[发明专利]一种利用超细粒轻质钙镁胶凝膏体材料做骨料的方法

说明书

本发明公开了一种利用超细粒轻质钙镁胶凝膏体材料做骨料的方法，水银洞金矿采用超细轻质钙镁胶凝膏体材料作井下采空区充填骨料进行井下采空区充填，需要经过下一步骤完成，分别是提出问题、技术路线、主要亮点和充填材料的研究与应用，所述提出问题为水银洞金矿在2017年以前利用本矿选矿厂尾砂进行井下充填，由于选冶厂工艺改造，选厂对原矿磨碎以后，将矿浆直接输入加压预氧化厂进行中和处理，提炼金精矿后，余下的尾渣浆为超细粒轻质钙镁胶凝膏体(俗称中和渣)与原尾矿有不同的矿物质，这“中和渣”是否可以做充填材料进行研究试验，技术路线为资料的收集(尾矿充填)。

技术领域

本发明涉及一种矿产填充技术领域，具体是一种利用超细粒轻质钙镁胶凝膏体材料做骨料的方法。

背景技术

水银洞金矿一直采用浅孔房柱法和全面法作为主要采矿方法，为了充分回收矿石资源，采用混凝土砌块构筑人工矿柱以替代原生矿柱，已充填空区15万m³，现还有约28m³待充填，因选冶工艺的改进，选厂尾矿浆进入热压中和再提炼，产生的尾渣是超细粒径、轻质钙镁为主的多元素混合体(俗称中和渣)经过化学物理分析，可以用作井下采空区充填骨料，水银洞矿经过实践，充填体泌水以后的抗压强度比全尾砂更高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用超细粒轻质钙镁胶凝膏体材料做骨料的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种利用超细粒轻质钙镁胶凝膏体材料做骨料的方法，水银洞金矿采用超细轻质钙镁胶凝膏体材料作井下采空区充填骨料进行井下采空区充填，需要经过下一步骤完成，分别是提出问题、技术路线、主要亮点和充填材料的研究与应用，所述提出问题为水银洞金矿在2017年以前利用本矿选矿厂尾砂进行井下充填，由于选冶厂工艺改造，选厂对原矿磨碎以后，将矿浆直接输入加压预氧化厂进行中和处理，提炼金精矿后，余下的尾渣浆为超细粒轻质钙镁胶凝膏体(俗称中和渣)与原尾矿有不同的矿物质，这“中和渣”是否可以做充填材料进行研究试验，技术路线为资料的收集(尾矿充填)，“中和渣”的物理化学性质，对比，国内外类似情况，制定本矿充填技术计划，“中和渣”充填试验，技术经济分析，充填效果，主要亮点为首家采用超细粒轻质钙镁胶凝膏体做骨料对井下采空区充填，所述充填材料的研究与应用包括全尾砂充填试验料、中和渣主要成分测定、中和渣充填泌水成分分析、中和渣充试块浸出毒性成分和贵州紫金中和渣充填实验。

作为本发明进一步的方案：所述充填材料的研究与应用具体分别为尾砂做充填材料，尾砂化学组成与其他矿山比较，水银洞金矿全尾砂除颗粒极细外，其钙的氧化物(CaO)含量稍多，铝、镁氧化物(Al2O3、MgO)的含量较其它矿山少(如莱新铁矿、云驾岭铁矿、石湖金矿)，但比有些矿山的高(如草楼铁矿、诺普铁矿)；SiO2含量较少，与莱新铁矿、云驾岭铁矿相近，而只有草楼铁矿、锦丰金矿、石湖金矿的一半左右，对比其他矿山充填体试块强度后发现，水银洞金矿全尾砂充填体强度在同等可比条件下的强度较低，这说明尾砂中的SiO2含量较少，对其强度会产生负面影响，同时CaO含量稍多，对强度也会有一定的抑制作用；全尾砂沉降特性，试验时前50～90分钟尾砂浆较为混浊、难以观察清楚沉降砂浆与沉降水的界面，但随着时间的推移，浆与水界面逐渐清晰，24小时最大沉降浓度为54.171～55.617％，平均为54.692％；24小时最大沉降容重为1.49～1.503g/cm3，平均为1.497g/cm3，通过沉降试验曲线可以直观看出尾砂沉降速度不快，沉降过程中料浆总量变化不大，泌出的清水量不断增加，料浆量随着沉降而不断减少，清水净增量先增大后减小，通常须10～12小时才能够达到最大沉降浓度和最大沉降容重，其他矿山全尾砂通常需要4～6小时基本达到最大沉降浓度，相比较而言水银洞金矿全尾砂沉降速度较慢，最大沉降浓度较低，高质量的充填不但可有效保护地表并控制地压，还可给采矿创造良好的条件。对于空间上多个矿体重叠产出的特定条件，胶结充填体可保证多层矿体均可得到有效开采，从而使整个矿床的矿石资源得到有效的利用。