燒結升溫方式及氣氛對水洗焚燒飛灰晶體演變的影響

朱芬芬,柳曉燕,韓媚玲,高岡昌輝,大下和徹,董 儀

燒結升溫方式及氣氛對水洗焚燒飛灰晶體演變的影響

朱芬芬1*,柳曉燕1,韓媚玲1,高岡昌輝2,大下和徹2,董 儀1

(1.中國人民大學環(huán)境學院,北京 100872；2.京都大學環(huán)境工程系,京都 日本 615-8540)

為使水洗焚燒飛灰的穩(wěn)定化處理進一步優(yōu)化,探討了熱處理的加熱過程、氣氛條件等對水洗焚燒飛灰晶體成分演變的影響.同時也探討了3種飛灰:鍋爐飛灰(RFA)、CaO/Ca(OH)2和NaHCO3分別作為中和劑得到的兩種飛灰(CaFA和NaFA)水洗后(RFA-II#、CaFA-II#和NaFA-II#)進行熱處理比較.結果發(fā)現(xiàn)700℃是個轉(zhuǎn)折點,從這個溫度點開始3種水洗飛灰中的晶體成分發(fā)生明顯變化;原位連續(xù)加熱模式更容易形成固體溶液因而更適合重金屬的穩(wěn)定;NaFA-II#較之CaFA-II#更易于穩(wěn)定重金屬成分.Factsage的模擬結果與XRD結果一致,而且發(fā)現(xiàn)飛灰中氯化物在加熱過程中首先釋放的是HCl.

水洗焚燒飛灰；燒結；連續(xù)升溫加熱；階梯式加熱

根據(jù)《中國統(tǒng)計年鑒》[1],自2006年到2017年,我國城市生活垃圾清運量從1.48億t持續(xù)增加至約2.15億t,其中垃圾焚燒量從約7.6%增加到近40%.根據(jù)《“十三五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設施建設規(guī)劃》要求到2020年底,全國設市城市生活垃圾焚燒處理能力要達到無害化處理總能力的50%以上.因此我國垃圾焚燒比例仍將持續(xù)增加.與此同時,焚燒飛灰的產(chǎn)生量增長迅速,其處理處置及資源化受到越來越多的關注.由于焚燒飛灰中含有重金屬和二噁英類等,因此《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2014)[2]規(guī)定:“生活垃圾焚燒飛灰應按危險廢物管理”.焚燒飛灰作為危險廢物處理處置進安全填埋場成本很高,目前國內(nèi)還是以穩(wěn)定化后填埋為主[3-4].但是,飛灰資源化更利于循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展.

焚燒飛灰中的無機氯鹽、重金屬以及二噁英類是影響其進行穩(wěn)定化和資源化的主要成分.目前常用的預處理技術有水洗或者燒結.由于焚燒飛灰中大部分鹽是可溶性氯化物如NaCl、KCl或CaCl2等[5]、部分重金屬為兩性重金屬(如Pb、Zn)[6],因此水洗可以較大程度的去除焚燒飛灰中的無機氯鹽以及部分重金屬;煅燒可以對重金屬進行進一步的穩(wěn)定化,適宜條件下可以分解去除二噁英類,并且釋放揮發(fā)點相對較低的氯鹽.如果采用“水洗+煅燒”聯(lián)合處理方式,可以達到對這3種污染物都處理的目的.目前國內(nèi)很多焚燒爐爐溫最高可達1000℃,如果利用原有焚燒爐進行水洗后煅燒的處理,可以節(jié)省投資,以5%的飛灰量計[7],水洗后的飛灰用離心機脫水,能帶入爐內(nèi)的水分含量相較于原生活垃圾中的水分含量的增加不會超過2%,不會對原焚燒爐有很大的熱沖擊負荷.從經(jīng)濟上說,也是可行的.

