一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺，包括以下步骤：S1：选取原料：以煤矸石为主要原料、水泥为胶凝材料；S2：混合搅拌：将煤矸石干物料和水泥干物料拌合均匀；S3：添加稳定剂：往步骤二中加入土壤稳定剂搅拌后形成湿粉料；S4：压制成型：经过压制步骤S3中的湿粉料，制成煤矸石基防渗新材料，本发明专利技术提出的以废弃煤矸石为主体材料压制而成的防渗材料，不仅节约了合成材料的使用还解决了煤矸石的堆积问题，且压制而成的煤矸石具有良好的抗压、抗渗性提供了一种煤矸石基防渗新材料，由煤矸石、胶凝材料和固化材料混合压制的面层，由于在煤矸石中加入了新型固化材料故有强度高、防渗、耐酸碱等优良性质。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺
本专利技术涉及一种制备工，特别涉及一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺，属于防渗新材料

技术介绍
规范化的煤矸石填埋处置选址涉及地质、水文、人文因素等。填埋技术涉及填埋设施、防护设施、防渗设施、挡土墙、地表水集排、隔层填埋、边坡处理、封场覆土等。隔层填埋要求“煤矸石填埋深度达到1m左右应用推土机摊铺、平整，选用30t以上振动压路机进行碾压2~3遍，强振不少于2遍；当矸石厚度达到5m，必须上覆压实土层，厚度为0.3~0.5米，形成覆土阻燃系统。”“层间覆土可采用任何不超过GB15618和GB36600土壤污染风险筛选的天然土壤及符合相关标准的替代材料”。然而，长期由于监督管理不健全，专业化程度不高，当前矸石填埋及生态修复市场存在的若干“短板”。目前普遍采用黄土进行分层堆压覆土或将矸石山复垦造地的方法处理煤矸石，存在大量消耗黏土资源、抗渗不足、矸石山自燃等问题。存在以下技术问题：1、大量消耗黏土资源，平均每填埋一立方煤矸石需要约0.2立方黏土。按照一个处理100万立方的小矸石场就需要用掉20万立方土，而且都需要外运，不但消耗量宝贵的黄土资源，还增加了运输成本。根据考察若干填埋场实际操作时，尽管标准要求覆土0.3-0.50m，实际都在0.20m以下，甚至更低。难以达到覆土隔层的目的。；2、当地粉质土一般压实后强度较低，密实度不够，覆盖层难以要达到1.0×10-7cm/s抗渗指标，使得隔绝空气和防止水进入的目的难以达到。抗渗不足，会出现渗漏仍存在自燃风险；>3、由于沟底及侧边坡的土质含有大量砂石等，仅对沟底做就地简单压实无其他防渗处理措施，根本达不到1.0×10-7cm/s。无法达到防止底部渗漏污染地下水目的；4、由于黏土压实后强度低一般在0.2MPa以下，覆盖黏土遇到降雨后容易软化无法作业渗漏无法避免，晴天后机械作业时极易造成扬尘；为此，需要探索新的方法解决上述问题，提高分层碾压填埋处理煤矸石的实际效果，提高效率，降低成本，节约资源。采用煤矸石基高强抗渗新材料，采用“以矸治矸”的创新性思想，采用半刚性抗渗体，具有强度高、增加矸石库容等优点，可保持矸石山的纯洁性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的以煤矸石为主体，水泥为胶凝材料加以土壤稳定剂制备了圆柱形试样，并对其进行了抗压强度的测量，经过大量的实验研究发现，土壤稳定剂在该煤矸石基防渗系统中起着重要的作用且煤矸石试样的抗压强度并不会随着其加入量的增大而不断增大的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺，包括以下步骤：S1：选取原料：以煤矸石为主要原料、水泥为胶凝材料；S2：混合搅拌：将煤矸石干物料和水泥干物料拌合均匀；S3：添加稳定剂：往步骤二中加入土壤稳定剂搅拌后形成湿粉料；S4：压制成型：经过压制步骤S3中的湿粉料，制成煤矸石基防渗新材料。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述土壤稳定剂包括以下重量计：100重量份的水、1-5重量份的分子量130-800之间的表面活性剂、0.1-2重量份的分子量的分子量1000-100000之间的表面活性剂、0.5-5重量份的硼酸或硼酸盐。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述土壤稳定剂的PH值为7-9。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述煤矸石基防渗新材料由95%煤矸石、5%胶凝材料和稀释三十倍后的土壤稳定剂混合制成。