本发明涉及环保工程领域，特别是涉及一种赤泥酸浸废渣改性固化剂及其制备方法。
背景技术：
1、铝土矿酸浸废渣也称为赤泥，是氧化铝生产过程中产生的一种固体废弃物，由于主要原料铝土矿、生产工艺等因素的不同，使得不同种类和不同企业排放的铝土矿酸浸废渣在成分、性质、物相有存在一定差异。一般情况下，每生产1吨氧化铝，就会产生0.8～2.0吨铝土矿酸浸废渣，如何将铝土矿酸浸废渣进行处理和综合利用已经成为社会关注的焦点。目前铝土矿酸浸废渣综合利用的工艺路线复杂、投资大、能耗高、成本高，利用量较少，难以应用于工业化生产和彻底解决铝土矿酸浸废渣的环境污染问题。
2、随着公路建设工程的高速发展，路用材料正在消耗大量的不可再生自然资源。如果能够将铝土矿酸浸废渣大规模的应用于庞大的公路工程建设，不仅可以变废为宝、节省宝贵的不可再生土地资源，也为以铝土矿酸浸废渣为代表的工业废弃料的大规模减量化应用提供了一个最有效的途径。铝土矿酸浸废渣的物理力学性质、颗粒组成、化学成分等能够满足道路材料的适用性要求，并且已有用作路基填料、基层材料的工程实践。将铝土矿酸浸废渣大规模应用于公路工程建设中，不仅可以变废为宝，而且可以大规模的减小铝土矿酸浸废渣堆存量，是目前实现大量消纳及无污染排放铝土矿酸浸废渣的有效途径。铝土矿酸浸废渣在作为道路材料时通常需要添加固化剂进行改性，但是现有的传统固化剂不能够有效降低铝土矿酸浸废渣的污染性，长期水稳定性较差，这严重制约了铝土矿酸浸废渣在公路行业的大规模应用。
3、因此，如何有效降低或消除铝土矿酸浸废渣的污染性，提升铝土矿酸浸废渣路基的长期水稳定性，满足铝土矿酸浸废渣大规模应用到公路建设中的性能条件，节省不可再生的土地资源，是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于，提供一种赤泥酸浸废渣改性固化剂及其制备方法，以解决背景技术中的上述问题。本发明有效利用了工业固体废弃物和铝土矿酸浸废渣，且本发明的固化剂具有成本低廉、制备方法简单、资源利用率高的优点，适合进一步推广应用。能够有效降低铝土矿酸浸废渣的污染性，提升铝土矿酸浸废渣路基的长期水稳定性，满足了铝土矿酸浸废渣大规模应用到公路建设中的要求，变废为宝，节省不可再生的土地资源的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
3、本发明技术方案之一：提供一种铝土矿酸浸废渣改性固化剂，原料按质量份数计，包括：
4、亚硫酸镁30-40份，粉煤灰30-35份，碱渣25-30份，亚硫酸钠1-5份，白炭黑1-5和聚合硫酸铝铁0.5份。
5、在本发明的改性固化剂中，亚硫酸钠和聚合硫酸铝铁充当还原剂。
6、优选地，所述铝土矿酸浸废渣改性固化剂由以下质量份数的原料组成：
7、亚硫酸镁30-40份，粉煤灰30-35份，碱渣25-30份，亚硫酸钠2-3份，白炭黑3-5和聚合硫酸铝铁1-5。
8、更优选地，所述铝土矿酸浸废渣改性固化剂由以下质量份数的原料组成：
9、亚硫酸镁35份，粉煤灰30份，碱渣29份，亚硫酸钠2.5份，白炭黑3和聚合硫酸铝铁0.5份。
10、本发明技术方案之二：提供一种上述铝土矿酸浸废渣改性固化剂的制备方法，包括以下步骤：
11、将所述亚硫酸镁，粉煤灰和碱渣粉碎，得到预制粉末，再添加亚硫酸钠、白炭黑和聚合硫酸铝铁，二次粉碎，即得所述铝土矿酸浸废渣改性固化剂。
12、优选地，所述粉碎为粉碎至过100目筛；所述二次粉碎为粉碎至过300目筛。
