RU2721566C1 - Stowing mixture composition - Google Patents
Stowing mixture composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2721566C1 RU2721566C1 RU2018144154A RU2018144154A RU2721566C1 RU 2721566 C1 RU2721566 C1 RU 2721566C1 RU 2018144154 A RU2018144154 A RU 2018144154A RU 2018144154 A RU2018144154 A RU 2018144154A RU 2721566 C1 RU2721566 C1 RU 2721566C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- mixture
- filling
- mine workings
- separation
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims abstract description 20
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 10
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- -1 besides Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 5
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 description 3
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 238000004137 mechanical activation Methods 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000005442 atmospheric precipitation Substances 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 239000011469 building brick Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical class [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 238000005456 ore beneficiation Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 description 1
- 239000010819 recyclable waste Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F15/00—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений различных полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства, а также для закладки различных выемок, карьеров и т.д. Известен состав закладочной смеси, включающий молотый гранулированный доменный шлак - вяжущее, инертный заполнитель и воду, в качестве вяжущего содержит указанный кислый шлак, содержащий частиц: менее 1 мкм - 4,3%, менее 3 мкм - 12,6%, менее 5 мкм - 17,2% и молотый доломит, содержащий частиц менее 1 мкм не менее 10%, в качестве инертного заполнителя - отходы мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов, содержащие частицы менее 1 мкм не менее 3,4%, дополнительно состав содержит поверхностно-активную добавку - суперпластификатор СП-1 при следующем соотношении компонентов, масс. %: указанный шлак - 12, указанный доломит - 10, указанные отходы - 60, вода - остальное, суперпластификатор СП-1 -0,5% от шлака [пат. РФ №2425980, МПК E21F 15/00, опубл. 10.08.2011].The invention relates to the mining industry and can be used in the development of deposits of various minerals with the laying of the worked out space, as well as for laying various excavations, quarries, etc. The known composition of the filling mixture, including ground granular blast furnace slag - binder, inert aggregate and water, contains the specified acidic slag containing particles as binder: less than 1 μm - 4.3%, less than 3 μm - 12.6%, less than 5 μm - 17.2% and ground dolomite containing particles of less than 1 μm at least 10%, as an inert filler - waste wet magnetic separation of ferruginous quartzite containing particles of less than 1 μm at least 3.4%, additionally the composition contains a surface-active additive - superplasticizer SP-1 in the following ratio of components, mass. %: the specified slag - 12, the specified dolomite - 10, the specified waste - 60, water - the rest, superplasticizer SP-1 -0.5% of the slag [US Pat. RF №2425980, IPC E21F 15/00, publ. 08/10/2011].
Однако этот состав закладочной смеси имеет следующие недостатки:However, this composition of the filling mixture has the following disadvantages:
1. Не экономично применять для закладной смеси дефицитное сырье.1. It is not economical to use scarce raw materials for mortgage mixtures.
2. Сложная технологическая схема процесса подготовки компонентов смеси.2. Complex technological scheme of the process of preparing the components of the mixture.
Известна твердеющая бесклинкерная закладочная смесь (пат. РФ №2275505, опубл. 27.04.2006), включающая измельченное известь содержащее вяжущее в виде активного алюмосиликатного материала и обожженных карбонатных пород, воду затворения, флегматизатор, заполнитель, который содержит обожженные при 900-1200°С карбонатные породы с содержанием активных окисей кальция и магния CaO+MgO в них не менее 40% и не более 9,1% от массы смеси, измельченные до остатка на сите 0,08 мм не более 15%, в качестве активного алюмосиликатного материала - обожженный мергель или обожженную глину, либо обожженные хвосты обогащения кимберлитовых руд, или гранулированный доменный шлак, а вода затворения содержит флегматизатор при соотношении компонентов в закладочной смеси, мас. %: активный алюмосиликатный материал - 5,6-33,2, обожженные карбонатные породы - 1,0-16,7, вода затворения с флегматизатором - 10,6-27,5, заполнитель -остальное. В качестве карбонатных пород используют вмещающие породы кимберлитовых месторождений, в качестве заполнителя - песок и/или хвосты обогащения, и/или измельченную алюмосиликатную породу - туф, и/или диабазовую породу, и/или карбонатную породу, в качестве флегматизатора - лигносульфонат технический - ЛСТ или супер-пластификатор С-3 и ЛСТ, взятые в соотношении 2:1.Known hardening clinker-free filling mixture (US Pat. RF No. 2275505, publ. 04/27/2006), including crushed lime containing a binder in the form of active aluminosilicate material and calcined carbonate rocks, mixing water, phlegmatizer, aggregate, which contains calcined at 900-1200 ° C carbonate rocks with a content of active calcium and magnesium oxides CaO + MgO in them not less than 40% and not more than 9.1% by weight of the mixture, crushed to a sieve residue of 0.08 mm no more than 15%, as an active aluminosilicate material - calcined marl or calcined clay, or calcined tailings of kimberlite ore beneficiation, or granulated blast furnace slag, and mixing water contains a phlegmatizer with a ratio of components in the filling mixture, wt. %: active aluminosilicate material - 5.6-33.2, calcined carbonate rocks - 1.0-16.7, mixing water with a phlegmatizer - 10.6-27.5, aggregate - the rest. The host rocks of kimberlite deposits are used as carbonate rocks, sand and / or enrichment tailings, and / or crushed aluminosilicate rock - tuff, and / or diabase rock, and / or carbonate rock are used as aggregate, and technical lignosulfonate - LST as phlegmatizer or super-plasticizer C-3 and LST, taken in a ratio of 2: 1.
