利用鎳渣提鐵后二次水淬渣生產自流膠結充填料的方法技術

本發明專利技術提供了一種利用鎳渣提鐵后二次水淬渣生產自流膠結充填料的方法，分別烘干并磨細二次水淬渣、脫水芒硝、脫硫石膏、電石渣和水泥熟料；按干基質量百分比混合磨細后的粉料，加入高效減水劑，混勻得膠凝材料；檢測全尾砂或棒磨砂的含水率，并換算成含水量，按膠凝材料與全尾砂或膠凝材料與棒磨砂的干基質量比，將膠凝材料與全尾砂或膠凝材料與棒磨砂配制成一定濃度的料漿，拌合均勻，制得高濃度細砂自流膠結充填料。本生產方法以二次水淬渣為主基料生產膠凝材料；并用該膠凝材料配制成高濃度自流膠結充填料，其中固廢比例達到98%以上，不僅大大降低了自流膠結充填料的生產成本，也解決了金川鎳渣提鐵后二次水淬渣大量堆存的難題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于膠結充填采礦
，涉及一種用于采空區填充的膠結充填料，特別涉及一種利用鎳渣提鐵后的二次水淬渣生產自流膠結充填料的方法。
技術介紹
礦業資源是現代社會發展與進步的基礎。一個國家缺少必備的礦業資源，將會嚴重制約國家社會進步與經濟發展。金川集團有限公司是我國最大的鎳鈷生產基地，依托多金屬共生的硫化銅鎳礦床，是集采、選、冶、化為一體的特大型有色聯合企業，是我國的“鎳都”和鉬族金屬提煉中心。金川公司為我國經濟快速發展提供著大量的、必不可少的礦物資源同時,也產生了大量的固體廢棄物。金川公司每年產生大量的鎳渣，由于產生的鎳渣相對集中，因地制宜的將鎳渣“榨干吃凈”是較科學的處理方法。金川公司將鎳渣經過提鐵處理，產生的二次水淬鎳渣急需進 行綜合利用。另外，我國礦山每年排放的選礦尾礦高達10億噸以上，隨著尾礦的大量堆積，環境問題越來越嚴重。將全尾砂作為骨料充填到一般的礦山中，不但能夠解決環境問題，而且可以大規模地處理掉尾礦。專利申請《一種綜合利用高溫鎳冶煉熔融渣的方法》(申請號200610156309. 5，公開號CN101020968，公開日2007. 08. 22)提供了一種大規模處理鎳渣的方法，首先將鎳冶煉渣在高溫熔融狀態下進行還原，提煉其中的金屬鐵、鎳等元素，然后將剩余的二次渣制備微晶玻璃。該方法可以利用二次鎳渣，但是前期投資大，單位投資綜合利用二次鎳熔渣的量較少，而且不能解決金川公司礦區膠結充填減少水泥消耗和降低成本的難題。專利申請《礦山充填用高爐水淬渣膠凝材料及其制備方法》(申請號201110215876. 4，公開號CN102381847，公開日2012. 03. 21)提供了一種礦山充填膠凝材料，以普通硅酸鹽水泥熟料粉末、水淬渣粉末、硬石膏粉末和生石灰粉末為原料，在水泥熟料水淬渣硬石膏生石灰=35:40:15:10時，形成的充填體強度比普通硅酸鹽水泥在同樣配比下形成的充填體強度高出20%以上。該方法將普通硅酸鹽水泥熟料與水淬高爐渣作為礦山充填用的膠結劑，所用的原料含較多水泥熟料，價格偏高，不能夠解決金川公司二次水淬渣的堆積和金川礦區膠結充填采礦中減少水泥消耗和降低成本的難題。專利申請《用于膠結充填采礦礦山的膠凝材料及其制備方法》(申請號201110123904. X，公開號CN102249611，公開日2011. 11. 23)提供了一種用于膠結充填采礦的膠凝材料，由100重量份的A組分與5 35重量份的B組分混合而成A組分由下述百分含量原料組成80 100%的礦渣粉，0-20%的粉煤灰，0-10%的水泥熟料或早強水泥；B組分由下述百分含量原料組成100份的石灰和/或石膏、0-10份增強劑、0-5份減水劑，以及0-20份的硅酸鈉、碳酸鈉和十二水和硫酸鋁鉀中的任意一種或幾種。如用于膠結充填采礦礦山的膠凝材料由100重量份的A組份與16重量份的B組分混合而成A組分由下述百分含量的原料組成90%的礦渣粉，5%的粉煤灰，5%的水泥熟料；所述的B組分由下述重量配比組成100份的石灰和石膏(石灰85wt%、石膏15wt%)、5份60wt%的三乙醇胺和40wt%的氯化鈣、2份的萘系高效減水劑、8份75wt%的硅酸鈉和25wt%的十二水和硫酸鋁鉀時，制備濃度為68wt%、膠砂比為1:7的膠砂塊28d抗壓強度為4. IMPa0該膠凝材料采用的原料過多，制備過程繁瑣，不利于在一般礦山膠結充填中的推廣。另外，仍然不能夠解決金川公司二次水淬渣堆積和在礦區膠結充填采礦中減少水泥消耗和降低膠結充填成本的難題。
技術實現思路
