本文選題：鐵礦山 + 全尾砂充填　； 參考：《北京科技大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：隨著大型露天礦陸續(xù)轉(zhuǎn)入地下開采以及我國(guó)對(duì)環(huán)境與生態(tài)保護(hù)越加嚴(yán)格,作為一種綠色、環(huán)保充填采礦法,廣泛應(yīng)用于有色、黃金等貴金屬礦山,并逐步在鐵礦及煤礦礦山應(yīng)用。目前充填法礦山主要采用水泥膠凝材料,其尾砂膠結(jié)充填體強(qiáng)度低、料漿阻力大,充填采礦成本高,由此給鐵礦充填法開采帶來巨大經(jīng)濟(jì)壓力。目前國(guó)際鋼鐵市場(chǎng)持續(xù)低迷,鐵礦充填采礦技術(shù)應(yīng)用面臨巨大經(jīng)濟(jì)效益壓力。本文以鞍鋼集團(tuán)“大型地下礦山充填核心材料研究與應(yīng)用”重大科研項(xiàng)目為依托,開展以下研究:(1)利用鞍鋼及周圍可以利用的礦渣、鋼渣、脫硫石膏、脫硫灰渣等工業(yè)廢棄物,研究開發(fā)鐵礦山全尾砂充填采礦新型充填膠凝材料。(2)針對(duì)鞍鋼礦山全尾砂漿物化特性,研究全尾砂漿濃密機(jī)理,探索低成本和高效全尾砂漿濃密技術(shù),為鞍鋼礦山低成本安全高效充填法開采和固體廢棄物資源化利用奠定基礎(chǔ)。(3)針對(duì)鞍鋼礦山全尾砂料漿,開展砂漿濃密試驗(yàn)和膠結(jié)充填料漿流變特性及管道輸送特性的L管試驗(yàn),為鞍鋼礦山全尾砂高濃料漿管輸系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論支撐。本文研究工作所獲得的主要研究成果如下:(1)鞍鋼礦渣和鋼渣的質(zhì)量及活性滿足膠凝材料開發(fā)利用要求,但鋼渣微粉粉磨成本高以及潛在的微膨脹性,作為活性材料在應(yīng)用中受到限制。(2)利用鞍鋼地區(qū)礦渣微粉作為主要材料,以A(堿)、B(鹽)和C(早強(qiáng)劑)作為激發(fā)劑材料,開發(fā)出鹽基和堿基兩種復(fù)合激發(fā)劑膠凝材料。鹽基復(fù)合激發(fā)劑配方為:A(堿)4%,B(鹽)19%,C(早強(qiáng)劑)0.5%,渣粉76.5%;堿基復(fù)合激發(fā)劑配方為:A(堿)11%,B(鹽)4%,C(早強(qiáng)劑)0%,渣粉 85%。(3)通過礦渣-鋼渣“A(堿)-B(鹽)-C(早強(qiáng)劑)”三組分復(fù)合激發(fā)劑配方正交試驗(yàn),獲得了礦渣-鋼渣混合基膠凝材料最優(yōu)配方。在此基礎(chǔ)上,利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為學(xué)習(xí)樣本,建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行不同配比的膠結(jié)體強(qiáng)度預(yù)測(cè)與優(yōu)化決策,由此獲得最優(yōu)配比為:A(堿)12%、B(鹽)4%、C(早強(qiáng)劑)1%和鋼渣微粉26%,其膠結(jié)充填體強(qiáng)度滿足階段嗣后充填采礦要求。(4)針對(duì)鞍鋼礦山全尾砂漿物化特性,開展全尾砂濃密技術(shù)及機(jī)理研究。選擇陰離子型絮凝劑作為此次研究的絮凝劑,通過試驗(yàn)確定其分子量、單耗、濃度為:當(dāng)全尾砂漿濃度為20%時(shí),使用陰離子型分子量為1500萬絮凝劑,絮凝劑單耗38～40g/t,濃度為0.34%,沉降速率為20.5cm/min即12.3m/h,底流極限濃度為70.8%,臨界壓縮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為57.3%;當(dāng)全尾砂漿濃度為35%時(shí),使用陰離子型分子量仍為1500萬絮凝劑,絮凝劑單耗103～107g/t,絮凝劑濃度為0.32%,沉降速度為4.17cm/min即2.5m/h,底流極限濃度為71.12%,底流平均濃度為63.3%。(5)針對(duì)全尾砂漿采用流變儀和L管試,測(cè)試和研究全尾料漿流變參數(shù)和管輸阻力,其結(jié)果為:在膠砂比可選擇的1:10～1:6范圍內(nèi),當(dāng)料漿濃度為66%～72%時(shí),新型充填膠凝材料全尾砂漿較水泥砂漿粘度低,流動(dòng)性好,有利于提高充填料漿濃度;采用新型膠凝材料的全尾砂漿,膠砂比和濃度對(duì)料漿屈服應(yīng)力和粘度系數(shù)以及輸送阻力均產(chǎn)生影響,其中料漿濃度影響最顯著,膠砂比次之。在料漿濃度相同的情況下,隨著膠砂比增加,料漿流動(dòng)性增大效果相對(duì)于降低料漿濃度來說十分有限。因此,通過提高膠砂比來改善充填料漿的流動(dòng)性并不經(jīng)濟(jì)。一般情況下,根據(jù)礦山采礦對(duì)膠結(jié)充填體的強(qiáng)度要求確定合理的膠砂比。
[Abstract]:Based on the research and application of large - scale underground mine filling core material research and application , this paper studies the research and development of full - tailing mortar in Anshan Iron Mine , which is based on the research and application of large underground mine filling core material . ( 2 ) Based on the orthogonal test of slag - steel slag " A ( base ) 4 % , B ( salt ) 19 % , C ( early strength agent ) 0 . 5 % and slag powder ( 76.5 % ) , the optimum formula of cement - based cementing material for slag - steel slag was obtained by orthogonal test of the three - component composite excitant formulation of slag - steel slag " A ( base ) - B ( salt ) - C ( early strength agent ) . ( 4 ) For the properties of full - tail mortar in Anshan Iron and Steel Mine , the technology and mechanism of full - tail mortar were studied . The molecular weight , the single consumption and the concentration of the new filling cementing material were as follows : when the concentration of the whole tailing mortar was 20 % , the concentration of the new type filling cementing material was 1 鈭，

本文編號(hào)：1738214