RU2186989C1 - Состав закладочной смеси - Google Patents
Состав закладочной смеси Download PDFInfo
- Publication number
- RU2186989C1 RU2186989C1 RU2001100884/03A RU2001100884A RU2186989C1 RU 2186989 C1 RU2186989 C1 RU 2186989C1 RU 2001100884/03 A RU2001100884/03 A RU 2001100884/03A RU 2001100884 A RU2001100884 A RU 2001100884A RU 2186989 C1 RU2186989 C1 RU 2186989C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- limestone
- neutralization
- sulfuric acid
- amorphous
- filling
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Технический результат - повышение прочности закладочной смеси, утилизация отходов гидрометаллургического производства, снижение загрязнения окружающей среды. Состав закладочной смеси, включающий цемент, молотый доменный гранулированный шлак, инертный заполнитель и воду, в качестве инертного заполнителя содержит аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком, предварительно обработанных водным раствором сульфата железа (III) Fe(OH)S04, при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 4,0-6,8, молотый доменный гранулированный шлак 9,7-16,5, аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком 31,7-40,8, гидроксосульфат железа (III) 1,2-2,0, вода остальное. 2 табл.
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.
Известен состав закладочной смеси, включающий цемент, отходы дробления известняка и хвосты обогащения в качестве инертного заполнителя крупностью - 2 мм, молотый доменный гранулированный шлак и воду (Д.М. Бронников и др. Закладочные работы в шахтах. М.: Недра, 1989, с.111). При этом прочность закладочной смеси в возрасте 180 дней составляет 1,5-2,16 МПа.
Недостатком известного состава является низкая прочность закладочной смеси.
В основу изобретения положена задача использования в закладочной смеси отходов гидрометаллургических производств и одновременно повышение ее прочности.
Это достигается тем, что известный состав закладочной смеси, включающей цемент, молотый доменный гранулированный шлак, инертный заполнитель и воду, согласно изобретению в качестве инертного заполнителя используют аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком, предварительно обработанные водным раствором гидроксосульфата железа (III) Fe(OH)S04, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цемент - 4,0-6,8
Молотый доменный гранулированный шлак - 9,7-16,5
Аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком - 31,7-40,8
Гидроксосульфат железа (III) - 1,2-2,0
Вода - Остальное
Аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком (гипсосодержащий отход гидрометаллургических производств) образуют непрочные связи с вяжущим, поскольку они являются мелкодисперсным материалом и содержат 95,5% класса -0,074 мм, в том числе 4,3% класса -0,074÷+0,040 мм и 91,2% класса -0,040 мм. Замена этим материалом инертного заполнителя по прототипу приводит к снижению механической прочности закладочных смесей. Предупреждения этого снижения и повышения прочности смеси по сравнению с прототипом достигают предварительной обработкой аморфных осадков водным раствором гидроксосульфата железа (III) Fe(OH)S04, так как он обладает вяжущими свойствами (Г. М. Барвинок, М.М. Сычев, Н.Ю. Гермаш. Журнал прикладной химии, 12, 1985, с.2662-2665) и за счет этого повышает механическую прочность смесей.
Цемент - 4,0-6,8
Молотый доменный гранулированный шлак - 9,7-16,5
Аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком - 31,7-40,8
Гидроксосульфат железа (III) - 1,2-2,0
Вода - Остальное
Аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком (гипсосодержащий отход гидрометаллургических производств) образуют непрочные связи с вяжущим, поскольку они являются мелкодисперсным материалом и содержат 95,5% класса -0,074 мм, в том числе 4,3% класса -0,074÷+0,040 мм и 91,2% класса -0,040 мм. Замена этим материалом инертного заполнителя по прототипу приводит к снижению механической прочности закладочных смесей. Предупреждения этого снижения и повышения прочности смеси по сравнению с прототипом достигают предварительной обработкой аморфных осадков водным раствором гидроксосульфата железа (III) Fe(OH)S04, так как он обладает вяжущими свойствами (Г. М. Барвинок, М.М. Сычев, Н.Ю. Гермаш. Журнал прикладной химии, 12, 1985, с.2662-2665) и за счет этого повышает механическую прочность смесей.
