礦業充填用早強膠固粉的製作方法
2023-09-11 06:08:55 2
專利名稱：：礦業充填用早強膠固粉的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種礦業充填膠結材料，尤其涉及一種礦業充填用早強型膠固粉。
背景技術：
：本人於1998年8月15日作為申請人申請了一件名稱為"礦業充填封堵低水膠固粉"發明專利，其申請號為98110406.1，申請日為1998年8月15日，授權公告日為2000年12月20日。該專利說明書摘要為"礦業充填封堵低水膠固粉，主要適用於金屬礦業開採全尾沙充填封堵。要發明以鋼廠冶煉忘廢渣——礦渣為主要原料，以矽酸鹽水泥熟料作為激化材料。矽酸鹽水泥熟料強度42.552.5MPa，重量百分比含量為礦渣8195%，矽酸鹽水泥熟料519%。經球磨機混合粉磨成粉，細度達0.08mm孔篩餘量小於8即為成品。生產製造簡單，可自產自用。用水量低，充填密度高，質量穩定，不碳化，老化慢，強度持續年限長。"其權利要求為"一種礦業充填封堵低水膠固粉，其特徵在於以鋼廠冶煉礦渣為主要原料，以矽酸鹽水泥熟料作為激化材料，矽酸鹽水泥熟料強度為42.552.5Mpa;礦業充填封堵低水膠固粉的原料重量配比為礦渣8195%，矽酸鹽水泥熟料519%;經混合粉磨成粉，細度為0.08mm，孔篩餘量小於8。"本人作為申請人另申請了一件名稱為"緩凝慢膨脹充填粉"發明專利，其專利號為200510042288.X，申請日為2005年4月7日，公開日為2005年11月09日。其摘要為一種緩凝慢膨脹充填粉，適用於礦業、水利、隧道、公路等工程注漿、封隙或膠結其他細物料(沙灰)充填。按照下述原料的重量百分比進行配製，經粉磨製成礦渣295%;石膏080%;石灰598%。本發明以礦渣(鋼冶水淬渣)、石膏(二水石膏或硬石膏)、石灰為原料，按一定比例配製後粉磨成粉狀物。在受水或潮溼的條件下體積緩慢膨脹，膨脹比例為1.012倍。其水化成漿後形成固體物，可以固定硬化。其強度隨著體積膨脹係數的增長而降低，強度為lMPa15MPa。可以通過調整原料配比來調節膨脹比例和強度。本發明利用工業廢渣作原料，製造成本低，適用範圍廣。無毒無害，不汙染環境。該專利權利要求為"一種緩凝慢膨脹充填粉，其特徵在於按照包括下述原料的重量百分比進行配製，經粉磨製成礦渣295%，石膏080%，石灰598%。"4第一項第對比文獻中的礦業充填封堵低水膠固粉，其成份中水泥熟料成份較多，成本相對較高但強度並不高。第二項對比文獻中的緩凝慢膨脹充填粉，其具有明顯膨脹性，用於膨脹類的封水、礦業釆礦充填體膨脹承壓接頂，阻隔空氣和水。這種充填粉由於具有膨脹性，其強度較低，不能用於支護性充填。
發明內容本發明的目的是提供一種用膠結金屬礦業尾砂、河砂、河泥、工業固體垃圾進行礦業採空區充填的礦業充填用早強膠固粉。它也可以用於膠結製造砌塊磚以及礦業、水利注漿封堵裂隙水。為實現上述目的，本發明礦業充填用早強膠固粉，其特徵在於按照包括下述原料的重量百分比進行配製，經脫水磨製而成礦渣4090%石灰050%脫硫石膏050%鈦石膏060%。根據上述的礦業充填用早強膠固粉，其特徵在於所述原料的重量百分比為礦渣6082%石灰520%脫硫石膏415%鈦石膏515%。本發明的礦業充填用早強膠固粉的主要原料是礦渣、石灰、電廠脫硫石膏和鈦石膏。以此四種原料經過一定比例的配比後粉磨成粉狀。主要用於膠結金屬礦業尾砂、河砂、河泥、工業固體垃圾進行礦業採空區充填。充填物的早期強度高、凝固時間短、膠結適應性強。它還可用於製造砌塊磚，礦業、水利注漿封堵裂隙水。抗壓強度〉30MPa，抗折強度〉5MPa。本發明的主要機理是礦渣屬於活性材料；石灰(氧化鈣)屬於強鹼性材料；脫硫石膏和鈦石膏均為含硫較高的工業廢渣。經合理配比後，鹼性物質和硫性物質結合會生成硫酸鈣，作用於礦渣會形成鈣礬石，經水化和養護會生成水泥石。本發明屬於中鈣中硫型粉狀材料，適用於膠結含泥比例大的各類尾礦砂，物理性能明顯優於普通矽酸鹽水泥。3天及7天時早期膠結強度比普矽32.5水泥高2030%;28天時的強度比普矽32.5水泥高1520%。原料主要化學成份(重量百分比)tableseeoriginaldocumentpage6相對於
