全尾砂-棒磨砂新型胶凝充填材料的制备
新型充填胶结材料的制备与性能研究
型胶结料的强度在 早期增长更快 ，在
相 同的 施 工 条 件 下 ，新 型 胶 结 料 既 能 保 证 了 回 填 施 工 强 度 要 求 ，又 能 够 节 约 施 工 时 间 ，能 够 缩 短 工 期 ，值 得 推
广应 用 。
泥代用品， 是充填技术的主攻方向 １ —。 新 型充填 胶结材料不但可 以降低充填
新材料 与应 用 Ｉ Ｅ Ｍ Ｔ Ｒ Ｌ Ｎ ＰＬ Ａ ＩＮ Ｗ ＡＥ Ｉ Ｓ ＤＡ ＰＩ ＴＯ Ｎ Ａ Ａ Ｃ
新 型 充填 胶 结材 料 的制 备 与性 能研究
伊 爱焦 。 国忠 李
（ ．２ ０ １ 山 东省 济 南市 山 东圣 翰 财 贸职 业 学 院 建 筑工 程学 院 ； １ ５３ ６
堙
骥
回填 胶结材料是 以熟料 、矿渣 为主要 原料 ，外加 ～定的专用外加剂配合 而
成 。不 但 解 决 了 矿 渣 难 以 处 理 所 引 起
３ ７ ２ ２
压 型 龄 期 ， ｄ
的 环 境 问题 ，变 废 为 宝 ，达 到 了 资 源
图 １灰 砂 Ｉ １２ 时 两种 胶 结 料 抗 压 强 度 ； ：０ １ ：
的 综 合 利 用 ，同 时 能 够 减 少水 泥 的 用 量 ，达 到 节 能减 排 的效 果 。
２实验结果与分析
２ １ 同 龄 期 抗 压 强 度 结 果 分 析 ．不 图 １ 新 型胶 结 料 与焦 金 胶 结料 在 为 灰砂比 １ ０ ：２ 条件 下 ，不 同龄 期 的抗 压 强度结果。
钠 、元 明粉 、工业石膏 、专用外加剂 等混磨 而成 。为了检验该新 型胶结料
的 性 能 ，我 们 对 该 产 品和 莱 Ｊ１ 家 金 Ｊ 、 焦 矿 现 在 正 在 使 用 的 回 填 胶 结 料 做 了 一 系 列 对 比试 验 ，重 点 研 究 了灰 砂 比 、 比 表 面 积 、氯 化 钠 、矿 渣 激 发 剂 等 对
新型胶凝充填材料制备及固化机理分析
．
ｌｙ，ｕｎｄｅｒ ａｄｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｇｙ ｐｓｕｍ ５０％ ，ｔｈｅ ａｌｋａｌｉ ａｃｔｉｖａｔｏｒ １．５％ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｌｕｒｒｙ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ６９％．Ｉｔ ｃａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅ— ｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｂａｃｋｆｉｌｌｉｎｇ ｉｎ ｌｏｃａｌ ｍｉｎｅ．Ｔｈｅ ｄｉｈｙｄｒａｔｅ ｇ ｙ ｐｓｕｍ ｗａｓ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ａｆｔｅｒ ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅｍｉ．ｈｙｄｒａｔｅｄ ｐｈｏｓｐｈｏｇｙｐｓｕｍ．Ｗ ｉｔｈ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ．ｔｈｅ ｉｎｎｅｒ ｐｏｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅ ｗｅｒｅ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｆ ｉｌｌｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｔｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｄｉｈｙｄｒａｔｅ ｇｙ ｐｓｕｍ ｃｒｙｓｔａｌｓ ｆｏｒｍ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｓｋｅｌｅｔｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｍａｔｅｒ ｉａｌ，ｗｈｉｃｈ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｆｉｌｌｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｏｗｎ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ．
新型胶凝充填材料制备及固化机理分析
