權(quán)利要求

1.一種基于冶金固廢的礦井填充材料，其特征在于，包括凝膠材料5%-14%、鐵礦尾礦泥86%-95%;其中凝膠材料的配比具體為5%-10%的激發(fā)劑、5%-10%的脫硫灰、10%-20%的鋼渣粉、60%-75%的礦渣粉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于冶金固廢的礦井填充材料，其特征在于，其中鐵礦尾礦泥的濃度為70%-75%。

3.一種權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的一種基于冶金固廢的礦井填充材料的制備方法，包括以下步驟：

S1.準(zhǔn)備原材料：按照比例分別準(zhǔn)備激發(fā)劑、脫硫灰、鋼渣粉和礦渣粉和鐵礦尾礦泥;

S2.凝膠材料制作：先將鋼渣粉和礦渣粉倒入到攪拌筒中，并啟動(dòng)攪拌筒對(duì)鋼渣粉和礦渣粉進(jìn)行低速攪拌，再初步攪拌后，緩慢加入脫硫灰，同時(shí)繼續(xù)攪拌，使脫硫灰充分分散在混合粉末中，接著，將激發(fā)劑均勻地撒入混合設(shè)備中，提高攪拌速度至中速，確保激發(fā)劑能夠與其他成分充分接觸并發(fā)生反應(yīng);

S3.監(jiān)測(cè)調(diào)整：在混合過程中，每隔一段時(shí)間對(duì)攪拌樣品取樣進(jìn)行成分檢測(cè)，確保各成分的比例符合要求，若發(fā)現(xiàn)比例偏差，及時(shí)加入缺少的各項(xiàng)材料，保證其比例的精確度;

S4.凝膠材料與泥漿混合：再向攪拌完成的凝膠材料中分批次加入鐵礦尾礦泥，并啟動(dòng)攪拌機(jī)，攪拌2-3小時(shí)，而鐵礦尾礦泥與凝膠材料的比例為1:10;

S5.成型與性能測(cè)試：將混合后的材料倒入模具中，并使用振搗機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼駬v，排出其中的空氣，使材料更加密實(shí)，并進(jìn)行規(guī)定天數(shù)的保養(yǎng)，使材料完全成型后，對(duì)材料進(jìn)行取出，對(duì)材料進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試，確保其抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa以上，滿足用戶的使用要求。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于冶金固廢的礦井填充材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中具體的攪拌速度為：低速攪拌為每分鐘30-50轉(zhuǎn)，中速攪拌為每分鐘80-120轉(zhuǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于冶金固廢的礦井填充材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中具體的攪拌時(shí)間為：鋼渣粉和礦渣粉進(jìn)行低速攪拌，攪拌時(shí)間約為5-10分鐘;脫硫灰充分分散在混合粉末中，攪拌時(shí)間約為3-5分鐘;激發(fā)劑均勻地撒入混合設(shè)備中，攪拌時(shí)間約為8-10分鐘。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于冶金固廢的礦井填充材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中具體的監(jiān)測(cè)時(shí)間為每隔5-6分鐘。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于冶金固廢的礦井填充材料的制備方法，其特征在于，步驟S4中具體的分批次為分為7次-8次，且每次加入尾礦泥的時(shí)間間隔為15-20分鐘。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于冶金固廢的礦井填充材料的制備方法，其特征在于，步驟S5中具體的振搗機(jī)參數(shù)為：振搗機(jī)使用時(shí)間為3-8分鐘，振搗機(jī)頻率為2000-5000次/分鐘。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于冶金固廢的礦井填充材料的制備方法，其特征在于，步驟S5中規(guī)定天數(shù)的保養(yǎng)為28-30天。

10.一種基于冶金固廢的礦井填充材料的應(yīng)用，其特征在于，如權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的一種基于冶金固廢的礦井填充材料，應(yīng)用于礦井治理領(lǐng)域，尤其是金屬礦山領(lǐng)域和煤炭礦山領(lǐng)域中。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本發(fā)明涉及礦井治理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于冶金固廢的礦井填充材料及其制備方法。

背景技術(shù)

