本发明涉及固硫灰渣，尤其涉及一种利用固硫灰联合固硫渣填坑造地结构及方法。
背景技术：
1、固硫灰渣是以含硫煤与脱硫剂混合后，送入循环流化床锅炉中在一定温度下燃烧固硫而排出的固体废弃物。从循环流化床锅炉烟道内收集的固体废弃物为固硫灰，从循环流化床锅炉炉底收集的固体废弃物为固硫渣。固硫灰具有：①颗粒较细，粒径大多分布在20-50μm间；②配制成标准稠度灰浆时需水量是粉煤灰的2倍等特性；固硫渣具有：①细度模数在2.0左右；②配制成标准稠度渣浆时需水量是粉煤灰的1.5倍左右等特性。固硫灰渣整体特性体现在：①三氧化硫、氧化钙和烧失量较高，二氧化硅、三氧化二铝和三氧化二铁的总含量较低；②含有部分可溶硫、不溶硫和游离氧化钙成分，硫矿物种类主要有ii-caso4，且游离氧化钙大多被ii-caso4包裹；③三氧化铝主要以偏高岭石状存在。
2、目前，固硫灰渣的特性已经被相关技术人员作了充分的探索与研究，也获得了固硫灰渣应用过程中，其体积发生变化的主要表现为膨胀，而且膨胀率随着固硫灰渣掺量的增加而增加。因此，如何结合固硫灰渣本身所具有的特性，将其进行资源化利用，成为了本领域技术人员重点研究方向。例如：(1)将固硫灰渣改性或者未经改性而用作水泥的填充材料；(2)将固硫灰渣用于矿物掺合料中提升混凝土性能；(3)利用固硫灰渣制备蒸压砖、新型建筑材料或者填充胶凝材料等。
3、但是，随着对固硫灰渣应用研究的深入，使得固硫灰渣应用缺陷也逐渐显现出来，导致固硫灰渣应用效果不理想；而产生这种应用缺陷的原因是：固硫灰渣中含有较多不稳定的成分，在应用过程的固硫灰渣应用方式不恰当，将会在膨胀作用下导致制品开裂，进而阻碍了固硫灰渣大规模资源化利用，导致固硫灰渣废弃物资源化利用率较低，固硫灰渣后处理成本较高。
4、填坑造地属于生态修复方面，且利用工业废弃物进行填充造地已经得到了相关研究，例如：专利号为201810700263.1公开了将粉煤灰碱改性、表面改性、混料得到改性后的粉煤灰；再利用改性后的粉煤灰与炉灰渣、木质素磺酸钠、熟石灰等混合均匀，得到固化剂，再将固化剂加入到淤泥中拌合均匀，碾压形成密实性土体结构，节省了取土、减少占地。再例如：专利申请号为202410567000.3公开了将矿渣、电石渣等废渣制备成渣粉后，再利用渣粉与粉煤灰、火山灰、磷石膏、硅酸盐水泥等混合配制成胶凝材料，并将该胶凝材料与淤泥、抗分散剂等混合均匀制备水下抗分散流态固化浆料，避免加入外加剂的淤泥在水下容易分散而导致固化效果较差，影响形成土地的强度。可见，现有技术中公开了关于工业固废物应用于填坑造地的相关技术，但是将固硫灰渣如何应用于填坑造地方面却未见有研究。
5、鉴于上述内容，本发明创造研究团队为了能够实现固硫灰渣大规模资源化利用，并且克服固硫灰渣应用过程中所存在的缺陷，将固硫灰渣引入到填坑造地方面，经对固硫灰渣用于填坑造地过程中工艺步骤以及对填坑造地结构层进行研究，为固硫灰渣大规模资源化利用提供了新思路。
技术实现思路
1、基于上述技术问题，本发明创造提供了一种利用固硫灰联合固硫渣填坑造地结构及方法，在固硫灰渣收集过程中，将固硫灰和固硫渣进行分别收集，并对填坑造地过程中固硫灰与固硫渣填坑顺序以及造地施工工艺进行研究，使得固硫灰与固硫渣应用进行恰当控制与调节，保障了固硫灰渣应用于填坑造地的品质。
2、具体技术方案为：
3、本发明创造的目的之一在于提供利用固硫灰联合固硫渣填坑造地方法，包括以下步骤：
