RU2445464C1 - Stowing mix - Google Patents

Stowing mix Download PDF

Info

Publication number
RU2445464C1
RU2445464C1 RU2010138006/03A RU2010138006A RU2445464C1 RU 2445464 C1 RU2445464 C1 RU 2445464C1 RU 2010138006/03 A RU2010138006/03 A RU 2010138006/03A RU 2010138006 A RU2010138006 A RU 2010138006A RU 2445464 C1 RU2445464 C1 RU 2445464C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
specified
slag
limestone
less
water
Prior art date
Application number
RU2010138006/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Ахмедовна Ермолович (RU)
Елена Ахмедовна Ермолович
Олег Вячеславович Ермолович (RU)
Олег Вячеславович Ермолович
Алексей Вячеславович Ермолович (RU)
Алексей Вячеславович Ермолович
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ")
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ")
Priority to RU2010138006/03A priority Critical patent/RU2445464C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2445464C1 publication Critical patent/RU2445464C1/en

Links

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: stowing mix, containing crushed granulated blast-furnace slag, an inert filler, water and ground limestone, includes the specified acid slag of III grade, containing particles of less than 3 mcm - at least 13%, the specified limestone, containing particles of less than 3 mcm - 45%, the inert filler is represented by rock refuse from wet magnetic separation of ferruginous quartzites and additionally - a superplasticiser SP-1, at the following ratio of components, wt %: specified slag - 12; specified filler - 60; specified limestone - 10; superplasticiser SP-1 - 0.5 of slag content; water - balance.
EFFECT: reduced consumption of binders, higher strength of massif at the age of 28 days, wastes recycling, reduced contamination of environment.
1 ex, 2 tbl

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.

Известна закладочная смесь, включающая цемент, молотый гранулированный доменный шлак, заполнитель-песок и воду в следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент - 1,4-2; молотый гранулированный доменный шлак - 18,8-19,9; заполнитель - 62,8-63; вода - остальное [1].Known filling mixture, including cement, ground granulated blast furnace slag, aggregate sand and water in the following ratio of components, wt.%: Cement - 1.4-2; ground granulated blast furnace slag - 18.8-19.9; placeholder - 62.8-63; water - the rest [1].

Недостатками данной смеси являются низкая прочность (4,5 МПа в возрасте 180 суток), использование цемента и природного заполнителя.The disadvantages of this mixture are low strength (4.5 MPa at the age of 180 days), the use of cement and natural aggregate.

Известна закладочная смесь, включающая цемент, молотый гранулированный доменный шлак, заполнитель - молотый диабаз, измельченную солому и воду в следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент - 2,9-5,07; молотый гранулированный доменный шлак - 15,21-16,91; заполнитель - 52,24-53,22; вода - остальное [2].Known filling mixture, including cement, ground granulated blast furnace slag, aggregate - ground diabase, crushed straw and water in the following ratio of components, wt.%: Cement - 2,9-5,07; ground granulated blast furnace slag - 15.21-16.91; placeholder - 52.24-53.22; water - the rest [2].

Недостатками данной смеси также являются низкая прочность (5,12 МПа в возрасте 180 суток) и использование цемента.The disadvantages of this mixture are also low strength (5.12 MPa at the age of 180 days) and the use of cement.

Наиболее близким предлагаемому изобретению является состав закладочной смеси, включающий портландцемент, молотый доменный гранулированный шлак, инертный заполнитель, воду и молотый известняк, содержащий 80% класса крупности 0,074 мм (74 мкм). Инертный заполнитель содержит 8,8% пылевидных глинистых и илистых частиц, плотность 1,9 г/см3 [3].The closest to the invention is the composition of the filling mixture, including Portland cement, ground blast furnace granulated slag, inert aggregate, water and ground limestone, containing 80% of the particle size class 0,074 mm (74 μm). Inert aggregate contains 8.8% of dusty clay and silty particles, density 1.9 g / cm 3 [3].

Недостатками данного состава являются использование в качестве вяжущего дефицитного материала - цемента и шлака с высоким коэффициентом качества 2,1 (табл.1), невысокая прочность (2,8 МПа в возрасте 28 суток).The disadvantages of this composition are the use of a deficient binder material - cement and slag with a high quality factor of 2.1 (Table 1), low strength (2.8 MPa at the age of 28 days).

Задачей предлагаемого изобретения является исключение портландцемента и применение шлака более низкого сорта, повышение прочности закладочного массива и увеличение объемов утилизируемых техногенных отходов для существенного улучшения экологической среды региона.The task of the invention is the elimination of Portland cement and the use of slag of a lower grade, increasing the strength of the filling array and increasing the volume of utilized industrial waste to significantly improve the ecological environment of the region.

