蒋宝军，徐思琪，2，杨子良

重金属Cd烧砖过程挥发特性研究

蒋宝军1，徐思琪1，2，杨子良2*

（1. 吉林建筑大学 市政与环境工程学院，吉林 长春 130118； 2. 中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所，北京 100012）

为了探究固体废物中Cd元素在砖窑协同处置时的挥发及固化规律，用CdO和CdCl2·2.5H2O模拟普通固体废物和高氯固体废物中重金属Cd的赋存形态，通过热重分析实验探究纯重金属试剂的高温挥发规律，通过管式炉中试实验模拟烧砖过程，获取不同温度下Cd的挥发率和固化率，通过线性拟合的方式求得Cd在砖窑处置下的挥发动力学模型。结果表明：CdO试剂在升温至400 ℃时的失重量为4.54%，此后直至温度升至1 000 ℃才开始二次失重；CdCl2·2.5H2O试剂升温至100 ℃失重8.87%，在680 ℃失重量为88.45%，随后保持稳定。含CdO的模拟烧结砖在低温区（400~700 ℃）的固化率较高，为96.87%~85.53%，CdCl2·2.5H2O在低温区固化率较低，为87.18%~71.55%。最终得到CdO和CdCl2·2.5H2O在砖窑烧结过程中挥发动力学模型分别为=1-exp(-0.659exp(-1249/))和=1-exp(-1.059exp(-1439.3/))。

重金属Cd；砖窑协同处置固体废物；挥发动力学

近年来，砖窑协同处置固体废物在固废资源化利用这一领域发展迅速[1]。由于固体废物的原料组成与烧砖原料相似，将处置后的固体废物替代部分烧砖原料，压制成坯，入窑烧制，既可生产合格砖块，又可以达到固体废物的减量和资源化利用[2-3]。

然而在固体废物中存在着多种有毒有害物质[4-5]，砖窑协同处置过程中，这些物质可能会发生挥发或固化的变化。重金属Cd可造成人体骨骼畸形，极易骨折，疼痛难忍，俗称“疼痛病”[6]。在工业协同处置固体废物的工艺中，水泥窑工艺的研究较多，研究者得出了一系列重金属在水泥窑中的挥发动力学模型[7]，但砖窑工艺方面的研究甚少。……