[發(fā)明專利]一種用于超細(xì)鐵尾礦砂的低收縮早強(qiáng)型礦山充填膠凝材料

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910188593.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN110054423A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝軍中;湯暢;胡杰的;郝軍軍;溫煦;佘亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金泰成環(huán)境資源股份有限公司
• 主分類號(hào): C04B7/24
• 分類號(hào): C04B7/24;C04B12/00;C04B28/04
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明提供一種用于超細(xì)鐵尾礦砂的低收縮早強(qiáng)型礦山充填膠凝材料，屬于金屬礦山井下充填技術(shù)領(lǐng)域，所述低收縮早強(qiáng)型礦山充填膠凝材料的組成按重量百分比計(jì)分別為：礦渣粉50～90wt％，水泥熟料5～25wt％，鋼渣粉1～30wt％，石膏0～15wt％，堿性激發(fā)劑0.5～10wt％，早強(qiáng)劑0～10wt％，抗裂材料0.1～10wt％，懸浮劑0.5～10wt％。本發(fā)明通過對(duì)礦山充填膠凝材料的功能進(jìn)行研究，選擇礦渣粉、水泥熟料、鋼渣粉、石膏、堿性激發(fā)劑、早強(qiáng)劑、抗裂材料、懸浮劑作為礦山充填膠凝材料，并對(duì)其配比進(jìn)行了適應(yīng)性研究，最終得出可以有效降低添加劑用量、具備良好的流動(dòng)性能和較高的早期強(qiáng)度的低收縮早強(qiáng)型礦山充填料漿，該低收縮早強(qiáng)型礦山充填料漿具有保持良好的強(qiáng)度和體積穩(wěn)定性等特點(diǎn)，各項(xiàng)性能上均超過了水泥材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬礦山井下充填技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于超細(xì)鐵尾礦 砂的低收縮早強(qiáng)型礦山充填膠凝材料。

背景技術(shù)

充填采礦法是指伴隨落礦、運(yùn)搬及其他作業(yè)的同時(shí)，用充填料充填采空區(qū) 的采礦方法，可分為膠結(jié)充填和非膠結(jié)充填兩種方式。其中的膠結(jié)充填應(yīng)用較 為廣泛，材料來源為地表堆積的廢石、掘進(jìn)坑邊的廢石、選礦廠的尾砂、冶煉 廠的爐渣、戈畢集料、以及從地表屬門采石等。

而隨著充填采礦法在金屬礦山的廣泛應(yīng)用，為了降低生產(chǎn)成本，提高充填 后采礦的安全性，膠結(jié)充填的充填材料大多選用選礦廠的尾砂、冶煉廠的爐渣 制備，通過泵送并注漿入充填區(qū)，流動(dòng)性好不易堵管，具有良好的流動(dòng)性能， 具有原料來源廣泛、資源豐富，對(duì)尾砂中細(xì)粒部分寬容性大，強(qiáng)度高，在一定 的濃度下料漿不離析分層，且沁水量小等特點(diǎn)，成為不少礦山單位選擇充填膠 凝材料的優(yōu)先選擇。

然而同硅酸鹽水泥相比，選礦廠的尾砂、冶煉廠的爐渣制備的料漿中，礦 渣堿激發(fā)材料收縮較大，后續(xù)與尾砂配置的料漿在濃度較低時(shí)，特別是在養(yǎng)護(hù) 不當(dāng)?shù)那闆r下，容易出現(xiàn)采礦區(qū)充填體收縮大、凝結(jié)緩慢和開裂等不良現(xiàn)象， 使得礦渣堿激發(fā)材料在采礦區(qū)充填體中不能起到增加材料整體堿度和水化硅 酸鈣及鈣礬石產(chǎn)物的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種用于超細(xì)鐵尾礦砂的低收縮早強(qiáng)型礦山充填膠凝材料， 解決了現(xiàn)有技術(shù)中礦渣基充填材料在料漿低濃度充填條件下的收縮大、凝結(jié)時(shí) 間長(zhǎng)、早期強(qiáng)度低等問題。

本發(fā)明提供一種用于超細(xì)鐵尾礦砂的低收縮早強(qiáng)型礦山充填膠凝材料，所 述低收縮早強(qiáng)型礦山充填膠凝材料的組成按重量百分比計(jì)分別為：礦渣粉 50～90wt％，水泥熟料5～25wt％，鋼渣粉1～30wt％，石膏0～15wt％，堿性激發(fā) 劑0.5～10wt％，早強(qiáng)劑0～10wt％，抗裂材料0.1～10wt％，懸浮劑0.5～10wt％。

優(yōu)選地，所述低收縮早強(qiáng)型礦山充填膠凝材料的組成按重量百分比計(jì)分別 為：礦渣粉56～59.3wt％，水泥熟料8～15wt％，鋼渣粉10～20wt％，石膏 12～15wt％，堿性激發(fā)劑2～5wt％，早強(qiáng)劑1～1.5wt％，抗裂材料0.2～0.8wt％， 懸浮劑0.8～1wt％。

優(yōu)選地，所述礦渣粉為比表面積至少480m²/kg的工業(yè)煉鐵副產(chǎn)品，所述 水泥熟料為比表面積至少450m²/kg的硅酸鹽水泥熟料，所述的鋼渣粉為比表 面積至少500m²/kg的轉(zhuǎn)爐鋼渣，所述的石膏為比表面積至少500m²/kg的脫 硫石膏，所述的堿性激發(fā)劑為粉磨至比表面積450m²/kg的精煉渣和氫氧化鈉 的混合物。

優(yōu)選地，所述礦渣粉為將粒化高爐礦渣淬冷、烘干、破碎粉磨而成的礦渣 微粉。

優(yōu)選地，所述的轉(zhuǎn)爐鋼渣包括氧化鎂10～13wt％、氧化鈣30～40wt％、氧 化鋁4～6wt％、氧化鐵3～8wt％。

優(yōu)選地，所述抗裂材料為3-5mm長(zhǎng)度的PVA纖維。

優(yōu)選地，所述抗裂材料為4mm長(zhǎng)度的PVA纖維。