胶结充填采矿协同资源化利用垃圾焚烧飞灰固化机理研究

金属矿山 ›› 2018, Vol. 47 ›› Issue (03): 196-200.

胶结充填采矿协同资源化利用垃圾焚烧飞灰固化机理研究

杨恒^1,2,3，倪文^1,2,3，马旭明^1,2,3，高巍^1,2,3，许成文^1,2,3，巴浩静^1,2,3

1.北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083；2.金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京100083；3.工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室，北京100083

出版日期:2018-03-15 发布日期:2018-03-20

Study on the Mechanism of Synergistic Utilization of Fly Ash from Solid Waste Incineration by Cemented Filling Mining

Yang Heng^1,2,3，Ni Wen^1,2,3，Ma Xuming^1,2,3，Gao Wei^1,2,3，Xu Chengwen^1,2,3，Ba Haojing^1,2,3

1.School of Civil and Environment Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China；2.Key Laboratory of High-efficient Mining and Safety of Metal Mines，Ministry of Education，Beijing 100083，China；3.Key Laboratory of Resource-oriented Treatment of Industrial Pollutants，Beijing 100083，China

Online:2018-03-15 Published:2018-03-20

摘要/Abstract

摘要： 为确定低成本、安全、高效处置危废城市垃圾焚烧飞灰(MSWI)的方法，以钢渣微粉、矿渣粉、脱硫石膏、垃圾焚烧飞灰和尾砂为充填材料，进行了砂浆流动性能和胶结充填料强度试验，根据胶结充填料强度确定了胶凝材料的最优配比，并通过X射线衍射（XRD），红外（FTIR）和扫描电镜(SEM)分析了净浆试块的微观结构和水化产物。试验结果表明，当垃圾焚烧飞灰掺量为15%、钢渣微粉掺量为4%、脱硫石膏掺量为14%、矿渣粉掺量为67%时，料浆的流动度为260 mm，满足自流型胶结充填的流动性需求，充填料试块28 d的抗压强度为24.54 MPa，满足矿山充填强度要求；充填料试块养护28 d重金属离子浸出浓度全部低于饮水标准；冶金渣-垃圾焚烧飞灰胶凝材料水化产物主要有钙矾石、C—S—H凝胶和Friedel盐。

关键词: 垃圾焚烧飞灰, 全固废, 胶结充填, 矿渣

Abstract: In order to determine the research method of low-cost，safe and efficient disposal of municipal solid waste incineration fly ash (MSWI)，we conducted the flow performance and strength test of filling material which were made of slag powder，slag powder，gypsum，incineration fly ash.The optimal mixing ratio of cementitious material was determined according to the strength of cement filler.The microstructure and hydration products of the cement paste were analyzed by X-ray diffraction (XRD)，infrared (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM).The results show that when the content of waste incineration fly ash is 15%，the content of steel slag is 4%，the content of desulphurization gypsum is 14% and the slag content is 67%，the fluidity of the slurry is 260 mm，which satisfies the liquidity requirement of the self-flow cementation filling，and the compressive strength of the filling material is 24.54 MPa for 28 days，which satisfies the requirement of filling strength of the mine.The leaching concentration of heavy metal ions for 28 days was all lower than that of drinking water.The hydration products of Metallurgical slag-incineration fly ash cementing material are mainly ettringite，C-S-H gel and Friedel salt.

Key words: Waste incineration fly ash, All solid waste, Cementation filling,Slag

杨恒, 倪文, 马旭明, 高巍, 许成文, 巴浩静. 胶结充填采矿协同资源化利用垃圾焚烧飞灰固化机理研究[J]. 金属矿山, 2018, 47(03): 196-200.

YANG Heng, NI Wen, MA Xu-Ming, GAO Wei, XU Cheng-Wen, BA Hao-Jing. Study on the Mechanism of Synergistic Utilization of Fly Ash from Solid Waste Incineration by Cemented Filling Mining[J]. Metal Mine, 2018, 47(03): 196-200.

[1]	李永密, 耿　超, 史先锋, 李全明, 高娅婕, 张　红. 垃圾焚烧飞灰和赤泥共还原回收铁、镍、铜和铬试验[J]. 金属矿山, 2025, 54(1): 147-.
[2]	甘德清, 孙海宽, 刘志义, 薛振林, 张友志. 金属矿山充填料浆管道输送理论研究20 a 进展与展望[J]. 金属矿山, 2025, 54(1): 9-.
[3]	程爱平, 李鑫鹏, 尹　东, 王　平, 郑先伟. 基于RHT 模型的胶结充填体动力学特性数值模拟研究[J]. 金属矿山, 2024, 53(9): 34-.
[4]	刘　旋, 万明宇, 施国栋, 许荣盛, 李成龙, 江　涛, 宣文竹. 木质纤维碱激发地聚物胶凝材料的制备及力学性能研究[J]. 金属矿山, 2024, 53(8): 252-.
[5]	韩向明, 韩鹏举, 马富丽. 碱性激发矿渣对水泥混凝土界面影响行为研究[J]. 金属矿山, 2024, 53(7): 276-.
[6]	缪玉松, 黄飞飞, 朱明德, 李昱锦, 王谦源. 多采空区干式充填与带式胶结充填力学性能数值模拟研究[J]. 金属矿山, 2024, 53(6): 46-.
[7]	贾　冲, 赵　越, 郭利杰, 刘光生, 彭啸鹏. 考虑压力和温度养护条件的胶结充填体早期强度特性研究[J]. 金属矿山, 2024, 53(4): 14-.
[8]	王作鹏, 金爱兵, 孙文斌, 庞如顺, 陈帅军. 水砂—胶结充填隔离矿柱稳定性及宽度研究[J]. 金属矿山, 2024, 53(3): 19-.
[9]	卢宏建, 武晓军, 蔡晓盛, 王奕仁. 胶结充填体—围岩组合体剪切强度与破坏特征[J]. 金属矿山, 2023, 52(05): 97-103.
[10]	韩静, 王卓然, 付有, 王惠芬, 姜海强. 温度对矿渣基充填料流变和强度影响试验研究[J]. 金属矿山, 2023, 52(04): 45-49.
[11]	陈宁青. 大空区充填体结构稳定分析与强度设计[J]. 金属矿山, 2023, 52(04): 33-36.
[12]	卢宏建, 武晓军, 武婕. 考虑接触面特性与采充时序的胶结充填体稳定性评价[J]. 金属矿山, 2023, 52(04): 1-7.
[13]	陈晓利, 杨桦, 杨勇. 庙岭金矿全尾砂充填料浆流变特性的时温效应研究[J]. 金属矿山, 2023, 52(03): 44-51.
[14]	朱庚杰, 朱万成, 孙显腾, 王卓然, 荆晓东, 桑来发. 高矿化度矿井水制备尾砂胶结充填体的强度性能[J]. 金属矿山, 2023, 52(03): 36-43.
[15]	孙双月. 室温条件制备矿渣—粉煤灰基地聚合物的试验和反应机理研究[J]. 金属矿山, 2023, 52(02): 247-253.

扫码分享