CN107857547A - 一种用于采空区填充的赤泥基材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于采空区填充的赤泥基材料，具体制备步骤如下：具体制备步骤如下：步骤一：取材：赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、外加剂、粉煤灰和水；步骤二：混合：将赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、粉煤灰和外加剂按照一定比例混合成固态混合物；步骤三：加水搅拌：将水按照一定比例添加至固态物中，并且搅拌。本发明提供的一种新型材料，除了能够满足采空区充填特性的要求外，材料的微膨胀性对于提高采空区空洞及裂隙的充填率有益处，同时还有效的利用了赤泥、粉煤灰等工业大宗固体废弃物，实现了资源的循环利用；新型材料具有环保性，符合环保要求，对环境危害较少；能够有效拓展采空区充填材料的来源，成本低廉，易于推广。

Description

一种用于采空区填充的赤泥基材料
技术领域
本发明涉及材料节能环保领域，特别涉及一种用于采空区填充的赤泥基材料。
背景技术
赤泥是制铝工业从铝土矿中提炼氧化铝后，残留的一种红色粉泥状强碱性固体废料。露天堆放不仅大象占用土地、造成粉尘污染，而且碱性成分和微量有色金属成为潜在的地下水污染源以及泥石流危险源。每生产1吨氧化铝，大约附带产生赤泥0.8-1.5吨。赤泥是一类排放量大、处置成本高、大规模资源化利用难度大、对环境影响严重的大宗工业固体废弃物。
随着冶炼科技的发展，世界铝产量也飞速的提高。2000年世界铝产量为2450万吨，2009年世界铝产量已高达3791万吨。我国铝产量随着经济的发展也不断增加，1990年我国铝产量仅为世界的4.49%，2000年铝产量增加到299万吨，铝产量达到世界产量的12.4%，2000年以后我国的铝生产发展更加迅速，截至2015年我国铝产量已达4890万吨，为世界铝产量的33.88%。
阳煤集团兆丰铝业公司每年排放赤泥达200多万吨，累积堆存量已达到1000多万吨，目前主要采用建库堆存的方法处置，现有赤泥库已趋于饱和，急需探讨一种能有效、大量消纳赤泥的技术途径。同时高炉冶炼产生大量的矿渣、火力发电厂产生的粉煤灰、脱硫石膏等工业废弃物，给企业排放增加了成本，严重影响了生产和生活环境。
煤矿开采后，在地下留下巨大的空洞区，随着时间延长，采空区顶板岩层受自身重力发生垮塌，造成地面沉降和塌陷，严重危害地面上的建筑物、公路、铁路及农田，如不处理，严重威胁人的生命财产安全。对采空区进行充填处理，充填材料在地下支撑顶板岩层，能够有效减缓岩层垮落，控制地表沉降和塌陷。目前，采空区充填主要以粉煤灰和水泥为为主，材料用量较大，原材料消耗较多，经济上较为昂贵。
探索一种煤矿采空区新型填充材料，通过改善填充材料的物理性质，提高充填率，达到填充效果。材料要求流动性好、和易性好，便于施工；强度适合，具备一定的微膨胀特性，同时也要求材料来源广泛、经济上成本低廉。因此，发明一种用于采空区填充的赤泥基材料来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于采空区填充的赤泥基材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于采空区填充的赤泥基材料，具体制备步骤如下：
步骤一：取材：赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、外加剂、粉煤灰和水；
步骤二：混合：将赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、粉煤灰和外加剂按照一定比例混合成固态混合物；
步骤三：加水搅拌：将水按照一定比例添加至固态物中，并且搅拌。
优选的，步骤一中外加剂是以PC聚羧酸为基料，添加了HSC减水激发剂等多种制剂，经科学加工而成的流动性、和易性好，并具有微膨胀性的满足一定强度要求的新型材料。
