【摘 要】
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随着矿产的开采量逐渐增加,在选矿过程中废弃的尾粉砂也越来越多,然而尾粉砂大多以尾粉砂坝的形式存放起来,这不仅造成了资源浪费,还埋下了溃坝带来的安全生产和生态环境方面的隐患。因此,通过固化剂对尾粉砂强度进行改良,不仅有利于提高尾粉砂坝的稳定性,还能将改良后的尾粉砂用于其他领域,从而变废为宝,在安全和环保方面都具有十分重要的理论价值和工程意义。本文通过无侧限抗压强度试验、直接剪切试验、变水头渗透试验,
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随着矿产的开采量逐渐增加,在选矿过程中废弃的尾粉砂也越来越多,然而尾粉砂大多以尾粉砂坝的形式存放起来,这不仅造成了资源浪费,还埋下了溃坝带来的安全生产和生态环境方面的隐患。因此,通过固化剂对尾粉砂强度进行改良,不仅有利于提高尾粉砂坝的稳定性,还能将改良后的尾粉砂用于其他领域,从而变废为宝,在安全和环保方面都具有十分重要的理论价值和工程意义。本文通过无侧限抗压强度试验、直接剪切试验、变水头渗透试验,获得了无机复合固化剂、环氧树脂固化剂、SCA固化剂改良尾粉砂后的强度特性,并结合X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱分析（XRF）的方法,获得了试样化学元素和化合物种类,再利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）,探究试样微观结构及典型位置的化学元素含量,从而得出不同固化剂改良尾粉砂的机理。本文主要的研究工作与取得的成果有:（1）针对无机复合固化剂、环氧树脂固化剂、SCA固化剂改良尾粉砂试样,开展了不同养护时间和固化剂掺入比条件下的无侧限抗压强度试验、直接剪切试验、变水头渗透试验,结果表明:随着养护时间的增加,三种固化剂改良尾粉砂的抗压强度、抗剪强度、抗渗性能均有所提高,但试样强度的提高幅度及所需养护时间存在差异;随着三种固化剂掺入比的增加,试样的抗压强度、抗剪强度、抗渗性能也有不同程度的提高,其中,无机复合固化剂中矿渣和水泥对尾粉砂强度特性的影响较为显著。（2）通过XRD、XRF分析改良尾粉砂的化学元素含量和化合物种类,结合SEM观察其微观结构特征,并采用EDS分析试样典型位置的元素含量,从而探究固化剂改良尾粉砂的机理,结果表明:三种固化剂都能明显提高尾粉砂内部结构的整体性、填充尾粉砂颗粒间的孔隙。但固化机理和效果不尽相同,无机复合固化剂通过水泥、矿渣粉、熟石灰等能发生水化反应生成大量的凝胶和矿物晶体,环氧树脂固化剂能直接粘连尾粉砂颗粒,SCA固化剂主要依靠水泥和熟石灰的水化反应,其本身则只能通过离子置换促进反应进行。
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