一种用于矿山充填材料的激发剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于矿山充填材料的激发剂及其制备方法。所述激发剂包括钢渣76～78份、硅酸钠14～16份、硫酸铝2～4份、硫酸铵4～6份，所述激发剂还包括高分子吸水树脂、氧化钙、经碱处理的微晶纤维素。所述用于矿山充填材料的激发剂制备方法，包括粉碎物料、混合粉状钢渣和粉状硅酸钠、加入粉状硫酸铝、加入粉状硫酸铵等步骤，所述方法还包括加入高分子吸水树脂、加入氧化钙、加入经碱处理的微晶纤维素等步骤。采用本发明专利技术所述的用于矿山充填材料的激发剂制备方法得到的激发剂能够提高胶凝剂的产品合格率，降低生产成本，使激发剂具有较好的流动性，能够提供更强的碱性，具有较好的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种用于矿山充填材料的激发剂及其制备方法
本专利技术涉及矿山充填材料技术，具体涉及一种用于矿山充填材料的激发剂及其制备方法。
技术介绍
采矿工业形成较多的采空区，造成地面沉降、塌陷等问题，给人民群众的生产生活造成诸多不利影响，影响生产生活的安全。同时采矿业和冶金行业产生大量尾矿、钢渣等固体废弃物，其存放占用大量土地，也造成资源浪费。将尾矿和钢渣等固体废弃物回填到采空区，成为充填开采，可以消纳固体废弃物的同时，能够较大程度的缓解采空区的地面沉降、塌陷等问题，可谓一举两得。胶凝剂是充填开采过程中需要添加的固体物质，能够起到加快充填材料的固结，增大充填固结物料的抗压强度的作用。而激发剂又是胶凝剂不可缺少的组成部分。现有技术中的激发剂存在性能不达标，流动性较差，提供的碱性不足，生产的胶凝剂合格率较低，使用成本较高的问题。因此，需要提供一种用于矿山充填材料的激发剂及其制备方法，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种用于矿山充填材料的激发剂及其制备方法，使用该用于矿山充填材料的激发剂及其制备方法，能够提高胶凝剂的产品合格率，降低生产成本，使激发剂具有较好的流动性，能够提供更强的碱性，。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种用于矿山充填材料的激发剂，所述激发剂包括钢渣、硅酸钠、硫酸铝和硫酸铵；所述用于矿山充填材料的激发剂按下列重量份的原料制成：钢渣76～78份、硅酸钠14～16份、硫酸铝2～4份、硫酸铵4～6份；所述钢渣包括电炉钢渣，所述钢渣是在干燥条件下自然冷却得到，所述干燥条件是指环境湿度在5％以下；所述硅酸钠包括固态硅酸钠，所述固态硅酸钠是干法浇铸成型制备得到的；所述硫酸铝包括无水硫酸铝；所述硫酸铵包括无水硫酸铵。优选地，所述激发剂包括钢渣、硅酸钠、硫酸铝和硫酸铵；所述用于矿山充填材料的激发剂按下列重量份的原料制成：钢渣77份、硅酸钠15份、硫酸铝3份、硫酸铵5份；所述钢渣包括电炉钢渣，所述钢渣是在干燥条件下自然冷却得到，所述干燥条件是指环境湿度为5％；所述硅酸钠包括固态硅酸钠，所述固态硅酸钠是干法浇铸成型制备得到的；所述硫酸铝包括无水硫酸铝；所述硫酸铵包括无水硫酸铵。优选地，所述钢渣中各物质的质量含量为金属铁4％～6％，氧化镁4％～5％，氧化锰1.1％～2.3％。优选地，所述激发剂还包括高分子吸水树脂，所述高分子吸水树脂的添加量为0.1～0.3重量份，其作用是避免所述激发剂储存环境存在的水蒸气对激发性能的降低。优选地，所述激发剂还包括氧化钙，所述氧化钙的添加量为1～2重量份，其作用是避免所述激发剂储存环境存在的二氧化碳对激发性能的降低。第二方面，本专利技术提供一种用于矿山充填材料的激发剂制备方法，所述方法包括以下步骤：步骤1)粉碎物料：将钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别放入粉碎机中，使钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别被粉碎为粒度20微米～30微米、40微米～60微米、10微米～20微米、100微米～120微米的粉状物，分别得到粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝、粉状硫酸铵，所述粉碎的环境湿度在5％以下；步骤2)混合粉状钢渣和粉状硅酸钠：取步骤1)得到的粉状钢渣76～78重量份，输送至V型混料机中，将其转速设置在15～20转/分钟，混合5～7分钟后，加入14～16重量份的步骤1)得到的粉状硅酸钠，将V型混料机的转速提高至24～26转/分钟，混合20～30分钟，得到粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物；步骤3)加入粉状硫酸铝：取步骤1)得到的粉状硫酸铝2～4重量份，加入到步骤2)得到的粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物，将V型混料机的转速设置在22～24转/分钟，混合10～18分钟，得到粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物；步骤4)加入粉状硫酸铵：取步骤1)得到的粉状硫酸铵4～6重量份，加入到步骤3)得到的粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物，将V型混料机的转速设置在12～16转/分钟，混合30～48分钟，得到激发剂。优选地，所述V型混料机的物料容器为密封容器。优选地，所述步骤2)至步骤4)的物料混合过程中，所述V型混料机的物料容器中充入干燥的氮气进行保护，防止水和二氧化碳降低激发剂的性能。优选地，所述步骤4)后还包括加入高分子吸水树脂步骤，取0.1～0.3重量份的高分子吸水树脂加入到激发剂中，将V型混料机的转速设置在8～13转/分钟，混合30～36分钟。优选地，所述步骤4)后还包括加入氧化钙步骤，取1～2重量份的粒度为30～60微米的氧化钙加入到激发剂中，将V型混料机的转速设置在18～24转/分钟，混合20～25分钟。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：(1)解决了当前激发剂性能不稳定的问题，提高了其用于生产胶凝剂的产品合格率，使产品合格率由低于90％，提高到90％以上；(2)使用本专利技术的激发剂生产胶凝剂，具有更好的流动性，能够提供更强的碱性，降低了胶凝剂的生产成本，使其吨生产成本降低58元以上；(3)该产品的研制是以炼钢、炼铁及球团生产中所产生的固废为依托，减少了固废对环境的污染，充分利用了固废中有效元素，减少了资源的浪费；(4)具有较好的经济和社会效益，按年产10万吨的胶凝剂的产能计算，每年可创造3700万元的销售收入，净利润达1350万元，全年上缴税金达370万元，还可以创造近40人的就业岗位。具体实施方式本专利技术提供一种用于矿山充填材料的激发剂及其制备方法，使用该用于矿山充填材料的激发剂及其制备方法，能够提高胶凝剂的产品合格率，降低生产成本。本专利技术提供用于矿山充填材料的激发剂，激发剂包括钢渣、硅酸钠、硫酸铝和硫酸铵；用于矿山充填材料的激发剂按下列重量份的原料制成：钢渣76～78份、硅酸钠14～16份、硫酸铝2～4份、硫酸铵4～6份；钢渣包括电炉钢渣，钢渣是在干燥条件下自然冷却得到，干燥条件是指环境湿度在5％以下；硅酸钠包括固态硅酸钠，固态硅酸钠是干法浇铸成型制备得到的；硫酸铝包括无水硫酸铝；硫酸铵包括无水硫酸铵。优选地，激发剂包括钢渣、硅酸钠、硫酸铝和硫酸铵；用于矿山充填材料的激发剂按下列重量份的原料制成：钢渣77份、硅酸钠15份、硫酸铝3份、硫酸铵5份；钢渣包括电炉钢渣，钢渣是在干燥条件下自然冷却得到，干燥条件是指环境湿度为5％；硅酸钠包括固态硅酸钠，固态硅酸钠是干法浇铸成型制备得到的；硫酸铝包括无水硫酸铝；硫酸铵包括无水硫酸铵。本专利技术的激发剂中添加钢渣的主要作用是增加胶凝剂中硅酸三钙、硅酸二钙的含量，提高制备得到的胶凝剂的活性度。本专利技术的激发剂中添加硅酸钠的作用是增加胶凝剂的粘结度，提高胶凝剂的抗压强度。本专利技术的激发剂中添加硫酸铝的作用是提高胶凝剂的凝结速度，使其满足速凝的要求。本专利技术的激发剂中添加硫酸铵的作用是起催化与板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于矿山充填材料的激发剂，其特征在于，包括：钢渣、硅酸钠、硫酸铝和硫酸铵；/n所述用于矿山充填材料的激发剂按下列重量份的原料制成：钢渣76～78份、硅酸钠14～16份、硫酸铝2～4份、硫酸铵4～6份；/n所述钢渣包括电炉钢渣，所述钢渣是在干燥条件下自然冷却得到，所述干燥条件是指环境湿度在5％以下；/n所述硅酸钠包括固态硅酸钠，所述固态硅酸钠是干法浇铸成型制备得到的；/n所述硫酸铝包括无水硫酸铝；/n所述硫酸铵包括无水硫酸铵。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于矿山充填材料的激发剂，其特征在于，包括：钢渣、硅酸钠、硫酸铝和硫酸铵；
所述用于矿山充填材料的激发剂按下列重量份的原料制成：钢渣76～78份、硅酸钠14～16份、硫酸铝2～4份、硫酸铵4～6份；
所述钢渣包括电炉钢渣，所述钢渣是在干燥条件下自然冷却得到，所述干燥条件是指环境湿度在5％以下；
所述硅酸钠包括固态硅酸钠，所述固态硅酸钠是干法浇铸成型制备得到的；
所述硫酸铝包括无水硫酸铝；
所述硫酸铵包括无水硫酸铵。


