一种利用铝渣的淤泥固化剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种固化剂，具体涉及一种利用铝渣的淤泥固化剂。
【背景技术】
[0002] 中国的铝型材加工业正处于快速发展阶段，已经成为世界铝型材的生产大国。据 统计，年产量10万吨的铝型材企业每年排放的含铝废渣达5000吨，全国每年约有20~30万 吨的废渣，数量极大，如果不对其及时处理而任意堆放，不仅严重影响铝型材废液综合治理 和正常生产，而且占用大量土地，造成二次污染，如果不寻找经济有效并且环保的方法加以 治理，将会对生态环境造成严重的威胁。
[0003] 另外，随着土地日益匮乏，如何合理开发利用丰富的海洋滩涂资源，减缓土地压力 已成为建设用地急需解决的问题，因此，迫切需要开发一种利用铝渣处理海洋淤泥等软土 地基的固化剂，以实现自然淤泥与产业废料的充分与合理利用。
[0004] 目前，现有的固化剂对含水率较低的软土地基固化有一定显著的效果，但是单一 的固化剂成分对高含水率、泥质成分复杂的滩涂加固效果不明显，加固后的淤泥不仅强度 低、耐久性差，而且固化剂成本高、工艺复杂，较大程度上制约了软土地基加固技术的发展。
[0005] 鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
【发明内容】
[0006] 为解决上述问题，本发明采用的技术方案在于，提供一种利用铝渣的淤泥固化剂， 其组分及各组分质量分数配比为：15%-25%的铝渣粉、15%-25%的石灰粉、30%-45%的 微硅粉、10 %-30 %石膏、2 %-3 %的酸性激发剂、2 % -3 %的碱性激发剂、0.5 % -1 %的增稠 剂和0.5 % -2 %的氯盐，以上各组分的质量分数之和为100 %。
[0007] 进一步，所述固化剂各组分比表面积大于350m2/kg。
[0008] 进一步，所述微硅粉中硅含量大于90%。
[0009] 进一步，所述的酸性激发剂为磷酸二氢钠、磷酸二氢钙、磷酸二氢铵以及草酸中的 一种或几种。
[0010]进一步，所述的碱性激发剂为碳酸氢钠、六次甲基四胺、氢氧化钙以及三乙醇胺中 的一种或几种。
[0011] 进一步，所述的增稠剂为聚丙烯酰胺以及聚氯化铝中的一种或两种。
[0012] 进一步，所述的氯盐为氯化钠、氯化钾以及氯化铝中的一种或几种。
[0013] 与现有技术比较本发明的有益效果在于：1、为铝渣处理提供了环保可行的处理方 式，优化铝型材加工业及土工材料产业结构，保护海洋生态环境;2、本发明的固化剂只需将 各组分磨细搅拌均匀，不会对环境造成污染;3、本发明的固化剂成本低且适合加固滩涂淤 泥，可开发江海资源和滩涂资源，实现自然淤泥与产业废料的合理利用;4、本发明的固化剂 强度高、水稳定好、耐久性好、抗压强度高，适合土体固结、边坡稳定等工程;5、本发明的固 化剂抗硫酸盐、抗腐蚀、抗冻性能强，能用于早期强度要求高的特殊工程。
【具体实施方式】
[0014]本发明所用的铝渣粉是铝熔化过程中产生的副产品，在固化前所用的铝渣粉需陈 伏24小时(在水中浸没），然后在80°C烘箱烘24小时，随后磨粉处理，其细度（比表面积)大于 400m2/kg;所用的石膏可以是天然无水石膏、天然二水石膏、磷石膏等，从固化效果出发，以 下实施例优选天然二水石膏作为固化材料的组分，在固化前需磨细过筛，其细度（比表面 积)大于350m 2/kg;所述的微硅粉是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，随废气逸 出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成，其含硅量90%以上，所述微硅粉的化学成分如 下表：
[0015]微硅粉化学成分
[0017] 实施例一
[0018] -种利用铝渣的淤泥固化剂，其组份及各组分质量分数配比为：15%的铝渣粉、 15 %的石灰粉、45 %的微硅粉、20 %石膏、2 %的酸性激发剂、2 %的碱性激发剂、0.5 %的增 稠剂和0.5%的氯盐，本实施例中，所述的酸性激发剂为磷酸二氢钠、所述的碱性激发剂为 碳酸氢钠、所述的增稠剂为聚丙烯酰胺、所述的氯盐为氯化钠。将以上配比的固化剂用搅拌 机充分混合均匀，该固化剂3天抗压强度为12. IMPa，28天抗压强度为34.5MPa; 3天抗折强度 为3.9MPa，28天抗折强度6.3MPa;初凝时间50min，终凝时间1 OOmin。
