含硫鉛鋅尾砂膠結(jié)充填體強(qiáng)度演化規(guī)律及機(jī)制研究
發(fā)布時間:2021-10-16 03:10
隨著鉛鋅冶煉產(chǎn)量增加,尾砂處置問題已嚴(yán)重影響鉛鋅礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年來,膠結(jié)充填成為了無廢式開采的最佳模式之一。硫化物含量較多是鉛鋅尾砂的顯著特點(diǎn),探究硫化物氧化對尾砂膠結(jié)充填體的影響是保證充填質(zhì)量及礦山安全開采的重要前提。本文以遼寧省葫蘆島市鉛鋅礦尾砂為研究對象,采用宏-細(xì)-微觀試驗(yàn)相結(jié)合的方法,揭示了含硫鉛鋅尾砂膠結(jié)充填體力學(xué)和化學(xué)特性演化規(guī)律及機(jī)制。研究結(jié)果不僅為鉛鋅尾砂的充填處置提供可靠的技術(shù)參數(shù),同時也為準(zhǔn)確評價含硫尾砂膠結(jié)充填體的工程穩(wěn)定性提供必要的依據(jù)。主要研究內(nèi)容和成果如下:(1)依據(jù)相關(guān)的測試分析標(biāo)準(zhǔn),分析了鉛鋅尾砂粒徑級配、滲透系數(shù)等物理參數(shù)和礦物組成、元素組成、靜態(tài)酸性潛能等化學(xué)參數(shù);基于尾砂的基本物理化學(xué)性質(zhì),開展了鉛鋅尾砂膠結(jié)充填優(yōu)化配比正交試驗(yàn),分析了料漿濃度、灰砂比、粉煤灰摻量對充填體坍落度、泌水率、7天/28天單軸抗壓強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明尾砂膏體的坍落度和泌水率主要受料漿濃度影響,抗壓強(qiáng)度主要受灰砂比影響,滿足充填工藝的鉛鋅尾砂最優(yōu)配合比為料漿濃度74%、灰砂比1:6、粉煤灰摻量15%。(2)基于最優(yōu)配合比,開展了四組含硫鉛鋅尾砂(2%、5%、10%、...
【文章來源】:遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:145 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
我國鉛礦產(chǎn)資源分布圖
遼寧工程技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文鉛鋅冶煉產(chǎn)量急劇增加,富礦資源日益減少,大量的貧礦不斷被開采。根據(jù)加拿大礦山對采礦廢石統(tǒng)計(jì)分析可知,開采 1t 礦石中尾砂占 0.52t,廢石占 0.42t,冶煉廢渣占0.04t,可提煉礦石含量只占 0.02t。大量廢棄的尾砂和廢石堆存于地表,尾砂污染問題日益突出,嚴(yán)重制約了鉛鋅礦業(yè)的發(fā)展[3-5]。有的金屬礦尾砂中含有大量的有毒有害重金屬如Pb、Zn、 Cd 、 As等,尾砂露天堆積后會成為重金屬污染源,隨著雨水的淋濾作用,污染物可能會滲入到礦區(qū)周圍的土壤和河流中。有毒有害重金屬難于降解,存在長期的潛在危險性,礦區(qū)環(huán)境一旦被污染治理與生態(tài)修復(fù)則會十分困難[6-8]。目前,尾砂常用的處置方法是建成尾礦壩,建成后的尾礦壩形成了一種具有高勢能的泥石流危險源,如果發(fā)生潰壩,泥石流可能會綿延幾公里甚至幾十公里,將嚴(yán)重威脅周圍人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。潰壩事故破壞范圍廣,造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大,災(zāi)后需投入大量的人力物力修復(fù)或重建。近年來,全世界各地關(guān)于尾礦壩潰壩事故的報(bào)道屢見不鮮,由于生產(chǎn)者對尾礦庫穩(wěn)定性問題不夠重視,因此潰壩事故引起的災(zāi)害愈加嚴(yán)重。