[0002]在當(dāng)今社會(huì)，工業(yè)的快速發(fā)展帶來了諸多挑戰(zhàn)，其中冶金行業(yè)的迅猛發(fā)展在為經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出巨大貢獻(xiàn)的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量的冶金固廢資源;鋼尾渣作為冶金過程中的主要廢棄物之一，其產(chǎn)量巨大;這些鋼尾渣通常含有多種金屬氧化物和其他復(fù)雜成分，若不妥善處理，不僅占用大量土地資源進(jìn)行堆放，還可能在長(zhǎng)期的自然環(huán)境作用下，通過風(fēng)蝕、水蝕等過程釋放出有害物質(zhì)，對(duì)周邊土壤和水體造成污染。

[0003]高爐渣同樣是冶金過程中不可忽視的固廢產(chǎn)物;高爐渣的大量堆積，一方面占用了寶貴的耕地資源，使得可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)建設(shè)的土地面積減少;另一方面，由于其成分的復(fù)雜性，可能會(huì)在特定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生有害氣體或滲漏液，對(duì)大氣環(huán)境和地下水造成潛在威脅，同時(shí)硫灰作為冶金過程中的環(huán)保副產(chǎn)物，也面臨著處理難題;大量的脫硫灰如果僅進(jìn)行簡(jiǎn)單堆放，不僅浪費(fèi)空間，還可能由于其中的殘留化學(xué)成分對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響，與此同時(shí)，礦山開采活動(dòng)在持續(xù)進(jìn)行，每年都會(huì)產(chǎn)生海量的尾礦泥漿;這些尾礦泥漿由于其特殊的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，不能直接進(jìn)行回填處理;若采用傳統(tǒng)的固化方法對(duì)尾礦泥漿進(jìn)行處理，成本極高，這給礦山企業(yè)帶來了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān);尾礦泥漿的大量堆積，不僅占用了大量的土地資源，還可能引發(fā)一系列環(huán)境問題;例如，長(zhǎng)期堆積的尾礦泥漿可能會(huì)滲漏到地下，污染地下水水源，影響周邊居民的飲用水安全;同時(shí)，在雨水沖刷等自然條件作用下，尾礦泥漿中的有害物質(zhì)可能會(huì)進(jìn)入土壤，導(dǎo)致土壤污染，影響植被生長(zhǎng)和生態(tài)平衡。

[0004]為了解決上述問題，探索利用冶金產(chǎn)生的固廢資源制備礦井填充材料成為一種極具前景的解決方案;這樣既可以有效處理大量堆積的冶金固廢，避免其對(duì)環(huán)境造成污染和占用寶貴的空間資源，又能夠使鐵礦尾礦泥漿得到有效的充填利用，實(shí)現(xiàn)廢物利用，促進(jìn)資源的循環(huán)利用和可持續(xù)發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于冶金固廢的礦井填充材料及其制備方法，解決了冶金的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的冶金固廢資源和礦山在開采的過程中，每年都會(huì)產(chǎn)生大量的尾礦泥漿影響土地資源和環(huán)境的問題。

[0006]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種基于冶金固廢的礦井填充材料，其特征在于，包括凝膠材料5%-14%、鐵礦尾礦泥86%-95%;其中凝膠材料的配比具體為5%-10%的激發(fā)劑、5%-10%的脫硫灰、10%-20%的鋼渣粉、60%-75%的礦渣粉。

[0007]優(yōu)選的，其中鐵礦尾礦泥的濃度為70%-75%。

[0008]一種基于冶金固廢的礦井填充材料的制備方法，包括以下步驟：

[0009]S1.準(zhǔn)備原材料：按照比例分別準(zhǔn)備激發(fā)劑、脫硫灰、鋼渣粉和礦渣粉和鐵礦尾礦泥;

[0010]S2.凝膠材料制作：先將鋼渣粉和礦渣粉倒入到攪拌筒中，并啟動(dòng)攪拌筒對(duì)鋼渣粉和礦渣粉進(jìn)行低速攪拌，再初步攪拌后，緩慢加入脫硫灰，同時(shí)繼續(xù)攪拌，使脫硫灰充分分散在混合粉末中，接著，將激發(fā)劑均勻地撒入混合設(shè)備中，提高攪拌速度至中速，確保激發(fā)劑能夠與其他成分充分接觸并發(fā)生反應(yīng);

