[发明专利]一种用于矿山回填的赤泥地聚物自流平砂浆

说明书

本发明属于建筑材料领域，公开了一种用于矿山回填的赤泥地聚物自流平砂浆，它由下述重量百分比的成分组成：矿渣微粉25～45份，硫酸铝0～6份，烧结脱硫灰5～8份，赤泥10～18份，尾矿砂35～43份，高效减水剂0.05～0.15份，十二烷基苯磺酸钠0.1～0.25份，乳胶粉或橡胶粉1～3份。本发明利用赤泥的高碱性和胶凝性，并与矿渣微粉、烧结脱硫灰等工业废弃物配合使用，可弥补现有自流平砂浆干缩和强度不高等不足，有效降低自流平砂浆的制备成本，可以缓解赤泥和尾矿砂堆积的压力，生态环保和经济效益显著。

技术领域

本发明属于绿色建筑材料领域，具体涉及一种用于矿山回填的赤泥地聚物自流平砂浆材料。

背景技术

赤泥是氧化铝生产过程中排放的废渣，其矿物组成主要有Al₂O₃、Na₂O、SiO₂、CaO、Fe₂O₃、TiO₂等。赤泥主要有害成份是含有Na₂O的附液，附液含碱2～3g/L，pH值在12.2～13.0之间，赤泥附液中含有Al₂O₃、Na₂O、SiO₂、CO₂、NaCl、H₂O等。根据前期研究，含铁矿物随氧化铝变化，针铁矿、赤铁矿的比例也发生变化。样品矿物组成中赤铁矿含量在20％-40％之间波动，针铁矿含量在18-27％之间波动，针铁矿为隐晶或微晶，多与其他矿物胶结，因此针铁矿含量的多少将在很大程度上影响精矿品位与回收率。

长期以来，赤泥的主要处理方式是堆放或者作为垃圾处理。其每年排放量较大，造成了巨大的环境压力，已经成为制约企业发展的瓶颈。因赤泥碱性强、盐分含量高，污染物迁移风险大、自然风化过程慢、堆场生态重建难等，赤泥生态安全问题正严重威胁氧化铝工业可持续发展。赤泥的环境危害主要有：1)湿排赤泥渗滤液在压力作用下穿透防渗层渗入地下，将会引起地下水体的水质硬度增加，有时甚至造成更严重的砷、铬等元素污染水体。另外，湿排赤泥长期未胶结引起溃坝等环境灾害；2)赤泥的长期存放占用大量土地和珍贵的农田，也耗费大量的堆场建设和维护费用；3)当赤泥脱水风化后，表层的粘结性变差，容易引起粉尘污染，影响人类的身体健康；4)赤泥呈强碱性，会扰乱植物根系正常的生理活动，影响植物对养分的吸收，造成土壤表面污染，影响种植及放牧。在潮湿空气中赤泥对建筑物表面有侵蚀性。

因此如何既环保又高附加值综合利用赤泥是一项十分复杂的问题，具有重要经济和环境效益。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题而提供一种用于矿山回填的赤泥地聚物自流平砂浆，将赤泥大量应用于自流平砂浆中，可弥补现有砂浆干缩和强度不高的不足，同时降低自流平砂浆产品的成本，又可以缓解赤泥堆积和环境污染的压力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于矿山回填的赤泥地聚物自流平砂浆，各组分及其所占重量份数为：矿渣微粉25～45份，硫酸铝0～6份，烧结脱硫灰5～8份，赤泥10～18份，尾矿砂35～43份，高效减水剂0.05～0.15份，十二烷基苯磺酸钠0.1～0.25份，乳胶粉或橡胶粉1～3份。

优选的，所述用于矿山回填的赤泥地聚物自流平砂浆中，各组分及其所占重量份数为：矿渣微粉35～45份，硫酸铝3～6份，烧结脱硫灰7～8份，赤泥14～18份，尾矿砂40～43份，高效减水剂0.1～0.15份，十二烷基苯磺酸钠0.15～0.25份，乳胶粉或橡胶粉2～2.5份。

上述方案中，所述矿渣微粉的比表面积为350～550m²/kg。

上述方案中，所述烧结脱硫灰为烧结NID工艺中脱硫剂吸收烧结烟气中的SO₂后形成的一种工业固体废弃物，粒径小于45μm。