焚燒飛灰的水洗研究已有很多.Derie[8]通過控制pH值水洗去除垃圾焚燒飛灰中的可溶性鹽,進一步對飛灰進行了穩(wěn)定化;Wang等[9]發(fā)現(xiàn)水(體積)/飛灰(質(zhì)量)為2時,65%的氯、50%的Na、K、Ca和超過30%的Cr可被洗去.另外還有很多研究也證明了簡單的水洗工藝可以去除焚燒飛灰中的可溶性氯化物及其鹽等,從而可以提高飛灰的熱穩(wěn)定性[5-6,10-12].本課題組研究表明,焚燒飛灰中的鹽類以可溶性鹽類為主(NaCl、KCl、CaCl2)[13-15],通過水洗可以去除其中的大部分,并且水洗頻率比液固比和攪拌速度更重要.水洗頻率一般1~3次,液固比(L/S)一般為2~100.攪拌速度研究的比較少[13-15].雖然1次水洗能去除焚燒飛灰中大約65%以上的氯,但是因為原焚燒飛灰中氯含量高,1次水洗后殘渣中的氯含量還是比較高,所以,2次水洗甚至3次不可避免.考慮到經(jīng)濟性,采用2次水洗較多.2次水洗后一般可去除85%以上的氯,即可溶性氯鹽基本都去除了,再繼續(xù)水洗效果不明顯.

2次水洗后的飛灰含有二噁英、重金屬以及部分難溶性氯鹽.如前所述,燒結可以穩(wěn)定重金屬分解有機毒性成分,并釋放一部分氯鹽.目前城市生活垃圾焚燒飛灰的燒結研究主要集中于優(yōu)化壓力、溫度、時間等條件,或者集中于從宏觀方面評價焚燒飛灰燒結產(chǎn)品質(zhì)量達標性和對重金屬的穩(wěn)定效果上.例如,有研究者[16]研究了城市生活垃圾焚燒飛灰水洗后進行燒結作為混凝土骨料再利用的最優(yōu)條件:燒結溫度為1140℃、燒結時間60min.也有研究通過抗壓強度、燒失量等宏觀方面結果優(yōu)化燒結條件(燒結溫度、時間、水洗等)[17-18].還有很多研究利用焚燒飛灰以及水洗后的焚燒飛灰進行燒結,用于燒制黏土磚、微晶玻璃等[19-21],該產(chǎn)品具有良好的機械性能,同時產(chǎn)品中重金屬的浸出濃度低于相應的浸出標準.也有研究討論了水洗焚燒飛灰在特定溫度下形成的晶體種類[9,11,22],但是鮮有討論升溫方式對水洗焚燒飛灰中晶體演變的影響.焚燒飛灰中晶體結構特別是鈣鋁硅酸鹽晶體對于重金屬的穩(wěn)定很重要[22].例如,水泥窯穩(wěn)定化就是利用的鈣鋁硅酸鹽的作用.然而,晶體結構在加熱過程的演變受升溫方式的影響極大[22].因為飛灰中未燃盡碳的存在以及成分的復雜性[23],高溫條件下氣氛也會影響晶體的演變.

本研究主要討論兩種不同升溫方式、不同氣氛條件等對水洗后不同飛灰晶體演變的影響.(1)兩種升溫方式:原位連續(xù)加熱升溫、原位階梯式加熱;(2)氣氛條件:25mL/min N2、50mL/min N2、10%O2+ 90%N2.本研究旨在通過研究不同燒結方式、不同氣氛條件下飛灰晶相變化,來解釋重金屬穩(wěn)定化原因,同時確定飛灰最佳燒結方式、燒結溫度和氣氛;通過Factsage的模擬計算驗證最佳溫度,確定不同溫度下固態(tài)化合物以及氯化物變化.同時還比較了兩種不同中和劑CaO/Ca(OH)2和NaHCO3得到的飛灰在水洗后燒結過程中晶體演變的不同,從而得出哪種中和劑產(chǎn)生的飛灰更易于穩(wěn)定化.

