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1. 研究目的与意义（文献综述）

随着经济生活的发展，环境整治问题被逐渐重视起来。我国由于工业产生、固废进口等原因，有大量固体废弃物，并且大量固体废弃物堆积会形成的污染土壤。2018年全国生态环境保护大会在北京召开，习近平总书记出席会议并发表重要讲话，正式确立习近平生态文明思想。中共中央、国务院印发《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》，明确打好污染防治攻坚战的路线图、任务书、时间表。十三届全国人大一次会议表决通过宪法修正案，把新发展理念、生态文明和建设美丽中国的要求写入宪法。现有污染土壤的现有修复技术主要有三种：化学修复、物理修复、生物修复。但这些修复手段技术复杂成本高昂，并且难以对大片土地进行治理，想要大量消耗现有污染土壤十分困难。现有研究证明高温制备轻集料能有效固化重金属。并且为保护耕地，利用废弃物等原料制备轻集料一直是研究的热点。利用重金属污染土壤制备轻集料不仅开拓了轻集料制备原料，而且实现了防止污染。同时轻集料的制备成本低、应用很广，故这一种研究意义的处置方法。但现有技术制备轻集料重金属固化率很难达到99%以上。针对提升金属固化率的的需求，以核壳型轻集料为研究对象，采用探索核壳最佳配比的思路，研究核壳配比、烧成制度对金属固化率的影响规律，测试其物理性能及重金属浸出性能，分析金属固化作用机理，论文的研究结果将对污染土壤的再利用具有重要意义。对于本论文来说研究处具有高固化效率的轻集料，有助于国家打赢污染防治攻坚战。

美国是世界上最早研究人造轻集料的国家，也是较早研究以工业废弃物制备轻集料的国家。而我国对于人造轻集料的研究开始于上世纪五十年代，其相关研究发展速度缓慢。目前就技术、设备、规模、能耗、劳动生产率等等，与某些先进国家相比，差距还是很大的。近几年由于绿色材料概念的提出，从下图可得知轻集料的生产原料逐渐由页岩等天然黏土转变为固体废物。并且在其生产方法上，提出了除烧成之外的免烧法。同时随着建筑行业发展的需求其产品性能要求也从超轻变成超轻高强，甚至在抗震保温等方面提出了相关要求。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

材料制备： 以污染土壤、长石等为主要原料。先将污染土壤同添加剂混合成球作为内核，在同基体原料一同二次成球，在对得到的核壳球体进行干燥烧结。

材料表征：通过整体浸出试验，探究核壳结构对各类重金属的固化效果；通过xrd、sem和ct扫描分析高温条件下核、壳两部分和界面区域的矿相变化和微观结构差异；通过tclp法对核壳结构轻集料对各类重金属固化能力进行测试；通过xrd、sem-eds和xps等手段分析重金属固化机理。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-6周：研究轻集料核、壳两部分组分的最佳配方，探索最佳成型方式，匹配两部分的膨胀性和高温融合性相适应；

第7-9周：通过整体浸出试验，探究核壳结构对各类重金属的固化效果；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 杨魁. 核壳型轻质高强免烧陶粒的制备及抗震性分析[j]. 四川建筑科学研究, 2011(3):208-210.

[2] 胡晨光, 邢崇恩, 刘蕾, et al. 铁尾矿与碱渣基核壳高强陶粒的制备与性能研究[j]. 金属矿山, 515(05):202-208.

[3] j. li, g. yu, s. xie, l. pan, c. li, f. you, and y. wang, immobilizationof heavy metals in ceramsite produced from sewage sludge biochar. sci. totalenviron. 628 (2018).