近日,我院张文华副教授教授团队皮依林同学在硅酸盐领域国际著名期刊《Ceramics Internatonal》(中科院一区、Top期刊、IF=4.527)发表了题为“Migration and transformation of heavy metals in glass-ceramics and the mechanism of stabilization”研究论文。(论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.05.188)。该成果获得了国家重点研发计划(2019YFC1904900)项目的资助。
我国尾矿等硅酸盐固废年排放量30亿吨以上,堆存量超百亿吨,不仅占用大量土地,而且存在严重环境污染隐患。虽然利用大宗铝硅酸盐固废制作建筑材料可以满足建材行业可持续发展的紧迫需求,但是由于固废中重金属种类繁多,固废资源化利用理论缺乏,利用率较低。为减少重金属对环境的污染,使其有效的固化在建筑材料中。因此针对以上问题,同时又为避免多组分带来的干扰,论文采用分析纯试剂进行模拟,来研究重金属在高温重构过程中的迁移转化规律及物相重构机理。
该研究根据硅酸盐三元相图为基础,以透辉石为主晶相进行配比设计。明确了Cu,Zn等重金属在高温重构后的迁移规律与重构机理。同时提出了一种新型的重金属浸出浓度模型,能够精准模拟不同重金属含量下的浸出浓度。该研究是固废建材化的重要技术原型,为解决硅酸盐固废规模化利用和建筑材料巨量天然资源消耗的问题提供关键理论和技术支撑。
(供稿:向云飞 编辑:吕明磊)