隨著環保要求的日益嚴格和垃圾處理需求的增長，2025年熟石灰行業迎來新的發展趨勢。熟石灰作為一種重要的化工原料，在多個領域的應用愈發廣泛，尤其是在城市生活垃圾焚燒飛灰處理方面，其對重金屬固化的作用成為行業關注焦點。研究熟石灰在這一領域的應用，不僅有助於提升垃圾處理的環保水平，還對熟石灰行業的技術創新和市場拓展具有重要意義。

  一、實驗背景與材料準備：聚焦熟石灰在飛灰處理中的研究基礎

  當前，城市生活垃圾焚燒處理產生的飛灰因富含重金屬，被列為危險廢棄物，其無害化處理迫在眉睫。固化 / 穩定化技術作為主流處理方法，而熟石灰在煙氣淨化及重金屬固化中展現出潛在優勢。《2025-2030年中國熟石灰行業市場調查研究及投資前景分析報告》指出，為深入探究熟石灰對飛灰重金屬固化的影響，實驗選取深圳生活垃圾焚燒飛灰為對象，工業級熟石灰取自廣西某垃圾焚燒廠，分析純級熟石灰購自 Sigma 官網。原始飛灰呈灰色粉末狀，含水量 2.0%，通過 X 射線螢光光譜儀測定其化學組成，其中含有 40.265% 的 CaO 。同時準備飛灰螯合劑等材料，為後續實驗奠定基礎。

  二、實驗設計與方法：明確熟石灰影響研究的實施路徑

  實驗按比例稱取飛灰、不同投加量熟石灰，將螯合劑與去離子水混合後倒入，攪拌成麵團狀，自然養護後烘乾、磨碎、過篩，製得穩定化飛灰產物。實驗設定體系液固比為 0.2，螯合劑添加比例 4%，熟石灰添加比例分別為 2%、4%、6%、8%、10% 。依據相關標準，採用醋酸緩衝溶液法對飛灰樣品進行毒性浸出實驗，運用多種儀器檢測重金屬濃度，並按特定公式計算固化率。使用掃描電子顯微鏡觀測飛灰微觀形貌，X 射線衍射測定礦物成分，依標準方法測定飛灰浸出液 pH。

  三、原始飛灰性質剖析：揭示熟石灰處理前飛灰特性

  原始飛灰重金屬浸出濃度分析顯示，多種重金屬浸出濃度超標，如 Pb 和 Cd 分別超標 2.08 倍和 28.47 倍，Zn 和 Ni 也存在超標情況，其餘重金屬雖未超標但仍有環境風險。掃描電鏡下，原始飛灰顆粒鬆散，有球形和不規則團聚體，孔隙結構明顯，表面粗糙且附著結晶鹽顆粒，這種結構易使重金屬富集浸出。X 射線衍射圖譜表明，原始飛灰結晶組分主要為 NaCl、KCl 等，未檢測到重金屬結晶相，可能因重金屬存在形式特殊或含量低。

  四、熟石灰添加量的影響：探究熟石灰用量對飛灰處理的作用

  添加熟石灰顯著影響飛灰浸出液 pH，工業級熟石灰添加量達 8%、分析純級達 6% 時，浸出液 pH 超 7，利於重金屬固化。對重金屬而言，熟石灰能使 Cu、Pb、Cd 和 Ni 固化率提高至 100%，Zn、Ba、Se 和 Cr (Ⅵ) 等固化率隨添加量增加呈先升後降趨勢，8% 時達峰值，此時 Zn、Se 和 Cr (Ⅵ) 固化率分別為 97.6%、82.9% 和 53.3% 。Hg 固化率變化複雜，As 固化率隨添加量增加下降，但處理後 As 浸出濃度仍低於限值。

  五、熟石灰純度的影響：對比不同純度熟石灰的處理效果

  對比工業級和分析純級熟石灰發現，多數情況下分析純級熟石灰使重金屬浸出濃度更低。如熟石灰添加量為 2% 時，工業級使 Zn 浸出濃度增加，分析純級使其降低;添加量增至 6%，兩者均大幅降低 Zn 浸出濃度。對於其他重金屬，熟石灰純度和添加量的影響因金屬種類而異，但總體上分析純級固化效果更優。

  六、添加熟石灰後飛灰理化性質變化：明晰熟石灰作用下飛灰性質轉變

  掃描電鏡顯示，添加熟石灰後飛灰顆粒粒徑變大，空隙減小，結構更緊密，形成網狀結構包裹重金屬，減少浸出。X射線衍射分析表明，飛灰礦物組成變化不大，但 CaClOH 峰值消失，出現大量CaCO₃峰值，且SiO₂峰值增加，鹼性增強，利於重金屬固化。基於 BCR 形態順序提取，添加熟石灰後多種重金屬穩定態比例增加，不穩定態降低，浸出風險下降。

  綜上所述，熟石灰在城市生活垃圾焚燒飛灰重金屬固化中作用顯著。當熟石灰添加量為8%時，多數重金屬固化效果最佳;分析純級熟石灰較工業級能更有效降低重金屬浸出濃度。添加熟石灰使飛灰內部結構緊密，礦物組成改變利於重金屬固化，且重金屬形態向穩定態轉化。這些研究成果為優化垃圾焚燒煙氣淨化工藝、提升飛灰重金屬穩定化效果提供了科學依據，對推動熟石灰在環保領域的應用及垃圾無害化處理具有重要意義 。