利用镍渣提铁后二次水淬渣生产自流胶结充填料的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用镍渣提铁后二次水淬渣生产自流胶结充填料的方法，分别烘干并磨细二次水淬渣、脱水芒硝、脱硫石膏、电石渣和水泥熟料；按干基质量百分比混合磨细后的粉料，加入高效减水剂，混匀得胶凝材料；检测全尾砂或棒磨砂的含水率，并换算成含水量，按胶凝材料与全尾砂或胶凝材料与棒磨砂的干基质量比，将胶凝材料与全尾砂或胶凝材料与棒磨砂配制成一定浓度的料浆，拌合均匀，制得高浓度细砂自流胶结充填料。本生产方法以二次水淬渣为主基料生产胶凝材料；并用该胶凝材料配制成高浓度自流胶结充填料，其中固废比例达到98%以上，不仅大大降低了自流胶结充填料的生产成本，也解决了金川镍渣提铁后二次水淬渣大量堆存的难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于胶结充填采矿
，涉及一种用于采空区填充的胶结充填料，特别涉及一种利用镍渣提铁后的二次水淬渣生产自流胶结充填料的方法。
技术介绍
矿业资源是现代社会发展与进步的基础。一个国家缺少必备的矿业资源，将会严重制约国家社会进步与经济发展。金川集团有限公司是我国最大的镍钴生产基地，依托多金属共生的硫化铜镍矿床，是集采、选、冶、化为一体的特大型有色联合企业，是我国的“镍都”和钼族金属提炼中心。金川公司为我国经济快速发展提供着大量的、必不可少的矿物资源同时,也产生了大量的固体废弃物。金川公司每年产生大量的镍渣，由于产生的镍渣相对集中，因地制宜的将镍渣“榨干吃净”是较科学的处理方法。金川公司将镍渣经过提铁处理，产生的二次水淬镍渣急需进 行综合利用。另外，我国矿山每年排放的选矿尾矿高达10亿吨以上，随着尾矿的大量堆积，环境问题越来越严重。将全尾砂作为骨料充填到一般的矿山中，不但能够解决环境问题，而且可以大规模地处理掉尾矿。专利申请《一种综合利用高温镍冶炼熔融渣的方法》(申请号200610156309. 5，公开号CN101020968，公开日2007. 08. 22)提供了一种大规模处理镍渣的方法，首先将镍冶炼渣在高温熔融状态下进行还原，提炼其中的金属铁、镍等元素，然后将剩余的二次渣制备微晶玻璃。该方法可以利用二次镍渣，但是前期投资大，单位投资综合利用二次镍熔渣的量较少，而且不能解决金川公司矿区胶结充填减少水泥消耗和降低成本的难题。专利申请《矿山充填用高炉水淬渣胶凝材料及其制备方法》(申请号201110215876. 4，公开号CN102381847，公开日2012. 03. 21)提供了一种矿山充填胶凝材料，以普通硅酸盐水泥熟料粉末、水淬渣粉末、硬石膏粉末和生石灰粉末为原料，在水泥熟料水淬渣硬石膏生石灰=35:40:15:10时，形成的充填体强度比普通硅酸盐水泥在同样配比下形成的充填体强度高出20%以上。该方法将普通硅酸盐水泥熟料与水淬高炉渣作为矿山充填用的胶结剂，所用的原料含较多水泥熟料，价格偏高，不能够解决金川公司二次水淬渣的堆积和金川矿区胶结充填采矿中减少水泥消耗和降低成本的难题。专利申请《用于胶结充填采矿矿山的胶凝材料及其制备方法》(申请号201110123904. X，公开号CN102249611，公开日2011. 11. 23)提供了一种用于胶结充填采矿的胶凝材料，由100重量份的A组分与5 35重量份的B组分混合而成A组分由下述百分含量原料组成80 100%的矿渣粉，0-20%的粉煤灰，0-10%的水泥熟料或早强水泥；B组分由下述百分含量原料组成100份的石灰和/或石膏、0-10份增强剂、0-5份减水剂，以及0-20份的硅酸钠、碳酸钠和十二水和硫酸铝钾中的任意一种或几种。如用于胶结充填采矿矿山的胶凝材料由100重量份的A组份与16重量份的B组分混合而成A组分由下述百分含量的原料组成90%的矿渣粉，5%的粉煤灰，5%的水泥熟料；所述的B组分由下述重量配比组成100份的石灰和石膏(石灰85wt%、石膏15wt%)、5份60wt%的三乙醇胺和40wt%的氯化钙、2份的萘系高效减水剂、8份75wt%的硅酸钠和25wt%的十二水和硫酸铝钾时，制备浓度为68wt%、胶砂比为1:7的胶砂块28d抗压强度为4. IMPa0该胶凝材料采用的原料过多，制备过程繁琐，不利于在一般矿山胶结充填中的推广。另外，仍然不能够解决金川公司二次水淬渣堆积和在矿区胶结充填采矿中减少水泥消耗和降低胶结充填成本的难题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种，大规模使用二次水淬渣，在解决二次水淬渣堆积问题的同时，减少水泥消耗，降低胶结充填成本。