铜镍冶炼渣新型充填胶凝材料制备及其力学性能研究

以铜镍冶炼产生的工业废弃物铜镍冶炼渣为研究对象,通过对冶炼渣进行XRD测试及化学成分分析,确定了冶炼渣基本特性。针对研究所用冶炼渣活性低的特点,基于冶炼渣制备胶凝材料的水化反应机理,选取复合激发剂进行活性激发。按照冶炼渣∶PO42.5水泥∶CaO:激发剂=35∶50∶13∶2配比制备了SC型胶凝材料,并对其性能进行试验检测。结果表明:SC型胶凝材料各龄期强度均比PO42.5水泥强度低,但高于PSA 32.5水泥强度,其强度能够满足矿山充填需求。SC型胶凝材料与尾砂适应性测试试验结果表明,SC型胶凝材料与尾砂制备的充填料浆具有较好的流动性。     

全尾砂固废基充填材料胶凝特性与纤维强化效应研究

针对某金矿全尾砂超细颗粒含量高导致充填体强度不足的问题,选用矿山固废制备碱激发胶凝材料,加入不同长 度聚丙烯纤维(3~18 mm)作为增强剂,研究其对充填材料流动性和抗压强度的影响,并借助SEM 从微观结构揭示材 料胶凝特性和纤维强化效应.结果表明:(1)全尾砂中超细颗粒表面极易形成水膜,导致黏结力下降,这是造成充填体 强度偏低的主要原因;(2)随着纤维长度增加,充填料浆坍落度、流动度、稠度均降低,泌水率先降低再增大;(3)充填体抗压强度随纤维长度增加先升高后降低;当纤维长度为12 mm 时,3 d抗压强度和28 d抗压强度达最大值,分别为3.12 MPa和8.05 MPa,较同龄期未掺纤维试块分别增加了254.55％和41.48％;(4)纤维在基体中发挥桥接和锚固作用,有效抵抗和传递外界荷载,增加充填体抗压强度,但纤维过长易造成团簇和缠结而形成弱面,导致其强度削减.     

驰宏公司全尾砂-水淬渣胶结充填技术研究

云南驰宏锌锗股份有限公司深部矿体属深井复杂难采矿体,采用上(下)向进路胶结充填采矿法,为解决深部开采充填采矿法的关键技术问题,实现矿山废弃物的零排放和建成清洁绿色矿山,进行了全尾砂—水淬渣胶结充填试验研究。试验结果表明,全尾砂—水淬渣可制备成为合格的膏体,并能实现膏体泵送充填,采用膏体胶结充填技术是一项技术经济合理的充填技术。     

碳酸盐激发胶凝材料性能优化及其在铅锌矿尾砂胶结充填中的应用研究

胶结充填有助于推动绿色矿山建设。然而,作为胶结充填的主要胶凝材料,水泥的高成本限制了的胶结充填的应用,因此亟待开发研究新型的充填胶凝材料。基于此,本文利用添加剂优化改性Na2CO3激发高炉矿渣作为胶凝材料用于胶结充填。通过探索不同添加剂对胶凝材料水化特性、反应产物以及对胶结充填样品流动性、抗压强度和重金属固化效率的影响,得出适合于铅锌矿尾砂胶结充填的胶凝材料配比。试验结果表明,当添加5 wt% 煅烧白云石以及1 wt%碱式碳酸镁时,样品性能最优。当胶凝材料和尾砂质量比为1:6,料浆浓度为76%时,充填体3d和28d抗压强度分别为1.41 MPa和3.89 MPa,并且重金属的浸出量符合国家相关标准。     

镍水淬渣的胶凝机理

作者在研究中发现，碱性氧化物含量低、ＳｉＯ２含量又高的酸性镍水淬渣经细磨活化后，具有一定的胶凝性，可在胶结充填中作为胶结剂使用．     

碱激发高炉矿渣-粉煤灰制备充填胶凝材料

以河南某材料公司的高炉矿渣和粉煤灰为原料,NaOH溶液为碱激发剂,对山东某金属矿山的尾砂进行胶结充填体强度试验。结果表明,在高炉矿渣与粉煤灰的质量比为4,NaOH浓度为8 mol/L,液固质量比为0.5情况下,充填材料试件3 d、28 d的抗压强度分别为2.12和6.84 MPa,满足充填要求。SEM分析表明,高炉矿渣和粉煤灰在碱激发后生成大量的凝胶相,是充填材料试件产生强度的主要原因;XRD和FTIR分析表明,碱激发材料中出现了水化硅酸钙的晶相峰,Si（Al）-O-Si在碱激发作用下发生解聚后又重新聚合形成［SiO₄］,以及碱激发后的材料体系吸收空气中的CO2生成碳酸盐矿物,是净浆试件强度的主要来源。     

