金川镍矿全尾砂-棒磨砂混合充填材料工业充填试验研究

针对金川下向进路式胶结充填法采矿工艺,开展了全尾砂-棒磨砂混合充填料的工业试验研究。试验结果表明,添加30%的全尾砂充填料,不仅提高了充填体强度,而且还可降低充填体的沉缩率、改善砂浆流动性,完全满足金川矿山安全充填采矿的要求。开展全尾砂充填料的工业化生产,能够弥补棒磨砂充填料的严重不足,显著降低充填采矿成本,从而获得更好的经济效益和社会效益。

全尾砂—棒磨砂混合充填料浆的优化配比试验研究

为了弥补金川矿山棒磨砂充填料供应不足以及对选矿全尾砂与粉煤灰废弃物的资源化,针对金川镍矿下向分层进路充填法采矿安全生产要求,开展了全尾砂和棒磨砂混合充填料合理配比的试验研究首先进行了全尾砂与棒磨砂配比、水泥添加量、粉煤灰掺入量以及料浆浓度的多因素正交试验;然后建立神经网络模型进行试验样本的学习训练,由此建立充填体强度和沉降损失率与影响因素的隐含关系在此基础上,进行不同料浆配比的充填体强度与沉降损失率的预测,从而实现了对有限试验样本的知识外延并通过对扩大样本的回归分析,揭示了影响充填体强度和沉降损失率的因素与变化规律;确定了满足金川镍矿安全充填法采矿的全尾砂和棒磨砂混合充填料的合理配比参数,为全尾砂的工业化应用奠定了基础。

金川全尾砂–棒磨砂混合充填料胶砂强度与料浆流变特性研究

针对金川矿山棒磨砂充填料严重不足,开展全尾砂–棒磨砂混合充填料的胶砂试验研究。通过不同配比和料浆浓度的全尾砂–棒磨砂混合充填料的胶砂强度试验和料浆流变特性参数测试,获得充填体试块强度与混合料的配合比、平均粒径以及不均匀性系数之间的关系,针对金川下向进路胶结充填法采矿,确定了满足充填体强度要求的全尾砂–棒磨砂的合理配比为3∶7。研究表明,混合充填料的7和28 d充填体强度和砂浆泌水率与沉降损失率,均优于纯棒磨砂充填料。该研究结果为金川矿山全尾砂工业化应用提供技术支撑,为金川全尾砂废弃物的资源化利用和环境保护奠定了基础。

全尾砂-棒磨砂新型胶凝充填材料的制备

将某镍矿选矿全尾砂代替部分棒磨砂作为骨料,采用正交试验和神经网络预测模型,制备以铁矿渣粉为活性材料、以脱硫灰、生石灰为主要激发剂的全尾砂-棒磨砂新型胶凝充填材料,分析了该材料的微观结构及其水化产物。结果表明:全尾砂添加质量分数为30%时,新型胶凝充填材料3 d、7 d和28 d的抗压强度分别达到1.73 MPa、4.22 MPa和6.93MPa,比水泥分别提高了8.13%、51.8%和34.0%,满足镍矿的充填强度指标。新型胶凝充填材料的主要水化产物为C-S-H凝胶,团絮状C-S-H凝胶形成结构密实的胶凝体,将骨料紧密粘结在一起形成较高的力学强度。用这种新型胶凝充填材料可实现30%的全尾砂利用率。