[发明专利]一种固废基复合土壤固化剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种固废基复合土壤固化剂，该固化剂的主要原料包括超细复合粉、活性激发剂和辅助增强剂，该固化剂性能稳定、应用范围广且成本低廉。本发明还提供一种固废基复合土壤固化剂的制备方法，本发明在提高固废综合利用率、开发绿色建材等领域具有重要意义。

技术领域

本发明涉及土壤固化剂技术领域，具体是一种固废基复合土壤固化剂及其制备方法。

背景技术

随着国家经济的快速发展，工程建设进度也在逐渐加快。基层土体作为建筑工程的重要组成，其性能对工程质量及进度起到重要作用。但现实施工过程中，部分土质因不满足设计要求，需进行加固处理。土壤固化剂作为一种新兴建筑材料，具有施工方便、性能稳定以及成本低廉等优点，在建筑行业已得到广泛应用。

赤泥是氧化铝工业产生的高碱性固体废弃物，主要成分为SiO₂、Al₂O₃。结合相关统计，全球赤泥的年产量约为1.5亿吨，而其中1.0亿吨产自中国。受性能差异和技术水平的限制，当前主要以堆存的方式进行处理。该方式不仅占用土地，且容易形成赤泥扬尘等生态问题。如何将赤泥资源化利用，意义及其重大。

锂渣是硫酸法生产碳酸锂形成的酸性工业废渣，在我国资源量庞大。因其成分含有一定的活性SiO₂和Al₂O₃，可用于制备部分建筑材料。钢渣、钒铁渣是金属冶炼过程的副产物，物相分析显示，二者含有部分C₂S和C₃S，具有一定的水硬胶凝性。

发明内容

针对上述现有技术，基于固废资源化制备功能性建筑材料的研究角度，本发明提供一种固废基复合土壤固化剂及其制备方法。

本发明提供的一种固废基复合土壤固化剂，按质量分数计，包含60～80％超细复合粉、5～15％活性激发剂、15～25％辅助增强剂；所述超细复合粉包含40～60％赤泥和40～60％锂渣，该锂渣可具体选择碳酸锂渣。所述锂渣呈弱酸性，与高碱性赤泥复合后可互相改性，进而提高超细复合粉的综合性能。

优选地，所述超细复合粉的细度为1000～1200目。

优选地，所述活性激发剂包含30％固体Na₂SO₄、20％固体NaOH和50％水玻璃。

优选地，所述辅助增强剂包含40％钒铁渣、40％钢渣、10％磷石膏和10％生石灰。

优选地，所述辅助增强剂的细度为800～1000目。

本发明还提供一种固废基复合土壤固化剂的制备方法，包含以下制备步骤：

S1、按质量分数计，取40～60％赤泥、40～60％锂渣在100℃下烘干后拌和均匀，经高度研磨和筛分后形成细度在1000～1200目的超细复合粉；

S2、按质量分数计，取50％水玻璃、30％固体Na₂SO₄和20％固体NaOH混合制备活性激发剂；

S3、将钒铁渣、钢渣、磷石膏和生石灰在50℃下烘干后分别按40％、40％、10％和10％的质量比例混合均匀并研磨，经筛分形成800～1000目的辅助增强剂；

S4、按质量分数计，将60～80％超细复合粉、5～15％活性激发剂、15～25％的辅助增强剂拌和均匀，在常温下利用密封袋包装储存，形成固废基复合土壤固化剂。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：