CN102531482B - 一种充填采矿法的充填料浆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种充填采矿法的充填料桨及其制备个方法，由下列材料制成：尾矿、超微粉、水泥和采矿废渣;所述尾矿是浓度约为20%的选矿尾矿，将尾矿浓密为浓度65%以上的高浓度尾矿;所述超微粉是热法制黄磷或其它对磷矿石煅烧后作为废渣外排的磷渣经细磨为与水泥细度相当的粉体，水泥和超微粉共同作为胶结材料;所述采矿废渣破碎成小于2cm的颗粒，上述浓度65%以上的尾矿经管道输送到充填料桨制备站通过搅拌设备制备成浓度等于或大于70%的充填料桨。本发明特点是其社会效益显著，不仅解决了采矿充填的一系列问题，更主要是达到国家环保要求，不产生次生危害。本发明适用于充填采矿法，尤其适用于中低品位的磷矿山。

Description

一种充填采矿法的充填料浆及其制备方法

技术领域

本发明涉及充填采矿法，进一步来说，涉及一种充填采矿法的充填料桨及其制备方法。 

背景技术

在冶金工业出版社于2010年4月第七次印刷的《采矿手册》{中国版本图书馆CIP数据核字（2007）第147805号，ISBN978-7-5024-0374-4}第四卷第二十章中详述了充填采矿法及其应用领域和使用的充填材料等等，其内容没有涉及非金属矿山特别是磷矿山，更主要的是其内容中关于用尾矿进行充填的部分没有对充填材料如何达到国家环保标准，实现环保充填进行叙述。 

中国专利ZL200710077624.3 “磷石膏胶结嗣后充填采矿法及其制浆工艺” 公开了制浆工艺是以磷石膏、粉煤灰或白云岩和水泥为填充料浆的材料，加水后，通过成套搅拌设备制成充填料浆；充填料浆经充填钻孔或泵站输入采准水平，再经充填管线斜井进入充填采场的上分层脉外分层平巷，由充填采场的上分层矿房联络道充入采场。该发明能保证矿山达产和稳产，提高矿石回收率，磷矿资源得到充分的回收利用，经济效益显著；还能有效地保护矿山环境，解决空场法采矿形成地质灾害、矿山生产不安全，给地表工业设施、公路及房屋带来威胁的问题 ,但其最大的缺点或不足之处在于直接用对环境危害巨大的工业废渣磷石膏作为主要充填材料充填于地下，其对地下环境水系的危害必将是巨大的。其次，其采用全胶结充填必然导至充填成本的增加，这对于矿石质量较差的中低品位磷矿区矿石的开采，在开采成本上是极其不利的。 

中低品位磷矿石经过选矿工艺产生的大量选矿废渣—尾矿, 选矿工艺出来的尾矿浓度约为20%,尾矿送入尾矿库。而尾矿的堆积和管理属我国重大危险源管理范围。 

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷,提供一种充填采矿法的充填料桨及其制备个方法。为了实现这一目的,本发明的一种充填采矿法的充填料桨， 

它是由是由下列材料制成：

尾矿、超微粉、水泥和采矿废渣; 

各材料按重量份计的配方:  水泥：超微粉=0.8～0.3：0.2～0.7; 砂灰比为4～12；

采矿废渣为小于2cm的颗粒, 采矿废渣与尾矿之比不固定;充填料桨浓度等于或大于70%。

本发明的充填采矿法的充填料桨制备方法, 它是由下列材料制成： 

尾矿、超微粉、水泥和采矿废渣;

所述尾矿是选矿工艺出来的浓度约为20%的选矿尾矿,浓度约为20%的尾矿通过压滤或深锥浓密的方式将20%浓度的尾矿浓密为浓度65%以上的高浓度尾矿, 分离的水回流到选矿流程;

所述超微粉是热法制黄磷或其它磷化工产品的生产过程在通过对磷矿石煅烧后作为废渣外排的磷渣经细磨为与水泥细度相当的粉状固体; 它具有一定的胶结作用，可作为水泥的一定用量的替代物，但不能完全替代，它与水泥相比具有很大的成本优势;水泥和超微粉共同作为胶结材料;

所述采矿废渣是矿山采矿产生的采矿废渣主要是施工矿山井巷工程外排的白云岩废渣, 选矿尾矿不能满足需求,用采矿废渣补充,采矿废渣破碎成小于2cm的颗粒骨料, 采矿废渣的加入量不固定,视需要而定;

上述浓度65%以上的高浓度尾矿经管道输送到矿山硐口的充填制备站, 在充填料桨制备站通过搅拌设备按以重量份计的配方:水泥：超微粉=0.8～0.3：0.2～0.7; 砂灰比为4～12；采矿废渣为小于2cm的颗粒, 采矿废渣与尾矿之比不固定;将尾矿、水泥、超微粉和采矿废渣制备成浓度等于或大于70%的充填料桨。

