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高硫尾砂充填体性能及化学外加剂对其影响

金属矿山 2017年第10期46卷 171-175页

作者：姜关照吴爱祥李红金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

金属矿尾矿中通常含有较高的硫,充填尾砂中硫含量过高,会降低后期充填体的强度。采用硫精矿与高硫尾砂共同调节全尾砂中的含硫量,研究含硫尾砂对充填体凝结时间和强度的影响,并根据研究结果提出添加硅酸钠和柠檬酸两种调控措施。试验结... 详细信息

金属矿尾矿中通常含有较高的硫,充填尾砂中硫含量过高,会降低后期充填体的强度。采用硫精矿与高硫尾砂共同调节全尾砂中的含硫量,研究含硫尾砂对充填体凝结时间和强度的影响,并根据研究结果提出添加硅酸钠和柠檬酸两种调控措施。试验结果表明,随着尾砂含硫量增加,充填料浆凝结时间延长,充填体强度降低。含硫量低于18%的尾砂充填体28 d强度大于1.2 MPa,可以直接用作充填骨料。硅酸钠添加量低于4%时,促凝效果明显,但由于次生膨胀相的生成,充填体28 d强度出现下降。柠檬酸添加量为0.3%时,充填料浆凝结时间增加不明显,此时充填体28 d强度达到1.0 MPa,且随养护时间增加未出现降低,满足充填要求。由于充填体早期强度增长受到抑制,导致其结构疏松,不断生成的次生膨胀相产物可以填充水化产物之间空隙,使充填体内部更加密实。

关键词：高硫尾砂含硫量充填体性能硅酸钠柠檬酸

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高硫尾砂充填体强度变化规律实验研究

金属矿山 2019年第4期48卷 11-14页

作者：陈鑫政郭利杰史采星许文远李文臣北京矿冶科技集团有限公司北京102628 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心北京102628

国内某铜矿尾砂含硫偏高,为论证该矿山能否采用尾砂胶结充填,通过尾砂充填配比实验研究高硫尾砂充填体强度变化规律。结果表明:高硫尾砂充填体在不密闭条件下养护,随龄期的增长逐渐开裂,强度先增加后逐渐减小;在密闭环境下养护,充填体... 详细信息

国内某铜矿尾砂含硫偏高,为论证该矿山能否采用尾砂胶结充填,通过尾砂充填配比实验研究高硫尾砂充填体强度变化规律。结果表明:高硫尾砂充填体在不密闭条件下养护,随龄期的增长逐渐开裂,强度先增加后逐渐减小;在密闭环境下养护,充填体未出现开裂现象,强度随龄期的增长逐渐增加至相对稳定。在不密闭条件下养护,充填体前期强度随料浆质量浓度和灰砂比的变化呈规律性增加或减小,后期强度随灰砂比或质量浓度的变化无明显规律;扫描电镜分析显示高硫尾砂充填体开裂主要是因充填体内含有大量的钙矾石和石膏等膨胀性物质。

关键词：充填体高硫尾砂配比试验抗压强度扫描电镜钙矾石

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高硫尾砂胶结充填试验研究

中国矿业 2016年第4期25卷 103-107页

作者：田均兵陈昌礼邓晓轩纪宪坤贵州大学土木工程学院贵州贵阳550025 贵州师范大学材料与建筑工程学院贵州贵阳550025 中国建筑科学研究院建筑材料研究所北京100013

普通硅酸盐水泥广泛用于高硫尾砂的胶结充填,但因硫酸盐侵蚀会导致充填体早期强度低而后期膨胀、开裂以及强度倒缩。本研究以矿渣为主要材料辅以少量激发剂配制成KL固化剂取代水泥固化高硫尾砂,相同条件下,试样7d和60d强度是水泥试样的... 详细信息

普通硅酸盐水泥广泛用于高硫尾砂的胶结充填,但因硫酸盐侵蚀会导致充填体早期强度低而后期膨胀、开裂以及强度倒缩。本研究以矿渣为主要材料辅以少量激发剂配制成KL固化剂取代水泥固化高硫尾砂,相同条件下,试样7d和60d强度是水泥试样的2.3倍和6.0倍,早期强度高,后期强度不倒缩。KL固化剂中的低碱环境使得适量钙矾石在早期形成,不破坏水化硅酸钙凝胶结构,还能充当骨架降低孔隙率使试样更密实。综上可知,与水泥相比,KL固化剂固化高硫尾砂具有更好的强度和耐久性。

关键词：高硫尾砂充填矿渣固化剂

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高硫尾砂充填体强度特性及外加剂应用研究

矿业研究与开发 2023年第5期43卷 33-36页

作者：朱艳艳王培强祝鑫彭亮李新玉石勇平顶山工业职业技术学院河南平顶山市467001 长沙矿山研究院有限责任公司湖南长沙410012 金属矿山安全技术国家重点实验室湖南长沙410012

