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垃圾焚烧飞灰为危险废物,其主要处置方式有安全填埋和资源化利用。飞灰在进行安全填埋或资源化利用前需进行固化稳定预处理,主要方法有熔融固化、水泥固化和化学稳定化,即经物理化学反应使重金属最大限度的固定在水泥、沥青等材料中。然而,从环境的长期安全性考虑,这几种方法处理后的衍生产物中重金属仍对环境构成潜在的危害。高温热分离技术可使飞灰中大部分重金属挥发物随烟气一起冷凝形成二次飞灰,经高温热分离后的灰渣可作为普通废物填埋或作为建筑、道路等原材料,而二次飞灰中重金属含量较高,可作为冶金材料进行重金属资源回收。本实验以回收焚烧飞灰中重金属为最终研究目标,在研究二次飞灰和焚烧飞灰基本特性的基础上,系统讨论了影响焚烧飞灰中重金属挥发的主要因素,详细研究了二次飞灰中重金属铅和铬的赋存形态,为重金属的挥发机理提供了详实可靠数据。本论文利用X射线吸收精细结构(XAFS)研究了二次飞灰和焚烧飞灰中Pb和Cr的赋存形态,分别给出了样品中含铅化合物和含铬化合物的百分含量,以及铅和铬的价态、配位数、键长等结构参数。XAFS实验结果表明,焚烧飞灰中PbO和Pb3O4的含量分别占样品中含铅化合物的47.5%和22.5%,另外还有少量的PbSO4、PbCl2和PbS。五种二次飞灰样品中PbCl2的含量约占样品中含铅化合物的50%左右,PbS的含量也较高(20.2～36.2),此外还含有少量的PbO、Pb3O4、PbSO4。焚烧飞灰中Cr2O3、CrO3和CrO的含量分别占样品中含铬化合物的69.7%、22.5%和7.8%。四种二次飞灰中Cr主要以Cr2O3和CrCl3·6H2O的形态存在,以及少量的CrO2。其中,随着温度的升高,CrCl3·6H2O所占样品中含铬化合物的比例逐渐升高。研究表明,二次飞灰中重金属主要以氯化物形态存在,以此推断,氯化物在重金属挥发过程中起到了主要作用。