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

使用兩個日本焚燒廠的3種焚燒飛灰:a)鍋爐/急冷塔的飛灰(RFA);b)布袋除塵收集的Ca(OH)2/ CaO粉末中和的飛灰(CaFA);c)布袋除塵收集的NaHCO3粉末中和的飛灰(NaFA).其中RFA和CaFA來自同一焚燒爐.其大部分元素成分用X射線熒光譜儀測定(XRF-1700,島津公司),Al、Fe、Na、K、Cu、Pb、Zn采用等離子體發(fā)光光譜儀檢測(ICP-AES, IRIS Intrepid,賽默飛),Cl采用離子色譜檢測(DX-AQAI-450,戴安/賽默飛).元素具體成分見表1.

表1 RFA、CaFA和NaFA中元素濃度(wt%)

1.2 方法

1.2.1 水洗焚燒飛灰 本實驗對飛灰進行二次水洗,水洗條件分別為:第一次水洗水固比3:1(體積mL/質(zhì)量g)、攪拌速率150r/min、攪拌時間5min;第二次水洗水固比3:1(以第一次水洗的飛灰質(zhì)量為基準)、攪拌速率150r/min、攪拌時間10min[11].水洗后飛灰過濾后,在105±5℃條件下烘干,制樣檢測其成分,檢測手段為XRF和IC(氯元素檢測).RFA、CaFA、NaFA水洗后的樣品標號分別為RFA-II#、CaFA-II#、NaFA-II#.

表2 RFA-II#、CaFA-II#和NaFA-II#中元素濃度(wt%)

1.2.2 燒結 燒結程序:通過改變X射線衍射光譜儀(RINT-Ultima+/PCQ2,日本理學)的原位加熱程序來實現(xiàn)樣品的連續(xù)加熱和階梯式加熱(圖1);加熱溫度范圍為室溫~1000℃.原位連續(xù)加熱程序:升溫速率10℃/min,當溫度到達400℃時,對樣品進行XRD光譜數(shù)據(jù)的檢測,檢測過程中加熱腔溫度保持恒定,檢測完畢后從400℃開始繼續(xù)升溫到500℃,與400℃時一樣檢測樣品此時的XRD數(shù)據(jù)并保持溫度不變,結束后繼續(xù)升溫到600℃、700℃、800℃、900℃、1000℃時,每個溫度都進行400℃時一樣的操作.原位階梯式加熱:為了模擬通常的管式爐加熱方式.樣品放入樣品平板和加熱腔,從室溫開始加熱到第一個目標溫度400℃,在400℃保持溫度恒定1h,然后進行XRD衍射光譜的測定,過程中保持溫度恒定,檢測完畢,從400℃升溫到500℃,再進行同樣的操作一直到1000℃.氣氛條件:25mL/min N2、50mL/min N2、50mL/min 10% O290% N2.10%O2氣氛是模擬焚燒爐二燃室出口附近氧氣濃度.