[0019] 所述的碱渣固化剂可固化海洋滩涂淤泥，具体为将以上配比的固化剂充分混合均 匀后，向所述含水率为60%的淤泥中掺和8%的所述固化剂并搅拌均匀。将所述淤泥固化 后，测定其抗压强度，28天抗压强度为1.02MPa，而采用8%的P · 032.5硅酸盐水泥固化相同 量的所述淤泥，28天抗压强度为0.96MPa。
[0020] 实施例二
[0021] 一种利用铝渣的淤泥固化剂，其组份及各组分质量分数配比为：25%的铝渣粉、 25 %的石灰粉、30 %的微硅粉、11 %石膏、3 %的酸性激发剂、3 %的碱性激发剂、1 %的增稠 剂和2%的氯盐，本实施例中，所述的酸性激发剂为磷酸二氢钙、所述的碱性激发剂为六次 甲基四胺、所述的增稠剂为聚氯化铝、所述的氯盐为氯化钾。将以上配比的固化剂用搅拌机 充分混合均匀，该固化剂3天抗压强度为12.3MPa，28天抗压强度为35. IMPa; 3天抗折强度为 4MPa，28天抗折强度6.9MPa;初凝时间84min，终凝时间150min。
[0022] 所述的碱渣固化剂可固化海洋滩涂淤泥，具体为将以上配比的固化剂充分混合均 匀后，向所述含水率为60%的淤泥中掺和8%的所述固化剂并搅拌均匀。将所述淤泥固化 后，测定其抗压强度，28天抗压强度为1.12MPa，而采用8%的P · 032.5硅酸盐水泥固化相同 量的所述淤泥，28天抗压强度为0.96MPa。
[0023] 实施例三
[0024] 一种利用铝渣的淤泥固化剂，其组份及各组分质量分数配比为：20%的铝渣粉、 18 %的石灰粉、45 %的微硅粉、10 %石膏、2 %的酸性激发剂、2 %的碱性激发剂、1 %的增稠 剂和2%的氯盐，本实施例中，所述的酸性激发剂为磷酸二氢铵、所述的碱性激发剂为氢氧 化钙、所述的增稠剂为聚丙烯酰胺、所述的氯盐为氯化铝。将以上配比的固化剂用搅拌机充 分混合均勾，该固化剂3天抗压强度为13MPa，28天抗压强度为36.2MPa; 3天抗折强度为 4.3MPa，28天抗折强度7.5MPa;初凝时间95min，终凝时间160min。
[0025] 所述的铝渣固化剂可固化海洋滩涂淤泥，具体为将以上配比的固化剂充分混合均 匀后，向所述含水率为60%的淤泥中掺和8%的所述固化剂并搅拌均匀。将所述淤泥固化 后，测定其抗压强度，28天抗压强度为1.20MPa，而采用8%的P · 032.5硅酸盐水泥固化相同 量的所述淤泥，28天抗压强度为0.96MPa。
[0026] 实施例四
[0027] -种利用铝渣的淤泥固化剂，其组份及各组分质量分数配比为：15%的铝渣粉、 18 %的石灰粉、30 %的微硅粉、30 %石膏、3 %的酸性激发剂、2 %的碱性激发剂、0.5 %的增 稠剂和1.5%的氯盐，本实施例中，所述的酸性激发剂为草酸、所述的碱性激发剂为三乙醇 胺、所述的增稠剂为聚氯化铝、所述的氯盐为氯化钾。将以上配比的固化剂用搅拌机充分混 合均匀，该固化剂3天抗压强度为12.8MPa，28天抗压强度为35.9MPa ; 3天抗折强度为 4. IMPa，28天抗折强度7.2MPa;初凝时间90min，终凝时间155min。
[0028] 所述的铝渣固化剂可固化海洋滩涂淤泥，具体为将以上配比的固化剂充分混合均 匀后，向所述含水率为60%的淤泥中掺和8%的所述固化剂并搅拌均匀。将所述淤泥固化 后，测定其抗压强度，28天抗压强度为1.17MPa，而采用8%的P · 032.5级的硅酸盐水泥固化 相同量的所述淤泥，28天抗压强度为0.96MPa。
[0029]实施例五
[0030] -种利用铝渣的淤泥固化剂，其组份及各组分质量分数配比为：15%的铝渣粉、 15 %的石灰粉、45 %的微硅粉、20 %石膏、2 %的酸性激发剂、2 %的碱性激发剂、0.5 %的增 稠剂和0.5%的氯盐，本实施例中，所述的酸性激发剂为磷酸二氢钠、所述的碱性激发剂为 碳酸氢钠、所述的增稠剂为聚丙烯酰胺、所述的氯盐为氯化钠。将以上配比的固化剂用搅拌 机充分混合均匀，该固化剂3天抗压强度为12. IMPa，28天抗压强度为34.5MPa; 3天抗折强度 为3.9MPa，28天抗折强度6.3MPa;初凝时间50min，终凝时间1 OOmin。
[0031] 所述的碱渣固化剂可固化海洋滩涂淤泥，具体为将以上配比的固化剂充分混合均 匀后，向