RU2348814C1 - Stowage mixture composition - Google Patents

Stowage mixture composition Download PDF

Info

Publication number
RU2348814C1
RU2348814C1 RU2007133023A RU2007133023A RU2348814C1 RU 2348814 C1 RU2348814 C1 RU 2348814C1 RU 2007133023 A RU2007133023 A RU 2007133023A RU 2007133023 A RU2007133023 A RU 2007133023A RU 2348814 C1 RU2348814 C1 RU 2348814C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sludge
mixture
activator
stowage
composition
Prior art date
Application number
RU2007133023A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Викторовна Корнеева (RU)
Елена Викторовна Корнеева
Станислав Иванович Павленко (RU)
Станислав Иванович Павленко
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет"
Priority to RU2007133023A priority Critical patent/RU2348814C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2348814C1 publication Critical patent/RU2348814C1/en

Links

Classifications

    • 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

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: present invention pertains to mining industry and can be used in exploiting mineral deposits with goaf stowing. The technical result can be achieved by that, to the composition of the stowage mixture, containing steel-making slag and activator sludge, burnt rocks from mining dumps are added, and the activator used is sludge, obtained from liming spent electrolytes of lead-acid traction batteries.
EFFECT: higher strength, with use of readily accessible wastes from the local industrial raw material base in the stowage mixture.

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.The invention relates to the mining industry and can be used in the development of mineral deposits with the laying of the developed space.

Известен состав закладочной смеси, включающий сталеплавильный шлак (после магнитной сепарации с отделением металлических включений - скрапа, зерен), портландцемент, сульфат натрия, пески флотации с модулем крупности 0,71. При этом прочность закладочной смеси в возрасте 180 суток составляет 0,95-1,8 МПа [1].The composition of the filling mixture is known, including steelmaking slag (after magnetic separation with the separation of metal inclusions - scrap, grains), Portland cement, sodium sulfate, flotation sands with a particle size of 0.71. The strength of the filling mixture at the age of 180 days is 0.95-1.8 MPa [1].

Недостатком известного состава является низкая прочность закладочной смеси.A disadvantage of the known composition is the low strength of the filling mixture.

Наиболее близким техническим решением является закладочная смесь [2] на вяжущем, содержащая молотый сталелитейный шлак (мартеновский) текущего выхода после магнитной сепарации с отделением металлических включений - скрапа, зерен и активизатор-шлам, полученный в результате нейтрализации известью отработанных травильных растворов Магнитогорского калибровочного завода, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The closest technical solution is the binder mixture [2] on the binder containing ground steel slag (open-hearth) of the current output after magnetic separation with the separation of metal inclusions - scrap, grains and activator-sludge obtained by neutralizing spent pickling solutions of Magnitogorsk calibration plant with lime, in the following ratio of components, wt.%:

Шлак сталелитейный (мартеновский) текущего выходаSlag steel (open-hearth) current output 9090 Шлам, полученный в результате нейтрализацииNeutralization sludge   известью отработанных травильных растворовlime spent pickling solutions 1010

Закладочная смесь данного состава также имеет недостаток - низкую прочность 3,6 МПа, в возрасте 28 суток.The filling mixture of this composition also has the disadvantage of low strength of 3.6 MPa, at the age of 28 days.

Задачей изобретения является: достижение более высокой прочности, с использованием в составе закладочной смеси общедоступных отходов местной промышленной сырьевой базы. Это достигается тем, что в состав закладочной смеси, включающей сталелитейный шлак и активизатор-шлам, дополнительно вводят горелые породы шахтного отвала, а в качестве активизатора используют шлам, полученный в результате нейтрализации известью отработанных электролитов тяговых кислотных аккумуляторов.The objective of the invention is: to achieve higher strength, using in the composition of the filling mixture of publicly available waste local industrial raw material base. This is achieved by the fact that in the composition of the filling mixture, which includes steel slag and activator-sludge, burned rocks of the mine dump are additionally introduced, and sludge obtained by neutralizing spent electrolytes from traction acid batteries with lime is used as an activator.

