專利名稱：固體顆粒物的輸送的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于固體顆粒物的輸送。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種單級(jí)方法，即把起泡劑混入到固體顆?；旌衔镏?，使得輸送前在混合物中形成泡沫，從而增加固體顆粒物的流動(dòng)性。
背景技術(shù)：
固體顆粒物包括但并不限于礦物尾渣、礦砂、砂、炭、土壤和團(tuán)粒，其通常是作為料漿通過(guò)管道或鉆孔來(lái)傳輸?shù)?。典型地，將液體如水加入到顆粒物中，可使顆粒物流動(dòng)。那么，當(dāng)顆粒物懸浮于足夠量的液體中時(shí)，液體的流動(dòng)就可以使顆粒物通過(guò)管道。
在理想情況下，顆粒物通過(guò)管道或鉆孔被輸送到目的地的過(guò)程中，應(yīng)保留在懸浮液中。顆粒物如已分級(jí)的礦渣或沒(méi)有分級(jí)的礦物尾渣的特征在于限制其作為糊狀傳輸?shù)哪芰Φ奶匦?。這些特征可以包括高密度或比重、劣等級(jí)、粒徑粗糙、高粒度等級(jí)或缺少細(xì)顆粒。不加入如砂這樣的細(xì)物料以改善粒徑分布，以上特征就妨礙顆粒物形成穩(wěn)定的糊狀物。
結(jié)果，當(dāng)前必須把顆粒物作為低負(fù)載料漿來(lái)進(jìn)行傳輸，必須在整個(gè)傳輸系統(tǒng)中保持湍流條件以阻止顆粒物沉積，堵塞輸送管道。另外，傳輸流體可能會(huì)從料漿中滲出，導(dǎo)致混合物流動(dòng)性減小，阻塞輸送管。
流體含量的減少可以產(chǎn)生一種接近糊狀稠度的物質(zhì)，但是這也會(huì)降低湍流性和剪切稠化性能。這導(dǎo)致用泵抽或重力的輸送不如水力輸送理想，并存在更多的問(wèn)題。
一類顆粒傳輸是把礦物尾渣輸送作為礦井回填料，或輸送到地表從而去除礦井中的殘?jiān)?。回填的礦物尾渣可以單獨(dú)傳輸，或者加入粘合劑以形成一種凝固組分。本領(lǐng)域中理想的是將礦物尾渣以一種稠糊進(jìn)行傳輸，而不是通過(guò)水力傳輸。然而，要形成糊狀稠度傳輸，需要粒徑分布達(dá)到最優(yōu)化。通過(guò)加入細(xì)物料或砂子，可以使礦物尾渣的粒徑分布附合理想粒徑分布。但這會(huì)增加礦物尾渣的處理處置費(fèi)用，同時(shí)也會(huì)增加采礦的操作費(fèi)用。理想填料會(huì)表現(xiàn)出易在管中傳輸?shù)念愃朴诹蠞{的性質(zhì)(即低壓力降)，但也出現(xiàn)在相當(dāng)?shù)偷膫鬏斔俣认麓媪粲趹腋∫褐械念愃坪奶匦浴?br> 一旦顆粒物料漿到達(dá)預(yù)定目的地，就排出傳輸流體。那么該流體必須用泵抽走，這會(huì)增加操作的額外處理處置費(fèi)用。此外，如果顆粒物中含有粘合劑，那么一些粘合劑將會(huì)存留于排放水中，并可以在排水系統(tǒng)中硬化，這使操作的維修成本增多。在礦物尾渣被傳輸?shù)降乇淼那闆r中，必須建一個(gè)水壩來(lái)控制和回收水。這會(huì)增加額外的花消及潛在的責(zé)任，同時(shí)這也是一種潛在的安全危害。
泡沫使顆粒物處于懸浮狀態(tài)，減少了傳輸物料所需的流體量。已知，授予Goodson等人的美國(guó)專利5,080,534是用一種表面活性劑生成泡沫，然后在管道中進(jìn)行輸送前使泡沫與顆粒物混合。另外，授予Lorenz的美國(guó)專利4,451,183則是單獨(dú)制備泡沫，并在管道各處把其注入顆粒物中。然而，這些現(xiàn)有方法要求泡沫在被加入到混合物以前是單獨(dú)制備的。單獨(dú)制備要額外的設(shè)備和時(shí)間產(chǎn)生泡沫，從而會(huì)增加項(xiàng)目的附加成本。
礦井回填是填充因挖掘地下礦石所遺留的礦山空洞，其可以維持礦山結(jié)構(gòu)，或者可以處理掉礦物尾渣。用來(lái)填充礦山空洞的物料包括廢石塊、礦物尾渣和砂。常把砂子與礦物尾渣混合起來(lái)使用。