新型胶凝充填材料制备及固化机理分析王贻明;王志凯;吴爱祥;姜关照;兰文涛;李剑秋【摘要】为考察新型胶凝材料半水磷石膏应用于矿山充填的可能性.对不同磷石膏、碱性激发剂添加量及料浆浓度进行配比,确定半水磷石膏基充填材料最优配比,并利用SEM和石膏水化理论对半水磷石膏基充填体进行分析.研究结果表明:在磷石膏添加量为50%,碱性激发剂添加量为1.5%,充填料浆浓度为69%时,半水磷石膏基充填料的3、7、28 d强度分别为3.0、3.8、3.8 MPa,满足当地矿山充填采矿的要求.半水磷石膏水化生成二水石膏,随着水化反应的继续,试样的内部孔隙逐渐被水化产物填充,生成的二水石膏晶体形成胶凝材料结构骨架,使充填材料具有一定的强度.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】5页(P20-24)【关键词】胶凝材料;半水磷石膏;充填材料;最优配比;固化机理【作者】王贻明;王志凯;吴爱祥;姜关照;兰文涛;李剑秋【作者单位】北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083;北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083;北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083;北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083;北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083;贵州川恒化工股份有限公司,贵州福泉 550500【正文语种】中文【中图分类】TD853磷化工生产过程中，会产生大量的磷石膏，它是生产磷肥、磷酸等排出的固体废弃物。
虽然磷石膏可用作建材石膏及水泥缓凝剂等原料，但受制于地域和运距及成本，我国磷石膏的实际利用率仅20%左右，大量磷石膏的处置方式采用直接排放，不仅造成了资源的浪费，而且占用了大量土地，磷石膏渣场建设及维护成本高，影响企业的经营效果［1］。
铜矿全尾砂新型胶凝材料试验
铜矿全尾砂新型胶凝材料试验徐刚;李品杰【摘要】针对铜矿全尾砂含泥量高、颗粒细的特点,试验制备出一种通过复合激活剂激活工业废料的新型胶凝材料.充填体强度测试结果表明,充填料浆总浓度为65％时,新型胶凝材料胶砂比1∶6充填体28 d强度是水泥胶砂比1∶3充填体的1.44倍,高达3.9 MPa,新型胶凝材料胶砂比1∶8充填体28 d强度为2.5 MPa,接近水泥胶砂比1∶3充填体强度2.7 MPa,满足矿山要求;充填料浆的沉降试验和坍落度试验结果表明,新型胶凝材料充填料浆保水性能好,流动性能满足矿山充填输送要求.新型胶凝材料具有较好的市场推广价值.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2016(000)010【总页数】3页(P181-183)【关键词】铜矿全尾矿;胶凝材料;抗压强度;沉降浓度;坍落度【作者】徐刚;李品杰【作者单位】铜陵有色股份铜山矿业有限公司;铜陵有色股份铜山矿业有限公司【正文语种】中文尾矿是选矿作业的副产物，其目标成分的含量极低，是矿山最主要的固体废弃物。
一般对尾矿采用入库处置，不仅浪费资源，并且存在安全隐患，污染生态环境，严重制约矿山的可持续发展[1]。
目前有色金属矿山大多采用尾矿井下充填，胶凝材料成为决定尾矿充填技术经济效益的主要因素[2]。
胶凝材料主要有水泥(普通硅酸盐水泥、矿渣水泥等)、以高水基材料为主体的胶凝材料和以炉渣、粉煤灰等活性废料为主要原料的新型胶凝材料[3]。
铜山矿全尾砂含泥量高、颗粒细，导致水泥充填料难以固化，后期强度低。
实际充填采用颗粒粗的分级尾矿和提高灰砂比解决这些技术难题,导致充填成本变高。
在较低灰砂比条件下，一种新研制的胶凝材料处理全尾砂的试验取得了很好的效果。
新型胶凝材料由3种工业料A、B、C按照一定比例混合制成。
其中，A、B为取自某厂的2种不同的工业粉状废料，C为复合激发剂(碱类、盐类和早强助磨剂)。
铜山矿目前使用P.C32.5复合硅酸盐水泥(简称水泥)，试验选用此水泥作为对比样。
含精炼渣全固废胶凝材料协同超细尾砂制备胶结充填材料
实验结论
含精炼渣全固废胶凝材料协同超细尾砂制备的 胶结充填材料具有良好的性能和制备工艺条件 ，具有广泛的应用前景。
该制备工艺具有操作简单、生产效率高、节能 环保等优点，是一种较为理想的制备方法。
该研究为进一步推广和应用该材料提供了有力 的技术支持和理论依据。
05
结论与展望
研究结论
成功开发出一种新型的含精炼渣全固废胶凝材料， 该材料具有优良的物理和力学性能，可以有效地提
《含精炼渣全固废胶凝材 料协同超细尾砂制备胶结 充填材料》
xx年xx月xx日
目录
• 研究背景及意义 • 国内外研究现状及发展趋势 • 研究内容与方法 • 实验结果与分析 • 结论与展望 • 参考文献
01
研究背景及意义
研究背景
矿山行业的发展趋势
随着全球矿产资源的不断减少，矿山行业的发展趋势逐渐向深部开采和高效开采转变。同 时，为了保护环境，矿山行业也需要更加注重资源的综合利用和废弃物的处理。
03
研究内容与方法
研究内容
研究背景
介绍含精炼渣全固废胶凝材料与 超细尾砂制备胶结充填材料究目的
明确本研究的目标，阐述含精炼 渣全固废胶凝材料协同超细尾砂 制备胶结充填材料的研究目的和 意义。
