CN102875104A - 一种粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法 - Google Patents

一种粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，其特征在于：将粉煤灰、钢渣和煤矸石，分别进行磨粉，过24-300目筛，再按重量组分计，将粉煤灰30-70份、钢渣10-50份、煤矸石粉10-20份、石灰1-10份、石膏粉1-10份和发泡剂0.0001-0.0003份兑水调匀，注入矿洞、涵洞内，凝结1-24个月，制备得到矿洞回填浇注石。本发明的有益效果在于，针对煤矿以及矿冶地区地下矿洞多，地面洼地多，地质强度不够，以及工业废弃物粉煤灰、钢渣和煤矸石难以处理和堆放的问题，因地制宜，变废为宝，将粉煤灰、钢渣和煤矸石制备成人造浇注石进行矿洞、洼地回填。

Description

一种粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法
技术领域
本发明涉及一种粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，属于粉煤灰、钢渣和煤矸石等矿冶废弃物回收资源化利用技术领域。
背景技术
目前，随着工业和城市建设的发展，燃煤电厂的粉煤灰、采煤筛选出来的煤矸石、城市扩展建设产生的垃圾和炼钢厂的钢渣排放量逐年增加。不但占用了大量的农田和土地，还会造成环境污染。而采矿留下的大量矿坑、巷道和采空区也会随着时间的推移发生严重的地质灾害和环境污染，如滑坡、开裂、地表沉陷、水源流失，耕地、山林、房屋毁损、地下水污染以及对人畜等生命财产的危害等。由此引发的社会矛盾也比较突出，我们人类已从根本上改变和破坏了地球，而我们的治理模式临时性、应急性特点明显，缺乏长效机制。治理措施更不完善，“三多三少”现象严重，一是搬迁安置多，生态修复少；二是地上治理多，地下治理少；三是保证金征收多，实际使用少。在采矿区连续发生的那么多地质灾害面前，我们的治理显得那么苍白、那么软弱无力。为了生存，我们必须采取有效措施，修复地球，把地球改造成一个可持续发展的星球。而现在用于修复地球的方法一种是把采矿和工业生产中产生的垃圾和废渣简单回填至矿坑、巷道和采空区，这种方法只是找了一个地下垃圾场而已，同时还会造成地下水污染。另一种方法是用水泥和采矿废渣混合灌注，而这种方法也不能保证填充的饱满性，不能保证各接触面的紧密粘合，更不能保证顶部和原来岩石的紧密结合，而达不到彻底恢复地质结构稳定的作用，同时耗费的成本非常高。时间证明，这些修复方式在经济上不可行，在技术上不可靠。
同时产煤以及钢铁冶炼工业矿冶又遗留下了大量的粉煤灰、煤矸石和钢渣等尾矿和废弃物。当前粉煤灰、煤矸石以及钢渣大部分都是堆积以及填埋处理，综合利用仅仅是做到简单的压砖等，有价成分利用率极低，同时生产周期长，工艺复杂，成本高。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法。将粉煤灰、煤矸石和钢渣中有价矿物成分提取之后，其用于填充采矿带来的地表结构强度修复，增加可利用地面积，提高粉煤灰、钢渣和煤矸石的综合利用，并降低处理成本。
本发明的技术方案。粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，包括下述步骤：
将粉煤灰、钢渣和煤矸石，分别进行磨粉，过24-300目筛，再按重量组分计，将粉煤灰30-70份、钢渣10-50份、煤矸石粉10-20份、石灰1-10份、石膏粉1-10份和发泡剂0.0001-0.0003份兑水调匀，注入矿洞、涵洞内，凝结1-24个月，制备得到矿洞回填浇注石。
所述矿洞回填浇注石，按重量组分计，由粉煤灰40-60份、钢渣22-40份、煤矸石粉12-18份、石灰2-6份、石膏粉2-6份、发泡剂0.0001-0.0003份制备而成。
所述发泡剂为铝粉、碳酸氢无机盐、茶皂素或松香皂。
所述发泡剂为铝粉。
所述将粉煤灰、钢渣和煤矸石，分别进行磨粉，过24-300目筛，再按重量组分计，将粉煤灰30-70份、钢渣10-50份、煤矸石粉10-20份、石灰1-10份和石膏粉1-10份兑水调匀，注入洼地内，凝结1-24个月，制备得到洼地用浇注石。
所述洼地用浇注石，按重量组分计，由粉煤灰40-60份、钢渣22-40份、煤矸石粉12-18份、石灰2-6份和石膏粉2-6份制备而成。
还加入5-15份的建筑垃圾残渣。
本发明的有益效果在于，针对煤矿以及矿冶地区地下矿洞多，地面洼地多，地质强度不够，以及工业废弃物粉煤灰、钢渣和煤矸石难以处理和堆放的问题，因地制宜，变废为宝，将粉煤灰、钢渣和煤矸石进行矿洞、洼地回填。本发明涉及的发泡人造浇注石原料取材丰富，制造工艺简单。粉煤灰、钢渣和煤矸石均为粉料，还可以制作成浆料后，直接用管道送入需回填的矿坑、巷道、洼地和采空区，发泡后凝结成人造浇注石，降低运输成本。而其中的发泡技术可以使矿坑、巷道和采空区各个接触面紧密结合，特别消除了顶部因为重力作用而无法与接触面紧密结合的弊端，彻底固化后的终极强度相当于150—200标号水泥混凝土强度，从而彻底恢复地质结构的稳定性。而且整个工艺过程中没有可溶于水的可溶性物质污染地下水体。另外，这种发泡人造浇注石中有大量的孔隙，具有透水性，不会改变地下水走向，不会因为地下水的走向改变而造成人为的新的地质灾害。最重要的是本发明中所涉及的粉煤灰、煤矸石、建筑垃圾和钢渣均可以就地取材，得到全部有效利用，做到物尽其用，给社会带来极大的社会效益和经济效益。能有效地恢复原有地质结构的稳定性。所以说，本发明在经济上可行，技术上可靠，环保性能优良。
