本发明专利技术公开了一种用油页岩废渣制备膏体充填材料的方法，包括如下步骤：①将油页岩废渣粉碎，分筛出油页岩废渣骨料；②另取油页岩废渣与生石灰混合，粉磨15-60分钟，磨成300-600目的油页岩废渣细粉待用；③将水渣粉磨至300-600目的水渣细粉待用；④取明矾、有机添加剂与上述油页岩废渣骨料、油页岩废渣细粉及水渣细粉均匀混合；⑤向步骤④中的混合物中加入质量浓度为5%-10%的碱激发剂，混合均匀后，即得膏体充填材料。采用该方法可使油页岩废渣得到充分利用，提高了利用率，可达70%-85%之间，满足煤矿充填要求，为“三下”煤层开采开拓新途径，增加了经济效益，变废为宝的同时避免了废渣的大量堆积，减少了土地的占用量，降低了环境污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
煤炭属于趋于枯竭的一次能源，目前，易于开采的煤炭资源越来越少。虽然可采储量还 相当可观，但大多都是村庄或建筑物下的煤层，在不拆迁的情况下，开采难度比较大。这样， 不仅造成了煤炭资源的巨大浪费，还严重制约矿井的正常生产。目前，能实现不拆迁采煤的 主要方式主要有两种条带开采和充填开采。条带开采是控制地表移动和变形的有效方法 之一，具体是指在较大幅度地减少地表沉降的情况下，采出部分村庄或建筑物下的压煤。该 种方式的最大优点是不改变现有的采煤工艺。最大缺点是采出率低，资源浪费严重，且生产 效益较低，难以推广应用。基于上述原因，现在多采用充填开采的方式。充填开采是指在 开采过程中采用膏体充填材料替代煤层，使得煤层上的村庄或建筑物不受到影响。其中的 膏体充填材料是该方法的关键，其必须具有浓度高、流动状态为柱塞结构流、不沉淀、不泌 水、不离析、无临界流速、压缩率低等特点。我国油页岩资源丰富，可回收页岩油资源量为120亿吨，主要分布在吉林省桦甸、 农安，广东茂名、辽宁抚顺等地，居世界第四位。油页岩资源的主要利用方式是提炼页岩油 和直接燃烧发电。以抚顺为例，每年利用油页岩产页岩油近40万吨，一年产生的油页岩废 渣可达500万吨。现在有效利用油页岩废渣的方法还不多，致使油页岩废渣大量堆积，不但 占用大面积的土地，而且还存在较大的环境污染问题。因此如何更好地的综合利用油页岩 废渣，提高油页岩资源的附加值，是亟待解决的技术问题。油页废渣属于含有少量残炭的类 似火山灰质的瘠性原料，有一定的颗粒度。由于在干馏或燃烧过程中，去除了其中的挥发 分、炭质或其它有机酸等，形成多孔结构，具有很好的活性，正是制备膏体充填材料的好原 料，利用油页岩废渣制备膏体充填材料使其变废为宝，是一种行之有效的办法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，采用该方法可使油 页岩废渣变废为宝，从而解决占用土地及环境污染问题，同时更好的达到油页岩综合利用 的目的。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为①将油页岩废渣粉碎，分筛出小于13mm的块状油页岩废渣骨料待用；②另取油页岩废渣，将其与生石灰按照5-91的质量比混合后，粉磨15-60分钟，磨成 300-600目的油页岩废渣细粉待用；③将水渣粉磨至300-600目的水渣细粉待用；④取明矾、有机添加剂与上述油页岩废渣骨料、油页岩废渣细粉及水渣细粉均勻混合， 各物料所占的百分比为明矾0. 1%—1%、有机添加剂0. 5%—1%、页岩废渣骨料50%— 60%、页岩废渣细粉15% — 25%、水渣细粉15 — 25% ；⑤向步骤④中的混合物中加入质量浓度为5%-10%的碱激发剂，该碱激发剂的加入量 为混合物总量的沈%_观％，混合均勻后，即得膏体充填材料。上述碱激发剂为氢氧化钠溶液、水玻璃、工业废碱液中的一种。上述有机添加剂为丙烯酸。上述的水渣为钢厂水渣。本专利技术所得的膏体充填材料为Al2O3-SiO4-CaO玻璃体，加入碱性化合物在水中产 生0H—离子的作用下，玻璃体的结构将解体，离析出Si - OH和Al - OH粒子溶解在水中， 并相互反应，使得页岩废渣、水渣、生石灰三者的Si - OH和Al - OH互相作用，形成新的化 合物，并组成新的硅铝聚合化合物。采用该方法可使油页岩废渣得到充分利用，提高了利用 率，可达70%-85%之间，满足煤矿充填要求，为“三下”煤层开采开拓新途径，增加了经济效 益，变废为宝的同时避免了废渣的大量堆积，减少了土地的占用量，降低了环境污染。本方 法工艺过程简单，投资小，成本低，是一种极具前景的油页岩废渣精细化工、综合利用产业 化方法。