固废基胶凝材料在黄金尾矿胶结充填中的研究与应用

针对大宗固废制备的胶凝材料在尾矿胶结充填工程中难以实现低成本、高性能、大规模利用的问题,考虑贵州水银洞黄金尾矿的特性,开发了一种以矿渣、钢渣、磷石膏和水泥熟料为主要原材料的固废基胶凝材料,并研究了各组分对胶凝材料体系的影响,得出各固废的最优配比。该材料在水银洞金矿进行了实际使用,在保证充填质量的条件下,与水泥相比,固废基胶凝材料表现出良好的胶结性能,减少了充填胶凝材料用量,充填材料节约成本30元/m^(3),尾矿的利用量增加0.6万t。

不同实验因素对钒尾矿充填材料抗压强度的影响研究

以机械活化钒尾矿、粉煤灰、硅酸盐水泥为原材料,制备矿山充填材料,研究了水泥用量、粉煤灰用量、料浆质量分数和养护时间等因素对样品抗压强度的影响,结果表明:活化钒尾矿和粉煤灰和水泥质量比为60:10:30,料浆质量分数74%时,样品养护28 d后抗压强度可达9.5 MPa。

十六烷基三甲基溴化铵对磷尾矿基充填材料输送特性的影响研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为减阻剂,利用自制的输送装置研究了磷尾矿基充填材料(PTFM)的输送特性,考察了CTAB对PTFM料浆输送量和黏度的影响。结果表明,PTFM料浆浓度74%时,随着CTAB添加量增加,PTFM料浆输送量逐渐增大,黏度逐渐减小。采用Zeta电位仪、沉降颗粒分析仪和浊度仪分析了CTAB改善PTFM料浆输送特性的原因,CTAB使PTFM动电位增大,导致颗粒间静电斥力增大,颗粒分散程度加大,黏度降低。沉降试验结果也表明,添加CTAB能增强颗粒的分散程度。此外,加入CTAB能略微增大PTFM的抗压强度。综合考虑PTFM料浆的输送量和养护后的抗压强度,CTAB的合理添加量为600 g/t。

全尾砂新型充填胶凝材料在高官营铁矿的应用

前期研究已经开发出铁矿全尾砂充填料的矿尾粉胶凝材料。通过在石人沟铁矿应用结果表明,矿尾粉新型胶凝材料不仅充填体强度高,而且成本低,具有良好的性价比。为此开展了矿尾粉新型胶凝材料在高官营铁矿的推广应用。高官营铁矿全尾砂物化特性分析结果显示,该矿全尾砂颗粒细(da v=0.234 mm),含泥量高,且级配差,属于级配不良的全尾砂充填料。根据矿山充填系统,进行了胶砂比为1∶6和料浆浓度为65%的充填体强度试验。由此获得7 d充填体强度达到1.16 MPa,是相同条件下32.5R早强水泥的1.30倍。当向矿尾粉中添加1.5%的增强剂,充填体强度可达到1.62 MPa,可满足高官营铁矿上向分层充填法采矿强度的要求。

钼尾矿制备胶结充填材料的研究

以钼尾矿为原料制备地聚物材料作为充填采矿的胶凝材料,通过干法加碱煅烧活化方式提高钼尾矿在地聚物材料制备过程中的活性。考察了NaOH与钼尾矿质量比、煅烧温度、煅烧时间等因素对钼尾矿活化效果的影响,采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)仪、X射线衍射(XRD)仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪、扫描电镜(SEM)等对样品进行表征。结果表明,钼尾矿碱熔活化的最佳工艺条件为:钼尾矿颗粒控制在74μm以下,NaOH与钼尾矿质量比为1∶5,煅烧温度为450℃,煅烧时间为60 min。以此条件下活化的钼尾矿为胶凝材料,钼尾矿为骨料,在灰砂比1∶4、料浆质量分数为72%条件下制备胶结充填材料,3 d、7 d、28 d抗压强度分别为1.42 MPa、3.15 MPa、5.96 MPa,且具有良好的环境相容性。

硫酸钠激发尾矿充填材料的性能与微观结构

以铅锌尾矿、硅酸盐水泥、矿粉为原材料,硫酸钠为碱性激发剂,设计制备了高流动性早强尾矿充填材料(以下简称充填材料),研究分析了硫酸钠掺量、矿粉含量对充填材料流动度、凝结时间、力学性能、反应产物物相组成和微观结构的影响.结果表明:随着矿粉含量的增加,充填材料的凝结时间延长,流动性增加,早期强度降低;硫酸钠可以缩短充填材料的凝结时间,并提高充填材料的早期强度;硫酸钠提供的硫酸根离子促进早期钙矾石(AFt)的形成,减少了自由水数量,增加了颗粒间的胶结程度;硫酸钠可显著提高充填材料孔溶液pH值,加速矿粉的早期水化.