背景技術：
中所引用的兩篇對比文獻，本發明的技術存在著明顯的不同及優點。一、相對於對比文件1:礦業充填封堵低水膠固粉(專利號98110406.1)，主要區別在於對比文獻由水泥熟料和礦渣兩種材料組成；本發明由礦渣、石灰、脫硫石膏、鈦石膏四種材料組成，並不使用，材料配比區別很大，且由於強度、終凝時間不同導致其用途不同。二、相對於對比文件2:緩凝慢膨脹充填粉，(專利號200510042288.X)主要區別在於1、原料及其配比不同。對比文獻的主要原料為礦渣、石灰、石膏三種，其中石灰、石膏為工業產品。本發明由四種原料構成，其中增加的脫硫石膏為電廠工業廢渣、對比文獻中的石膏為人工開採的礦物產品；另外增加的鈦石膏為化工尾泥作為原料之一，其性能作用較為重要。2、材料性能及用途不同。對比文獻的主要性能是注漿封水，本發明的主要目的是礦業膠結充填。3、材料質量特點差異很大。對比文獻的技術特徵為"緩凝慢膨脹"，本發明的技術特點是早凝、高強度。對比文獻的終凝強度《20MPa;本發明的終凝強度》30MPa，技術指標懸殊很大，是不同類型的材料。通過上述的陳述和對比，可以看出本發明有以下優點1、工業廢渣利用率高。四種原料中三種為工業廢渣礦渣即鋼廠廢渣、電廠脫硫石膏即電廠脫硫廢渣、鈦石膏即鈦白粉尾廢泥，累計利用率》85%。2、綠色環保。不燒結，無廢氣排放；幹法生產，無廢水排放；粉磨製品，無廢渣排放。3、製造簡單。將四種原料按比例混合曬乾，經球磨機粉磨成粉即為成品。4、材料性能好該材料凝結時間初凝〉lh，終凝〈8h。材料的抗壓強度〉30MPa，抗折強度〉5MPa,統合強度相當於國標礦渣水泥。5、本發明膠結尾砂性能明顯優於水泥，因此特別適用於膠結各類尾礦泥砂進行礦業充填。具體實施例方式礦業充填用早強膠固粉，其特徵在於按照包括下述原料的重量百分比進行配製，經脫水磨製而成礦渣4090%石灰050%脫硫石膏050%鈦石膏060%。根據上述的礦業充填用早強膠固粉，其特徵在於所述原料的重量百分比為-礦渣6082%石灰520%脫硫石膏415%鈦石膏515%。實施例1(重量百分比)礦渣80%石灰8%脫硫石膏4%鈦石膏8%。本實施例為最佳實施例，以下其它實施例均與本實施例相對比。本實施例的技術特點終凝時間約46h，強度高，適應性強。實施例2(重量百分比)礦渣80%石灰10%脫硫石膏5%鈦石膏5%。本實施例的技術特點該實施例較實施例1初期凝結時間慢，早期強度有所下降，後期強度低於實施例l，成本略高於實施例l。實施例3(重量百分比)礦渣70%石灰15%脫硫石膏8%鈦石膏7%。本實施例的技術特點該實施例較實施例1初期凝結時間慢，早期強度有所下降，後期強度生成較慢，成本高於實施例l。實施例4(重量百分比)礦渣82%石灰7%脫硫石膏11%鈦石膏0%。本實施例的技術特點該實施例較實施例1初期凝結時間快，但後期強度低，同等膠結強度標準，膠結材料用量過多，造成浪費。實施例5(重量百分比)礦渣82%石灰7%脫硫石膏0%鈦石膏11%。本實施例的技術特點該實施例較實施例l早強效果較為明顯，後期強度低於實施例1。實施例6(重量百分比)礦渣70%石灰20%脫硫石膏5%鈦石膏5%。本實施例的技術特點該實施例較實施例1早期凝結時間長，難以滿足早強要求，製造成本相對偏高。