[发明专利]一种海洋疏浚淤泥复合固化材料

说明书

技术领域：

本发明属于港口工程建设领域，特别是一种海洋疏浚淤泥复合固化材料。

背景技术：

细粒尾矿废弃物属于选矿后的堆积物，是工业固体废弃物的主要成分，属极低品位资源。作为一个矿业大国，我国每年都会有大量细粒尾矿废弃物产生。据不完全统计，我国目前发现的矿产有150多种，开发的矿山有8000多座，累计产生的细粒尾矿废弃物有59.7亿吨。大量的细粒尾矿废弃物不但占用土地和造成资源的浪费，也给人类的生活环境和生态平衡造成了严重的污染和危害，受到了越来越多的关注。由于细粒尾矿废弃物大多已挤磨至细小颗粒，存在于尾矿坝中或就近排入河道、山谷等低洼地势，常常渗流溢出。由于粒度较细，会经常随风扬尘，严重污染水土空气，甚至可能诱发沙尘暴、泥石流等严重地质灾害，对周围人类的生命财产造成严重威胁。大力开展细粒尾矿废弃物综合利用，有着十分重要的经济意义和社会意义。

随着我国经济的高速发展，未来沿海开发又将是我国新一轮的建设重点。港口建设中，为了保持港口、河道的畅通，每年都会对港口和江海航道内的回淤进行清淤工作，大量的海洋疏浚淤泥的深海抛洒或陆地堆放又会造成破坏海洋环境或土地浪费。而海洋疏浚淤泥所具有的流动性强、强度极低等的特点，也不能在工程基础建设上作为地基材料使用。

目前，港口工程建设还有滩涂基础建设中，常规的方法是采用大量的石料进行抛填，有的场地抛填的厚度达5-6m。石料在开采的过程中，会对山体及其植被造成不可恢复的损害，对环境影响很大。随着国家对于环境保护力度的加大，石料的供应日趋紧张，研发一种新型的建设地基材料迫在眉睫，并且在这种背景下，这种可替代石料的材料的应用前景十分广阔。

淤泥固化后作为港口建设地基材料，在国外，如日本、荷兰等国家的应用已经十分广泛；而在国内，化学固化还仅仅停留在城市污泥治理等环保项目中。在沿海开发建设的过程中，基建土方是施工建设所面临的首要问题，化学固化处理不仅能够为沿海大面积的开发提供一种可替代抛石的新型地基材料，而且能够将细粒尾矿废弃物及海洋疏浚淤泥这这种对于环境或建设中不利的废弃物进行重复利用，转换成环保的材料，这项技术必将有这广阔的应用前景。

发明内容：

针对以上问题本发明公开了一种海洋疏浚淤泥复合固化材料，其主要成分为尾矿废弃物，通过化学固化将尾矿废弃物和海洋疏浚淤泥变废为宝，解决环境污染的同时转化为能为港口工程建设应用的土方材料。

本发明公开了一种海洋疏浚淤泥复合固化材料，所述的海洋疏浚固化材料按质量100％计，由下列组分组成：

尾矿废弃物：45-63％

矿粉8-15％

石灰13-25％

水泥6-16％

钢渣粉：4-8％

粉煤灰：5-10％

盐类激发剂0.5-3％

所述的尾矿废弃物为磷矿尾矿砂、铁矿尾矿砂、铬矿尾矿砂中的一种或数种混合物。

所述的水泥为普通硅酸盐熟料。

所述的盐类激发剂为硫酸钠、氯化钙、碳酸钠中的一种或数种混合物。

所述的钢渣粉主要成分应为Fe₂O₃

本发明公开的海洋疏浚淤泥复合固化材料，其中尾矿废弃物同海洋疏浚淤泥结合固化时，可以起到很好的级配作用。

本发明公开的海洋疏浚淤泥复合固化材料，其中尾矿废弃物以磷尾矿砂为主，磷尾矿砂中含有氧化钙、氧化镁、三氧化二铝、五氧化二磷等主要成分在适当的比例下能够很好地与矿粉、水泥、石灰等材料有机地结合起来，充分发挥个组分的协调作用。

本发明公开的海洋疏浚淤泥复合固化材料，其中尾矿废弃物成分中含有少量的氧化锰，氧化锰在固化土中以结晶形态存在，可以和火山灰质材料一起形成晶体结构骨架，增强土体的强度。

本发明公开的海洋疏浚淤泥复合固化材料，通过在海洋疏浚淤泥中添加尾矿废弃物、矿粉、石灰、水泥、盐类激发剂等活性物质，使海洋疏浚淤泥转化为有效的工程建设土方材料，并有效减少细粒尾矿废弃物和疏浚淤泥的堆积造成的各种危害。这种固化后的海洋淤泥可用于工程土方填筑，围堰坝堤，路基路堤，地面硬化以及绿化种植基土等工程建设领域，替代了在淤泥软土上进行建设所采用的耕地土方置换、开山抛石填筑的传统工艺，保护了不可再生的山体，保护了耕地良田，保护了生态环境。同时大规模的疏浚海洋淤泥的利用，可降低河床，提高通航能力，净化海水，促进海洋生物循环发展生存，并解决了海洋淤泥疏浚上岸后堆放的出路，同时将大量的废弃细粒尾矿废弃物再生利用，节能环保。