Для решения поставленной задачи предложена закладочная смесь, включающая молотый гранулированный доменный шлак, инертный заполнитель, воду и молотый известняк, причем содержит указанный кислый шлак III сорта, содержащий частицы менее 3 мкм не менее 13%, указанный известняк, содержащий частицы менее 3 мкм - 45%, в качестве инертного заполнителя - отходы обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов и дополнительно - суперпластификатор СП-1, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный шлак - 12; указанный заполнитель - 60; указанный известняк - 10; суперпластификатор СП-1 - 0,5 от содержания шлака; вода - остальное.To solve this problem, a filling mixture has been proposed, including ground granulated blast furnace slag, an inert aggregate, water and ground limestone, which contains the specified acidic slag grade III containing particles of less than 3 μm of at least 13%, said limestone containing particles of less than 3 μm - 45 %, as an inert filler - waste enrichment wet magnetic separation of ferruginous quartzite and optionally superplasticizer SP-1, with the following ratio of components, wt.%: the specified slag - 12; specified placeholder - 60; specified limestone - 10; superplasticizer SP-1 - 0.5 of the content of slag; water is the rest.

Технический результат - снижение расхода вяжущих, повышение прочности массива не ниже нормативной (5 МПа) в возрасте 28 суток, утилизация отходов гидрометаллургического производства, некондиционного известняка и отходов обогащения железистых кварцитов, снижение загрязнения окружающей среды.The technical result is a reduction in the consumption of binders, an increase in the strength of the massif not lower than the standard (5 MPa) at the age of 28 days, utilization of waste from hydrometallurgical production, substandard limestone and waste from the enrichment of ferruginous quartzite, and reduction of environmental pollution.

Пример.Example.

Гранулированный доменный кислый шлак III сорта, измельченный до содержания частиц: менее 1 мкм - 4,3%; менее 3 мкм - 12,6%; менее 5 мкм - 17,2%, смешали с отходами обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов, содержащими частицы: менее 1 мкм - 3,4%; менее 3 мкм - 12,6%; менее 5 мкм - 17,2%, и известняком, измельченным до содержания частиц менее 1 мкм - 13,92%; менее 3 мкм - 44,68%; менее 5 мкм - 56,85%, и затворили водой, в которую предварительно добавили суперпластификатор СП-1. Окончательную смесь перемешали до однородной консистенции. Из полученной смеси приготовили образцы размером 70×70×70 мм. Образцы выдержали в климатической камере в течение 2-3 суток до достижения распалубочной прочности образцов. В камере поддерживалась температура 20±20°С и относительная влажность 90-95%, т.е. условия, близкие к условиям твердения массива в шахте. После расформовки образцы вновь помещались в климатическую камеру для дальнейшего твердения в течение 28-90 суток, после чего определили механическую прочность с использованием гидравлического пресса. Получены следующие результаты: осадка конуса «СтройЦНИЛа» - 11,5 см, механическая прочность - 8,8 МПа в возрасте 28 суток и 13,4 МПа в возрасте 90 суток при содержании шлака - 12% и воды 17,94%.Granular blast furnace acidic slag of the III grade, crushed to the content of particles: less than 1 micron - 4.3%; less than 3 microns - 12.6%; less than 5 microns - 17.2%, mixed with waste enrichment wet magnetic separation of ferruginous quartzites containing particles: less than 1 micron - 3.4%; less than 3 microns - 12.6%; less than 5 microns - 17.2%, and limestone, crushed to a particle content of less than 1 micron - 13.92%; less than 3 microns - 44.68%; less than 5 microns - 56.85%, and closed with water, to which the superplasticizer SP-1 was previously added. The final mixture was mixed until a uniform consistency. Samples of 70 × 70 × 70 mm in size were prepared from the resulting mixture. The samples were kept in the climatic chamber for 2-3 days until the stripping strength of the samples was achieved. In the chamber, a temperature of 20 ± 20 ° С and a relative humidity of 90-95% were maintained, i.e. conditions close to the conditions of hardening of the array in the mine. After forming, the samples were again placed in a climatic chamber for further hardening for 28-90 days, after which the mechanical strength was determined using a hydraulic press. The following results were obtained: the draft of the StroyTsNIL cone was 11.5 cm, the mechanical strength was 8.8 MPa at the age of 28 days and 13.4 MPa at the age of 90 days with a slag content of 12% and water of 17.94%.

