[发明专利]铝土矿选矿尾矿复合路基填料及其路基施工方法

说明书

本发明公开了一种铝土矿选矿尾矿复合路基填料，是由铝土矿选矿尾矿、固结材料和路基土按质量百分比5～50%:2～10%:40～93%配制而成。本发明铝土矿选矿尾矿复合路基的施工方法为：将铝土矿选矿尾矿和固结材料按比例混合均匀，得到颜色均一，无团聚颗粒的混合料备用；将混合料、路基土与适量水拌和成含水率高于最佳含水率1%~2%的复合路基填料，其中路基土中土颗粒的粒径＜5cm；采用平地机摊铺，路基填料松铺，每层路基填料松铺的厚度≤30cm；铺设完毕，检测路基压实度≥93%，完成铝土矿选矿尾矿复合路基的施工。本发明在路基填料中掺入了大量的铝土矿选矿尾矿，极大的提高了工业固废‑‑铝土矿选矿尾矿的利用率，采用本发明方法施工道路路基，具有更好的经济性和环保性。

技术领域

本发明涉及道路路基的施工，尤其是涉及一种铝土矿选矿尾矿复合路基填料，本发明还涉及采用该复合路基填料施工道路路基的方法。

背景技术

在公路工程建设领域，用于公路路基的填料不仅要求挖取方便，压实容易，还要求强度高，水稳定性好。当遇到不良土质时需要对其进行改良，满足要求后才能作为路基填料使用。目前对于不良土质进行改良的一般做法是在土体中掺入固化材料或者采用砂、石换填。但这样会消耗大量的自然资源，开山取石，烧制水泥、石灰等，均会加剧自然环境恶化，严重有悖于国家提倡的生态环境保护理念。

铝土矿选矿是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，即铝土矿选矿尾矿，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%）。

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。铝土矿尾矿的堆存不仅浪费大量资源，还存在很多问题：（1）铝土矿尾矿堆积难度大，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。目前，很多铝厂铝土矿选矿尾矿都堆积如山，对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，所以最大限度地资源化利用铝土矿选矿尾矿已刻不容缓。但迄今为止，并未有将铝土矿选矿尾矿作为道路路基填料原料加以应用的报道问世。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝土矿选矿尾矿复合路基填料，路基填料中添加了铝土矿选矿尾矿，既能消耗大量的铝土矿选矿尾矿，还能降低工程造价，节能环保。本发明还提供采用该复合路基填料施工道路路基的方法。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的铝土矿选矿尾矿复合路基填料，是由铝土矿选矿尾矿、固结材料和路基土按质量百分比5～50%:2～10%:40～93%配制而成。

优选的，所用路基填料是由铝土矿选矿尾矿、固结材料和路基土按质量百分比40～50%:2～3%:47～58%配制而成。

本发明所用的固结材料包括石灰、消石灰、电石渣、通用硅酸盐水泥中至少一种或任意两种及以上的混合物。

本发明所述的铝土矿选矿尾矿是在铝土矿选矿过程中产出的尾矿，其中Al₂O₃含量大于10%。

本发明所述的铝土矿选矿尾矿复合路基的施工方法包括下述步骤：

第一步，配制铝土矿选矿尾矿混合料

将铝土矿选矿尾矿和固结材料按比例混合均匀，得到颜色均一，无团聚颗粒的混合料备用；

第二步，复合路基填料拌和

将第一步得到的混合料、路基土与适量水拌和成含水率高于最佳含水率1%~2%的复合路基填料，其中路基土中土颗粒的粒径＜5cm；

第三步，路基施工