本发明的浇注石配比方案，将各原料制粉、兑成浆料之后，注入矿洞、涵洞中凝结，可以缓慢生成水硬性胶凝材料，主要成分为硅酸钙，铝酸盐和铁铝酸盐。对于配方中各成分的比例，申请人研究发现，钢渣添加越多，凝结的浇注石强度越大，但钢渣过多，会造成浇注石开裂。通过发泡剂，使得浇注石能够膨胀，将未灌入浇注石的空间填充满，同时不会污染地下水层和土质。该粉煤灰、钢渣和煤矸石的浇注石能够减少原石开采，并大大提高粉煤灰、钢渣的利用面和利用率，带动粉煤灰的资源化利用。本发明配方中的发泡剂选用铝粉、碳酸氢无机盐、茶皂素或松香皂等混凝土发泡剂，优选是铝粉，铝粉发泡过程稳定、发泡时间方便控制，浇注石凝结的时间通常在一个月至两年，通过原料中钢渣和石膏含量的配比来进行调控。对于洼地，由于不需要发泡膨胀，不使用发泡剂即可。
经申请人试验，本发明的试验结果如下表：
Figure BDA00002052562400041
本发明在经济上可行：回填原料成本低廉，通过发泡工艺增大浇注石的体积，能进一步减少原料的用量。原料加工成粉料，可以通过管道运输到浇注回填地点，进一步降低了运输成本。能够以低廉的成本实现对煤矿以及矿冶地区地下矿洞的回填。同时，回填后的地质稳定，避免了当地居民的搬迁安置，还能对土地进行再利用，进一步提高了土地使用价值。
技术上可靠：固化后的浇注石强度相当于100—200标号水泥混凝土强度，发泡技术可以使矿坑、巷道和采空区各个接触面紧密结合，能够彻底恢复地质结构的稳定性。全部原料没有可溶于水的有毒可溶性物质污染地下水体。另外，发泡人造浇注石中有大量的孔隙，具有透水性，不会改变地下水走向。
环保性能优良：回填后的矿洞地质稳定，不会污染地下水，不会改变地下水走向，引发新的地质问题。
综上所诉，本发明是一种从经济、技术上均可以实施的无机类工业垃圾的终极处理方案。
具体实施方式
本发明的实施例1。粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，包括下述步骤：
将粉煤灰、钢渣和煤矸石，分别进行磨粉，过24-300目筛，再按重量组分计，将粉煤灰30-70份、钢渣10-50份、煤矸石粉10-20份、石灰1-10份、石膏粉1-10份和发泡剂0.0001-0.0003份兑水调匀，注入矿洞、涵洞内，凝结1-24个月，制备得到矿洞回填浇注石。发泡剂为铝粉、碳酸氢无机盐、茶皂素或松香皂。碳酸氢无机盐包括碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢镁等金属盐。
在浇注石原料中，还可以加入5-15份的建筑垃圾残渣，进一步回收利用建筑废料。建筑垃圾残渣包括建筑拆除后剩余的混凝土、砖、陶瓷、玻璃等无机建筑垃圾，将建筑垃圾残渣磨成粉或粒状，即可加入到浇注石内。
本发明的实施例2。粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，包括下述步骤：
将粉煤灰、钢渣和煤矸石，分别进行磨粉，过150-250目筛，所述矿洞回填浇注石，更好的配比是，按重量组分计，由粉煤灰40-60份、钢渣22-40份、煤矸石粉12-18份、石灰2-6份、石膏粉2-6份、发泡剂0.0001-0.0003份制备而成。所述发泡剂为铝粉，铝粉粒度与各原料粉料的粒度相当。
本发明的实施例3。粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，将粉煤灰、钢渣和煤矸石，分别进行磨粉，过24-300目筛，再按重量组分计，将粉煤灰30-70份、钢渣10-50份、煤矸石粉10-20份、石灰1-10份和石膏粉1-10份兑水调匀，注入洼地内，凝结1-24个月，制备得到洼地用浇注石。
本发明的实施例4。粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，按照上述实施例制备得到粉煤灰、钢渣和煤矸石，分别进行压滤烘干，按重量组分计，由粉煤灰40-60份、钢渣22-40份、煤矸石粉12-18份、石灰2-6份和石膏粉2-6份制备得到洼地用浇注石。
本发明的实施例5。粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，按照上述实施例制备得到粉煤灰、钢渣和煤矸石，按重量组分计，由粉煤灰40份、钢渣30份、煤矸石粉15份、石灰2份、石膏粉2份、发泡剂0.0002份制备而成，各原材料粉的粒度为200目，发泡剂为铝粉。将各原材料粉兑水调匀后，注入矿洞、涵洞，通过长时间凝结，得到矿渣型浇注石，强度可以达到140-180kg/cm2，该强度强于一般山体地表结构强度。
