基于粘土矿合成新型胶凝材料的工艺研究
栏目:推荐项目成果 发布时间:2019-06-28

 一、项目背景

针对集团公司海外矿山(如奥同克、卡莫阿铜矿矿山企业等)充填水泥昂贵,充填成本高,给海外矿山企业带来严重的生产经营压力。据了解,奥同克有限公司周边有大量粉煤灰,将该粉煤灰直接与水泥一起用作充填胶固料,效果不佳。卡莫阿铜矿山企业需要大量水泥制品,但是面临当地水泥少、价格昂贵的问题。基于此背景,本课题通过开展低钙粉煤灰代替部分水泥的充填工艺研究,为奥同克有限公司提供粉煤灰代替部分水泥的充填材料和技术,为该矿山降低充填成本,增加经济效益。另外,针对卡莫阿铜矿缺少水泥且成本高的问题,利用海外矿山当地尾矿或围岩矿物为原料,开发研制一种具有早强型高胶凝性水泥材料,为将来矿山井下充填提供技术支持。

针对海外矿山水泥成本昂贵问题,为了减少矿山生产成本,利用矿山尾矿或围岩矿物合成一种新型胶凝材料,获得胶凝材料最佳合成工艺条件,为海外矿山代替水泥制品提供技术支持。对低钙粉煤灰进行活化处理,开发一种低钙粉煤灰代替部分充填水泥的技术。

二、研究内容及结论

利用卡莫阿尾矿为原料,借鉴水泥熟料制备工艺,通过合理调整硅源、钙源配制所需物料,采用高温煅烧制备早强型高胶凝性材料,通过对制备工艺的探索,获得胶凝材料最佳合成工艺,通过充填实验考察胶凝材料的抗压强度、流动性、稳定性等参数,为将来海外矿山井下充填提供技术支持。针对奥同克公司井下充填问题,对粉煤灰进行复合活化处理,激发低钙粉煤灰的活性,通过充填实验,调整和优化低钙粉煤灰代替水泥的最佳配比和条件,为海外矿山降低充填水泥用量和成本提供技术支持。

2.1卡莫阿浮选尾矿制备高强、早强新型胶凝材料工艺研究

新制备胶凝材料用于实验室充填结果表明,利用矿山尾矿制备的胶凝材料作为充填胶固料,充填试块7d抗压强度最高可达1.34MPa28d抗压强度在1.723.19MPa,远大于以水泥为胶固料的充填块的抗压强度(1.31MPa)。该胶凝材料具备早强、高胶凝性的特点,用于卡莫阿矿山充填中,可节约充填胶固料用量,加快井下充填周期,更有利于矿山生产运营。

2.2低钙粉煤灰替代水泥的充填工艺研究

    通过武平紫金尾砂充填实验,论证低钙粉煤灰代替部分水泥的充填效果,可减少约50%水泥用量,达到降低充填成本的目的。