[發明專利]一種礦山充填用的膠凝材料及含有該膠凝材料的充填料漿

有效

• 申請號: 201710691642.4
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107540302B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 陳忠平;陳錫麟;李鵬;潘敏堯;何威;馮波宇;伍航宇;黃小波;黃威龍;張善碩;趙澤民
• 申請（專利權）人: 固巖科技發展有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 林德強

本發明公開了一種礦山充填用的膠凝材料及含有該膠凝材料的充填料漿。一種礦山充填用的膠凝材料由以下質量份的原料組成：40～65份磷石膏，18～25份黃土，10～22份礦渣，5～15份鋼渣，0.1～0.8份減水劑。一種礦山充填用的料漿，包括上述的礦山充填用的膠凝材料、水泥和水。本發明針對礦山充填膠凝劑的要求，設計開發出了以磷石膏為主要原料，并輔以黃土的礦山充填用膠凝材料。由本發明的膠凝材料制備得到的充填料漿與現用水泥相比，其強度整體比現用的水泥要好，同時本發明的充填料漿完全滿足礦山充填所要求的流動性。本發明的充填料漿由于使用了黃土使充填成本更低，不但完全可以替代水泥，同時也有利于消耗大量堆積的磷石膏，有利于保護環境。

技術領域

本發明涉及一種礦山充填用的膠凝材料及含有該膠凝材料的充填料漿。

背景技術

磷石膏是磷化工企業濕法生產磷酸的工業副產品，每1噸磷酸將產生約5噸的磷石膏。隨著我國磷化工產業的快速發展，每年的副產磷石膏已經超過4000萬噸，累計堆積的磷石膏超過約2億噸。由于各種原因，目前我國磷石膏資源化利用率不足15％，剩余的部分作為固體廢棄物堆積或者填埋，這不但占用了大量的土地，還對周圍環境造成了嚴重污染，因此加快對磷石膏的資源化利用已經刻不容緩。

另一方面，采礦工業在索取資源的同時，形成大量的采空區，采空區的失穩塌陷或崩塌，使大量的土地和植被遭受破壞，甚至造成安全事故。同時采礦產生的大量尾礦砂，顆粒極細，成分波動大，難以利用，這些得不到利用的尾礦砂堆積成尾礦山，不僅是資源的極大浪費，而且對環境造成了極大的污染。用充填法開采礦床，是保護地表不發生塌陷，實現采礦工業與環境協調發展最可靠的技術支持。而將廉價的礦山廢料尾礦砂大量應用于礦山充填，不但提供了礦山充填料的原料，還解決了礦山工業廢料污染環境和占用耕地的問題，具有十分重大的意義。目前大部分礦山充填采礦法使用的充填膠結劑仍然為硅酸鹽水泥，適用于礦山充填特點的專用膠凝劑還不多見。

黃土高原地區是地球上黃土分布最多的地區，受其影響，黃土在我國中西部地區廣泛分布，包括青海、陜西、山西、內蒙古、河南、河北等地。黃土多被認為風化沉淀形成，其形成年代較晚，性質疏松多孔，粘結力較差，顆粒較細，屬于沙土中的粉沙。黃土具有廉價易得的特點，利用這種天然的資源優勢，以黃土作為輔助材料，并使用磷石膏研制出符合礦山采空區充填要求的充填材料，具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種礦山充填用的膠凝材料及含有該膠凝材料的充填料漿。

本發明所采取的技術方案是：

一種礦山充填用的膠凝材料，由以下質量份的原料組成：40～65份磷石膏，18～25份黃土，10～22份礦渣，5～15份鋼渣，0.1～0.8份減水劑。

黃土的粒徑小于85μm。

礦渣為高爐水淬礦渣。

減水劑為木質素磺酸鹽類減水劑、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。

一種礦山充填用的料漿，包括上述的礦山充填用的膠凝材料、水泥和水。

料漿中，膠凝材料與水泥的質量比為1：(3～8)。

料漿中，水泥為42.5或42.5R型水泥。

料漿的水含量為30wt％～40wt％。

本發明的有益效果是：

本發明針對礦山充填膠凝劑的要求，設計開發出了以磷石膏為主要原料，并輔以黃土的礦山充填用膠凝材料。由本發明的膠凝材料制備得到的充填料漿與現用水泥相比，其強度整體比現用的水泥要好，同時本發明的充填料漿完全滿足礦山充填所要求的流動性。本發明的充填料漿由于使用了黃土使充填成本更低，不但完全可以替代水泥，同時也有利于消耗大量堆積的磷石膏，有利于保護環境。