[发明专利]用于在采矿工艺中使用的浆料

说明书

本发明公开了一种用于诸如回填和胶结填石之类的采矿工艺的浆料，用来以较低的总成本提供改进的早期和后期强度。该浆料包括尾矿、一种或几种粘结剂、工程回填料和水。工程回填纤维通常是从塑料制品、部分塑料化制品、回收塑料制品或部分回收塑料制品中获得的塑料纤维。还公开了对矿的一部分回填的方法和浆料在采矿工艺中的用途。

技术领域

本发明涉及采矿工业。更具体而言，本发明涉及一种用于在采矿工艺中使用的浆料。

背景技术

适当设计的浆料回填料允许适当的尾矿处理并且稳定地下。浆料由尾矿、粘合剂和混合水组成，并且通常用管道或卡车进行回填。当需要在靠近填充的地方开采时，使用相对较高的粘合剂含量来产生较高的早期强度和较高的长期强度。另一方面，在强度要求较低的应用中，可使用较低的粘合剂含量。通常，降低粘合剂含量的决定是由成本决定的。然而，根据采场的几何结构、回填计划和尾矿的性质，这种“低”或最低粘合剂含量可能会有所不同。当浆料不符合最低规格时，存在地面支撑不足或液化的风险。

除了粘合剂用量外，使用不同类型的水泥在浆料回填中会产生不同的强度增长率。例如，当需要快速增加强度时，可以使用高早强水泥。虽然在混合水泥中使用矿渣往往具有较慢的强度发展，但它产生的长期强度高于普通硅酸盐水泥(Portland cement)。

设计良好的浆料回填料应在给定时间内满足强度要求，以使浆料获得强度所需的时间不会成为采矿过程的瓶颈。同时，回填每吨的成本应保持在较低的水平。浆料回填料与混凝土一样，具有强压缩性、弱拉伸性。延迟裂缝的形成和扩展是提高浆料回填料强度的策略之一。此外，节约水泥粘合剂也很重要，因为它不仅可以节省成本，而且可以显著减少采矿回填料的碳足迹。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于在采矿工艺中使用的浆料。该浆料包含：尾矿、一种或多种粘合剂、工程回填纤维和水。

在一个实施例中，工程回填纤维是一种塑料纤维，例如但不限于聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯或聚氨酯。塑料纤维可从塑料制品、部分塑料化制品、再生塑料制品或部分再生塑料制品中获得。

在另一实施例中，一种或多种粘合剂是诸如硅酸盐水泥之类的水泥和辅助胶凝材料，诸如磨细粒化的高炉矿渣(blast furnace slag)、飞灰、天然火山灰、水泥窑灰和废玻璃。在一些优选实施例中，硅酸盐水泥为ASTM C150 1型或CSA A3001-03 GU型，且辅助胶凝材料为磨细粒化的高炉矿渣。

在其他实施例中，一种或多种粘合剂是包含矿渣和硅酸盐水泥的组合物。在一些优选的实施例中，所述组合物为90份矿渣和10份硅酸盐水泥。

在其他实施例中，粘合剂的组合物以尾矿重量的3％被提供，工程回填纤维以尾矿重量的0.3％被提供。

在另一实施例中，浆料被用作回填浆料或用在胶结岩(cemented rock)填料中。

根据本发明的另一方面，提供了一种对矿的一部分回填的方法。所述方法包括：提供如上所述的浆料回填料；并将浆料回填料泵入矿山的一部分。

根据本发明的另一方面，提供了将上述浆料回填料用于回填矿的一部分的用途。

附图说明

结合下面的描述和附图本发明的上述或其他特点、方面和优点将会变得更好理解，其中：

图1是在选定的固化时间段后具有或不具有工程回填纤维的样品的强度的示意图。

具体实施方式

以下描述仅是通过举例的一个具体实施例，并非对实施本发明所必需的组合进行限制。