[发明专利]一种煤矸石基矿山胶结充填材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种煤矸石基矿山胶结充填材料的制备方法，属矿山充填材料领域。本发明经过复合激发方式将煤矸石潜在胶凝活性激发出来，部分取代水泥充当矿山胶结充填的胶凝材料，然后与细粒径煤矸石混合配制成矿山胶结充填材料。利用本发明配方制备的煤矸石基胶结充填材料工艺简单，实现了煤矸石粉与水泥的大比例掺量而且充填材料具有较好的力学性能、稳定的输送性能、不离析、不泌水，拓宽了煤矸石在矿山充填中的应用，降低了矿山充填成本，改善材料输送性能，同时达到有效利用煤矸石的目的，促进了矿山充填的向前发展。

主权项

一种煤矸石基矿山胶结充填材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）首先将大块煤矸石进行破碎，使破碎后的颗粒粒径分布在0～5mm的范围，备用；所述煤矸石的化学成分为：SiO2：35%‑57%、Al2O3：16%‑25%；其中SiO2、Al2O3为潜在胶凝活性成分，且不含放射性元素；（2）将步骤（1）中破碎后的煤矸石在球磨机上粉磨45min‑60min，并用200目、300目标准筛进行筛分，得到粒径小于300目的煤矸石粉末；（3）将步骤（2）中得到的煤矸石粉末置于工业炉中，升温到煅烧温度700~750℃，煅烧完成后进行保温，保温时间为2~2.5小时；（4）将步骤（3）中的煅烧煤矸石粉取出急冷；（5）向步骤（4）中已冷却到室温的煤矸石粉末中加入化学激发剂并预混30s；所述的化学激发剂为Al2(SO4)3、NaOH和CaSO4·2H2O；所述化学激发剂与煤矸石的质量配比为：NaOH：1~5∶100；Al2(SO4)3：5~10∶100；CaSO4·2H2O：1~5∶100；（6）将水泥与步骤（5）中的煤矸石粉末混合并搅拌120s，充分混合后即得到所述的矿山胶结充填的胶凝材料，其中煤矸石粉末与水泥的质量配比为：煤矸石粉末：50%‑70%；水泥：30%‑50%；（7）取步骤（1）中0～5mm的细粒径煤矸石与步骤（6）中的胶凝材料预混30s后，加入水搅拌均匀制成矿山胶结充填材料；其中细粒径煤矸石与胶凝材料的质量配比为：细粒径煤矸石：70%‑80%；胶凝材料：20%‑30%；水与胶凝材料的质量配比为：0.4‑0.8:1。