За счет ввода в качестве активизатора-шлама, полученного в результате нейтрализации известью отработанных электролитов тяговых кислотных аккумуляторов и горелой породы шахтного отвала, прочность состава заявляемой смеси превосходит прочность ранее разработанного состава в 3 раза, (заявляемая закладочная смесь в возрасте 28 суток имеет прочность 9,82 МПа). Достоверность прочностных свойств заявляемого состава закладочной смеси представлена актом опытных испытаний ООО «ИЦ СМИК «Кузбасс» (Аттестат аккредитации РОСС RU.9001.21СЛ64). (Приложение 1).Due to the input as an activator-sludge obtained by neutralizing the spent electrolytes with lime of traction acid batteries and burned mine shaft, the strength of the composition of the claimed mixture exceeds the strength of the previously developed composition by 3 times (the claimed filling mixture at the age of 28 days has a strength of 9, 82 MPa). The reliability of the strength properties of the claimed composition of the filling mixture is presented by the act of experimental testing of LLC IC ICK Kuzbass (Accreditation certificate ROSS RU.9001.21 SL64). (Annex 1).

Заявляемый состав закладочной смеси не содержит цемент и представлен следующим содержанием компонентов, мас.%The inventive composition of the filling mixture does not contain cement and is represented by the following content of components, wt.%

Шлак сталелитейный (текущего выхода)Steel slag (current output) 69-7069-70 Горелые породы шахтного отвалаBurned mine dump 22-2322-23 Шлам, полученный в результате нейтрализацииNeutralization sludge   известью отработанных электролитов тяговыхlime traction electrolytes   кислотных аккумуляторовacid batteries 9-79-7

Для приготовления заявляемой смеси применяются:For the preparation of the inventive mixture used:

Сталелитейный шлак (мартеновский ОАО «НКМК») текущего выхода, химический состав которого в массовых процентах: SiO2 12,07; Al2O3 7,7; Fe2O3 21,13; FeO 8,2; MnO 3,7; CaO 36,45; (в т.ч. СаО своб. 0,41); MgO 10,9; TiO2 1,06; SO3 0,63.Steel slag (open-hearth furnace NKMK OJSC) of the current yield, the chemical composition of which in mass percent: SiO 2 12.07; Al 2 O 3 7.7; Fe 2 O 3 21.13; FeO 8.2; MnO 3.7; CaO 36.45; (including CaO free. 0.41); MgO 10.9; TiO 2 1.06; SO 3 0.63.

Горелые породы шахтного отвала (шахта Абашевская), химический состав которого в массовых процентах: SiO2 68,35; Al2О3 14,5; F2О3 4,99; FeO 0,39; CaO 6,09; MgO 1,35; SO3 0,3; К2О+Н2О 9,28; средняя плотность 1,8 г/см3; минералогический состав: глинистые сланцы 48%, песчанистые сланцы 27%, песчаники 20%, углистые сланцы 3%, карбонатные породы 2%.Burned rocks of a mine dump (Abashevskaya mine), the chemical composition of which in mass percent: SiO 2 68.35; Al 2 O 3 14.5; F 2 O 3 4.99; FeO 0.39; CaO 6.09; MgO 1.35; SO 3 0.3; K 2 O + H 2 O 9.28; the average density of 1.8 g / cm 3 ; mineralogical composition: clay shales 48%, sand shales 27%, sandstones 20%, carbonaceous shales 3%, carbonate rocks 2%.

Шлам, полученный в результате нейтрализации известью отработанных электролитов тяговых кислотных аккумуляторов. При добавлении шлама в количестве <7% прочность получится недостаточной, а >9%, не будет достигнута нужная консистенцияSludge obtained by neutralizing spent electrolytes from traction acid batteries with lime. When sludge is added in an amount of <7%, the strength will be insufficient, and> 9%, the desired consistency will not be achieved

