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华中科技大学
硕士学位论文
粉煤灰中重金属淋滤特性试验及其处理方法的研究
姓名:汤蕾
申请学位级别:硕士
专业:热能工程
指导教师:向军;姚洪
20090522
华中科技大学硕士学位论文
摘要
煤炭是我国最重要的一次能源,伴随着燃煤的利用开发,大量的燃煤副产品对环
境造成了很大的危害。露天堆积的粉煤灰在雨水的作用下,粉煤灰中的重金属会溶解
到雨水中,最后汇入地下水,通过食物链对人类造成危害。因此对于粉煤灰中重金属
元素控制的研究显得极其重要。
本文从实验室试验和模拟两方面对粉煤灰中重金属的淋滤特性和控制方法进行
研究。粉煤灰来自贵州某电厂,机械筛分成三个粒径。用 FeSO4 溶液对粉煤灰进行处
理,利用缓慢氧化后形成的絮状 Fe(OH)3 吸附重金属,然后与未处理的粉煤灰进行对
照淋滤试验,对淋出液中的重金属的含量进行测试,试验结果从不同粒径、不同淋滤
固液比、淋滤次数(时间)以及 FeSO4 处理粉煤灰在不同处理固液比下对粉煤灰中重
金属淋出的控制率等几个方面进行分析。通过对粉煤灰的淋滤试验发现(1)对于不
同粒径范围的灰样,除 Cd 外,其它重金属在较大粒径灰中的淋出率较高;(2)对于
Cd、Pb、Cu、Co、Cr、Ni 等重金属,淋滤固液比越小,淋出率越高;(3)淋滤次数
(时间)对各重金属淋出率的影响不同,这与其在粉煤灰中的存在形式和形态有关;
(4)处理后的粉煤灰中重金属的迁移率比未处理的明显减小。
模拟采用美国 EPA 开发的 Visual MINTEQA 软件,对原灰和处理过的粉煤灰中,
以 Cd、Pb 和 Ni 元素为代表的重金属进行模拟,发现 pH 值对重金属的淋出影响较大。
在 pH 值相对较小时,水合(氢)氧化铁(HFO)的对重金属的吸附作用很明显,随
着 pH 值的增大,吸附作用不明显,重金属的淋出转而由溶解/沉淀平衡决定。

关键词:粉煤灰、重金属、淋滤、Visual MINTEQA、处理
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
Coal is the most important energy resource in china. With the development of large
amount of coal in use, a large number of by-product from bustion leads to
significant impacts on the environment, for example, because most of the fly ash was
disposed in the open landfill, heavy metals in the fly ash could be leached and enter into the
surrounding water. The release of the heavy metals does great harm to the human through
the food chain. Therefore, the research of heavy metals in fly ash es more and more
important.
This thesis aims to investigate the leaching behavior of heavy metals and try to find
control method in fly ash via laboratory experiments and simulation. The fly ash used was
collected in the coal fired power plant from Guizhou Province. The fly ash was classified
into three size range. In the experiment, ferrous sulfate (FeSO4) solution was used to treat
fly ash in order to capture hazardous leachable heavy metals. The investigations of
experiments indicate that:(1) the leaching rates of heavy metals except Cd are highest in the
larger size fly ash wi