[發(fā)明專(zhuān)利]尾砂填充材料在鉛鋅礦填充中的應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710464922.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107382156A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳錫麟;陳忠平;李鵬;何威;馮波宇;伍航宇;黃小波;黃威龍;張善碩;趙澤民
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 固巖科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B28/00
• 分類(lèi)號(hào): C04B28/00;E21F15/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司44205
• 代理人: 胡輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及尾砂填充材料在鉛鋅礦填充中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

尾礦充填經(jīng)歷了廢石干式充填、水砂充填、尾砂膠結(jié)充填、尾砂高濃度充填等幾個(gè)階段的發(fā)展。自20世紀(jì)60～70年代應(yīng)用和開(kāi)發(fā)尾砂膠結(jié)充填技術(shù)以來(lái)，充填膠結(jié)材料得到了重視和空前的發(fā)展，主要的膠結(jié)材料有水泥、高水固結(jié)材料、赤泥膠結(jié)材料、堿激發(fā)膠結(jié)材料等。其發(fā)展趨勢(shì)向縮短凝固時(shí)間、低成本、高強(qiáng)度、易輸送、易生產(chǎn)、工藝簡(jiǎn)單等方向發(fā)展，但水泥仍為礦山工程及井下充填應(yīng)用最廣泛的膠凝材料。

礦山充填材料主要由骨料和膠結(jié)劑兩部分組成，骨料大多就地選取廉價(jià)的可用物料，不足部分就近選料破碎加工，而膠結(jié)劑絕大多數(shù)礦山選用普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥，少量礦山摻入粉煤灰、赤泥、石灰等物料。為適用于礦山充填特點(diǎn)的專(zhuān)用膠結(jié)材料還不多見(jiàn)。就目前來(lái)看主要有以下幾類(lèi)膠結(jié)材料在充填中應(yīng)用。

(1)水泥

目前，建筑工程及采礦工程中使用的水泥主要有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥等。硅酸鹽水泥仍然是目前采礦工程中應(yīng)用最廣泛的膠結(jié)材料，但存在成本高，適應(yīng)性不強(qiáng)，水灰比和灰砂比可調(diào)范圍窄等缺點(diǎn)。

(2)高水材料

高水速凝尾砂膠結(jié)充填材料(簡(jiǎn)稱(chēng)高水材料)是80年代末90年代初研究成功的新型的膠結(jié)材料。高水材料是以鋁礬土、石灰、石灰石和石膏為主要原料，配以多種無(wú)機(jī)原料和添加劑等經(jīng)過(guò)破碎、烘干、配料、均化、燒制以及粉磨等工藝，制成的甲、乙兩種固體粉料。具有固水能力強(qiáng)、單漿懸浮性和流動(dòng)性強(qiáng)、凝固速度快、強(qiáng)度增長(zhǎng)速度快等特點(diǎn)，可以將高比例的水迅速凝固成具有一定承載能力的固體。其體積含水率可高達(dá)70％以上，1h凝固強(qiáng)度可達(dá)0.5～1.0MPa，在需要快速充填和固結(jié)的條件下具有優(yōu)勢(shì)。但是，其充填工藝復(fù)雜(雙組份)，成本高(800元～1000元/噸)，充填體有析水現(xiàn)象，廣泛推廣應(yīng)用有一定局限性。而且后期強(qiáng)度大幅倒縮，充填體易粉化。

(3)堿激發(fā)膠結(jié)材料

該類(lèi)材料以單獨(dú)或復(fù)配的高爐礦渣、粉煤灰、鋼渣等活性摻合料為主，輔以不同類(lèi)型的堿性激發(fā)劑、外加劑或(和)少量天然礦物。不用鍛燒，設(shè)備投資少，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低，經(jīng)濟(jì)效益明顯，而且由于綜合利用工業(yè)廢渣，變廢為寶。在某些礦山充填過(guò)程中，與強(qiáng)度等級(jí)42.5水泥用量相同的情況下，其早期強(qiáng)度可達(dá)到水泥的2～4倍以上。因尾礦類(lèi)型繁多，而該類(lèi)材料的激發(fā)體系并不唯一，相同的材料固化尾礦性能差異較大，因此需要針對(duì)不同尾礦進(jìn)行專(zhuān)門(mén)試驗(yàn)和研究以確定性價(jià)比最佳的膠結(jié)體系，并不存在“一勞永逸”的激發(fā)劑配方。

對(duì)于鉛鋅礦而言，需要針對(duì)鉛鋅礦尾砂的特點(diǎn)開(kāi)展系統(tǒng)試驗(yàn)，尋求價(jià)格低廉、來(lái)源豐富、生產(chǎn)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越的填充材料，盡最大努力減少填充材料的用量，以降低充填成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供尾砂填充材料在鉛鋅礦填充中的應(yīng)用。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

尾砂填充材料在鉛鋅礦填充中的應(yīng)用，其尾砂填充材料包括鉛鋅礦尾砂、鉛鋅礦尾砂激發(fā)劑和水。

鉛鋅礦尾砂按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括以下組分：1.5％～3.5％MgO，4.5％～6.5％Al₂O₃，23％～26％SiO₂，9％～11％SO₃，0.5％～2.5％K₂O，27％～30％CaO，0.1％～0.5％TiO₂，5％～8％Fe₂O₃，0.15％～0.5％ZnO，0.2％～0.45％PbO，余量為燒失量。

鉛鋅礦尾砂的粒徑中，5μm～50μm占20～25wt％，50μm～75μm占17～22wt％，75μm～250μm占53～58wt％。

鉛鋅礦尾砂激發(fā)劑按質(zhì)量分?jǐn)?shù)由以下原料組成：高爐礦渣66％～70％，粉煤灰24％～28％，氟石膏5％～6％，減水劑0.4％～0.6％。

高爐礦渣為煉鋼生鐵礦渣。

粉煤灰為Ⅰ級(jí)或Ⅱ級(jí)F類(lèi)粉煤灰。

減水劑為木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi)減水劑、萘系減水劑、三聚氰胺系減水劑、氨基磺酸鹽系減水劑，脂肪酸系減水劑、聚羧酸系減水劑中的至少一種。

尾砂填充材料的固含量為70wt％～80wt％。

鉛鋅礦尾砂激發(fā)劑與鉛鋅礦尾砂的質(zhì)量比為1：(4～18)。

本發(fā)明的有益效果是：