6.1.3 化学组成
采用德国BRURER AXS生产的X射线荧光光谱仪（型号SRS 3 400*）XRF测试炉渣的化学组成，该试验可检测的元素范围为8O～92U、浓度范围为0.001‰～100％。需要说明的是，XRF测定的是元素含量，但测试结果以元素相应的氧化物形式给出。
6.1.3.1 全粒径炉渣集料的XRF分析
全粒径原状炉渣、炉渣集料的XRF分析结果，如图6-6所示。无论是原状炉渣还是炉渣集料，其主要化学元素为Ca、Si、Al、Fe、P、S、Cl等。此外，还含有微量Zn、Ti、Cu、Ba、Pb、Cr等重金属元素。3组原状炉渣的化学成分含量相差较大，表明不同垃圾焚烧厂焚烧炉渣中的组成物质差异较大。细渣之间的化学成分含量接近，Si元素低于Ca元素。粗渣与细渣的化学成分含量相差较大，且Si元素高于Ca元素，这个现象与炉渣集料中组成物质及其粒径分布有关，见后续分析。
图6-6 原状炉渣、炉渣集料化学成分的XRF分析结果
注：英文字母为取样地点代号，后缀“炉渣”代表原状炉渣、“粗”代表粗渣、“细”代表细渣、无后缀时为粗细混合的湿法炉渣混合渣。粗渣、细渣与混合渣均为炉渣湿法处理过程中的阶段产品，取样时间均为2018.3。
6.1.3.2 粒径范围0～2.36 mm炉渣集料的XRF分析
粒径范围0～2.36 mm原状炉渣、炉渣集料的XRF分析结果，如图6-7所示。与全粒径原状炉渣、炉渣集料相比，粒径范围0～2.36 mm原状炉渣、炉渣集料中的化学组成一致，但不同化学成分的含量分布却大相径庭。无论是原状炉渣，干法炉渣还是湿法炉渣，这一粒径范围炉渣样品中化学成分含量都较为接近，并与全粒径炉渣集料中的细渣接近。
表6-2中汇总了原状炉渣、炉渣集料中主要氧化物的平均含量及其含量之和。按照炉渣集料中氧化物SiO2含量划分，炉渣集料属于碱性集料（SiO2含量＜52％）。在炉渣集料中，四种氧化物CaO、SiO2、Al2 O3、Fe2 O3之和在70％以上。这四种氧化物是水泥原材料或混合材料中的主要化学成分，表明炉渣集料具有作为水泥原材料或混合材料的潜力。
表6-2 原状炉渣、炉渣集料中化学成分分布 （％）
注：（）中数字为该类样品的样本数量。
图6-7 粒径范围0～2.36 mm炉渣集料、原状炉渣化学成分的XRF分析结果
注：原状炉渣、湿法炉渣代号意义同图6-6；干法炉渣中英文字母H、P为取样地点代号，后缀为取样时间。
此外，在炉渣集料中，氧化物SO3含量约3.5％。我国相关技术规范规定，道路基层水泥稳定材料中用细集料中的SO3含量应≤0.25％，水泥混合材料用火山灰质材料中的SO3含量应≤3.5％等。因而，在相关工程中使用炉渣集料时应给予关注。
6.1.3.3 不同组成物质的XRF分析
表6-3 不同组成物质的XRF分析结果
将炉渣集料中熔渣、陶瓷、玻璃和砖块的XRF分析结果汇总于表6-3。与陶瓷、玻璃和砖块相比，熔渣中的Ca元素含量水平很高、而Si元素含量水平较低。与天然石灰岩集料和玄武岩集料相比，熔渣中的Ca元素水平低、而Si元素水平高。初步分析，熔渣中的Si元素主要来自玻璃、陶瓷或砖块等物质，而Ca元素主要来自烧结熔融物和天然集料颗粒。此外，部分Ca、Si元素来自熔渣熔融物中与水泥熟料类同的矿物成分。
（续表）
注：（）中数字为该类样品的样本数量。
6.1.3.4 对粒径范围0～2.36 mm炉渣集料组成物质的分析
如表6-2所示，在粒径范围0～2.36 mm的炉渣集料中，Ca元素水平高于熔渣、而Si元素水平低于熔渣。表明，这一粒径范围炉渣集料并非主要由熔渣组成，除了含有熔渣、陶瓷、玻璃和砖块外，还含有其他Ca元素水平较高、Si元素水平较低的物质。
在生活垃圾收集、堆放、搬运等过程中，或多或少会混入天然矿物。自然界中比较常见的天然矿物如方解石CaCO3、白云石CaMg（CO3）2等中都含有丰富的Ca元素。由于质软、性脆，在焚烧、破碎过程中多呈较小粒径，对0～2.36 mm炉渣集料中的Ca元素含量具有一定贡献。
此外，在焚烧温度下，生活垃圾中的一些含有Ca元素的有机物发生分解、元素重组，生成钙盐，或是将炉渣中的盐类钙化，钙盐沉积并且变硬变脆，较易破碎。这些物质对粒径范围0～2.36 mm炉渣集料中的Ca元素具有一定贡献。粒径范围0～2.36 mm炉渣集料的组成物质复杂，尚需进一步探究。