优选的，步骤二中其组分及各组分的质量分数为：赤泥所含有的比例占固态混合物50%-65%、水泥所含有的比例占固态混合物5%、矿粉所含有的比例占固态混合物2%、脱硫石膏所含有的比例占固态混合物4%、外加剂所含有的比例占固态混合物2%，其余用粉煤灰补齐。
优选的，步骤三中添加的水与固态混合物比例设置为1:1.1-1:1.3。
优选的，步骤三中搅拌温度设置为10℃-35℃之间，搅拌环境为防尘环境。
优选的，在保证赤泥、水泥、矿粉掺量不变的情况下，调整脱硫石膏掺量，将所制得的材料盛放在带有刻度的透明坚硬容器（厚玻璃量筒）中，然后静置7d，观察计算材料膨胀了多少。
优选的，调节脱硫石膏含量其组分的质量分数为：脱硫石膏所含有的比例占固态混合物3%-5%。
优选的，材料强度有四类：赤泥所含有的比例占固态混合物50%，强度≥4.0MPa;赤泥所含有的比例占固态混合物55%，强度≥3.0MPa; 赤泥所含有的比例占固态混合物60%≥2.0MPa; 赤泥所含有的比例占固态混合物65%≥1.5MPa
本发明的技术效果和优点：
1、新型材料能够满足采空区充填特性的要求，同时还有效利用了赤泥、粉煤灰等工业大宗等固体废弃物，实现了资源的循环利用；
2、新型材料具有环保性，符合环保要求，对环境危害较少；
3、能够有效拓展采空区充填材料的来源，成本低廉，易于推广。
附图说明
图1为本发明材料制备步骤图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：一种用于采空区填充的赤泥基材料，具体制备步骤如下：
步骤一：取材：赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、外加剂、粉煤灰和水，所述外加剂是以PC聚羧酸为基料，添加了HSC减水激发剂等多种制剂，经科学加工而成的流动性、和易性好，并具有微膨胀性的满足一定强度要求的新型材料；
步骤二：混合：将其组分及各组分的质量分数为：赤泥所含有的比例占固态混合物50%、水泥所含有的比例占固态混合物5%、矿粉所含有的比例占固态混合物2%、脱硫石膏所含有的比例占固态混合物4%、外加剂所含有的比例占固态混合物2%，其余用粉煤灰补齐，即粉煤灰所含有的比例占固态混合物37%混合成固态混合物；
步骤三：加水搅拌：在温度为10℃-35℃的防尘环境下，用水与固态混合物呈1:1.1的比例进行搅拌，制得赤泥基材料，此时制得的材料强度≥4.0MPa。
实施例2：一种用于采空区填充的赤泥基材料，具体制备步骤如下：
步骤一：取材：赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、外加剂、粉煤灰和水，所述外加剂是以PC聚羧酸为基料，添加了HSC减水激发剂等多种制剂，经科学加工而成的流动性、和易性好，并具有微膨胀性的满足一定强度要求的新型材料；
步骤二：混合：将其组分及各组分的质量分数为：赤泥所含有的比例占固态混合物55%、水泥所含有的比例占固态混合物5%、矿粉所含有的比例占固态混合物2%、脱硫石膏所含有的比例占固态混合物4%、外加剂所含有的比例占固态混合物2%，其余用粉煤灰补齐，即粉煤灰所含有的比例占固态混合物32%混合成固态混合物；
步骤三：加水搅拌：在温度为10℃-35℃的防尘环境下，用水与固态混合物呈1:1.1的比例进行搅拌，制得赤泥基材料，此时制得的材料强度≥3.0MPa。
实施例3：一种用于采空区填充的赤泥基材料，具体制备步骤如下：
步骤一：取材：赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、外加剂、粉煤灰和水，所述外加剂是以PC聚羧酸为基料，添加了HSC减水激发剂等多种制剂，经科学加工而成的流动性、和易性好，并具有微膨胀性的满足一定强度要求的新型材料；
