固化材料、应用及应用方法技术

本发明专利技术提供了一种固化材料、应用及应用方法，具体涉及尾砂堆存技术领域。该固化材料包括粉体固化材料和液体固化材料；液体固化材料包括羧基丁苯胶乳。液体固化材料包括羧基丁苯乳胶2

【技术实现步骤摘要】
固化材料、应用及应用方法


[0001]本专利技术涉及尾砂堆存
，尤其是涉及一种固化材料、应用及应用方法。

技术介绍

[0002]尾矿砂（尾砂）是矿石选别后遗留下的固体废料，由于尾砂不能全部用于井下充填，必然有一部分结余尾砂需要处理，因此结余尾砂的无害化处理成了矿业的热点问题。
[0003]尾砂的地表无害化堆存是处置结余尾砂的一种方式，尾砂固化的过程是先将尾砂浆体与固化材料进行混合，混合体发生物理或者化学反应实现尾砂固结的过程。有些矿山的尾砂中含有重金属元素Pb、Mn、Cr等，在自然条件下运移至地表会造成地表土壤等的重金属污染。而且现有的混合体水泥掺量大，在固化过程中易开裂，抗断裂性能差，堆体安全性差。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种固化材料，旨在解决现有固化材料的水泥掺量大，在固化过程中易开裂，抗断裂性能差，堆体安全稳定性差以及未考虑尾砂中的重金属元素对环境的污染问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术特采用如下技术方案：本专利技术的第一方面提供了一种固化材料，包括粉体固化材料和液体固化材料；所述液体固化材料包括羧基丁苯胶乳。
[0007]可选地，所述液体固化材料包括按质量份数计的羧基丁苯乳胶2
‑
8份。
[0008]可选地，所述粉体固化材料包括矿渣粉、生石灰和水泥。
[0009]优选地，所述粉体固化材料包括按质量份数计的矿渣粉50
‑
>65份、生石灰15
‑
30份和水泥4
‑
10份。
[0010]可选地，所述粉体固化材料还包括按质量份数计的纤维2
‑
10份。
[0011]可选地，所述纤维包括玻璃纤维、玄武岩纤维、聚丙烯纤维和石棉纤维中的至少一种。
[0012]可选地，所述粉体固化材料的比表面积为380
‑
600m2/kg。
[0013]优选地，所述纤维为聚丙烯纤维。
[0014]优选地，所述聚丙烯纤维的密度为0.86
‑
0.91g/cm3。
[0015]优选地，所述聚丙烯纤维的直径20
‑
30μm。
[0016]优选地，所述聚丙烯纤维的长度6
‑
21mm。
[0017]优选地，所述聚丙烯纤维的抗拉强度≥700Mpa。
[0018]优选地，所述聚丙烯纤维的断裂延伸率为25
‑
30%。
[0019]可选地，所述羧基丁苯胶乳的pH为7
‑
9。
[0020]优选地，所述羧基丁苯胶乳的固含量为43
‑
47wt.%。
[0021]优选地，所述羧基丁苯胶乳的黏度为10mPa
·
s
‑
20mPa
·
s。
[0022]优选地，所述羧基丁苯胶乳的苯乙烯质量分数为0.001%
‑
0.01%。
[0023]本专利技术的第二方面提供了所述的固化材料在尾砂堆存中的应用。
[0024]本专利技术的第三方面提供了第二方面所述应用的应用方法，将所述的固化材料与尾砂按照质量比1:12
‑
20混合均匀后堆存。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1．本专利技术提供的固化材料中高分子材料羧基丁苯胶乳的加入降低了水泥的用量，其呈碱性可稳固尾砂中的重金属元素Pb、Mn、Cr等，阻隔其运移到土壤等中，保护环境。而且固化后能胶结其他原料形成三维铰链网状结构，增强固结体的稳定性；此外，羧基丁苯胶乳是高分子有机化合物，可在微生物的作用下分解到堆体中，为草本植物的生长提供有机物质，进一步保护堆体，防止风吹日晒、雨水冲刷等破坏堆体结构。粉体固化材料与尾砂浆体中的水反应生成碱性物质，可提高尾砂浆体的pH值，进一步稳固尾砂中的重金属元素Pb、Mn、Cr等，减少尾砂对环境的污染，取得良好的经济和社会价值。