具体实施例方式实施例1 ①将油页岩废渣用鄂式破碎机粉碎，用振动筛将小于13mm的块状物料筛分出来，得油 页岩废渣骨料待用，其级配为1 一 3mm占25%，3— 6mm占25%’ 6—13mm占50% ；②另取油页岩废渣，将其与生石灰按照5:1的质量比混合后，置于球磨机中粉磨15-60 分钟，磨成300-600目的油页岩废渣细粉待用；③将水渣粉磨至300-600目的水渣细粉待用；④取明矾、有机添加剂与上述油页岩废渣骨料、油页岩废渣细粉及水渣细粉放入搅拌 中搅拌3分钟至均勻混合，各物料所占的百分比为明矾0. 8%、丙烯酸0. 5%、页岩废渣骨 料55%、页岩废渣细粉 %、水渣细粉19. 7% ；⑤混合均勻后，加入质量浓度为5%的碱激发剂，该碱激发剂的加入量为混合物总量的 观％，再搅拌5分钟至均勻混合，即得膏体充填材料。测定所得膏体充填材料的塌落度为23cm，然后将充填材料放于模具中自然堆积， 并将多于部分刮平，将模具放于模拟煤矿井下环境温度22—25°C，湿度75—85%，凝结时间 为53分钟，最后测试1天抗压强度为5. 83和观天抗压强度为8. 69。实施例2:①将油页岩废渣用鄂式破碎机粉碎，用振动筛将小于13mm的块状物料筛分出来，得油 页岩废渣骨料待用，其级配大概为1 一 3mm占25%，3— 6mm占25%，6— 13mm占50% ；②另取油页岩废渣，将其与生石灰按照5.25 1的质量比混合后，置于球磨机中粉磨 15-60分钟，磨成300-600目的油页岩废渣细粉待用；③将水渣粉磨至300-600目的水渣细粉待用；④取明矾、有机添加剂与上述油页岩废渣骨料、油页岩废渣细粉及水渣细粉放入搅拌 中搅拌3分钟至均勻混合，各物料所占的百分比为明矾0. 8%、丙烯酸0. 6%、页岩废渣骨 料55%、页岩废渣细粉25%、水渣细粉18. 6% ；⑤混合均勻后，加入质量浓度为8%的碱激发剂，该碱激发剂的加入量为混合物总量的 观％，再搅拌5分钟至均勻混合，即得膏体充填材料。测定所得膏体充填材料的塌落度为21cm，然后将充填材料放于模具中自然堆积， 并将多于部分刮平，将模具放于模拟煤矿井下环境温度22—25°C，湿度75—85%，凝结时间为47分钟，最后测试1天抗压强度为5. 37和观天抗压强度为7. 52。实施例3:①将油页岩废渣用鄂式破碎机粉碎，用振动筛将小于13mm的块状物料筛分出来，得油 页岩废渣骨料待用，其级配大概为1 一 3mm占25%，3— 6mm占25%，6— 13mm占50% ；②另取油页岩废渣，将其与生石灰按照5.25 1的质量比混合后，置于球磨机中粉磨 15-60分钟，磨成300-600目的油页岩废渣细粉待用；③将水渣粉磨至300-600目的水渣细粉待用；④取明矾、有机添加剂与上述油页岩废渣骨料、油页岩废渣细粉及水渣细粉放入搅拌 中搅拌3分钟至均勻混合，各物料所占的百分比为明矾1%、丙烯酸0. 6%、页岩废渣骨料 58%、页岩废渣细粉25%、水渣细粉15. 4% ；⑤混合均勻后，加入质量浓度为10%的碱激发剂，该碱激发剂的加入量为混合物总量 的观％，再搅拌5分钟至均勻混合，即得膏体充填材料。测定所得膏体充填材料的塌落度为18cm，然后将充填材料放于模具中自然堆积， 并将多于部分刮平，将模具放于模拟煤矿井下环境温度22—25°C，湿度75—85%，凝结时间 为38分钟，最后测试1天抗压强度为5. 11和28天抗压强度为7. 75。权利要求1、，包括如下步骤①将油页岩废渣粉碎，分筛出小于13mm的块状油页岩废渣骨料待用；②另取油本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用油页岩废渣制备膏体充填材料的方法，包括如下步骤：①将油页岩废渣粉碎，分筛出小于１３ｍｍ的块状油页岩废渣骨料待用；②另取油页岩废渣，将其与生石灰按照５－９：１的质量比混合后，粉磨１５－６０分钟，磨成３００－６００目的油页岩废渣细粉待用；③将水渣粉磨至３００－６００目的水渣细粉待用；④取明矾、有机添加剂与上述油页岩废渣骨料、油页岩废渣细粉及水渣细粉均匀混合，各物料所占的百分比为：明矾：０．１％—１％、有机添加剂：０．５％—１％、页岩废渣骨料：５０％—６０％、页岩废渣细粉：１５％—２５％、水渣细粉：１５—２５％；⑤向步骤④中的混合物中加入质量浓度为５％－１０％的碱激发剂，该碱激发剂的加入量为混合物总量的２６％－２８％，混合均匀后，即得膏体充填材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩放，张振庭，高健，赵鑫，李理，
申请(专利权)人：抚顺矿业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：21
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