[發(fā)明專(zhuān)利]一種無(wú)機(jī)粉體材料增強(qiáng)劑的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810985812.4
• 申請(qǐng)日: 2018-08-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109053019A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張禎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 張禎
• 主分類(lèi)號(hào): C04B24/32
• 分類(lèi)號(hào): C04B24/32
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)機(jī)粉體材料增強(qiáng)劑的制備方法，主要工藝過(guò)程是將工業(yè)燒堿、生石灰、氯化鈣、無(wú)水硫酸鈉、硫酸鋁、表面活性劑、自來(lái)水，以上各組份按比例加入磨機(jī)中，在40℃～50℃下濕磨混合而成，其中表面活性劑由六偏磷酸鈉、聚丙烯酰胺、聚氧乙烯烷基酚醚、烷基苯磺酸鈉、自來(lái)水在40℃～50℃下制備而成；使用無(wú)機(jī)粉體材料增強(qiáng)劑制成的無(wú)機(jī)膠凝材料，28天強(qiáng)度可以在原來(lái)基礎(chǔ)上增加1.5～2.0兆帕，該增強(qiáng)劑較好的解決了礦山廢料回填問(wèn)題，具有成本低、環(huán)境效益突出的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無(wú)機(jī)粉體材料增強(qiáng)劑的制備方法，無(wú)機(jī)粉體材料特別指在礦山開(kāi)采過(guò)程中，大批堆積在礦山周?chē)奈驳V和剝離物，將這些尾礦和剝離物經(jīng)簡(jiǎn)單的物理破碎和粉磨后加入增強(qiáng)劑，進(jìn)而配制成一種非常廉價(jià)的水硬性膠凝材料。

背景技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)的采礦業(yè)，如煤礦、鐵礦等經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)采生產(chǎn)后，會(huì)在礦區(qū)范圍內(nèi)的地下留下許多巨大的空洞，經(jīng)雨水沖刷自然侵蝕后，許多地方地表出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象，這種塌陷破壞了地表植物，對(duì)人和財(cái)產(chǎn)也構(gòu)成了巨大的潛在危害；同時(shí)在礦業(yè)開(kāi)采過(guò)程中，大量的尾礦和剝離物作為固廢堆積在地面上，給礦區(qū)環(huán)境保護(hù)帶來(lái)了巨大的壓力，如果把這些固廢經(jīng)簡(jiǎn)單的破碎粉磨后，加入一種增強(qiáng)劑，配制成非常廉價(jià)的水硬性膠凝材料，由泵把這種料漿注入開(kāi)采完后的廢棄礦洞內(nèi)，形成一種類(lèi)似水泥狀的膠凝材料，這樣就既解決了固體廢棄物的處理問(wèn)題，也在經(jīng)濟(jì)層面可承受的范圍內(nèi)滿足礦洞回填的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種無(wú)機(jī)粉體材料增強(qiáng)劑的制備方法，這種增強(qiáng)劑由工業(yè)燒堿、生石灰、氯化鈣、無(wú)水硫酸鈉、硫酸鋁、表面活性劑、自來(lái)水復(fù)合制備而成。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題由如下方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種無(wú)機(jī)粉體材料增強(qiáng)劑的制備方法，其特征是，組成增強(qiáng)劑的各種組份按重量份為：工業(yè)燒堿3～5份、生石灰30～50份、氯化鈣12～28份、無(wú)水硫酸鈉8～15份、硫酸鋁15～25份、自來(lái)水30～50份、表面活性劑1～3份。

表面活性劑按重量份：由六偏磷酸鈉15～25份，聚丙烯酰胺2～5份，聚氧乙烯烷基酚醚25～40份，烷基苯磺酸鈉15～30份，自來(lái)水20～30份，將上述原料依次放入反應(yīng)釜內(nèi)，在40℃～50℃的溫度下，攪拌混合30分鐘，即完成制備待用。

無(wú)機(jī)粉體材料增強(qiáng)劑的制備和使用過(guò)程如下：把增強(qiáng)劑的各組份按重量依次放入研磨機(jī)內(nèi)，電熱溫控制在40℃～50℃左右，混合研磨30分鐘，即完成制備；然后將尾礦和剝離物經(jīng)粗碎、細(xì)碎粉磨至粒徑毫米級(jí)的粉料加入研磨機(jī)內(nèi)，按重量份配比加入增強(qiáng)劑和自來(lái)水，濕磨并控制料漿濃度在60％～75％左右，最后將研磨好的漿體通過(guò)泵直接灌入地下，膠凝材料的強(qiáng)度3天可增加0.5～1兆帕，7天可增加1.0～1.5兆帕，28天可以增加到1.5～2.0兆帕。

研制過(guò)程采用正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，在45℃左右的溫度下，表面活性劑的加入使鈣離子發(fā)揮了最大程度的活化作用，物料凝結(jié)后的強(qiáng)度，相對(duì)于常溫20℃左右，無(wú)表面活性劑加入時(shí)，提高了0.5兆帕左右。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：一種無(wú)機(jī)粉體材料增強(qiáng)劑，復(fù)配制成的膠凝材料，具有比水泥類(lèi)無(wú)機(jī)膠凝材料更低廉的成本，并且使用方便；由于使用了大量的尾礦和剝離物復(fù)填礦井下，降低了污染，環(huán)保效益突出。

附圖說(shuō)明

圖1是無(wú)機(jī)粉體材料增強(qiáng)劑的制備示意圖

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：以制備100份無(wú)機(jī)粉體材料增強(qiáng)劑為例，稱(chēng)取工業(yè)燒堿3份、生石灰30份、氯化鈣18份、無(wú)水硫酸鈉10份、硫酸鋁25份、表面活性劑1份、自來(lái)水50份，依次加入研磨機(jī)中，在40℃濕磨30分鐘后出料，直接送去下一過(guò)程配料。

實(shí)施例2：以制備100份無(wú)機(jī)粉體材料增強(qiáng)劑為例，稱(chēng)取工業(yè)燒堿4份、生石灰40份、氯化鈣24份、無(wú)水硫酸鈉15份、硫酸鋁20份、表面活性劑2份、自來(lái)水50份，依次加入研磨機(jī)中，在40℃濕磨30分鐘后出料，直接送去下一過(guò)程配料。

實(shí)施例3：以制備100份無(wú)機(jī)粉體材料增強(qiáng)劑為例，稱(chēng)取工業(yè)燒堿5份、生石灰50份、氯化鈣28份、無(wú)水硫酸鈉12份、硫酸鋁18份、表面活性劑3份、自來(lái)水50份，依次加入研磨機(jī)中，在40℃濕磨30分鐘后出料，直接送去下一過(guò)程配料。