遼寧工程技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文鉛鋅冶煉產(chǎn)量急劇增加,富礦資源日益減少,大量的貧礦不斷被開采。根據(jù)加拿大礦山對采礦廢石統(tǒng)計(jì)分析可知,開采 1t 礦石中尾砂占 0.52t,廢石占 0.42t,冶煉廢渣占0.04t,可提煉礦石含量只占 0.02t。大量廢棄的尾砂和廢石堆存于地表,尾砂污染問題日益突出,嚴(yán)重制約了鉛鋅礦業(yè)的發(fā)展[3-5]。有的金屬礦尾砂中含有大量的有毒有害重金屬如Pb、Zn、 Cd 、 As等,尾砂露天堆積后會成為重金屬污染源,隨著雨水的淋濾作用,污染物可能會滲入到礦區(qū)周圍的土壤和河流中。有毒有害重金屬難于降解,存在長期的潛在危險性,礦區(qū)環(huán)境一旦被污染治理與生態(tài)修復(fù)則會十分困難[6-8]。目前,尾砂常用的處置方法是建成尾礦壩,建成后的尾礦壩形成了一種具有高勢能的泥石流危險源,如果發(fā)生潰壩,泥石流可能會綿延幾公里甚至幾十公里,將嚴(yán)重威脅周圍人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。潰壩事故破壞范圍廣,造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大,災(zāi)后需投入大量的人力物力修復(fù)或重建。近年來,全世界各地關(guān)于尾礦壩潰壩事故的報(bào)道屢見不鮮,由于生產(chǎn)者對尾礦庫穩(wěn)定性問題不夠重視,因此潰壩事故引起的災(zāi)害愈加嚴(yán)重。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含硫尾砂充填體強(qiáng)度試驗(yàn)[J]. 劉允秋,侯大德. 現(xiàn)代礦業(yè). 2013(11)
[2]利用掃描電鏡、壓汞法、氮?dú)馕椒ㄔu價近海黏土孔隙特征[J]. 張先偉,孔令偉. 巖土力學(xué). 2013(S2)
[3]巖石樣品的靜態(tài)酸中和能力評價[J]. 趙峰華,劉乃利,孫紅福,劉一鳴,張璐. 地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)). 2013(05)
[4]全尾砂新型膠凝材料的現(xiàn)場力學(xué)試驗(yàn)[J]. 魏微,高謙,楊志強(qiáng). 金屬礦山. 2013(08)
[5]含硫銅礦尾礦料的工程力學(xué)特性試驗(yàn)研究[J]. 劉庭發(fā),張鵬偉,胡黎明. 巖土工程學(xué)報(bào). 2013(S1)
[6]低溫高寒環(huán)境下尾砂膠結(jié)充填體強(qiáng)度特性研究[J]. 趙國彥,周禮,馬舉,楊清. 礦冶工程. 2013(03)
[7]基于響應(yīng)面法的高寒礦山充填配比優(yōu)化[J]. 趙國彥,馬舉,彭康,楊清,周禮. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[8]壓汞法測定水泥基材料孔結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展[J]. 周繼凱,潘楊,陳徐東. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(07)
[9]固結(jié)細(xì)粒級骨料膠結(jié)強(qiáng)度差異機(jī)理研究[J]. 張磊,杜小滿,王炳文,侯運(yùn)炳. 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[10]再生骨料混凝土彈性模量實(shí)驗(yàn)研究[J]. 郭遠(yuǎn)臣,王雪. 硅酸鹽通報(bào). 2013(03)
博士論文
[1]水泥—礦渣復(fù)合膠凝材料的水化機(jī)理與長期性能[D]. 劉仍光.清華大學(xué) 2013
[2]硫酸鹽腐蝕下混凝土損傷行為研究[D]. 徐惠.中國礦業(yè)大學(xué) 2012
[3]復(fù)雜環(huán)境下混凝土硫酸鹽侵蝕微—宏觀劣化規(guī)律研究[D]. 高潤東.清華大學(xué) 2010
[4]礦渣膠凝材料膠結(jié)礦山尾砂充填性能及機(jī)理研究[D]. 張發(fā)文.武漢大學(xué) 2009
[5]煤礦新型膏體充填材料性能及其應(yīng)用研究[D]. 趙才智.中國礦業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于恒速壓汞的孔隙結(jié)構(gòu)特征研究[D]. 李彥舉.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
[2]鐵尾砂膠結(jié)膏體充填材料抗壓強(qiáng)度的影響因素研究[D]. 王素偉.鄭州大學(xué) 2014
[3]超細(xì)全尾砂似膏體膠結(jié)充填工藝技術(shù)研究[D]. 高瑞文.中南大學(xué) 2014