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述煤矸石基防渗新材料的煤矸石基试样的制备方法如下：第一步：选取煤矸石、水泥粉磨后过80目筛后烘干；第二步：再将煤矸石粉末和水泥粉末混合拌合均匀，加入土壤稳定剂搅拌后形成湿粉料；第三步：将拌匀后的湿粉状煤矸石装入圆柱形模具内压平之后再用油压千斤顶施以40MPa压力密实。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述煤矸石基防渗新材料的煤矸石基试样的养护温度为常温温度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺，本专利技术提出的以废弃煤矸石为主体材料压制而成的防渗材料，不仅节约了合成材料的使用还解决了煤矸石的堆积问题，且压制而成的煤矸石具有良好的抗压、抗渗性提供了一种煤矸石基防渗新材料，由煤矸石、胶凝材料和固化材料混合压制的面层，由于在煤矸石中加入了新型固化材料故有强度高、防渗、耐酸碱等优良性质，同时采用某种新型土壤稳定剂为固化材料，其原理为通过改变煤矸石中分子的排列组合，在分子间形成不能通过的网膜，通过施加外力能够使土壤颗粒在土体稳定剂的化学反应和物理外力的共同作用下使之由亲水转为厌水，在利用煤矸石自身的粘性达到稳定土壤，提高煤矸石的承载能力，从而解决其遇水软化的缺陷，使其强度提高的同时又解决土体易受水害问题，该土壤稳定剂的加入能减少煤矸石中的吸附水,提高煤矸石基压实后的抗渗透性能。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺的技术方案：包括以下步骤：S1：选取原料：以煤矸石为主要原料、水泥为胶凝材料；S2：混合搅拌：将煤矸石干物料和水泥干物料拌合均匀；S3：添加稳定剂：往步骤二中加入土壤稳定剂搅拌后形成湿粉料；S4：压制成型：经过压制步骤S3中的湿粉料，制成煤矸石基防渗新材料。土壤稳定剂包括以下重量计：100重量份的水、1-5重量份的分子量130-800之间的表面活性剂、0.1-2重量份的分子量的分子量1000-100000之间的表面活性剂、0.5-5重量份的硼酸或硼酸盐，土壤稳定剂的PH值为7-9，抗渗性能优良。煤矸石基防渗新材料的煤矸石基试样的制备方法如下：第一步：选取煤矸石、水泥粉磨后过80目筛后烘干；第二步：再将煤矸石粉末和水泥粉末混合拌合均匀，加入土壤稳定剂搅拌后形成湿粉料；第三步：将拌匀后的湿粉状煤矸石装入圆柱形模具内压平之后再用油压千斤顶施以40MPa压力密实。煤矸石基防渗新材料的煤矸石基试样的养护温度为常温温度，便于养护。具体使用时，用就地粉碎的煤矸石细粉替代黏土，通过加入无机结合料和土壤固化外加剂，改变其性质；经过充分拌合均匀的混合料在机械外力的作用下，形成坚实的半刚性固化覆盖层和防渗层厚度约0.20m。该固化层的强度可以达到1.5-2.5MPa，是一般黏土压实体强度的3-5倍以上，可以承受重载车辆和一般作业机械碾压及矸石料的冲击；固化层的抗渗性能优良，经国家权威部门检测0.20m抗渗系数可以达到1.0×10-7cm/s以下，可以有效解决隔层透水和底部侧坡渗漏问题。实施例一：本专利技术的主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：选取原料：以煤矸石为主要原料、水泥为胶凝材料；/nS2：混合搅拌：将煤矸石干物料和水泥干物料拌合均匀；/nS3：添加稳定剂：往步骤二中加入土壤稳定剂搅拌后形成湿粉料；/nS4：压制成型：经过压制步骤S3中的湿粉料，制成煤矸石基防渗新材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：选取原料：以煤矸石为主要原料、水泥为胶凝材料；
S2：混合搅拌：将煤矸石干物料和水泥干物料拌合均匀；
S3：添加稳定剂：往步骤二中加入土壤稳定剂搅拌后形成湿粉料；
S4：压制成型：经过压制步骤S3中的湿粉料，制成煤矸石基防渗新材料。


2.根据权利要求1所述的一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺，其特征在于：所述土壤稳定剂包括以下重量计：100重量份的水、1-5重量份的分子量130-800之间的表面活性剂、0.1-2重量份的分子量的分子量1000-100000之间的表面活性剂、0.5-5重量份的硼酸或硼酸盐。


3.根据权利要求1所述的一种煤矸石基防渗新材料的制备工艺，其特征在于：所述土壤稳定剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，韩文，
申请(专利权)人：山西晟境环保科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山西;14