Кроме того, использование аморфных осадков нейтрализации серной кислоты известняком для закладки горных выработок рудников горнодобывающих предприятий позволяет исключить накопление их на промплощадках предприятий, снизить загрязнение отходами окружающей среды и освободить земли, занимаемые ими.
Пример.
К аморфному осадку нейтрализации серной кислоты известняком, предварительно обработанному водным раствором гидроксосульфата железа (III), довавили нужные количества цемента марки М400 и гранулированного доменного шлака, измельченного в шаровой мельнице до крупности 80% класса - 0,074 мм, окончательную смесь перемешали до однородной консистенции. Из полученной смеси приготовили образцы размером 70х70х70 мм. Образцы после отвердения выдержали под слоем влажных опилок в течение 90 суток, после чего определили механическую прочность с использованием гидравлического пресса. Аналогично готовили и испытывали различные составы закладочных смесей. В табл.1 приведен химический состав исходных компонентов смесей, а в табл.2 - исходный валовый состав смесей и результаты испытаний механической прочности образцов, приготовленных из этих смесей. Из табл.2 следует, что поставленная задача увеличения механической прочности закладочных смесей по прототипу(2,16 МПа) достигается при полной замене в составе смесей отходов дробления известника и хвостов обогащения (прототип) аморфным осадком нейтрализации серной кислоты известняком, предварительно обработанного водным раствором гидроксосульфата железа (III) при условиях:
1. Количество водного раствора гидроксосульфата железа (III), подаваемого на отработку аморфных осадков, не менее 1,2 мас.% (в пересчете на сухой вес FeOHS04).
1. Количество водного раствора гидроксосульфата железа (III), подаваемого на отработку аморфных осадков, не менее 1,2 мас.% (в пересчете на сухой вес FeOHS04).
2. Введение в состав закладочных смесей цемента и доменного шлака при их расходе не ниже - 4,0 мас.% и 9,7 мас.% соответственно.
Увеличение добавки водного раствора гидроксосульфата железа (III) выше 1,2 мас. % приводит к увеличению механической прочности закладочных смесей (табл.2), но экономически нецелесообразно выше уровня 2,0 мас.%.
Увеличение расхода цемента выше 4,0 мас.% и доменного шлака выше 9,7 мас. % при сохранении оптимального соотношения между ними (1:2-3) приводит к увеличению механической прочности закладочных смесей (табл.2), но экономически нецелесообразно выше 6,8 мас.% цемента и 16,5 мас.% доменного шлака.
Граничным содержанием вяжущих, выше которых механическая прочность по прототипу (4,0% цемента; 9,7% шлака), соответствует содержание аморфного гипсового осадка 40,5 мас.% (табл.2). При увеличении доли вяжущих в составе закладочных смесей доля аморфных гипсовых осадков в них снижается и для экономически целесообразных составов не должна быть ниже 31,7 мас.%.