[4]高抗硫硅酸鹽水泥混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能的研究[D]. 胡全.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[5]某礦全尾砂膠結(jié)充填材料的配比及輸送性能研究[D]. 馬俊榮.武漢理工大學(xué) 2013
[6]鉛鋅礦尾砂綜合回收與利用技術(shù)研究[D]. 杜向紅.中南大學(xué) 2012
[7]遼寧省八家子鉛鋅礦典型礦床研究及深部預(yù)測[D]. 劉長純.吉林大學(xué) 2010
[8]金川二礦區(qū)廢石—全尾砂高濃度料漿泵壓管輸充填系統(tǒng)研究[D]. 張秀勇.昆明理工大學(xué) 2010
[9]金川礦山廢石—全尾砂高濃度充填料漿攪拌方式研究[D]. 苑雪超.昆明理工大學(xué) 2010
[10]焦家金礦尾砂固結(jié)材料配比試驗(yàn)及工藝改造方案研究[D]. 趙彬.中南大學(xué) 2009
本文編號:3439029
【文章來源】:遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:145 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
我國鉛礦產(chǎn)資源分布圖
遼寧工程技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文鉛鋅冶煉產(chǎn)量急劇增加,富礦資源日益減少,大量的貧礦不斷被開采。根據(jù)加拿大礦山對采礦廢石統(tǒng)計(jì)分析可知,開采 1t 礦石中尾砂占 0.52t,廢石占 0.42t,冶煉廢渣占0.04t,可提煉礦石含量只占 0.02t。大量廢棄的尾砂和廢石堆存于地表,尾砂污染問題日益突出,嚴(yán)重制約了鉛鋅礦業(yè)的發(fā)展[3-5]。有的金屬礦尾砂中含有大量的有毒有害重金屬如Pb、Zn、 Cd 、 As等,尾砂露天堆積后會成為重金屬污染源,隨著雨水的淋濾作用,污染物可能會滲入到礦區(qū)周圍的土壤和河流中。有毒有害重金屬難于降解,存在長期的潛在危險性,礦區(qū)環(huán)境一旦被污染治理與生態(tài)修復(fù)則會十分困難[6-8]。目前,尾砂常用的處置方法是建成尾礦壩,建成后的尾礦壩形成了一種具有高勢能的泥石流危險源,如果發(fā)生潰壩,泥石流可能會綿延幾公里甚至幾十公里,將嚴(yán)重威脅周圍人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。潰壩事故破壞范圍廣,造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大,災(zāi)后需投入大量的人力物力修復(fù)或重建。近年來,全世界各地關(guān)于尾礦壩潰壩事故的報(bào)道屢見不鮮,由于生產(chǎn)者對尾礦庫穩(wěn)定性問題不夠重視,因此潰壩事故引起的災(zāi)害愈加嚴(yán)重。
遼寧工程技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文鉛鋅冶煉產(chǎn)量急劇增加,富礦資源日益減少,大量的貧礦不斷被開采。根據(jù)加拿大礦山對采礦廢石統(tǒng)計(jì)分析可知,開采 1t 礦石中尾砂占 0.52t,廢石占 0.42t,冶煉廢渣占0.04t,可提煉礦石含量只占 0.02t。大量廢棄的尾砂和廢石堆存于地表,尾砂污染問題日益突出,嚴(yán)重制約了鉛鋅礦業(yè)的發(fā)展[3-5]。有的金屬礦尾砂中含有大量的有毒有害重金屬如Pb、Zn、 Cd 、 As等,尾砂露天堆積后會成為重金屬污染源,隨著雨水的淋濾作用,污染物可能會滲入到礦區(qū)周圍的土壤和河流中。有毒有害重金屬難于降解,存在長期的潛在危險性,礦區(qū)環(huán)境一旦被污染治理與生態(tài)修復(fù)則會十分困難[6-8]。目前,尾砂常用的處置方法是建成尾礦壩,建成后的尾礦壩形成了一種具有高勢能的泥石流危險源,如果發(fā)生潰壩,泥石流可能會綿延幾公里甚至幾十公里,將嚴(yán)重威脅周圍人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。潰壩事故破壞范圍廣,造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大,災(zāi)后需投入大量的人力物力修復(fù)或重建。近年來,全世界各地關(guān)于尾礦壩潰壩事故的報(bào)道屢見不鮮,由于生產(chǎn)者對尾礦庫穩(wěn)定性問題不夠重視,因此潰壩事故引起的災(zāi)害愈加嚴(yán)重。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含硫尾砂充填體強(qiáng)度試驗(yàn)[J]. 劉允秋,侯大德. 現(xiàn)代礦業(yè). 2013(11)
