[發(fā)明專利]一種赤泥的處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710718631.0
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107487997B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設計）人: 劉鵬;程鈺
• 申請（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學
• 主分類號: C04B18/04
• 分類號: C04B18/04;C04B20/02;C04B28/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 魏娟

本發(fā)明公開了一種赤泥的處理方法，將赤泥與包含巴氏芽孢桿菌的菌液混合得混合料1。本發(fā)明還優(yōu)選向混合料1中添加膠結(jié)液，混合得混合料2；本發(fā)明還將所述的混合料2用于土木工程材料，施工后再其表面再噴灑膠結(jié)液，如此完成赤泥從固廢到土木工程材料的脫變。本發(fā)明獨創(chuàng)性地采用巴氏芽孢桿菌與赤泥復合接觸，可出人意料地明顯提升赤泥的強度和剛度；處理后的赤泥能出人意料地滿足作為公路及港口堆場的路基、基層及底基層等填筑材料的要求，此外，通過本發(fā)明方法還可出人意料地固定赤泥中的重金屬等有害成分。本發(fā)明方法可實現(xiàn)赤泥的多渠道、大規(guī)模的資源化利用；實現(xiàn)了將赤泥變廢為寶的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采用微生物方法處理赤泥的方法，屬于工業(yè)廢棄料處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

赤泥是鋁土礦經(jīng)各種物理和化學處理，制取氧化鋁后所剩余的紅色粉泥狀高含水量的強堿性固體廢料。其產(chǎn)出量因礦石品位、生產(chǎn)方法、技術(shù)水平而異。一般而言，每生產(chǎn)1噸氧化鋁同時產(chǎn)出0.8～1.5噸赤泥。目前我國赤泥累計堆存量超過3.5億噸，赤泥的大量堆存，既占用土地，浪費資源，又易造成環(huán)境污染和安全隱患。根據(jù)統(tǒng)計，截止2015年底，赤泥的年排放量已超過7000萬噸，累計堆存量超過3.52億噸，而利用量約300多萬噸，利用率不足4％。因此，最大限度的減少赤泥堆存和危害，實現(xiàn)多渠道、大規(guī)模的資源化利用已迫在眉睫。

同時，隨著我國公路建設工程的高速發(fā)展，路用材料正在消耗大量的不可再生自然資源。在國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和重要區(qū)域走廊的公路建設中，甚至出現(xiàn)了土源緊缺現(xiàn)象。這不僅對工程建設質(zhì)量與工程進度造成了嚴重影響，同時也給我國18億畝耕地紅線造成了嚴重沖擊。因此，尋找合適廢舊材料的再生利用成為今年來公路管理以及科研部門的一個重要任務。如果能夠?qū)⒊嗄啻笠?guī)模的應用于龐大的公路工程建設，不僅可以變廢為寶、節(jié)省寶貴的不可再生土地資源，也為以赤泥為代表的工業(yè)廢棄料的大規(guī)模減量化應用提供了一個最有效的途徑，符合國家環(huán)境保護政策以及倡導低碳經(jīng)濟的基本原則。

根據(jù)生產(chǎn)方式的不同，赤泥可以分為拜耳法赤泥、燒結(jié)法赤泥與聯(lián)合法赤泥三種。其中，拜耳法赤泥含有較高的氧化鐵和氧化鋁，礦物組成以針鐵礦、赤鐵礦為主；燒結(jié)法赤泥中氧化鈣和二氧化硅含量較高，其含量達65％，礦物組成中以β-硅酸二鈣為主。聯(lián)合法是采用拜耳法和燒結(jié)法相結(jié)合的工藝，聯(lián)合法赤泥與燒結(jié)法赤泥組成相近。

赤泥具有堿性偏高、液限偏高、強度與模量低(遇水崩解無強度)等特點。從現(xiàn)行公路設計、驗收等規(guī)范或標準要求來看，原始赤泥的無側(cè)限抗壓強度值、回彈模量、加州承載比(CBR)等指標均不能滿足相關(guān)要求。因此，赤泥不能直接作為路基填筑材料用于公路和市政道路路基使用。

赤泥屬于固體廢料，顆粒細小、孔喉尺寸小；主要含有堿、鐵氧化物；pH為10.5～12.0；富含氟離子以及As、Cr、Hg等有毒有害物質(zhì)。自然條件下赤泥混合料的強度低(不足0.5MPa)、水穩(wěn)定性差(浸水10分鐘之內(nèi)完全崩解)，不能滿足工程使用的基本要求。

現(xiàn)有技術(shù)中也報道了一些關(guān)于赤泥的處理方法：例如方法A(南相莉，張廷安，劉燕等《我國赤泥綜合利用分析》，過程工程學報)：將赤泥中的水分去除后，以干燥粉末狀態(tài)露天堆放，這樣的方法稱為干法堆存。該方法的缺點在于：赤泥堆存意味著大量寶貴的土地不得不用來存放這些廢棄物。與此同時，赤泥中含有大量強腐蝕性的氫氧化鈉，有時還會含有有毒的重金屬，這些有害物質(zhì)一旦滲入土壤或者河流，將造成很嚴重的污染。如果堆存赤泥的場所由于自然或者人為原因發(fā)生泄露，造成的危害將更加嚴重。