尾砂胶结材的配合比设计及其对铅锌尾砂的固化效果-中国矿业114网 
首页 >> 文献频道 >> 矿业论文 >> 正文
尾砂胶结材的配合比设计及其对铅锌尾砂的固化效果
2010-06-15
通过水泥净浆强度试验,选出具有较高早强发展速度和稳定后期强度的尾砂胶结材的适宜配合比 (简记为ASGL),同时通过水泥-尾砂固化体强度试验检验了尾砂胶结材对铅锌尾砂的固化效果。试验结果表明, 当胶结材配合比为硫铝酸盐水泥∶矿渣粉∶无水石膏∶生石灰=30∶45∶20∶5时,净浆1d,3d,7d和28d抗压强度分 别可达23.9,26.6,38.7和47.3MPa。当浆体固含量相同的情况下,ASGL-尾砂固化体强度发展高于PC32.5R水 泥-尾砂固化体,早期强度尤其明显,特别适用于回填速度要求较高的尾砂回填作业场合
SeJurineesꢀN2o0. 14008ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 20总10第年 4第086期期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ METAL MINE 尾砂胶结材的配合比设计及其 对铅锌尾砂的固化效果 1 1 2 翟 雯 婷 ꢀ 潘 志 华 ꢀ 王 方 汉 ( 1. 南 京 工 业 大 学 ; 2. 江 苏 银 茂 控 股 集 团 有 限 公 司 ) 摘 ꢀ 要 ꢀ 通 过 水 泥 净 浆 强 度 试 验 , 选 出 具 有 较 高 早 强 发 展 速 度 和 稳 定 后 期 强 度 的 尾 砂 胶 结 材 的 适 宜 配 合 比 简 记 为 ASGL) , 同 时 通 过 水 泥 - 尾 砂 固 化 体 强 度 试 验 检 验 了 尾 砂 胶 结 材 对 铅 锌 尾 砂 的 固 化 效 果 。 试 验 结 果 表 明 , ( 当 胶 结 材 配 合 比 为 硫 铝 酸 盐 水 泥 ∶ 矿 渣 粉 ∶ 无 水 石 膏 ∶ 生 石 灰 = 30∶ 45∶ 20∶ 5 时 , 净 浆 1 d, 3 d, 7 d 和 28 d 抗 压 强 度 分 别 可 达 23. 9, 26. 6, 38. 7 和 47. 3 MPa。 当 浆 体 固 含 量 相 同 的 情 况 下 , ASGL - 尾 砂 固 化 体 强 度 发 展 高 于 PC32. 5R 水 泥 - 尾 砂 固 化 体 , 早 期 强 度 尤 其 明 显 , 特 别 适 用 于 回 填 速 度 要 求 较 高 的 尾 砂 回 填 作 业 场 合 。 关 键 词 ꢀ 胶 结 材 ꢀ 尾 砂 ꢀ 回 填 ꢀ 固 化 Proportion Design of a Tailing Binder and its Solidified Effect on Leadzinc Tailings 1 1 2 Zhai Wenting ꢀ Pan Zhihua ꢀ Wang Fanghan ( 1. Nanjing University of Technology; 2. Jiangsu Yinmao Holding Group Co. , Ltd. ) Abstractꢀ A new proper binding composition named as ASGL for the tailings binder with high early strength develop ment and consistent evolution of later strength was designed by means of cement paste strength tests, and its stabilization ef fectiveness for leadzinc tailings was examined through strength tests on cementingtailing stabilized mixtures. Results show that the compressive strength of binder can be 23. 