步骤二：混合：将其组分及各组分的质量分数为：赤泥所含有的比例占固态混合物60%、水泥所含有的比例占固态混合物5%、矿粉所含有的比例占固态混合物2%、脱硫石膏所含有的比例占固态混合物4%、外加剂所含有的比例占固态混合物2%，其余用粉煤灰补齐，即粉煤灰所含有的比例占固态混合物27%混合成固态混合物；
步骤三：加水搅拌：在温度为10℃-35℃的防尘环境下，用水与固态混合物呈1:1.1的比例进行搅拌，制得赤泥基材料，此时制得的材料强度≥2.0MPa。
实施例4：一种用于采空区填充的赤泥基材料，具体制备步骤如下：
步骤一：取材：赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、外加剂、粉煤灰和水，所述外加剂是以PC聚羧酸为基料，添加了HSC减水激发剂等多种制剂，经科学加工而成的流动性、和易性好，并具有微膨胀性的满足一定强度要求的新型材料；
步骤二：混合：将其组分及各组分的质量分数为：赤泥所含有的比例占固态混合物65%、水泥所含有的比例占固态混合物5%、矿粉所含有的比例占固态混合物2%、脱硫石膏所含有的比例占固态混合物4%、外加剂所含有的比例占固态混合物2%，其余用粉煤灰补齐，即粉煤灰所含有的比例占固态混合物22%混合成固态混合物；
步骤三：加水搅拌：在温度为10℃-35℃的防尘环境下，用水与固态混合物呈1:1.1的比例进行搅拌，制得赤泥基材料，此时制得的材料强度≥1.5MPa。
实施例5：一种用于采空区填充的赤泥基材料，具体制备步骤如下：
步骤一：取材：赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、外加剂、粉煤灰和水，所述外加剂是以PC聚羧酸为基料，添加了HSC减水激发剂等多种制剂，经科学加工而成的流动性、和易性好，并具有微膨胀性的满足一定强度要求的新型材料；
步骤二：混合：将其组分及各组分的质量分数为：赤泥所含有的比例占固态混合物50%、水泥所含有的比例占固态混合物5%、矿粉所含有的比例占固态混合物2%、脱硫石膏所含有的比例占固态混合物4%、外加剂所含有的比例占固态混合物2%，其余用粉煤灰补齐，即粉煤灰所含有的比例占固态混合物37%混合成固态混合物；
步骤三：加水搅拌：在温度为10℃-35℃的防尘环境下，用水与固态混合物呈1:1.2的比例进行搅拌，制得赤泥基材料，此时制得的材料强度≥4.0MPa。
实施例6：一种用于采空区填充的赤泥基材料，具体制备步骤如下：
步骤一：取材：赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、外加剂、粉煤灰和水，所述外加剂是以PC聚羧酸为基料，添加了HSC减水激发剂等多种制剂，经科学加工而成的流动性、和易性好，并具有微膨胀性的满足一定强度要求的新型材料；
步骤二：混合：将其组分及各组分的质量分数为：赤泥所含有的比例占固态混合物55%、水泥所含有的比例占固态混合物5%、矿粉所含有的比例占固态混合物2%、脱硫石膏所含有的比例占固态混合物4%、外加剂所含有的比例占固态混合物2%，其余用粉煤灰补齐，即粉煤灰所含有的比例占固态混合物32%混合成固态混合物；
步骤三：加水搅拌：在温度为10℃-35℃的防尘环境下，用水与固态混合物呈1:1.2的比例进行搅拌，制得赤泥基材料，此时制得的材料强度≥3.0MPa。
实施例7：一种用于采空区填充的赤泥基材料，具体制备步骤如下：
步骤一：取材：赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、外加剂、粉煤灰和水，所述外加剂是以PC聚羧酸为基料，添加了HSC减水激发剂等多种制剂，经科学加工而成的流动性、和易性好，并具有微膨胀性的满足一定强度要求的新型材料；
步骤二：混合：将其组分及各组分的质量分数为：赤泥所含有的比例占固态混合物60%、水泥所含有的比例占固态混合物5%、矿粉所含有的比例占固态混合物2%、脱硫石膏所含有的比例占固态混合物4%、外加剂所含有的比例占固态混合物2%，其余用粉煤灰补齐，即粉煤灰所含有的比例占固态混合物27%混合成固态混合物；