[0011]S3.監(jiān)測(cè)調(diào)整：在混合過程中，每隔一段時(shí)間對(duì)攪拌樣品取樣進(jìn)行成分檢測(cè)，確保各成分的比例符合要求，若發(fā)現(xiàn)比例偏差，及時(shí)加入缺少的各項(xiàng)材料，保證其比例的精確度;

[0012]S4.凝膠材料與泥漿混合：再向攪拌完成的凝膠材料中分批次加入鐵礦尾礦泥，并啟動(dòng)攪拌機(jī)，攪拌2-3小時(shí)，而鐵礦尾礦泥與凝膠材料的比例為1:10;

[0013]S5.成型與性能測(cè)試：將混合后的材料倒入模具中，并使用振搗機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼駬v，排出其中的空氣，使材料更加密實(shí)，并進(jìn)行規(guī)定天數(shù)的保養(yǎng)，使材料完全成型后，對(duì)材料進(jìn)行取出，對(duì)材料進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試，確保其抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa以上，滿足用戶的使用要求。

[0014]優(yōu)選的，步驟S2中具體的攪拌速度為：低速攪拌為每分鐘30-50轉(zhuǎn)，中速攪拌為每分鐘80-120轉(zhuǎn)。

[0015]優(yōu)選的，步驟S2中具體的攪拌時(shí)間為：鋼渣粉和礦渣粉進(jìn)行低速攪拌，攪拌時(shí)間約為5-10分鐘;脫硫灰充分分散在混合粉末中，攪拌時(shí)間約為3-5分鐘;激發(fā)劑均勻地撒入混合設(shè)備中，攪拌時(shí)間約為8-10分鐘。

[0016]優(yōu)選的，步驟S3中具體的監(jiān)測(cè)時(shí)間為每隔5-6分鐘。

[0017]優(yōu)選的，步驟S4中具體的分批次為分為7次-8次，且每次加入尾礦泥的時(shí)間間隔為15-20分鐘。

[0018]優(yōu)選的，步驟S5中具體的振搗機(jī)參數(shù)為：振搗機(jī)使用時(shí)間為3-8分鐘，振搗機(jī)頻率為2000-5000次/分鐘。

[0019]優(yōu)選的，步驟S5中規(guī)定天數(shù)的保養(yǎng)為28-30天。

[0020]一種基于冶金固廢的礦井填充材料的應(yīng)用，如權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的一種基于冶金固廢的礦井填充材料，應(yīng)用于礦井治理領(lǐng)域，尤其是金屬礦山領(lǐng)域和煤炭礦山領(lǐng)域中。

[0021]本發(fā)明提供了一種基于冶金固廢的礦井填充材料及其制備方法。具備以下有益效果：

[0022]1、本發(fā)明通過充分利用冶金固廢資源制備礦井填充材料，有效解決了冶金過程中產(chǎn)生的大量鋼尾渣、高爐渣及脫硫灰等固廢堆積問題，減少了對(duì)寶貴耕地資源的占用，降低了對(duì)環(huán)境的污染程度，實(shí)現(xiàn)了資源的再利用，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，可有效提高鋼尾渣的綜合利用率，消化脫硫灰，解決鞍鋼的固廢問題。

[0023]2、本發(fā)明的礦井填充材料配方靈活，可根據(jù)不同需求調(diào)整凝膠材料中激發(fā)劑、脫硫灰、鋼渣粉和礦渣粉的比例，以及鐵礦尾礦泥的占比，適應(yīng)不同的工程場(chǎng)景，提高了材料的適用性。

[0024]3、本發(fā)明通過設(shè)置有監(jiān)控調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使通過精確取樣、分析和計(jì)算材料的比例偏差，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并調(diào)整配比不當(dāng)?shù)那闆r，提高了成品的質(zhì)量，從而確保混合設(shè)備中產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定和符合標(biāo)準(zhǔn)。

