2.5.3　湿排渣后的金属蚀变

原状炉渣进入湿式排渣机后，触发了大量的化学反应，影响着其中的金属。例如，炉渣中以水溶盐形式（例如氯化物和硫酸盐）存在的重金属，被瞬时溶解。于是，有些重金属离子被吸附到铁氧化物上，剩余的则保持在溶液中。

如果湿炉渣被转移到填埋场，就必须认识到，其20％的含水量与排渣机中的盐水有着相同的组成，也即pH值10.5～12，氯化物与硫酸盐有着高的浓度。填埋后，次级炉渣中的自然金属在数周与数月的时间内承受着各种蚀变，如腐蚀以及逐步封装到固化的矿物基质中。腐蚀尤其是较廉价金属铁和铝存在的问题。

铁受到氯化物和硫酸盐离子的剧烈腐蚀，也受到高pH值下铁向氢氧化铁转换的强烈腐蚀。在典型的填埋场条件下，1～2年后，估计湿排渣后仍存在铁的1/3将因腐蚀而被损失掉。根据老填埋场开挖得到的经验，十五年后，被填埋炉渣中最初存在的自然有色金属，2/3将被腐蚀掉。

在水相的碱性环境中，由于产氢反应，铝受到腐蚀。这一过程可能导致填埋场爆燃，成为安全问题。1 kg Al能产生大约1.35 m3的氢气。氢气的释放速率主要受pH值影响。一般情况下炉渣填埋的前10天里，每吨炉渣产生氢气约50 L/d。前3个月，每t炉渣共产生约2.4 m3的氢气，相当于1.8 kg Al产生的氢气量，之后产生较少。开挖炉渣处置超过10年的填埋场时，观察到大量铝块嵌入在铝氧化物的白色粉末内。十年内，估计仅原始铝块质量的10％～15％被腐蚀。

铜和黄铜几乎不受填埋炉渣腐蚀的影响。pH值为12时，大多数重金属以氢氧化物形式被固定。厌氧条件下，硫化物的生成也可促使重金属固定。不过，铜可被螯合剂机动，填埋场浸出液可因超过法定限值而造成问题。可能的机动机制是，铜被焚烧炉低温碳化过程产生的有机物螯合。炉渣浸出液的化学分析表明，存在典型的碳化产物，如醛和醇。氨引发的机动也可能起作用。填埋场浸出液中铜的高浓度问题，通常限于新开的填埋场。据推测，这可能是因为后期填埋场内溶解铜的物质，被吸附在腐蚀产生的铁氧化物上的缘故，也可能是因为以硫化物或碳酸盐形式而沉淀的缘故。

湿炉渣有着不一样的气味，其中一个成分是氨。迄今其产生机制还未明确，可能源于焚烧条件下铝和镁各自金属生成的对应氮化物的水解。

金属被封装到固化矿物基质内，未来的填埋场采矿需要将金属从周围矿物基质中释放出来，才能进行后续加工处理。