石墨矿的开采伴随着大量石墨尾矿的产生。近年来,随着石墨应用的日益广泛,石墨矿的开采量持续增长,相应地石墨尾矿的产量也大幅增加。风干后的尾矿在风蚀作用下易随风肆意飞散,形成扬尘污染;同时,尾矿库作为高势能危险源,一旦发生溃坝事故,将带来不可估量的破坏。因此,亟需一种有效的石墨尾矿加固技术。微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)是一种自然界普遍存在的生物矿化过程,应用该技术对石墨尾矿进行固化处理,可实现抗风蚀与尾矿库加固的双重目标。本研究在此基础上,提出采用糯米浆强化MICP技术,以进一步提升固化效果和力学强度。 首先,试验所用产脲酶菌为巴氏芽孢杆菌。研究对该菌株进行了活化及扩大培养,并探讨了菌液浓度、胶结液浓度与pH值对水溶液中碳酸钙生成量及pH变化的影响。结果表明,菌液与胶结液混合后,水溶液的pH值在短时间内迅速升高。当菌液OD₆₀₀为1.5、胶结液浓度为1.2 mol/L时,碳酸钙沉淀量达到最大值。 其次,通过无侧限抗压强度测试、碳酸钙含量测定、保水性测试、抗风蚀性能测试、耐久性测试以及扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析,对MICP固化石墨尾矿的效果进行了系统评估。试验结果显示,MICP可将松散的石墨尾矿胶结成整体,并使其无侧限抗压强度最高提升至1.2 MPa。此外,固化后的石墨尾矿表现出良好的保水性、抗风蚀性和耐久性,具备有效的风蚀防控能力。 最后,本研究进一步评估了糯米浆强化MICP固化石墨尾矿的效果。通过水溶液试验、无侧限抗压强度测试、吸水率测试、SEM与XRD分析发现,加入糯米浆可提升碳酸钙生成量,并促使体系形成更稳定的碱性环境。与对照组中形成的形态不规则的碳酸钙晶体相比,糯米浆参与调控的试验组能形成稳定的菱面体晶体结构。糯米浆和MICP技术均能单独提升石墨尾矿的力学性能,但联合应用时展现出明显的协同增强效应,其综合效果优于单一技术作用。