研究问题
指出本研究要解决的关键问题， 包括含精炼渣全固废胶凝材料的 物化特性、超细尾砂的粒度分布 与活性激发、胶结充填材料的制 备工艺与性能等。
3
通过实验，确定了最佳的配合比和制备工艺条 件。
结果分析
01
通过对材料性能的测试和分析，发现该材料具有较好的力学性 能和耐久性，能够满足工程应用的要求。
02
通过对制备工艺的研究，发现该工艺具有操作简单、生产效率
全尾砂膏体充填技术标准
全尾砂膏体充填技术标准本技术标准适用于全尾砂膏体充填系统的设计和运行。
全尾砂膏体充填技术旨在通过使用膏体状尾砂进行充填，实现对矿山废料的有效处理和利用。
本标准详细介绍了全尾砂膏体充填技术的各个方面，包括充填材料、充填设备、充填工艺、质量检测与控制以及环境影响控制。
1. 充填材料全尾砂膏体充填材料应具备以下特性：1.1. 稳定性：膏体充填材料应具有良好的稳定性，以确保在运输和充填过程中不发生分离或沉淀。
1.2. 充填性能：膏体充填材料应具有良好的流动性，以便实现自流充填和泵送充填。
1.3. 固化性：膏体充填材料应能在一定时间内固化，以保持充填体的稳定性。
1.4. 抗侵蚀性：膏体充填材料应能抵抗地下水和外部环境的侵蚀，以确保充填体的长期稳定性。
1.5. 环保性：膏体充填材料应使用环保材料，减少对环境的影响。
2. 充填设备全尾砂膏体充填系统应配备以下设备：2.1. 搅拌设备：用于制备膏体状尾砂。
2.2. 输送设备：用于将膏体状尾砂输送到充填地点。
2.3. 充填设备：包括自流充填设备和泵送充填设备，根据实际情况选择使用。
2.4. 监测设备：用于监测充填过程和效果。
3. 充填工艺全尾砂膏体充填工艺应包括以下步骤：3.1. 搅拌：将尾砂和膏体粘合剂按一定比例混合，制备成膏体状尾砂。
3.2. 输送：将膏体状尾砂输送到充填地点。
3.3. 充填：根据设计要求，将膏体状尾砂充填到指定地点。
3.4. 监测：对充填过程和效果进行监测，确保达到设计要求。
4. 质量检测与控制全尾砂膏体充填系统的质量检测与控制应包括以下方面：4.1. 材料检测：对使用的尾砂和膏体粘合剂进行检测，确保符合设计要求。
4.2. 搅拌控制：控制搅拌设备的运行参数，确保制备出稳定的膏体状尾砂。
4.3. 输送监控：监控输送设备的运行情况，确保膏体状尾砂顺利输送到充填地点。
4.4. 充填效果检测：对充填后的区域进行检测，确保充填效果达到设计要求。
4.5. 数据分析与改进：对监测数据进行分析，发现存在的问题并采取改进措施。
磷石膏全尾砂充填胶凝材料的研究
磷石膏全尾砂充填胶凝材料的研究摘要：在二十世纪七十代，我国在黄沙坪铝锌矿首次采用了干式充填采矿法，取得了较大的成功，随后充填法在我国逐渐广泛应用。
充填法普遍使用水泥当作主要充填胶凝材料，但其成本较高，缺点较多，同时在使用中也存在大量问题。
为了解决充填法的问题，磷石膏填充胶凝材料在21世纪初被投入使用，磷石膏充填胶凝材料不仅能降低成本，而且也解决了磷石膏的堆积问题。
关键词：磷石膏；充填胶凝材料；可持续发展0引言磷石膏是化工生产中所产生的一种工业副产品，随着磷化工业的快速发展，副产物磷石膏大量增加。
目前磷石膏处理方式仍以堆存为主，不仅占用大量土地、耗费可观资金，且有害杂质随雨水浸出，产生酸性废水，引起生态危害。
因此，实现磷石膏低成本、高附加值资源化利用关系到农业、磷化工及相关行业可持续发展。
磷石膏全尾砂充填胶凝材料以磷石膏为主要原料，配以粉煤灰、矿渣等工业固体废弃物，既能减少水泥的用量、降低充填成本，又能充分利用周边固废资源，实现矿山尾砂全利用。
1磷石膏在全尾砂充填材料中的应用充填采矿法是以充填骨料和胶凝材料为主要材料让其与水混合搅拌制备成充填料浆，通过充填管道输送到地下采场，由此形成胶结充填体支撑采场围岩，达到控制围岩变形、地表沉陷，保护环境与控制地压的目的。
同时，全尾砂充填将选矿尾砂全部回填到地下采空区，避免在地表尾矿库中堆放，不仅可以减少尾矿库征地、建造以及安全维护费用，还能够规避尾矿库潜在的地质灾害隐患。
此外，充填法采矿还有助于降低矿石的损失与贫化，提高矿产资源开发利用效率。
由此可见，全尾砂充填采矿能够实现“以废制害”，达到安全开采与清洁生产的目的。
目前，国内外充填法开采矿山仍普遍采用水泥作为充填胶凝材料。
但是用作水泥作为充填胶凝材料所带来的成本问题，环境污染问题等都无法很好的去解决掉，基于这种情况下，我国开始研究新型材料来代替部分水泥作为充填胶凝材料。
磷石膏在充填材料中的应用在我国已经有了十几年的历史，从2005年我国第一次把磷石膏实现了工业化应用开始，磷石膏在充填胶凝材料方面的应用越发的成熟。
全尾砂胶凝材料开发及泡沫砂浆充填试验研究
收稿日期2020-03-10基金项目河北省科技厅重大成果转化专项（编号：19073818Z ）。
作者简介张国胜（1965—），男，高级工程师。
全尾砂胶凝材料开发及泡沫砂浆充填试验研究张国胜1高谦2郭斌1李胜辉1涂光富1杨云鹏2（1.河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司，河北邢台054100；2.北京科技大学土木与资源工程学院，北京100083）摘要针对矿山全尾砂充填采用水泥作为胶凝材料，不仅成本较高，而且充填效果不佳的问题，利用固废资源开发新型全尾砂胶凝材料。