13、本发明技术方案之三：提供一种上述铝土矿酸浸废渣改性固化剂在降低铝土矿酸浸废渣污染性中的应用。
14、本发明技术方案之四：提供一种铝土矿酸浸废渣型路基材料，所述铝土矿酸浸废渣型路基材料中包含上述的铝土矿酸浸废渣改性固化剂。
15、优选地，所述铝土矿酸浸废渣改性固化剂在铝土矿酸浸废渣型路基材料中的占比为5-10wt％。
16、本发明技术方案之五：提供一种上述铝土矿酸浸废渣型路基材料在公路路基填筑工程中的应用。
17、本发明技术方案之六：提供一种上述铝土矿酸浸废渣型路基材料的使用方法，包括以下步骤：
18、将铝土矿酸浸废渣与所述铝土矿酸浸废渣改性固化剂混合，拌湿，铺设，养护。
19、本发明的有益技术效果如下：
20、本发明的固化剂采用亚硫酸镁、碱渣、粉煤灰等工业废弃料为主要原材料，利用固体废弃物之间互补的化学特性进行制备。碱渣中含有的碳酸钙、硫酸钙，以及粉煤灰中的氧化钙、氧化硅、氧化铝，都可以与铝土矿酸浸废渣进行反应，从而通过生成硅铝酸盐等产物的方式起到改善粒度分布、增强路基材料的整体强度、化学稳定性、提高其耐久性作用；亚硫酸镁可以进一步补充硫酸根、亚硫酸根，再结合原料中钙离子对粉煤灰的激发作用，可以促进生成水化硫铝酸钙(aft)，从而通过对活性物质的激发来实现对铝土矿酸浸废渣的固化，为铝土矿酸浸废渣在公路路基填筑工程中的应用提供便利。
21、本发明的固化剂中的有效成分与铝土矿酸浸废渣中的重金属物质形成了不溶物质，从而实现了降低铝土矿酸浸废渣污染性、固化铝土矿酸浸废渣中的重金属离子的目的；固化剂中的调节剂(亚硫酸钠、聚合硫酸铝铁)和稳定剂(白炭黑)共同作用，还可以激发铝土矿酸浸废渣中的活性物质，生成的c-s-h及c-a-s-h凝胶能够提高铝土矿酸浸废渣的强度，从而使污染性物质被包裹、吸附而失去迁移特性；故可以将本发明固化剂应用于铝土矿酸浸废渣路基的铺设过程中。
22、本发明有效利用了工业固体废弃物和铝土矿酸浸废渣，且本发明的固化剂具有成本低廉、制备方法简单、资源利用率高的优点，适合进一步推广应用。能够有效降低铝土矿酸浸废渣的污染性，提升铝土矿酸浸废渣路基的长期水稳定性，满足了铝土矿酸浸废渣大规模应用到公路建设中的要求，变废为宝，节省不可再生的土地资源的问题。
1.一种铝土矿酸浸废渣改性固化剂，其特征在于，原料按质量份数计，包括：
2.根据权利要求1所述的铝土矿酸浸废渣改性固化剂，其特征在于，所述铝土矿酸浸废渣改性固化剂由以下质量份数的原料组成：
3.一种权利要求1或2所述铝土矿酸浸废渣改性固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述粉碎为粉碎至过100目筛；所述二次粉碎为粉碎至过300目筛。
5.一种权利要求1或2所述铝土矿酸浸废渣改性固化剂在降低铝土矿酸浸废渣污染性中的应用。
6.一种铝土矿酸浸废渣型路基材料，其特征在于，所述铝土矿酸浸废渣型路基材料中包含权利要求1或2所述的铝土矿酸浸废渣改性固化剂。
7.根据权利要求6所述的铝土矿酸浸废渣型路基材料，其特征在于，所述铝土矿酸浸废渣改性固化剂在铝土矿酸浸废渣型路基材料中的占比为5-10wt％。
8.一种权利要求6或7所述铝土矿酸浸废渣型路基材料在公路路基填筑工程中的应用。
9.一种权利要求6或7所述铝土矿酸浸废渣型路基材料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：