4、s1：收集固硫灰渣：从循环流化床锅炉中分别收集固硫灰和固硫渣，并分别存放，待用；
5、s2：铺固硫灰：将收集到的固硫灰铺设到待填坑内，再浇占固硫灰质量9.5-16.7％的水，得固硫灰层；
6、s3：铺固硫渣：将收集到的固硫渣铺设到固硫灰层上，再浇占固硫渣质量11.4-20％的水，得固硫渣层；
7、s4：铺土：碾压密实，再在在固硫渣层上铺土，得土壤层；
8、其中，所述固硫灰层所用固硫灰、所述固硫渣层所用固硫渣和所述土壤层所用土的质量比为36-42:30-35:18-28。
9、经将循环流化床锅炉中收集的固硫灰渣进行分级收集而得到固硫灰和固硫渣，再将固硫灰与固硫渣分别铺设，且控制固硫灰、固硫渣铺设相对用量，同时，结合对铺设过程的浇水量进行控制，促使固硫灰、固硫渣中的氧化钙分别在不同阶段发生水化反应，同时氧化钙作为碱激发剂与内部含有的二氧化硅、三氧化二铝等发生反应，形成凝胶，最后反应生成钙矾石，并结合固硫灰层、固硫渣层相互之间的结构布设和用量控制，保障构建后的固硫灰渣层的酸碱性趋向中性，且抗压强度得到提升，改善了填坑造地效果，提高了固硫灰渣使用量，降低了固硫灰渣堆存土地占用率。
10、为了能够保障利用固硫灰和固硫渣联合填坑造地效果，提高填坑造地构建固硫灰渣层的强度效果，优选，所述固硫灰层下表面至相邻的所述固硫渣层上表面构建成固硫灰渣层，所述固硫灰渣层的层数根据所述待填坑深度确定，且所述固硫灰渣层厚度为50-60cm。
11、为了能够保障利用固硫灰和固硫渣联合填坑造地效果，提高填坑造地构建固硫灰渣层的强度效果，优选，所述步骤s3，在将固硫渣铺设到所述固硫灰层上后，再在所述固硫渣表面铺设硅灰，经浇水碾压密实后，得到固硫渣层和硅灰层，且所述硅灰与所述固硫灰、所述固硫渣的质量比为1-3:36-42:30-35。更优选，所述固硫灰层下表面至所述硅灰层上表面构建成固硫灰渣层，所述固硫灰渣层的层数根据所述待填坑深度确定，且所述固硫灰渣层厚度为50-60cm。
12、为了保障造地所得土地不丧失耕地特性，满足耕地需求，优选，所述土壤层的厚度为50-60cm。
13、本发明创造所述待填坑是包括但不仅限于废弃待修复的矿坑或待修复的沟。
14、本发明创造的目的之二在于利用固硫灰联合固硫渣填坑造地结构，包括待填坑，所述待填坑的底部采用固硫灰铺设并浇水形成固硫灰层，所述固硫灰层上表面采用固硫渣铺设、浇水并压实形成固硫渣层；所述固硫灰层与所述固硫渣层共同构建成固硫灰渣层，所述固硫灰渣层上表面铺土形成土壤层。
15、利用固硫灰、固硫渣相互交替构建固硫灰渣层，且在待填坑底部铺设固硫灰而形成固硫灰层，在固硫灰层上铺设固硫渣层，利用颗粒度较大的固硫渣形成固硫渣层压在颗粒度较细的固硫灰形成的固硫灰层，同时，利用固硫灰相比固硫渣配制成标准稠度的浆液所需水量较高的特性，使得固硫灰渣层构建强度得到改善，保障造地效果，实现固硫灰渣的大规模资源化利用，降低固硫灰渣占地成本。
16、为了改善抗压强度和渗透系数，优选，所述固硫渣层上表面铺设有硅灰形成硅灰层，且所述硅灰是在所述固硫渣铺设在所述固硫灰层上表面后进行铺设，再经浇水压实形成所述固硫渣层和所述硅灰层；所述固硫灰层与所述固硫渣层、所述硅灰层共同构建成固硫灰渣层。
17、优选，所述固硫灰渣层的层数根据所述待填坑的深度确定。
18、与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：
