新桥硫铁矿磷石膏分层胶结充填技术可靠性研究

作     者：胡冠宇 

作者单位：中南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张钦礼

授予年度：2009年

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

主      题：磷石膏分层胶结充填 充填材料 充填机理 可靠性 

摘      要：为解决新桥硫铁矿充填骨料来源不足的难题,利用铜陵化工集团公司六国公司固体废料磷石膏进行了磷石膏分层胶结充填关键技术研究,并对该技术的可靠性进行了科学评价。 第一,在磷石膏物理力学性质和化学成分测定分析的基础上,对磷石膏用作充填骨料的可行性进行了评价,评价分析和探索性试验均表明,陈旧磷石膏是较好的充填骨料,但新排放磷石膏由于残留磷较高,且采装、运输困难,不宜采用。 第二,通过大量室内配比试验,得出了磷石膏分层胶结充填的最佳配比参数,即矿柱回采时水泥:粉煤灰:旧膏=1:1:8或1:2:6(质量比),质量浓度=57%;第二步矿房回采时水泥:旧膏=1:20(质量比),质量浓度=57%;分层胶面充填采用江砂、旧膏混合骨料,配比参数为:水泥:粉煤灰:(旧膏+江砂)=1:1:6(质量比),其中江砂:旧膏=2:3,质量浓度=65%。 第三,测定了推荐配比充填料浆的流动参数,结果表明推荐配比充填料浆具有良好的流动性能,完全满足管道自流输送要求。 第四,在对水泥、粉煤灰、磷石膏胶结充填体微观结构电镜扫描的基础上,分析了磷石膏胶结充填作用机理。 第五,为适应磷石膏胶结充填需要,对新桥硫铁矿当前充填系统提出了改造方案。 第六,通过定性分析和水力计算,对磷石膏胶结充填技术的可靠性进行了评价,认为磷石膏胶结充填技术满足环保要求,充填制备系统运行可靠,搅拌均匀,管道输送能力满足生产要求,浆体流动平稳、可靠。 第七,对磷石膏胶结充填进行了效益分析,磷石膏胶结充填综合材料成本33.5元·m,比当前矿山使用的江砂胶结充填材料成本(54.85元·m)降低38.9%。 磷石膏分层胶结充填是一项创新性的矿山充填技术,研究成果不仅可以彻底解决新桥矿充填骨料来源有限、充填质量偏低的技术难题,而且为固体废料磷石膏提供一条新的处理途径,经济效益、环境效益和社会效益显著。