[發明專利]一種凝膠材料及礦山充填系統

有效

• 申請號: 202111009086.0
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN113735544B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 唐立靖
• 申請（專利權）人: 鑫選（廈門）礦冶科技有限公司
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;E21F15/06
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 楊唯

1.一種礦山充填系統，其特征在于，其設置在礦山，其包括計量設備、攪拌裝置、儲料裝置、濃縮裝置、壓濾裝置、填料裝置和控制裝置；

所述計量設備分別用于對來料進行計量的多個計量裝置；

所述攪拌裝置用于將粗骨料和壓濾后的尾礦中一種或兩種、濃縮后的尾礦、以及凝膠材料進行混合攪拌，以獲得膏體；所述攪拌裝置包括混勻攪拌裝置和強力攪拌裝置；所述凝膠材料由工業固廢、熟料和助磨劑干磨后獲得所述工業固廢包括尾礦、爐渣、粉煤灰和脫硫石膏，所述尾礦、爐渣、粉煤灰和脫硫石膏占所述凝膠材料的重量份數分別對應為25~50份、10~20份、10~20份和5份；所述的爐渣為火力發電廠煤渣或者鋼廠產生的鋼渣；所述熟料占所述凝膠材料的重量份數為20~40份；所述助磨劑占所述凝膠材料的重量份數為0.5~1份；所述助磨劑包括助磨載體和比表面積提高材料，所述比表面積提高材料包括三聚磷酸鈉，所述助磨載體包括粉煤灰，所述粉煤灰占所述助磨劑的重量份數為10~60份，所述三聚磷酸鈉占所述助磨劑的重量份數為10-20份；

所述儲料裝置包括用于將強力攪拌后的膏體進行存儲的儲料倉，所述儲料倉配置有至少一個物位計和至少一個濃度計，用于形成警戒液位和獲取儲料倉內膏體的濃度；其中，所述濃度計設置于儲料倉的入口；

所述濃縮裝置用于對礦山的難濃縮尾礦進行濃縮；所述難濃縮尾礦濃縮后的濃度低于60%；

所述壓濾裝置用于將濃縮后尾礦進行壓濾為更高濃度的尾礦；其中，所述壓濾后的尾礦的濃度不低于75%；

所述填料裝置用于通過泵將所述膏體經由管道輸送至礦山井下以進行充填；以及

所述控制裝置配置為執行如下方法：

將濃縮后的尾礦輸送給混勻攪拌裝置和/或壓濾裝置；

通過濃度計獲取輸送至所述儲料倉內的膏體濃度；

根據所述膏體濃度控制稱量濃縮后尾礦的計量裝置增加或減少濃縮后尾礦或粗骨料的重量份數輸送至混勻攪拌裝置，并對應減少或增加壓濾后尾礦的重量份數送入所述混勻攪拌裝置，以使進入儲料倉的膏體濃度維持在75%-82%；

通過泵將儲料倉內的膏體經由管道以第一頻率或第二頻率輸送以進行填充井下，并使得輸送至井下的膏體濃度是75%-82%；其中，在儲料倉內的液位高于警戒液位時以第一頻率輸送膏體，在所述儲料倉內的液位低于警戒液位時以第二頻率輸送膏體，所述第一頻率大于所述第二頻率；

其中，粗骨料和難濃縮尾礦由設置在礦山現場的選礦設備選礦過程中拋棄的廢石進行破碎后獲得。

2.根據權利要求1所述的礦山充填系統，其特征在于，所述助磨劑包括膏體早期凝結強度增強材料；

所述膏體早期凝結強度增強材料包括三乙醇胺、芒硝、元明粉、明礬石和硫酸鈣，所述三乙醇胺、芒硝、元明粉、明礬石和硫酸鈣分別占所述助磨劑的重量份數為5~10份、5~15份、5~15份、10~20份和5~10份。

3.根據權利要求1所述的礦山充填系統，其特征在于，干磨后的凝膠材料比表面積為450m²/kg以上。

4.根據權利要求1-3任一項所述的礦山充填系統，其特征在于，所述混合攪拌包含混勻攪拌和強力攪拌，強力攪拌用于對混勻攪拌混合料的流態進行轉化，其通過控制攪拌速度和攪拌力度以形成均勻的膏體。

5.根據權利要求4所述的礦山充填系統，其特征在于，所述控制裝置配置為控制往所述混勻攪拌裝置輸送壓濾后尾礦時相應控制減少往混勻攪拌裝置輸送濃縮后的尾礦。

6.根據權利要求5所述的礦山充填系統，其特征在于，還包括破碎裝置，所述破碎裝置用于將壓濾尾礦進行破碎，破碎后的尾礦經計量裝置送入混勻攪拌裝置。

7.根據權利要求4所述的礦山充填系統，其特征在于，還包括骨料破碎機，所述骨料破碎機用于將選礦過程中拋棄的廢石破碎成直徑20mm以內的粗骨料。