钡渣烧结砖的制备及Ba2+浸出活性的钝化研究

作     者：李欣聪 户晶荣 郭鑫桥 

作者机构：郑州财经学院土木工程学院 河南省城乡规划设计研究总院股份有限公司 

出 版 物：《无机盐工业》 (Inorganic Chemicals Industry)

年 卷 期：2025年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：全国大中专院校就业创业课题(JYB2020085) 

主　　题：钡渣 建筑用烧结砖 烧结 物理性能 Ba 固化 

摘      要：钡渣是一种有害的工业废弃物，综合利用钡渣不仅具有十分重要的环保价值，还能产生显著的经济效益。研究以钡渣为添加剂制备了建筑用烧结砖，研究了钡渣对建筑砖制品相组成、显微结构与物理性能的影响规律，分析了Ba2+在制品烧成过程中的迁移转化行为，最后探讨了Ba2+浸出活性的钝化机理。结果表明：当烧成温度为1 250 ℃时，掺入6 wt%钡渣的烧结砖制品具有最佳的综合性能，样品的气孔率、吸水率、抗压强度与Ba2+浸出浓度分别为8.36%、3.51%、66.17 MPa与1.77 mg/L。钡渣中的BaO组分能与Al2O3-SiO2二元系统反应，生成BaO-Al2O3-SiO2液相，这一方面促进了试样的烧成，降低了样品的气孔率与吸水率，另一方面加速莫来石晶粒发育生长成针棒状结构，两者共同作用提高了样品的抗压强度，使其值超过《普通烧结砖》（GB 5105-2007）中MU30等级的要求。然而当钡渣的添加量增至8 wt%时，BaO与试样中的莫来石相发生反应，生成了钡长石，导致试样的强度下降。含Ba2+液相的生成提高了样品的致密度，抑制了可溶性Ba2+沿孔隙溶出；同时，耐酸性较好的含Ba2+玻璃相及钡长石的生成束缚了Ba2+的浸出。本研究为钡渣的无害化利用提供了理论依据。