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专利号: 2024104592011
申请人: 长江师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.利用氰化尾渣制备矿井充填胶凝材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、配料:按比例依次称取烘干后的氰化尾渣、二次铝灰、钡渣和磷石膏,放入罐式混料机进行混合;其中,各原料组分的重量份数为:氰化尾渣10 40份、二次铝灰15 20份、钡渣20~ ~

30份、磷石膏5 10份;

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S2、烘干料准备:混合均匀后,加入质量分数为1 6%的氢氧化钠溶液进行润湿,并用压~片机将粉体压制成长、宽、高分别为2cm的正方体坯体;将压制好的生料无重叠放置于烘箱中,60ºC条件下烘干2 5小时,即得烘干料;

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S3、熟料制备:将烘干料放入高温箱式马弗炉中进行煅烧,烧成制度如下:第一阶段:从室温升至400℃,升温速率为3℃/min,保温时间为10 50min;

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第二阶段:从400℃升至1000℃,升温速率为5℃/min,保温时间为10 30min;

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第三阶段:从1000℃升至1200℃,升温速率为5℃/min;

第四阶段:高温煅烧结束后从马弗炉中迅速取出,并在室温条件下用风扇进行鼓风急冷,以提高水泥熟料的水化活性;

S4、胶结剂制备:向煅烧所得的熟料相中配入磷石膏,并通过破碎机进行破碎,破碎后送入球磨机中进行球磨处理,即得到充填胶凝材料用胶结剂;

S5、胶凝材料制备:利用上述过程制备的胶结剂,以尾矿石为骨料,并辅以聚羧酸减水剂,加水后配制成矿井充填用胶凝材料。

2.根据权利要求1所述的利用氰化尾渣制备矿井充填胶凝材料的方法,其特征在于,步骤S3中,第一阶段烘干料进行脱水反应,氰化尾渣中的含氰重金属络合物不断分解并与烘干料中其余组分反应,分解为无毒或低毒的N2、NOx、CO2和金属氧化物:CuCN+O2—→CuO+CO2+N2;

Zn(CN)2+O2—→ZnO+CO2+N2。

3.根据权利要求1所述的利用氰化尾渣制备矿井充填胶凝材料的方法,其特征在于,步骤S3中,第二阶段烘干料中的碳酸盐进行分解反应,为后续高温下水化矿物的合成创造条件,同时烘干料中的金属元素和碱金属元素使剧毒可溶性氰化物分解为无毒或低毒的HCOO‑和NH3:NaCN+H2O→NaOH+HCN↑;

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CN+2H2O→HCOO+NH3。

4.根据权利要求1所述的利用氰化尾渣制备矿井充填胶凝材料的方法,其特征在于,步骤S3中,第三阶段烘干料中氰化尾渣、钡渣、磷石膏和二次铝灰中的主要矿物发生分解反应并形成SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、BaO和SO3氧化物,各氧化物持续反应并不断形成含有硫铝酸钡、硅酸二钙和铁铝酸钙的熟料相。

5.根据权利要求1所述的利用氰化尾渣制备矿井充填胶凝材料的方法,其特征在于,步骤S4中,磷石膏的添加量为熟料相的2 10%。

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6.根据权利要求1所述的利用氰化尾渣制备矿井充填胶凝材料的方法,其特征在于,步2

骤S4中,球磨后出磨粉体的比表面积为200 300m/kg。

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7.根据权利要求1所述的利用氰化尾渣制备矿井充填胶凝材料的方法,其特征在于,步骤S5中,胶凝材料中总固含量为68 75%,胶结剂与骨料的质量比为1:2 1:5。

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8.根据权利要求1所述的利用氰化尾渣制备矿井充填胶凝材料的方法,其特征在于,步骤S5中,矿井充填胶凝材料的1d、3d、7d和28d的抗压强度分别为0.8 1.2MPa、2.2 3.6MPa、~ ~

4.1 4.5MPa和5.2 5.6MPa。

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