研磨礦石或巖石達(dá)到足夠細(xì)的程度以便通過(guò)浮選過(guò)程得到礦物，這樣將得到礦物尾渣。由于地下巖石中礦物含量較低，一般不到10重量％，所以幾乎所有被采掘的巖石都變成了礦物尾渣。通常，礦物尾渣的稠度類似于細(xì)粘土或粉土。傳統(tǒng)上講，必須要往殘?jiān)屑尤氪罅克允顾鼈円子谟帽贸槿　Ｈ缓笤谧罱K處理地的殘?jiān)仨毐辉龀硪允蛊涔潭?。這種對(duì)礦物尾渣的增稠需要較高費(fèi)用。
一旦從研磨廠把礦物尾渣用泵抽走，或者把它們直接送往尾礦池、回填廠，或者用旋液分離器加工分離其中的粗大顆粒與細(xì)小顆粒。粗大的部分被送往回填廠，細(xì)小部分被送到尾礦池。尾礦池通常較大，在此殘?jiān)靡猿恋?，所得到的水被排放到澄清池?br> 由礦物尾渣生產(chǎn)礦井回填料的一種方法是用一排旋液分離器加工尾渣料漿，以去除物料中較粗的部分。較粗部分(潛流)被送到地坑中，使部分水從地坑頂部溢流進(jìn)行澄清。較密實(shí)的礦物尾渣則從地坑中排出，并用泵吸到混合器中，在此加入粘結(jié)劑，產(chǎn)生水硬回填料。
回填料是一種固體重量占50％的料漿，其沿著垂直洞孔或管道傾瀉下來(lái)，在礦山空洞或地下廢坑中沉積。由于它是一種料漿，所以需要有大量的粘合劑來(lái)加固物料，同時(shí)必須把回填料中滲出的水從礦井中抽出。粘合劑含量范圍是約3-10重量％。使用較低百分比的粘合劑時(shí)，則回填料需要承載更長(zhǎng)的或足夠的時(shí)間。
回填的另一種方法是糊狀物回填。糊狀物回填使用的粘合劑含量較低，通常大約是上述水力回填方法中所用粘合劑的一半。另外，沒(méi)有水從填料物質(zhì)中滲出并抽到地表。而固化時(shí)間被減至固化水力回填所需時(shí)間的一小部分，允許更快的循環(huán)時(shí)間。糊狀物回填通常由所有(沒(méi)被分類的)殘?jiān)M成，這是使用糊狀物回填的另一優(yōu)勢(shì)，這會(huì)減輕維護(hù)大表面蓄水區(qū)的負(fù)擔(dān)。
然而糊狀物回填也有一些缺點(diǎn)。把糊狀物傳輸?shù)降V井或采場(chǎng)比較困難，有時(shí)需要用正位移泵來(lái)使糊狀物在管道中傳輸。生產(chǎn)糊狀物通常采用的方法是，用大濃縮罐、盤(pán)濾機(jī)或兩者結(jié)合使用來(lái)加工尾渣料漿。
本領(lǐng)域所需要的是一種發(fā)泡劑，把這種發(fā)泡劑加入到固體混合物中，然后通過(guò)單級(jí)制備法在混合物中形成泡沫。如此，在固體于管道中傳輸之前，省去了裝料、預(yù)加工及把泡沫混合到料漿這幾個(gè)分開(kāi)的步驟。
因此，本發(fā)明的目的之一是提供傳輸顆粒物的一種方法，即在顆粒混合物中加入發(fā)泡劑，然后以料漿的形式在管道或鉆孔中進(jìn)行傳輸前，在混合物中生成泡沫。
發(fā)明概述本發(fā)明也提供了一種挖掘并傳輸固體顆粒組分的方法，其包括把固體顆粒物從坑道區(qū)域運(yùn)走；使發(fā)泡劑與固體顆粒物混合形成可輸送的混合物；向可輸送混合物中加入水與粘合劑；混合可輸送混合物、水及粘合劑，形成水硬組合物；以及把水硬組合物傳輸?shù)侥康牡亍?br> 發(fā)明詳述本發(fā)明提供了一種輸送固體物料的方法，其包括產(chǎn)生顆粒物，加入一種發(fā)泡劑生成混合物，以及混合該混合物以在其中形成泡沫。
本發(fā)明方法的益處是可以省去裝料、預(yù)加工及泡沫混合幾個(gè)步驟。
混合作用可使發(fā)泡劑在混合物中形成泡沫。用大多數(shù)商品混合設(shè)備都可進(jìn)行混合作用。
可以通過(guò)抽吸或重力壓縮來(lái)傳輸混合物。把發(fā)泡劑加入到顆粒物中這種方法的另一益處是抽吸物料所需壓力減小了。發(fā)泡劑減少了混合物中顆粒物的脹流性，因此使用發(fā)泡劑可以使原本不可用泵抽的顆粒物變得可抽吸。
混合物中的含水量不到固體物料質(zhì)量的50％。優(yōu)選混合物中含水量為5-25％，從而形成了一種糊狀稠度。物料的需水量是由每種物料所專有的粒徑分布及礦物學(xué)特性決定的。
