含汞有害固体废弃物的固化/稳定化技术研究进展

3.4.2碱性矿渣（AAS）固化
碱性矿渣（alkali activated slag，AAS）由100％颗粒状的高炉矿渣和硅酸钠活化剂组成。它的吸附活性依赖于碱激活的铝硅酸盐。高炉矿渣与可溶的硅酸钠反应生成无定形的晶体水合硅酸钙C-S-H。在硅酸盐水泥基质中，C-S-H具有很强的吸附重金属的趋势。与传统的硅酸盐水泥基质相比，AAS基质具有更多的凝胶空隙和更低的空隙断裂。Guangren Qian等[29]添加Hg（NO3）2•H2O到矿渣溶液中，使汞含量分别为占矿渣重量比的0％，0.1％，0.5％和2.0％，然后固化成型。发现低浓度的汞离子对水化产物的压缩强度，孔结构和水化程度的影响较小。添加2％的汞离子进入AAS，出现早期的水化过程明显迟缓和早期抗压强度减小的现象，但是水化后28d负面影响消失。2％汞离子可以有效地固定在AAS中，所得固化产品的浸出汞满足TCLP要求。
3.4.3沥青
Radian公司报道了应用沥青来固化汞污染的土壤（含汞78mg/kg）。发现热混合的沥青不适合固定化含汞废弃物，因为它会促进汞的挥发。Kalb等讨论了用沥青固化焚化炉尾气吸收液，汞的TCLP值在处理前后分别为0.14mg/L和<0.009mg/L[25]。
3.4.4聚酯和环氧树脂类
聚酯是树脂热硬化的产物，能够通过化学反应来固化重金属，包括汞。利用聚酯固化含1000mg/kg汞的硝酸盐/氯化物，处理后汞的TCLP值在<0.01~0.2mg/L之间[30]。
3.4.5合成橡胶
Meng等报道了用橡胶来处理含有300mg/kg汞的污染土壤[31]。汞的TCLP值在处理前后分别为3.5mg/L和0.034mg/L。
3.4.6聚硅氧烷
聚硅氧烷或者陶瓷硅泡沫包含50％乙烯基-聚二甲基硅烷、20％石英、25％专有分子和不多于5％的水。聚硅氧烷已经成功用于固化由1000mg/kg铅汞铬镉组成的模拟的含盐废物。固化后汞的TCLP值，对于含高浓度的氯化物废物是0.01mg/L，对于含高浓度的硝酸盐废物是0.06mg/L[32]。
4展望
从上述讨论可以看出，无论是研究较多的水泥、SPC、CBPC还是新的可能应用的材料，都存在着各自的优缺点，在应用中还需要解决很多技术问题。
水泥固化的机制研究比较透彻，最终废物的长期稳定性也已有所研究和考虑，但是它的固化汞的效率相对比较低，需要借助稳定化剂，增加了固化的费用。SPC和CBPC是具有商业发展前途的封装高浓度汞或元素汞的固化技术，但是还缺少关于废物长期稳定性的研究，最终废物固化体中的高盐负荷或其他因素会加速废物的降解。固化过程中加入的硫化钠等稳定化剂过多导致生成硫酸汞使浸出汞浓度增加。还需了解SPC、CBPC的低温动力学过程，比如解决CBPC过程中活性废物（如赤铁矿）的快速成形，SPC的迅速冷却导致气泡的生成等问题。其他革新材料的使用可能有一定发展空间，但还没有研究完成相关数据。
正如固化的概念中也明确了固化应该是固定化与稳定化的结合，尤其是微观包封的过程。因为物理和化学作用的结合才能更有效的固定汞，所以对汞有强烈吸附作用或者其它化学作用的稳定化剂的选择和应用对汞的固定化过程是尤为重要的。研究对于汞有强烈吸附作用，而与上述固化材料或固化过程相互促进、对固化后无不良影响的稳定化剂，并且将其与各个固化材料结合，测定其固化汞的长期稳定性等是一个重要的发展趋势。
[参考文献]略