1.2.3 Factsage熱化學軟件模擬 根據(jù)3種飛灰中各元素含量,設定不同的溫度條件和氣氛條件,依據(jù)熱化學原理推測氣相和固相生成物.

(a)連續(xù)加熱模式

(b)階梯式加熱模式

圖1 兩種原位加熱程序

Fig.1 Two different in-situ heating program

2 結果與討論

2.1 RFA-II#不同燒結條件下XRD結果

RFA-II#原位連續(xù)加熱、25mL/min N2氣氛條件下的結果如圖2.CaSO4的最強峰在25.502°,峰強逐漸減弱,因為是同一樣品,如果忽略因為加熱導致的少量質(zhì)量損失,可以推測CaSO4這個晶型的成分在減少.同時,在25.502°小角度方向,開始出現(xiàn)了比CaSO4最強峰更強的衍射峰.這個衍射峰在400~ 700℃的升溫范圍內(nèi)峰強一直在增強,對應的衍射角度也在減少,800℃以后峰強減弱而對應的衍射角度繼續(xù)減少,1000℃時,出現(xiàn)在25.36°.焚燒飛灰中很常見的成分鈣黃長石(Gehlenite,Ca2Al2SiO7),其31.3°衍射角對應的最強峰強度雖然有起伏但總體趨勢在減少,起伏可能是因為這個位置與CaSO4的次強峰31.4°位置比較近,加熱過程中衍射峰之間會有互相影響.此外,900℃、1000℃在23.84°、23.78°這兩個衍射角出現(xiàn)了較強的衍射強度,這個衍射峰與堿性鋁硅酸鹽礦物((Na,Ca)7~8(Al,Si)12(O,S)24[SO4, Cl2(OH)2])這個大類中的Lazurite- C(Na6Ca2Al6Si6O24(SO4)2)一個較強衍射峰相近.由分子式以及前面的分析可以推斷,隨著溫度升高CaSO4和Ca2Al2SiO7發(fā)生了融合,并且同時把其他成分,比如Na融合了.或者Ca2Al2SiO7隨著加熱溫度的持續(xù)上升,慢慢向不定型的固體溶液轉(zhuǎn)變.

RFA-II#階梯式加熱、25mL/min N2氣氛條件下的結果如圖3.其整體變化趨勢與原位連續(xù)加熱的趨勢相同,但卻不如原位連續(xù)加熱明顯.可見,階梯式加熱在每個溫度節(jié)點停留一段時間更容易保持原成分中的晶體狀態(tài),而連續(xù)加熱式更容易形成不定型或者固溶膠狀態(tài).

RFA-II#階梯式加熱、50mL/min N2氣氛條件下的結果如圖4.其整體趨勢與前兩個結果類似,但是增加N2的濃度或者流量使得Ca2Al2SiO7向固體溶液方面轉(zhuǎn)變的趨勢雖然不如原位連續(xù)加熱,但是比25mL/min氣氛的更明顯.

圖2 RFA-II#在25mL/min N2氣氛下原位連續(xù)加熱各溫度點XRD光譜 Fig.2 XRD spectrum of RFA-II# at each temperature points during in-situ continued-heating under 25mL/min N2 atmosphere

圖3 RFA-II#在25mL/min N2氣氛下階梯式加熱各溫度點XRD光譜 Fig.3 XRD spectrum of RFA-II# at each temperature point during multistep-heating under 25mL/min N2 atmosphere

RFA-II#階梯式加熱、50mL/min 10%O2+90%N2氣氛條件下的結果如圖5.其整體趨勢與前面3個結果也相似,但是同樣條件下氧氣氣氛對固體溶液的生成沒有純N2氣氛那么明顯.

圖4 RFA-II#在50mL/min N2氣氛下階梯式加熱各溫度點XRD光譜 Fig.4 XRD spectrum of RFA-II# at each temperature point during multistep-heating under 50mL/min N2 atmosphere

圖5 RFA-II#在50mL/min 10%O2+90%N2氣氛下階梯式加熱各溫度點XRD光譜 Fig.5 XRD spectrum of RFA-II# at each temperature point during multistep-heating under 50mL/min 10%O2+90%N2 atmosphere

2.2 CaFA-II# 不同燒結條件下XRD結果

上述結果顯示原位連續(xù)加熱更易于固體溶液的形成,因此,CaFA-II#的樣品都使用原位連續(xù)加熱.

