司家营铁矿嗣后充填全尾砂胶凝材料激发剂配比优化决策

在探索试验和净浆试验的基础上,针对司家营矿山嗣后充填开采条件以及全尾砂物化特性,开展了大量的全尾砂新型充填胶凝材料激发剂配比试验研究。在此基础上,利用DPS数据分析系统对试验数据进行统计分析和配比优化,由此建立了新型充填胶凝材料的胶砂充填体强度与激发剂配比之间的函数关系,揭示了胶结充填体强度与激发剂材料掺量的变化规律,确定了满足司家营铁矿阶段嗣后充填法开采充填体强度要求的新型胶凝材料激发剂最优配方,为司家营铁矿安全、高效和环保充填法开采,提供了低成本和高强度的新型充填胶凝材料,也为大型贫铁矿的充填法开采探索出一条途径。     

鞍钢全尾砂充填胶凝材料配方正交试验研究

通过对鞍钢水淬矿渣进行化学分析,得到其质量系数为1.797,且矿渣质量好。以水泥熟料、脱硫石膏和工业芒硝为复合盐基激发剂,以鞍钢水淬矿渣微粉为主要胶凝活性材料,开展充填胶凝材料配方的优化正交试验。试验结果表明,对28d养护龄期充填体抗压强度影响程度从大到小的顺序是:水泥熟料、工业芒硝、脱硫石膏。通过激发剂掺量配比优化试验和极差及影响分析、试验验证,得到的全尾砂胶凝材料配方的最优配比是:脱硫石膏11%、水泥熟料4%、工业芒硝1%、矿渣微粉84%;验证试验得到其胶结充填体28d强度为3.68 MPa,为水泥胶结强度的1.58倍。     

超细全尾砂胶结充填体的强度特征分析

以中关铁矿全尾砂为充填骨料、水泥为胶凝材料制作胶结充填体,采用单因素四水平试验设计,分析了全尾砂的物理化学性质,探讨了全尾砂胶结充填体强度与灰砂比、料浆质量浓度和养护龄期之间的定量关系,并对其敏感程度进行了研究。研究结果表明：中关铁矿全尾砂中值粒径仅为14.2μm,碱度系数为2.31,活性系数为2.12,属于碱性超细全尾砂,级配良好、活性较高;全尾砂胶结充填体的强度随灰砂比的增加和料浆质量浓度的增加呈指数函数增长,随养护龄期的增加呈线性增长,拟合相关系数平均值分别为0.97、0.96和0.92;充填体强度对养护龄期的敏感程度最高,灰砂比次之,料浆质量浓度最小。     

复配外加剂对全尾砂新型胶凝材料强度的影响北大核心

研究了4种减少剂不同复配比例对石人沟铁矿全尾砂新型胶凝材料(不含水泥,由工业废渣组成)28d强度的影响。结果表明:充填体强度随着减水剂不同复掺含量强度相差很大,当萘系(NX)、氨基(AJ)、木钙(MG)、脂肪族(ZF)4种外加剂的复掺含量分别为0.6%、0.1%、0.0%、0.6%(占胶凝材料的质量分数),料浆质量分数70%,胶砂比1:10时,养护28d的全尾砂胶结充填体强度可达到4.13MPa,是相同条件下未掺减水剂试块强度的1.6倍。通过X射线衍射和扫描电镜分析,减水剂使新型胶凝材料水化更加彻底,结构更加完整、致密。     

脱硫灰渣-矿渣复合新型充填胶凝材料试验研究

利用唐钢公司水淬渣和烧结脱硫灰渣,设计四因素三水平的正交试验进行新型充填胶凝材料激发剂配方研究。极差和方差分析显示,对充填体14d强度影响重要性次序为:NaOH芒硝脱硫灰渣生石灰;28d强度影响次序为NaOH芒硝生石灰脱硫灰渣。最高的28d充填体强度达到2.429 MPa,是相同条件下32.5R水泥胶凝材料的2.22倍。对正交试验数据采用多项式逐步回归分析,获得了14d和28d两种龄期的胶凝材料的最优配比,并且验证试验获得28d强度为2.36 MPa,满足南洺河铁矿充填上向分层充填采矿对充填强度要求。     

