【技术实现步骤摘要】
全固废胶凝材料与混合骨料充填料浆的优化方法
本专利技术属于充填采矿
，具体涉及一种全固废胶凝材料与混合骨料充填料浆的优化方法。
技术介绍
随着我国经济高速发展以及对资源持续开发，高品位和条件好的资源日趋枯竭，面临埋藏深、地压大以及富水等难采矿体开采。充填采矿法是实现安全、环保和绿色开采的首要选择。目前不仅有色黄金等贵金属矿山充填法采矿开采比例逐年提高，而且逐渐推广应用于铁矿和煤炭开采。充填采矿成本高、经济效益低，在贱金属和煤矿中应用，面临经济效益问题。因此，通过降低充填采矿成本来提高充填采矿的经济效益，是充填采矿推广应用的关键所在。尤其近年来，为了提高选矿回收率以及粉磨技术的进步，尾矿粉磨越来越细，200目以上细颗粒含量达到80％以上，导致胶结充填体强度更低、料浆流动性更差，不仅增大充填技术难度，而且还进一步提高充填成本，致使铁矿充填法采矿面临更大难题。为此，人们在一直探索低成本胶凝材料和高效充填采矿技术。中国专利技术专利CN1291631A、CN1273222A、CN102887693A公开了矿用充填胶结材料...
【技术保护点】
1.一种全固废胶凝材料的优化方法，其特征在于，其步骤包括：/n（1）将钢渣、工业副产石膏和矿渣分别破碎磨成粉体，然后进行粒径分布特征分析；/n（2）将上述三种粉体，按照不同配比混合制备成全固废胶凝材料作为胶凝剂，与粗细尾砂混合骨料和水混合搅拌制备成充填料浆；/n（3）所述的充填料浆开展胶结充填体7d、28d强度和28d充填体膨胀率测试，获得胶结充填体7d、28d强度和28d充填体膨胀率测试结果；/n（4）采用二次多项式对上述测试结果进行逐步回归分析，建立胶结充填体7d、28d强度和28d充填体膨胀率模型：/n
【技术特征摘要】
1.一种全固废胶凝材料的优化方法，其特征在于，其步骤包括：
（1）将钢渣、工业副产石膏和矿渣分别破碎磨成粉体，然后进行粒径分布特征分析；
（2）将上述三种粉体，按照不同配比混合制备成全固废胶凝材料作为胶凝剂，与粗细尾砂混合骨料和水混合搅拌制备成充填料浆；
（3）所述的充填料浆开展胶结充填体7d、28d强度和28d充填体膨胀率测试，获得胶结充填体7d、28d强度和28d充填体膨胀率测试结果；
（4）采用二次多项式对上述测试结果进行逐步回归分析，建立胶结充填体7d、28d强度和28d充填体膨胀率模型：
R
7d
=F1(Y)；R28d=F2(Y)；V28d=F3(Y)；
式中，R7d代表胶结充填体7d强度；R28d代表胶结充填体28d强度；V28d代表28d充填体膨胀率；F1(Y)代表胶结充填体7d强度模型；F2(Y)代表胶结充填体28d强度模型；F3(Y)代表28d充填体膨胀率模型；Y=﹛y1,y2,…,yn﹜T代表全固废胶凝材料配比变量；
（5）以胶结充填体强度≥42.5水泥胶结充填体强度和28d充填体无膨胀劣化为条件，确定胶结充填体7d、28d强度和28d充填体膨胀率设计指标：[R7d]、[R28d]、[V28d]；其中，[R7d]、[R28d]代表42.5水泥胶结充填体7d和28d强度，根据胶结充填体强度试验确定；[V28d]代表28d充填体膨胀率的设计指标，[V28d]≤8%；
（6）根据钢渣、矿渣和工业副产石膏的利用成本，进行全固废胶凝材料成本核算，建立全固废胶凝材料成本模型为：CT=F4(Y)；
式中，CT代表全固废胶凝材料成本；F4(Y)代表全固废胶凝材料成本模型；
（7）以全固废胶凝材料成本为优化目标，以胶结充填体7d、28d强度和28d充填体膨胀率的设计指标为约束条件，建立全固废胶凝材料配比优化模型：
优化目标：MinCT=MinF4(Y)
约束条件：R7d=F1(Y)≥[R7d]；R28d=F2(Y)≥[R28d]；V28d=F3(Y)≤[V28d]；
（8）求解上述的全固废胶凝材料配比优化模型得到优化配比，由此制备出全固废胶凝材料。
2.根据权利要求1所述的全固废胶凝材料的优化方法，其特征在于：所述步骤（1）中，粉体比表面积≥400m2/kg、含水率＜3wt%。
3.根据权利要求1所述全固废胶凝材料的优化方法，其特征在于，所述步骤（1）中，工业副产石膏包括脱硫石膏、氟石膏和磷石膏；钢渣为转炉钢渣，矿渣为高炉矿渣。
4.根据权利要求1、2或3所述全固废胶凝材料的优化方法，其特征在于，所述步骤（2）中，全固废胶凝材料配比为：钢渣30～40wt%、脱硫石膏15～20wt%，其余为矿渣；充...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭斌，吴凡，杨晓炳，李茂辉，路燕泽，李胜辉，陈彦亭，高谦，胡亚军，涂光富，杨楠，曾莉，
申请(专利权)人：河北钢铁集团矿业有限公司，北京科技大学，北方民族大学，
类型：发明
国别省市：河北;13
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