CN115417610A - 一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂及其应用 - Google Patents
一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115417610A CN115417610A CN202211150468.XA CN202211150468A CN115417610A CN 115417610 A CN115417610 A CN 115417610A CN 202211150468 A CN202211150468 A CN 202211150468A CN 115417610 A CN115417610 A CN 115417610A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slag
- powder
- filling
- tailing
- curing agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 93
- 238000011049 filling Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 42
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 103
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims abstract description 39
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 15
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 43
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 42
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 32
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 29
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 23
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 23
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 22
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical group C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 15
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 5
- SLINHMUFWFWBMU-UHFFFAOYSA-N Triisopropanolamine Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CC(C)O SLINHMUFWFWBMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 2
- 241001232253 Xanthisma spinulosum Species 0.000 abstract 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 9
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003469 silicate cement Substances 0.000 description 3
- HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 1-aminopropan-2-ol Chemical compound CC(O)CN HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
- C04B7/243—Mixtures thereof with activators or composition-correcting additives, e.g. mixtures of fly ash and alkali activators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/08—Slag cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/14—Cements containing slag
- C04B7/147—Metallurgical slag
- C04B7/153—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators
- C04B7/1535—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators with alkali metal containing activators, e.g. sodium hydroxide or waterglass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/14—Cements containing slag
- C04B7/147—Metallurgical slag
- C04B7/153—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators
- C04B7/17—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators with calcium oxide containing activators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/14—Cements containing slag
- C04B7/147—Metallurgical slag
- C04B7/153—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators
- C04B7/17—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators with calcium oxide containing activators
- C04B7/19—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/14—Cements containing slag
- C04B7/147—Metallurgical slag
- C04B7/153—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators
- C04B7/21—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators with calcium sulfate containing activators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/32—Aluminous cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/32—Aluminous cements
- C04B7/323—Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F15/00—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
- E21F15/005—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings characterised by the kind or composition of the backfilling material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00724—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in mining operations, e.g. for backfilling; in making tunnels or galleries
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明公开了一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂及其应用,属于充填固化剂技术领域,包括以下按质量配比的原料:超细矿渣粉35%‑45%,水泥20%‑30%,石膏和生石灰2%‑8%,尾矿微粉25%‑35%,所述超细矿渣粉为铁厂的水淬高炉炉渣,经过烘干、研磨和选粉处理,所述尾矿微粉为经过烘干、研磨和选粉处理的有色金属选矿的全尾矿渣和多种试剂混合配制而成,所述试剂包括激活剂、激活促进剂、促凝剂和矿物表面活化剂,所述尾矿微粉中的质量配比为:有色金属选矿的尾矿渣85%‑90%,激活剂5%‑15%,激活促进剂0.3%‑1.2%,促凝剂0.3%‑1.2%,矿物表面活化剂0.05%‑0.2%,本发明公开的一种固化效果好、胶结充填体强度高、经济环保且具有良好工业前景和社会效益的全尾矿渣充填用固化剂。
Description
技术领域
本发明涉及充填固化剂技术领域,尤其涉及一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂及其应用。
背景技术
一般来说,矿石中有价金属的含量普遍较低,因此矿产资源的开采会产生大量尾砂。中国有丰富的矿产资源,每年的尾砂产生量和堆积量庞大;随着国民环保意识的提升,以及国家对采矿环境安全的严苛要求,减少矿区废弃物产生甚至无废弃物的采矿法是采矿技术发展的必然方向。
充填采矿技术是一种科学的绿色采矿技术,也是未来采矿领域的发展方向之一,目前在我国有色金属矿充填开采中,选用的固化剂一般为水泥、胶固粉,上述两种固化剂针对超细尾砂的固化效果均不理想,出现早期强度偏低、成本偏高等问题。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷,本发明所要解决的技术问题在于提出一种固化效果好、胶结充填体强度高、经济环保且具有良好工业前景和社会效益的全尾矿渣充填用固化剂。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供的一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂,包括以下按质量配比的原料:超细矿渣粉35%-45%,水泥20%-30%,石膏粉和石灰粉2%-8%,尾矿微粉25%-35%;
所述超细矿渣粉为铁厂的水淬高炉炉渣,经过烘干、研磨和选粉处理,所述尾矿微粉为经过烘干、研磨和选粉处理的有色金属选矿的全尾矿渣和多种试剂混合配制而成;
所述试剂包括激活剂、激活促进剂、促凝剂和矿物表面活化剂,所述尾矿微粉中的质量配比为:有色金属选矿的尾矿渣85%-90%,激活剂5%-15%,激活促进剂0.3%-1.2%,促凝剂0.3%-1.2%,矿物表面活化剂0.05%-0.2%。
本发明优选地技术方案在于,所述超细矿渣粉的比表面积大于500m2/kg,产品等级达到S95级以上。