为解决某铅锌矿细粒级、高含硫尾砂充填时强度偏低、后期强度劣化的问题,通过对充填材料进行分析,采用粗骨料与全尾砂作为充填骨料进行充填,开展了充填材料配比、强度特性室内试验研究,并根据高硫尾砂特性研发了CKY充填外加剂。结果表明... 详细信息

为解决某铅锌矿细粒级、高含硫尾砂充填时强度偏低、后期强度劣化的问题,通过对充填材料进行分析,采用粗骨料与全尾砂作为充填骨料进行充填,开展了充填材料配比、强度特性室内试验研究,并根据高硫尾砂特性研发了CKY充填外加剂。结果表明:全尾砂与粗骨料配比为8∶2和7∶3时,充填料浆保水性均较好,质量浓度为76%~78%的料浆具有较好的和易性,不发生沉降或有少部分尾砂沉降,适合充填;尾砂含硫量达32%,充填体试块在60 d、90 d龄期时出现不同程度劣化,加入了2%添加剂后,全尾砂∶粗骨料为8∶2的充填体前、后期强度增长明显,全尾砂∶粗骨料为7∶3的充填体前期强度虽未增长,但后期强度增长明显,且未出现强度劣化现象,表明CKY添加剂对于维持充填体强度的效果较好。

关键词：高硫尾砂强度劣化粗骨料外加剂充填采矿

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某铜矿高硫尾砂充填体膨胀特性试验研究

矿业研究与开发 2018年第3期38卷 83-87页

作者：李尚辉饶运章许威徐文峰江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州市341000

为研究高硫尾砂充填体膨胀规律、防治富硫尾砂导致的充填体膨胀破坏,利用正交试验研究了料浆浓度、灰砂比及养护时间对充填体膨胀率的影响,并借助XRD技术分析了充填体内矿物成分演变。结果表明:料浆浓度75%、60%的充填体膨胀率分别为2.2... 详细信息

为研究高硫尾砂充填体膨胀规律、防治富硫尾砂导致的充填体膨胀破坏,利用正交试验研究了料浆浓度、灰砂比及养护时间对充填体膨胀率的影响,并借助XRD技术分析了充填体内矿物成分演变。结果表明:料浆浓度75%、60%的充填体膨胀率分别为2.2%、2.88%,说明料浆浓度高则膨胀率低;灰砂比1∶4,1∶10的充填体膨胀率分别为3.6%、1.6%,说明充填体膨胀率与灰砂比成正比;养护时间14,90d的膨胀率分别为0.29%、5.6%,说明在90d时间内膨胀率随养护时间延长而增大;XRD图谱表明,钙矾石信号强度越强,其充填体膨胀率越大,说明钙矾石导致了充填体膨胀。

关键词：高硫尾砂充填体膨胀率 XRD 钙矾石

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高硫尾砂胶凝材料试验研究

采矿技术 2015年第3期15卷 22-24页

作者：周宇孙达谢顺来张刚武汉钢铁集团开圣科技有限责任公司湖北武汉430073

某选厂高硫尾砂采用普通硅酸盐水泥作胶凝材料时,其充填体抗压强度在后期出现衰减。针对该高硫尾砂,研制出了2种胶凝材料,并将该2种胶凝材料与普通硅酸盐水泥进行抗压强度、坍落度、泌水性等对比试验,结果表明,2种新胶凝材料灰砂比为1∶... 详细信息

某选厂高硫尾砂采用普通硅酸盐水泥作胶凝材料时,其充填体抗压强度在后期出现衰减。针对该高硫尾砂,研制出了2种胶凝材料,并将该2种胶凝材料与普通硅酸盐水泥进行抗压强度、坍落度、泌水性等对比试验,结果表明,2种新胶凝材料灰砂比为1∶8的胶结试块的后期强度持续增加,90 d抗压强度可分别达到3.21 MPa和2.95 MPa,较42.5普通硅酸盐水泥增加了1~3倍,且充填料浆的坍落度、泌水性等指标无明显变化。

关键词：高硫尾砂胶结充填胶凝材料抗压强度

杜达铅锌矿高硫尾砂与戈壁集料结构流充填系统设计与应用

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现代矿业 2017年第11期33卷 148-151,156页

作者：李军峰中国华冶科工集团有限公司

根据杜达铅锌矿尾砂含硫高、颗粒细的特点,通过充填材料试验获得了适用于该矿的充填材料配比,设计了矿山充填总体技术方案。对充填料需求量等相关参数进行了计算,并依据该矿实际情况对尾砂分级系统、破碎筛分系统、料浆制备系统进行了... 详细信息

