摘要
图1布袋飞灰和反应塔灰的XRD图
图2 布袋灰(a)和反应塔灰(b)的SEM和EDS图
2.2 飞灰的潮解与腐蚀
图3和图4给出了温度、湿度对飞灰吸水率的影响。如图3，当湿度为50%时，随着温度的升高，飞灰的吸水率总体呈增加趋势，其中，反应塔灰的吸水率受温度的影响更加明显。如图4，当温度为20.5℃时，飞灰的吸水率随着环境湿度的升高而升高；当湿度高于40%，其吸水率趋于饱和，湿度的增加对其影响减弱。比较而言，环境湿度对飞灰吸水率和潮解特性的影响更显著。
图4 温度为20.5℃飞灰吸水率随湿度的变化
2.3 电化学表征
图5是裸板和涂层样板在不同浓度飞灰溶液中的Tafel曲线，其分析结果见表1。对裸板而言，当飞灰浓度为1 wt.%时腐蚀电流较大，说明腐蚀速率较快；当飞灰浓度增加至2.5wt.%时，腐蚀电位向正向移动且腐蚀电流略有上升，这与钢板表面生成钝化膜有关。当飞灰浓度增至5wt.%时，腐蚀电位下降，腐蚀电流显著提高，说明钝化膜活化，腐蚀速率增加。总体而言，裸板在布袋灰中的腐蚀电流高于反应塔灰中的腐蚀电流，即布袋灰更易引发腐蚀且腐蚀速率更快。
对涂有专用防护涂料的涂层样板而言，随着飞灰溶液浓度的增加，涂层样板的腐蚀电流缓慢增加。通过比较涂层样板和裸板的腐蚀电位和腐蚀电流发现，所有涂层样板的腐蚀电位均高于裸板，腐蚀电流均比裸板小一个数量级，这说明涂装飞灰腐蚀防护专用涂料显著提高了Q235钢板在飞灰溶液中的防腐性能。
图5 裸板(a)和涂装防护涂层的样板(b)在不同飞灰溶液中的Tafel曲线
表1 Tafel测试结果
图6 双组分耐飞灰腐蚀防护专用涂料在飞灰间打包机料斗上的使用效果
3 结论
本文选取某垃圾焚烧电厂的布袋灰和反应塔灰进行了研究，比较并分析了两种飞灰的物相组成、微观形貌、潮解特性以及对Q235B钢的腐蚀作用以及飞灰腐蚀防护专用涂料的防腐效果。两种飞灰均由KCl、NaCl、SiO2、CaSO4、CaO等晶相组成，颗粒易吸湿形成疏松多孔的团聚体，吸水率随温湿度的升高而升高。布袋灰Cl含量、吸水率和腐蚀速率显著高于反应塔灰。涂装双组分飞灰腐蚀防护专用涂料提高了Q235B钢的腐蚀电位，显著降低了腐蚀电流，在Tafel测试和实际工程应用中均表现出良好的防腐性能。
参考文献
[1]侯霞丽. 生活垃圾焚烧飞灰特性对二噁英生成影响的研究 [D]. 杭州: 浙江大学, 2015.
[2]Lou Y, Jiang S, Du B, et al. Leaching morphology characteristics and environmental risk assessment of 13 hazardous trace elements from municipal solid waste incineration fly ash [J]. Fuel, 2023, 346: 128374.
[3]GB 18485-2014. 生活垃圾焚烧污染控制标准[S].
[4]缪建冬, 郑浩, 陈萍, 等. 杭州地区生活垃圾焚烧飞灰基本特性分析 [J]. 浙江理工大学学报（自然科学版）, 2018, 39(05): 642-650.
[5]许鹏. 碱活化垃圾焚烧飞灰制备绿色砖材工艺及环境风险评估 [D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2021.
[6]傅立珩, 杜海亮, 陆浩, 等. 记忆效应对垃圾焚烧炉湿式洗涤塔中二噁英浓度的影响及调控方法[J]. 环境卫生工程, 2020, 28(06):71-75.
[7]Yao N, Zhou X, Liu Y, et al. Synergistic effect of red mud and fly ash on passivation and corrosion resistance of 304 stainless steel in alkaline concrete pore solutions [J]. Cement and Concrete Composites, 2022, 132: 104637.
[8]杜钢, 李光茂, 朱晨, 等. 不同环境条件下可溶性沉积盐对金属大气腐蚀的影响[J]. 环境技术, 2021,39(05):94-100.
作者介绍
陈维旺2，罗小栋3，周建富3，阳洪良4，彭宏5，陆洪彬1
（1，南通大学化学化工学院，江苏 南通 226019；
2，江苏科辉环境科技有限公司，江苏 南通 226019；
3，光大环保能源（苏州）有限公司，江苏 苏州 215101；
4，光大环保能源（惠东）有限公司，广东 惠东 516300；
5，重庆市涪陵区三峰环保发电有限公司，重庆 408115）