Недостатком такой закладочной смеси является:The disadvantage of this filling mixture is:
1. Высокий расход энергии на подогрев сырья.1. High energy consumption for heating raw materials.
2. Сложная технологическая схема процесса.2. A complex technological scheme of the process.
Известен состав закладочной смеси, включающий цемент, молотый доменный гранулированный шлак, инертный заполнитель и воду, отличающийся тем, что в качестве инертного заполнителя используют аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком, предварительно обработанные водным раствором гидроксосульфата железа (III) Fe(OH)SO4, при следующем соотношении компонентов, масс. %: цемент - 4,0-6,8; молотый доменный гранулированный шлак - 9,7-16,5; аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком - 31,7-40,8; гидроксосульфат железа (III) - 1,2-2,0; вода - остальное [пат. РФ №2186989, E21F 15/00, опубл. 10.02.2002].A known composition of the filling mixture, including cement, ground blast furnace granular slag, an inert aggregate and water, characterized in that as an inert filler using amorphous precipitation neutralization of sulfuric acid with limestone, pre-treated with an aqueous solution of iron (III) Fe (OH) SO 4 , in the following ratio of components, mass. %: cement - 4.0-6.8; ground blast furnace granulated slag - 9.7-16.5; amorphous precipitation of neutralization of sulfuric acid with limestone - 31.7-40.8; iron (III) hydroxosulfate - 1.2-2.0; water - the rest [US Pat. RF №2186989, E21F 15/00, publ. 02/10/2002].
Этот способ имеет следующие недостатки:This method has the following disadvantages:
1. Низкую прочность закладочной смеси.1. The low strength of the filling mixture.
2. Высокий расход серной кислоты для закладки и для подготовки заполнителя. Наиболее близким по технической сущности является состав закладочной смеси для заполнения горных выработок при подземной разработке месторождений полезных ископаемых, включающий сталелитейный шлак текущего выхода и активизатор - шлам, отличающийся тем, что дополнительно содержит горелые породы шахтного отвала, а в качестве активизатора используют шлам, полученный в результате нейтрализации известью отработанных электролитов тяговых кислотных аккумуляторов, при следующем соотношении, масс. %: шлак сталелитейный - 69-70, горелые породы шахтных отвадов - 33-23, шлам, полученный в результате нейтрализации известью отработанных электролитов тяговых кислотных аккумуляторов 9-7 (пат. РФ №2348814, E21F 15/00, опубл. 10.03.2009). Однако этот состав имеет следующие недостатки:2. High consumption of sulfuric acid for the bookmark and for the preparation of aggregate. The closest in technical essence is the composition of the filling mixture for filling mine workings during underground mining of mineral deposits, including steel slag of the current output and activator - sludge, characterized in that it additionally contains burnt rocks of the mine dump, and the sludge obtained in the result of the neutralization by lime of spent electrolytes of traction acid batteries, in the following ratio, mass. %: steel slag - 69-70, burned mine shafts - 33-23, sludge resulting from the neutralization of spent electrolytes by traction acid batteries 9-7 with lime (Pat. RF No. 2348814, E21F 15/00, published March 10, 2009 ) However, this composition has the following disadvantages:
1. Недостаточная прочность закладочной смеси (при сжатии в возрасте 28 сут, равна 9,82 МПа).1. The insufficient strength of the filling mixture (with compression at the age of 28 days, equal to 9.82 MPa).
2. Низкий объем производства из-за применения периодического измельчения смеси в шаровой мельнице.2. Low production volume due to the use of periodic grinding of the mixture in a ball mill.
