[发明专利]利用铝土矿选尾矿制备的土壤固化剂

说明书

本发明公开了一种利用铝土矿选尾矿制备的土壤固化剂，包括粉体组分和液体组分：粉体组分是由原料铝土矿选尾矿20～60%和钙质激发剂20～70%、辅助增强剂0～40%配制而成，上述百分比为原料的有效干质量百分比，总和为100%；液体组分是由聚乙烯醇－聚乙二醇与水按1:100的比例配制而成。本发明大量利用了铝土矿选尾矿等工业固废，加大了工业固废的利用率，符合我国节能减排、绿色发展的产业政策，对工业固废的资源化利用具有广泛而深远的意义。本发明制备的铝土矿选尾矿基土壤固化剂可替代水泥、石灰应用于道路路基改良处治，具有免煅烧，节能环保等优点，较水泥、石灰具有明显的价格优势，为铝土矿选尾矿等工业固废的资源化利用起到了积极的推动作用。

技术领域

本发明涉及工业固废综合利用技术，尤其是涉及一种利用铝土矿选尾矿制备的土壤固化剂。

背景技术

铝土矿选矿可在除杂的同时解决一水硬铝石与高岭土的分离，该过程会产出相当于原矿质量约20%~30%的尾矿，即铝土矿选尾矿，其中除少部分未分离的一水硬铝石外，主要为高岭土矿物，化学组分中含有氧化铝（35～50%），二氧化硅（31～46%）。这些尾矿的产生与堆积将浪费大量资源，增加了企业负担，对环境与社会也造成了危害。

我国铝工业发达，2019年产出约7283万吨氧化铝，同时产生约1821万吨尾矿，巨大的铝土矿尾矿堆积量可见一斑。铝土矿尾矿的堆存存在很多问题：（1）铝土矿尾矿堆积难度大，因为尾矿粒度小且沉降慢，粘度低，遇到大雨天就会形成泥浆，流向低势能区域，无法成堆，遇到大风容易产生扬沙，污染周边空气环境，为企业带来负担与难题；（2）铝土矿尾矿在流走和堆存过程中，尾矿自身所含的有害元素与选矿残留药剂将会渗透到周边，造成环境污染，不利于可持续发展。所以铝土矿尾矿的处置已经成为限制铝土矿选矿发展的关键难题之一。目前，很多铝厂铝土矿选尾矿都堆积如山。随着尾矿的堆存量越来越大以及对环境造成的污染越来越严重，而利用率较低，造成存储成本高。所以最大限度地资源化利用铝土矿选尾矿已刻不容缓。

但是，目前在公路工程建设领域对土体改良处治的一般做法是在土体中掺入水泥、石灰等固化材料，以提高土体的工程性能。由于水泥、石灰的生产需要开采大量的黏土、石灰岩等，这会消耗大量的能源，造成水土流失与生态失衡，加剧自然环境恶化，严重有悖于国家提倡的生态环境保护理念。

基于此，怎样能将大量产出的铝土矿选尾矿等工业固废加以资源化利用，以替代水泥、石灰等应用于路基改良处治，已成为本领域技术人员为之努力的方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用铝土矿选尾矿制备的土壤固化剂，为铝土矿选尾矿等大宗工业固废提供了一项切实可行的资源化利用途径。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的利用铝土矿选尾矿制备的土壤固化剂，包括粉体组分和液体组分；所述粉体组分是由原料铝土矿选尾矿20～60%和钙质激发剂20～70%、辅助增强剂0～40%配制而成，上述百分比为原料的有效干质量百分比，总和为100%；所述液体组分是由聚乙烯醇－聚乙二醇与水按1:100的比例配制而成。

使用时可根据土质类型适当调整原料配比：

如在巨粒土、粗粒土和粉质土等中使用，其粉体组分是由原料铝土矿选尾矿40～60%，钙质激发剂20～30%，辅助增强剂20～40%配制而成。

如在塑性指数高的土如黏质土、有机土、膨胀土等中使用，所述粉体组分是由原料铝土矿选尾矿20～40%，钙质激发剂30～70%，辅助增强剂0～20%配制而成。