李克亮

（1.华北水利水电学院 土木与交通学院，河南 郑州 450011；2.南京水利科学研究院 瑞迪高新技术公司，江苏 南京 210029）

中国每年产生大量的危险废弃物，这些危险废弃物中含有的重金属和放射性金属对人体和环境构成很大威胁.为减小毒性和可迁移性，危险废物需要进行固化处理.水泥固化技术是常用的固化处理方案之一，但水泥固化技术在应用过程中存在一些问题：（1）硅酸盐水泥固化体孔隙率大，耐久性差，易受到酸性介质侵蚀［1－2］；（2）废物中的特殊盐类会影响凝固，并造成固化体表面剥落［3］；（3）对放射性核素（90Sr，137Cs）吸附性能差［4］.碱激发水泥（alkali－activated cement，AAC）具有比传统水泥更好的性能［5］，如更好的抵抗酸、碱、氯盐、硫酸盐等化学介质侵蚀性能［6］，更高的抗裂性能［7］，在固化危险废物方面具有应用的可能性.本文以水泥、硅灰、粉煤灰、磨细矿渣、偏高岭土和氢氧化钾来制备AAC，通过浸出毒性鉴别试验和长期浸出试验分析了AAC对重金属和放射性金属的固化效果，并借助微观技术手段分析了重金属铜对AAC微观结构的影响.

1 原材料与样品制备

制备AAC的试验原材料包括：P·O42.5水泥、硅灰、粉煤灰、磨细矿渣、偏高岭土和氢氧化钾，主要化学组成见表1.其中偏高岭土由高岭土在650～800℃煅烧制得，呈热力学介稳状态，含有大量无定形的二氧化硅和氧化铝；氢氧化钾为碱激发剂.固化体中的重金属（铜、铅、镍、锌、镉）和放射性金属（锶、铯）以硝酸盐形式加入.

表1 AAC原材料的主要化学组成Table 1 Main chemical composition（by mass）of raw materials in AAC %

AAC固化体的设计配比为：水泥……