在满足充填强度要求的前提下，对充填材料配比进行优化；并在开发胶凝材料的基础上添加发泡剂，制备泡沫砂浆，不仅改善了充填料浆的流动性，而且能提高接顶率。
首先对尾砂、矿渣等材料进行物化分析及粒径级配分析；其次在前期探索性试验的基础上，采用均匀试验和配比优化试验确定新型胶凝材料优化配比为矿渣80.5%、脱硫石膏16.5%和生石灰3%；最后以优化配比的胶凝材料进行泡沫砂浆充填试验，试验结果显示：添加泡沫剂的全尾砂浆强度、流变性均与砂浆干密度、胶砂比及料浆浓度密切相关。
关键词充填采矿法矿渣胶凝材料配比优化泡沫砂浆中图分类号TD853.34文献标志码A文章编号1001-1250（2020）-12-074-07DOI 10.19614/ki.jsks.202012012Development of Whole Tailings Cementitious Material and Experimental Study on Foam Mortar FillingZHANG Guosheng 1GAO Qian 2GUO Bin 1LI Shenghui 1TU Guangfu 1YANG Yunpeng 2（1.Hebei Iron and Steel Group Shahe Zhongguan Iron Ore Co.,Ltd.,Xingtai 054100China;2.School of Civil and Resource Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083China ）AbstractCement is used as cementitious material for full tailings filling in mines,and there exists many problems ofhigh costs and poor filling effect.In view of these problems,a new type of cementitious material with full tailings was devel⁃oped by using solid waste resources.Under the premise of meeting the requirement of filling strength,the ratio of filling mate⁃rial is optimized.Adding foam agent to the cementitious material to prepare foam mortar improves the fluidity of filling slurry,and also improves the rate of roof -contact,Firstly,the physico -chemical analysis and particle size distribution analysis of tail⁃ings,slag and other materials were carried out.Secondly,on the basis of previous exploratory experiments,uniform tests and proportion optimization experiments were made to determine the optimal proportion of new cementitious materials as slag 80.5%,desulphurization gypsum 16.5%and quicklime 3%.Finally,the foam mortar filling test was carried out with the opti⁃mized proportion of cementitious material,and the tests results showed that the strength and rheology of the full tailing mortar with foam agent are closely related to the dry density of mortar,the binder -sand ratio and the slurry concentration.Keywordsfilling mining method ，slag ，cementitious material ，proportioning optimization ，foam mortar总第534期2020年第12期金属矿山METAL MINESeries No.534Decembe 2020矿产资源在开采和选冶过程中会排放很多废弃物，其中尾砂是重要的组成部分。