基于離子交換與交聯反應的鋁尾礦渣改良方法，屬于土壤調節材料或土壤穩定材料領域。本發明針對鋁尾礦渣強度不足、堿污染嚴重的技術問題，提出鋁尾礦渣的改良劑和改良步驟。鋁尾礦渣改良劑包括降堿固化劑、離子交換穩定劑和顆粒聯結固化劑。鋁尾礦渣改良步驟是如何定量使用鋁尾礦渣改良劑的步驟。本發明促進了鋁尾礦渣固結，提高了鋁尾礦渣的密實度，使鋁尾礦渣成為穩定連續的固體，顯著提高了鋁尾礦渣的強度。并且降低了鋁尾礦渣的堿性，減少對環境的污染。

技術領域

本發明涉及土壤調節材料或土壤穩定材料領域，具體是一種基于離子交換與交聯反應的鋁尾礦渣改良方法。

背景技術

鋁業在盛產鋁的同時伴隨有大量的鋁尾礦渣產出。鋁尾礦渣或稱為赤泥渣。鋁尾礦渣一般作為礦業固體廢棄物，經簡單處理或不處理，堆積在尾礦庫或地勢低洼處。這會占用土地，破壞植被，堵塞水體，污染周圍空氣、土壤、水源，危害人體建康。尾礦不合理堆積易引發安全問題，例如尾礦庫潰壩事故和滑坡事故。為了公共安全、節約資源、保護環境，鋁尾礦渣經處理后能夠加以利用，例如作為采空區土地復墾、生產建筑材料、提取有價成分等。在建筑材料方面，鋁尾礦渣常用作道路材料、堤壩材料、建筑地基材料等。

然而鋁尾礦渣的應用常存在以下難點：

(1)顆粒以粉粒為主，內摩擦角和粘聚力均很小，因此剛度和強度均很低，且飽和狀態時容易發生液化。(2)作為細粒級土料，比表面積很大，若用膠凝料進行固結，所需膠凝料量大，因此固化成本高。(3)具有高堿性，其中的堿離子不僅會顯著降低固化強度和耐久性，而且會污染環境。(4)其中的硅、鋁和鐵氧化物的水化活性低，難以形成穩定的水泥石。

現有鋁尾礦渣改良技術均能一定程度穩定固化鋁尾礦渣，但仍存在不足：

中國專利200410088657.4公開了一種土壤穩定固化劑。中國專利200710012537.X公開了一種環保型土質固化劑。中國專利202010928068.1公開了一種固廢土壤固化劑及其制作工藝。中國專利202010920486.6公開了一種土壤固化劑及其使用方法。中國專利202010578120.5公開了一種利用鋼渣改性磷石膏制備的淤泥固化劑及其使用方法。中國專利202010048537.0公開了一種土壤固化劑。中國專利201910819562.1公開了一種基于多種固體廢棄物的膠凝材料。中國專利201910411200.9公開了一種堿激發材料固化鐵尾礦砂及其制備方法與使用方法。中國專利201910304179.2公開了一種赤泥基地質聚合物路基材料及其制備方法。中國專利201910081691.5公開了一種粒料類固化劑及利用其制備的高強低收縮抗裂路面基層材料。中國專利201811345305.0公開了一種以淤泥固化制備的軟地基材料及其制備方法。中國專利201810665153.6公開了一種赤泥固化膠凝組合物及其制備方法、及原位固化赤泥的方法。中國專利201810075801.2公開了一種赤泥改性材料及其在道路路基中的應用方法。中國專利201810075785.7公開了一種提高赤泥利用率的改性劑及其方法。中國專利201810075802.7公開了一種廢料礦渣改性添加劑及其改性方法。中國專利201810075671.2公開了一種磷石膏改性材料。中國專利201611063668.6公開了赤泥基黃金尾礦路基專用固化劑及其制備方法和應用方法。中國專利201611061575.X公開了一種綠色可降解無機固沙材料的固沙方法。中國專利201510287120.9公開了一種赤泥水硬性道路基層、道路基層材料及其制備方法。中國專利201410533435.2公開了一種赤泥固化劑及其應用方法。中國專利201210047571.1公開了一種筑路用的赤泥固化劑及其制備方法。以上這些專利文獻均未解決赤泥高堿性的問題。固態固化劑含量大，在實際工程中難以充分拌和均勻。