本发明的实施例6。粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，按照上述实施例制备得到粉煤灰、钢渣和煤矸石，按重量组分计，由粉煤灰35份、钢渣23份、煤矸石粉15份、石灰5份、石膏粉5份、发泡剂0.0002份制备而成，各原材料粉的粒度为240目，发泡剂为铝粉。将各原材料粉兑水调匀后，注入矿洞，通过长时间凝结，得到矿渣型浇注石，强度可以达到120-140kg/cm2。
本发明的实施例7。粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，按照上述实施例制备得到粉煤灰、钢渣和煤矸石，按重量组分计，由粉煤灰55份、钢渣27份、煤矸石粉14份、石灰7份、石膏粉7份、建筑垃圾10份、发泡剂0.0003份制备而成，各原材料粉的粒度为180目，发泡剂为铝粉。将各原材料粉兑水调匀后，注入矿洞、涵洞，通过长时间凝结，得到的矿渣型浇注石，强度可以达到100-140kg/cm2。
本发明的实施例8。粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，按照上述实施例制备得到粉煤灰、钢渣和煤矸石，按重量组分计，由粉煤灰45份、钢渣25份、煤矸石粉15份、石灰3份、石膏粉3份制备而成，各原材料粉的粒度为200目。将各原材料粉兑水调匀后，注入洼地，通过长时间凝结，得到矿渣型浇注石，强度可以达到130-180kg/cm2。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，其特征在于：将粉煤灰、钢渣和煤矸石，分别进行磨粉，过24-300目筛，再按重量组分计，将粉煤灰30-70份、钢渣10-50份、煤矸石粉10-20份、石灰1-10份、石膏粉1-10份和发泡剂0.0001-0.0003份兑水调匀，注入矿洞、涵洞内，凝结1-24个月，制备得到矿洞回填浇注石。
2.根据权利要求1所述的粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，其特征在于：所述矿洞回填浇注石，按重量组分计，由粉煤灰40-60份、钢渣22-40份、煤矸石粉12-18份、石灰2-6份、石膏粉2-6份、发泡剂0.0001-0.0003份制备而成。
3.根据权利要求2所述的粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，其特征在于：所述发泡剂为铝粉、碳酸氢无机盐、茶皂素或松香皂。
4.根据权利要求3所述的粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，其特征在于：所述发泡剂为铝粉。
5.根据权利要求1所述的粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，其特征在于：将粉煤灰、钢渣和煤矸石，分别进行磨粉，过24-300目筛，再按重量组分计，将粉煤灰30-70份、钢渣10-50份、煤矸石粉10-20份、石灰1-10份和石膏粉1-10份兑水调匀，注入洼地内，凝结1-24个月，制备得到洼地用浇注石。
6.根据权利要求4所述的粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，其特征在于：所述洼地用浇注石，按重量组分计，由粉煤灰40-60份、钢渣22-40份、煤矸石粉12-18份、石灰2-6份和石膏粉2-6份制备而成。
7.根据权利要求1或4所述的粉煤灰、钢渣和煤矸石浇注石制备方法，其特征在于：还加入5-15份的建筑垃圾残渣。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112851208A (zh) * 2021-01-13 2021-05-28 山西大学 一种固废基无机人造石及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1424275A (zh) * 2003-01-10 2003-06-18 中国矿业大学（北京校区） 似膏体充填用的胶凝材料、料浆及其制备充填工艺
CN102155226A (zh) * 2010-11-30 2011-08-17 淄博市王庄煤矿 中厚及以上煤层的巷道式充填开采方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1424275A (zh) * 2003-01-10 2003-06-18 中国矿业大学（北京校区） 似膏体充填用的胶凝材料、料浆及其制备充填工艺
CN102155226A (zh) * 2010-11-30 2011-08-17 淄博市王庄煤矿 中厚及以上煤层的巷道式充填开采方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112851208A (zh) * 2021-01-13 2021-05-28 山西大学 一种固废基无机人造石及其制备方法

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