氧化鋁與冷卻方式於熱熔融過程扮演角色之研究

10.6451/JETE.200903.0092

郭益銘；楊朝欽；王建文；蔡政賢；羅逸文

熱熔融 ； 熔渣 ； 鹽基度 ； X光繞射分析儀 ； 掃描式電子顯微鏡

工程科技與教育學刊

6卷1期（2009 / 03 / 01）

92 - 104

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熱熔融法係爲目前常用之有害廢棄物處理技術，而在熱熔融程序中，玻璃化效果通常以鹽基度（CaO/SiO2比值）作探討，但熔渣中之玻璃基底主要成分爲CaO/SiO2/Al2O3，而Al2O3之影響鮮少被提及。因此，本研究以純物質模擬有害物質，並將之熱熔融，以Al2O3與冷卻方式作爲變因，以半定量X光繞射分析測定結晶相與玻璃相及掃描式電子顯微鏡觀察熔渣外觀，發現以空氣緩冷卻時，Al2O3比例增加會使熔渣結構由鏈狀矽酸鹽漸漸連結，在Al2O3比例介於15-20%期間，熔渣變成玻璃狀結構，在Al2O3提升至25%以上時，由於Al原子將取代Si進入玻璃狀結構，排列整齊後將形成架狀結晶。而水冷熔渣在無Al2O3存在時，係呈現鏈狀矽酸鹽結晶，但在3%之Al2O3將導致原子排列失序，形成玻璃狀結構，隨Al2O3增加亦無法成爲結晶結構之熔渣。而無論在空冷或水冷熔渣，Al2O3含量達到25%，重金屬之移動性均大爲增高，由於Al-O鍵結強度較Si-O爲弱，因此，Al之取代行爲，將可能導致熔渣包匣能力下降。