2.根据权利要求1所述的用于矿山充填材料的激发剂，其特征在于，包括：钢渣、硅酸钠、硫酸铝和硫酸铵；
所述用于矿山充填材料的激发剂按下列重量份的原料制成：钢渣77份、硅酸钠15份、硫酸铝3份、硫酸铵5份；
所述钢渣包括电炉钢渣，所述钢渣是在干燥条件下自然冷却得到，所述干燥条件是指环境湿度为5％；
所述硅酸钠包括固态硅酸钠，所述固态硅酸钠是干法浇铸成型制备得到的；
所述硫酸铝包括无水硫酸铝；
所述硫酸铵包括无水硫酸铵。


3.根据权利要求1所述的用于矿山充填材料的激发剂，其特征在于，所述钢渣中各物质的质量含量为金属铁4％～6％，氧化镁4％～5％，氧化锰1.1％～2.3％。


4.根据权利要求1所述的用于矿山充填材料的激发剂，其特征在于，所述激发剂还包括高分子吸水树脂，所述高分子吸水树脂的添加量为0.1～0.3重量份，其作用是避免所述激发剂储存环境存在的水蒸气对激发性能的降低。


5.根据权利要求1所述的用于矿山充填材料的激发剂，其特征在于，所述激发剂还包括氧化钙，所述氧化钙的添加量为1～2重量份，其作用是避免所述激发剂储存环境存在的二氧化碳对激发性能的降低。


6.一种用于矿山充填材料的激发剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)粉碎物料：将钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别放入粉碎机中，使钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别被粉碎为粒度20微米～30...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦林春，梁宝东，闫得慧，李伟，
申请(专利权)人：内蒙古金辉稀矿股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15