[发明专利]利用镍渣提铁后二次水淬渣生产自流胶结充填料的方法

说明书

技术领域

    本发明属于胶结充填采矿技术领域，涉及一种用于采空区填充的胶结充填料，特别涉及一种利用镍渣提铁后的二次水淬渣生产自流胶结充填料的方法。

背景技术

矿业资源是现代社会发展与进步的基础。一个国家缺少必备的矿业资源，将会严重制约国家社会进步与经济发展。金川集团有限公司是我国最大的镍钴生产基地，依托多金属共生的硫化铜镍矿床，是集采、选、冶、化为一体的特大型有色联合企业，是我国的“镍都”和铂族金属提炼中心。金川公司为我国经济快速发展提供着大量的、必不可少的矿物资源同时，也产生了大量的固体废弃物。

金川公司每年产生大量的镍渣，由于产生的镍渣相对集中，因地制宜的将镍渣“榨干吃净”是较科学的处理方法。金川公司将镍渣经过提铁处理，产生的二次水淬镍渣急需进行综合利用。另外，我国矿山每年排放的选矿尾矿高达10亿吨以上，随着尾矿的大量堆积，环境问题越来越严重。将全尾砂作为骨料充填到一般的矿山中，不但能够解决环境问题，而且可以大规模地处理掉尾矿。专利申请《一种综合利用高温镍冶炼熔融渣的方法》（申请号200610156309.5，公开号CN101020968，公开日2007.08.22）提供了一种大规模处理镍渣的方法，首先将镍冶炼渣在高温熔融状态下进行还原，提炼其中的金属铁、镍等元素，然后将剩余的二次渣制备微晶玻璃。该方法可以利用二次镍渣，但是前期投资大，单位投资综合利用二次镍熔渣的量较少，而且不能解决金川公司矿区胶结充填减少水泥消耗和降低成本的难题。专利申请《矿山充填用高炉水淬渣胶凝材料及其制备方法》（申请号201110215876.4，公开号CN102381847，公开日2012.03.21）提供了一种矿山充填胶凝材料，以普通硅酸盐水泥熟料粉末、水淬渣粉末、硬石膏粉末和生石灰粉末为原料，在水泥熟料：水淬渣：硬石膏：生石灰=35:40:15:10时，形成的充填体强度比普通硅酸盐水泥在同样配比下形成的充填体强度高出20%以上。该方法将普通硅酸盐水泥熟料与水淬高炉渣作为矿山充填用的胶结剂，所用的原料含较多水泥熟料，价格偏高，不能够解决金川公司二次水淬渣的堆积和金川矿区胶结充填采矿中减少水泥消耗和降低成本的难题。专利申请《用于胶结充填采矿矿山的胶凝材料及其制备方法》（申请号201110123904.X，公开号CN102249611，公开日2011.11.23）提供了一种用于胶结充填采矿的胶凝材料，由100重量份的A组分与5～35重量份的B组分混合而成：A组分由下述百分含量原料组成：80～100%的矿渣粉，0-20%的粉煤灰，0-10%的水泥熟料或早强水泥；B组分由下述百分含量原料组成：100份的石灰和/或石膏、0-10份增强剂、0-5份减水剂，以及0-20份的硅酸钠、碳酸钠和十二水和硫酸铝钾中的任意一种或几种。如用于胶结充填采矿矿山的胶凝材料由100重量份的A组份与16重量份的B组分混合而成：A组分由下述百分含量的原料组成：90%的矿渣粉，5%的粉煤灰，5%的水泥熟料；所述的B组分由下述重量配比组成：100份的石灰和石膏（石灰85wt%、石膏15wt%）、5份60wt%的三乙醇胺和40wt%的氯化钙、2份的萘系高效减水剂、8份75wt%的硅酸钠和25wt%的十二水和硫酸铝钾时，制备浓度为68wt%、胶砂比为1:7的胶砂块28d抗压强度为4.1MPa。该胶凝材料采用的原料过多，制备过程繁琐，不利于在一般矿山胶结充填中的推广。另外，仍然不能够解决金川公司二次水淬渣堆积和在矿区胶结充填采矿中减少水泥消耗和降低胶结充填成本的难题。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种利用镍渣提铁后二次水淬渣生产自流胶结充填料的方法，大规模使用二次水淬渣，在解决二次水淬渣堆积问题的同时，减少水泥消耗，降低胶结充填成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种利用镍渣提铁后二次水淬渣生产自流胶结充填料的方法，以二次水淬镍渣为主要原料，以全尾砂或棒磨砂为细骨料，制备出具有良好流动性能的新型充填材料，该生产方法具体按以下步骤进行：

步骤1：烘干二次水淬渣，磨细至比表面积为400～600m²/kg；

烘干脱水芒硝，磨细至比表面积为200～400m²/kg；

烘干脱硫石膏，磨细至比表面积200～400m²/kg；

烘干电石渣，磨细至比表面积200～400m²/kg；

将水泥熟料磨细至比表面积300～400m²/kg；