矿泥是氧化铝生产过程中在洗、选矿时排出的高含水量红色粘土状物质。国内对矿泥的处理主要采用管道输送、湿法堆存，其优点是堆场运行管理简单，矿泥排放和堆存无特殊要求。但湿法堆存占用大量土地，附碱损失高，防渗处理困难，对环境存在潜在的危害。广西平果铝矿自1995年投产以来，堆存矿泥逾1000万m³，且在以4000m³／d的速度增加。大量矿泥的弃置不用既造成资源浪费，又增加了企业的生产成本。 本文通过原位测试、室内土工试验、能谱分析、x射线物相分析、等离子光谱、扫描电镜观察及固化试验等方法对矿泥的沉积规律、物理力学性质、化学特性、固化剂筛选、固化机理等进行深入的研究。在此基础上，对固化矿泥的应用作了有益的探讨。 平果铝矿泥颗粒细小、表面积大、颗粒表面带电，粘性差。矿泥在沉积时由于受粒度、流速、放矿方法和矿浆浓度的综合影响，矿泥的沉积形成了三个区：冲积滩的水上区、冲积滩的水下斜坡区和沉淀池区。由于自身的特性和沉积规律，矿泥在沉积时形成“超架空结构”微观结构，由此导致了矿泥的含水量可超过100％；十字板抗剪强度不超过58.2kPa；压缩系数α_1-2界于0.20～1.85MPa^-1之间；液限平均值为43.8％，塑性指数Ip平均值为17.8，液性指数I_L平均值为1.74，矿泥处于流塑～软塑状态；渗透系数k平均值为2.44×10^-6cm／s，而矿泥在100～800kPa荷载下，固结系数为0.27～7.16×10^-3cm²／s；矿泥持水量为79～93％，震动析水量为4.7～14.9％。因而矿泥在自然条件下难以排水泌干，完成自重固结需要上百年的时间。 针对平果铝矿泥含铁、铝高，硅、钙低的特点，对其进行了固化剂配方筛选研究，研究发现平果铝矿泥有两组较好的固化配方：①水泥72％、石膏20％、石灰5％、硫酸钠3％，②石灰72％、石膏20％、粉煤灰5％、硫酸钠3％。且配方②的固化效果较配方①好，材料也更经济。 通过能谱分析、x射线物相分析、等离子光谱、扫描电镜观察等方法对矿泥固化过程进行进一步研究，结果发现固化过程发生的一系列复杂的物理、化学和物理化学反应，可归结为以下方面：水解反应、离子交换和团粒化作用、硬凝反应、火山灰反应、碳酸化作用和结晶作用。反应的主要生成物是水化硅酸钙、水化铝酸钙、结