步骤三：加水搅拌：在温度为10℃-35℃的防尘环境下，用水与固态混合物呈1:1.2的比例进行搅拌，制得赤泥基材料，此时制得的材料强度≥2.0MPa。
实施例8：一种用于采空区填充的赤泥基材料，具体制备步骤如下：
步骤一：取材：赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、外加剂、粉煤灰和水，所述外加剂是以PC聚羧酸为基料，添加了HSC减水激发剂等多种制剂，经科学加工而成的流动性、和易性好，并具有微膨胀性的满足一定强度要求的新型材料；
步骤二：混合：将其组分及各组分的质量分数为：赤泥所含有的比例占固态混合物65%、水泥所含有的比例占固态混合物5%、矿粉所含有的比例占固态混合物2%、脱硫石膏所含有的比例占固态混合物4%、外加剂所含有的比例占固态混合物2%，其余用粉煤灰补齐，即粉煤灰所含有的比例占固态混合物22%混合成固态混合物；
步骤三：加水搅拌：在温度为10℃-35℃的防尘环境下，用水与固态混合物呈1:1.2的比例进行搅拌，制得赤泥基材料，此时制得的材料强度≥1.5MPa。
实施例9：一种用于采空区填充的赤泥基材料，具体制备步骤如下：
步骤一：取材：赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、外加剂、粉煤灰和水，所述外加剂是以PC聚羧酸为基料，添加了HSC减水激发剂等多种制剂，经科学加工而成的流动性、和易性好，并具有微膨胀性的满足一定强度要求的新型材料；
步骤二：混合：将其组分及各组分的质量分数为：赤泥所含有的比例占固态混合物50%、水泥所含有的比例占固态混合物5%、矿粉所含有的比例占固态混合物2%、脱硫石膏所含有的比例占固态混合物4%、外加剂所含有的比例占固态混合物2%，其余用粉煤灰补齐，即粉煤灰所含有的比例占固态混合物37%混合成固态混合物；
步骤三：加水搅拌：在温度为10℃-35℃的防尘环境下，用水与固态混合物呈1:1.3的比例进行搅拌，制得赤泥基材料，此时制得的材料强度≥4.0MPa。
实施例10：一种用于采空区填充的赤泥基材料，具体制备步骤如下：
步骤一：取材：赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、外加剂、粉煤灰和水，所述外加剂是以PC聚羧酸为基料，添加了HSC减水激发剂等多种制剂，经科学加工而成的流动性、和易性好，并具有微膨胀性的满足一定强度要求的新型材料；
步骤二：混合：将其组分及各组分的质量分数为：赤泥所含有的比例占固态混合物55%、水泥所含有的比例占固态混合物5%、矿粉所含有的比例占固态混合物2%、脱硫石膏所含有的比例占固态混合物4%、外加剂所含有的比例占固态混合物2%，其余用粉煤灰补齐，即粉煤灰所含有的比例占固态混合物32%混合成固态混合物；
步骤三：加水搅拌：在温度为10℃-35℃的防尘环境下，用水与固态混合物呈1:1.3的比例进行搅拌，制得赤泥基材料，此时制得的材料强度≥3.0MPa。
实施例11：一种用于采空区填充的赤泥基材料，具体制备步骤如下：
步骤一：取材：赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、外加剂、粉煤灰和水，所述外加剂是以PC聚羧酸为基料，添加了HSC减水激发剂等多种制剂，经科学加工而成的流动性、和易性好，并具有微膨胀性的满足一定强度要求的新型材料；
步骤二：混合：将其组分及各组分的质量分数为：赤泥所含有的比例占固态混合物60%、水泥所含有的比例占固态混合物5%、矿粉所含有的比例占固态混合物2%、脱硫石膏所含有的比例占固态混合物4%、外加剂所含有的比例占固态混合物2%，其余用粉煤灰补齐，即粉煤灰所含有的比例占固态混合物27%混合成固态混合物；
步骤三：加水搅拌：在温度为10℃-35℃的防尘环境下，用水与固态混合物呈1:1.3的比例进行搅拌，制得赤泥基材料，此时制得的材料强度≥2.0MPa。
实施例12：一种用于采空区填充的赤泥基材料，具体制备步骤如下：