[0026]2．本专利技术提供的固化材料在尾砂堆存中的应用，可实现尾砂的地表无害化堆存，并保证堆存体的稳定性和环保性。
[0027]3．本专利技术提供的应用方法，方法简单处理量大，适合大规模推广使用。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为实施例1形成的固结体的三维铰链网状结构；图2为实施例1形成的固结体上微生物生长图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置布置和设计。
[0031]本专利技术的第一方面提供了一种固化材料，包括粉体固化材料和液体固化材料；所述液体固化材料包括羧基丁苯胶乳。
[0032]本专利技术提供的固化材料中高分子材料羧基丁苯胶乳的加入降低了水泥的用量，其呈碱性可稳固尾砂中的重金属元素Pb、Mn、Cr等，阻隔其运移到土壤等中，保护环境。而且固化后能胶结其他原料形成三维铰链网状结构，增强固结体的稳定性；此外，羧基丁苯胶乳是高分子有机化合物，可在微生物的作用下分解到堆体中，为草本植物的生长提供有机物质，进一步保护堆体，防止风吹日晒、雨水冲刷等破坏堆体结构。粉体固化材料与尾砂浆体中的水反应生成碱性物质，提高了尾砂浆体的pH值，可稳固尾砂中的重金属元素Pb、Mn、Cr等，减少尾砂对环境的污染。各原料协同配合共同作用，解决了本申请的技术问题，具有良好的经
济和社会价值。
[0033]羧基丁苯胶乳是以丁二烯、苯乙烯加少量羧酸及其它助剂，通过乳液聚合生成的共聚物，是一种带有蓝紫色光泽的乳白色水分散体。结合苯乙烯比例较高，具有较高的粘结力和结膜强度，机械及化学稳定性好，流动性、贮存稳定性均佳，填充量大等优点。残留苯类单体甚微，属环保型产品。羧基丁苯胶乳作为固化材料的一部分，可以调节粉体固化材料的空隙，增加尾砂固结体的韧性，提高尾砂固结体的强度和结构稳定性。
[0034]可选地，所述液体固化材料包括按质量份数计的羧基丁苯乳胶2
‑
8份。
[0035]当羧基丁苯乳胶的质量份数低于2份时，对固化材料的胶结作用微弱；当羧基丁苯乳胶的质量份数高于8份时，会大幅增加固化材料的成本，不利于工业应用。
[0036]在本专利技术的一些实施方式中，羧基丁苯乳胶的质量份数典型但非限制性的为2份、3份、4份、5份、6份、7份或8份。
[0037]可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固化材料，其特征在于，包括粉体固化材料和液体固化材料；所述液体固化材料包括羧基丁苯胶乳。2.根据权利要求1所述的固化材料，其特征在于，所述液体固化材料包括按质量份数计的羧基丁苯乳胶2
‑
8份。3.根据权利要求1所述的固化材料，其特征在于，所述粉体固化材料包括按质量份数计的矿渣粉50
‑
65份、生石灰15
‑
30份和水泥4
‑
10份。4.根据权利要求1所述的固化材料，其特征在于，所述粉体固化材料还包括按质量份数计的纤维2
‑
10份。5.根据权利要求4所述的固化材料，其特征在于，所述纤维包括玻璃纤维、玄武岩纤维、聚丙烯纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅国栋，王伟象，崔益源，王莎，谢旭阳，李坤，王雅莉，卢尧，李垚萱，
申请(专利权)人：矿冶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：