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随着社会经济的不断发展,人们对能源的需求与能源供应的矛盾日益凸显,未来能源的巨大缺口在很大程度上要依靠包括油砂在内的非常规油气来弥补。如何应对随着油砂开采不断产生的油砂细尾矿成为迫切需要解决的问题。以加拿大某油砂细尾矿为实验对象,采用化学固液分离法,通过加入不同的絮凝剂、助滤剂强化脱水效果。实验结果表明,油砂细尾矿经过稀释后才能实现固液分离。将油砂细尾矿稀释4倍,加入150 mg/kg阴离子絮凝剂A1920PAM处理油砂细尾矿后,滤饼含水率最低降至35.33%；加入2%的硅藻土能显著地减少污泥抽滤时间和滤饼含水率；油砂细尾矿脱水处理中的泥浆抽滤水可作为稀释水进行回用,根据循环水中污染物浓度与循环次数的关系,可以得出2个循环周期即循环10次最佳。在此基础上提出了油砂细尾矿脱水工艺。油砂细尾矿经脱水后形成滤饼,若将滤饼进行填埋堆放,容易污染土壤及地下水。因此将尾矿滤饼与水泥进行混合固化处理制成建筑材料,起到固废重新利用的效果。水灰比为0.44,70℃水浴养护24h后测定固化块抗压强度。随着滤饼含量的增加,泥块抗压能力逐渐下降,根据固化块的抗压强度可知,固化块可以满足多种建筑材料的抗压强度要求；如国家《砌体结构设计规范》(GB50003-2001),墙体材料要求15MPa,路基基层设计强度3.5MPa。同时考虑滤饼含量,因此选择固化块细尾矿含量为25%为最佳建筑材料。若滤饼含量增加到27%,由于滤饼中含有大量粘土,将导致固化水泥浆严重稠化,所以不适用于建筑材料。对滤饼形成的水泥固化块粉碎按照固体废物-浸出毒性浸出方法-水平振荡法(HJ557-2010)测得水泥固化块COD溶出量,重金属Cd、Pb、Cu、Zn溶出量。结果显示COD与重金属Cd、Pb、Cu、Zn溶出量远远低于国家一级水质排放标准,且随着水泥固化块浸泡时间的延长,COD与重金属Cd、Pb、Cu、Zn溶出量较为稳定。说明水泥浆固化能有效地降低油砂细尾矿泥饼对环境的污染,同时达到固废重新利用的目的。