利用矿渣粉进行废弃物固化/稳定化处理

一、利用矿渣粉进行废弃物固化及稳定化处理

自20世纪50年代以来，硅酸盐水泥一直都被用于污泥及沉积物中有害物质的稳定化处理[1]。硅酸盐水泥可通过固化、稳定化及密封的方式对废弃材料进行处理。

二、固化

固化是减少污泥中多余水分的处理过程。废弃物管理相关法律一般都禁止含有自由水的污泥进入堆填区。矿渣粉和硅酸盐水泥混合料可以通过水化反应结合过量的自由水。

三、封装

封装是用一层渗透性很低的材料将废弃物颗粒进行包裹的过程。这层包裹材料能有效抑制有害物质的浸出。矿渣粉和硅酸盐水泥混合料渗透性很低，可以显著降低有害物质的迁移。

四、稳定化

稳定化是指将危险废物转化成难溶或低毒性物质的化学过程。矿渣粉和硅酸盐水泥混合料可以通过提高危险废物pH值来实现这一目标。在污泥中，许多有毒金属在高pH条件下溶解度最低，因而其渗出的可能性较低。在含铁和含硫化合物中，矿渣粉是一种优秀的还原剂，可以将有毒金属转化为毒性较小的价态。

五、放射性废物

锝是一种同位素，是铀的裂变产物。由于放射性污泥半衰期长（21.3万年），且可溶性过氧酸盐容易迁移，因而其合理处置是一个应重点关注的问题。研究发现，矿渣粉的还原潜能可以将锝转变为难溶价态的化合物。采用矿渣粉进行稳定化处理时，可以将锝的浸出率降低几个数量级[2]。

六、治理棕地

目前，矿渣粉已经被成功用于棕地的治理与修复。棕地是指那些由于有害污染物的存在而使得开发变得异常复杂的地带。美国环境保护署（EPA）高度重视这些棕色地带的再开发，清理和再投资这些地区可以减轻未开发土地的开发压力，同时可以改善和保护生态环境[3]。

在威斯康辛州阿普尔顿市，由70%矿渣粉和30%硅酸盐水泥组成的混合料被用于修复煤焦油污染的土壤。经过整治的场地（图1）已被改造为公园，并成为未来发展的潜在目标[3]。

图1 威斯康辛州阿普尔顿市的棕地整治

七、最佳矿渣-硅酸盐混合料

矿渣粉已被广泛用于各种废弃材料的固化和稳定化处理。然而，由于废弃物材料存在形式和化学组成千差万别，用于废弃物材料稳定化处理的混合料须因地制宜，并由具有固化和稳定化处理技术经验的工程师指定测试方法和性能标准进行相关测试。任何使用矿渣粉对废弃物材料进行固化和稳定化处理的工程须有专业的技术人员及实验室进行测试和监控。在环境保护署（EPA）的指南《Stabilization/Solidification of CERCLA and RCRA Wastes》里可以找到关于某些废弃物的固化和稳定化处理相关的技术指导[4]。

和所有混凝土一样，必须进行多批次试验以验证混凝土的性能。除了其他方面之外，结果还可能因环境温度和混合物组分而有所不同。您应该咨询您的矿渣粉方面相关的专业人士以获得帮助。此处包含的任何内容都不应被视为或解释为明示或暗示的担保或保证，包括任何适用于特定用途的担保。

参考文献

1.Blue Circle Research

2.Blue Circle Research

3.“Brownfields Cleanup and Redevelopment,” http：//www.epa.gov/swerosps/bf/index.html, U. S. Environmental Protection Agency, 2005.

4.Waste Treatment, (e-newsletter) February 16, 2005, Portland Cement Association, Skokie, IL. 

5.“Stabilization/Solidification of CERCLA and RCRA Wastes,” EPA/624/6-89/022, Center for eEnvironmental Research Information and Risk Reduction Engineering Laboratory, U. S. Environmental Protection Agency, Cincinnati, 1989.