一种矿山尾砂充填添加剂及其制备方法、充填料和充填料浆.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113416031A(43)申请公布日2021.09.21(21)申请号202110270883.8(22)申请日2021.03.12(71)申请人安徽东材材料科技有限公司地址241000安徽省芜湖市弋江区芜湖高新技术产业开发区南区支经五路12号(72)发明人耿毅鲍伟超吴丹(74)专利代理机构江苏瑞途律师事务所32346代理人吴雪健(51)Int.Cl.C04B28/02(2006.01)权利要求书1页说明书26页(54)发明名称一种矿山尾砂充填添加剂及其制备方法、充填料和充填料浆(57)摘要本发明的一种矿山尾砂充填添加剂及其制备方法、充填料、充填料浆及其制备、使用方法，属于矿山充填技术领域；本发明中所述充填添加剂中包括高炉水淬渣，所述高炉水淬渣中Fe元素含量为A，高炉水淬渣中Fe3+含量为B，其中α＝(B/A)*100％，所述α≤X％，由于后期充填添加剂会与尾砂共同混合形成充填料；本发明中通过限制充填添加剂中高炉水淬渣Fe3+的含量，保证充填料中活性成分的充分释放，进而有利于提高含有该种添加剂充填料的凝固速度以及充填料的强度，从而实现在保证充填料具有优异强度性能的情况下，减少添加剂中水泥的添加量，使得最终的充填料产品充填性能较好且生产成本较低。CN113416031ACN113416031A权利要求书1/1页1.一种矿山尾砂充填添加剂，其特征在于，所述充填添加剂中包括矿渣粉，该矿渣粉中包括有玻璃体，所述玻璃体含量不少于60％；所述矿渣粉中含有铁氧化物，矿渣粉中TFe含量为A，矿渣粉中Fe3+含量为B，α＝(B/A)*100％，所述α≤50％。2.根据权利要求1所述的一种矿山尾砂充填添加剂，其特征在于，所述矿渣粉中含有钙氧化物和硅氧化物，其中钙氧化物在矿渣粉中的质量百分数不少于10％，硅氧化物在矿渣粉中的质量百分数也不少于10％。3.根据权利要求3所述的一种矿山尾砂充填添加剂，其特征在于，所述矿渣粉中玻璃体的含量不少于80％。4.根据权利要求1所述的一种矿山尾砂充填添加剂，其特征在于，所述矿渣粉中最大粒度不超过55mm。5.根据权利要求1所述的一种矿山尾砂充填添加剂，其特征在于，所述矿渣粉中粒度大于8mm的矿渣粉质量分数不超过矿渣粉总量的15％。6.根据权利要求1所述的一种矿山尾砂充填添加剂，其特征在于，所述矿渣粉中的成分满足以下关系：D＝(N硅氧化物+X)/(N钙氧化物+Y)≤0.9其中，N硅氧化物为矿渣粉中硅氧化物的质量占比，N钙氧化物为矿渣粉中钙氧化物的质量占比，X为矿渣粉中钛氧化物和锰氧化物质量占比总和，Y为矿渣粉中镁氧化物和铝氧化物质量占比总和。7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种矿山尾砂充填添加剂，其特征在于，所述α≤35％。8.一种矿山尾砂充填料，其特征在于，包括尾砂和充填添加剂，所述充填添加剂为权利要求1～7任一项所述的充填添加剂，充填添加剂和尾砂的配比为1:(8～12)。9.一种矿山尾砂充填料，其特征在于，包括尾砂和充填添加剂，所述充填添加剂为权利要求1～7任一项所述的充填添加剂，粒径小于0.075mm的尾砂质量占所添加尾砂总量的70％以上。10.一种矿山充填料浆，其特征在于，包括充填料和水，所述充填料为权利要求8或9所述的矿山充填料，所述充填料浆中水含量占充填料浆总量的28％～40％。2CN113416031A说明书1/26页一种矿山尾砂充填添加剂及其制备方法、充填料和充填料浆技术领域[0001]本发明属于矿山回填技术领域，更具体地说，涉及一种矿山尾砂充填添加剂及其制备方法、充填料及其制备、使用方法。背景技术[0002]矿山充填技术是为满足矿业开发的需要而逐步发展起来的。选矿尾砂已经成为矿山采空区充填的首选材料。尾砂充填技术较为先进，在20世纪六、七十年代开始应用，不仅可以解决矿山充填材料的来源问题，更重要的是避免矿山工业废料造成的环境污染和占用耕地，具有较明显的经济效益和社会效益。[0003]胶结充填的主要缺点是充填成本过高，胶结充填材料成本中，水泥费用占将近60～80％，因此降低胶结充填成本的一个重要途径就是寻找水泥替代品，以降低水泥消耗。国内外的研究和应用实践表明，冶炼厂水淬渣、火力发电厂粉煤灰、铝厂赤泥等都是性能良好的水泥替代品。近年来钢铁厂生产工序中产出的高炉水淬渣、钢渣产生量大，但利用率低的问题日益突出，许多科研院校及企业不断研究和探索其作为矿山充填材料胶凝原料的机理和性能，逐步开发出一种利用钢渣微粉与高炉渣粉相结合，以水泥熟料等原料为化学激发剂的全尾砂新型胶结充填材料。采用高炉水淬渣和钢渣作混合材生产钢渣胶凝材料是实现这一工业废渣资源化和高值化的重要途经之一。[0004]虽然上述的矿渣是较好的绿色胶凝材料，作为胶