碱激发粉煤灰基胶凝材料的水化过程及力学性能

为分析碱激发粉煤灰胶凝材料的力学性能,在实验室开展了不同碱激发条件下粉煤灰胶结充填体的抗压强度试验,系统分析了激发剂类型、激发剂掺量及粉煤灰掺量对充填体强度的影响规律。结果表明:当粉煤灰掺量为10%～20%时,粉煤灰基胶结充填体抗压强度均随着粉煤灰含量增加而不断增大,并且添加碱性激发剂能有效提高强度指标;添加了激发剂的粉煤灰基胶结充填体强度在各龄期段的增长速率明显高于未添加激发剂的充填体强度增长速率;粉煤灰基胶结充填体抗压强度随着激发剂掺量增加均表现出先增大后减小的趋势,并且在激发剂掺量为3%时达到最大值;此外,添加Na OH的充填体强度明显高于添加Na2Si O3的充填体抗压强度,并且对28 d抗压强度的改善效果优势更为突出;随着养护时间增加,水化反应生成的凝胶物质也逐渐增多,水化产物填充了孔隙结构从而促使充填体具有较好的承载性能。     

用于充填采矿的高性能水淬渣胶凝材料

介绍用于充填采矿的高性能水淬渣腔凝材料的性能及使用效果。结果表明。水淬渣腔凝材料不仅能完全替代水泥作为胶凝材料，而且在满足同等充填体强度的前提下，用量仅为普通水泥用量的一半左右，具有明显的技术经济效果。是理想的水泥替代品。     

黄磷渣充填胶凝材料激发剂的选择与优化

根据黄磷渣的物理、化学和热力学的特点及其活性激发原则,以黄磷渣-磷石膏为研究对象,通过大量室内试验,以不同龄期的充填体抗压强度为指标,研究了不同激发剂种类及掺量对黄磷渣充填胶凝材料的激发效果,分析了黄磷渣在激发剂作用下的水化反应机理。试验结果表明,黄磷渣的活性在NaOH和CaO激发作用下均有较大提高,NaOH和CaO的最佳掺量分别为5%和8%。黄磷渣的水化反应产物存在水化硅酸钙,此外,磷石膏中的硫酸盐在激发黄磷渣活性中也起到了一定作用。     

基于正交试验的碱激发矿渣充填材料配比优化

矿渣基胶凝材料因其强度高、成本低、流动性好等优势,正逐步取代水泥成为金属矿山尾砂充填胶凝材 料。 目前,矿山使用的矿渣激发剂为硫酸盐、碱金属盐、硅酸盐等若干种材料组成的复合材料。 然而,大量研究表明, 硅酸钠是矿渣活化最佳激发剂。 鉴于此,本研究采用正交试验方法,以硅酸钠模数、激发剂浓度以及矿渣细度为变量, 以充填体强度和成本作为优化目标,对碱激发矿渣充填材料组分配比进行了优化。 结果表明,矿渣细度对试件 3 d 强 度影响最显著,硅酸钠模数对 28 d 强度影响最显著,通过充填体力学性能与经济成本综合比较得出最优配比方案为: 硅酸钠模数 0. 34、矿渣细度 800 m² / kg、激发剂浓度 0. 25。     

矿渣尾矿制备矿山充填胶结材料工艺条件的研究

本试验主要以矿渣和尾矿为原料,氢氧化钠为激发剂,工业液体硅酸钠作结构模板剂制备了矿山充填胶结材料。通过试验得出了胶结材料的最佳物料配比:当矿渣与尾矿掺入量为1.25、NaOH用量为50%、水玻璃用量为50%、水灰比0.22、常温条件下养护7d,最终可以制得抗压强度为52.3MPa的矿山充填胶结材料。     

炼铜转炉渣中铜铁的选矿研究

叙述了转炉渣的一般特性和影响其可选性的主要因素,介绍了从某铜冶炼厂转炉渣中选别回收铜、铁的试验研究情况,提出浮选中矿与磁性矿合并再磨再选的工艺流程,并就转炉渣选矿的主要特点进行了分析讨论。     

铜冶炼炉渣选矿降低尾矿含铜工艺控制的实践

铜冶炼企业炉渣选矿属于对资源的回收再利用,在我国资源日益紧张的环境下,铜冶炼渣尾矿含铜指标的好坏,决定了铜冶炼炉渣铜选矿回收率的高低,直接影响铜冶炼企业的经济效益.结合对铜冶炼炉渣及渣选尾矿的各种数据分析,通过对铜冶炼工艺、炉渣缓冷工艺、磨矿细度、浮选工艺、磨浮水质等工艺参数控制,使尾矿含铜指标得到了较好控制,尾矿含铜...     

