礦山充填用膠結劑的製作方法

2023-05-20 09:14:41

專利名稱：礦山充填用膠結劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及礦山所使用的膠凝材料。
目前，國內採用膠結充填採礦法的礦山所使用的膠凝材料絕大部分為矽酸鹽水泥。水泥價格高，水泥耗量一般為100-300kg/m2，膠凝材料成本佔充填成本約60％，佔採礦成本約20-30％，而所形成的充填體強度不高，特別是用尾砂作充填骨料，膠凝材料耗量更大，所佔成本比重亦大。另外，對於含硫較高的礦山，由於硫化物的氧化，礦坑水呈酸性，尾砂也含硫較高，對充填體強度影響較大。國內自80年代末開始研製替代矽酸鹽水泥的膠凝材料，如高水材料，全水材料以及赤泥膠結材料等。高水材料和全水材料屬硫鋁酸鹽或鋁酸鹽系列膠凝材料，最大的特點是結合水量大，初凝時間短。但是材料價格較矽酸鹽水泥高，配比要求嚴格。赤泥膠結劑主要原料為赤泥，赤泥膠結劑具有價格低廉，強度發展較快，且後期強度穩定增長等特點，但是，赤泥是氧化鋁廠的工業廢料，因此該膠結劑受到地域的限制，只能在氧化鋁廠附近礦山使用。
現有的利用冶煉廢渣的途徑主要有兩種，一是作為製造水泥的其中一種原料；二是作為制磚的其中一種原料。這兩種方法所利用的廢渣，都需要經過一定的工藝處理後才能最後被利用，例如，制磚時，需先將原料混合，然後通過制磚機壓製成磚坯，最後經燒結，才能得到可用的產品。
本發明的目的是提供一種原料成本低廉，製造極為簡便的礦山充填用膠結劑。
本發明提供的礦山充填用膠結劑含有冶煉廢渣和石灰，其重量比為1∶0.1-0.50。
在上述基本組成的基礎上，可加入粉煤灰或(和)石膏；也可與水泥配合使用。其重量配比方案如下(1)冶煉廢渣∶石灰∶粉煤灰＝1∶(0.1-0.6)∶(0.0.8)；(2)冶煉廢渣∶石灰∶石膏＝1∶(0.1-0.6)∶(0.1-0.25)；
(3)冶煉廢渣∶石灰∶粉煤灰∶石膏＝1∶(0.05-0.5)∶(0.3-0.8)∶(0.1-0.6)。
(4)冶煉廢渣∶石灰∶水泥＝1∶(0.05-0.5)∶(0.4-0.8)。
在冶煉廢渣中，如煉鐵渣，煉銅渣，煉鉛鋅渣，煉銻渣等，含有可利用的成份，SiO215-50％，CaO 10-40％，Al2O33-25％，這些成份是可利用的。本發明採用易得的石灰為主要添加的原料，作為激化劑，使得本發明提供的礦山充填用膠結劑，能與普通水泥一樣直接填充膠結。
本發明提供的膠結劑的製備過程非常簡單，只需將冶煉廢渣磨至200目以下，按各組分的計量混合即可。在施工時，視情況加入適量的水即可下井填充，與一般的膠結充填法相同。
本發明提供的以冶煉廢渣為主要原料的礦山充填用膠結劑，其生產原料除石灰，石膏外都是廢料。其製造方法極為簡單。利用該膠結劑進行施工，工藝簡單，能耗低，充填成本低。但該膠結劑的膠結特性好，與河砂，尾砂，塊石，碎石等的結合力強，充填體強度高，特別是對於含硫高的礦山，效果更加顯著。
權利要求
1.礦山充填用膠結劑，含有冶煉廢渣和石灰，其重量比為1∶0.1-0.5。
2.根據權利要求1所述的礦山充填用膠結劑，其特徵在於還含有粉煤灰；冶煉廢渣，石灰及粉煤灰的重量比為1∶(0.1-0.6)∶(0.3-0.8)。
3.根據權利要求1所述的礦山充填用膠結劑，其特徵在於還含有石膏；冶煉廢渣，石灰及石膏的重量比為1∶(0.1-0.6)∶(0.1-0.25)。
4.根據權利要求2所述的礦山充填用膠結劑，其特徵在於還有石膏；冶煉廢渣，石灰，粉煤灰及石膏的重量比為1∶(0.05-0.5)∶(0.3-0.8)∶(0.1-0.6)。
5.根據權利要求1所述的礦山充填用膠結劑，其特徵在於還有水泥；冶煉廢渣，石灰，水泥的重量比為1∶(0.05-0.5)∶(0.4-0.8)。
全文摘要
本發明涉及礦山所使用的膠凝材料。它含有冶煉廢渣和石灰,其重量比為1∶0.1—0.5。所利用的冶煉廢渣可以是煉鐵渣,煉銅渣,煉鉛鋅渣等。其製造方法極為簡單。利用該膠結劑進行施工,工藝簡單,能耗低,所以充填成本低。但該膠結劑的膠結特性好,與河砂,尾砂,塊石,碎石等的結合力強,充填體強度高,特別是對於含硫高的礦山,效果更加顯著。
文檔編號C04B5/06GK1262249SQ99115240
公開日2000年8月9日 申請日期1999年2月1日 優先權日1999年2月1日
發明者周小光, 姚中亮 申請人:長沙礦山研究院