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 Leadzinc 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 leadzinc tailings was examined through strength tests on cementingtailing 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 sulphatealuminate 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
ASGLtailings 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 12] , 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 34] , 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) : 1516.
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
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3] ꢀ 闫 小 梅 , 潘 志 华 , 王 方 汉 , 等 . 水 泥 - 尾 砂 浆 体 流 动 性 与 固 化 体
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图 6ꢀ 固 化 体 微 观 结 构 的 SEM 照 片
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收 稿 日 期 ꢀ 20100402)
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