本发明优选地技术方案在于,所述水泥包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和铝酸盐水泥中的一种或多种,所述硅酸盐水泥强度等级≥52.5,且在充填固化剂中的掺量为0-30%,所述硫铝酸盐水泥和铝酸盐水泥强度等级≥42.5,且在充填固化剂中的掺量为0-8%。
本发明优选地技术方案在于,所述石膏粉和石灰粉由石膏和石灰石通过研磨得到,其表面积大于400m2/kg,且石膏粉和石灰粉的掺合比为3:2。
本发明优选地技术方案在于,所述尾矿微粉的比表面积为450m2/kg-550 m2/kg,其中尾矿微粉颗粒45μm方孔筛的筛余量小于10%,三氧化硫含量小于3.5%。
本发明优选地技术方案在于,所述激活剂为Na2CO3、K2CO3、Na2SiO3和K2SiO3中的任意一种或多种混合而成,所述激活促进剂为氟硅酸钠,所述促凝剂为纯度为98%-99.5%的无水氢氧化锂,所述矿物表面活化剂为三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺等多种烷基醇胺类和糖蜜配制而成。
一种全尾矿渣充填用固化剂在制备矿山充填材料中的应用,所述矿山充填材料为矿山有色金属选矿产生的全尾矿渣与全尾矿渣充填用固化剂进行混合搅拌形成的井下充填材料。
本发明优选地技术方案在于,所述矿山有色金属选矿产生的全尾矿渣的含水率小于40wt%。
本发明优选地技术方案在于,所述充填材料的浆体中的水含量小于等于 35wt%。
本发明优选地技术方案在于,所述全尾矿渣充填用固化剂与矿山有色金属选矿产生的全尾矿渣的灰砂比为1:4,1:6,1:8,1:10中的一种。
本发明的有益效果为:本发明为一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂,通过研磨后得到的超细矿渣粉、水泥和尾矿微粉,进行充分混合均匀获得,在保证固化效果的同时,降低了固化剂的生产成本,且胶结充填体的强度高,3 天强度能够达到0.5MPa以上,减少了充填作业的等待时间,且后期强度可以不断增强,7天强度能够达到1.4MPa以上,28天的强度额能够达到2.5MPa以上,固化剂的固化效果好,且经济环保,具有良好的工业前景和社会效益。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂,包括以下按质量配比的原料:超细矿渣粉43%,硅酸盐水泥25%,铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥5%,石膏和生石灰2%,尾矿微粉25%,其中尾矿微粉中尾矿渣90%,Na2CO36%,K2SiO32.6%,氟硅酸钠0.8%,氢氧化锂0.5%,三乙醇胺0.1%;
水淬高炉炉渣经过球磨机处理后获得超细矿渣粉,其比表面积为510 m2/kg,且产品等级达到S95级;
将石膏和生石灰放入球磨机中进行研磨处理,获得石膏粉和石灰粉,其比表面积为410m2/kg,且石膏粉和石灰粉的掺合比为3:2;
将有色金属选矿的全尾矿渣加入至球磨机中进行研磨处理,且研磨过程中加入Na2CO3,K2SiO3,氟硅酸钠,氢氧化锂和三乙醇胺,从而获得尾矿微粉,其比表面积为500m2/kg,其中颗粒45μm方孔筛的筛余量为5.2%,三氧化硫含量为2.1%。
将研磨后的超细矿渣粉、尾矿微粉、硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥加入至搅拌机中进行充分搅拌均匀后获得全尾矿渣用固化剂;
将制备好的全尾矿砂固化剂与金尾矿按照灰砂比为1:6的比例混合,并搅拌均匀制成浆料,通过充填系统输送至井下采空区进行充填;其中金尾矿细度 (-200目)为38.6%,金尾矿的含水量为33.3%,获得的浆料含水量为30.0%,对配制的充填浆料进行取样,测定其3d和7d和28d抗压强度,充填体的强度如表1内容所示。
表1
龄期 | 3d | 7d | 28d |
抗压强度/MPa | 1.5 | 3.1 | 4.2 |
实施例2
一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂,包括以下按质量配比的原料:超细矿渣粉35%,硅酸盐水泥22%,铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥5%,石膏和生石灰8%,尾矿微粉30%,其中尾矿微粉中尾矿渣90%,Na2CO35%,Na2SiO3 3.42%,氟硅酸钠1.0%,氢氧化锂0.5%,二乙醇单异丙醇胺0.08%;
水淬高炉炉渣经过球磨机处理后获得超细矿渣粉,其比表面积为510 m2/kg,且产品等级达到S95级;
将石膏和生石灰放入球磨机中进行研磨处理,获得石膏粉和石灰粉,其比表面积为410m2/kg,且石膏粉和石灰粉的掺合比为3:2;
将有色金属选矿的全尾矿渣加入至球磨机中进行研磨处理,且研磨过程中加入Na2CO3,Na2SiO3,氟硅酸钠,氢氧化锂和二乙醇单异丙醇胺,从而获得尾矿微粉,其比表面积为450m2/kg,其中颗粒45μm方孔筛的筛余量为9.5%,三氧化硫含量为3.1%。
将研磨后的超细矿渣粉、尾矿微粉、硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥加入至搅拌机中进行充分搅拌均匀后获得全尾矿渣用固化剂;
将制备好的全尾矿砂固化剂与铁尾矿按照灰砂比为1:6的比例混合,并搅拌均匀制成浆料,通过充填系统输送至井下采空区进行充填;其中铁尾矿细度 (-200目)为35.2%,铁尾矿的含水量为35.4%,获得的浆料含水量为32.0%,对配制的充填浆料进行取样,测定其3d和7d和28d抗压强度,充填体的强度如表2内容所示。
表2
龄期 | 3d | 7d | 28d |
抗压强度/MPa | 1.3 | 2.9 | 4.0 |
实施例3
一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂,包括以下按质量配比的原料:超细矿渣粉37%,硅酸盐水泥20%,石膏和生石灰8%,尾矿微粉35%,其中尾矿微粉中尾矿渣85%,Na2CO38.8%,Na2SiO32%,K2SiO32%,氟硅酸钠0.8%,氢氧化锂1.2%,三异丙醇胺0.1%,糖蜜0.1%;
