铅锌尾矿充填体的设计制备与应用研究

发布时间：2023-08-29 20:05

　　金属矿山尾矿是一种含有微量金属矿物和大量非金属矿物的二次资源,近十年来中国金属矿产开发利用造成金属尾矿持续堆积一直呈高速增长状态,给环境和土地造成了巨大的负荷。目前,矿山普遍采用尾矿胶结充填法进行采矿作业工作,在填埋井下空洞的同时也可以解决尾矿的堆存问题。在选矿过程中,某铅锌矿会产生两种尾矿,一种是50%的颗粒大于100μm的尾矿砂(CT),另一种是90%以上的颗粒小于100μm的尾矿粉(FT)。此矿山在进行尾矿回填时主要存在两个问题:一、作为充填体胶结剂的水泥成本较高,污染严重,且制备的充填体无法很好的满足井下填充体的性能需求;二、该矿山所产的细颗粒尾矿粉无法直接制备充填体而被弃用,只能堆存至尾矿库。本文结合矿山周围所现有的固废资源,主要开展了以下研究工作:一方面,选用矿渣粉作为水泥的主要替代品制备矿渣硅酸盐水泥,并针对其早期强度较低的问题,添加碱激发剂泡花碱对其进行激发,从而提高其早期强度。另一方面,分析尾矿粉的物理化学性质,使用XRD、SEM、MIP、微量热等现代测试手段研究尾矿粉掺入矿渣硅酸盐水泥后试样的水化产物和微观结构的变化,并进行利用尾矿粉替代部分尾矿砂所制备充填体的性能...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 用于充填体的胶凝材料
        1.2.2 尾矿粉的研究与应用
        1.2.3 尾矿充填体
    1.3 研究目标与内容
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 研究方法
第二章 充填体胶结材料的设计与性能研究
    2.1 原材料与试验设计
        2.1.1 水泥
        2.1.2 矿粉
        2.1.3 激发剂
        2.1.4 原材料粒径分布
        2.1.5 充填体胶结材料配合比设计
    2.2 试验结果与分析
        2.2.1 力学性能
        2.2.2 硅酸钠对水化放热的影响
        2.2.3 产物分析
        2.2.4 孔隙结构分析
        2.2.5 微观形貌分析
    2.3 本章小结
第三章 尾矿粉对胶凝材料水化进程的影响
    3.1 原材料与试验设计
        3.1.1 原材料
        3.1.2 实验方法及配合比设计
    3.2 试验结果与分析
        3.2.1 力学性能
        3.2.2 产物成分分析
        3.2.3 尾矿粉对矿渣硅酸盐水泥水化放热的影响
        3.2.4 孔隙结构分析
        3.2.5 微观形貌分析
    3.3 本章小结
第四章 尾矿砂充填体的制备和性能研究
    4.1 原材料及配合比设计
        4.1.1 原材料
        4.1.2 实验配合比设计
        4.1.3 实验方法
    4.2 试验结果分析
        4.2.1 流动性能
        4.2.2 力学性能
        4.2.3 孔隙率分析
        4.2.4 微观形貌分析
        4.2.5 后期抗压强度
        4.2.6 收缩试验
    4.3 本章小结
第五章 尾矿粉在充填体中的应用研究
    5.1 原材料及实验设计
        5.1.1 原材料
        5.1.2 配合比设计及测试方法
        5.1.3 试验及测试方法
    5.2 试验结果与分析
        5.2.1 流动性能
        5.2.2 抗压强度
        5.2.3 XRD分析
        5.2.4 孔隙率分析
        5.2.5 微观形貌分析
        5.2.6 后期抗压强度
        5.2.7 收缩性能
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3844195