生石灰调控碱激发胶结料早期水化作用的机理

为阐明生石灰调控碱激发胶结料早期水化作用的机理,以矿渣、钢渣、脱硫石膏为主要原料制备碱激发胶凝材料。基于料浆质量分数为70%,砂灰比为6,矿渣∶钢渣∶脱硫石膏∶生石灰=42∶40∶12∶6的探索性最优试验条件,开展净浆试验,借助X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜等微观分析手段探讨了生石灰调控矿渣-钢渣-石膏复合胶凝体系的早期水化作用的机理。研究结果表明:不同龄期的矿渣基碱激发胶凝材料水化产物均以钙矾石和C—S—H凝胶为主,生石灰为水化体系提供较高的pH,在OH~-极性作用下矿渣持续水解,随着水化反应的进行,水化产物的结晶度及交联密实度不断增加,充填体早期强度持续增长。     

超细全尾砂静态絮凝沉降规律及其在立式砂仓设计中的应用

针对超细全尾砂浆絮凝沉降速度慢、沉降后的底流质量分数低的问题,选取内蒙某金矿超细全尾砂,以絮凝剂类型、单耗,尾浆质量分数为影响因素,依次进行单因素5水平静态絮凝沉降试验。通过Origin软件对液面沉降高度和速度进行绘图分析;通过非线性拟合,描述尾浆质量分数数学模型,并根据尾浆质量分数极限值和现场经验对尾砂浓密效果进行评估;通过Doesresp函数和Matlab软件,分析高径比与压密尾浆质量分数的关系,对立式砂仓设计进行初步分析。结果表明,选择Rh1050型絮凝剂,单耗为20g/t,当超细尾浆质量分数为15%时,静态絮凝沉降效果最佳,初始沉降速度可达6mm/s。提出了底流质量分数压密预测模型和立式砂仓高径比为4的建议。     

泵送剂对膏体料浆流动性能作用的微结构模型

泵送剂是一种在混凝土工业中应用广泛的外加剂,近年也逐渐应用在矿山膏体充填中,因此研究泵送剂对膏体料浆的作用对膏体充填有着重要的意义。通过R/S型四叶桨式旋转流变仪测定不同浓度下新拌膏体料浆的屈服应力,揭示其流变特性随泵送剂掺量的变化规律,探讨泵送剂对膏体浆体的作用影响。以单粒径悬浮分散体系为前提假设,结合泵送剂的作用机理,建立新拌膏体浆体微结构模型,揭示膏体料浆中颗粒絮凝结构种类及其存在形式、水的存在形态。研究结果显示,泵送剂的加入有效改善了膏体料浆的流变性能,实质上是通过改变膏体中颗粒之间相互作用优化浆体微结构所致;泵送剂改善膏体料浆流动性是打破浆体中絮团结构释放出絮凝水的过程。通过环境扫描电镜观测新拌膏体微结构形貌,验证了模型的合理性。     

全尾砂戈壁集料膏体凝结性与流动性研究

以某矿戈壁集料为粗骨料的充填膏体为试验料浆,采用正交设计法设计试验方案,研究质量浓度、灰砂比、尾砂与戈壁集料比及泵送剂添加量对抗压强度和塌落度的影响规律。对试验结果运用极差分析和多元回归分析方法分析。结果表明：灰砂比对膏体抗压强度的影响最大,各因素对塌落度的影响基本相当。根据矿山强度要求,假底充填配比应为：浓度77%~78%,尾砂与戈壁集料比2.5~3.5,灰砂比0.16~0.17,泵送剂添加量为1.5%~2.0%;打顶充填配比为：浓度77%~78%,尾砂与戈壁集料比3~4,灰砂比0.09~0.11,泵送剂添加量为1.5%~2.0%。     