水淬高炉炉渣经过球磨机处理后获得超细矿渣粉,其比表面积为530 m2/kg,且产品等级达到S105级;
将石膏和生石灰放入球磨机中进行研磨处理,获得石膏粉和石灰粉,其比表面积为410m2/kg,且石膏粉和石灰粉的掺合比为3:2;
将有色金属选矿的全尾矿渣加入至球磨机中进行研磨处理,且研磨过程中加入Na2CO3,Na2SiO3,K2SiO3,氟硅酸钠,氢氧化锂、三异丙醇胺和糖蜜,从而获得尾矿微粉,其比表面积为480m2/kg,其中颗粒45μm方孔筛的筛余量为8.8%,三氧化硫含量为1.8%。
将研磨后的超细矿渣粉、尾矿微粉、硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥加入至搅拌机中进行充分搅拌均匀后获得全尾矿渣用固化剂;
将制备好的全尾矿砂固化剂与钼尾矿按照灰砂比为1:4的比例混合,并搅拌均匀制成浆料,通过充填系统输送至井下采空区进行充填;其中钼尾矿细度 (-200目)为16.5%,钼尾矿的含水量为34.9%,获得的浆料含水量为30.0%,对配制的充填浆料进行取样,测定其3d和7d和28d抗压强度,充填体的强度如表3内容所示。
表3
实施例4
一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂,包括以下按质量配比的原料:超细矿渣粉45%,硅酸盐水泥17%,铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥8%,石膏和生石灰5%,尾矿微粉25%,其中尾矿微粉中尾矿渣90%,Na2CO3 3%,Na2SiO3 3%,K2SiO3 2.55%,氟硅酸钠0.5%,氢氧化锂0.8%,三乙醇胺0.15%;
水淬高炉炉渣经过球磨机处理后获得超细矿渣粉,其比表面积为530 m2/kg,且产品等级达到S105级;
将石膏和生石灰放入球磨机中进行研磨处理,获得石膏粉和石灰粉,其比表面积为410m2/kg,且石膏粉和石灰粉的掺合比为3:2;
将有色金属选矿的全尾矿渣加入至球磨机中进行研磨处理,且研磨过程中加入Na2CO3,Na2SiO3,K2SiO3,氟硅酸钠,氢氧化锂、三乙醇胺,从而获得尾矿微粉,其比表面积为510m2/kg,其中颗粒45μm方孔筛的筛余量为6.5%,三氧化硫含量为2%。
将研磨后的超细矿渣粉、尾矿微粉、硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥加入至搅拌机中进行充分搅拌均匀后获得全尾矿渣用固化剂;
将制备好的全尾矿砂固化剂与铜尾矿按照灰砂比为1:6的比例混合,并搅拌均匀制成浆料,通过充填系统输送至井下采空区进行充填;其中铜尾矿细度(-200目)为22.3%,铜尾矿的含水量为33.3%,获得的浆料含水量为30.0%,对配制的充填浆料进行取样,测定其3d和7d和28d抗压强度,充填体的强度如表4内容所示。
表4
龄期 | 3d | 7d | 28d |
抗压强度/MPa | 1.4 | 2.9 | 3.9 |
实施例5
一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂,包括以下按质量配比的原料:超细矿渣粉45%,硅酸盐水泥17%,铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥8%,石膏和生石灰5%,尾矿微粉25%,其中尾矿微粉中尾矿渣90%,Na2CO3 3%,Na2SiO3 3%,K2SiO3 2.55%,氟硅酸钠0.5%,氢氧化锂0.8%,三乙醇胺0.15%;
水淬高炉炉渣经过球磨机处理后获得超细矿渣粉,其比表面积为530 m2/kg,且产品等级达到S105级;
将石膏和生石灰放入球磨机中进行研磨处理,获得石膏粉和石灰粉,其比表面积为410m2/kg,且石膏粉和石灰粉的掺合比为3:2;
将有色金属选矿的全尾矿渣加入至球磨机中进行研磨处理,且研磨过程中加入Na2CO3,Na2SiO3,K2SiO3,氟硅酸钠,氢氧化锂、三乙醇胺,从而获得尾矿微粉,其比表面积为510m2/kg,其中颗粒45μm方孔筛的筛余量为6.5%,三氧化硫含量为2%。
将研磨后的超细矿渣粉、尾矿微粉、硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥加入至搅拌机中进行充分搅拌均匀后获得全尾矿渣用固化剂;
将制备好的全尾矿砂固化剂与铜尾矿按照灰砂比为1:8的比例混合,并搅拌均匀制成浆料,通过充填系统输送至井下采空区进行充填;其中铜尾矿细度 (-200目)为22.3%,铜尾矿的含水量为32.5%,获得的浆料含水量为30.0%,对配制的充填浆料进行取样,测定其3d和7d和28d抗压强度,充填体的强度如表5内容所示。
表5
龄期 | 3d | 7d | 28d |
抗压强度/MPa | 0.8 | 1.9 | 3.1 |
实施例6
一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂,包括以下按质量配比的原料:超细矿渣粉45%,硅酸盐水泥17%,铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥8%,石膏和生石灰5%,尾矿微粉25%,其中尾矿微粉中尾矿渣90%,Na2CO3 3%,Na2SiO3 3%,K2SiO3 2.55%,氟硅酸钠0.5%,氢氧化锂0.8%,三乙醇胺0.15%;
水淬高炉炉渣经过球磨机处理后获得超细矿渣粉,其比表面积为530 m2/kg,且产品等级达到S105级;
将石膏和生石灰放入球磨机中进行研磨处理,获得石膏粉和石灰粉,其比表面积为410m2/kg,且石膏粉和石灰粉的掺合比为3:2;
将有色金属选矿的全尾矿渣加入至球磨机中进行研磨处理,且研磨过程中加入Na2CO3,Na2SiO3,K2SiO3,氟硅酸钠,氢氧化锂、三乙醇胺,从而获得尾矿微粉,其比表面积为510m2/kg,其中颗粒45μm方孔筛的筛余量为6.5%,三氧化硫含量为2%。
将研磨后的超细矿渣粉、尾矿微粉、硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥加入至搅拌机中进行充分搅拌均匀后获得全尾矿渣用固化剂;