[0025]4、本發(fā)明通過設(shè)置有計(jì)算模塊，使在對(duì)樣品中缺少的材料進(jìn)行檢測(cè)和計(jì)算的過程中更加精確，保證后續(xù)在添加材料時(shí)的準(zhǔn)確性，防止出現(xiàn)材料添加過多的情況發(fā)生

[0026]5、本發(fā)明通過計(jì)算每種成分的偏差進(jìn)一步計(jì)算總體偏差，能夠全面、精準(zhǔn)地掌握材料配比的整體情況，這有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的配比失衡問題，不僅能在生產(chǎn)過程中迅速做出調(diào)整，避免因偏差累積導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，還能為優(yōu)化生產(chǎn)工藝和配方提供有力的數(shù)據(jù)支持，從而進(jìn)一步提高礦井填充材料的質(zhì)量穩(wěn)定性和可靠性，降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

附圖說明

[0027]圖1為本發(fā)明的制備方法流程圖;

[0028]圖2為本發(fā)明的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)流程圖。

具體實(shí)施方式

[0029]下面將結(jié)合本發(fā)明說明書附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

[0030]實(shí)施例一：

[0031]請(qǐng)參閱附圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于冶金固廢的礦井填充材料，包括凝膠材料9%、鐵礦尾礦泥91%;

[0032]其中凝膠材料的配比具體為5%的激發(fā)劑、5%的脫硫灰、20%的鋼渣粉、70%的礦渣粉，鐵礦尾礦泥的濃度為70%。

[0033]一種基于冶金固廢的礦井填充材料的制備方法，包括以下步驟：

[0034]S1.準(zhǔn)備原材料：按照比例分別準(zhǔn)備激發(fā)劑、脫硫灰、鋼渣粉和礦渣粉和鐵礦尾礦泥;

[0035]S2.凝膠材料制作：先將鋼渣粉和礦渣粉倒入到攪拌筒中，并啟動(dòng)攪拌筒對(duì)鋼渣粉和礦渣粉進(jìn)行低速攪拌，攪拌時(shí)間約為5-10分鐘，再初步攪拌后，緩慢加入脫硫灰，同時(shí)繼續(xù)攪拌，使脫硫灰充分分散在混合粉末中，攪拌時(shí)間約為3-5分鐘，接著，將激發(fā)劑均勻地撒入混合設(shè)備中，提高攪拌速度至中速，確保激發(fā)劑能夠與其他成分充分接觸并發(fā)生反應(yīng)，攪拌時(shí)間約為8-10分鐘，其中低速攪拌為每分鐘30-50轉(zhuǎn)，中速攪拌為每分鐘80-120轉(zhuǎn);

[0036]S3.監(jiān)測(cè)調(diào)整：在混合過程中，使用監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)每隔5分鐘對(duì)攪拌樣品取樣進(jìn)行成分檢測(cè)，確保各成分的比例符合要求，若發(fā)現(xiàn)比例偏差，及時(shí)加入缺少的各項(xiàng)材料，保證其比例的精確度;

[0037]所述監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括取樣模塊，所述取樣模塊對(duì)混合設(shè)備中的材料進(jìn)行取樣，并將抽取的樣品傳輸?shù)焦庾V分析模塊中，所述取樣模塊上連接有光譜分析模塊，所述光譜分析模塊對(duì)樣品的比例進(jìn)行分析，并將樣品的比例與規(guī)定的比例進(jìn)行對(duì)比，所述光譜分析模塊上連接有計(jì)算模塊，所述計(jì)算模塊負(fù)責(zé)精確計(jì)算出具體缺少的配比數(shù)量，且計(jì)算模塊中設(shè)置有計(jì)算每種成分的偏差公式和計(jì)算總體偏差公式，所述計(jì)算模塊上連接有控制進(jìn)料模塊，所述控制進(jìn)料模塊接收來自計(jì)算模塊得出的結(jié)論，并根據(jù)結(jié)論打開對(duì)應(yīng)的材料下料閥，進(jìn)行下料補(bǔ)充配比;

