[发明专利]一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺

说明书

本发明公开了一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺，包括以下步骤：S1：选取原料：以煤矸石为主要原料、水泥为胶凝材料；S2：混合搅拌：将煤矸石干物料和水泥干物料拌合均匀；S3：添加稳定剂：往步骤二中加入土壤稳定剂搅拌后形成湿粉料；S4：压制成型：经过压制步骤S3中的湿粉料，制成煤矸石基防渗新材料，本发明提出的以废弃煤矸石为主体材料压制而成的防渗材料，不仅节约了合成材料的使用还解决了煤矸石的堆积问题，且压制而成的煤矸石具有良好的抗压、抗渗性提供了一种煤矸石基防渗新材料，由煤矸石、胶凝材料和固化材料混合压制的面层，由于在煤矸石中加入了新型固化材料故有强度高、防渗、耐酸碱等优良性质。

技术领域

本发明涉及一种制备工，特别涉及一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺，属于防渗新材料技术领域。

背景技术

规范化的煤矸石填埋处置选址涉及地质、水文、人文因素等。填埋技术涉及填埋设施、防护设施、防渗设施、挡土墙、地表水集排、隔层填埋、边坡处理、封场覆土等。隔层填埋要求“煤矸石填埋深度达到1m左右应用推土机摊铺、平整，选用30t以上振动压路机进行碾压2~3遍，强振不少于2遍；当矸石厚度达到5m，必须上覆压实土层，厚度为0.3~0.5米，形成覆土阻燃系统。”“层间覆土可采用任何不超过GB15618和GB36600土壤污染风险筛选的天然土壤及符合相关标准的替代材料”。然而，长期由于监督管理不健全，专业化程度不高，当前矸石填埋及生态修复市场存在的若干“短板”。

目前普遍采用黄土进行分层堆压覆土或将矸石山复垦造地的方法处理煤矸石，存在大量消耗黏土资源、抗渗不足、矸石山自燃等问题。存在以下技术问题：

1、大量消耗黏土资源，平均每填埋一立方煤矸石需要约0.2立方黏土。按照一个处理100万立方的小矸石场就需要用掉20万立方土，而且都需要外运，不但消耗量宝贵的黄土资源，还增加了运输成本。根据考察若干填埋场实际操作时，尽管标准要求覆土0.3-0.50m，实际都在0.20m以下，甚至更低。难以达到覆土隔层的目的。；

2、当地粉质土一般压实后强度较低，密实度不够，覆盖层难以要达到1.0×10-7cm/s抗渗指标，使得隔绝空气和防止水进入的目的难以达到。抗渗不足，会出现渗漏仍存在自燃风险；

3、由于沟底及侧边坡的土质含有大量砂石等，仅对沟底做就地简单压实无其他防渗处理措施，根本达不到1.0×10-7cm/s。无法达到防止底部渗漏污染地下水目的；

4、由于黏土压实后强度低一般在0.2MPa以下，覆盖黏土遇到降雨后容易软化无法作业渗漏无法避免，晴天后机械作业时极易造成扬尘；

为此，需要探索新的方法解决上述问题，提高分层碾压填埋处理煤矸石的实际效果，提高效率，降低成本，节约资源。采用煤矸石基高强抗渗新材料，采用“以矸治矸”的创新性思想，采用半刚性抗渗体，具有强度高、增加矸石库容等优点，可保持矸石山的纯洁性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺，以解决上述背景技术中提出的以煤矸石为主体，水泥为胶凝材料加以土壤稳定剂制备了圆柱形试样，并对其进行了抗压强度的测量，经过大量的实验研究发现，土壤稳定剂在该煤矸石基防渗系统中起着重要的作用且煤矸石试样的抗压强度并不会随着其加入量的增大而不断增大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺，包括以下步骤：

S1：选取原料：以煤矸石为主要原料、水泥为胶凝材料；

S2：混合搅拌：将煤矸石干物料和水泥干物料拌合均匀；

S3：添加稳定剂：往步骤二中加入土壤稳定剂搅拌后形成湿粉料；

S4：压制成型：经过压制步骤S3中的湿粉料，制成煤矸石基防渗新材料。

作为本发明的一种优选技术方案，所述土壤稳定剂包括以下重量计：100重量份的水、1-5重量份的分子量130-800之间的表面活性剂、0.1-2重量份的分子量的分子量1000-100000之间的表面活性剂、0.5-5重量份的硼酸或硼酸盐。