一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂及其应用，属于充填固化剂技术领域，包括以下按质量配比的原料：超细矿渣粉35％

【技术实现步骤摘要】
一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂及其应用


[0001]本专利技术涉及充填固化剂
，尤其涉及一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂及其应用。

技术介绍

[0002]一般来说，矿石中有价金属的含量普遍较低，因此矿产资源的开采会产生大量尾砂。中国有丰富的矿产资源，每年的尾砂产生量和堆积量庞大；随着国民环保意识的提升，以及国家对采矿环境安全的严苛要求，减少矿区废弃物产生甚至无废弃物的采矿法是采矿技术发展的必然方向。
[0003]充填采矿技术是一种科学的绿色采矿技术，也是未来采矿领域的发展方向之一，目前在我国有色金属矿充填开采中，选用的固化剂一般为水泥、胶固粉，上述两种固化剂针对超细尾砂的固化效果均不理想，出现早期强度偏低、成本偏高等问题。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题在于提出一种固化效果好、胶结充填体强度高、经济环保且具有良好工业前景和社会效益的全尾矿渣充填用固化剂。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术提供的一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂，包括以下按质量配比的原料：超细矿渣粉35％
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45％，水泥20％
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30％，石膏粉和石灰粉2％
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8％，尾矿微粉25％
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35％；
[0007]所述超细矿渣粉为铁厂的水淬高炉炉渣，经过烘干、研磨和选粉处理，所述尾矿微粉为经过烘干、研磨和选粉处理的有色金属选矿的全尾矿渣和多种试剂混合配制而成；
[0008]所述试剂包括激活剂、激活促进剂、促凝剂和矿物表面活化剂，所述尾矿微粉中的质量配比为：有色金属选矿的尾矿渣85％
‑
90％，激活剂5％
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15％，激活促进剂0.3％
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1.2％，促凝剂0.3％
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1.2％，矿物表面活化剂0.05％
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0.2％。
[0009]本专利技术优选地技术方案在于，所述超细矿渣粉的比表面积大于500m2/kg，产品等级达到S95级以上。
[0010]本专利技术优选地技术方案在于，所述水泥包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和铝酸盐水泥中的一种或多种，所述硅酸盐水泥强度等级≥52.5，且在充填固化剂中的掺量为0
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30％，所述硫铝酸盐水泥和铝酸盐水泥强度等级≥42.5，且在充填固化剂中的掺量为0
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8％。
[0011]本专利技术优选地技术方案在于，所述石膏粉和石灰粉由石膏和石灰石通过研磨得到，其表面积大于400m2/kg，且石膏粉和石灰粉的掺合比为3：2。
[0012]本专利技术优选地技术方案在于，所述尾矿微粉的比表面积为450m2/kg
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550 m2/kg，其中尾矿微粉颗粒45μm方孔筛的筛余量小于10％，三氧化硫含量小于3.5％。
[0013]本专利技术优选地技术方案在于，所述激活剂为Na2CO3、K2CO3、Na2SiO3和K2SiO3中的任意一种或多种混合而成，所述激活促进剂为氟硅酸钠，所述促凝剂为纯度为98％
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99.5％的无水氢氧化锂，所述矿物表面活化剂为三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺等多种烷基醇胺类和糖蜜配制而成。
[0014]一种全尾矿渣充填用固化剂在制备矿山充填材料中的应用，所述矿山充填材料为矿山有色金属选矿产生的全尾矿渣与全尾矿渣充填用固化剂进行混合搅拌形成的井下充填材料。
[0015]本专利技术优选地技术方案在于，所述矿山有色金属选矿产生的全尾矿渣的含水率小于40wt％。
[0016]本专利技术优选地技术方案在于，所述充填材料的浆体中的水含量小于等于 35wt％。
[0017]本专利技术优选地技术方案在于，所述全尾矿渣充填用固化剂与矿山有色金属选矿产生的全尾矿渣的灰砂比为1：4，1：6，1：8，1：10中的一种。
[0018]本专利技术的有益效果为：本专利技术为一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂，通过研磨后得到的超细矿渣粉、水泥和尾矿微粉，进行充分混合均匀获得，在保证固化效果的同时，降低了固化剂的生产成本，且胶结充填体的强度高，3 天强度能够达到0.5MPa以上，减少了充填作业的等待时间，且后期强度可以不断增强，7天强度能够达到1.4MPa以上，28天的强度额能够达到2.5MPa以上，固化剂的固化效果好，且经济环保，具有良好的工业前景和社会效益。