[0038]計(jì)算每種成分的偏差公式：

[0039]Di=Ci-Ri

[0040]計(jì)算總體偏差：

[0041]

[0042]其中：

[0043]Di：代表某種成分偏差;Ci：樣品中第i種成分的實(shí)際質(zhì)量分?jǐn)?shù)(百分比);Ri：第i種成分的規(guī)定質(zhì)量分?jǐn)?shù)(百分比);n：代表成分種類數(shù);

[0044]若需要評(píng)估樣品的合格程度，可以設(shè)定一個(gè)閾值，當(dāng)Di小于閾值時(shí)，則樣品合格，當(dāng)存在某個(gè)i使得Di大于閾值時(shí)，則樣品不合格，需要調(diào)整成分;

[0045]S4.凝膠材料與泥漿混合：再向攪拌完成的凝膠材料中分批次加入濃度為70%的鐵礦尾礦泥，并啟動(dòng)攪拌機(jī)，攪拌2小時(shí)，其中具體的分批次為分為7次，規(guī)定每次加入尾礦泥的時(shí)間間隔為15-20分鐘，而鐵礦尾礦泥與凝膠材料的比例為1:10;

[0046]S5.成型與性能測(cè)試：將混合后的材料倒入模具中，并使用振搗機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼駬v，排出其中的空氣，使材料更加密實(shí)，并進(jìn)行28天的保養(yǎng)，使材料完全成型后，對(duì)材料進(jìn)行取出，對(duì)材料進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試，確保其抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa以上，滿足用戶的使用要求。

[0047]實(shí)施例一有益效果：充分利用了冶金固廢資源，包括鋼渣粉、礦渣粉、脫硫灰和激發(fā)劑，將原本可能對(duì)環(huán)境造成污染的固廢進(jìn)行再利用，減少了固廢堆放對(duì)耕地的占用以及對(duì)環(huán)境的污染，并經(jīng)過特定的制備方法，使膠凝材料與鐵礦尾礦泥以1:10的比例混合后，在28天保養(yǎng)后抗壓強(qiáng)度能達(dá)到2.5MPa以上，滿足礦井填充的使用要求，為礦井提供了穩(wěn)定的支撐。

[0048]實(shí)施例二：

[0049]一種基于冶金固廢的礦井填充材料，包括凝膠材料14%、鐵礦尾礦泥86%;

[0050]其中凝膠材料的配比具體為10%的激發(fā)劑，10%的脫硫灰，20%的鋼渣粉，60%的礦渣粉。

[0051]在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上對(duì)一種基于冶金固廢的礦井填充材料的制備方法中的S4、S5步驟進(jìn)行改變：

[0052]S4.凝膠材料與泥漿混合：再向攪拌完成的凝膠材料中分批次加入濃度為70%的鐵礦尾礦泥，并啟動(dòng)攪拌機(jī)，攪拌2小時(shí)，其中具體的分批次為分為7次，規(guī)定每次加入尾礦泥的時(shí)間間隔為15-20分鐘，而鐵礦尾礦泥與凝膠材料的比例為1:6

[0053]S5.成型與性能測(cè)試：將混合后的材料倒入模具中，并使用振搗機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼駬v，排出其中的空氣，使材料更加密實(shí)，振搗機(jī)參數(shù)為：振搗機(jī)使用時(shí)間為3-8分鐘，振搗機(jī)頻率為2000-5000次/分鐘，并進(jìn)行28天的保養(yǎng)，使材料完全成型后，對(duì)材料進(jìn)行取出，對(duì)材料進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試，確保其抗壓強(qiáng)度達(dá)到4.1MPa以上，滿足用戶的使用要求。

[0054]實(shí)施例二有益效果：通過調(diào)整膠凝材料中激發(fā)劑、脫硫灰、鋼渣粉和礦渣粉的比例，以及改變與鐵礦尾礦泥的混合比例為1:6，使得最終產(chǎn)品在28天保養(yǎng)后的抗壓強(qiáng)度達(dá)到4.1MPa以上，適用于對(duì)強(qiáng)度要求更高的礦井填充場(chǎng)景。