步骤一：取材：赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、外加剂、粉煤灰和水，所述外加剂是以PC聚羧酸为基料，添加了HSC减水激发剂等多种制剂，经科学加工而成的流动性、和易性好，并具有微膨胀性的满足一定强度要求的新型材料；
步骤二：混合：将其组分及各组分的质量分数为：赤泥所含有的比例占固态混合物65%、水泥所含有的比例占固态混合物5%、矿粉所含有的比例占固态混合物2%、脱硫石膏所含有的比例占固态混合物4%、外加剂所含有的比例占固态混合物2%，其余用粉煤灰补齐，即粉煤灰所含有的比例占固态混合物22%混合成固态混合物；
步骤三：加水搅拌：在温度为10℃-35℃的防尘环境下，用水与固态混合物呈1:1.3的比例进行搅拌，制得赤泥基材料，此时制得的材料强度≥1.5.0MPa。
实施例13：一种用于采空区填充的赤泥基材料，膨胀实验方法如下：
在保证赤泥、水泥、矿粉掺量不变的情况下，调节脱硫石膏含量其组分的质量分数为：脱硫石膏所含有的比例各占固态混合物3%、4%和5%，将所制得的材料盛放在带有刻度的透明坚硬容器（厚玻璃量筒）中，然后静置7d，观察计算材料膨胀了多少。
通过实施例1-13的对比可以看出，当其组分及各组分的质量分数为赤泥所含有的比例占固态混合物60%、水泥所含有的比例占固态混合物5%、矿粉所含有的比例占固态混合物2%、脱硫石膏所含有的比例占固态混合物4%、外加剂所含有的比例占固态混合物2%，其余用粉煤灰补齐，即粉煤灰所含有的比例占固态混合物27%混合成固态混合物的配比时，并且水与固态混合物呈1:1.2的比例进行搅拌，制得赤泥基材料效果最佳。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于采空区填充的赤泥基材料，其特征在于，具体制备步骤如下：
步骤一：取材：赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、外加剂、粉煤灰和水；
步骤二：混合：将赤泥、水泥、矿粉、脱硫石膏、粉煤灰和外加剂按照一定比例混合成固态混合物；
步骤三：加水搅拌：将水按照一定比例添加至固态物中，并且搅拌制得赤泥基材料。
2.根据权利要求1所述的一种用于采空区填充的赤泥基材料，其特征在于：步骤一中外加剂是以PC聚羧酸为基料，添加了HSC减水激发剂等多种制剂，经科学加工而成的流动性、和易性好，并具有微膨胀性的满足一定强度要求的新型材料。
3.根据权利要求1所述的一种用于采空区填充的赤泥基材料，其特征在于：步骤二中其组分及各组分的质量分数为：赤泥所含有的比例占固态混合物50%-65%、水泥所含有的比例占固态混合物5%、矿粉所含有的比例占固态混合物2%、脱硫石膏所含有的比例占固态混合物4%、外加剂所含有的比例占固态混合物2%，其余用粉煤灰补齐。
4.根据权利要求1所述的一种用于采空区填充的赤泥基材料，其特征在于：步骤三中添加的水与固态混合物比例设置为1:1.1-1:1.3。
5.根据权利要求1所述的一种用于采空区填充的赤泥基材料，其特征在于：步骤三中搅拌温度设置为10℃-35℃之间，搅拌环境为防尘环境。
6.根据权利要求1-5所述的一种用于采空区填充的赤泥基材料膨胀实验方法如下，其特征在于：
在保证赤泥、水泥、矿粉掺量不变的情况下，调整脱硫石膏掺量，将所制得的材料盛放在带有刻度的透明坚硬容器（厚玻璃量筒）中，然后静置7d，观察计算材料膨胀了多少。
7.根据权利要求6所述的一种用于采空区填充的赤泥基材料，其特征在于：脱硫石膏含量其组分的质量分数为：脱硫石膏所含有的比例占固态混合物3%-5%。
8.根据权利要求1或3所述的一种用于采空区填充的赤泥基材料，其特征在于：材料强度有四类：赤泥所含有的比例占固态混合物50%，强度≥4.0MPa；赤泥所含有的比例占固态混合物55%，强度≥3.0MPa；赤泥所含有的比例占固态混合物60%,强度≥2.0MPa；赤泥所含有的比例占固态混合物65%,强度≥1.5MPa。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111153672A (zh) * 2020-01-16 2020-05-15 阳泉煤业（集团）有限责任公司 一种用于煤矿瓦斯抽放孔的封孔材料及其用途