9, 26. 6, 38. 7 and 47. 3 MPa respectively when ASGL of binder is under appropriate mix proportion with sulphatealuminate cement 30% , granulated blast furnace slag 45% , natural anhydrite 20% and lime 5% at 1 d, 3 d, 7 d and 28 d. Under the same of solid paste content, the strength development of the stabilized ASGLtailings is higher than that of PC32. 5R, especially at the early stage. Therefore, it is much suitable for the application case of tailings back filling with requirement of high filling speed. Keywordsꢀ Binder, Tailings, Back filling, Stabilization ꢀ ꢀ 在 地 下 矿 山 开 采 的 实 践 中 , 充 填 采 矿 方 法 是 一 有 被 广 泛 采 用 。 目 前 , 硅 酸 盐 水 泥 由 于 其 方 便 易 得 仍 然 是 矿 山 尾 砂 回 填 中 采 用 最 多 的 胶 结 材 之 一 。 但 是 , 这 种 做 法 受 浆 体 流 动 性 和 回 填 固 化 体 强 度 的 限 制 比 较 大 , 尤 其 是 对 尾 砂 固 化 体 早 期 强 度 要 求 比 较 高 时 需 要 大 幅 度 增 加 水 泥 用 量 。 种 应 用 广 泛 的 有 效 方 法 。 它 有 利 于 保 护 地 表 铁 路 及 河 流 湖 泊 等 , 并 能 防 止 和 缓 和 矿 山 地 压 活 动 , 保 护 矿 山 环 境 与 生 态 平 衡 。 尾 砂 胶 结 充 填 是 充 填 采 矿 方 法 的 重 要 类 型 之 一 , 旨 在 获 得 经 济 上 的 利 益 和 形 成 一 个 耐 久 的 有 足 够 强 度 的 充 填 体 。 胶 结 材 是 充 填 技 术 中 最 为 重 要 的 因 素 之 一 , 胶 结 材 的 改 变 会 引 起 充 填 技 术 的 改 变 , 也 能 引 起 采 矿 方 法 的 变 革 。 充 填 体 固 化 时 间 及 强 度 是 影 响 采 矿 周 期 及 损 失 贫 化 的 重 要 因 素 , 充 填 成 本 的 高 低 直 接 影 响 着 矿 山 经 济 效 益 。 所 以 研 究 开 发 新 的 适 合 于 矿 山 充 填 的 胶 结 材 是 国 内 外 采 矿 界 一 直 共 同 关 注 和 研 究 的 课 题 。 相 继 出 现 过 多 种 尾 砂 胶 结 材 12] , 但 都 因 充 填 成 本 过 高 , 或 基 建 投 资 较 大 , 或 胶 结 材 用 量 大 、 尾 砂 充 填 率 低 等 因 素 而 没 本 研 究 利 用 硫 铝 酸 盐 水 泥 和 高 铝 水 泥 强 度 增 长 快 , 早 期 强 度 高 的 特 点 , 研 制 一 种 既 具 有 较 高 早 期 强 度 发 展 , 又 具 有 稳 定 后 期 强 度 , 同 时 综 合 成 本 与 硅 酸 盐 水 泥 相 当 的 新 型 尾 砂 胶 结 材 ( 以 下 简 称 ASGL) , 并 就 这 种 胶 结 材 对 铅 锌 尾 砂 的 固 化 效 果 进 行 了 实 验 室 试 验 , 为 其 在 矿 山 尾 砂 回 填 工 程 中 的 应 用 提 供 试 [ 翟 雯 亭 ( 1985— ) , 女 , 南 京 工 业 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 , 硕 士 研 究 生 , 210009 江 苏 省 南 京 市 新 模 范 马 路 5 号 。 · 34· ꢀ ꢀ ꢀ 翟 雯 婷 等 : 尾 砂 胶 结 材 的 配 合 比 设 计 及 其 对 铅 锌 尾 砂 的 固 化 效 果 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2010 年 第 6 期 验 基 础 。 445 m2 / kg, 45 μm 方 孔 筛 筛 余 量 1. 2% 。 表 3ꢀ 矿 渣 粉 的 化 学 成 分 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ % 1 ꢀ 试 验 原 料 及 试 验 方 法 1 . 1ꢀ 试 验 原 料 元 ꢀ 含 ꢀ 素 量 CaO 36. 52 SiO 33. 42 2 Al 15. 62 2 O 3 Fe 0. 89 2 O 3 MgO 9. 85 ( 1) 尾 砂 。 由 江 苏 银 茂 控 股 集 团 公 司 南 京 栖 霞 山 铅 锌 银 矿 提 供 , 系 铅 锌 矿 尾 砂 。 原 料 尾 砂 为 粉 状 物 质 , 密 度 为 3. 09 g / cm3 , 0. 08 mm 方 孔 筛 筛 余 量 ꢀ ꢀ ( 4) 生 石 灰 。 将 破 碎 石 灰 石 经 磨 机 磨 细 ( 80 μm 筛 筛 余 量 4. 3% ) 后 煅 烧 制 得 , 煅 烧 温 度 为 950 ℃, 保 温 2 h。 4 4. 81% 。 化 学 成 分 分 析 结 果 和 XRD 测 定 结 果 分 别 示 于 表 1 和 图 1。 可 见 , 铅 锌 尾 砂 的 化 学 成 分 主 要 ( 5) 石 膏 。 为 市 售 二 水 石 膏 , 化 学 纯 , 经 研 钵 磨 为 SiO 和 CaO, 占 大 约 60% , 同 时 含 有 少 量 的 2 细 ( 80 μm 筛 筛 余 量 3. 3% ) 。 Al O , MgO, Fe O 和 MnO, 还 有 少 量 S; 矿 物 组 成 主 2 3 2 3 ( 6) 无 水 石 膏 。 系 天 然 无 水 硬 石 膏 , 经 球 磨 机 磨 细 ( 80 μm 筛 筛 余 量 4. 6% ) 。 要 包 括 含 镁 方 解 石 ( ( Mg 0. 064, Ca 0. 936) ( CO ) ) 、 3 石 英 ( SiO ) 和 少 量 的 硫 铁 矿 ( FeS ) 、 菱 锰 矿 ( Mn 2 2 1. 2ꢀ 试 验 方 法 CO ) 、 镁 菱 锰 矿 ( Ca( Mn, Mg) ( CO ) ) 等 。 由 此 可 3 知 , 铅 锌 尾 砂 应 当 属 于 水 硬 惰 性 物 质 。 3 2 ( 1) 水 泥 净 浆 强 度 试 验 。 水 泥 净 浆 强 度 试 验 采 用 20 mm × 20 mm × 20 mm 的 立 方 体 , 成 型 水 灰 比 为 0. 3, 净 浆 搅 拌 机 搅 拌 , 装 模 后 人 工 振 动 30 次 。 表 1ꢀ 铅 锌 尾 砂 的 化 学 成 分 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ % 元 含 素 量 CaO SiO 2 Fe 2 O 3 Al 2 O 3 MgO S MnO 2. 67 6. 45 14. 03 ( 20 ± 2) ℃, RH > 90% 湿 空 气 环 境 养 护 24 h, 脱 模 36. 95 22. 85 9. 62 4. 57 后 ( 20 ± 1) ℃水 中 养 护 至 预 定 养 护 龄 期 。 