可以用上述方法傳輸?shù)墓腆w物料的例子包括但并不限于礦物尾渣、礦石、砂、炭、土壤、粘土、粉土、團(tuán)粒以及它們的混合物。
可以用于本發(fā)明方法的發(fā)泡劑包括鏈烷醇酰胺、鏈烷醇胺、烷芳基磺酸鹽、聚環(huán)氧乙烷—聚環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、烷基酚乙氧基化合物、脂肪酸羧基化合物、脂肪酸乙氧基化合物、脂肪酸磺酸鹽、脂肪酸硫酸鹽、含氟碳化合物的表面活性劑、含硅表面活性劑、烯烴磺酸鹽、烯烴硫酸鹽、水解蛋白質(zhì)及其混合物。更優(yōu)選的發(fā)泡劑是MasterBuilders公司(C1eveland，Ohio)出售的商標(biāo)為PS-356的α-烯烴磺酸鹽。發(fā)泡劑加入量應(yīng)是固體物料質(zhì)量的約0.001-0.4％，優(yōu)選約0.005-0.025％。
優(yōu)選發(fā)泡劑是以干粉的形式存在。這使處理容易，并提高了存儲(chǔ)性。液體發(fā)泡劑在冰凍的氣候條件下可能固化，這樣在使用前必然要求冷凍保護(hù)或解凍。
根據(jù)本發(fā)明，鏈烷醇酰胺發(fā)泡劑包括，但并不限于那些含有約12-20個(gè)碳原子的物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，鏈烷醇胺發(fā)泡劑包括，但并不限于那些含有約12-20個(gè)碳原子的物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，烷芳基磺酸鹽發(fā)泡劑包括但不限于那些含有一個(gè)芳基以及含有約12-20個(gè)碳原子的芳基的物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷嵌段共聚物包括，但并不限于那些含約10-20個(gè)各嵌段單元的物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，烷基酚乙氧基化合物發(fā)泡劑包括但不限于那些含有約12-20個(gè)碳原子的芳基的物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，脂肪酸羧基化合物發(fā)泡劑包括但不限于那些脂肪酸部分有約12-20個(gè)碳原子的物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，脂肪酸乙氧基化合物發(fā)泡劑包括但不限于那些乙氧基為約10-20個(gè)且脂肪酸部分有約12-20個(gè)碳原子的物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，脂肪酸磺酸鹽發(fā)泡劑包括，但不限于那些脂肪酸部分含約12-20個(gè)碳原子的物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，脂肪酸硫酸鹽發(fā)泡劑包括，但不限于那些脂肪酸部分含約12-20個(gè)碳原子的物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，含氟碳化合物的表面活性發(fā)泡劑包括但不限于那些含約12-20個(gè)碳原子且一個(gè)或多個(gè)-CH2部分被-CF2部分所取代的物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，烯烴磺酸鹽發(fā)泡劑包括但不限于那些含有約12-20個(gè)碳原子的物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，烯烴硫酸鹽發(fā)泡劑包括但不限于那些含有約12-20個(gè)碳原子的物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，水解蛋白質(zhì)發(fā)泡劑包括但不限于蛋白質(zhì)水解衍生物。蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量可以是任一在粘結(jié)混合物中產(chǎn)生發(fā)泡作用的分子量。優(yōu)選相對(duì)分子量為約10,000到50,000。優(yōu)選水解蛋白為來(lái)自血中的水解凝膠、水解膠原以及水解蛋白。水解凝膠的一種非限定性例子是Milligan&Higgins(Johnstown，紐約)的TG222。