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种，以二次水淬镍渣为主要原料，以全尾砂或棒磨砂为细骨料，制备出具有良好流动性能的新型充填材料，该生产方法具体按以下步骤进行 步骤I :烘干二次水淬洛，磨细至比表面积为400 600m2/kg ； 烘干脱水芒硝，磨细至比表面积为200 400m2/kg ；· 烘干脱硫石膏，磨细至比表面积200 400m2/kg ； 烘干电石洛，磨细至比表面积200 400m2/kg ； 将水泥熟料磨细至比表面积300 400m2/kg ； 步骤2 :按干基质量百分比，分别取二次水淬渣磨细粉80 85%、脱水芒硝磨细粉O 5%、水泥熟料磨细粉2 4%、脱硫石膏磨细粉5 7%和电石渣磨细粉5 7%，各组份总量100%,混合，然后加入高效减水剂，混合均匀，制得胶凝材料； 步骤3 :检测全尾砂含水率，并换算成含水量，然后，按胶凝材料与全尾砂的干基质量比O. 17 O. 25，分别取步骤2中的胶凝材料和全尾砂，并配制成浓度为79 84%的料浆，拌合均匀，制得高浓度细砂自流胶结充填料； 本专利技术生产方法以镍渣提铁后的二次水淬渣为主基料生产胶凝材料；二次水淬渣、脱硫石膏与电石渣均为工业生产中产生的大宗固废物质，使其生产成本远低于使用42. 5普通硅酸盐水泥生产胶凝材料的成本。用该胶凝材料配制的全尾砂高浓度自流胶结充填料中固废比例达到98%以上，性能优于42. 5普通硅酸盐水泥配制的高浓度细砂自流胶结充填料，在解决金川镍渣提铁后二次水淬渣大量堆存难题的同时，解决了金川矿区胶结充填采矿大量消耗水泥和成本高的难题，具有良好的应用前景。具体实施例方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术生产方法通过用废治废的创新技术，以二次水淬镍渣为主要原料，以全尾砂或棒磨砂为细骨料，制备一种低成本、高强度的充填料。在综合利用大量二次水淬镍渣的同时制备出适合矿山充填，具有良好流动性能的新型充填材料；使固体废弃物得到了大规模利用。不仅解决了金川镍渣提铁后二次水淬渣大量堆存的难题，而且解决了金川矿区胶结充填采矿大量消耗水泥和成本高的难题，降低企业的生产成本，同时保护了周边环境，达到一举双得的效果。本专利技术镍渣提铁后二次水淬渣生产自流胶结充填料的方法，具体按如下步骤进行步骤I :将二次水淬渣烘干至含水率O. Ol 1%，磨细至比表面积为400 600m2/kg ；烘干二次水淬渣是为了提高粉磨效率，残余含水率越低，粉磨效率越高，但当含水率低于O. 01%时，再继续降低含水率对提高粉磨效率已不明显。在干旱季节很容易将二次水淬渣的含水率烘干至O. 01% ;但在潮湿季节把残余水分烘得过低会引起高耗能、高成本。因此潮湿季节可将含水率烘干至1%，超过1%会使粉磨效率大幅度下降。将脱水芒硝烘干至含水率O. 01 1%，磨细至比表面积为200 400m2/kg ； 将脱硫石膏烘干至含水率O. 01 1%,磨细至比表面积200 400m2/kg ； 将电石渣烘干至含水率O. 01 1%，磨细至比表面积200 400m2/kg ； 将水泥熟料磨细至比表面积300 400m2/kg ； 步骤2 :按干基质量百分比，分别取二次水淬渣磨细粉80 85%、脱水芒硝磨细粉O 5%、水泥熟料磨细粉2 4%、脱硫石膏磨细粉5 7%和电石渣磨细粉5 7%，各组份总量 100%，混合，然后加入质量为各组份混合后混合物总质量O 1%的高效减水剂，混合均匀，制得胶凝材料； 步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用镍渣提铁后二次水淬渣生产自流胶结充填料的方法，以二次水淬镍渣为主要原料，以全尾砂或棒磨砂为细骨料，制备出具有良好流动性能的新型充填材料，其特征在于，该生产方法具体按以下步骤进行：步骤1：烘干二次水淬渣，磨细至比表面积为400～600m2/kg；烘干脱水芒硝，磨细至比表面积为200～400m2/kg；烘干脱硫石膏，磨细至比表面积200～400m2/kg；烘干电石渣，磨细至比表面积200～400m2/kg；将水泥熟料磨细至比表面积300～400m2/kg；步骤2：按干基质量百分比，分别取二次水淬渣磨细粉80～85%、脱水芒硝磨细粉0～5%、水泥熟料磨细粉2～4%、脱硫石膏磨细粉5～7%和电石渣磨细粉5～7%，各组份总量100%，混合，然后加入高效减水剂，混合均匀，制得胶凝材料；步骤3：检测全尾砂含水率，并换算成含水量，然后，按胶凝材料与全尾砂的干基质量比0.17～0.25，分别取步骤2中的胶凝材料和全尾砂，并配制成浓度为79～84%的料浆，拌合均匀，制得高浓度细砂自流胶结充填料；或者，检测棒磨砂含水率，并换算成含水量，然后，按胶凝材料与棒磨砂的干基质量比0.17～0.25，分别取步骤2中的胶凝材料和棒磨砂，并配制成浓度为79～84%的料浆，拌合均匀，制得高浓度细砂自流胶结充填料。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周民，倪文，高术杰，刘玉强，李克庆，马永峰，吕清华，程少逸，王树清，朱纪念，樊昱，杨鸿，马晓东，张福利，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，北京科技大学，
类型：发明
国别省市：