[發(fā)明專利]一種泡沫磷渣材料充填礦山的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711203799.4
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107989651B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鵬;陳錫麟;潘敏堯;陳忠平;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(quán)）人: 固巖科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00;C04B28/14;C04B38/10;C04B111/40
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發(fā)明公開了一種泡沫磷渣材料充填礦山的方法。這種充填礦山的方法包括以下步驟：1)制備料漿；2)制備泡沫；3)制備泡沫磷渣材料；4)澆筑；5)養(yǎng)護(hù)。本發(fā)明使用發(fā)泡劑產(chǎn)生泡沫，摻入黃磷渣以及少量其他活性材料，形成一種新型泡沫磷渣充填材料，一方面解決了部分礦山尾砂不足的情況，另一方面能有效提高黃磷渣的利用率，緩解環(huán)境壓力，利用固廢資源以降低水泥在礦山充填領(lǐng)域的利用率，進(jìn)而降低礦山充填的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種泡沫磷渣材料充填礦山的方法。

背景技術(shù)

充填采礦法是目前最為流行的采礦方法，能有效緩解采礦引起的地表坍塌、固廢排放問題，并有效提高深埋礦體和礦柱的回采率。據(jù)統(tǒng)計，我國目前采用膠結(jié)充填法開采的地下礦山，其充填成本占采礦總成本的55％左右，而水泥費用則占70％以上，且水泥作為礦山充填膠凝材料，存在著污染大、接頂率低、成本高、現(xiàn)場脫水難等問題。

由于社會原因，我國部分礦山早期開采屬私人承包，其財力較為薄弱，成本投入力度小，沒有進(jìn)行現(xiàn)場的開采提煉，而是將開采后的礦石直接外銷，沒有尾砂，礦房采空區(qū)的充填也因成本問題沒有完成，最后遺留的問題是空洞多而充填料不足。

黃磷渣是生產(chǎn)黃磷時產(chǎn)生的工業(yè)副產(chǎn)品，年排放量巨大，近年來每年排放量達(dá)到2500多萬噸，磷渣化學(xué)組成和物相結(jié)構(gòu)與礦渣粉相似，具有潛在的化學(xué)活性，但目前關(guān)于磷渣資源化高效利用的研究鮮有報道，磷渣已呈大量堆放狀態(tài)，對環(huán)境造成很大危害。

磷石膏是濕法生產(chǎn)磷酸的固體廢棄物，全世界磷石膏的年產(chǎn)量近3億噸，其中我國每年生產(chǎn)磷石膏接近7千萬噸，目前的回收利用主要在硫鋁酸鹽水泥、加氣砌塊、輕質(zhì)保溫材料等材料制備領(lǐng)域，利用率仍不足25％，因此堆存仍是磷石膏的主要處理方式，至今我國的磷石膏總堆存量高達(dá)3億噸，占用了大量寶貴的土地資源，污染了環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種泡沫磷渣材料充填礦山的方法。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種泡沫磷渣材料充填礦山的方法，包括以下步驟：

1)制備料漿：將黃磷渣、水泥、磷石膏、生石灰按質(zhì)量比(45～55)：(15～25)：(15～25)：10在攪拌缸中預(yù)攪拌，再按0.5～0.6的水灰比加入水，繼續(xù)攪拌，制成料漿；

2)制備泡沫：在泡沫制備站中，分別抽取泡沫混凝土發(fā)泡劑和水，將發(fā)泡劑和水按質(zhì)量比1：(48～50)混合攪拌，制成發(fā)泡劑溶液，再通過空氣壓縮機(jī)催生發(fā)泡劑溶液得到泡沫；

3)制備泡沫磷渣材料：在泡沫制備站中，將料漿和泡沫按體積比(60～70)：(40～30)混合攪拌，制成泡沫磷渣材料；

4)澆筑：將泡沫磷渣材料通過管道自流輸送至礦山采空區(qū)，進(jìn)行澆筑；

5)養(yǎng)護(hù)：對澆筑完成后的泡沫磷渣材料加水養(yǎng)護(hù)。

步驟1)中，水泥為32.5或32.5R型普通硅酸鹽水泥。

步驟1)中，攪拌缸的攪拌轉(zhuǎn)速為20～40r/min，預(yù)攪拌的時間為4～6min，加入水繼續(xù)攪拌的時間為8～12min。

步驟2)中，抽取泡沫混凝土發(fā)泡劑和水具體為：采用直徑為18～22mm的軟管抽取泡沫混凝土發(fā)泡劑，適用直徑為90～110mm的軟管抽取水。

步驟2)中，空氣壓縮機(jī)的工作壓力為0.7～0.9MPa，發(fā)泡倍率為發(fā)泡劑溶液體積的18～22倍。

步驟3)中，泡沫磷渣材料的濕密度控制為550～600kg/m³。

步驟4)中，澆筑為分層澆筑，每次澆筑的泡沫磷渣材料層高為0.9～1.1m，相鄰兩層澆筑的間隔時間為6～8h。