Технической задачей изобретения является повышение прочности закладочной смеси, увеличение объемов утилизируемых техногенных отходов и улучшение экологии окружающей среды.An object of the invention is to increase the strength of the filling mixture, increase the volume of utilized industrial waste and improve the ecology of the environment.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что состав закладочной смеси для заполнения горных выработок, включает отходный металлургический шлак, и активизатор, причем согласно изобретения, в качестве отходного шлака содержит шлак никелевого производства, в качестве активизатора - шлам активирующей добавки, получаемый нейтрализацией шлака ферросиликокальция отработанной гидролизной серной кислотой, кроме того, смесь дополнительно содержит хвосты сепарации горных выработок, при следующем соотношении, масс. %:The stated technical problem is solved due to the fact that the composition of the filling mixture for filling the mine workings includes waste metallurgical slag and an activator, and according to the invention, it contains nickel production slag as a waste slag, and an activating slurry obtained by neutralizing ferrosilicocalcium slag as an activator spent hydrolytic sulfuric acid, in addition, the mixture additionally contains tailings for separation of mine workings, in the following ratio, mass. %:
Шлак никелевого производства - 22…24;Nickel production slag - 22 ... 24;
Хвосты сепарации горных выработок - 66…68;Mines separation tails - 66 ... 68;
Шлам активируюшей добавки - 11…12.Sludge activating additives - 11 ... 12.
Никелевый шлак содержит: масс. %: SiO2 - 43,8; Al2O3 - 7,3; СаО - 12,5; FeO - 24,5; MgO - 10,8 и Ni - 0,17, он применяется для изготовления бетона марок 300, 400 и 600. Известно, что добавка такого шлака к сырьевой смеси строительного кирпича в количестве 2…5% повышает его прочность, а из шлака с добавкой жидкого стекла изготавливают высокой прочности и химической стойкости огнеупорные замазки, т.е. такой шлак, в связи с содержанием в нем оксидов кремния, алюминия, кальция, после измельчения обладает вяжущим свойством и при затворении его водой образует камень, прочность которого зависит от тонкости измельчения и изменяется от 7,6 до 7,9 МПа. Однако, несмотря на это, такой шлак не находит широкого промышленного применения и в огромных объемах накапливается в отвалах.Nickel slag contains: mass. %: SiO 2 - 43.8; Al 2 O 3 - 7.3; CaO - 12.5; FeO - 24.5; MgO - 10.8 and Ni - 0.17, it is used for the manufacture of concrete grades 300, 400 and 600. It is known that the addition of such slag to the raw material mixture of building bricks in an amount of 2 ... 5% increases its strength, and from slag with an additive liquid glass is made of high strength and chemical resistance refractory putties, i.e. such slag, in connection with the content of silicon, aluminum, and calcium oxides in it, after grinding has an astringent property and when mixed with water it forms a stone whose strength depends on the fineness of grinding and varies from 7.6 to 7.9 MPa. However, despite this, such slag does not find wide industrial use and accumulates in huge volumes in dumps.
Хвосты сепарации горных выработок шахты "Центральная" (г. Карабаш), содержат, масс. %: SiO2 -34…61; Al2O3 - 6…12; СаО - 0,8; Fe2О3 - 6…12, песчаная фракция составляет около 30%, щебень и дресва - 70%, объем хранилища около 0,1 млн. м3, указханные отходы не используются и под действием атмосферных осадков разрушаются.The tailings of the separation of the mine workings of the mine "Central" (Karabash), contain, mass. %: SiO 2 -34 ... 61; Al 2 O 3 - 6 ... 12; CaO - 0.8; Fe 2 O 3 - 6 ... 12, the sand fraction is about 30%, gravel and wood are 70%, the storage volume is about 0.1 million m 3 , the indicated waste is not used and it is destroyed by atmospheric precipitation.
Шлам активирующей добавки, содержащий 8...9% оксида кремния и 62…64% гипса, получают путем нейтрализации шлака ферросиликокальция, содержащего масс. %: SiO2 - 28…32; СаО - 64…67; MgO - 0,2…0,3; Аl2O3 1…2 и FeO - 0,2…0,5, отработанной гидролизной серной кислотой производства диоксида титана (около 1 тыс. т. находится на хранении в. ОАО "Челак"), содержащей 22% H2SO4 и примеси сульфатов титана, железа, алюминия. В настоящее время шлак ферросиликокальция частично используется для изготовления различных строительных материалов и повторно в процессе получения ферросплавов, а гидролизная кислота, в связи с остановкой цехов по производству пигментов, в количестве около 1 тыс. т. находится на временном хранении и не находит промышленного применения.Sludge activating additives containing 8 ... 9% silicon oxide and 62 ... 64% gypsum, obtained by neutralizing slag ferrosilicon, containing mass. %: SiO 2 - 28 ... 32; CaO - 64 ... 67; MgO - 0.2 ... 0.3; Al 2 O 3 1 ... 2 and FeO - 0.2 ... 0.5, spent on hydrolysis with sulfuric acid, production of titanium dioxide (about 1 thousand tons is stored at OJSC Chelak), containing 22% H 2 SO 4 and impurities of sulfates of titanium, iron, aluminum. Currently, ferrosilicocalcium slag is partially used for the manufacture of various building materials and repeatedly in the process of producing ferroalloys, and hydrolytic acid, in connection with the shutdown of pigment production workshops, in the amount of about 1 thousand tons is temporarily stored and does not find industrial use.