[0055]實(shí)施例三：

[0056]一種基于冶金固廢的礦井填充材料，包括凝膠材料5%、鐵礦尾礦泥95%;

[0057]其中凝膠材料的配比具體為10%的激發(fā)劑，5%的脫硫灰，10%的鋼渣粉，75%的礦渣粉。

[0058]在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上對(duì)一種基于冶金固廢的礦井填充材料的制備方法中的S4、S5步驟進(jìn)行改變：

[0059]S4.凝膠材料與泥漿混合：再向攪拌完成的凝膠材料中分批次加入濃度為70%的鐵礦尾礦泥，并啟動(dòng)攪拌機(jī)，攪拌2小時(shí)，其中具體的分批次為分為7次，規(guī)定每次加入尾礦泥的時(shí)間間隔為15-20分鐘，而鐵礦尾礦泥與凝膠材料的比例為1:20

[0060]S5.成型與性能測(cè)試：將混合后的材料倒入模具中，并使用振搗機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼駬v，排出其中的空氣，使材料更加密實(shí)，并進(jìn)行28天的保養(yǎng)，使材料完全成型后，對(duì)材料進(jìn)行取出，對(duì)材料進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試，確保其抗壓強(qiáng)度達(dá)到1.8MPa以上，滿足用戶的使用要求。

[0061]實(shí)施例三有益效果：高效利用尾礦泥，膠凝材料占比僅為5%，鐵礦尾礦泥占比高達(dá)95%，極大地提高了尾礦泥的利用率，對(duì)于大量尾礦泥的處理具有重要意義，同時(shí)在較低的膠凝材料使用量下，仍然能夠通過合理的配比和制備方法，使產(chǎn)品在28天保養(yǎng)后抗壓強(qiáng)度達(dá)到1.8MPa以上，節(jié)約了冶金固廢資源。

[0062]對(duì)比實(shí)驗(yàn)：

[0063]實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^實(shí)施例一、實(shí)施例二和實(shí)施例三制備的基于冶金固廢的礦井填充材料的性能差異

[0064]實(shí)驗(yàn)過程：

[0065]分別按照三個(gè)實(shí)施例的材料配比準(zhǔn)備原料：實(shí)施例一：凝膠材料9%(激發(fā)劑5%、脫硫灰5%、鋼渣粉20%、礦渣粉70%)，鐵礦尾礦泥91%，尾礦泥濃度為70%。實(shí)施例二：凝膠材料14%(激發(fā)劑10%、脫硫灰10%、鋼渣粉20%、礦渣粉60%)，鐵礦尾礦泥86%，尾礦泥濃度為70%。實(shí)施例三：凝膠材料5%(激發(fā)劑10%、脫硫灰5%、鋼渣粉10%、礦渣粉75%)，鐵礦尾礦泥95%，尾礦泥濃度為70%。

[0066]一、抗壓強(qiáng)度測(cè)試：

[0067]從養(yǎng)護(hù)完成的實(shí)施例一、實(shí)施例二和實(shí)施例三的材料中分別隨機(jī)選取多個(gè)試件，確保每個(gè)實(shí)施例的試件數(shù)量不少于5個(gè)，以提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

[0068]將試件平穩(wěn)放置在壓力試驗(yàn)機(jī)的工作臺(tái)上，確保試件的中心與壓力試驗(yàn)機(jī)的加載中心對(duì)齊

[0069]啟動(dòng)壓力試驗(yàn)機(jī)，以恒定的加載速率(每分鐘0.5MPa)對(duì)試件施加壓力持續(xù)加載直至試件破壞，記錄破壞時(shí)的壓力值。

[0070]實(shí)施例一的5個(gè)試件破壞時(shí)的壓力值分別為2.6MPa、2.7MPa、2.5MPa、2.8MPa、2.9MPa，計(jì)算平均值為2.7MPa;

[0071]實(shí)施例二的5個(gè)試件破壞時(shí)的壓力值分別為4.2MPa、4.3MPa、4.1MPa、4.4MPa、4.5MPa，計(jì)算平均值為4.3MPa;