CN111205035A (zh) * 2020-01-17 2020-05-29 山东大学 一种赤泥协同废水制备的回填料及其制备方法和应用
CN112431631A (zh) * 2020-12-03 2021-03-02 安徽理工大学 一种基于煤基固废的采空区可控性膏体充填方法
CN113061011A (zh) * 2021-04-19 2021-07-02 贵州理工学院 一种赤泥-改性磷石膏矿山充填料的制作方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101691291A (zh) * 2009-09-29 2010-04-07 北京科技大学 一种生产含赤泥的膏体全尾砂充填料的方法
CN102101790A (zh) * 2010-12-30 2011-06-22 淄博市王庄煤矿 尾矿基流体膨胀充填材料
CN102392644A (zh) * 2010-11-30 2012-03-28 淄博市王庄煤矿 中厚以下煤层的条带式流体膨胀充填开采方法
CN102887693A (zh) * 2012-09-25 2013-01-23 淄博市地矿技术服务中心 矿用充填固结粉及其用途
CN103130485A (zh) * 2013-03-21 2013-06-05 淄博品石充填剂技术有限公司 一种不脱水微膨胀全尾砂充填固结剂及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101691291A (zh) * 2009-09-29 2010-04-07 北京科技大学 一种生产含赤泥的膏体全尾砂充填料的方法
CN102392644A (zh) * 2010-11-30 2012-03-28 淄博市王庄煤矿 中厚以下煤层的条带式流体膨胀充填开采方法
CN102101790A (zh) * 2010-12-30 2011-06-22 淄博市王庄煤矿 尾矿基流体膨胀充填材料
CN102887693A (zh) * 2012-09-25 2013-01-23 淄博市地矿技术服务中心 矿用充填固结粉及其用途
CN103130485A (zh) * 2013-03-21 2013-06-05 淄博品石充填剂技术有限公司 一种不脱水微膨胀全尾砂充填固结剂及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周爱民: "《矿山废料胶结充填》", 31 January 2007, 冶金工业出版社 *
石建新: "《浆体膨胀充填材料性能研究与应用》", 30 November 2013, 中国矿业大学出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111153672A (zh) * 2020-01-16 2020-05-15 阳泉煤业（集团）有限责任公司 一种用于煤矿瓦斯抽放孔的封孔材料及其用途
CN111205035A (zh) * 2020-01-17 2020-05-29 山东大学 一种赤泥协同废水制备的回填料及其制备方法和应用
CN111205035B (zh) * 2020-01-17 2021-06-01 山东大学 一种赤泥协同废水制备的回填料及其制备方法和应用
CN112431631A (zh) * 2020-12-03 2021-03-02 安徽理工大学 一种基于煤基固废的采空区可控性膏体充填方法
CN113061011A (zh) * 2021-04-19 2021-07-02 贵州理工学院 一种赤泥-改性磷石膏矿山充填料的制作方法

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