[發明專利]一種泥化矸石固化劑制備方法

在審

• 申請號: 202110289514.3
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112852073A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 張向東;張雪峰;劉家順
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L75/04;C08L33/04;C08L23/00;C08K3/34;C04B28/00
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本發明涉及軟巖工程領域，尤其涉及一種泥化矸石固化劑，所述泥化矸石固化劑按照重量份數包括納基膨潤土12?27份和高分子吸水性樹脂73?88份以及所述泥化矸石固化劑在富水軟巖井筒泥化矸石治理中的用途。首次將高分子吸水樹脂與納基膨潤土混合應用于富水軟巖井筒泥化矸石治理，通過室內試驗和現場工業性試驗，確定了最佳配合比，為富水軟巖井筒泥化矸石治理提供了科學數據，具有重要的工程應用價值。該項新技術改善了作業環境，顯著提高了排矸速度。

技術領域

本發明涉及軟巖工程領域，尤其涉及一種泥化矸石固化劑制備方法。

背景技術

工程施工過程中由于開挖、淋水等工序會產生大量積水，矸石遇水迅速泥化崩解，致使排矸無法順利進行，掘進機行進困難，掘進速度大大降低。

目前工程治理泥化矸石常用處理方法有沉淀池法、絮凝處理法、設備處理法等。沉淀池法是在場地上設置廢渣沉淀池，用槽罐車將廢渣自然干燥后運往垃圾場。具有費用高、效率低、容易產生“滴、撒、漏”等缺點，容易產生二次污染。設備處理法是采用臥式離心機對泥化矸石進行脫水處理，泥餅進行外運處理，廢水進行回用，具有處理工藝復雜、成本高、占地面積大等缺點。絮凝處理法是在在泥化矸石中加入絮凝劑，由于泥漿水是一種水中含有一定量的微細泥顆粒的懸浮液體，絮凝劑是一類水溶性的高聚物，將其與泥漿水混合時，由于絮凝劑具有架橋、網捕、吸附和電性中和等功能，可以破壞泥漿水的穩定性，使泥顆粒從水中凝聚、沉降，從而達到泥水分離效果。但固化工藝復雜，固化速度慢，固化后的泥漿不易資源化利用。

此外，工地現場需要修建臨時性內部施工便道，需要外購土石方，施工結束后還需要對施工便道進行拆除、外運廢棄，同樣需要外運費和廢棄費。若直接對井筒泥化矸石進行吸水處理即可減少相同方量的土方外購和棄置費用。

發明內容

本發明要解決的技術問題，在于提供一種泥化矸石固化劑及其在快速減低富水泥化矸石中的水，增加富水泥化矸石稠度，從而達到降低因富水泥化矸石含水太大而造成的排矸困難，甚至無法排矸等問題，減輕工人工作強度、加快排矸速度，進而加快掘進施工進度，與其他常規吸水性材料進行對比，節省大量資金與勞動力，經濟效益相當可觀。

本發明是這樣實現的。

本發明首先提供了一種泥化矸石固化劑，按照重量份數包括如下組分：納基膨潤土12-27份，高分子吸水性樹脂73-88份。

所述高分子吸水樹脂材料，常溫下為白色粉末狀，其品種不同，粗細程度不同。一般能吸收其自身質量數百倍、甚至上千倍的水，并且具有很強的保水能力，所以又被稱為超強吸水劑或高保水劑。從化學結構上講，高分子吸水性樹脂是具有許多親水基團的低交聯度或部分結晶的高分子聚合物。材料質量吸水率的計算公式為。

W_m=(m_b-m_g)/m_g×100%。

式中：W_m為質量吸水率，%；m_b為試樣吸水飽和后質量，g；m_g為試樣干燥質量，g。

所述膨潤土是天然無機材料，不會發生老化反應，耐久性好、無毒、無腐蝕，是一種綠色環保材料。它具有較強的吸濕性和膨脹性，可吸附8～15倍于自身體積的水量，體積膨脹可達數倍至30倍；在水介質中能分散成膠凝狀和懸浮狀，這種介質溶液具有一定的黏滯性、能變性和潤滑性；有較強的陽離子交換能力；對各種氣體、液體、有機物質有一定的吸附能力，最大吸附量可達5倍于自身的重量；它與水、泥或細沙的摻和物具有可塑性和黏結性；其中具有表面活性的酸性漂白土能吸附有色離子。

纖維素是地球上最古老、最豐富的天然高分子，是取之不盡用之不竭的人類最寶貴的天然可再生資源。用分離純化的纖維素作原料，可以制造甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、聚陰離子纖維素等醚類衍生物。纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖，一般不溶于水及一般有機溶劑。