每 个 龄 期 6 个 试 块 , 测 得 6 个 破 坏 载 荷 数 据 , 剔 除 最 大 值 和 最 小 值 , 取 剩 余 4 个 数 据 的 平 均 值 作 为 被 测 试 样 的 破 坏 载 荷 , 再 按 下 式 计 算 被 测 试 样 的 抗 压 强 度 : R = P / S, ( 1) 式 中 , R 为 被 测 试 样 的 抗 压 强 度 , MPa; P 为 抗 压 试 验 破 坏 载 荷 平 均 值 ; S 为 抗 压 试 验 时 试 体 受 压 面 积 。 ( 2) 固 化 体 强 度 试 验 。 ① 水 泥 - 尾 砂 浆 体 制 备 : 将 尾 砂 浆 体 和 所 需 水 泥 倒 入 搅 拌 锅 内 , 慢 速 搅 拌 图 1ꢀ 铅 锌 尾 砂 的 XRD 图 谱 ◇  ◆ — 石 英 ; — 镁 方 解 石 ; — 黄 铜 矿 ; — 菱 锰 矿 5 min 后 停 机 , 制 成 水 泥 - 尾 砂 浆 体 , 备 用 。 ② 水 泥  - 尾 砂 固 化 体 制 备 及 强 度 测 定 : 圆 柱 形 试 块 模 具 尺 ( 2) 水 泥 。 试 验 用 水 泥 有 3 种 , 即 硫 铝 酸 盐 水 寸 为  50 mm × 100 mm, 准 备 好 的 水 泥 - 尾 砂 料 浆 分 2 次 装 入 模 具 之 中 , 装 填 一 半 和 结 束 时 分 别 振 捣 模 具 10 次 ; 密 封 , 带 模 在 ( 20 ± 1) ℃, RH > 90% 条 件 下 养 护 24 h; 脱 模 后 试 块 再 次 密 封 , 在 ( 20 ± 1) 泥 ( SAC) 、 高 铝 水 泥 ( HAC) 和 硅 酸 盐 水 泥 ( PC 3 2. 5R) 。 3 种 水 泥 的 基 本 物 理 性 能 列 于 表 2。 表 2ꢀ 试 验 用 水 泥 的 基 本 物 理 性 能 标 准 稠 度 初 凝 时 间 / min 终 凝 时 间 3 d 强 度 28 d 强 度 水 泥 种 类 代 号 / MPa / MPa ℃ , RH > 90% 条 件 下 继 续 养 护 , 直 至 预 定 龄 期 。 当 试 块 养 护 到 预 定 龄 期 后 取 出 , 用 YSH - 2 型 / % / min 抗 折 抗 压 抗 折 抗 压 硫 铝 酸 盐 水 泥 SAC 25. 3 28. 5 19 50 96 24 93 6. 3 38. 0 7. 5 40. 1 8. 0 67. 7 8. 8 69. 7 3. 1 14. 2 6. 1 37. 6 石 灰 土 无 侧 限 压 力 仪 测 定 固 化 体 的 抗 压 强 度 。 测 定 时 , 每 个 龄 期 需 要 3 个 试 样 , 以 3 个 试 样 强 度 的 算 术 平 均 值 作 为 该 固 化 体 试 样 的 抗 压 强 度 试 验 结 果 。 高 铝 水 泥 HAC 复 合 硅 酸 盐 水 泥 PC32. 5R 26. 5 155 2 ꢀ 试 验 结 果 及 分 析 ꢀ ꢀ ( 3) 矿 渣 粉 。 由 安 徽 朱 家 桥 水 泥 有 限 公 司 提 2. 1ꢀ ASGL 胶 结 材 的 配 比 设 计 供 , 化 学 成 分 见 表 3。 矿 渣 粉 的 主 要 化 学 成 分 为 CaO, SiO 和 Al O 及 少 量 的 MgO。 计 算 可 知 , 质 量 ASGL 胶 结 材 的 性 能 要 求 是 早 期 强 度 发 展 快 而 后 期 强 度 又 能 稳 定 持 续 发 展 , 同 时 胶 结 材 的 综 合 经 济 成 本 仍 然 与 硅 酸 盐 水 泥 相 当 。 因 此 , 配 合 比 的 设 计 中 考 虑 了 以 下 2 种 方 案 , 即 高 铝 水 泥 - 矿 渣 - 石 膏 - 石 灰 体 系 和 硫 铝 酸 盐 水 泥 - 矿 渣 - 石 膏 - 石 灰 2 2 3 系 数 为 1. 86, 碱 度 系 数 为 0. 95, 属 于 酸 性 矿 渣 , 活 性 较 好 。 XRD 图 谱 上 没 有 明 显 的 衍 射 峰 , 说 明 矿 渣 粉 不 含 结 晶 相 , 以 玻 璃 相 为 主 。 