金川全尾砂新型充填膠凝材料激發(fā)劑配比與力學(xué)特性研究

田立鵬，楊志強(qiáng)，，高 謙＊，把多恒

（1．北京科技大學(xué) 金屬礦山高效開(kāi)采與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100083；2．金川集團(tuán)股份有限公司，甘肅 金昌737100）

工業(yè)社會(huì)的飛速發(fā)展帶來(lái)了礦產(chǎn)需求量的迅速增加，而大規(guī)模的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)產(chǎn)生了大量固體廢棄物，這些廢棄物以尾礦為主。資源開(kāi)發(fā)利用和廢棄物的排放同時(shí)也產(chǎn)生了不可避免的環(huán)境問(wèn)題。建設(shè)尾礦庫(kù)存儲(chǔ)選礦尾砂不僅會(huì)占用大量土地，而且還會(huì)污染環(huán)境，甚至產(chǎn)生潛在潰壩、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。充填采礦法具有礦石回收率高、貧化率低、采礦安全性高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被逐漸應(yīng)用于各種資源開(kāi)發(fā)，尤其是全尾砂膠結(jié)充填法，可以將選礦尾砂全部回填于地下采場(chǎng)，不僅能夠控制采場(chǎng)地壓，提高采場(chǎng)整體穩(wěn)定性，而且還能防止巖層移動(dòng)和地表塌陷，實(shí)現(xiàn)資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

由于全尾砂充填料細(xì)泥含量高，目前普遍采用水泥作為膠結(jié)材料進(jìn)行膠結(jié)充填，導(dǎo)致充填采礦成本高，從而降低了資源開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益，限制了全尾砂充填采礦技術(shù)的推廣應(yīng)用。針對(duì)全尾砂膠凝充填材料，利用礦渣脫硫開(kāi)展低成本、高強(qiáng)度的全尾砂新型膠凝材料的開(kāi)發(fā)研究顯得至關(guān)重要［1－9］。

新型膠凝材料是針對(duì)以往采用的將水泥作為膠凝材料使用而言，該材料取堿和鹽類(lèi)等作為復(fù)合激發(fā)劑來(lái)激發(fā)礦渣微粉等材料的潛在活性，并使其發(fā)生水化反應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)膠凝充填的效果。本文所研究的新型膠凝材料以礦渣作為膠結(jié)劑，用石灰、脫硫灰渣作為主要激發(fā)劑來(lái)激發(fā)其活性，同時(shí)加入芒硝和NaOH來(lái)提高其前期的強(qiáng)度。……