过程工程学报 ›› 2026, Vol. 26 ›› Issue (8): 888-897.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225148
宣俞龙, 宋羿昊, 郭明磊, 吕忠*
Yulong XUAN, Yihao SONG, Minglei GUO, Zhong LÜ*
摘要: 在水泥窑协同处置含重金属废弃物的生产过程中,窑内环境对重金属离子具有高效的固化作用,部分重金属经由熟料进入水泥,致使水泥制品使用过程中存在重金属离子浸出风险。碳化作用能降低混凝土材料的碱度、改变其物相和微结构,增加重金属离子的浸出风险。基于某水泥厂水泥窑协同处置城市污泥生产的熟料中含有锰、铬等元素超过或接近限值,本工作研究了水泥中重金属含量相对较高条件下混凝土的抗碳化性能及碳化作用对混凝土重金属离子浸出特性的影响,评价了重金属浸出量对环境安全的危害性。结果表明,较高重金属含量对水泥混凝土的抗碳化性能影响较小,其碳化深度随时间的发展规律类似于普通混凝土;Mn等重金属能被很好地固化于水泥混凝土内,不易浸出;而Cr元素及Cr6+的固化效果较差;碳化作用使混凝土碳化区域中Cr元素及Cr6+的浸出量增大;尽管水泥熟料内Cr含量符合生产限值要求,但碳化作用下水泥制品中Cr6+的长期累计浸出量可能超出地表水质量标准的限值。