废弃混凝土中重金属浸出性研究

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发布时间：2021-09-11

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废弃混凝土中重金属浸出性研究
崔素萍。杜鑫。兰明章，严建华
(北京工业大学材料科学与工程学院，北京100124)
摘要：以我国现有废弃混凝土为原料，研究废弃混凝土中重金属含量，采用模拟德国水槽试验法，以不同粒径、不同pH值、不同重金
属元素(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn)为影响因素，研究废弃混凝土中重金属离子的浸出性，结果表明，废弃混凝土中不同重金属含量不同，以ZIl
含量最高，cr含量最低；粒径在1mm以上时随着粒径增加重金属浸出性减小，在0．15mm以下时，粒径无明显影响；随着浸出液pH值的
减小，废弃混凝土中重金属离子的浸出量不同程度的增加，粒径大于1 mm时这种效果更明显；不同重金属浸出性不同，Pb和zn易浸出，
总体表现为Zn>Pb>Cu>Cd>Cr~Ni。
关键词：废弃混凝土；重金属；浸出性
中图分类号： TU528．O1 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)12—0016—02
Study on heavy m etal leeching behavior of waste concrete
CUISu-ping，DUXin，LAN Ming．zhang，YAN Jian-hua
(TheCollege ofMaterials Science andEngineering，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China)
Abstract： Usingthe existingwaste concrete as raw materialstO surveytheheavymetal contentinthewaste concrete，aiderthat，this studyinves—
tigated the leaching behavior ofthe heavy metal in the waste concrete under the German tank simulation test with diferent particle size．diferent
PH value，diferent heavy metal element(Cd，cf，Cu，Ni，Pb，Zn)for influence factors．111e result indicated that the diferent heavy metal had the
diferent content in waste concrete，Zn highest，Cr lowest；heavy metal leachability decreased、Ⅳi也the increasing particle size over lmm，but the
particle size showed nO significan t efect when that lower O．15 mm；along、vith the reduction l~ching solution pH value，the leaching ofheavy
metal ion increased、vitll diferent level，and this efect were apparcnt over the lmm particle size；diferent heavy metal tll diferent l leaching
behavior，Pb and Zn easily leached，overall perform ance Zn>Pb>Cu>Cd>Cr~Ni．
Key words： construction waste；heavy metal；leachingbehavior
0 引言 1 试验方法
废弃混凝土资源化是社会发展的趋势，废旧建筑的拆除产
生大量的废弃混凝土在再生利用的过程中，需要将其破碎成不
同粒径的颗粒，在破碎过程中会产生一些细粉料【JJ。实际工程中
常将这部分细粉料直接填埋处理，由于废弃混凝土中含有一定
量的重金属，细粉料的填埋处理很可能造成重金属离子的迁移，
这样就可能会污染水体、土壤等。
含重金属的固化体在周围存在溶液的条件下，重金属离子
会发生迁移[2]，而重金属离子迁移的速率受溶液pH值、颗粒比
表面积、环境温度、重金属离子种类、重金属离子存在状态的影
响[3]。李橙等嗍采用动态浸出法研究认为同种重金属的总浸出率
都表现出细粒样粗粒样>块状样的趋势。
水泥混凝土是高碱性的，重金属离子的浸出受溶媒pH值的
影响很大，在较高pH值的情况下，一些重金属将会降低浸出性，
若采用酸缓冲溶液，使溶媒pH值保持一定，但一方面，酸的加
入会破坏水泥水化产物，使本来固定于水化产物中的有害组分
易于浸出。本文以现有的废弃混凝土为原材料，选择不同粒径、不
同pH值、不同重金属元素研究分析混凝土中重金属的浸出性。
收稿日期：2011 6—16
基金项目：863国家资助项目(2009AA032301)
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i．1 废弃混凝土中重金属含量分析
消解法— —测定废弃混凝土中重金属离子总量。称取1．0 g
粉末状混凝土样品(125 m以下)，置于聚四氟乙烯瓶中，加入
40 mL王水和氢氟酸，再将其置于烧杯中，在电热板上加热，温
度在130-150℃ ，蒸发至近干，用去离子水冲洗烧杯壁，再次加
热蒸发至近于，然后从电热板上移下，冷却至室温，加入1 mL
浓硝酸和20 mL去离子水，在预热至90-~100℃的控温电炉上
持续加热，直至样品全部溶解。冷却至室温，转移至100 mL容
量瓶，定容，用中速滤纸进行过滤取样，用ICP-MS测定重金属
(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn)浓度，计算废弃混凝土中重金属离子的
总量。
1．2 废弃混凝土中重金属浸出性试验
(1)废弃混凝土处理。以现有废弃混凝土为原材料，对废弃
混凝土进行破碎、分级，用不同粒径的标准筛筛分分成不同粒
t废；嘱琵土(>10、10—5 mm、5—1 mm、1~o．15 mm、0．15～0．08 mm、
0．08,-,0．056 Into、0．056--0．045 mm、<0．045 1TIITI)。
(2)浸出液制备。采用商业购买的分析纯盐酸，根据pH值