[發(fā)明專利]一種地下鉀鹽礦采空區(qū)回填的生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410346864.9
• 申請日: 2014-07-21
• 公開（公告）號: CN104131836B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾波;王國棟;李驥;郭會仙;余波
• 申請（專利權(quán)）人: 云南省化工研究院
• 主分類號: E21F15/06
• 分類號: E21F15/06;C01D3/08
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 53113
• 代理人: 范嚴(yán)生;張媛德

本發(fā)明公開了一種地下鉀鹽礦采空區(qū)回填的生產(chǎn)方法，屬于采礦回填技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到地下埋藏鉀鹽礦開采后采空區(qū)井下回填的生產(chǎn)工藝，是保證內(nèi)陸埋藏鉀鹽礦資源地下開采安全生產(chǎn)的工藝方法之一。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程為：混合成充填材料充填材料輸送到采空區(qū)凝結(jié)成型回填并滿足采空區(qū)回填的強度要求本發(fā)明具有以下回填效果：分解分級生產(chǎn)的尾礦與鹵水母液和凝結(jié)劑攪拌混合成充填材料直接回填到井下采空區(qū)，其充分利用了鉀鹽礦加工生產(chǎn)氯化鉀過程中較難處理的鹵水母液與凝結(jié)劑混合后的凝結(jié)特性，將不同粒徑的尾礦凝結(jié)成型，提高了充填料回填強度和降低了生產(chǎn)操作費用和投資；本技術(shù)較適用于地下埋藏鉀鹽礦井下開采加工生產(chǎn)氯化鉀過程中副產(chǎn)尾礦的直接井下回填，是目前地下埋藏鉀鹽礦開采采空區(qū)回填及回采最具規(guī)模化推廣應(yīng)用的生產(chǎn)技術(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種采空區(qū)回填的生產(chǎn)方法，尤其是涉及一種地下鉀鹽礦采空區(qū)回填的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

目前，固體鉀鹽礦主要來自于鹽湖鹵水蒸發(fā)和地下開采。從地下開采出來的可溶性鉀鹽礦，選礦后會得到大量的尾鹽（NaCl）和鹵水母液。富含氯化鎂的鹵水母液也不能排放，并且尾礦由于具有快速的水溶性特征，若集中地面堆存需要建設(shè)大面積的室內(nèi)尾鹽棚且占用大量土地，否則副產(chǎn)尾礦淋溶或吸濕溶解進入地面水體(江、河、湖泊、水庫)將引發(fā)生態(tài)環(huán)境災(zāi)難。另外，鉀鹽礦的開采礦工程是采用旱采，必然形成采空區(qū)，有的礦層離地面較淺，巖鹽穩(wěn)定性變化的不確定因素較多，必須通過尾礦回填來保證地下鉀鹽礦的正常開采和提高鉀鹽礦的的回采率，同時滿足地下埋藏鉀鹽礦井下開采的安全生產(chǎn)要求。因此，內(nèi)陸地區(qū)地下固體鉀鹽礦資源加工生產(chǎn)鉀肥，必須考慮副產(chǎn)尾礦回填和鹵水母液的利用問題。傳統(tǒng)的鉀鹽礦有兩種采礦方法，水法采礦和干法采礦。水法采礦不存在采空區(qū)回填問題。干法采礦是對鉀鹽礦進行選礦得到精礦和尾礦，其中尾礦中帶有80%以上的NaCl，得到的尾礦通常堆放在礦區(qū)。尾礦由于具有其水溶性的特征，若集中地面儲存，需占用大量土地。鹵水儲存將形成面積頗大的人工鹽類湖泊。若排入地面水體（江、河、湖泊、水庫），將造成污染水體，引發(fā)生態(tài)環(huán)境問題，鉀鹽礦尾礦中含鹽固體廢料和鹵水是潛在的大污染源。

國內(nèi)金屬礦山回填，鉀鹽礦尾礦不能在地面上堆放，鹵水也不能排放，因此，利用干法采礦開采鉀鹽礦，必須考慮尾礦和氯化鎂鹵水的回填問題。但是，傳統(tǒng)充填方法一般采用硅酸鹽水泥為粘結(jié)劑與尾砂一起回到采空區(qū)，但是，由于內(nèi)陸地區(qū)地下埋藏鉀鹽礦與金屬礦山存在較大的差異性，副產(chǎn)尾礦為可溶性鹽并產(chǎn)生大量鹵水母液，而且鉀鹽礦采空區(qū)的充填需要一定的強度，普通的傳統(tǒng)的金屬礦山回填的硅酸鹽水泥方法并不適用于地下可溶性鉀鹽礦山的回填，并且硅酸鹽水泥用量太大，經(jīng)濟指標(biāo)差目前國內(nèi)外可溶性固體尾礦成規(guī)模性的回填并沒有成熟的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對這種地下開采出來的可溶性鉀鹽礦加工鉀肥副產(chǎn)的尾礦和鹵水母液特點，提供一種地下鉀鹽礦采空區(qū)回填的生產(chǎn)方法。該方法通過凝結(jié)劑把尾礦—鹵水母液凝結(jié)可形成強度較高的充填材料，而且實現(xiàn)了與部分鹵水母液同時回填，在處理固體尾礦的同時，也消耗了鉀肥生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的的鹵水母液。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種充填強度較高的低成本環(huán)保的地下埋藏鉀鹽礦井下采空區(qū)回填的生產(chǎn)方法。

本發(fā)明所述的一種地下鉀鹽礦采空區(qū)回填的生產(chǎn)方法，是充填材料將可溶性鉀鹽礦進行選礦得到鉀鹽礦的尾礦、鹵水和凝結(jié)劑攪拌混合成充填材料，將充填材料輸送到鉀鹽礦，工藝流程為：地下埋藏鉀鹽礦開采得到的固體原礦——井下分解分級——分級尾礦與鹵水母液和凝結(jié)劑攪拌混合成充填材料——輸送到采空區(qū)凝結(jié)成型回填并滿足井下采空區(qū)回填的強度要求，其步驟為：

a.地下固體鉀鹽礦采用旱采采掘鉀鹽礦形成井下采空區(qū)；

b.將步驟a旱采采掘得到的鉀鹽礦原礦在井下經(jīng)過分解——分級加工氯化鉀后得到副產(chǎn)物粗顆粒氯化鈉，即得分級尾礦；

c.分級尾礦與鹵水母液和凝結(jié)劑按照比例攪拌混合成充填材料；