一种固废基凝胶、膏体及制作方法、填充方法技术

本发明专利技术涉及一种固废基凝胶、膏体及制作方法、填充方法，采用工业固废钢渣、矿渣、脱硫石膏及碱性激发剂氢氧化钠、水玻璃及碳酸钠，按比例混合研磨、利用碱性激发剂氢氧化钠、水玻璃及碳酸钠激发工业固废钢渣、矿渣、脱硫石膏之间的水硬活性，及硅的四配位合成，制得与水泥相似，可以代替水泥的固废基凝胶，原料主要使用工业废弃物，成本低，不须煅烧节约能源，可对工业废弃物再利用，减少环境污染；所制固基废凝胶与经破碎的煤矸石、粉煤灰和水按照一定比例混合制成矿山膏体，煤矸石、粉煤灰也均为工业固废，成本低，对工业废弃物再利用，减少了工业废弃物对环境的污染；后通过管道泵送至矿山充填区进行充填作业，作业方式简单，易于使用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种固废基凝胶、膏体及制作方法、填充方法


[0001]本专利技术涉及矿山填充材料
，具体涉及一种固废基凝胶、膏体及制作方法、填充方法。

技术介绍

[0002]矿山开采比如煤矿、金属矿、采石矿等地下资源采掘后，上面岩层大多都是自然沉降，导致了大面积的地表沉陷，破坏了自然生态，危害了地表建筑、农业、河流等，并且由于部分地区因地表有居民区、农田、建筑物、水域等保护区域限制开采，也造成了大量地下资源的浪费。
[0003]为此，目前的矿山开采，均采用充填开采，就是地下资源采掘后，及时使用与矿物密度近似的材料进行充填，防止地表沉陷，现在充填材料、多采用干式矿渣回填或水泥、矿渣、混凝土充填，填充成本高，作业复杂等。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种固废基凝胶、膏体及制作方法、填充方法，主要解决现有技术的矿山开采充填时采用干式矿渣回填或水泥、矿渣、混凝土充填带来的填充成本高，作业复杂的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种固废基凝胶，以质量百分比计，包括以下组分：：
[0007]比表面积为450
‑
600
㎡
/kg的钢渣，占比为：20％
‑
40％；
[0008]比表面积为450
‑
600
㎡
/kg的矿渣，占比为：35％
‑
70％；
[0009]比表面积为450
‑
600r/>㎡
/kg的脱硫石膏，占比为：5％
‑
15％；
[0010]氢氧化钠，占比为：0.5％
‑
2％；
[0011]三乙胺，占比为：0.5％
‑
2％；
[0012]水玻璃，占比为：0.5％
‑
2％；
[0013]碳酸钠，占比为：0.5％
‑
2％；其余为水。
[0014]优选地，所述固废基凝胶比表面积为550
‑
600
㎡
/kg。
[0015]进一步地，本申请给出固废基凝胶的制作方法，包括以下步骤：
[0016]S1：将所述钢渣、所述矿渣、所述脱硫石膏进行烘干、粉碎、研磨至比表面积450
‑
500
㎡
/kg；
[0017]S2：将步骤S1的混合物加入所述氢氧化钠、所述水玻璃、所述碳酸钠、所述三乙胺及水混合在一起搅拌，制成所述固废基凝胶材料。
[0018]再进一步地，本申请给出一种矿山填充膏体，以质量百分比计，包括以下组分：
[0019]前述固废基凝胶，占比为：5％
‑
10％；
[0020]煤矸石，占比为：51％
‑
58％；
[0021]粉煤灰，占比为：16％
‑
21％；其余为水。
[0022]优选地，所述煤矸石粒径为：5
‑
20mm。
[0023]更进一步地，本申请还给出一种矿山填充膏体的制作方法，包括以下步骤：
[0024]S01：将所述煤矸石粉碎至5
‑
20mm粒径；
[0025]S02：将所述固废基凝胶、所述粉煤灰、水及步骤S01的所述煤矸石混合在一起，而制成所述矿山填充膏体。
[0026]本申请还给出一种矿山膏体的填充方法，包括以下步骤：
[0027]S001：使用管道泵送的方式将权利要求4或5所述矿山填充膏体输送至矿山充填区进行充填；
[0028]S002：给填充后的膏体外表面喷洒1.5％的水玻璃稀释液，保持表面潮湿，8小时后，可自立脱模，停止喷洒。
[0029]本专利技术至少具有以下有益效果：
[0030]其采用工业固废钢渣、矿渣、脱硫石膏及碱性激发剂NaOH、水玻璃及碳酸钠，按比例混合研磨，利用碱性激发剂NaOH、水玻璃及碳酸钠激发工业固废钢渣、矿渣、脱硫石膏之间的水硬活性，及硅的四配位合成，制得与水泥相似，并可以代替水泥的低碳固废基凝胶，因使用的材料主要是工业废弃物，成本低，并且不须煅烧节约了资源、减少了碳排放，且对工业废弃物再利用，减少了工业废弃物对环境的污染；所制的固废基凝胶与经破碎的煤矸石、粉煤灰和水按照一定比例混合在一起而制成矿山膏体填充材料，凝固后达到3兆帕以上强度，完全满足矿山膏体充填技术要求，煤矸石、粉煤灰也均为工业固废，成本低，且对工业废弃物再利用，减少了工业废弃物对环境的污染；后通过管道泵送至矿山充填区进行充填作业，作业方式简单，易于使用。
[0031]由此可见，本专利技术的一种固废基凝胶、膏体及制作方法、填充方法具有成本低，不须煅烧节约了资源、减少了碳排放；使用的制备材料均为工业废弃物，减少了工业废弃物对环境的污染；作业方式简单，易于使用等优点。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明现有技术以及本专利技术，下面将对现有技术以及本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的附图。
[0033]本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。
[0034]图1为本专利技术的固废基凝胶的制作方法的步骤示意图；
[0035]图2为本专利技术的矿山填充膏体的制作方法的步骤示意图；
[0036]图3为本专利技术的矿山膏体的填充方法的步骤示意图；
具体实施方式
[0037]以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。
[0038]在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。
[0039]本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本申请表述的范畴。
[0040]本专利技术的一种固废基凝胶及制作方法，以制备1kg固废基凝胶为例，本申请给出以下实施例(以下占比均为质量百分比)：
[0041]实施例一：
[0042]先将30％的比表面积为500
㎡
/kg的钢渣，35％的比表面积为500
㎡
/kg的矿渣，15％的比表面积为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固废基凝胶，其特征在于，以质量百分比计，包括以下组分：比表面积为450
‑
600
㎡
/kg的钢渣，占比为：20％
‑
40％；比表面积为450
‑
600
㎡
/kg的矿渣，占比为：35％
‑
70％；比表面积为450
‑
600
㎡
/kg的脱硫石膏，占比为：5％
‑
15％；氢氧化钠，占比为：0.5％
‑
2％；三乙胺，占比为：0.5％
‑
2％；水玻璃，占比为：0.5％
‑
2％；碳酸钠，占比为：0.5％
‑
2％；其余为水。2.根据权利要求1所述的一种固废基凝胶，其特征在于，所述固废基凝胶比表面积为550
‑
600
㎡
/kg。3.根据权利要求1或2所述的固废基凝胶的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将所述钢渣、所述矿渣、所述脱硫石膏进行烘干、粉碎、研磨至比表面积450
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朝选，
申请(专利权)人：河南废利美环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：