在本發(fā)明方法中，把固體顆粒物從挖掘區(qū)域去除以及把發(fā)泡劑與顆粒物混合形成可傳輸混合物，這兩個(gè)步驟優(yōu)選在混合泵中進(jìn)行。
除了發(fā)泡劑以外，也可以加入具有已知有益效果的本領(lǐng)域熟悉的摻合物。它們包括但不限于泡沫穩(wěn)定劑、減水分散劑、流變改性劑以及加速劑?？梢杂眠@些混合物中的一個(gè)或多個(gè)，或單獨(dú)使用或混合使用。
可把一種發(fā)泡穩(wěn)定劑加到混合物中來(lái)穩(wěn)定泡沫，使泡沫壽命更長(zhǎng)。本發(fā)明中所能用的泡沫穩(wěn)定劑包括預(yù)凝膠淀粉、纖維素醚、聚環(huán)氧乙烷、細(xì)粘土、自然樹(shù)膠、聚丙烯酰胺、羧乙烯基聚合物、聚乙烯醇、非極性親水物質(zhì)、合成聚電解質(zhì)、硅石煙及其混合物。之所以需要用泡沫穩(wěn)定劑，是因?yàn)樵诠艿乐械膫鬏敃r(shí)間可能較長(zhǎng)和/或管道中操作壓力可能較高，這樣都破壞泡沫的穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明，纖維素醚泡沫穩(wěn)定劑包括但不限于改性纖維素醚。
據(jù)此發(fā)明，有許多市購(gòu)的聚環(huán)氧乙烷泡沫穩(wěn)定劑的例子，其中一個(gè)典型的例子是POLYOX(注冊(cè)商標(biāo))，來(lái)自Union Carbide。優(yōu)選重均分子量大于500,000的聚環(huán)氧乙烷。
根據(jù)本發(fā)明，細(xì)粘土泡沫穩(wěn)定劑包括但不限于膨潤(rùn)土。細(xì)粘土的定義是指包括那些粒徑小于約20微米的粘土。
根據(jù)本發(fā)明，自然樹(shù)膠泡沫穩(wěn)定劑包括但不限于爪耳膠、welangum及其混合物。
根據(jù)本發(fā)明，聚乙烯醇泡沫穩(wěn)定劑包括但不限于那些重均分子量大于約1,000的物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，合成聚電解質(zhì)泡沫穩(wěn)定劑包括但不限于重均分子量大于約1,000的聚乙烯基磺酸鹽、重均分子量大于約1,000的聚乙烯基聚合物及其混合物。
泡沫穩(wěn)定劑可以單獨(dú)加入，也可以與其它類型泡沫穩(wěn)定劑結(jié)合一起加入。其加入量應(yīng)約是料漿質(zhì)量的0.0001-2％。
此外，可以向混合物中加入減水分散劑以便分散物料，從而能在維持可流動(dòng)稠度的同時(shí)使混合物中的含水量較低，以改善填筑物料的性質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明，可用的縮水分散劑包括但不限于木質(zhì)素磺酸鹽、β-萘磺酸—甲醛縮合物鹽類、含蜜胺減水劑、聚羧基鹽、聚羧酸酯共聚物、聚羧基胺、聚羧基亞胺及其混合物。減水分散劑加入量應(yīng)大于粘合劑或粘結(jié)體系質(zhì)量的約0-2％。需要注意的是被處理固體物料的粒徑分散性、礦物學(xué)特性及混合物化學(xué)性也都會(huì)影響分散劑用量比率。
在此所用的術(shù)語(yǔ)粘合劑包括那些能固定混合物的物質(zhì)，包括但不限于粘固劑，如卜特蘭或高鋁水泥、礦渣、飄塵、粘結(jié)物料、石灰、火山灰及其混合物。
