[发明专利]一种土壤固化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种土壤固化剂及其制备方法。土壤固化剂包括以下重量份的组分：磺酸盐24‑36份、水100份、酸类试剂21‑35份、阴离子表面活性剂1‑5份、催化剂1‑5份、硫酸铝12‑22份、早强剂3‑5份、非离子表面活性剂0.8‑1份。本发明所述土壤固化剂是一种含有多种无机、有机材料合成的用于固化各类土壤、改善土壤工程技术性能的新型工程材料。具有配方合理，固化土壤效果好等优点，使用范围更广阔、产品质量优良、成本低、较国内外同类产品更有竞争力等优点。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，尤其涉及一种环保土壤固化剂及其制备方法。

背景技术

土壤作为一种溶胶体，胶粒与胶粒之间存在一定距离，存在强度差、水稳定性差和冻稳定性差等缺陷，目前，现有的土壤固化剂由于配方不合理，使用过程中，固化土壤效果不是很理想。然而对于土壤的处理的需求是很迫切的。以赤泥为例，赤泥是用碱从铝土矿中提取氧化铝后的固体残渣，是氧化铝生产过程中对环境造成污染的主要因素之一。赤泥主要组分是二氧化硅、氧化钙、三氧化二铁、氧化铝、氧化钠、氧化钛等，此外还有微量其他有色金属等。由于铝土矿成分和生产工艺的不同，赤泥中成分变化很大。我国铝矿以一水硬铝石为主，采用烧结及联合法工艺生产，赤泥中氧化铝残存量不高，氧化硅和氧化钙较高。大量的赤泥矿渣堆积占据大片土地，流经尾矿堆放场所的地表水，也通过与尾矿相互作用，溶解某些有害组分并携带转移，造成大范围污染。这些已成为制约企业可持续发展的主要因素。

发明内容

鉴于现有技术所存在的问题，本发明提供一种土壤固化剂及其制备方法，配方合理，固化土壤效果好等优点。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种土壤固化剂，包括以下重量份的组分：磺酸盐24-36份、水100份、酸类试剂21-35份、阴离子表面活性剂1-5份、催化剂1-5份、硫酸铝12-22份、早强剂3-5份、非离子表面活性剂0.8-1份。

本发明的有益效果是：本发明属于精细化工技术领域，本发明提供的土壤固化剂是针对赤泥和尾矿等矿渣处理的固化产品，包括多种无机、有机材料合成的一种浓缩的复合型酸类化合物，可以用于固化各类尾矿、土壤，改善土壤工程技术性能的新型工程材料，它包含了表面活性剂、土壤活性剂(酸类试剂，例如：浓硫酸、浓盐酸等)、催化剂等混合制备而成的酸性复合溶液，该土壤固化剂使用范围更广阔，更具有针对性，尤其适应于各种黏性土壤、砂性土壤，根据不同土壤性质定制适合不同等级公路的配比要求，该产品质量优良，成本低，较国内外同类产品更有竞争力。

本发明提供的土壤固化剂，可以广泛应用在尾矿处理领域，不仅可以提高路基强度、水稳定性、冻稳定性等，还可以从根本上降低尾矿、传统筑路材料对环境的的污染与资源浪费，降低公路的工程造价，及后期维护费用。

本发明中磺酸盐在压实的土体中能够提高土体耐水浸能力；催化剂可以加速路基路面材料压实后的固化，阴离子表面活性剂可以在酸性条件下大幅度降低土壤颗粒吸附水的表面张力，使其分离成更为细小的土壤颗粒，使多余的水分子排出或蒸发，从而减少了路基路面混合材料压实后土壤颗粒的间隙，提高密实度，从而提高了强度。酸类试剂可与胶结材料配合使用，可以使土壤颗粒电离出钙镁离子，该离子与胶结材料反应，形成致密的网状板结体，具有催化和耐水作用；非离子表面活性剂与土壤固化剂中的其他组分的离子溶液配合使用可以使土壤双电层释放更多的自由水，在外部压力的作用下更易压实，同时憎水基进一步阻挡外部水源的侵入，更具憎水作用；硫酸铝与土壤胶体中的钠钾离子替换，改善土壤的吸湿性，尤其适合于沿海地区土壤；早强剂一方面提高土壤固化剂的稳定性，另一方面在与土壤颗粒、胶结材料作用时提高早期强度，快速达到道路早期抢修的强度要求。

本发明各组分的比例合适，有利于激发土壤活性，使土壤、胶结材料、固化剂三者在合适的介质环境下充分反应，在物理作用下形成致密结构，例如：当酸性试剂组分用量过多时，容易影响土壤与胶体材料作用的介质环境，不利于强度的形成，当酸性试剂组分用量过少时，不容易激发土壤活性从而使反应不完全。