矿 渣 粉 比 表 面 积 为 · 35· 总 第 408 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2010 年 第 6 期 体 系 。 试 图 由 高 铝 水 泥 或 硫 铝 酸 盐 水 泥 提 供 早 期 强 度 , 由 矿 渣 - 石 膏 - 石 灰 提 供 后 期 强 度 。 根 据 不 同 配 合 比 的 尾 砂 胶 结 材 的 净 浆 强 度 试 验 结 果 确 定 AS GL 胶 结 材 合 适 的 配 合 比 。 2 个 体 系 的 尾 砂 胶 结 材 的 配 合 比 及 其 净 浆 强 度 试 验 结 果 列 于 表 4。 表 4ꢀ 不 同 配 比 胶 结 材 的 净 浆 强 度 试 验 结 果 ꢀ SAC - ꢀ ꢀ 胶 结 材 配 合 比 / % ꢀ ꢀ ꢀ 抗 压 强 度 / MPa 编 ꢀ 号 HAC 15 15 - 矿 渣 60 60 45 50 55 45 50 55 无 水 石 膏 二 水 石 膏 生 石 灰 1 d 5. 6 3 d 7 d 28 d 33. 4 48. 0 35. 4 32. 2 28. 9 47. 3 41. 1 37. 6 H11 - 20 - 20 - 5 5 5 5 5 5 5 5 15. 3 25. 9 24. 5 19. 7 15. 3 26. 6 21. 1 17. 4 26. 5 36. 6 27. 1 23. 9 20. 7 38. 7 33. 2 29. 4 H12 S11 S12 S13 S21 S22 S23 - 10. 0 18. 1 12. 0 6. 3 30 25 20 30 25 20 20 20 20 - - - - - - 20 20 20 23. 9 15. 6 8. 2 - - - - ꢀ ꢀ 从 表 4 可 知 , 无 论 是 高 铝 水 泥 体 系 还 是 硫 铝 酸 盐 水 泥 体 系 , 无 水 石 膏 的 效 果 优 于 二 水 石 膏 的 效 果 ; 硫 铝 酸 盐 水 泥 配 合 比 的 提 高 显 著 改 善 早 期 强 度 的 发 挥 。 综 合 考 虑 配 合 料 的 强 度 发 展 特 性 和 经 济 成 本 , 选 取 H12, S21 和 S22 等 3 个 配 合 比 进 行 固 化 体 试 验 , 并 将 试 验 结 果 与 PC32. 5R 的 固 化 效 果 比 较 。 2 . 2ꢀ 胶 结 材 对 铅 锌 尾 砂 的 固 化 效 果 固 化 效 果 试 验 中 模 拟 的 尾 砂 浆 体 以 自 流 填 充 为 图 3ꢀ S22 - 尾 砂 固 化 体 强 度 与 胶 结 材 掺 量 的 关 系 标 准 , 根 据 江 苏 银 茂 控 股 集 团 有 限 公 司 南 京 栖 霞 山 铅 锌 银 矿 实 际 生 产 对 尾 砂 回 填 作 业 的 统 计 和 流 动 性 试 验 结 果 34] , 当 尾 砂 浆 体 含 量 为 70% ~ 73% 时 , 水 泥 - 尾 砂 混 合 料 浆 可 以 顺 利 完 成 自 流 输 送 。 因 此 , 在 尾 砂 浆 体 含 量 为 73% , 胶 结 材 掺 量 为 5% , 10% , ● ○ ▲ △ — 1 d; — 3 d; — 7 d; — 28 d [ 1 5% , 20% 的 条 件 下 进 行 尾 砂 固 化 试 验 。 养 护 龄 期 为 1 d, 3 d, 7 d 和 28 d 的 固 化 体 抗 压 强 度 测 定 结 果 见 图 2 ~ 图 5。 图 4ꢀ H12 - 尾 砂 固 化 体 强 度 与 胶 结 材 掺 量 的 关 系 ● — 1 d; ○ — 3 d; ▲ — 7 d; △ — 28 d 图 2ꢀ S21 - 尾 砂 固 化 体 强 度 与 胶 结 材 掺 量 的 关 系 ● — 1 d; ○ — 3 d; ▲ — 7 d; △ — 28 d 从 图 2 ~ 图 5 可 以 看 出 , 就 某 一 种 胶 结 材 和 在 相 同 养 护 龄 期 下 , 固 化 体 强 度 都 随 着 胶 结 材 掺 量 的 增 加 呈 上 升 趋 势 。 