[发明专利]一种基于金尾矿的流态固化土及其制备方法

说明书

本发明属于土木工程材料技术领域，公开了一种基于金尾矿的流态固化土及其制备方法。基于金尾矿的流态固化土，由以下质量份数的原料组成：金尾矿75‑80份、分散剂溶液5.2‑13份、固化料9‑16份；其制备方法为：将金尾矿与分散剂溶液混合后搅拌，制成金尾矿悬浮浆液；再加入固化料，搅拌制得流态固化土。本发明以金尾矿为主要材料，配以专用分散剂溶液和专用固化料，制备具有适于泵送的流动性且硬化后具备一定强度的流态固化土，不仅解决了金尾矿堆填造成的污染问题，还能够用作填筑材料应用于各类建筑工程，具有良好的经济效益和环境效益。

技术领域

本发明属于土木工程材料技术领域，具体涉及一种基于金尾矿的流态固化土及其制备方法。

背景技术

多年的矿山开发，产生了大量的尾矿。尾矿的堆存不仅占用耕地、污染环境、破坏植被，还极易引发塌陷、滑坡和泥石流等自然灾害。金尾矿是含金矿石经破碎、磨矿、分选后排出的固体废弃物，但从资源环境学的角度来看，如果能够加以利用也是一种潜在的二次资源。目前各类工程建设的大力推进，对满足一定力学特性的填筑材料具有较大的市场需求，比如在基坑回填、道路拓宽工程的基槽回填、地下管廊建设回填等工程的材料缺口比较大，如果能够将金尾矿用于制备填筑材料，不仅可以解决尾矿堆存造成的环境和安全问题，还可以变废为宝，创造经济价值。

中国专利CN113955997A公开了一种含有铜尾矿的混凝土及其制备方法，该方法用铜尾矿砂代替天然砂制作混凝土，要求铜尾矿砂的细度模数为0.4；中国专利CN215444136U公开了一种尾矿综合利用全尾砂胶结充填装置，通过该装置将尾矿制成全尾砂胶结充填材料，该装置操作过程中需要对尾矿进行过滤操作，否则会影响加工水平和充填效果；以上针对尾矿的利用，无论是用于混凝土还是水泥砂浆充填材料都对尾矿的粒径要求较高，需要对尾矿进行粒径筛选，选取满足天然砂要求的粒径，而金尾矿颗粒以黏粒为主，天然状态下的流动性差，粒径筛选操作难度大，将降低尾矿的利用率且增加利用的成本。因此，金尾矿在填筑材料中的合适应用仍是当前面临的难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了实现金尾矿在填筑材料中的应用，提供一种基于金尾矿的流态固化土及其制备方法，以金尾矿为主要材料，配以专用分散剂溶液和专用固化料，搅拌形成流态固化土，解决了金尾矿堆填造成的污染问题，制备的流态固化土能够用作填筑材料，实现了资源的再利用。

为解决本发明所提出的技术问题，本发明提供一种基于金尾矿的流态固化土，由以下质量份数的原料组成：金尾矿75-80份、分散剂溶液5.2-13份、固化料9-16份。

上述方案中，金尾矿的主要化学成分包括：SiO₂ 66％-76％、Al₂O₃ 10％-16％、K₂O6％-10％、Fe₂O₃ 1％-3％、Na₂O 1％-2％、CaO 0.12％-1％、TiO₂ 0.1％-0.3％。

上述方案中，金尾矿的颗粒粒径≤1cm。

上述方案中，分散剂溶液由分散剂溶于水再调节pH制成，其中，分散剂以六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、聚丙烯酰胺和聚羧酸为主要原料复合而成，pH调节剂为氢氧化钠和碳酸氢钠的混合物。

进一步地，分散剂由以下质量百分比的原料组成：六偏磷酸钠45％-60％、三聚磷酸钠15％-30％、聚丙烯酰胺5％-15％、聚羧酸5％-10％。

进一步地，分散剂溶液的质量浓度为3％-8％，分散剂溶液的pH值为7.1-8.0。

上述方案中，固化料以水泥、高炉矿渣、粉煤灰、减水剂和生石膏为主要原料复合而成。