後期強度較實施例1有所提高。實施例7(重量百分比)礦渣75%石灰5%脫硫石膏5°/。鈦石膏15%。8本實施例的技術特點該實施例較實施例1凝結時間較慢，早期強度低於實施例l。實施例8(重量百分比)礦渣60%石灰5%脫硫石膏10%鈦石膏25%本實施例的技術特點該實施例較實施例1淨漿體積開始膨脹，膠結強度下降，成品適合水利注漿封堵巖石裂隙。實施例9(重量百分比)礦渣60%石灰5%脫硫石膏0%鈦石膏35%本實施例的技術特點該實施例較實施例1強度降低，初期凝結時間稍快，後期強度低。實施例10(重量百分比)礦渣60%石灰5%脫硫石膏35%鈦石膏0%本實施例的技術特點該實施例較實施例1凝結時間較慢，強度降低幅度較大，後期體積膨脹明顯，膠結體會出現鬆軟現象。實施例11(重量百分比)礦渣85%石灰5%脫硫石膏5%鈦石膏5%本實施例的技術特點該實施例較實施例1凝結時間稍慢，強度明顯降低。實施例12(重量百分比)礦渣50%石灰40%脫硫石膏5%鈦石膏5%本實施例的技術特點該實施例較實施例1強度降低，成本增加。實施例13(重量百分比)礦渣50%石灰10%脫硫石膏40%鈦石膏0%本實施例的技術特點該實施例較實施例1強度降低，膨脹增加。實施例14(重量百分比)礦渣45%石灰10%脫硫石膏5%鈦石膏40%本實施例的技術特點該實施例較實施例1強度降低，膨脹增加。實施例15(重量百分比)礦渣60%石灰10%脫硫石膏15%鈦石膏15%本實施例的技術特點該實施例較實施例l強度降低，膨脹低於實施例13。實施例13、14、15淨漿體積30小時後開始膨脹，膠固體後期強度低，適合注漿封水及減沉充填，不適合膠結支護充填。本發明的製造方法比較簡單，根據工程要求確定原料的配比。將四種原料配比後混合曬乾，經球磨機粉磨成粉即為成品。10權利要求1、一種礦業充填用早強膠固粉，其特徵在於按照包括下述原料的重量百分比進行配製，經脫水磨製而成礦渣40～90％石灰0～50％脫硫石膏0～50％鈦石膏0～60％。2、根據權利要求1所述的礦業充填用早強膠固粉，其特徵在於所述原料的重量百分比為礦渣6082%石灰520%脫硫石膏415%鈦石膏515%。3、根據權利要求1所述的礦業充填用早強膠固粉，其特徵在於所述原料的重量百分比為礦渣80°/0石灰8%脫硫石膏4%鈦石膏8%。4、根據權利要求1所述的礦業充填用早強膠固粉，其特徵在於所述原料的重量百分比為礦渣80%石灰10%脫硫石膏5%鈦石膏5%。5、根據權利要求1所述的礦業充填用早強膠固粉，其特徵在於所述原料的重量百分比為礦渣70%石灰15%脫硫石膏8%鈦石膏7%。6、根據權利要求1所述的礦業充填用早強膠固粉，其特徵在於所述原料的重量百分比為礦渣82%石灰7%脫硫石膏11%鈦石膏0%。7、根據權利要求1所述的礦業充填用早強膠固粉，其特徵在於所述原料的重量百分比為礦渣82%石灰7%脫硫石膏0%鈦石膏1118、根據權利要求1所述的礦業充填用早強膠固粉，其特徵在於所述原料的重量百分比為礦渣60%石灰5%脫硫石膏10%鈦石膏15%。全文摘要礦業充填用早強膠固粉，按照包括下述原料的重量百分比進行配製，經脫水磨製而成礦渣40～90％，石灰0～50％，脫硫石膏0～50％，鈦石膏0～60％。本發明主要用於膠結金屬礦業尾砂、河砂、河泥、工業固體垃圾進行礦業採空區充填。本發明有以下優點1.工業廢渣利用率高。2.綠色環保。3.製造簡單。4.材料性能好該材料凝結時間初凝＞1h，終凝＜8h，材料的抗壓強度＞30MPa，抗折強度＞5MPa，統合強度相當於國標礦渣水泥。文檔編號C04B7/14GK101486533SQ20091001416公開日2009年7月22日申請日期2009年2月16日優先權日2009年2月16日發明者劉興才申請人:劉興才