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由于粉煤灰中含有有害的微量元素,它们在一定的条件下能淋滤出来污染土壤、地表水和地下水.因此,评价粉煤灰利用和处置过程中,其有害元素的淋出对环境的影响是很重要的.同时开发粉煤灰的资源化利用途径也是急需解决的重要课题.为了达此目的,本论文在参考国内外相关研究资料的基础上,进行了一系列的粉煤灰淋滤实验,并尝试对阳新电厂的粉煤灰进行改性,处理含氟废水,提高粉煤灰的利用率.实验所用粉煤灰分别从湖北省黄石市阳新电厂、武汉市阳逻电厂和青山电厂收集.收集的粉煤灰过120目土样筛后被密封在小的塑料袋里.取部分样品作扫描电镜和XRD实验,分析其物理形态、矿物构成和化学成分.根据实验过程和结果,尝试分析了粉煤灰中有害物质释放机理和粉煤灰处理含氟废水的过程,进一步认识了粉煤灰的物理、化学和环境特性.通过粉煤灰淋滤实验表明,不同元素因化学性质的差异使其在同种粉煤灰中具有不同的赋存状态;同种元素因原煤和燃烧工艺的不同,使其在不同灰样中的含量和赋存状态也不同,这些因素客观上会影响粉煤灰中有害物质的释放能力和速度.淋滤介质对粉煤灰中元素释放的影响因素中,pH值具有最强的控制作用,特别是在酸性环境中,元素的溶出率较高,而且大部分元素随着pH的降低,溶出率亦增大;时间对所有有害物质的释放也有一定影响,只是影响强度没有pH值大;温度对As、Se、Hg、Mg、Ca少部分元素的浓度有较大的影响,对其它元素浓度影响较小.同时,通过粉煤灰改性处理含氟废水的实验表明,阳新电厂的粉煤灰经过改性可以作为含氟污水处理方面的新材料.本论文通过6种实验方式对粉煤灰进行改性后,按固液比1:50分别处理2mg/L和20mg/L的用氟化钠配制的含氟废水.吸附实验表明,把粉煤灰与0.2mol/L硫酸铝溶液按固液比1:3进行混合震荡24hr,改性方法最简单,吸附效果最好,这对开发利用阳新电厂的粉煤灰理论上提供了一条可行的途径.粉煤灰去除水中的氟主要是通过吸附和沉淀作用.吸附包括物理吸附和化学吸附,物理吸附取决于粉煤灰的比表面积,比表面积越大,表面能越大,吸附效果越好.化学吸附主要是由于粉煤灰表面有大量的Si、Al等活性点,能与吸附质通过化学键发生结合,溶液中的氟与粉煤灰中带正电荷的硅酸铝、硅酸钙和硅酸铁形成离子交换或离子对的吸附.粉煤灰与硫酸铝溶液混合改性,增加了粉煤灰表面Al的活性点,增加了溶液中由Al<3+>形成的单羟基单核络合物[Al(OH)(HO<,2>)<,5>]<2+>、[Al(OH)<,2>(HO<,2>)<,4>]<+>和多羟基多核络合物[Al<,3>(OH)<,3>(HO<,2>)<,15>]<6+>的浓度,从而增加了羟基与F结合的机会,达到了更好的除氟效果.沉淀作用主要是粉煤灰中的CaO溶解出Ca<2+>,Ca<2+>能与F生成CaF<,2>沉淀,从而除去水中的氟.