Claims (1)
- Состав закладочной смеси, включающий цемент, молотый доменный гранулированный шлак, инертный заполнитель и воду, отличающийся тем, что в качестве инертного заполнителя используют аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком, предварительно обработанные водным раствором гидроксосульфата железа (III) Fe(OH)SO4, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Цемент - 4,0-6,8
Молотый доменный гранулированный шлак - 9,7-16,5
Аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком - 31,7-40,8
Гидроксосульфат железа (III) - 1,2-2,0
Вода - Остальноес
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KZ2000/2019.1 | 2000-09-01 | ||
| KZ20002019 | 2000-09-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2186989C1 true RU2186989C1 (ru) | 2002-08-10 |
| RU2001100884A RU2001100884A (ru) | 2002-12-20 |
Family
ID=19720718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001100884/03A RU2186989C1 (ru) | 2000-09-01 | 2001-01-09 | Состав закладочной смеси |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2186989C1 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1035487C2 (nl) * | 2008-05-28 | 2009-12-01 | Roelof Dirk Schuiling | Methode voor het opvullen van ondergrondse holle ruimten. |
| RU2455493C1 (ru) * | 2011-05-31 | 2012-07-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Состав закладочной смеси |
| RU2455494C1 (ru) * | 2011-01-11 | 2012-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Состав закладочной смеси |
| RU2563902C1 (ru) * | 2014-09-17 | 2015-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Состав закладочной смеси |
| CN109626905A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-16 | 紫金矿业集团股份有限公司 | 一种基于中和渣用于井下充填的方法 |
| RU2721566C1 (ru) * | 2018-12-12 | 2020-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" | Состав закладочной смеси |
-
2001
- 2001-01-09 RU RU2001100884/03A patent/RU2186989C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БРОННИКОВ Д.М. и др. Закладочные работы в шахтах. - М.: Недра, 1989, с.111. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1035487C2 (nl) * | 2008-05-28 | 2009-12-01 | Roelof Dirk Schuiling | Methode voor het opvullen van ondergrondse holle ruimten. |
| RU2455494C1 (ru) * | 2011-01-11 | 2012-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Состав закладочной смеси |
| RU2455493C1 (ru) * | 2011-05-31 | 2012-07-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Состав закладочной смеси |
| RU2563902C1 (ru) * | 2014-09-17 | 2015-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Состав закладочной смеси |
| RU2721566C1 (ru) * | 2018-12-12 | 2020-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" | Состав закладочной смеси |
| CN109626905A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-16 | 紫金矿业集团股份有限公司 | 一种基于中和渣用于井下充填的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2352926C (en) | Binder for mine tailings | |
| Li et al. | Immobilization of phosphogypsum for cemented paste backfill and its environmental effect | |
| CN104909677B (zh) | 一种矿山充填用硅铝基尾砂胶结剂及其制备方法 | |
| Kesimal et al. | Effect of properties of tailings and binder on the short-and long-term strength and stability of cemented paste backfill | |
| CA2577564C (en) | Binder for mine tailings, alluvial sand and rock fill, or combinations thereof | |
| CN103086620B (zh) | 一种适于全尾矿充填用的胶凝剂 | |
| US5141365A (en) | Backfilling in mines | |
| KR20060102756A (ko) | 폐광미를 활용한 콘크리트 혼화재 및 그 제조 방법 | |
| CN106348712A (zh) | 一种用于协同处置含铅危险废物的矿山用胶结充填料及其制备方法 | |
| Akkaya et al. | Characterization of strength and quality of cemented mine backfill made up of lead-zinc processing tailings | |
| CN102786241A (zh) | 用于全尾砂胶结充填的凝胶材料 | |
| Zheng et al. | Study on the strength development of cemented backfill body from lead-zinc mine tailings with sulphide | |
| Zhang et al. | Performance of cemented coal gangue backfill | |
| CN106396592A (zh) | 一种用于协同处置含镉危险废物的矿山用胶结充填料及其制备方法 | |
| CN106348711A (zh) | 一种用于协同处置含汞危险废物的矿山用胶结充填料及其制备方法 | |
| CN106348713A (zh) | 一种用于协同处置含铜危险废物的矿山用胶结充填料及其制备方法 | |
| EP2831015A1 (en) | Binder composition comprising lignite fly ash | |
| CN110482966B (zh) | 复合胶结充填材料及其制备方法和应用 | |
| RU2186989C1 (ru) | Состав закладочной смеси | |
| CN106348714A (zh) | 一种用于协同处置含锌危险废物的矿山用胶结充填料及其制备方法 | |
| Zheng et al. | Effect of calcined hard kaolin dosage on the strength development of CPB of fine tailings with sulphide | |
| CN113213786A (zh) | 一种改性矸石基煤矿充填胶凝材料 | |
| Sheshpari | A review on types of binder and hydration in cemented paste backfill (CPB) | |
| CN106431027A (zh) | 一种用于协同处置含镍危险废物的矿山用胶结充填料及其制备方法 | |
| CN111333352A (zh) | 一种金属矿山全尾砂充填用新型尾砂胶凝料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040110 |