将制备好的全尾矿砂固化剂与铜尾矿按照灰砂比为1:10的比例混合,并搅拌均匀制成浆料,通过充填系统输送至井下采空区进行充填;其中铜尾矿细度(-200目)为22.3%,铜尾矿的含水量为32.0%,获得的浆料含水量为30.0%,对配制的充填浆料进行取样,测定其3d和7d和28d抗压强度,充填体的强度如表6内容所示。
表6
龄期 | 3d | 7d | 28d |
抗压强度/MPa | 0.5 | 1.4 | 2.5 |
本发明利用有色金属尾矿渣生产配制的全尾矿渣充填用固化剂,相比于现有技术而言,在保证固化效果的同时,降低了固化剂的生产成本,且胶结充填体的强度高,3天强度能够达到0.5MPa以上,减少了充填作业的等待时间,且后期强度可以不断增强,7天强度能够达到1.4MPa以上,28天的强度额能够达到2.5MPa以上,固化剂的固化效果好,且经济环保,具有良好的工业前景和社会效益。
本发明是通过优选实施例进行描述的,本领域技术人员知悉,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂,其特征在于:包括以下按质量配比的原料:超细矿渣粉35%-45%,水泥20%-30%,石膏粉和石灰粉2%-8%,尾矿微粉25%-35%;
所述超细矿渣粉为铁厂的水淬高炉炉渣,经过烘干、研磨和选粉处理,所述尾矿微粉为经过烘干、研磨和选粉处理的有色金属选矿的全尾矿渣和多种试剂混合配制而成;
所述试剂包括激活剂、激活促进剂、促凝剂和矿物表面活化剂,所述尾矿微粉中的质量配比为:有色金属选矿的尾矿渣85%-90%,激活剂5%-15%,激活促进剂0.3%-1.2%,促凝剂0.3%-1.2%,矿物表面活化剂0.05%-0.2%。
2.根据权利要求1所述的一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂,其特征在于:
所述超细矿渣粉的比表面积大于500m2/kg,产品等级达到S95级以上。
3.根据权利要求1所述的一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂,其特征在于:
所述水泥包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和铝酸盐水泥中的一种或多种,所述硅酸盐水泥强度等级≥52.5,且在充填固化剂中的掺量为0-30%,所述硫铝酸盐水泥和铝酸盐水泥强度等级≥42.5,且在充填固化剂中的掺量为0-8%。
4.根据权利要求1所述的一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂,其特征在于:
所述石膏粉和石灰粉由石膏和生石灰通过研磨得到,其表面积大于400m2/kg,且石膏粉和石灰粉的掺合比为3:2。
5.根据权利要求1所述的一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂,其特征在于:
所述尾矿微粉的比表面积为450m2/kg-550m2/kg,其中尾矿微粉颗粒45μm方孔筛的筛余量小于10%,三氧化硫含量小于3.5%。
6.根据权利要求1所述的一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂,其特征在于:
所述激活剂为Na2CO3、K2CO3、Na2SiO3和K2SiO3中的任意一种或多种混合而成,所述激活促进剂为氟硅酸钠,所述促凝剂为纯度为98%-99.5%的无水氢氧化锂,所述矿物表面活化剂为三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺等多种烷基醇胺类和糖蜜配制而成。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种全尾矿渣充填用固化剂在制备矿山充填材料中的应用,其特征在于:
所述矿山充填材料为矿山有色金属选矿产生的全尾矿渣与全尾矿渣充填用固化剂进行混合搅拌形成的井下充填材料。
8.根据权利要求7所述的一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂及其应用,其特征在于:
所述矿山有色金属选矿产生的全尾矿渣的含水率小于40wt%。
9.根据权利要求7所述的一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂及其应用,其特征在于:
所述充填材料的浆体中的水含量小于等于35wt%。
10.根据权利要求7所述的一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂及其应用,其特征在于:
所述全尾矿渣充填用固化剂与矿山有色金属选矿产生的全尾矿渣的灰砂比为1:4,1:6,1:8,1:10中的一种。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211150468.XA CN115417610A (zh) | 2022-09-21 | 2022-09-21 | 一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211150468.XA CN115417610A (zh) | 2022-09-21 | 2022-09-21 | 一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂及其应用 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115417610A true CN115417610A (zh) | 2022-12-02 |
Family
