赤泥碱性调控行为:石膏的钙驱动稳定化特性

摘要

赤泥是一种强碱性固体废弃物,其碱性阴离子(CO3^2–,HCO3^–,Al(OH)4^–,OH^–)的释放极易引发重大环境问题。本文研究了施用后石膏赤泥碱性阴离子组分的变化、碱性物相转化路径以及固相微观形态转变特征,结果表明:石膏作用下的赤泥液相体系碱性阴离子稳定率高达96.29%,pH和液相碱性分别由10.47降至8.15,47.39mmol/L降至2mmol/L;在赤泥碱性稳定化过程中,化学调控行为表现在驱动赤泥典型碱性离子(CO32^–,HCO3^–,Al(OH)4^–,OH^–)的沉淀及离子间的共沉淀,碳酸钙(CaCO3)是主要的碱性转化产物。借助X射线衍射分析、扫描电镜和能谱等方法分析发现石膏钙离子溶出可促使赤泥表面细小颗粒溶解转化为稳定碱性物相,同时赤泥微观形态向致密的大颗粒块状结构转变,含钙物相附着于致密块状团聚体表面形成的物理封存方式提高了碱性转化产物及原生赤泥碱性组分的稳定性。研究结果将为应用石膏类工业废弃物开展赤泥碱性调控及堆场生态修复提供理论基础。