[0072]實(shí)施例三的5個(gè)試件破壞時(shí)的壓力值分別為1.9MPa、1.8MPa、2.0MPa、1.85MPa、1.75MPa，計(jì)算平均值為1.86MPa。

[0073]結(jié)論：

[0074]結(jié)果表明，實(shí)施例二的抗壓強(qiáng)度最高，實(shí)施例一次之，實(shí)施例三最低。

[0075]說明實(shí)施例二中較高含量的凝膠材料有助于提高材料的抗壓強(qiáng)度。

[0076]

[0077]

[0078]二、流動(dòng)性測(cè)試：

[0079]從養(yǎng)護(hù)完成的實(shí)施例一、實(shí)施例二和實(shí)施例三的材料中分別隨機(jī)選取多個(gè)試件，確保每個(gè)實(shí)施例的試件數(shù)量不少于5個(gè)，以提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

[0080]將坍落度筒內(nèi)壁濕潤(rùn)并放置在平整的地面上，確保其位置固定。

[0081]分別將實(shí)施例一、實(shí)施例二和實(shí)施例三攪拌好的材料分三層裝入坍落度筒中，每層用搗棒插搗25次，插搗應(yīng)沿螺旋方向由外向中心進(jìn)行。

[0082]裝滿后，用抹刀刮去多余的材料，使坍落度筒頂部與材料表面平齊。

[0083]垂直緩慢地提起坍落度筒，讓材料在重力作用下自然坍落。

[0084]用直尺測(cè)量材料坍落的高度，即為坍落度值。每個(gè)實(shí)施例重復(fù)測(cè)量5次，取平均值作為該實(shí)施例的流動(dòng)性指標(biāo)。

[0085]經(jīng)過測(cè)量，實(shí)施例一的平均坍落度值為200mm，實(shí)施例二的平均坍落度值為180mm，實(shí)施例三的平均坍落度值為160mm。

[0086]結(jié)論：

[0087]實(shí)施例二的流動(dòng)性最好，可能是由于其較高含量的凝膠材料使得材料更加均勻，易于流動(dòng)。實(shí)施例一次之，實(shí)施例三的流動(dòng)性相對(duì)較差.

[0088]

實(shí)施例流動(dòng)性(坍落度值，mm)實(shí)施例一200實(shí)施例二180實(shí)施例三160

[0089]三、凝結(jié)時(shí)間測(cè)試：

[0090]按照標(biāo)準(zhǔn)方法將實(shí)施例一、實(shí)施例二和實(shí)施例三的材料分別裝入標(biāo)準(zhǔn)試模中。

[0091]將裝有材料的試模放在維卡儀的底座上，調(diào)整好維卡儀的指針。

[0092]從加水開始計(jì)時(shí)，觀察材料的狀態(tài)變化。

[0093]當(dāng)材料開始失去塑性時(shí)，記錄此時(shí)的時(shí)間為初凝時(shí)間。

[0094]繼續(xù)觀察，當(dāng)材料完全失去塑性時(shí)，記錄此時(shí)的時(shí)間為終凝時(shí)間。每個(gè)實(shí)施例重復(fù)測(cè)試3次，取平均值作為該實(shí)施例的凝結(jié)時(shí)間。

[0095]假設(shè)經(jīng)過測(cè)試，實(shí)施例一的初凝時(shí)間為3小時(shí)，終凝時(shí)間為5小時(shí);實(shí)施例二的初凝時(shí)間為3.5小時(shí)，終凝時(shí)間為6小時(shí);實(shí)施例三的初凝時(shí)間為2.5小時(shí)，終凝時(shí)間為4.5小時(shí)。

[0096]結(jié)論：實(shí)施例三的凝結(jié)時(shí)間最短，可能是由于其較高含量的激發(fā)劑加速了材料的水化反應(yīng)。實(shí)施例一次之，實(shí)施例二的凝結(jié)時(shí)間最長(zhǎng)。

[0097]

實(shí)施例初凝時(shí)間(小時(shí))終凝時(shí)間(小時(shí))實(shí)施例一35實(shí)施例二2.54.5實(shí)施例三3.56

[0098]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。

說明書附圖(2)