В прототипе при содержании цемента 0,22%, шлака 20,54% и воды 22,37% механическая прочность - 2,8 МПа в возрасте 28 суток и 5,4 МПа в возрасте 60 суток, осадка конуса «СтройЦНИЛа» - 11,5 см.In the prototype, with a cement content of 0.22%, slag of 20.54% and water of 22.37%, mechanical strength is 2.8 MPa at the age of 28 days and 5.4 MPa at the age of 60 days, the sediment cone "StroyTSNIL" - 11, 5 cm

В табл.1 приведен химический состав доменного гранулированного шлака, а в табл.2 - исходный валовый состав смесей и результаты испытаний механической прочности образцов, приготовленных из этих смесей.Table 1 shows the chemical composition of blast furnace granulated slag, and in table 2 - the initial gross composition of the mixtures and the results of testing the mechanical strength of samples prepared from these mixtures.

Гидравлические свойства доменного шлака оценивают по ГОСТ 3476-74 коэффициента качества К, который определяют по формулам:The hydraulic properties of blast furnace slag are evaluated according to GOST 3476-74 quality factor K, which is determined by the formulas:

при содержании окиси магния до 10%with a content of magnesium oxide up to 10%

%СаО+%Аl2О3+MgO% CaO +% Al 2 O 3 + MgO

Figure 00000001
Figure 00000001

%SiО2+%TiО2 % SiO 2 +% TiO 2

при содержании окиси магния более 10%:when the content of magnesium oxide is more than 10%:

%СаО+%Аl2O3+10% CaO +% Al 2 O 3 +10

Figure 00000002
Figure 00000002

%SiО2+%TiО2+%(MgO-10)% SiO 2 +% TiO 2 +% (MgO-10)

Для 1 сорта К=1,65, 2 сорта К=1,45, 3 сорта К=1,2.For grade 1 K = 1.65, grade 2 K = 1.45, grade 3 K = 1.2.

Таблица 1Table 1 Химический состав доменного шлакаThe chemical composition of blast furnace slag Коэффициент качества, КQuality factor, K CaO, %CaO,% SiО2,%SiO 2 ,% Аl2O3,%Al 2 O 3 ,% MgO, %MgO,% MnO,%MnO,% Прочие, %Other% ПрототипPrototype 2,12.1 37,437,4 31,031,0 24,024.0 4,14.1 0,40.4 3,13,1 Заявляемый составThe inventive composition 1,231.23 40,440,4 42,742.7 5,45,4 6,76.7 0,0260,026 4,784.78

Figure 00000003
Figure 00000003

Из табл.2 следует, что поставленная задача увеличения механической прочности закладочных смесей по прототипу(2,8 МПа) не ниже нормативной в возрасте 28 суток при сохранении консистенции смеси, пригодной для транспортирования, достигается при добавлении пластификатора СП-1 при условии содержания частиц менее 1 мкм в молотом известняке не менее 13,9%.From table 2 it follows that the task of increasing the mechanical strength of the filling mixtures according to the prototype (2.8 MPa) is not lower than the normative at the age of 28 days while maintaining the consistency of the mixture suitable for transportation, is achieved by adding plasticizer SP-1, provided that the particle content is less than 1 micron in ground limestone at least 13.9%.

Использование предложенного технического решения полностью исключает потребление для закладочных работ дорогостоящего цемента, а также позволяет обеспечить высокие технологические свойства закладочных смесей - подвижность и нормативную прочность в возрасте до 28 суток при сокращении объема воды, замену шлака на более низкосортный и увеличить объемы утилизируемых техногенных отходов для существенного улучшения экологической среды региона.The use of the proposed technical solution completely eliminates the consumption of expensive cement for filling operations, and also ensures high technological properties of filling mixtures - mobility and standard strength under the age of 28 days with a decrease in water volume, replacement of slag with a lower grade and increase the volume of utilized industrial waste for significant improving the ecological environment of the region.

1. А.Л.Требуков. Применение твердеющей закладки при подземной добыче руд. - М.: Недра, 1981, с.31.1. A.L. Trebukov. The use of hardening bookmarks in underground ore mining. - M .: Nedra, 1981, p.31.

2. Патент РФ №2270921, опубликован 27.02.2006 г.2. RF patent No. 2270921, published February 27, 2006.

3. А.с. №673560, опубликовано 30.08.1991 г.3. A.S. No. 673560, published 08/30/1991

Claims (1)

Закладочная смесь, включающая молотый гранулированный доменный шлак, инертный заполнитель, воду и молотый известняк, отличающаяся тем, что содержит указанный кислый шлак III сорта, содержащий частицы менее 3 мкм не менее 13%, указанный известняк, содержащий частицы менее 3 мкм - 45%, в качестве инертного заполнителя - отходы обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов и дополнительно - суперпластификатор СП-1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанный шлак 12 Указанный заполнитель 60 Указанный известняк 10 Суперпластификатор СП-1 0,5 от содержания шлака Вода Остальное
The filling mixture, including ground granulated blast furnace slag, an inert aggregate, water and ground limestone, characterized in that it contains the specified acidic slag grade III containing particles of less than 3 μm of at least 13%, the specified limestone containing particles of less than 3 μm - 45%, as an inert filler - waste enrichment wet magnetic separation of ferruginous quartzite and additionally - superplasticizer SP-1 in the following ratio of components, wt.%:
Specified Slag 12 Specified Placeholder 60 Indicated Limestone 10 Superplasticizer SP-1 0.5 of the content of slag Water Rest
RU2010138006/03A 2010-09-13 2010-09-13 Stowing mix RU2445464C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010138006/03A RU2445464C1 (en) 2010-09-13 2010-09-13 Stowing mix