19、本发明创造利用固硫灰渣的膨胀系数与颗粒粒度、温度、时间、用量等存在密切关系，将固硫灰渣中的固硫灰、固硫渣分别收集，再分层铺设，使得固硫灰与固硫渣在待填坑内合理布局，改善了固硫灰、固硫渣填坑造地的效果，提高了固硫灰渣层的抗压强度，满足了填坑造地基本强度需求。
20、本发明创造利用固硫灰、固硫渣中均含有石英(sio2)、石膏(caso4)、石灰石、赤铁矿和游离氧化钙等成分，在水环境下极易生成钙矾石，继而形成一定强度的固硫灰渣层，保障了造地的基本抗压强度的需求，有助于提升填坑造地的稳定性，同时，还能利用固硫灰渣的膨胀性，降低填坑造地的原料使用量，降低取土填坑成本。
21、本发明创造工艺流程简单，易于控制，无需进行原材料进行混合，保障了填坑效果，加快了填坑造地效率，实现了大规模资源化利用固硫灰渣的目的，降低了固硫灰渣堆存而占用土地资源的量，降低了固硫灰渣处理成本。
22、本发明创造实现了固硫灰渣废弃物在生态修复中的大规模资源化综合利用，有效了降低了对固硫灰渣等工业废弃物处理成本。
1.一种利用固硫灰联合固硫渣填坑造地方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述利用固硫灰联合固硫渣填坑造地方法，其特征在于，所述固硫灰层(2)下表面至相邻的所述固硫渣层(3)上表面构建成固硫灰渣层，所述固硫灰渣层的层数根据所述待填坑(1)深度确定，且所述固硫灰渣层厚度为50-60cm。
3.如权利要求1所述利用固硫灰联合固硫渣填坑造地方法，其特征在于，所述步骤s3，在将固硫渣铺设到所述固硫灰层(2)上后，再在所述固硫渣表面铺设硅灰，经浇水碾压密实后，得到固硫渣层(3)和硅灰层(4)，且所述硅灰与所述固硫灰、所述固硫渣的质量比为1-3:36-42:30-35。
4.如权利要求3所述利用固硫灰联合固硫渣填坑造地方法，其特征在于，所述固硫灰层(2)下表面至所述硅灰层(4)上表面构建成固硫灰渣层，所述固硫灰渣层的层数根据所述待填坑(1)深度确定，且所述固硫灰渣层厚度为50-60cm。
5.如权利要求1所述利用固硫灰联合固硫渣填坑造地方法，其特征在于，所述土壤层(5)的厚度为50-60cm。
6.如权利要求1或2或4所述利用固硫灰联合固硫渣填坑造地方法，其特征在于，所述待填坑(1)是废弃待修复的矿坑或待修复的沟。
7.一种利用固硫灰联合固硫渣填坑造地结构，其特征在于，包括待填坑(1)，所述待填坑(1)的底部采用固硫灰铺设并浇水形成固硫灰层(2)，所述固硫灰层(2)上表面采用固硫渣铺设、浇水并压实形成固硫渣层(3)；所述固硫灰层(2)与所述固硫渣层(3)共同构建成固硫灰渣层，所述固硫灰渣层上表面铺土形成土壤层(5)。
8.如权利要求7所述利用固硫灰联合固硫渣填坑造地结构，其特征在于，所述固硫渣层(3)上表面铺设有硅灰形成硅灰层(4)，且所述硅灰是在所述固硫渣铺设在所述固硫灰层(2)上表面后进行铺设，再经浇水压实形成所述固硫渣层(3)和所述硅灰层(4)；所述固硫灰层(2)与所述固硫渣层(3)、所述硅灰层(4)共同构建成固硫灰渣层。
9.如权利要求7所述利用固硫灰联合固硫渣填坑造地结构，其特征在于，所述固硫灰渣层的层数根据所述待填坑(1)的深度确定。
10.如权利要求7所述利用固硫灰联合固硫渣填坑造地结构，其特征在于，所述土壤层(5)厚度为50-60cm。
