生活垃圾焚烧后产生的飞灰是《国家危险废物名录》规定的危险废物,这种飞灰中含重金属和二恶英,对环境的危害很大,一般焚烧厂是加入添加剂处理后送填埋场填埋,这种方法实际上是不能彻底消除重金属对环境的危害,随着填埋废物量的积累,温度气候变化因素都会促使重金属浸出率增加,最终仍会污染环境.
目前较为有效消除这种危害的方法是将飞灰加入水泥窑进行处置,水泥回转窑中的高温碱性条件可使飞灰中存在的重金属元素固化在熟料矿物中,并且固化稳固,因而水泥回转窑起到了重金属高温固化的作用.
对水泥熟料产品的研究表明,熟料矿物结构中的结晶化学特征之一是在其晶格中具有分布各种杂质离子的能力,这些杂质离子以类质同晶的方式取代主要结构元素.正是这些晶体的特殊结构和杂质离子的取代行为,为利用水泥熟料固化重金属元素在物质结构上提供了可能.故水泥熟料矿物的晶体结构为重金属离子在其中的“固溶”提供了结构上的先决条件.且不同重金属离子的具体取代情况有很大差别,这主要和这些离子的离子半径、离子价态、离子极性、离子配位数、离子电负性,以及所形成的化学键的强度有关.
重金属被固定在熟料矿物相晶格中之后,存在形态不再是某种简单的化合物形式,而是分布在熟料矿物相晶格的主要金属元素如Ca、Al以及Si之间,即在晶格中某处取代了这些元素的位置,此时重金属若再想从体系中迁移出,必须在矿物相再次被破坏的情况下才可能发生,即高温、酸碱腐蚀等；而熟料中矿物相的存在形态又是相当稳定的,重金属被“固溶”在内,安全性是有保障的.这应该是目前消除生活垃圾焚烧飞灰中重金属危害的最有效方法.
