[发明专利]一种尾矿水硬性道路基层材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种尾矿水硬性道路基层材料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：1)纳米前驱体的制备：以质量百分数计，称取85％～92％的尾矿和8％～15％的普硅水泥，混合搅拌均匀，得到尾矿复合组装的纳米前驱体；2)纳米复合材料的制备：以质量百分数计，称取99.2％～99.95％步骤1)所得的纳米前驱体和0.05％～0.8％的尾矿压固成岩剂，混合搅拌均匀，即得到尾矿水硬性道路基层材料；其中，所述尾矿压固成岩剂以质量百分数计由20％～50％的纳米铝溶胶和50％～80％的纳米硅溶胶混合而成。本发明利用尾矿生产道路基层材料，减少了对环境的污染，变废为宝，而且形成的道路基层抗裂性强、抗压强度高、使用寿命长、成本低。

技术领域

本发明涉及道路工程建设的技术领域，具体地指一种尾矿水硬性道路基层材料的制备方法。

背景技术

随着钢铁工业的迅速发展，尾矿在工业固体废弃物中占的比例也越来越大。据不完全统计，目前我国发现的矿产有150多种，开发建立了8000多座矿山，累计生产尾矿59.7亿t。矿山尾矿一直都是难处理的问题之一，它和建筑垃圾的污染问题并列为几大污染难题。矿山尾矿不仅占地面积大，到了秋季，大风现象多发，这样如果部分矿山尾矿颗粒较小，很容易造成空气污染，如果长时间吸入这样的浑浊空气，对身体伤害也是非常大的。对尾矿治理与利用最为简单可行的几种方法为:一是覆土造田。在土壤比较充足的地区可采用压10-20厘米土的方法而后进行种植，覆土造田，扩大耕地面积，这种方法适用于呈山谷形的尾矿库。多年来，这种方法已得到肯定。但也有因压的土层较薄，造成粉尘二次危害的。但是此种方法对城市建筑垃圾就不起作用。

磷尾矿主要由钙镁碳酸盐矿物组成，通常为高镁磷尾矿，以白云石为主，其次为磷灰石，另外含有少量方解石和石英。磷尾矿主要由钙镁碳酸盐矿物组成，通常为高镁磷尾矿，以白云石为主，其次为磷灰石，另外含有少量方解石和石。尾矿中有用组分的回收利用是提高资源综合利用率的重要途径之一。

铁尾矿是选矿厂在特定经济技术条件下，将矿石磨细、选取“有用组分”后所排放的废弃物，也就是矿石经选出精矿后剩余的固体废弃物。它是一种复合矿物原料，除了含有少量金属组分外，其主要矿物组分是脉石矿物，如石英、辉石、长石、石榴石，角闪石及其蚀变矿物：其化学成分主要以铁、硅、镁、钙、铝的氧化物为主，并伴有少量的磷，硫等是一种重要的二次资源。目前由于技术原因，只能在尾矿库中堆存。

金铜尾矿，又称金铜尾砂，是由矿石经粉碎、精选后所剩下的细粉沙粒组成。这些尾矿除少量作为旧矿井的填充料之外，其余绝大多数还以填充洼地或筑坝堆放的方式储存，堆置的金铜尾矿不仅占用了大量土地，而且覆盖了原有的植被，生态系统遭到破坏。尾矿因其特殊的理化性质，重金属含量特别高，植物很难在尾矿上自然生长。同时尾矿因随风飞扬、雨水流失，对周边地区的居民生活环境造成污染。在尾矿的治理过程中，植被重建是尾矿治理的最好方式，而在植被恢复过程中，土壤养分的提高、毒性物质浓度的降低、耐性植物品种的形成都是一个长期的过程，因此复垦的关键在于基质的改良和耐性物种的选择。物种的选择应强调物种对基质的适应性和物种对基质的改良效果，其中，草坪草在降低环境污染与生态保护方面发挥着极其重要的作用。

传统道路基层材料包括水泥稳定土、石灰稳定土和二灰碎石。水泥稳定土中，水泥作为一种水硬性材料，遇水产生胶体，这些胶体在土壤中无法形成统一整体，并且还会破坏土壤本身的结构和连结，造成大量的不稳定空间，这些空间在水的入侵和温度的变化下，会变得非常脆弱，因此水泥稳定土形成的道路基层极易开裂，抗裂性差。石灰稳定土中，石灰是一种气硬性物质，它的最终生成物为碳酸钙，碳酸钙的溶解度远远大于硅酸钙和其他的硅酸盐，因此，石灰稳定土形成的道路基质在水的作用下，会不断的流逝，容易腐蚀；而且本身韧性差、脆性强，温度越低，越容易被破坏。二灰碎石是在粒料中掺入适量的石灰和粉煤灰，其中石灰和粉煤灰为胶结材料，粒料起骨架作用。二灰碎石形成的道路基层属于半刚性基层，具有明显的水硬件、缓凝性，但是粒料和石灰、粉煤灰一旦结合，内部即停止化学反应，形成的道路基质刚性过大，容易受温度和湿度影响而开裂，抗裂性差。

发明内容