為了克服上述現有技術中存在的問題，本專利技術的目的是提供一種，大規模使用二次水淬渣，在解決二次水淬渣堆積問題的同時，減少水泥消耗，降低膠結充填成本。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案是一種，以二次水淬鎳渣為主要原料，以全尾砂或棒磨砂為細骨料，制備出具有良好流動性能的新型充填材料，該生產方法具體按以下步驟進行 步驟I :烘干二次水淬洛，磨細至比表面積為400 600m2/kg ； 烘干脫水芒硝，磨細至比表面積為200 400m2/kg ；· 烘干脫硫石膏，磨細至比表面積200 400m2/kg ； 烘干電石洛，磨細至比表面積200 400m2/kg ； 將水泥熟料磨細至比表面積300 400m2/kg ； 步驟2 :按干基質量百分比，分別取二次水淬渣磨細粉80 85%、脫水芒硝磨細粉O 5%、水泥熟料磨細粉2 4%、脫硫石膏磨細粉5 7%和電石渣磨細粉5 7%，各組份總量100%,混合，然后加入高效減水劑，混合均勻，制得膠凝材料； 步驟3 :檢測全尾砂含水率，并換算成含水量，然后，按膠凝材料與全尾砂的干基質量比O. 17 O. 25，分別取步驟2中的膠凝材料和全尾砂，并配制成濃度為79 84%的料漿，拌合均勻，制得高濃度細砂自流膠結充填料； 本專利技術生產方法以鎳渣提鐵后的二次水淬渣為主基料生產膠凝材料；二次水淬渣、脫硫石膏與電石渣均為工業生產中產生的大宗固廢物質，使其生產成本遠低于使用42. 5普通硅酸鹽水泥生產膠凝材料的成本。用該膠凝材料配制的全尾砂高濃度自流膠結充填料中固廢比例達到98%以上，性能優于42. 5普通硅酸鹽水泥配制的高濃度細砂自流膠結充填料，在解決金川鎳渣提鐵后二次水淬渣大量堆存難題的同時，解決了金川礦區膠結充填采礦大量消耗水泥和成本高的難題，具有良好的應用前景。具體實施例方式下面結合具體實施方式對本專利技術進行詳細說明。本專利技術生產方法通過用廢治廢的創新技術，以二次水淬鎳渣為主要原料，以全尾砂或棒磨砂為細骨料，制備一種低成本、高強度的充填料。在綜合利用大量二次水淬鎳渣的同時制備出適合礦山充填，具有良好流動性能的新型充填材料；使固體廢棄物得到了大規模利用。不僅解決了金川鎳渣提鐵后二次水淬渣大量堆存的難題，而且解決了金川礦區膠結充填采礦大量消耗水泥和成本高的難題，降低企業的生產成本，同時保護了周邊環境，達到一舉雙得的效果。本專利技術鎳渣提鐵后二次水淬渣生產自流膠結充填料的方法，具體按如下步驟進行步驟I :將二次水淬渣烘干至含水率O. Ol 1%，磨細至比表面積為400 600m2/kg ；烘干二次水淬渣是為了提高粉磨效率，殘余含水率越低，粉磨效率越高，但當含水率低于O. 01%時，再繼續降低含水率對提高粉磨效率已不明顯。在干旱季節很容易將二次水淬渣的含水率烘干至O. 01% ;但在潮濕季節把殘余水分烘得過低會引起高耗能、高成本。因此潮濕季節可將含水率烘干至1%，超過1%會使粉磨效率大幅度下降。將脫水芒硝烘干至含水率O. 01 1%，磨細至比表面積為200 400m2/kg ； 將脫硫石膏烘干至含水率O. 01 1%,磨細至比表面積200 400m2/kg ； 將電石渣烘干至含水率O. 01 1%，磨細至比表面積200 400m2/kg ； 將水泥熟料磨細至比表面積300 400m2/kg ； 步驟2 :按干基質量百分比，分別取二次水淬渣磨細粉80 85%、脫水芒硝磨細粉O 5%、水泥熟料磨細粉2 4%、脫硫石膏磨細粉5 7%和電石渣磨細粉5 7%，各組份總量 100%，混合，然后加入質量為各組份混合后混合物總質量O 1%的高效減水劑，混合均勻，制得膠凝材料； 步本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用鎳渣提鐵后二次水淬渣生產自流膠結充填料的方法，以二次水淬鎳渣為主要原料，以全尾砂或棒磨砂為細骨料，制備出具有良好流動性能的新型充填材料，其特征在于，該生產方法具體按以下步驟進行：步驟1：烘干二次水淬渣，磨細至比表面積為400～600m2/kg；烘干脫水芒硝，磨細至比表面積為200～400m2/kg；烘干脫硫石膏，磨細至比表面積200～400m2/kg；烘干電石渣，磨細至比表面積200～400m2/kg；將水泥熟料磨細至比表面積300～400m2/kg；步驟2：按干基質量百分比，分別取二次水淬渣磨細粉80～85%、脫水芒硝磨細粉0～5%、水泥熟料磨細粉2～4%、脫硫石膏磨細粉5～7%和電石渣磨細粉5～7%，各組份總量100%，混合，然后加入高效減水劑，混合均勻，制得膠凝材料；步驟3：檢測全尾砂含水率，并換算成含水量，然后，按膠凝材料與全尾砂的干基質量比0.17～0.25，分別取步驟2中的膠凝材料和全尾砂，并配制成濃度為79～84%的料漿，拌合均勻，制得高濃度細砂自流膠結充填料；或者，檢測棒磨砂含水率，并換算成含水量，然后，按膠凝材料與棒磨砂的干基質量比0.17～0.25，分別取步驟2中的膠凝材料和棒磨砂，并配制成濃度為79～84%的料漿，拌合均勻，制得高濃度細砂自流膠結充填料。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周民，倪文，高術杰，劉玉強，李克慶，馬永峰，呂清華，程少逸，王樹清，朱紀念，樊昱，楊鴻，馬曉東，張福利，
申請(專利權)人：金川集團股份有限公司，北京科技大學，
類型：發明
國別省市：