目前我國國家標準規(guī)定木結構建筑不能高于3層[6]，因此在我國城市建設中，木結構建筑發(fā)展空間較小，然而與較低的人口密度相適應，低層建筑適宜在我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)推廣[7]70。特別是在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略背景下，現(xiàn)代木結構特有的美觀舒適、親近自然的表現(xiàn)力，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)旅游業(yè)及特色小鎮(zhèn)建設領域，更具有應用前景。

CaFA-II#原位持續(xù)加熱,50mL/min N2氣氛條件下的結果見圖6.因為CaO/Ca(OH)2的加入與煙氣中的酸性成分反應生成了鹽,這些鹽在煙氣高溫環(huán)境中又與煙氣中顆粒物的成分反應,加上碰撞捕集使得最后袋式除塵器得到的CaFA成分比RFA復雜,水洗干燥后得到的CaFA-II#的XRD圖也比RFA-II#的XRD圖有更多明顯的衍射峰.從圖5可以看出700℃是個轉(zhuǎn)折點,從這個溫度開始衍射角25°到30°之間的峰強度明顯減弱,而30°到34°之間的衍射峰強度明顯增強,從峰的位置判斷,CaSO4的衍射峰強度減弱, Ca2Al2SiO7的衍射峰強度增強,到1000℃時, Ca2Al2SiO7的最強衍射峰非常明顯.說明高溫加熱條件下更易于Ca2Al2SiO7的形成,固體溶液的形成也有利于重金屬的穩(wěn)定.

CaFA-II#原位連續(xù)加熱,50mL/min 10%O2+ 90%N2氣氛條件下的結果如圖7.衍射峰的變化與50mL/min N2氣氛條件下的結果變化趨勢相似, 700℃也是轉(zhuǎn)折點,1000℃的時候Ca2Al2SiO7的最強衍射峰的峰最明顯.但是,從XRD的圖譜看,10%氧氣濃度下的衍射峰較之N2條件下更多,且24°~28°間在1000℃時出現(xiàn)了新的較強衍射峰,所以,10%O2情況增加了成分的復雜程度.

經(jīng)測定，正交試驗條件對雜環(huán)胺含量水平影響如表11所示，各試驗組檢測到的HAAs總含量存在顯著差異(p<0.05)，未檢測到MeAac、PhIP。該結果表明，紅外蒸汽烤制過程中，正交試驗組1(A1B1C1)烤鴨HAAs總含量為1 250.41ng·kg-1在所有試驗組中含量水平最低，試驗組8中HAAs總含量為3 981.93ng·kg-1在所有試驗組中含量水平最高，試驗組1HAAs總含量與其他試驗組均存在顯著差異(p<0.05)。

圖6 CaFA-II#在50mL/min N2氣氛下原位連續(xù)各溫度點XRD光譜 Fig.6 XRD spectrum of CaFA-II# at each temperature points during in-situ continued-heating under 50mL/min N2 atmosphere

圖7 CaFA-II#在50mL/min 10%O2+90%N2氣氛下原位連續(xù)各溫度點XRD光譜 Fig.7 XRD spectrum of CaFA-II# at each temperature points during in-situ continued-heating under 50mL/min 10%O2+90%N2 atmosphere

2.3 NaFA-II# 不同燒結條件下XRD結果

由圖8可見,NaFA-II#原位持續(xù)加熱,50mL/ min N2氣氛條件下,700℃是個轉(zhuǎn)折點,XRD的圖譜有較大變化,25.5°CaSO4的最強峰強度減弱, Ca2Al2SiO7最強峰增強,并且在900℃時很明顯,說明NaFA-II#在同樣的加熱條件下,相較于CaFA- II#更有利于Ca2Al2SiO7的生成,更有利于重金屬穩(wěn)定.這與Na系化合物熔點較Ca系化合物低, NaFA-II#中其他Na系化合物熔融導致了CaO、SiO2和Al2O3這幾個成分在更低的溫度能夠很好的接觸反應.同時,這個結果與本課題組的已有研究一致[24].

由此可知,雖然中和劑投加的是NaHCO3,煙氣中原顆粒物中亦含有可觀的CaO、Al2O3和SiO2以及一部分Ca2Al2SiO7,這從RFA-II#加熱過程的XRD圖譜也能看出來.