根据杜达铅锌矿尾砂含硫高、颗粒细的特点,通过充填材料试验获得了适用于该矿的充填材料配比,设计了矿山充填总体技术方案。对充填料需求量等相关参数进行了计算,并依据该矿实际情况对尾砂分级系统、破碎筛分系统、料浆制备系统进行了方案设计和设备选型。对建成的充填系统通过运行试验,对充填料破碎筛分、尾砂分级等工艺环节进行了优化改造,形成了一套适合杜达铅锌矿高硫细尾砂及戈壁集料特性的充填系统。实践表明:该系统具有运行稳定可靠、自动化程度高、工艺环节少、投资较省、建设周期较短、充填效果好等优点,可供类似矿山参考。

关键词：充填系统高硫尾砂戈壁集料尾砂分级破碎筛分

水淬高炉矿渣还原性对高硫尾砂氧化过程的影响探索研究

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中国矿业 2024年第11期33卷 206-211页

作者：李文臣丁鹏琴毛明发薛亚军李美晨程志恒陈亮王宏冰华北科技学院河北廊坊065201 云南驰宏锌锗股份有限公司云南曲靖654200 昆明理工大学云南昆明650000 北京科技大学北京100083

尾砂是选矿厂在特定的经济技术条件下,将矿石磨细,选取有用成分后排放的废弃物,是我国排放量最大的工业固废。尾砂的大量堆存不仅会形成安全隐患,还会引起占用土地、污染土地和水体等问题。利用尾砂进行矿山充填是实现尾砂大宗量消纳处... 详细信息

尾砂是选矿厂在特定的经济技术条件下,将矿石磨细,选取有用成分后排放的废弃物,是我国排放量最大的工业固废。尾砂的大量堆存不仅会形成安全隐患,还会引起占用土地、污染土地和水体等问题。利用尾砂进行矿山充填是实现尾砂大宗量消纳处置的有效途径。高硫尾砂一般指硫元素含量大于8%的尾砂,由于高硫尾砂氧化生成的硫酸根达到一定浓度后就会对水泥的硬化过程有破坏作用,导致高硫尾砂在矿山充填中的利用率较低。找到抑制高硫尾砂氧化的方法是降低高硫尾砂环境污染、提高高硫尾砂充填利用率的途径之一。本文通过开展高硫尾砂氧化试验,对水淬高炉矿渣的还原性对高硫尾砂氧化过程的影响开展了探索研究,通过观察试验结果,结合理论分析和其他学者的研究成果,可以得出结论:①高硫尾砂在水中可以发生氧化反应,主要反应过程为黄铁矿(FeS2)等硫化物与水和水中的溶氧反应生成硫酸根和氢离子;②矿渣微粉对高硫尾砂的氧化过程有抑制作用,可以显著减缓水中高硫尾砂的氧化速率;③矿渣微粉具有还原性,还原性来源是高炉中的还原性气氛,还原性的物质承担者是其中低价态的硫;④矿渣微粉抑制高硫尾砂氧化速率的原因是矿渣中低价态的硫优先与水中的溶氧发生反应,降低了高硫尾砂中硫化物的氧化速率。

关键词：水淬高炉矿渣还原性高硫尾砂氧化过程胶结充填

柠檬酸对高硫尾砂氧化过程的抑制作用及其机理研究

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当代化工研究 2024年第20期 27-30页

作者：李文臣丁鹏琴毛明发薛亚军李美晨程志恒华北科技学院河北065201 云南驰宏锌锗股份有限公司云南654200 昆明理工大学云南650000

硫化矿石选矿后会产生含硫矿物的尾砂,人们常把硫含量超过8%的尾砂称作高硫尾砂,由于高硫尾砂中硫化物的氧化产生硫酸盐会导致充填体强度下降,因此不宜作为充填材料。有研究认为柠檬酸引起的缓凝反应,可提高高硫尾砂胶结充填体强度。本... 详细信息

硫化矿石选矿后会产生含硫矿物的尾砂,人们常把硫含量超过8%的尾砂称作高硫尾砂,由于高硫尾砂中硫化物的氧化产生硫酸盐会导致充填体强度下降,因此不宜作为充填材料。有研究认为柠檬酸引起的缓凝反应,可提高高硫尾砂胶结充填体强度。本文通过氧化试验,测试滤液中的硫酸根离子浓度来评估硫化物氧化反应的程度。实验结果显示,柠檬酸的加入显著抑制了高硫尾砂中硫化物的氧化过程。分析得出柠檬酸对高硫尾砂具有抑制作用的原因可能是以下三个方面:(1)柠檬酸溶于水后会发生解离反应,生成的H^(+)抑制了氧化反应;(2)柠檬酸具有较强的还原性,可以产生额外的抗氧化自由基,从而抑制了高硫尾砂中硫化物氧化;(3)未参与还原反应的柠檬酸可以与高硫尾砂中的Fe(Ⅱ)发生络合反应,形成较为稳定的络合物。

关键词：高硫尾砂柠檬酸氧化过程还原性解离