近年来我国垃圾焚烧无害化处理量逐年递增，伴随垃圾焚烧后产生的飞灰量日益增长，而飞灰中的重金属等有害物质会污染环境。以太原市某垃圾发电厂产生的垃圾焚烧飞灰为研究对象，在中试现场利用超高温等离子体气化熔融炉在1700 ℃下分别对灰/焦(6∶1)和灰/焦(9∶1)的样品进行熔融处理，利用XRF、XRD和SEM-EDS对垃圾焚烧飞灰和熔融后的玻璃熔渣进行物质组成、微观结构和元素分布的表征与分析。研究表明，垃圾焚烧飞灰中的金属氯化物多以NaCl、KCl等形式存在，占飞灰组分的5%左右，高温熔融有助于垃圾焚烧飞灰中氯盐的气化，降低垃圾焚烧飞灰中氯盐含量。飞灰多以絮状和球状为主，表面富集了众多金属元素，高温熔融可以对飞灰中酸性氧化物SiO₂进行重组，实现对重金属的包裹。熔融后的玻璃熔渣浸出量低于各国浸出毒性标准。在1700 ℃下高温熔融会使炉体内部的耐高温材料ZrO₂发生脱落，缩短使用周期。碱度系数是影响熔融温度的主要原因，适当减小碱度系数可以降低熔融温度，需要进一步调整碱度系数从而降低炉内熔融温度，延长ZrO₂的使用寿命。因此，熔融处理前，可测定样品的灰熔点特征温度，据此设定熔融炉的熔融温度，避免因温度过高导致隔热材料的脱落。