При добавлении шлама активирующей добавки в количестве <11% прочность смеси недостаточная, а при >12%, не получается необходимая консистенция смеси.When adding sludge activating additives in an amount of <11%, the strength of the mixture is insufficient, and at> 12%, the necessary consistency of the mixture does not work.
Закладочную смесь получают путем смешения никелевого шлака, хвостов сепарации горных выработок и предварительно приготовленного в реакторе шлама-активизатора, обработкой шлака ферросиликокальция гидролизной серной кислотой до рН, равного 6,5…7,0, и водошламовым отношением 0,4, при тщательном перемешивании. Полученная смесь подается в молотковую дробилку в указанном процентном соотношении и измельчается до размера частиц 420…430 м2/кг, при этом происходит химико-механическая активация смеси.The filling mixture is obtained by mixing nickel slag, mine separation tailings and sludge activator previously prepared in the reactor, treating the ferrosilicocalcium slag with hydrolytic sulfuric acid to a pH of 6.5 ... 7.0, and a slurry ratio of 0.4, with thorough mixing. The resulting mixture is fed into a hammer mill in the specified percentage and is crushed to a particle size of 420 ... 430 m 2 / kg, while the chemical-mechanical activation of the mixture occurs.
При обработке шлака ферросиликокальция гидролизной кислотой в реакторе повышается температура до 140…150°Си протекают приведенные ниже реакции(1-3):When treating ferrosilicocalcium slag with hydrolytic acid, the temperature in the reactor rises to 140 ... 150 ° C. The following reactions proceed (1-3):
Известно, что природный гипс обладает повышенным вяжущим свойством только после его термической обработки в запарочных аппаратах (паровых котлах) при температуре t=(140…190)°C в течение (1.0…1,5) часа, где происходит перекристаллизация α- полугидрата гипса в β-полугидрат по приведенным выше реакции, и строительные изделия, получаемые из такого гипса, имеют прочность при сжатии через 1,5 часа от 40 до 55 МПа. [Краткая химическая энциклопедия. - М.: «Советская энциклопедия», 1964, Т1, С. 715].It is known that natural gypsum has an increased astringent property only after its heat treatment in steamers (steam boilers) at a temperature of t = (140 ... 190) ° C for (1.0 ... 1.5) hours, where gypsum α-hemihydrate recrystallizes to β-hemihydrate according to the above reaction, and building products obtained from such gypsum have compressive strength after 1.5 hours from 40 to 55 MPa. [Brief chemical encyclopedia. - M .: "Soviet Encyclopedia", 1964, T1, S. 715].
Учитывая вышеизложенное, в шламе активирующей добавки образуется такого состава гипс, который значительно повышает прочность получаемой закладной смеси. Кроме того, при измельчении смеси указанного состава в молотковой дробилке происходит химико-механическая активация смеси, что также повышает ее прочность и увеличивает объем перерабатываемых отходов.Given the above, in the sludge of the activating additive, a gypsum composition is formed that significantly increases the strength of the obtained mortar mixture. In addition, when grinding a mixture of the specified composition in a hammer mill, chemical-mechanical activation of the mixture occurs, which also increases its strength and increases the amount of recyclable waste.
Для определения прочности образцов полученную готовую смесь заливают в форму для образцов-кубов со стороной 7,07 см и выдерживают образцы при температуре (20±3)°С и относительной влажности воздуха (95±5)%, ГОСТ 310.4-81*. Испытания проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 310.2, ГОСТ 310.3, ГОСТ 310.4.To determine the strength of the samples, the resulting finished mixture is poured into a mold for cube samples with a side of 7.07 cm and the samples are held at a temperature of (20 ± 3) ° С and relative humidity (95 ± 5)%, GOST 310.4-81 *. Tests are carried out in accordance with the requirements of GOST 310.2, GOST 310.3, GOST 310.4.