Способ изготовления закладочной смеси заключается в следующем. Шлаки сталелитейного производства текущего выхода (после магнитной сепарации с отделением металлических включений - скрапа, зерен) и горелые породы шахтного отвала размалывают в шаровой мельнице до удельной поверхности 300-320 м2/кг при массовом соотношении 1:0,33 и тщательно перемешивают в сухом виде. Полученную смесь затворяют шламом, полученным в результате нейтрализации известью отработанных электролитов тяговых кислотных аккумуляторов с водошламовым отношением 0,34; тщательно перемешивая. Растекаемость полученной смеси с осадкой конуса 16,2 см. Готовую смесь заливают в форму для образцов-кубов со стороной 7,07 см. Образцы выдерживаются в естественных условиях при температуре (20±3)°С и относительной влажности воздуха (95±5)%, ГОСТ 310.4-81*. Испытания проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 310.2, ГОСТ 310.3, ГОСТ 310.4. Прочность в возрасте 28 суток составляет 9,82 МПа.A method of manufacturing a filling mixture is as follows. Slag of steelmaking of the current output (after magnetic separation with the separation of metal inclusions - scrap, grains) and burned mine shaft mills are ground in a ball mill to a specific surface of 300-320 m 2 / kg with a mass ratio of 1: 0.33 and mix thoroughly in dry form. The resulting mixture is closed with slurry obtained by neutralizing the spent electrolytes of acid traction batteries with a water-slurry ratio of 0.34; mixing thoroughly. Spreadability of the resulting mixture with a cone draft of 16.2 cm. The finished mixture is poured into the mold for cube samples with a side of 7.07 cm. The samples are aged under natural conditions at a temperature of (20 ± 3) ° С and relative humidity (95 ± 5) %, GOST 310.4-81 *. Tests are carried out in accordance with the requirements of GOST 310.2, GOST 310.3, GOST 310.4. Strength at the age of 28 days is 9.82 MPa.

В результате использования в закладочной смеси вместо природных компонентов техногенных отходов достигли повышения прочностных показателей смеси, значительно увеличив объемы утилизируемых отходов, улучшив экологическую среду региона. Использование доступных местных промышленных сырьевых отходов, предназначенных исключительно для утилизации, находящихся на незначительном расстоянии от закладочных комплексов горнорудных предприятий, не вызывает больших транспортных расходов и существенно снижает себестоимость закладочной смеси.As a result of using the filling mixture in place of the natural components of industrial waste, we achieved an increase in the strength indicators of the mixture, significantly increasing the volume of utilized waste, improving the ecological environment of the region. The use of accessible local industrial raw materials intended exclusively for disposal located at an insignificant distance from the filling complexes of the mining enterprises does not cause large transport costs and significantly reduces the cost of the filling mixture.

Источники информацииInformation sources

1. Бронников Д.М. и др. Закладочные работы в шахтах. - Недра, 1989, С.114-115.1. Bronnikov D.M. and others. Bookmarking in mines. - Nedra, 1989, S.114-115.

2. Воронин К.М. Стабилизация структуры и свойств мартеновского шлака для повышения эффективности его использования в строительстве: Дис. канд. техн. наук. - Магнитогорск: 1997. - 130 с.2. Voronin K.M. Stabilization of the structure and properties of open-hearth slag to increase the efficiency of its use in construction: Dis. Cand. tech. sciences. - Magnitogorsk: 1997. - 130 p.

Claims (1)

Состав закладочной смеси для заполнения горных выработок при подземной разработке месторождений полезных ископаемых, включающий сталелитейный шлак текущего выхода и активизатор - шлам, отличающийся тем, что дополнительно содержит горелые породы шахтного отвала, а в качестве активизатора используют шлам, полученный в результате нейтрализации известью отработанных электролитов тяговых кислотных аккумуляторов, при следующем соотношении, мас.%:
Шлак сталелитейный (текущего выхода) 69-70 Горелые породы шахтного отвала 22-23 Шлам, полученный в результате нейтрализации   известью отработанных электролитов тяговых   кислотных аккумуляторов 9-7
The composition of the filling mixture for filling the mine workings during underground mining of mineral deposits, including steel slag of the current output and activator - sludge, characterized in that it additionally contains burnt rocks of the mine dump, and as an activator use sludge obtained by neutralizing waste traction electrolytes with lime acid batteries, in the following ratio, wt.%:
Steel slag (current output) 69-70 Burned mine dump 22-23 Neutralization sludge lime traction electrolytes acid batteries 9-7
RU2007133023A 2007-09-03 2007-09-03 Stowage mixture composition RU2348814C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007133023A RU2348814C1 (en) 2007-09-03 2007-09-03 Stowage mixture composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007133023A RU2348814C1 (en) 2007-09-03 2007-09-03 Stowage mixture composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2348814C1 true RU2348814C1 (en) 2009-03-10