ID=84204036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211150468.XA Pending CN115417610A (zh) | 2022-09-21 | 2022-09-21 | 一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂及其应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115417610A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115947580A (zh) * | 2023-02-10 | 2023-04-11 | 厦门兑泰新材料科技有限公司 | 一种尾矿砂和水泥制备的水泥基内衬材料及方法 |
CN116120010A (zh) * | 2023-01-13 | 2023-05-16 | 青岛理工大学 | 一种采用铁尾矿膜袋技术扩建既有尾矿库的方法 |
CN116217165A (zh) * | 2023-01-12 | 2023-06-06 | 青岛理工大学 | 一种铁尾矿矿坑回填材料及其使用方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103086620A (zh) * | 2013-01-30 | 2013-05-08 | 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司 | 一种适于全尾矿充填用的胶凝剂 |
CN110759676A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-07 | 北京科技大学 | 一种早强型无收缩全尾砂胶结充填材料及其制备方法 |
-
2022
- 2022-09-21 CN CN202211150468.XA patent/CN115417610A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103086620A (zh) * | 2013-01-30 | 2013-05-08 | 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司 | 一种适于全尾矿充填用的胶凝剂 |
CN110759676A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-07 | 北京科技大学 | 一种早强型无收缩全尾砂胶结充填材料及其制备方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116217165A (zh) * | 2023-01-12 | 2023-06-06 | 青岛理工大学 | 一种铁尾矿矿坑回填材料及其使用方法 |
CN116120010A (zh) * | 2023-01-13 | 2023-05-16 | 青岛理工大学 | 一种采用铁尾矿膜袋技术扩建既有尾矿库的方法 |
CN115947580A (zh) * | 2023-02-10 | 2023-04-11 | 厦门兑泰新材料科技有限公司 | 一种尾矿砂和水泥制备的水泥基内衬材料及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN115417610A (zh) | 一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂及其应用 | |
CN110590198B (zh) | 一种钨尾矿胶凝材料及其制备方法 | |
CN113956008B (zh) | 一种超细尾砂胶结充填软土固化剂及其制备方法和应用 | |
CN114538868B (zh) | 一种全锂废料用于采空区胶结充填的方法 | |
Chen et al. | Cemented backfilling performance of yellow phosphorus slag | |
CN113153419B (zh) | 精炼渣协同高泥尾砂固化处置与全固废充填采矿法 | |
CN111167829A (zh) | 一种电解锰渣固化处理方法 | |
CN112429986B (zh) | 一种用于高硫尾矿的全固废地下充填胶凝材料及其制备方法 | |
CN114044636A (zh) | 一种金属矿山井下充填胶凝材料、其制备方法及应用 | |
CN102633448A (zh) | 一种尾矿充填用的氟石膏基胶凝材料及其制备方法 | |
CN112608042A (zh) | 一种由水淬铜渣湿磨法制备超细铜尾砂填充胶凝材料的方法 | |
CN107365093A (zh) | 一种胶凝材料用活性铜渣的制备方法 | |
CN111153610B (zh) | 一种高铁高钙高硅废弃菱镁矿与硼泥综合利用的方法 | |
CN114014574B (zh) | 一种高硫铜尾矿渣的处理方法及利用所得改性铜尾矿制备的混凝土 | |
CN110563353A (zh) | 一种利用矿渣和炼钢尾渣制备钢渣复合微粉的方法 | |
CN116041020A (zh) | 一种利用固废渣生产的全尾矿渣充填用固化剂及其应用 | |
CN112341111B (zh) | 一种赤泥基矿山回填材料 | |
CN109569893B (zh) | 一种电炉镍渣回收镍铜金属的浮选方法 | |
CN114702256B (zh) | 一种资源化利用工业固体废弃物的低碳胶凝材料及其制备方法 | |
CN110862240A (zh) | 矿渣微粉、其掺合料及其制备方法和应用以及水泥和/或混凝土 | |
CN116217200A (zh) | 一种矿山高含水淤泥胶结固化材料及其制备方法 | |
CN115925287A (zh) | 一种钨钼铋多金属尾矿基胶凝材料及其制备方法和应用 | |
CN115572084A (zh) | 一种多钢渣协同全固废胶凝材料及其制备方法 | |
CN115448629A (zh) | 一种钨尾矿渣超细复合矿物掺合料及其制备方法 | |
CN115466069A (zh) | 一种胶凝材料用全固废复合粉及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |