[发明专利]一种无机粉体材料增强剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种无机粉体材料增强剂的制备方法，主要工艺过程是将工业烧碱、生石灰、氯化钙、无水硫酸钠、硫酸铝、表面活性剂、自来水，以上各组份按比例加入磨机中，在40℃～50℃下湿磨混合而成，其中表面活性剂由六偏磷酸钠、聚丙烯酰胺、聚氧乙烯烷基酚醚、烷基苯磺酸钠、自来水在40℃～50℃下制备而成；使用无机粉体材料增强剂制成的无机胶凝材料，28天强度可以在原来基础上增加1.5～2.0兆帕，该增强剂较好的解决了矿山废料回填问题，具有成本低、环境效益突出的特点。

技术领域

本发明涉及一种无机粉体材料增强剂的制备方法，无机粉体材料特别指在矿山开采过程中，大批堆积在矿山周围的尾矿和剥离物，将这些尾矿和剥离物经简单的物理破碎和粉磨后加入增强剂，进而配制成一种非常廉价的水硬性胶凝材料。

背景技术

目前国内的采矿业，如煤矿、铁矿等经过多年的开采生产后，会在矿区范围内的地下留下许多巨大的空洞，经雨水冲刷自然侵蚀后，许多地方地表出现塌陷现象，这种塌陷破坏了地表植物，对人和财产也构成了巨大的潜在危害；同时在矿业开采过程中，大量的尾矿和剥离物作为固废堆积在地面上，给矿区环境保护带来了巨大的压力，如果把这些固废经简单的破碎粉磨后，加入一种增强剂，配制成非常廉价的水硬性胶凝材料，由泵把这种料浆注入开采完后的废弃矿洞内，形成一种类似水泥状的胶凝材料，这样就既解决了固体废弃物的处理问题，也在经济层面可承受的范围内满足矿洞回填的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无机粉体材料增强剂的制备方法，这种增强剂由工业烧碱、生石灰、氯化钙、无水硫酸钠、硫酸铝、表面活性剂、自来水复合制备而成。

本发明要解决的技术问题由如下方案来实现：一种无机粉体材料增强剂的制备方法，其特征是，组成增强剂的各种组份按重量份为：工业烧碱3～5份、生石灰30～50份、氯化钙12～28份、无水硫酸钠8～15份、硫酸铝15～25份、自来水30～50份、表面活性剂1～3份。

表面活性剂按重量份：由六偏磷酸钠15～25份，聚丙烯酰胺2～5份，聚氧乙烯烷基酚醚25～40份，烷基苯磺酸钠15～30份，自来水20～30份，将上述原料依次放入反应釜内，在40℃～50℃的温度下，搅拌混合30分钟，即完成制备待用。

无机粉体材料增强剂的制备和使用过程如下：把增强剂的各组份按重量依次放入研磨机内，电热温控制在40℃～50℃左右，混合研磨30分钟，即完成制备；然后将尾矿和剥离物经粗碎、细碎粉磨至粒径毫米级的粉料加入研磨机内，按重量份配比加入增强剂和自来水，湿磨并控制料浆浓度在60％～75％左右，最后将研磨好的浆体通过泵直接灌入地下，胶凝材料的强度3天可增加0.5～1兆帕，7天可增加1.0～1.5兆帕，28天可以增加到1.5～2.0兆帕。

研制过程采用正交实验，结果显示，在45℃左右的温度下，表面活性剂的加入使钙离子发挥了最大程度的活化作用，物料凝结后的强度，相对于常温20℃左右，无表面活性剂加入时，提高了0.5兆帕左右。

本发明的优点是：一种无机粉体材料增强剂，复配制成的胶凝材料，具有比水泥类无机胶凝材料更低廉的成本，并且使用方便；由于使用了大量的尾矿和剥离物复填矿井下，降低了污染，环保效益突出。

附图说明

图1是无机粉体材料增强剂的制备示意图

具体实施方式

实施例1：以制备100份无机粉体材料增强剂为例，称取工业烧碱3份、生石灰30份、氯化钙18份、无水硫酸钠10份、硫酸铝25份、表面活性剂1份、自来水50份，依次加入研磨机中，在40℃湿磨30分钟后出料，直接送去下一过程配料。

实施例2：以制备100份无机粉体材料增强剂为例，称取工业烧碱4份、生石灰40份、氯化钙24份、无水硫酸钠15份、硫酸铝20份、表面活性剂2份、自来水50份，依次加入研磨机中，在40℃湿磨30分钟后出料，直接送去下一过程配料。

实施例3：以制备100份无机粉体材料增强剂为例，称取工业烧碱5份、生石灰50份、氯化钙28份、无水硫酸钠12份、硫酸铝18份、表面活性剂3份、自来水50份，依次加入研磨机中，在40℃湿磨30分钟后出料，直接送去下一过程配料。