圖8 NaFA-II#在50mL/min N2氣氛下原位連續(xù)各溫度點XRD光譜 Fig.8 XRD spectrum of NaFA-II# at each temperature points during in-situ continued-heating under 50mL/min N2 atmosphere

2.4 Factsage模擬結果

圖9展示了根據(jù)RFA-II#、CaFA-II#、NaFA-II#的元素成分濃度比例,模擬的分別在400~1000℃時氮氣氣氛下加熱1h,氣相和固相的可能生成物和相應的物質(zhì)的量.

對于RFA-II#(圖9a)、9b)),RFA-II#從700℃開始,HCl有了較明顯的釋放,800℃開始,其他氯化物KCl、NaCl等也相繼釋放出來.900℃時PbCl2和PbO開始釋放.對固相生成物,從700℃開始CaAl2O4有明顯的生成,從600℃開始Ca2SiO4的比例明顯增加,而一開始就存在的CaCO3從800℃開始不存在了,這與氣態(tài)生成物CO2從800℃開始有明顯增加相對應.但是,因此得到的CaO可能含量較少而與其他成分,比如Al2O3、SiO2反應了.同時發(fā)現(xiàn),Ca2Al2SiO7可在600℃和700℃下生成.CaAl2O4和Ca2SiO4與Ca2Al2SiO7有聯(lián)系.

對于CaFA-II#(圖9c)、d)),400℃開始有HCl釋放,700℃開始有了明顯的KCl以及其他氯鹽的釋放.固相中CaCO3也從800℃開始不存在,對應了氣相中CO2的增加.從成分的物質(zhì)的量的情況分析,低溫時固相中Ca3Al2Si3O12在高溫時慢慢轉(zhuǎn)化成了Ca2Al2SiO7、CaAl2O4、Ca3Al2O6.而且顯然CaFA因為在中和煙氣過程中投加了過量CaO,因此在800℃開始顯示出來了單獨的CaO,而不似RFA-II#中CaO能被Al2O3或者SiO2捕獲.

