不同磷酸用量下钢渣基固化药剂的孔结构,随着磷酸用量的增加,钢渣基固化药剂的比表面积增加,说明磷酸处理有利于增加钢渣基固化药剂的孔隙,提高比表面积。当磷酸用量不大于 3.2 mL 时,钢渣基固化药剂孔体积随磷酸用量的增加而增加,且孔径基本保持一致,说明磷酸能够清除钢渣基固化药剂孔结构中的杂质,提高孔容积。当磷酸用量大于 3.2 mL 时,钢渣基固化药剂的孔体积与孔径大幅降低,这是因为钢渣基固化药剂的主要成分为 Ca(OH) 2 ,磷酸用量过量时,导致钢渣基固化药剂的结构坍塌,造成其孔体积和孔径大幅降低。
孔结构对重金属污染土壤的固化修复效果影响,钢渣基固化药剂的孔结构越好越有利提高钢渣基固化药剂对重金属污染土壤的固化修复效果。这是因为孔结构越好,为钢渣基固化药剂的吸附络合沉淀作用提供丰富的作用空间,从而提高了重金属污染土壤的固化修复效果。当磷酸用量大于等于 3.2 mL 时,污染土壤 - 钢渣基固化药剂混合物的 pH 值基本稳定,保持在 6.06~6.13。当磷酸用量大于 3.2 mL 时,污染土壤 - 钢渣基固化药剂混合物的 pH 值大幅下降,这是因为磷酸用量过量时,导致钢渣基固化药剂中的 Ca(OH) 2 与磷酸反应,造成污染土壤 - 钢渣基固化药剂混合物的碱性下降。
钢渣基固化药剂的 XRD 图谱,钢渣微粉中 f-CaO 含量较高。随着磷酸用量的增加,钢渣基固化药剂中 f-CaO的特征峰强度明显下降,但 Ca(OH) 2 的特征峰强度保持稳定,说明适量的磷酸可以去除 f-CaO,增加钢渣基固化药剂的孔体积。磷酸用量大于3.2 mL 时,钢渣基固化药剂中 f-CaO 进一步减少,同时 Ca(OH) 2 的含量降低,生成 Ca 3 (PO 4 ) 2 ,说明磷酸用量过量,导致钢渣基固化药剂中碱性物质降低。
适量磷酸处理有利于钢渣基固化药剂中多孔结构的形成,增大比表面积和孔体积,提高对重金属吸附络合沉淀作用的接触面,改善钢渣基固化药剂对重金属污染土壤的固化修复效果。