尾矿与采矿废渣基本可实现总体物料平衡。这样，完全消除了尾矿库这一重大危险源，实现了矿山的无废开采。 

“砂灰比”在本专利申请中为：（尾矿+采矿废渣骨料）与（水泥+超微粉）之比。标准为重量比，也可换算为体积比。 

水泥和超微粉有胶结作用又有利于尾砂水中超标元素的无害化处理, 在尾矿中超标的有害元素被固结在充填体中而不外渗影响和破坏地下地表环境，为进一步提高无害化处理效果,还可在浓度65%以上的高浓度尾矿中添加石灰粉;为进一步降低成本还可使用部分粉煤灰作胶凝材料。 

采矿废渣经破碎成小于2cm的颗粒骨料后加入：一是增加充填体固结后的强度；二是减少采矿废渣的外排堆放而带来的征地以及安全环保问题。 

本发明最大的特点是其社会效益显著,不仅解决了采矿充填的一系列问题， 

更主要是达到国家环保要求，不产生次生危害。本发明适用于充填采矿法采矿，尤其适用于中低品位的磷矿山。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。 

实施例一： 

  某有限责任公司磷肥厂采用本发明一种充填采矿法的充填料桨及其制备方法, 充填料桨是由下列材料制成：

尾矿、超微粉、水泥和采矿废渣; 各材料按重量份计的配方:

水泥：超微粉=0.8：0.2，砂灰比为4; 采矿废渣为小于2cm的颗粒, 采矿废渣与尾矿之比不固定;料浆浓度70%;

充填料桨制备方法:

浓度约为20%的尾矿通过压滤或深锥浓密的方式将20%浓度的尾矿浓密为浓度65%以上的高浓度尾矿, 分离的水回流到选矿流程; 上述浓度65%以上的高浓度尾矿经管道输送到矿山硐口的充填制备站, 在充填料桨制备站通过搅拌设备按以重量份计的本实施例配方将尾矿、水泥、超微粉和采矿废渣制备成浓度等于或大于70%的充填料桨。

经检测充填体强度为3.250MPa。 

实施例二： 

充填料桨是由下列材料制成：

尾矿、超微粉、水泥和采矿废渣; 各材料按重量份计的配方:

水泥：超微粉=0.8：0.2，砂灰比12; 采矿废渣为小于2cm的颗粒骨料, 采矿废渣与尾矿之比不固定;料浆浓度70%;充填料桨制备方法同实施例一。

经检测充填体强度为0.443MPa。 

实施例三：

充填材料是由下列材料制成：

尾矿、超微粉、水泥和采矿废渣; 各材料按重量份计的配方:

水泥：超微粉=0.4：0.6，砂灰比为4; 采矿废渣为小于2cm的颗粒骨料, 采矿废渣与尾矿之比不固定; 料浆浓度70%;充填料桨制备方法同实施例一。

经检测充填体强度为2.085MPa。 

实施例四:

充填料桨是由下列材料制成：

尾矿、超微粉、水泥和采矿废渣; 各材料按重量份计的配方:

水泥：超微粉=0.5：0.5，砂灰比为4; 采矿废渣为小于2cm的颗粒骨料, 采矿废渣与尾矿之比不固定;料浆浓度70%;充填料桨制备方法同实施例一。

经检测充填体强度为2142MPa。 

实施例五： 

充填料桨是由下列材料制成：

尾矿、超微粉、水泥和采矿废渣; 各材料按重量份计的配方:

水泥：超微粉=0.3：0.7，砂灰比为12; 采矿废渣为小于2cm的颗粒骨料, 采矿废渣与尾矿之比不固定;料浆浓度70%;充填料桨制备方法同实施例一。

经检测充填体强度为0.116MPa。 

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。 

Claims (3)

1.一种充填采矿法的充填料浆，其特征在于它是由是由下列材料制成： 

尾矿、超微粉、水泥和采矿废渣; 

各材料按重量份计的配方:水泥：超微粉=0.8～0.3：0.2～0.7;砂灰比为4～12；采矿废渣为小于2cm的颗粒,采矿废渣与尾矿之比不固定;充填料浆浓度等于或大于70%；所述超微粉是热法制黄磷或其它磷化工产品的生产过程在通过对磷矿石煅烧后作为废渣外排的磷渣经细磨为与水泥细度相当的粉状固体。 

2.一种充填采矿法的充填料浆的制备方法,其特征在于它是由下列材料制成： 

尾矿、超微粉、水泥和采矿废渣; 

所述尾矿是浓度为20%的选矿尾矿,浓度为20%的尾矿通过压滤或深锥浓密的方式浓密为浓度65%以上的高浓度尾矿,分离的水回流到选矿厂; 

上述浓度65%以上的高浓度尾矿经管道输送到矿山硐口的充填料浆制备站,在充填料浆制备站通过搅拌设备按以重量份计的配方:水泥：超微粉=0.8～0.3：0.2～0.7;砂灰比为4～12；所述超微粉是热法制黄磷或其它磷化工产品的生产过程在通过对磷矿石煅烧后作为废渣外排的磷渣经细磨为与水泥细度相当的粉状固体；采矿废渣为小于2cm的颗粒,采矿废渣与尾矿之比不固定;将尾矿、水泥、超微粉和采矿废渣制备成浓度等于或大于70%的充填料浆。 

3.根据权利要求2所述一种充填采矿法的充填料浆的制备方法,其特征在于在所述浓度65%以上的高浓度尾矿中添加石灰粉。