(a) RFA-II#不同加熱溫度下氣相生成物 (b) RFA-II#不同加熱溫度下固相生成物

(c) CaFA-II#不同加熱溫度下氣相生成物 (d) CaFA-II#不同加熱溫度下固相生成物 (e) NaFA-II#不同加熱溫度下氣相生成物 (f) NaFA-II#不同加熱溫度下固相生成物 圖9 RFA-II#、CaFA-II#和NaFA-II#不同加熱溫度下氣相和固相生成物 Fig.9 gas and solid phase products of RFA-II#、CaFA-II# and NaFA-II# at different heating temperatures 對于NaFA-II#(圖9e)、9f)),400℃開始就有HCl的釋放,700℃開始有了KCl以及其他氯鹽的明顯釋放.600、700℃開始出現(xiàn)了Ca2SiO4、ZnO(應是從Ca2ZnSi2O7分解得到)等鈣硅、鈣鋁的化合物.但是,從酸性氣體釋放來看,CaFA-II#在低溫段加熱時較NaFA-II#有更多的H2S釋放,對加熱爐體有更強的腐蝕風險. Factsage的模擬結果與前面XRD的結論相一致,700℃是轉(zhuǎn)折溫度,與氯化物的釋放相關,水洗飛灰內(nèi)的成分開始有明顯的反應.不管哪種飛灰氯元素首先是以HCl的形式釋放出來,然后相繼釋放氯鹽. (2)民俗風情生態(tài)游。張家界屬于民族地區(qū)，生活在此的民族主要有土家族、白族、苗族。但是與相鄰近的湘西州、恩施州相比較，民族人口密度不高、民族資源不算豐富。因此對于此類偏弱勢的旅游資源，不能按照民族聚居地區(qū)的開發(fā)模式進行生搬硬套，這樣開發(fā)出來的產(chǎn)品不具備市場競爭力。將民俗風情融入到景區(qū)開發(fā)中，是一個比較合適的選擇。比如，在景區(qū)基礎設施的建設中，可以把土家族、白族、苗族的民族元素展示到建筑設施中，這樣既美觀又實用；在景區(qū)周邊開設劇場，進行民俗歌舞演藝，生動地向游客展示民俗風情；邀請專家設計具有民族特色的旅游商品，要注重產(chǎn)品的高品味，避免隨市場的大流。 3 結論 3.1 連續(xù)升溫加熱有利于固體溶液的形成對重金屬穩(wěn)定化更有利,恒溫持續(xù)加熱更有利于特定晶型的形成. 3.2 700℃是水洗焚燒飛灰的熱處理一個重要的溫度節(jié)點,從這個溫度節(jié)點開始,水洗飛灰中成分的晶型開始發(fā)生明顯變化,一般到1000℃顯示出明顯的趨勢. 3.3 Ca2Al2SiO7是三種水洗飛灰中形成固體溶液的重要成分,對其中重金屬的穩(wěn)定化很關鍵.相對于氧氣氣氛,N2氣氛下水洗飛灰中成分的變化更簡單.相較于RFA-II#和CaFA-II#,NaFA-II#因為含有一定的Na系化合物,其熔點更低,更有利于Ca2Al2SiO7形成固體溶液穩(wěn)定重金屬,也更節(jié)能. 上課時間到了，我迫不及待地沖進攝影學堂。帥氣的攝影老師告訴我們“美來自內(nèi)心”，這讓我聯(lián)想到在前幾堂的攝影理論課上，老師給我們展示的一組組風光旖旎的照片。在具備專業(yè)知識的同時，用心地創(chuàng)作和靈感的閃現(xiàn)，才能把美表達得如此淋漓盡致。老師說：“用心，才能拍出最美的作品?！? 3.4 Factsage的模擬計算驗證了700℃是個轉(zhuǎn)折溫度,高溫段有鈣鋁硅氧化物反應生成的化合物.飛灰加熱過程中釋放氯化物,首先釋放的是HCl. 參考文獻： [1] 國家統(tǒng)計局.中國統(tǒng)計年鑒 [J]. 北京:中國統(tǒng)計出版社, 2006-2017. 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ZHU Fen-fen1*, LIU Xiao-yan1, HAN Mei-ling1, Takaoka Masaki2, Oshita Kazuyuki2, DONG Yi1 (1.School of Environment & Natural Resources, Renmin University of China, Beijing 100872, China；2.Department of Environmental Engineering, Kyoto University, Kyoto 615-8540, Japan). China Environmental Science, 2019,39(10)：4212~4220 Abstract：In order to optimize the stabilization of washed municipal solid waste incineration (MSWI) fly ash (FA) by calcination, the influence of the heating method (continued-heating, multistep-heating) and atmosphere conditions on the evolution of crystal composition in washed FA was discussed. Three kinds of FA (RFA-II#、CaFA-II# and NaFA-II#) were tested and compared. RFA was the boiler fly ash (RFA), CaFA and NaFA were FA resulted from discharged gas neutralized by CaO/Ca(OH)2 and NaHCO3 respectively, and “II#” means they were dried residues treated by a double washing process. The results indicate that continued-heating was easier to form solid solution to stabilize heavy metals, and 700°C was the turning point after which the crystal in three FAs changed obviously. The FA neutralized by NaHCO3 was better to stabilize heavy metals. The simulation results from Factsage were consistent with the XRD results, and it was found that HCl was the first evaporation chloride released from the washed FA during the calcination process. Key words：washed fly ash；calcination；continued-heating；multistep-heating 中圖分類號：X705 文獻標識碼：A 文章編號：1000-6923(2019)10-4212-09 作者簡介：朱芬芬(1978-),女,湖南邵東人,副教授,博士,主要從事固體廢棄物處理處置與資源化、水中有毒污染物分析及過程機理研究.發(fā)表論文約50篇. 收稿日期：2019-03-18 基金項目：北京市自然科學基金資助項目(8172029) * 責任作者, 副教授, zhufenfen@ruc.edu.cn