岩溶堆积型铝土矿尾矿泥联合聚沉机制与固化模式研究

矿泥是拜尔法工艺生产氧化铝过程中原矿脫硅选矿排尾形成的高含水量泥浆。矿泥湿法堆存一直面临环境和安全问题，若能加速矿泥聚沉与固化，形成固体状粘性土，不仅能减少矿泥（浆）堆存量、增加排泥库使用寿命，降低排泥库渗漏风险，而且固化后矿泥可作为建筑回填材料，并为矿山复垦提供土源。本项目针对铝土矿尾矿泥（浆）的矿物组成、粒度成分、胶体化学特性和电化学特征，通过室内试验揭示PH值、电场、高分子絮凝剂、电解质等因素及其组合对矿泥胶体体系扩散层厚度的影响机制及矿泥颗粒聚沉速率的影响规律。按正交试验设计矿泥（浆）在高分子絮凝剂、电解质、电场联合作用下的聚沉试验，揭示矿泥的联合聚沉机理。按正交试验设计聚沉物在加入粉煤灰、活性污泥、赤泥等工业废渣和石灰、水泥等材料时的固化试验，建立以废治废的联合聚沉-固化模式。为矿泥的工业化聚沉-固化提供理论依据。

矿泥是拜尔法工艺生产氧化铝过程中原矿脫硅选矿排尾形成的高含水量泥浆矿泥湿法堆存一直面临环境和安全问题。项目组通过现场和室内试验及测试，查明了不同区域铝土矿尾矿泥（浆）的矿物组成、粒度成分、胶体化学特性和电化学特征，揭示了PH 值、电场、高分子絮凝剂、电解质及其组合对矿泥胶体体系扩散层厚度的影响机制及矿泥颗粒聚沉速率的影响规律。通过矿泥（浆）在高分子絮凝剂、电解质、电场联合作用下的聚沉试验，揭示矿泥的联合聚沉机理。通过试验优化选择了粉煤灰、石灰、石膏和硫酸钠作为复合固化剂，建立了以废治废的联合聚沉—固化模式。本成果为矿泥的工业化聚沉—固化提供了理论依据；应用于工程实践，可减少矿泥（浆）堆存量、增加排泥库使用寿命，降低排泥库渗漏风险，固化后矿泥可作为建筑回填材料，或为矿山复垦提供土源，对于当地环境保护和可持续发展具有重要意义。