而且，任何其它添加劑，只要不干擾本發(fā)明所傳輸?shù)念w粒物料漿的性質(zhì)，也可以加入。這些添加劑包括但不限于粘合劑、降凝劑、促凝劑、石灰、飄塵、研磨粒狀鼓風(fēng)爐爐渣和緩蝕劑。加入的粘合劑的量取決于凝固時(shí)間及所需抗壓強(qiáng)度。典型地，加入的粘合劑或粘結(jié)物料應(yīng)大于固體物料質(zhì)量的約0％-30％。
把發(fā)泡劑加入到顆粒固體混合物中的益處是其可減少流失。流失是指水從混合物中分離出來(lái)。我們所希望的是水不從混合物中流失，這是因?yàn)榱魇?huì)降低混合物的流動(dòng)性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，發(fā)泡劑的加入可以多達(dá)100％地消除流失。
當(dāng)物料被傳輸?shù)剿奶钪^(qū)域時(shí)，可以用各種方法根據(jù)需要除去泡沫中的空氣。這些方法包括但不限于機(jī)械沖擊，當(dāng)下到地下礦井時(shí)，或通過(guò)機(jī)械作用時(shí)，采用傳統(tǒng)沖擊地面設(shè)備如輾壓機(jī)或羊足壓路機(jī)。另外，可以隨后加入化學(xué)添加劑，如消泡劑到輸送的料漿中，引起泡沫破裂，從而可去除泡沫物質(zhì)中的大部分空氣。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，提供一種方法來(lái)挖掘固體顆粒物，把其轉(zhuǎn)變成象糊狀物一樣的稠度，然后把固體顆粒物傳輸?shù)教钪^(qū)域。首先用泵把固體顆粒物從挖掘區(qū)移走，并混入發(fā)泡劑。需要加一些水分解固體顆粒物以促進(jìn)最初的泵抽；然而，所需水量通常不超過(guò)使總固體稠度降到糊狀稠度以下的用水量。
可以把發(fā)泡劑加入到混合器所裝有的固體顆粒物中，混合器是與泵相分離的，或者也可用混合泵。混合泵的一個(gè)例子是Toyo DP/DL銅網(wǎng)泵。這種泵可浸入水中，屬底端吸力泵，在底端有一個(gè)攪拌器和供水。在此種泵中，水被通到攪拌器中分解稠物料或泥渣，并把其變成一種糊狀物以利于最初的泵抽。此泵安裝有一個(gè)噴射器在向混合泵的攪拌器部分中，以注入發(fā)泡劑或任何其它所需要的混合物。發(fā)泡劑是通過(guò)使用載體注入的，載體可以是水、壓縮空氣，或任何其它氣體。如果發(fā)泡劑是一種干粉末，那么它可以在水流中溶解，或用氣體吹。另一種方法，可以預(yù)先制備泡沫來(lái)替代就地發(fā)泡劑實(shí)施方案。泡沫提供了可傳輸?shù)牡V物尾渣混合料漿的可泵抽性能。
為了移走固體顆粒物，可把泵移到挖掘區(qū)域附近。任何一種適合移動(dòng)泵的方法都可以達(dá)到效果。泵可以懸于駁船或虹吸器上。另一選擇，泵可以懸于覆蓋挖掘區(qū)域的一個(gè)二維纜繩滑輪系統(tǒng)上。這樣的一個(gè)纜繩滑輪系統(tǒng)一般包括那種在平行滑輪之間安裝有一個(gè)橫向滑輪的平行反向滑輪。泵可以在橫向滑輪上左右移動(dòng)，并在平行滑輪上前后滑動(dòng)。
將泡沫固體顆粒物從挖掘區(qū)域傳輸?shù)交靥顝S。在回填廠，向發(fā)泡了的固體顆粒物中加入粘合劑，用濕度分析器來(lái)測(cè)定入射泡沫固體顆粒物的含水量。如果最終固體顆粒物粘合劑混合物需達(dá)到一理想總固體濃度，則可向混合物中加入水。水量可基于入射泡沫固體顆粒物總固體量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。
傳統(tǒng)上，混料器具有兩個(gè)逆轉(zhuǎn)式混合器螺旋槳，可變速度驅(qū)動(dòng)和可調(diào)節(jié)螺距的葉片。它用來(lái)把粘合劑、任選的水混進(jìn)固體顆粒物中，形成水硬固體顆粒物組合物。在混合后，水硬固體顆粒物組合物可通過(guò)重力自流進(jìn)料或泵傳輸?shù)教钪^(qū)域。
在上面的實(shí)施方案中，挖掘區(qū)域可以是礦物尾渣池，固體顆粒物可以是礦物尾渣，填筑區(qū)域可以是礦井或廢坑。