从 曲 线 的 斜 率 可 以 看 出 , 当 胶 结 材 掺 量 低 时 , 固 化 体 强 度 随 水 泥 掺 量 的 增 加 增 长 不 大 。 当 胶 结 材 掺 量 超 过 10% 时 , 固 化 体 强 度 增 长 比 图 5ꢀ PC32. 5R - 尾 砂 固 化 体 强 度 与 胶 结 材 掺 量 的 关 系 ● — 1 d; 较 明 显 。 从 图 中 还 可 以 看 出 , 在 胶 结 材 掺 量 一 定 时 , ○ — 3 d; ▲ — 7 d; △ — 28 d 随 着 养 护 龄 期 的 延 长 , 固 化 体 强 度 呈 增 长 趋 势 ; 水 泥 · 36· ꢀ ꢀ ꢀ 翟 雯 婷 等 : 尾 砂 胶 结 材 的 配 合 比 设 计 及 其 对 铅 锌 尾 砂 的 固 化 效 果 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2010 年 第 6 期 掺 量 低 于 5% 时 , 固 化 体 强 度 增 长 缓 慢 。 4ꢀ 尾 砂 胶 结 机 理 分 析 硫 铝 酸 盐 水 泥 熟 料 的 主 要 矿 物 是 无 水 硫 铝 酸 钙 另 一 方 面 , 在 相 同 养 护 龄 期 和 相 同 掺 量 条 件 下 , ASGL - 尾 砂 固 化 体 的 强 度 都 明 显 高 于 PC32. 5R - 尾 砂 固 化 体 的 强 度 。 胶 结 材 掺 量 越 高 , 养 护 时 间 越 长 , ASGL - 尾 砂 固 化 体 强 度 的 优 越 性 越 明 显 。 无 论 是 固 化 体 的 早 期 强 度 还 是 后 期 强 度 , ASGL - 尾 砂 固 化 体 强 度 均 高 于 PC32. 5R - 尾 砂 固 化 体 强 度 , 说 明 ASGL 胶 结 材 比 PC32. 5R 水 泥 对 铅 锌 尾 砂 的 固 化 有 更 好 的 效 果 。 在 实 际 充 填 工 程 中 , 当 需 要 赶 超 工 期 或 追 求 快 速 开 采 时 , 采 用 ASGL 胶 结 材 料 显 示 出 明 显 的 优 越 性 。 换 言 之 , 如 果 要 求 尾 砂 固 化 体 达 到 相 同 设 计 强 度 , 使 用 ASGL 胶 结 材 可 以 减 少 胶 结 材 用 量 , 增 加 有 效 尾 砂 回 填 量 , 提 高 尾 砂 回 填 综 合 效 率 。 珔 ( C A S) 和 β 型 硅 酸 二 钙 ( β - C S) 。 此 外 , 还 有 少 4 3 2 量 钙 钦 矿 ( CT) 、 铁 相 、 钙 铝 黄 长 石 ( C AS) 、 方 镁 石 2 珔 3 ( MgO) 等 。 C A S 和 β - C S 是 熟 料 中 的 主 要 有 效 4 3 2 珔 矿 物 , 尤 其 是 C A S 最 重 要 , 有 优 越 的 早 强 特 性 。 4 ASGL 胶 结 材 的 胶 结 机 理 主 要 是 硫 铝 酸 盐 水 泥 珔 中 的 主 要 矿 物 ( C A S) 与 石 灰 水 化 后 生 成 的 Ca 4 3 ( OH) 以 及 石 膏 CaSO 迅 速 发 生 反 应 , 短 时 间 内 生 2 4 成 大 量 的 AFt 和 AFm, 从 而 使 大 量 的 自 由 水 转 变 为 钙 矾 石 的 结 构 水 , 使 得 尾 砂 浆 体 迅 速 固 化 , 产 生 快 速 发 展 的 早 期 强 度 。 在 后 期 , ASGL 胶 结 材 中 的 矿 渣 粉 与 石 灰 和 石 膏 继 续 反 应 补 充 生 成 钙 矾 石 和 C - S - H 凝 胶 , 提 供 持 续 的 强 度 增 长 。 钙 矾 石 是 一 种 晶 体 , 其 外 形 呈 针 状 、 短 柱 或 片 状 , 在 早 期 很 容 易 形 成 相 互 交 叉 的 网 络 骨 架 , 促 进 尾 砂 浆 体 早 期 固 化 5] 。 