黄金尾矿制备充填材料试验研究

选择水泥体系和碱激发体系两种胶凝材料体系制备充填材料,研究了料浆浓度、灰砂比、黄金尾矿掺量等因素对充填材料工作性能和力学性能的影响规律。结果表明:水泥体系和碱激发体系制备的充填材料均随着料浆浓度的降低,流动度提高,各龄期抗折、抗压强度降低,随着灰砂比的降低各龄期抗折、抗压强度降低。黄金尾矿掺量占集料50%的水泥体系充填材料标准养护7 d后产生大量的裂纹,导致28 d抗折强度低于7 d抗折强度,28 d抗压强度与7 d抗压强度基本不变。黄金尾矿掺量占集料30%的水泥体系充填材料和黄金尾矿掺量占集料50%的碱激发体系充填材料抗折、抗压强度随着龄期逐渐增加,且未产生大量的裂纹。充填材料试块产生裂纹的主要原因是黄金尾矿中黄铁矿与氧和水接触时发生氧化,形成酸和硫酸盐,然后与水泥的矿物相铝酸三钙和水化产物氢氧化钙反应,生成钙矾石和石膏,反应过程会发生膨胀,最终导致充填材料强度降低。

金矿尾矿胶结充填用胶凝材料的制备及其性能表征

以矿渣微粉、水泥(P.O 42.5)、粉煤灰、氧化钙和硫酸钙为原料制备早强型尾矿胶结胶凝材料(尾矿胶结料),将尾矿胶结料用于胶结充填中位直径D50为11.3μm的金矿细粒尾矿,表征分析充填试样的力学性能与流动性能。结果表明:相同胶砂质量比和尾矿浆固含量下,用尾矿胶结料胶结固化尾矿的效果优于P.O 42.5水泥;胶砂质量比1∶12时,充填试样28 d抗压强度为P.O 42.5水泥的4.9倍,尾矿胶结料的水化产物量高于P.O 42.5水泥;尾矿胶结料的胶砂质量比为1∶6、尾矿浆固质量分数为70%时,加入0.15%(质量分数)聚羧酸减水剂的充填料浆坍落度为278 mm,其力学性能和充填流动性能均可满足矿山充填要求。

煅烧含伊利石尾矿制备充填胶凝材料试验研究

尾矿的大量堆存不但占用土地,而且对周围环境造成严重影响。受可塑性差、活性低等因素制约,我国尾矿利用面临着产品附加值低、利用率低等共性难题。基于此,利用高温煅烧(600~1000℃)提高含伊利石尾矿的活性,将其应用于充填胶凝材料的制备。试验表明:含伊利石尾矿的活性随着煅烧温度的升高而增强。将1000℃条件下活化的含伊利石尾矿制备的充填胶凝材料用于井下充填,当胶凝材料和尾矿质量比为1∶6、料浆浓度为70%时,充填体3 d和28 d的抗压强度分别为0.43和2.27 MPa。与水泥基充填材料相比,利用含伊利石尾矿制备的充填胶凝材料可节省约11.87%的充填成本。据此,利用含伊利石尾矿制备充填胶凝材料,既开辟了尾矿大宗资源化利用的新途径,同时也有利于降低充填成本,切实推进我国绿色矿山建设。

深井矿山低成本尾矿充填胶凝材料开发实验

为了增加矿山井下供矿量,降低充填采矿成本,围绕河北东部某矿山全尾砂、钢厂高炉矿渣和添加激发剂展开新型充填胶结材料配比实验,先后开展探索性实验、净浆实验和胶砂配比实验。结果表明新开发的充填胶凝材料1∶7胶砂比胶结强度是同配比42.5R水泥的3倍,其价格比普通硅酸盐水泥降低了60%~70%,完全满足矿山充填工艺的要求,能够达到提高矿山经济效益、节约生产成本的目的,同时对改善环境治理起到良好的促进作用。