自然崩落法矿岩可崩性模糊物元评价方法

 为更加合理地评价自然崩落法矿岩的可崩性,把模糊数学和物元分析有机地结合在一起,将矿岩可崩性分为无可崩性、可崩性差、可崩性较好、可崩性好、可崩性很好5个等级作为物元,选用矿岩质量指标RQD值、单轴饱和抗压强度、节理间距、初次拉底水力半径、水理特性值作为评价指标,通过隶属度计算、关联度变换及从优隶属度处理,建立矿岩可崩性评价的关联系数模糊物元。采用求和归一法确定评价指标权重,运用关联度计算及最大关联度原则,对矿岩可崩性进行隶属度评价,计算矿岩各指标量相对于不同评价级别的隶属度,建立矿岩可崩性的复合模糊物元分析模型,并利用该方法对九顶山铜钼矿的矿岩体可崩性进行分级。结果表明：蚀变角岩可崩性较好,蚀变花岗斑岩可崩性很好,致密花岗斑岩的可崩性差;与单因素指标评价相对比,解决单因素指标对矿岩可崩性评价不相容的问题,评价结果与放矿口块度监测结果相吻合。     

全尾砂无耙深锥稳态浓密性能分析

结合沉降和压滤实验, 对脱水性能数据进行曲线拟合获得连续网状结构形成浓度、压缩屈服应力和干涉沉降系数, 引入Usher提出的稳态浓密性能预测算法, 建立了无耙深锥浓密模型, 分析了絮凝剂单耗、底流中固相的体积分数、泥层高度等对固体通量和固体处理能力的影响规律.研究结果表明: 絮凝剂添加量对沉降区域影响大于压密区域, 20 g·t-1时浓密性能较好, 底流中固相的体积分数越大固体通量越小; 在沉降区域, 固体通量仅与浓度有关, 不受泥层高度影响; 在压密区域, 固体通量为浓度与泥层高度的方程; 模型参数范围内, 当泥层高度 < 3.5 m时, 固体处理能力为浓度与泥层高度的方程, 当泥层高度>3.5 m时, 固体处理能力与固体通量随底流中固相的体积分数变化规律一致.      

爆破对胶结充填体早期力学性能的影响研究

充填体早期力学性能对于缩短二步骤回采周期具有重要作用.借助爆破扰动试验装置对充填体进行爆破扰动模拟试验,测试充填体的应变、抗压强度,借助SEM扫描分析充填体的微观结构,研究了频繁爆破扰动对充填体早期力学性能的影响.研究结果表明:随着龄期增加,抗扰动能力增强,未施加轴向载荷下,横、竖向应变曲线不对称;充填体受冲击扰动后,...     

基于响应面法的矿渣基全固废胶凝材料配比优化

为促进钢铁冶炼废渣的高值化应用,以高炉矿渣、钢渣、脱硫石膏为原料制备全固废胶凝材料,开展矿山充填料浆配合比优化研究.在探究试验原料物化性质的基础上,借助Design-Expert软件中的Box-Behnken设计17组配合比试验.以钢渣、石灰、脱硫石膏掺量为自变量,以充填体28 d抗压强度为响应值,构建响应面多项式回归...     

基于响应面法的复合充填料浆配比优化及微观结构影响机制

为探明因素间交互作用对充填体强度性能的影响机制及揭示胶凝材料水化产物作用机制,以水泥、石灰、石膏添加量为自变量影响因子,胶结体抗压强度为响应目标值,采用Box-Behnken响应面法(RSM)设计试验,建立二次多项式回归模型,结合Numencial功能优化模型自变量参数.最后,利用XRD、SEM、EDS分析手段,探讨净...     

不同粗骨料的膏体流变性能研究

在流变试验的基础上,以废石和戈壁集料为粗骨料制备成膏体,并分别建立屈服应力与质量浓度、灰砂比、尾废比(尾砂/戈壁集料)、泵送剂添加量之间的模型,研究两种不同膏体的流变性能,并进行比较。试验结果表明:各个因素对流变性能的影响不同;在其他试验材料相同的基础上,当各配合比取相对较小值时,以废石为粗骨料的膏体其屈服应力较大,各配合比取相对较大值时,恰好相反。经分析,当粗骨料形状占主导作用时,以戈壁集料为粗骨料的膏体其流变性能更好,当粗骨料粒径和级配占主导作用时,以废石为粗骨料的膏体其流变性能更好。