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砒砂岩地区主要分布于山西、陕西、河南和内蒙古四省地区,由于砒砂岩遇水后溃散成沙的特性,导致当地的水土流失十分严重,生态环境恶劣。本文从新的角度认识砒砂岩,并使用聚季铵盐类粘土稳定剂对砒砂岩的遇水溃散成沙的特性进行改善,其无毒、环保且经济实惠,处理后的砒砂岩地区水土流失程度降低,增加土壤中的有机物含量,提高土壤肥力,提高土壤的保水性,使植物可以生长从而进一步固化土壤。本文通过试验研究,首先对砒砂岩原岩的矿物组成以及水理性质进行了研究,砒砂岩主要矿物成分为石英、长石、碳酸盐以及蒙脱石等粘土矿物,红色砒砂岩的风化程度大于白色砒砂岩,测试其干燥饱和吸水率、崩解形态及自由膨胀率,确定砒砂岩是一种胶结能力很差的弱膨胀岩;其次利用湿法提纯从砒砂岩中水洗离心提纯出红色蒙脱石和白色蒙脱石,并测试提纯出的蒙脱石的吸蓝量、膨胀指数、粒径以及阳离子交换容量,测得的数据分别为32.42g/100g和38.00g/100g、3.25ml/g和3.53ml/g、21.08μm和15.7μm、113.51mmol/100g和119.62mmol/100g,对其氧化物组成、光学显微镜下的微观形貌进行分析,提纯后的蒙脱石中石英、长石等矿物含量明显减少,其主要的氧化物成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3以及CaO;第三,通过红外光谱对阳离子粘土稳定剂LYPO和阳离子高分子絮凝剂LYPW进行表征,确定两种产品均为季铵盐类的高分子聚合物;第四,使用阳离子粘土稳定剂LYPO和阳离子高分子絮凝剂LYPW对提纯出的蒙脱石进行处理,测定处理后的蒙脱石膨胀体积,并通过Zeta电位、XRD、FTIR、TG/DTG、SEM对处理后的蒙脱石进行表征,得到抑制蒙脱石膨胀的最佳使用质量分数为0.8%,并研究了调节溶液pH值后对蒙脱石的膨胀抑制效果,发现不同的酸碱度,对抑制蒙脱石膨胀的效果影响甚微;第五,探究不同质量分数的溶液处理后砒砂岩试块在水中的崩解形态,发现处理后的试块崩解速度明显慢于未处理的砒砂岩试块,其中阳离子高分子絮凝剂LYPW处理的砒砂岩崩解速度慢于阳离子粘土稳定剂LYPO处理的砒砂岩试块。