[发明专利]一种海泥固化剂

说明书

本发明提供一种海泥固化剂，固化剂由陶瓷粉、钢渣粉、矿粉、石膏、石灰石、活化剂组成。本发明的固化剂用于海泥固结，通过将海泥搅拌均匀，然后按一定比例掺和固化剂，自然脱水后，成型，养护；其脱水效果及固结后海相软土的性能均能满足各种道路基层和底基层的需要，可用于海泥原位固结和水下浇注固结，具有使用方便，施工进度快，成本低的优势，而且水稳定性好、防渗能力强，能够固化稳定化海泥中含有的重金属元素，具有显著的环境保护作用。同时，该固化剂以工业废渣为原材料，实现了以废治废的目的，对资源进行了充分的回收利用。同时固结强度高，有效固化稳定化重金属，固结后重金属浸出浓度大大降低，保护环境，减少二次污染。

技术领域

本发明涉及海泥处理技术领域，尤其是一种海泥固化剂。

背景技术

我国近海海域水质为劣四类的面积约6.8万平方千米，较上年增加了2.4万平方千米。近岸约1.9万平方千米的海域呈重度富营养化状态。近10年，我国围海造地面积超过30万公顷，每年疏浚海泥倾倒量达1.5亿m3，面临着巨大的海泥处理难题。

海泥是在海底缺氧的情况下，由于各种微生物的作用和复杂的理化、生物学的变化而产生的胶体物质、有机物质和其他分解产物混合生成的。海泥有良好的可塑性和粘滞性，经显微镜观察，其结构松散，呈明显的棉絮状，结构为蜂窝状，疏松多孔，定向排列明显，层理较发育，具薄层状构造。颗粒间有丝状物相连成网络状，有硫化氢气味。海泥主要由结晶体、胶体、微生物、泥浆等四部分组成。结晶体主要由硫酸钙、磷酸钙、碳酸钙、磷酸镁、碳酸镁、碳酸铁和硅酸盐微粒等无机物质混合而成。胶体中无机物有硫化铁、硫氢化铁、氢氧化亚铁、氢氧化铝、氢氧化锰、氧化铝、氧化锰、氧化钙、氧化镁、氧化钛和五氧化二磷等组成，在海泥形成过程中产生硫化氢弧菌、脱硫螺菌和白硫菌属等微生物约100多种。泥浆由矿物盐类、胶体部分、有机物质的水溶液和气体构成。另外，还含有放射性物质。金属离子尤其是活跃的钠离子，导致海土“遇水泞散，失水干散”的物理化学特征。

现有海泥处理方法主要有物理法(自然晾晒)、热处理(烧结熔融)和化学法(化学固结)，存在以下问题：1、物理法占地面积过大，易产生二次污染，适合泥量少；2、热处理法投资成本达，能耗高，适合低含水量泥；3、化学法为现有最佳规模化处理海泥技术，可去除海泥盐分。但需要合适的固结材料工艺，以避免产生差异沉降和裂缝现象。

现有化学法存在的问题主要有：(1)无法改变土的特性，回填后经地下水的渗浸，逐渐松软、分散；(2)成本高；(3)能较好的解决环境二次污染问题。

另外，现有技还通过将海相软土挖起掺入大量生石灰拌合，待水分合适时回填，碾压以实现对海泥的处理。但是由于无法改变土的特性，回填后经地下水的渗浸，逐渐松软、分散。或者通过将海相软土挖起拉走，用塘渣、山石或砂土等筑路材料回填，碾压来对海泥进行处理。但是，由于开采大量塘渣、山石，不但破坏生态环境，而且造成成本增加。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种海泥固化剂，本发明的海泥固化剂具有快速脱水，能够常温固化稳定化海泥中的各种重金属元素的作用，制作固化剂的各种原材料以固体废物为主，低碳、环保，大大降低了海泥处理成本，具有巨大的经济和环保效益。

本发明的技术方案为：一种海泥固化剂，包括以下质量分数的组分：

陶瓷粉5％～25％；

钢渣粉10％～30％；

矿粉30％～55％；

石膏15％～25％；

石灰石3％～15％；

活化剂1％～5％；

通过将上述质量百分的陶瓷粉、钢渣粉、石膏、石灰石混合，球磨搅拌50-70min，得到混合物A；然后再将混合物与上述质量百分比的矿粉、活化剂混合，球磨搅拌10-20min，即可得到固化剂。