而 C - S - H 凝 胶 则 呈 不 规 则 外 形 的 胶 体 状 , 有 利 于 粘 接 钙 矾 石 晶 体 和 尾 砂 颗 粒 , 使 固 化 体 结 构 更 加 致 密 和 牢 固 , 保 证 固 化 体 后 期 强 度 持 续 增 进 。 3 ꢀ 固 化 体 微 观 结 构 的 SEM 观 察 从 固 化 体 强 度 , 尤 其 是 早 期 强 度 来 看 , ASGL 胶 [ 结 材 对 尾 砂 的 固 化 效 果 明 显 优 于 普 通 硅 酸 盐 水 泥 。 为 了 更 好 地 了 解 ASGL 胶 结 材 产 生 尾 砂 固 化 效 果 的 内 在 原 因 , 对 固 化 体 的 内 部 结 构 进 行 了 SEM 观 察 。 图 6 示 出 的 是 S22 和 S23 胶 结 材 掺 量 为 20% , 养 护 龄 期 分 别 为 3 d( 图 6( a) , 图 6( c) ) 和 28 d( 图 6 5ꢀ 结 ꢀ 论 ( b) , 图 6( d) ) 的 尾 砂 固 化 体 的 SEM 照 片 。 可 以 看 ( 1) ASGL 胶 结 材 适 宜 配 合 比 为 硫 铝 酸 盐 水 泥 30% , 矿 渣 粉 45% , 无 水 石 膏 20% 和 生 石 灰 5% , 相 应 的 1, 3, 7 和 28 d 净 浆 抗 压 强 度 分 别 可 达 23. 9, 26. 6, 38. 7 和 47. 3 MPa。 出 , 由 于 胶 结 材 的 掺 入 和 养 护 龄 期 的 延 长 , 固 化 体 中 逐 渐 形 成 絮 状 或 短 柱 状 的 物 质 , 这 些 物 质 在 原 始 尾 砂 中 并 不 存 在 , 在 自 身 发 生 胶 结 的 同 时 粘 接 惰 性 的 尾 砂 颗 粒 , 使 固 化 体 内 部 结 构 逐 渐 致 密 化 而 产 生 强 度 。 ( 2) 尾 砂 浆 体 固 含 量 相 同 的 情 况 下 , ASGL - 尾 砂 固 化 体 强 度 明 显 高 于 PC32. 5R 水 泥 - 尾 砂 固 化 体 强 度 , 尤 其 是 早 期 强 度 发 展 更 加 明 显 。 ( 3) ASGL 胶 结 材 比 硅 酸 盐 水 泥 和 其 他 类 型 的 尾 砂 胶 结 材 更 适 用 于 快 速 回 填 , 或 追 求 高 的 尾 砂 回 填 率 的 场 合 。 参 ꢀ 考 ꢀ 文 ꢀ 献 [ [ [ [ [ 1] ꢀ 田 ꢀ 斌 . 高 水 固 化 材 料 与 尾 砂 用 于 胶 结 充 填 [ J] . 化 工 矿 物 与 加 工 , 1999( 12) : 1516. 2] ꢀ 胡 家 国 , 古 德 生 . 粉 煤 灰 作 为 水 泥 替 代 品 用 于 胶 结 充 填 的 试 验 研 究 [ J] . 矿 业 研 究 与 开 发 , 2002( 10) : 57. 3] ꢀ 闫 小 梅 , 潘 志 华 , 王 方 汉 , 等 . 水 泥 - 尾 砂 浆 体 流 动 性 与 固 化 体 强 度 的 研 究 [ J] . 金 属 矿 山 , 2007( 9) : 3538. 4] ꢀ 张 志 强 , 潘 志 华 , 闫 小 梅 , 等 . 碱 矿 渣 水 泥 及 其 对 铅 锌 尾 砂 的 固 化 效 果 [ J] . 金 属 矿 山 , 2008( 9) : 2630. 5] ꢀ 司 志 明 , 李 国 忠 , 张 柏 寿 . 高 含 水 充 填 材 料 的 性 能 与 应 用 [ J] . 混 凝 土 与 水 泥 制 品 , 1997 ( 1) : 69. 图 6ꢀ 固 化 体 微 观 结 构 的 SEM 照 片 ( 收 稿 日 期 ꢀ 20100402) · 37·
标签:  胶结材 尾砂 回填 固化 
  • 中矿传媒与您共建矿业文档分享平台下载改文章所需积分:  5
  • 现在注册会员立即赠送 10 积分