Family

ID=40528693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007133023A RU2348814C1 (en) 2007-09-03 2007-09-03 Stowage mixture composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2348814C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2542074C1 (en) * 2014-02-19 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" Cement-free binder
RU2563902C1 (en) * 2014-09-17 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Stowing mixture composition
RU2721566C1 (en) * 2018-12-12 2020-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Stowing mixture composition
RU2792863C1 (en) * 2022-03-15 2023-03-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" Method for preparing cementless backfill mixture

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БРОННИКОВ Д.М. и др. Закладочные работы в шахтах. - М.: Недра, 1989, с.114-115. *
ВОРОНИН К.М. Стабилизация структуры и свойств мартеновского шлака для повышения эффективности его использования в строительстве. - Магнитогорск: 1997, с.130. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2542074C1 (en) * 2014-02-19 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" Cement-free binder
RU2563902C1 (en) * 2014-09-17 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Stowing mixture composition
RU2721566C1 (en) * 2018-12-12 2020-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Stowing mixture composition
RU2792863C1 (en) * 2022-03-15 2023-03-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" Method for preparing cementless backfill mixture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Costa et al. Reduction in CO2 emissions during production of cement, with partial replacement of traditional raw materials by civil construction waste (CCW)
CA2239504C (en) A settable composition and uses therefor
US6402833B1 (en) Binder for mine tailings
CN104909677B (en) A kind of filling in mine sial base tailings cementing agent and preparation method thereof
CN103145354B (en) Compound tailings solidifying agent of a kind of no first-hand datum and its preparation method and application
Guo et al. Mechanical properties and microstructure of binding material using slag-fly ash synergistically activated by wet-basis soda residue-carbide slag
Özdemir et al. Utilization of clay wastes containing boron as cement additives
CN106348712A (en) Cementing filling material for co-processing lead-containing dangerous wastes of mine and preparation method of cementing filling material
CN108147782B (en) Sintered gangue hollow brick and production method thereof
CN106348711A (en) Cementing filling material for co-processing mercury-containing dangerous wastes of mine and preparation method of cementing filling material
CN106396592A (en) Mine cemented filling material for co-processing cadmium-containing hazardous wastes and preparation method of mine cemented filling material
CN112125543B (en) Composite gel material prepared from bulk solid wastes and preparation method thereof
CN106348713A (en) Cementing filling material for co-processing copper-containing dangerous waste of mine and preparation method of cementing filling material
CN105016643B (en) A kind of new miberal powder of utilization sludge production and preparation method thereof
KR20180051903A (en) Surface mixing method
KR20180027888A (en) Soft ground surface mixing and soil pavement process
RU2348814C1 (en) Stowage mixture composition
Yang et al. Physical-chemical coupling excitation of low activity coal gasification slag solid waste and its application as a backfill cementitious material
CN107879649A (en) A kind of cement for construction in sea and its production method
CN109293327B (en) Preparation and application methods of cement-free bulk industrial solid waste high-performance soil curing agent
CN106348714A (en) Cementing filling material for co-processing zinc-containing dangerous waste of mine and preparation method of cementing filling material
CN104909592B (en) High-magnesium waste stone dust-based composite mineral admixture, and applications thereof in medium-strength concrete
RU2302531C2 (en) Stowing mixture composition
RU2430043C1 (en) Clinkerless cement
KR20150114771A (en) Stabilizer composition of industrial wastes modified utilizing the carbonation for soft ground

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090904