赤泥复合充填材料浸出行为及固化机制

作者：刘树龙; 王贻明^*; 吴爱祥; 张敏哲; 王志凯; 吴立波

来源：复合材料学报, 2023, 40(12): 6729-6739.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20230315.001

• 赤泥
• 粉煤灰
• 充填材料
• 水化机制
• 浸出行为

针对赤泥高碱性、化学成分复杂、资源化利用率低的问题，以赤泥协同粉煤灰等多固废制备矿山充填材料，对比研究赤泥复合材料配比对充填体抗压强度的发展规律，采用XRD、SEM等微观分析手段揭示充填材料水化机制，通过淋溶试验、毒性浸出试验探明充填体固碱机制、浸出行为及毒害离子固化机制。结果表明：赤泥复合材料质量比为赤泥∶粉煤灰∶水泥=3:7:0.4时，充填体3、7、28天抗压强度分别为0.76、1.35、1.87 MPa，材料成本为78.08元/吨，满足矿山充填开采要求。在赤泥-粉煤灰-水泥的协同互锁作用下，充填体生成了以水化硅酸钙(C-S-H)凝胶、钙矾石、钠系菱沸石为主的水化产物，且赤泥∶粉煤灰质量比越小，粉煤灰比表面积越大，充填体结构越致密，固碱效果越好。钙矾石和C-S-H凝胶通过物理固封和化学结合的形式，使赤泥复合材料毒性离子浸出浓度满足固废要求。

• 单位
  北京科技大学; 贵州川恒化工股份有限公司