关键词:
环境工程学
废旧阴极炭块
氟化物
添加剂
焚烧
污染控制
摘要:
废旧阴极炭(Spent Potlining,SPL)水溶性氟化物的质量分数较高,被列为危险废物(Hazardous Waste 48,HW48)。热处置具有快速减量化、无害化等优势已成为主流处置方式。利用管式炉模拟SPL与不同质量比污泥焚烧底渣(Textile Dyeing Sludge Combustion Ash,TDSA)、CaO协同热处置,以探索其在750℃、850℃和950℃燃烧过程中氟化物迁移转化行为。定量测试SPL在单烧和掺烧过程中氟化物的挥发率。探究水溶性NaF热处置过程中迁移转化路径、影响因素及固氟机理。利用FactSage 7.1热力学模拟软件模拟SPL与不同添加剂掺烧过程中氟转化规律,以获得F、Na、Ca、S的热交互作用及竞争机制。结果显示:SPL与TDSA和CaO掺烧时,随焚烧温度的升高,F的挥发率也随之增加;当温度高于850℃时,氟化物主要以气态NaF和HF逸出。当添加TDSA时,S与NaF和Ca化合物易结合并生成Na2 SO_(4)和CaSO_(4),促进了NaF转化。SPL单独焚烧时,Na3 AlF6在高温下分解为NaF,当添加CaO和TDSA时,可促使Na3AlF6和NaF转化为稳定、无毒的CaF2。同时,添加CaO可促使NaF转化为更稳定的CaF2和Ca4 Si 2O7F2。研究为SPL无害化焚烧处理过程中氟化物污染控制的添加剂选择及温度的优化提供了理论依据。