[发明专利]一种力学—化学—生物联合固化铜尾砂及制备工程填料的方法

权利要求书

1.一种力学—化学—生物联合固化铜尾砂及制备工程填料的方法，其特征在于：本方法用于将铜矿冶炼生产过程中产生的尾砂和碎石回收再加工，使两者形成一种工程填筑材料，

其步骤包括：

步骤一，尾砂和碎石最优配比的确定：

根据尾砂与碎石的混合料中各重金属元素含量在国标控制范围内的原则，选取合适的碎石质量百分比m₁，

根据尾砂与碎石的混合料中尾砂粒径大于0.075mm的粒组含量超过50％的原则，选取合适的碎石质量百分比碎石料质量百分比m₂，

取m₁和m₂的最大值作为尾砂与碎石的混合料中的碎石质量百分比；

步骤二，工程填筑材料的制备

在尾砂碎石混合料中加入适量硅酸盐水泥，均匀拌合及摊铺，保证铜尾砂混合料的含水量在最优含水量13％～17％；

步骤三，工程填筑材料的检验

对混合料样在同等配比条件下取样进行平行检测，检验时采用淋滤试验，冲淋工程填筑材料获浸出溶液，测试浸出溶液中重金属元素浓度与国家标准对比，各种重金属元素浸出浓度需低于国家标准方可进入工程应用环节；

步骤四，工程填筑材料填筑路基及边坡加固的施工工艺

施工过程中，采用湿法碾压的施工方法分层填筑路基，碾压时采用推土机静压→震动压路机震动碾压→静压的碾压工艺，每层填筑完毕后，用推土机沿纵向大至整平，并分层碾压，达到设计高度后，用推土机进行调平，并进行复压后用平地机进行精平；路基精平后，将土工布按照设计幅宽沿边线纵向铺开、拉紧张平，相邻两幅土工布搭接宽度不得小于40cm，在铺平的土工布上及时填筑当地低液限粉土或砂砾作为路基顶面封层；路基填筑完毕后，应将路基边坡部分按设计坡度用机械或人工整平，并进行边坡防护工程。

2.根据权利要求1所述的一种力学—化学—生物联合固化铜尾砂及制备工程填料的方法，其特征在于：步骤四中，路基填筑至路床时，可以因地制宜，采用当地较多的低液限粉土或天然砂砾进行铺筑、碾压，以增加路床的密实性和稳定性；尾砂路基采用灌砂法检测压实度,试坑应挖到填筑层中、下部位，去除填筑层表面1/3的松散层，检测填筑层中、下部位的压实度。

3.根据权利要求1所述的一种力学—化学—生物联合固化铜尾砂及制备工程填料的方法，其特征在于：边坡防护工程的具体施工方法如下：

平整下承层→铺设土工布→加筋区填砂、碾压密实→土工布反包边坡；

土工布搭接宽度宜为15～30cm，每层填筑厚度为1m左右，填筑完成后及时将土工布反包边坡，并采用尼龙线拉紧缝制,以保证填料不会泄漏；土工布加筋区长度应伸入边坡滑动面2m以上，若每层填筑厚度较厚时也可满幅铺设土工布；反包完成的土工布材料应及时采用生态袋加种植土，生态覆土层厚度应不小于50cm；边坡防护形式采用挂网植草的生态护坡模式，在坡体两侧增植铜草花、狗牙根、香根草等植物，既可以增加固坡和景观效果，或者富集铜元素。

4.根据权利要求1所述的一种力学—化学—生物联合固化铜尾砂及制备工程填料的方法，其特征在于：步骤一中，采用浸出实验水平振荡法获取尾砂与碎石的混合料中各重金属元素含量；碎石中的各种重金属含量远低于国家标准，尾砂中的部分重金属含量超过国家标准。

5.根据权利要求1所述的一种力学—化学—生物联合固化铜尾砂及制备工程填料的方法，其特征在于：步骤一中，采用激光粒度分析仪分析获取尾砂的粒径分布；碎石的最大粒径小于或等于20mm，碎石的平均粒径不超过5mm。

6.根据权利要求1所述的一种力学—化学—生物联合固化铜尾砂及制备工程填料的方法，其特征在于：步骤一中，所述低强度硅酸盐类水泥的剂量占混合料的剂量4％～8％，所述硅酸盐类水泥的终凝时间6h以上。