[2]利用掃描電鏡、壓汞法、氮?dú)馕椒ㄔu價近海黏土孔隙特征[J]. 張先偉,孔令偉. 巖土力學(xué). 2013(S2)
[3]巖石樣品的靜態(tài)酸中和能力評價[J]. 趙峰華,劉乃利,孫紅福,劉一鳴,張璐. 地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)). 2013(05)
[4]全尾砂新型膠凝材料的現(xiàn)場力學(xué)試驗(yàn)[J]. 魏微,高謙,楊志強(qiáng). 金屬礦山. 2013(08)
[5]含硫銅礦尾礦料的工程力學(xué)特性試驗(yàn)研究[J]. 劉庭發(fā),張鵬偉,胡黎明. 巖土工程學(xué)報(bào). 2013(S1)
[6]低溫高寒環(huán)境下尾砂膠結(jié)充填體強(qiáng)度特性研究[J]. 趙國彥,周禮,馬舉,楊清. 礦冶工程. 2013(03)
[7]基于響應(yīng)面法的高寒礦山充填配比優(yōu)化[J]. 趙國彥,馬舉,彭康,楊清,周禮. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[8]壓汞法測定水泥基材料孔結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展[J]. 周繼凱,潘楊,陳徐東. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(07)
[9]固結(jié)細(xì)粒級骨料膠結(jié)強(qiáng)度差異機(jī)理研究[J]. 張磊,杜小滿,王炳文,侯運(yùn)炳. 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[10]再生骨料混凝土彈性模量實(shí)驗(yàn)研究[J]. 郭遠(yuǎn)臣,王雪. 硅酸鹽通報(bào). 2013(03)
博士論文
[1]水泥—礦渣復(fù)合膠凝材料的水化機(jī)理與長期性能[D]. 劉仍光.清華大學(xué) 2013
[2]硫酸鹽腐蝕下混凝土損傷行為研究[D]. 徐惠.中國礦業(yè)大學(xué) 2012
[3]復(fù)雜環(huán)境下混凝土硫酸鹽侵蝕微—宏觀劣化規(guī)律研究[D]. 高潤東.清華大學(xué) 2010
[4]礦渣膠凝材料膠結(jié)礦山尾砂充填性能及機(jī)理研究[D]. 張發(fā)文.武漢大學(xué) 2009
[5]煤礦新型膏體充填材料性能及其應(yīng)用研究[D]. 趙才智.中國礦業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于恒速壓汞的孔隙結(jié)構(gòu)特征研究[D]. 李彥舉.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
[2]鐵尾砂膠結(jié)膏體充填材料抗壓強(qiáng)度的影響因素研究[D]. 王素偉.鄭州大學(xué) 2014
[3]超細(xì)全尾砂似膏體膠結(jié)充填工藝技術(shù)研究[D]. 高瑞文.中南大學(xué) 2014
[4]高抗硫硅酸鹽水泥混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能的研究[D]. 胡全.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[5]某礦全尾砂膠結(jié)充填材料的配比及輸送性能研究[D]. 馬俊榮.武漢理工大學(xué) 2013
[6]鉛鋅礦尾砂綜合回收與利用技術(shù)研究[D]. 杜向紅.中南大學(xué) 2012
[7]遼寧省八家子鉛鋅礦典型礦床研究及深部預(yù)測[D]. 劉長純.吉林大學(xué) 2010
[8]金川二礦區(qū)廢石—全尾砂高濃度料漿泵壓管輸充填系統(tǒng)研究[D]. 張秀勇.昆明理工大學(xué) 2010
[9]金川礦山廢石—全尾砂高濃度充填料漿攪拌方式研究[D]. 苑雪超.昆明理工大學(xué) 2010
[10]焦家金礦尾砂固結(jié)材料配比試驗(yàn)及工藝改造方案研究[D]. 趙彬.中南大學(xué) 2009
本文編號:3439029
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