В результате проведенных испытаний было установлено, что прочность образцов из состава заявляемой закладочной смеси составила 13... 16 МПа, что превышает прочность прототипа (8,6…9,8 МПа).As a result of the tests, it was found that the strength of the samples from the composition of the inventive filling mixture was 13 ... 16 MPa, which exceeds the strength of the prototype (8.6 ... 9.8 MPa).
В связи с тем, что для изготовления закладочной смеси используются производственные отходы, которые хранятся в регионах без утилизации и составляют запасы в тысячи тонн, происходит улучшение экологии окружающей среды.Due to the fact that industrial waste is used for the production of the filling mixture, which is stored in the regions without disposal and amounts to thousands of tons, the environmental ecology is improving.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018144154A RU2721566C1 (en) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | Stowing mixture composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018144154A RU2721566C1 (en) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | Stowing mixture composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2721566C1 true RU2721566C1 (en) | 2020-05-20 |
Family
ID=70735131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018144154A RU2721566C1 (en) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | Stowing mixture composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2721566C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2352926A1 (en) * | 2000-07-13 | 2002-01-13 | Lafarge Canada Inc. | Binder for mine tailings |
| RU2186989C1 (en) * | 2000-09-01 | 2002-08-10 | Чучалин Лев Климентьевич | Composition of filling mixture |
| RU2348814C1 (en) * | 2007-09-03 | 2009-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Stowage mixture composition |
| RU2455494C1 (en) * | 2011-01-11 | 2012-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Composition of stowing mixture |
-
2018
- 2018-12-12 RU RU2018144154A patent/RU2721566C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2352926A1 (en) * | 2000-07-13 | 2002-01-13 | Lafarge Canada Inc. | Binder for mine tailings |
| RU2186989C1 (en) * | 2000-09-01 | 2002-08-10 | Чучалин Лев Климентьевич | Composition of filling mixture |
| RU2348814C1 (en) * | 2007-09-03 | 2009-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Stowage mixture composition |
| RU2455494C1 (en) * | 2011-01-11 | 2012-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Composition of stowing mixture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Moghadam et al. | Preparation and application of alkali-activated materials based on waste glass and coal gangue: A review | |
| Costa et al. | Reduction in CO2 emissions during production of cement, with partial replacement of traditional raw materials by civil construction waste (CCW) | |
| CA2352926C (en) | Binder for mine tailings | |
| CN100567194C (en) | A kind of method of utilizing iron tailings to produce concrete active admixture | |
| CN104909677B (en) | A kind of filling in mine sial base tailings cementing agent and preparation method thereof | |
| EP2831015B1 (en) | Binder composition comprising lignite fly ash | |
| CN1887764A (en) | Pretrement of tail ore, concretion cementing material prepared therewith and their prepn | |
| CN106348712A (en) | Cementing filling material for co-processing lead-containing dangerous wastes of mine and preparation method of cementing filling material | |
| CN111848083B (en) | Environment-friendly phosphogypsum composite stable material and preparation method thereof | |
| CN115650624B (en) | Metal smelting waste residue derived material and preparation method and application thereof | |
| WO1986000290A1 (en) | High-strength hydraulic cement composition | |
| KR20180051903A (en) | Surface mixing method | |
| CN110903046B (en) | Method for preparing building cementing material by using leaching residues of electrolytic manganese metal | |
| CN107879649A (en) | A kind of cement for construction in sea and its production method | |
| CN105130217B (en) | The method that electrolytic manganese residues ecologic active slag is managed with shaft kiln factory and office | |
| CN109293327B (en) | Preparation and application methods of cement-free bulk industrial solid waste high-performance soil curing agent | |
| Li et al. | Recycling of ground jet grouting waste as a supplementary cementitious material | |
| EP3371125A1 (en) | Building material obtained from an alkaline activation of sawing sludge of stone materials and process for producing such building material | |
| CN102643067A (en) | Coal ash gangue filling activity-stimulating rubber solid material and preparation method thereof | |
| CN104986974A (en) | Method for preparing ecological active residues by treating electrolytic manganese residues by virtue of rotary kiln plant | |
| RU2721566C1 (en) | Stowing mixture composition | |
| Korniejenko et al. | Characterization of mine tailings as raw materials for geopolymer synthesis–mineralogical composition | |
| RU2348814C1 (en) | Stowage mixture composition | |
| CN105130222B (en) | Method of preparing special sulfate cementing material through treatment on electrolytic manganese residue in fluidized bed boiler | |
| Kurdowski et al. | Red mud and phosphogypsum and their fields of application |