钢渣基胶凝材料强度试验与充填料浆管输特性研究

以某选矿高泥全尾砂为骨料,进行新型钢渣基充填胶凝材料强度试验。在胶砂比和料浆浓度相同条件下,该高泥全尾砂充填体强度显著高于42.5水泥,且成本更低。在此基础上,开展不同料浆浓度和胶砂比的高泥全尾砂充填料浆的管输特性试验,包括料浆的流动性参数和稳定性参数,并建立充填料浆管输特性数学模型。结果表明:当料浆浓度提高时,充填料浆稠度、泌水率、分层度均逐渐减小;当胶砂比增大时,料浆稠度逐渐增大,而泌水率逐渐减小。

矿渣基胶凝材料开发和充填体强度与流变特性研究

针对中关铁矿高泥尾砂充填骨料,开展了矿渣基胶凝材料试验研究。通过矿渣基胶凝材料胶结体强度试验,获得复合激发剂配比为熟料10%、脱硫石膏15%,矿渣基胶凝材料激发剂与矿渣微粉之比为1∶3。利用该新型胶凝材料,分别采用1∶4和1∶8两种胶砂比,进行尾砂胶结体强度验证试验。结果表明,胶砂比为1∶4的全尾砂胶结体28 d强度大于2.5 MPa,可满足中关铁矿一步骤采场的充填体强度的要求;胶砂比为1∶8的全尾砂胶结体强度大于1.5 MPa,可以满足二步骤矿柱采场的充填体强度要求。最后针对中关铁矿高泥尾砂,开展了不同胶砂比和料浆浓度的胶结充填体强度和充填料浆的流变特性试验,满足揭示了矿渣基胶凝材料胶结体强度和料浆流变特性的变化规律,为新型胶凝材料在中关铁矿应用奠定了基础。

钢渣基固结粉胶凝材料开发与应用研究

针对中关铁矿高泥尾砂,利用钢渣、矿渣和脱硫石膏等固废资源,开展替代水泥的钢渣基固结粉胶凝材料研究。首先进行全尾砂及活性胶凝材料物化及粒径分析,然后开展钢渣基固结粉胶结充填体强度试验。根据正交试验极差分析及回归分析,确定钢渣基固结粉优化配方为钢渣35%、脱硫石膏18%和矿渣微粉47%;其尾砂胶结充填体强度约是水泥强度的1.5倍,材料成本仅为42.5普通硅酸盐水泥成本的40%左右。工业试验结果表明,尾砂胶结充填体7 d、28 d抗压强度超过工业充填设计指标,钢渣基尾砂充填固结粉满足矿山充填采矿要求。