随着环保要求的日益严格和垃圾处理需求的增长，2025年熟石灰行业迎来新的发展趋势。熟石灰作为一种重要的化工原料，在多个领域的应用愈发广泛，尤其是在城市生活垃圾焚烧飞灰处理方面，其对重金属固化的作用成为行业关注焦点。研究熟石灰在这一领域的应用，不仅有助于提升垃圾处理的环保水平，还对熟石灰行业的技术创新和市场拓展具有重要意义。

  一、实验背景与材料准备：聚焦熟石灰在飞灰处理中的研究基础

  当前，城市生活垃圾焚烧处理产生的飞灰因富含重金属，被列为危险废弃物，其无害化处理迫在眉睫。固化 / 稳定化技术作为主流处理方法，而熟石灰在烟气净化及重金属固化中展现出潜在优势。《2025-2030年中国熟石灰行业市场调查研究及投资前景分析报告》指出，为深入探究熟石灰对飞灰重金属固化的影响，实验选取深圳生活垃圾焚烧飞灰为对象，工业级熟石灰取自广西某垃圾焚烧厂，分析纯级熟石灰购自 Sigma 官网。原始飞灰呈灰色粉末状，含水量 2.0%，通过 X 射线荧光光谱仪测定其化学组成，其中含有 40.265% 的 CaO 。同时准备飞灰螯合剂等材料，为后续实验奠定基础。

  二、实验设计与方法：明确熟石灰影响研究的实施路径

  实验按比例称取飞灰、不同投加量熟石灰，将螯合剂与去离子水混合后倒入，搅拌成面团状，自然养护后烘干、磨碎、过筛，制得稳定化飞灰产物。实验设定体系液固比为 0.2，螯合剂添加比例 4%，熟石灰添加比例分别为 2%、4%、6%、8%、10% 。依据相关标准，采用醋酸缓冲溶液法对飞灰样品进行毒性浸出实验，运用多种仪器检测重金属浓度，并按特定公式计算固化率。使用扫描电子显微镜观测飞灰微观形貌，X 射线衍射测定矿物成分，依标准方法测定飞灰浸出液 pH。

  三、原始飞灰性质剖析：揭示熟石灰处理前飞灰特性

  原始飞灰重金属浸出浓度分析显示，多种重金属浸出浓度超标，如 Pb 和 Cd 分别超标 2.08 倍和 28.47 倍，Zn 和 Ni 也存在超标情况，其余重金属虽未超标但仍有环境风险。扫描电镜下，原始飞灰颗粒松散，有球形和不规则团聚体，孔隙结构明显，表面粗糙且附着结晶盐颗粒，这种结构易使重金属富集浸出。X 射线衍射图谱表明，原始飞灰结晶组分主要为 NaCl、KCl 等，未检测到重金属结晶相，可能因重金属存在形式特殊或含量低。

  四、熟石灰添加量的影响：探究熟石灰用量对飞灰处理的作用

  添加熟石灰显著影响飞灰浸出液 pH，工业级熟石灰添加量达 8%、分析纯级达 6% 时，浸出液 pH 超 7，利于重金属固化。对重金属而言，熟石灰能使 Cu、Pb、Cd 和 Ni 固化率提高至 100%，Zn、Ba、Se 和 Cr (Ⅵ) 等固化率随添加量增加呈先升后降趋势，8% 时达峰值，此时 Zn、Se 和 Cr (Ⅵ) 固化率分别为 97.6%、82.9% 和 53.3% 。Hg 固化率变化复杂，As 固化率随添加量增加下降，但处理后 As 浸出浓度仍低于限值。

  五、熟石灰纯度的影响：对比不同纯度熟石灰的处理效果

  对比工业级和分析纯级熟石灰发现，多数情况下分析纯级熟石灰使重金属浸出浓度更低。如熟石灰添加量为 2% 时，工业级使 Zn 浸出浓度增加，分析纯级使其降低;添加量增至 6%，两者均大幅降低 Zn 浸出浓度。对于其他重金属，熟石灰纯度和添加量的影响因金属种类而异，但总体上分析纯级固化效果更优。

  六、添加熟石灰后飞灰理化性质变化：明晰熟石灰作用下飞灰性质转变

  扫描电镜显示，添加熟石灰后飞灰颗粒粒径变大，空隙减小，结构更紧密，形成网状结构包裹重金属，减少浸出。X射线衍射分析表明，飞灰矿物组成变化不大，但 CaClOH 峰值消失，出现大量CaCO₃峰值，且SiO₂峰值增加，碱性增强，利于重金属固化。基于 BCR 形态顺序提取，添加熟石灰后多种重金属稳定态比例增加，不稳定态降低，浸出风险下降。

  综上所述，熟石灰在城市生活垃圾焚烧飞灰重金属固化中作用显著。当熟石灰添加量为8%时，多数重金属固化效果最佳;分析纯级熟石灰较工业级能更有效降低重金属浸出浓度。添加熟石灰使飞灰内部结构紧密，矿物组成改变利于重金属固化，且重金属形态向稳定态转化。这些研究成果为优化垃圾焚烧烟气净化工艺、提升飞灰重金属稳定化效果提供了科学依据，对推动熟石灰在环保领域的应用及垃圾无害化处理具有重要意义 。