复合激发胶凝材料在有色金属矿山尾砂胶结充填中的应用

以制备出适用于细粒级尾砂充填的材料为目标,围绕长距离自流充填高稳定性要求和胶结体高性能需求,开展系统理论和应用技术研究。以工业副产品和大宗固体废弃物为主要原材料,运用化学协同激发原理,结合尾砂表面化学修饰与改性新方法,突破胶材单耗高、尾砂利用率低、充填浓度低等关键技术局限,形成一套“尾砂利用率高、输送稳定性好、胶结材料成本低、充填体性能优异”的充填材料设计、制备和应用技术体系,为有色金属矿山处置和循环利用细粒级尾砂提供了关键技术支撑和产业示范。

全尾矿胶结充填技术的研究与应用

结合国内外尾矿处理和利用的发展趋势,介绍了我国在全尾矿胶结充填采空区方面的研究和应用进展,指出通过全尾矿胶结充填采空区的方法,将尾矿全部转移到井下,既解决了尾矿的处理问题,又使采空区得到综合治理,一举多得,是尾矿处理和利用的一条重要途径。

高碱胶凝材料的尾矿胶结充填试样制备研究

随着我国工业的发展每年都会产生大量的高炉矿渣,如何高效资源化利用一直是人们研究的课题[87]。人们在对矿渣硅酸盐水泥研究的基础上,利用工业固体废弃物开发了很多变废为宝、用于特殊用途的胶凝材料。本章主要研究制备以矿渣微粉为主体,辅以其他原料组合成的高碱度胶凝材料,K2尾矿胶结材料;并通过结合高显胶凝材料的尾浇注方式进行相应控制,实现为胶制作方法的全面提升和性能的逐渐研究。

低碱胶凝材料的尾矿胶结充填试样制备研究

文章主要研究制备以矿渣微粉为主体,辅以其他材料组合成的低碱度胶凝材料,K1胶结材料;利用K1胶结材料对山东某金矿尾矿进行胶结充填的实验室研究,并分析其尾矿胶结充填试样的力学性能及其它性能。

甘肃某铅锌矿尾砂胶结充填试验研究

甘肃某铅锌矿建矿已有30多年,矿山现有尾矿库即将达到服务年限,矿山在不建新尾矿库的情况下,为新产生的尾砂寻找经济合理、安全环保的处置方式。经过多年开采,井下已存在大量采空区,矿山拟采用全尾砂充填采空区的方式解决尾砂堆存问题,同时对采空区进行治理。在保证尾砂输送至采空区后能正常胶结的前提下,寻求最经济的灰砂比,本文分别以水泥和新型胶结材料作为胶凝材料进行试验,确定最优的尾砂浓度、灰砂比和胶凝材料。通过试验,在满足充填体正常胶结的情况下,选用新型胶结材料作为胶凝材料所需要的灰砂比更小,充填成本更低,从而为矿山提供更经济、安全的充填方案,为矿山解决尾矿处置找到了更经济、安全环保的方式。

铜山铜矿尾胶充填工艺的研究

本文介绍了铜山铜矿根据矿山实际开展尾矿胶结充填工艺研究,并取得了很好的成果。

充填开采 尾矿华丽转身

国民经济"十二五"规划建设中明确指出,我国工业化、城市化进程将保持稳健发展态势,矿产资源消耗量将进一步增大。另一方面,在全球矿产资源供应紧张的局势下。

山东某细粒全尾砂胶结充填技术研究

以中钢集团山东富全矿业有限公司尾矿为原料,开展细粒全尾砂胶结充填技术研究。通过尾矿性质分析、尾矿胶结试验、料浆流动性试验等试验研究,查明了该尾矿基本性质,确定出适宜的胶凝材料种类、胶结工艺参数和输送工艺条件,同时对尾矿浓缩充填工艺进行了优化研究。

矿山环保型充填工艺的应用

介绍了矿山尾矿对于环境的危害以及改善矿山环境保护的必要性,评述了目前尾矿综合利用和尾矿胶结充填工艺的现状,叙述了高水全尾胶固充填材料与充填工艺的研究结果和使用情况,并分析了该工艺目前在岩金矿山应用存在问题和今后研究方向。

膏体——未来的充填材料?(第一部分)

把所有尾矿回填到原来的产出地点,这一构想正在成为现实。未来的矿山将不得不这样做,因为既有环保方面的压力,又难得允许构筑和经营新的尾矿库。膏体充填是一项相当新颖的技术,它可以使矿主利用全部尾矿作地下充填材料,其优点非常突出: ·不必构筑复杂和费钱的挡墙; ·矿山排水费用大大减少;