具体实施方式
[0019]下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。
[0020]实施例1
[0021]一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂，包括以下按质量配比的原料：超细矿渣粉43％，硅酸盐水泥25％，铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥5％，石膏和生石灰2％，尾矿微粉25％，其中尾矿微粉中尾矿渣90％，Na2CO36％，K2SiO32.6％，氟硅酸钠0.8％，氢氧化锂0.5％，三乙醇胺0.1％；
[0022]水淬高炉炉渣经过球磨机处理后获得超细矿渣粉，其比表面积为510 m2/kg，且产品等级达到S95级；
[0023]将石膏和生石灰放入球磨机中进行研磨处理，获得石膏粉和石灰粉，其比表面积为410m2/kg，且石膏粉和石灰粉的掺合比为3：2；
[0024]将有色金属选矿的全尾矿渣加入至球磨机中进行研磨处理，且研磨过程中加入Na2CO3，K2SiO3，氟硅酸钠，氢氧化锂和三乙醇胺，从而获得尾矿微粉，其比表面积为500m2/kg，其中颗粒45μm方孔筛的筛余量为5.2％，三氧化硫含量为2.1％。
[0025]将研磨后的超细矿渣粉、尾矿微粉、硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥加入至搅拌机中进行充分搅拌均匀后获得全尾矿渣用固化剂；
[0026]将制备好的全尾矿砂固化剂与金尾矿按照灰砂比为1：6的比例混合，并搅拌均匀制成浆料，通过充填系统输送至井下采空区进行充填；其中金尾矿细度 (
‑
200目)为38.6％，金尾矿的含水量为33.3％，获得的浆料含水量为30.0％，对配制的充填浆料进行取样，测定其3d和7d和28d抗压强度，充填体的强度如表1内容所示。
[0027]表1
[0028]龄期3d7d28d抗压强度/MPa1.53.14.2
[0029]实施例2
[0030]一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂，包括以下按质量配比的原料：超细矿渣粉35％，硅酸盐水泥22％，铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥5％，石膏和生石灰8％，尾矿微粉30％，其中尾矿微粉中尾矿渣90％，Na2CO35％，Na2SiO
3 3.42％，氟硅酸钠1.0％，氢氧化锂0.5％，二乙醇单异丙醇胺0.08％；
[0031]水淬高炉炉渣经过球磨机处理后获得超细矿渣粉，其比表面积为510 m2/kg，且产品等级达到S95级；
[0032]将石膏和生石灰放入球磨机中进行研磨处理，获得石膏粉和石灰粉，其比表面积为410m2/kg，且石膏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂，其特征在于：包括以下按质量配比的原料：超细矿渣粉35％
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45％，水泥20％
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30％，石膏粉和石灰粉2％
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8％，尾矿微粉25％
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35％；所述超细矿渣粉为铁厂的水淬高炉炉渣，经过烘干、研磨和选粉处理，所述尾矿微粉为经过烘干、研磨和选粉处理的有色金属选矿的全尾矿渣和多种试剂混合配制而成；所述试剂包括激活剂、激活促进剂、促凝剂和矿物表面活化剂，所述尾矿微粉中的质量配比为：有色金属选矿的尾矿渣85％
‑
90％，激活剂5％
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15％，激活促进剂0.3％
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1.2％，促凝剂0.3％
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1.2％，矿物表面活化剂0.05％
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0.2％。2.根据权利要求1所述的一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂，其特征在于：所述超细矿渣粉的比表面积大于500m2/kg，产品等级达到S95级以上。3.根据权利要求1所述的一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂，其特征在于：所述水泥包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和铝酸盐水泥中的一种或多种，所述硅酸盐水泥强度等级≥52.5，且在充填固化剂中的掺量为0
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30％，所述硫铝酸盐水泥和铝酸盐水泥强度等级≥42.5，且在充填固化剂中的掺量为0
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8％。4.根据权利要求1所述的一种有色金属矿山全尾矿渣充填用固化剂，其特征在于：所述石膏粉和石灰粉由...

【专利技术属性】
技术研发人员：李生白，李生许，郑同林，李文娟，
申请(专利权)人：厦门兑泰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：