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010138006/03A RU2445464C1 (en) 2010-09-13 2010-09-13 Stowing mix

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2445464C1 true RU2445464C1 (en) 2012-03-20

Family

ID=46030177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010138006/03A RU2445464C1 (en) 2010-09-13 2010-09-13 Stowing mix

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2445464C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531408C1 (en) * 2013-04-24 2014-10-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Stowing composition
RU2533504C1 (en) * 2013-07-08 2014-11-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Crude mixture for imitation of natural stone

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1673560A1 (en) * 1988-01-05 1991-08-30 Соколовско-Сарбайское Горно-Обогатительное И Производственное Объединение Mixture for stowing used-up workings
EP0605075A1 (en) * 1992-12-29 1994-07-06 Halliburton Company Soil-cement compositions and their use
RU2270921C1 (en) * 2004-08-02 2006-02-27 Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова Backfill mix
RU2302531C2 (en) * 2005-06-30 2007-07-10 Норильский индустриальный институт Stowing mixture composition
RU2396435C1 (en) * 2009-07-13 2010-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет" Composition of stowage mixture

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1673560A1 (en) * 1988-01-05 1991-08-30 Соколовско-Сарбайское Горно-Обогатительное И Производственное Объединение Mixture for stowing used-up workings
EP0605075A1 (en) * 1992-12-29 1994-07-06 Halliburton Company Soil-cement compositions and their use
RU2270921C1 (en) * 2004-08-02 2006-02-27 Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова Backfill mix
RU2302531C2 (en) * 2005-06-30 2007-07-10 Норильский индустриальный институт Stowing mixture composition
RU2396435C1 (en) * 2009-07-13 2010-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет" Composition of stowage mixture

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТРЕБУКОВ А.Л. Применение твердеющей закладки при подземной добыче руд. - М.: Недра, 1981, с.31. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531408C1 (en) * 2013-04-24 2014-10-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Stowing composition
RU2533504C1 (en) * 2013-07-08 2014-11-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Crude mixture for imitation of natural stone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7837412B2 (en) Binder for mine tailings, alluvial sand and the like
RU2396435C1 (en) Composition of stowage mixture
CN103043975B (en) Mine whole-tailing alkali binding material bond filling material
Lozano-Lunar et al. Safe use of electric arc furnace dust as secondary raw material in self-compacting mortars production
KR20060102756A (en) A concrete admixture using waste tailing and methode of thereof
CN104086131B (en) Road pavements that building waste is prepared with agstone compound and preparation method thereof
CN112374843B (en) Method for preparing mine filling concrete by utilizing wet-grinding steel slag ore pulp
CN112125543B (en) Composite gel material prepared from bulk solid wastes and preparation method thereof
CN107352907A (en) A kind of preparation method of colliery filling slurry
CN103819158B (en) The preparation method of high volume stability concrete
US20130098272A1 (en) Method and compositions for pozzolanic binders derived from non-ferrous smelter slags
CN110482966B (en) Composite cemented filling material and preparation method and application thereof
RU2433274C1 (en) Filling mixture composition
Cwirzen Properties of SCC with industrial by-products as aggregates
CN105174823A (en) Asphalt concrete packing and asphalt concrete
RU2445464C1 (en) Stowing mix
RU2302531C2 (en) Stowing mixture composition
Hu et al. Chloride transport and thermoactivated modification of sustainable cement-based materials with high-content waste concrete powder
Ferrazzo et al. Mechanical and environmental behavior of waste foundry sand stabilized with alkali-activated sugar cane bagasse ash-eggshell lime binder
James et al. Role of phosphogypsum and ceramic dust in amending the early strength development of a lime stabilized expansive soil
CN112759343A (en) Solid waste based low-alkalinity porous ecological pervious concrete and preparation method thereof
KR101159914B1 (en) Concrete composition comprising slag
EP2085366A2 (en) Method for producing hydraulic binding agent in a form of activated fly ash, activated fly ash, hydraulic binding agent, sulfur or cement concrete, mineral-asphalt mixture and application of the activated fly ash
RU2456456C1 (en) Hardening stowing mixture
Sverguzova et al. Using ferruginous quartzite tailings in dry building mixes

Legal Events

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

Effective date: 20160914