CN111333352A - 一种金属矿山全尾砂充填用新型尾砂胶凝料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属矿山全尾砂充填用新型尾砂胶凝料，其各组分的占比如下：工业废渣或矿渣或矿粉40％‑70％、硫铝酸盐或硅酸盐水泥或熟料10％‑40％、石膏或石灰5％‑25％、煤灰5％‑25％以及新型复合剂0.1％‑15％。本发明具有充填体早期强度高、后期强度稳定、材料用量少、尾砂回填多；由于充填体早期强度高，因此采场采充交替时间短，利于提高生产能力效率充填成本低；此外，材料无毒无害，充分利用废渣资源，充填成本低，经济、社会和环境效益显著。

Description

一种金属矿山全尾砂充填用新型尾砂胶凝料
技术领域
本发明属于尾砂凝胶料，具体是一种金属矿山全尾砂充填用新型尾砂胶凝料。
背景技术
尾砂胶凝料是大宗固体废弃物资源化的一种体现。目前，矿山全尾砂胶结充填方法是一种新型的采矿技术，即将矿山开采出的矿石，经过提炼出有用金属后的全尾砂料加上水泥，再充填到采空区的方法。目前，矿山全尾砂胶结充填材料是由全尾砂、通用硅酸盐水泥、水按比例混合均匀后，通过管道自流或加压泵送到地下采矿场地。目前矿山全尾砂胶结充填材料要达到输送条件和强度要求，需要的水泥含量较多，从而导致充填材料成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属矿山全尾砂充填用新型尾砂胶凝料，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：
一种金属矿山全尾砂充填用新型尾砂胶凝料，其各组分的占比如下：工业废渣或矿渣或矿粉40％-70％、硫铝酸盐或硅酸盐水泥或熟料10％-40％、石膏或石灰5％-25％、煤灰5％-25％以及新型复合剂0.1％-15％。
作为本发明的进一步方案：所述工业废渣可以是粒化高炉矿渣、硅灰、磷石膏、脱硫石膏、煤矸石、混凝土外加剂中的一种或多种组成。
作为本发明的再进一步方案：所述新型复合剂是由超高减水剂、硫酸盐、碳酸盐、氯盐、水玻璃、硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：具有充填体早期强度高、后期强度稳定、材料用量少、尾砂回填多；由于充填体早期强度高，因此采场采充交替时间短，利于提高生产能力效率充填成本低；此外，材料无毒无害，充分利用废渣资源，充填成本低，经济、社会和环境效益显著。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
一种金属矿山全尾砂充填用新型尾砂胶凝料，以工业废渣或矿渣或矿粉为主要原料，以硫铝酸盐或硅酸盐水泥或熟料、石膏或石灰、煤灰以及新型复合剂为辅助原料，经过磨机或强力搅拌机混合后制成。
一种金属矿山全尾砂充填用新型尾砂胶凝料，其各组分的占比如下：工业废渣或矿渣或矿粉40％-70％、硫铝酸盐或硅酸盐水泥或熟料10％-40％、石膏或石灰5％-25％、煤灰5％-25％以及新型复合剂0.1％-15％。
所述工业废渣可以是粒化高炉矿渣、硅灰、磷石膏、脱硫石膏、煤矸石、混凝土外加剂中的一种或多种组成。
所述新型复合剂是由超高减水剂、硫酸盐、碳酸盐、氯盐、水玻璃、硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐中的一种或多种。
在制备时，将工业废渣或矿渣或矿粉、硫铝酸盐或硅酸盐水泥或熟料、石膏或石灰、煤灰以及新型复合剂添加到磨机或者强力搅拌机中，然后经过磨机或强力搅拌机混合后即可制成矿用充填尾砂胶凝料。
尾砂胶凝料对工业废渣水化胶结活性有显著的激发作用，激发后的工业废渣可部分或全部替代水泥，作为尾砂胶凝料使用；因此使用尾砂胶凝料激发工业废渣后，可不用或少用水泥，同时固化比例高，1公斤尾砂胶凝料可固化6～30公斤尾矿，为采用充填工艺的矿山企业显著节约经济成本。
工业试验数据如下：
表1：尾砂胶凝材料3天压力测试数据
Figure BDA0002217493500000021
Figure BDA0002217493500000031
表2：尾砂胶凝料4天期压力测试数据
Figure BDA0002217493500000032
表3：尾砂胶凝料5天期压力测试数据
组别 比例 浓度 长(cm) 宽(cm) 压力(KN) 压强(Mpa)
C+ 1:12 68％ 7 6.5 4.78 1.05
表4：尾砂胶凝料6天压力测试数据
Figure BDA0002217493500000033
Figure BDA0002217493500000041
表5：尾砂胶凝料7天期压力测试数据
Figure BDA0002217493500000042
根据在实际充填中充填体顶部有积水的情况，经对灰砂比例1:8和1:10两种试块上部加水0.3-0.4公分的积水试验，其试验结果不影响抗压强度，充填体不离淅，不产生溢流水。上述测试数据分析后可知：
(一)抗压强度：压力试验数据表明，尾砂胶凝料的抗压强度十分显著。在重量浓度、抗压强度相同的条件下，其抗压强度比325#水泥高1/2MPa。
(二)材料用量：试验数据表明，尾砂胶凝料具有用量少的优点。在重量浓度、抗压强度相同的条件下，尾砂胶凝料使用量只需325#水泥的1/2。
(三)尾砂回填量：试验数据表明，尾砂胶凝料具有回填尾砂量大的特点。在重量浓度、抗压强度相同的条件下，尾砂胶凝料尾砂回填量是325#水泥的2倍。
(四)充填成本：试验数据表明，尾砂胶凝料具有充填灰砂比例大、充填体强度高、材料使用量少可降低充填成本的优势。
表6：日充填成本对比表(日充填量以200方计算)
Figure BDA0002217493500000051
表7：年充填成本对比表(日充填量以200方、月充填以20日、年充填以10个月计算)
Figure BDA0002217493500000052
综上所述，经过矿山对尾砂胶凝料的试块试验和工业充填试验数据对比,尾砂胶凝料的各种指标均优于325#水泥，具有充填体早期强度高、后期强度稳定、材料用量少、尾砂回填多、充填成本低等优点。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.一种金属矿山全尾砂充填用新型尾砂胶凝料，其特征在于，其各组分的占比如下：工业废渣或矿渣或矿粉40％-70％、硫铝酸盐或硅酸盐水泥或熟料10％-40％、石膏或石灰5％-25％、煤灰5％-25％以及新型复合剂0.1％-15％。
2.根据权利要求1所述的一种金属矿山全尾砂充填用新型尾砂胶凝料，其特征在于，所述工业废渣可以是粒化高炉矿渣、硅灰、磷石膏、脱硫石膏、煤矸石、混凝土外加剂中的一种或多种组成。
3.根据权利要求1所述的一种金属矿山全尾砂充填用新型尾砂胶凝料，其特征在于，所述新型复合剂是由超高减水剂、硫酸盐、碳酸盐、氯盐、水玻璃、硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐中的一种或多种。
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