底吹熔炼渣中铜与铁组分贫化分离工业化试验

氧气底吹炼铜工艺具有速度快、能耗低、冰铜品位高等优点,底吹熔炼渣中铜含量高达5%,渣选处理后,尾渣含铜≥0.30%,铜回收率低。尾渣磁选后,铁精矿中全铁含量≤50%,无法利用,大量堆积,既污染环境,又浪费资源。本文利用熔渣物理热与高化学活性的特点,采用新型添加剂,促进熔渣中铜与铁组分长大与沉降,为后续渣选分离创造了条件。工业化试验结果表明,在12m3渣包中加入添加剂,渣选分离后,尾渣含铜比未加药剂降低0.14%,铁精矿中全铁含量≥56%,达到铁精矿的标准,为底吹炼铜熔熔渣综合利用开辟了新的途径。     

铅锌冶炼废渣和尾矿制备地聚合物的研究

以铅锌冶炼废渣、尾矿为主要硅铝原料制备了地聚合物,首先对冶炼废渣和尾矿进行预粉磨,以提高其活性,再与复合激发剂水玻璃和脱硫石膏混合后粉磨,通过压制成型工艺制得地聚合物试样。实验结果表明:当水玻璃掺量为14%,脱硫石膏掺量为8%时,所制得的地聚合物胶凝材料3d、7d和28d龄期抗压强度均最高,分别达到24.67MPa、27.69MPa、32.81MPa。SEM、XRD和FT-IR分析表明:以铅锌冶炼废渣和尾矿制得的地聚合物,其微观结构致密性好,无定形的凝胶与未反应的原料颗粒界面黏结牢固,并有针状钙矾石穿插其中,从而有助于强度的提高。     

铜冶炼弃渣工艺矿物学研究及磨浮流程优化方向探讨

本文对铜冶炼弃渣在选矿流程中的最终产品和关键节点中间产品进行分析,以高精度矿物解离分析技术(MLA)为手段,对选矿流程原矿、最终产品及中间产品进行矿物组成、元素赋存状态、铜矿物组成、矿物粒度分布和矿物嵌布、磨矿解离特征进行系统矿物工艺学分析研究,查明矿石和矿物加工现状。从元素平衡、矿物平衡、粒度平衡、解离度平衡、铜损失途径等方面对工艺流程及生产指标进行全面地分析评价,找出流程中存在的缺陷,提出流程可优化程度及优化方向,以及实际生产指标与理论指标间的差距。     

阿舍勒铜矿充填材料试验研究

为验证部分掘进废石用于充填的适用性,通过广泛的配比试验,展开废石替代部分戈壁集料作为充填骨料的相关研究,从技术、经济方面论述废石的适用性。试验数据与对比分析结果表明,添加废石后充填体强度不及粗骨料完全采用戈壁集料的强度,添加的废石有一定的泥化、开裂和软化现象,对充填体强度产生了负面影响,因此不宜采用废石作为充填骨料。     

阿舍勒铜矿胶结充填材料试验研究

为验证部分掘进废石用于充填的适用性,通过广泛的配比试验,展开废石替代部分戈壁集料作为充填骨料的相关研究,从技术经济方面论述废石的适用性,实验数据与对比分析结果表明,添加废石后充填体强度不及粗骨料完全采用戈壁集料的强度,添加的废石有一定泥化、开裂和软化现象,对充填体强度产生了负面影响,因此不宜采用废石作为充填骨料。     

多元粗骨料膏体稳态制备系统研究

本研究针对戈壁料粒径较大,且级配不连续,出现两头大中间小,通过添加一定冶炼渣优化其级配组成。通过开展充填物料基本性质测试、最优配合比试验等,确定了戈壁料与冶炼渣的最佳配合参数及核心工艺参数,即戈壁料∶冶炼渣=7∶3、充填浓度为78%至80%、灰砂比在1∶6至1∶10;同时由于戈壁料中含有大量的大颗粒骨料、冶炼渣比重较大,难以实现制备高质量均质膏体料浆的技术难题。本研究提出基于进料源头实现精准计量,多环节控制混合搅拌精度的技术;并以此标准,根据戈壁料、冶炼渣的特性,研发了多元粗骨料均质混拌技术系统、混合骨料精准给料与计量技术与装置、混合骨料料浆搅拌技术与装置。实现粗骨料从进料源头上开始精准计量,严格控制多元骨料连续稳定给料,提高多元粗骨料搅拌效果,从而确保多元粗骨料膏体稳态制备,保障充填质量。     

钨矿全尾砂充填料的固化性能和机理研究

钨矿选矿后将产生大量的钨矿尾砂,为了更经济合理地固化钨矿尾砂,进行采空区充填,本文开展了碱激发胶凝材料和硫铝酸盐水泥作为充填胶结材料固化钨矿全尾砂的试验研究。采用不同絮凝剂含量和不同的养护方式进行试验,结果表明:絮凝剂使试体3d抗压强度提高了0.93 MPa;试体随着时间延长其质量变化越稳定,抗压强度越高,最高达5.03MPa;在水中长期养护的试体抗压强度比室内空气环境养护的提高了2.58MPa。从固化试体的微观结构分析可知,增加充填胶结材料含量和水中养护均可增加充填胶结材料水化产物的生成量,从而提高了固化试体的抗压强度。