在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中所提到的礦井也包括廢坑。
實(shí)施例本發(fā)明可以通過(guò)下列非限定性實(shí)施例來(lái)描述。在下列實(shí)施例中，通過(guò)ASTM C143及C143M來(lái)測(cè)定坍落度。密度是通過(guò)把混合物放置于400ml杯中而測(cè)定的。杯子的皮重是749g。
混合物A40kg 濕礦物尾渣1.2kg 粘合劑-Lafarge的卜特蘭水泥4kg水混合物與杯子的總重是1738.5g密度＝989.5g/400ml改變含水量以測(cè)定坍落度。
總水量5.4kg坍落度大錐形11.3cm總水量6kg 坍落度大錐形17.8cm混合物B40kg礦物尾渣1.2kg 粘合劑-Lafarge的卜特蘭水泥3.9kg 水8.96ml 聚氧化烯衍生物甲基丙烯酸酯聚合物*5.0ml 聚氧化烯衍生物甲基丙烯酸酯聚合物*混合物與杯子的總重是1741.8g。
密度＝992.8g/400ml*聚合物是Master Builders公司(Cleveland，Ohio)生產(chǎn)的FC-900
下一步，向混合物中加入預(yù)先制備的泡沫。
含有泡沫的混合物坍落度 大錐形14cm 小錐形4.4cm混合物與杯子的總重是1510.3g。
密度＝761.3g/400ml接下來(lái)，制備混合物，并作為一種空白參照進(jìn)行測(cè)試，然后加入發(fā)泡劑。測(cè)試混合物的坍落度和密度，接著準(zhǔn)備測(cè)試柱體以測(cè)定流失和壓力強(qiáng)度。共準(zhǔn)備4個(gè)7.6cm×15.2cm的柱體，其中1個(gè)用來(lái)測(cè)定流失水，3個(gè)用來(lái)測(cè)定壓力強(qiáng)度。組145kg礦物尾渣@10.9％濕度1.335kg粘合劑-Lafarge的卜特蘭水泥加入6.6kg水以使?jié){密度為72％固體。1A坍落度大錐形19cm混合物與杯子總重1571.9g。
密度＝822.1g/400ml注物料分離及快速流失。1B向組1A混合物加入9毫升15％的改性纖維素醚溶液。
坍落度大錐形19cm混合物與水總重1549.1g。
密度＝800.1g/400ml注物料分離及流失。1C向組1B的混合物加入10克PS-356作為發(fā)泡劑。
坍落度大錐形17.8cm混合物與水總重1469.6g。
密度＝720.6g/400ml注混合物是穩(wěn)定的，不分離。組2按“組1”制備混合物，但加入5.4kg水以使?jié){密度為74％。2A向“組2”混合物加入改性纖維素醚@8.87％或1.88g/kg粘合劑；減水泡沫穩(wěn)定劑@8.87％或1.88g/kg粘合劑；以及10克PS-356。
坍落度大錐形7.6cm混合物與水總重1427.5g。
密度＝678.5g/400ml2B向混合物2A加入1.2kg水以產(chǎn)生72％的漿密度。
坍落度大錐形15.9cm混合物與水總重1421.2g。
密度＝672.2g/400ml注觀察到輕微的流失以上實(shí)施例的壓力強(qiáng)度及流失測(cè)試結(jié)果列于下面的表1中。
表1
混合物1A表現(xiàn)出了未經(jīng)處理的料漿的典型特性。表1表明由于混合物1C中加入發(fā)泡劑和泡沫穩(wěn)定劑，在4-5小時(shí)及3天流失分別縮減了將近90％和80％?；旌衔?A表明減水劑、幾種泡沫穩(wěn)定劑以及發(fā)泡劑結(jié)合，可產(chǎn)生一種不流失的混合物。另外，表1也說(shuō)明所有混合物都達(dá)到合格的壓力強(qiáng)度。
實(shí)施例2用Master Builder公司(Cleveland，Ohio)提供的PS-356發(fā)泡劑來(lái)對(duì)礦物尾渣進(jìn)行三次測(cè)試。
礦物尾渣的濕度大約是固體質(zhì)量占14％，并具有象松散、潮濕的砂子一樣“裝填”稠度、且不象液體那樣流動(dòng)。