某铅锌矿超细全尾砂炼铅炉渣-水泥复合充填胶凝材料研究

为了实现某铅锌矿冶炼厂炼铅炉渣的废物再利用,针对该铅锌矿超细全尾砂,通过机械活化和化学活化两种方式研究炼铅炉渣制备矿山用充填胶凝材料的可能性.首先采用机械活化的方式,将炼铅炉渣分别粉磨80 min、100 min和120 min以获得不同细度的炉渣粉,对其进行粒度分析.然后选取NaOH和水泥熟料混合后组成的复合激发剂,开展炼铅炉渣-水泥复合充填胶凝材料正交试验.最后,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对炼铅炉渣-水泥复合充填胶凝材料的水化机理进行了综合分析.结果表明,炼铅炉渣细度是影响炼铅炉渣-水泥复合充填胶凝材料充填体强度的主要因素,当料浆质量浓度为74％,灰砂比为1:4,炼铅炉渣D50为19.93μm,炼铅炉渣掺量为40％,NaOH掺量为4％ 时能够满足某铅锌矿嗣后充填法采矿的强度要求.炼铅炉渣-水泥复合充填胶凝材料主要水化产物为C-S-H凝胶,与水泥胶凝材料相比,炼铅炉渣-水泥复合充填胶凝材料与超细全尾砂的胶结性能更好,充填体的结构更加致密,不同龄期下的抗压强度均更高.     

金川矿山矿渣-粉煤灰基早强充填胶凝材料试验

利用唐钢矿渣和粉煤灰火山灰质材料,以生石灰、芒硝和亚硫酸钠作为复合激发剂,开展满足金川镍矿下向分层进路胶结充填要求的矿渣-粉煤灰基胶凝材料研究。对比分析唐钢和酒钢矿渣的化学成分和质量评价结果发现,唐钢矿渣质量优于酒钢;河砂粗骨料级配分析结果表明,该骨料较粗,级配不良。利用酒钢矿渣替代唐钢矿渣进行矿渣-粉煤灰基胶凝材料试验,结果表明:利用酒钢矿渣开发的金川矿山充填胶凝材料的胶结充填体强度低于唐钢矿渣开发的充填胶凝材料,不能满足金川矿山要求。为此,进一步开展酒钢矿渣-粉煤灰基充填胶凝材料早强剂和水泥复配激发剂胶结充填体强度试验研究,基于3水平4因素正交试验和极差分析,得到影响充填体早期强度的激发剂因素排序为:脱硫灰渣生石灰粉煤灰水泥。最后通过建立神经网络预测模型,预测5水平正交试验充填体强度和激发剂配方优化方案,并进行验证试验。研究结果表明,激发剂最优配方为:生石灰5%、脱硫灰渣5%、粉煤灰15%和水泥15%,由此制备的胶凝材料能够满足金川矿山充填强度要求。     

金川矿磷石膏基早强型充填胶凝材料配方试验

针对金川矿区附近瓮福化工厂排放出的大量磷石膏废弃物,开展以磷石膏为主要激发剂材料的早强型充填胶凝材料研究。首先开展早强充填胶凝材料激发剂配方的正交试验,并以试验数据作为学习样本,建立神经网络模型进行训练,由此获得了胶结充填体强度与激发剂配方关系的隐含知识。在此基础上,进行不同配比的充填体强度预测;然后,利用预测结果建立激发剂配方的优化模型并求解,最后获得了早强胶凝材料最优配比:生石灰磷石膏、NaOH、芒硝和矿渣微粉的掺量分别为5%、30%、3%、2.5%和59.5%。相应3d、7d和28d胶结充填体强度达到2.05 MPa、3.42 MPa和7.87 MPa,满足金川矿下向分层充填法采矿对充填胶凝材料的早强要求。与矿用32.5R早强型水泥胶凝材料相比,开发的磷石膏基早强充填胶凝材料成本低,替代水泥用于金川充填法采矿,可降低充填胶凝材料50%以上的成本。     

似膏体充填用胶凝材料微观结构及物理力学特性研究

采用XRD、SEM等微观分析方法,对似膏体充填用胶凝材料的微观结构进行了深入的研究.结果表明:似膏体充填用胶凝材料强度高、固结性能强,主要原因是其水化产物以非晶或微晶态为主,结构致密,硬化体中无Ca(OH)2存在.在微观分析的基础上,对似膏体充填用胶凝材料的物理力学特性进行了试验研究.     

新桥矿业公司全尾砂胶结充填系统改造进入实施阶段

正由新桥矿业公司全尾砂胶结充填系统改造项目正式进入工程实施阶段,此次改造分两个阶段进行:一是全尾砂充填系统局部工艺优化改造;二是全尾砂特性的胶凝材料的研制与应用。该公司全尾砂胶结充填系统自2012年7月建成以来,由于种种原因,运行并不太顺畅,为了进一步提高充填体的强度,实现浮选硫后尾矿的循环再