矿山充填新型胶凝材料协调处置利用尾矿工艺技术.docx

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1、矿山充填新型胶凝材料协调处置利用尾矿工艺技术L适用范围本工艺技术适应矿山选矿过程产出的副产品尾矿的井 下充填，矿山充填新型胶凝材料能够实现高硫超细、低硫超 细以及分级尾砂的胶结固化，相比传统的硅酸盐水泥具有强 度高、低水化热、抗离析强等特点。2 .技术原理及工艺(1)技术原理矿山充填胶凝材料是以高炉矿渣、脱硫灰、熟料、石灰、 外加剂等经过破碎、球磨，干混工序加工而成的粉体材料, 能够在物理和化学作用下和尾砂形成浆体变成石状体，形成 一定机械强度复合固体的新型胶凝材料，产品执行企标 Q/TGJC 01-2021,该产品应用技术标准GB/T51450-2022金 属非金属矿山充填工程技术标准，矿山

2、新型胶凝材料适用 于高硫超细、超细、以及分级尾砂的胶结充填。碱激发材料中的CaO以及矿渣微粉中的CaO与水反应: Ca0+H20Ca (OH) 2 (1)尾矿中提供的Sic)2、AI2O3以及矿渣和碱激发材料中提供 的活性SiO2、Ab3在碱性条件下反应：SiO2+iCa(OH) 2+aqmCaO SiO2 aq(2)Al2O3+m2Ca(OH) 2+aqf HhALS SiO2 aq(3)石膏起到硫酸盐激发作用:Al203+3Ca (OH) 2+3 (CaSO4 2H20) +aq3CaO A12O3 3CaS04 32aq (4)3CaO -ALA 3CaSCU此化合物为形成强度的主要成分

3、-钙 矶石。(2)工艺流程矿山充填新型胶凝材料生产主要有破碎、粉磨、混合三 大主要工序，矿山选矿后产出的尾砂主要通过造浆或浓缩形 成一定的尾矿浆，尾矿浆和新型胶凝材料混合通过自流或外 加压力输送至井下采空区。矿山充填胶凝材料生产工艺图抓斗重介质尾砂遣浆泵)细砂丫分离脱水一体机2目粗砂气力输送螺旋输送尾矿分级及充填工艺图3 .技术指标充填环境抗压强度MPa产品型号适用尾砂浓度灰砂比7d28dGQ-A-XX高硫超细60%1:100.92GQ-B-XX超细尾砂60%1:100. 61. 5GQ-C-XX分级尾砂68%1:061. 53表1新型胶凝材料充填胶结尾矿强度4 .技术功能特性(1)定制化研发

4、针对不同尾砂性质进行量身定做新型胶凝材料，充分 发挥新型胶凝材料的优良性能，最大程度降低矿山充填灰砂 比，实现矿山充填成本降低。(2)充分利用固废，实现以废治废矿山充填新型胶凝材料原料主要为高炉矿渣、钢渣、石 膏等一般工业固废，原料固废利用率可达90%,通过多源固 废协同制备技术实现了固废原料增值化，同时制备的胶凝材 料能够协同处置尾矿，保障了矿山可持续开采。(3)新型胶凝材料节能减碳传统的尾矿井下充填多为水泥，且耐久性差，灰砂比高, 和传统“二磨一烧”水泥生产相比，一方面胶结强度由于水 泥，另一方面新型胶凝材料能耗低，每吨胶凝材料对比水泥 可实现区域降碳0.5吨。5 .应用案例(1)铜陵有色

5、金属集团冬瓜山铜矿2022年使用矿山充 填胶凝材料15万吨，年可协同处置尾矿150万吨；(2)铜陵有色金属集团铜冠庐江矿业公司2022年使用 11万吨，年协同处置尾矿120万吨；(3)铜陵有色金属集团安庆铜矿2022年使用4万吨, 年协同处置尾矿40万吨；(4)铜陵有色金属集团天马山黄金矿业公司2022年使 用0.92万吨，年协同处置尾矿4万吨；(5)宣城全鑫矿业公司2022年使用0.4万吨，年协调 处置尾矿2. 4万吨。6 .未来推广前景矿山充填新型胶凝材料协调处置尾矿工艺技术无论在 生产环境还是利用链都是契合当下“双碳”要求，同时新型 胶凝材料的优越性能能够帮助矿山企业降低充填成本，使用 量仅为水泥的1/3-1/2,更好的保障矿山的可持续发展，新 型胶凝材料的开发和利用无论是尾矿的井下充填以及作为 其他胶结料均为绿色、低碳环保型的一种材料，未来市场前 景广阔。