在#1測(cè)試中，在霍巴特(Hobart)混合器中把1000克礦物尾渣與0.25克PS-356混合。在混合大約1分鐘后，物料產(chǎn)生類似于泥一樣的特性，使物料流動(dòng)并能用泵抽取。不斷進(jìn)行混合，進(jìn)一步混合使混合物密度減小，如下面的表2所示。
在#2測(cè)試中，把1000g礦物尾渣與0.1克PS-356在霍巴特混合器中混合。在混合大約1分鐘以后，物料產(chǎn)生類似泥漿的稠度，可流動(dòng)，并可用泵抽取。不斷地進(jìn)行混合，混合物的密度變小，如下面的表2所示。
在#3測(cè)試中，把1000g礦物尾渣與0.05克PS-356在霍巴特混合器中混合。在混合大約1分鐘后，物料產(chǎn)生類似泥漿的稠度，可流動(dòng)，并可用泵抽取。不斷地進(jìn)行混合，混合物的密度減小，如下面的表2所示。
表2
表2中的測(cè)試結(jié)果表明加入發(fā)泡混合物，可以在形成泡沫混合物的過(guò)程中使含極少量游離水分的尾礦物料轉(zhuǎn)變成具有流體性質(zhì)的物料。所得的物料具有低密度，并且其流動(dòng)性比原來(lái)潮濕尾礦起始物料要好。
應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施方案，它應(yīng)包括由下列權(quán)利要求所限定的變化、改進(jìn)及等效實(shí)施方案。
權(quán)利要求
1.一種輸送顆粒物的方法，其包括提供顆粒物；加入發(fā)泡劑形成混合物；和混合所述混合物，以便在混合物中形成泡沫。
2.權(quán)利要求1的方法，其中基于顆粒物質(zhì)量，混合物含水量低于約50％。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其中發(fā)泡劑為干粉末的形式。
4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的方法，其進(jìn)一步包括加入泡沫穩(wěn)定劑并混合所述混合物。
5.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的方法，其進(jìn)一步包括向混合物加入減水分散劑，并混合該混合物。
6.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的方法，其進(jìn)一步包括向混合物中加入粘合劑。
7.權(quán)利要求6的方法，其中在混合步驟前和輸送步驟后的至少一步中加入粘合劑。
8.一種挖掘并輸送固體顆粒物的方法，其包括a.從挖掘區(qū)域移走固體顆粒物；b.把發(fā)泡劑與固體顆粒物混合形成可輸送的混合物；c.向可輸送混合物中加入水與粘合劑；d.混合可輸送混合物、水及粘合劑形成水硬組合物；e.把水硬組合物輸送到目的地。
9.權(quán)利要求8的方法，其中進(jìn)一步包括加入一種摻合物。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述摻合物選自泡沫穩(wěn)定劑、減水分散劑、流變改性劑、加速劑、降凝劑、緩蝕劑及其混合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種方法,把發(fā)泡劑加到顆?；旌衔镏?然后在該混合物中形成泡沫以增加該顆粒物的流動(dòng)性。也提供一種方法,用于挖掘固體顆粒物,向固體顆?；旌衔镏屑尤氚l(fā)泡劑,之后在該混合物中形成泡沫以增加該顆粒物的流動(dòng)性。所述顆粒物可通過(guò)管道或鉆孔傳輸。顆粒物的例子包括但不限于礦物尾渣、礦砂、砂、炭、土壤、粘土、粉土、團(tuán)粒及其混合物。
文檔編號(hào)C04B18/12GK1348423SQ00806660
公開(kāi)日2002年5月8日 申請(qǐng)日期2000年2月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月3日
發(fā)明者F·T·蓋伊, D·康斯坦蒂納, J·T·錢帕, K·胡欽斯, D·G·米勒特 申請(qǐng)人:Mbt控股公司