[发明专利]一种含超细尾泥的应用型胶结充填料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种含超细尾泥的应用型胶结充填料及其制备方法和应用，该胶结充填料的原料包括胶凝材料、骨料和水；其中，所述胶凝材料按重量份数计包括以下成分：钢渣10‑30份，矿粉30‑60份，石膏0‑30份，脱硫灰5‑20份；骨料包括超细尾泥；胶凝材料与骨料的质量之比为1:4‑7；料浆浓度为50‑65％。本发明利用了大量的超细尾泥，不掺入水泥熟料，并且无需添加激发剂、早强剂等外加剂即可显示出良好的可工业应用的抗压强度。本发明合理解决了超细尾泥、钢渣、矿粉以及脱硫副产物等固废堆存的难题，并极大地降低了工业应用成本。

技术领域

本发明涉及矿山充填材料技术领域，具体涉及一种含超细尾泥的应用型胶结充填料及其制备方法和应用。

背景技术

矿业生产中产出大量的尾砂堆存于地面，易造成安全隐患和生态环境问题。充填采矿技术将尾砂等废弃物回填采空区，其在提高资源回收率，保护环境，保障矿山开采安全中发挥越来越重要的作用，充填采矿方法应用也日益广泛。

然而，随着矿山开采出矿品位的下降，为保证选矿指标，矿石的磨矿粒度逐渐下降造成选厂产出尾砂粒级越来越细，这给充填系统相关的浓缩、制备输送及充填体强度形成都带来了新的变化和要求。并且，这些超细尾矿砂及尾矿泥其中的矿物组分复杂，利用价值低且利用难度大，由于环保等要求，征占排土场对于矿山企业越发困难，同时在用尾矿库数量逐年减少。

同时，随着水泥价格不断高涨，充填成本占采矿成本比重不断提高，如何合理利用超细尾砂矿及尾矿泥、如何有效利用多种固废制备得到有价值的充填胶凝材料，以大幅度降低充填成本以及环保压力是本领域亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含超细尾泥的应用型胶结充填料及其制备方法和应用。本发明利用了大量的超细尾泥，不掺入水泥熟料，并且无需添加激发剂、早强剂等外加剂即可显示出良好的可工业应用的抗压强度，用于采矿充填料，充分利用尾泥，合理解决了超细尾泥、钢渣、矿粉以及脱硫副产物等固废堆存的难题，并极大地降低了工业应用成本。

为此，第一方面，本发明提供一种胶结充填料，其原料包括胶凝材料、骨料和水；

其中，所述胶凝材料按重量份数计包括以下成分：钢渣10-30份，矿粉30-60份，石膏0-30份，脱硫灰5-20份；

所述骨料包括超细尾泥；

所述胶凝材料与所述骨料的质量之比为1:4-7；

所述胶结充填料的料浆浓度为50-65％。

进一步，所述胶凝材料按重量份数计包括以下成分：转炉钢渣10-30份，高炉矿粉30-60份，脱硫灰5-20份，石膏5-30份。

进一步，所述胶凝材料按重量份数计包括以下成分：转炉钢渣15-25份，高炉矿粉30-60份，脱硫灰5-15份，石膏5-20份。

本发明所述的矿渣指28d活性指数不小于95％的任意矿渣，优选为高炉矿渣。

本发明所述的超细尾泥指矿业生产中选厂产物尾砂，并不限来源或类型。

进一步，所述脱硫灰指半干法烧结所得脱硫灰。

进一步，所述石膏优选为脱硫石膏，其主要成分和天然石膏类似，为二水硫酸钙CaSO₄·2H₂O。

进一步，所述钢渣优选为转炉钢渣。

进一步，所述矿粉优选为高炉矿粉。

本发明还在以上配方基础上优化了配比及每个成分的化学组成，以更大程度改善胶凝性能，或降低工业成本。