專利名稱：：礦業(yè)充填用早強(qiáng)膠固粉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種礦業(yè)充填膠結(jié)材料，尤其涉及一種礦業(yè)充填用早強(qiáng)型膠固粉。
背景技術(shù)：
：本人于1998年8月15日作為申請人申請了一件名稱為"礦業(yè)充填封堵低水膠固粉"發(fā)明專利，其申請?zhí)枮?8110406.1，申請日為1998年8月15日，授權(quán)公告日為2000年12月20日。該專利說明書摘要為"礦業(yè)充填封堵低水膠固粉，主要適用于金屬礦業(yè)開采全尾沙充填封堵。要發(fā)明以鋼廠冶煉忘廢渣——礦渣為主要原料，以硅酸鹽水泥熟料作為激化材料。硅酸鹽水泥熟料強(qiáng)度42.552.5MPa，重量百分比含量為礦渣8195%，硅酸鹽水泥熟料519%。經(jīng)球磨機(jī)混合粉磨成粉，細(xì)度達(dá)0.08mm孔篩余量小于8即為成品。生產(chǎn)制造簡單，可自產(chǎn)自用。用水量低，充填密度高，質(zhì)量穩(wěn)定，不碳化，老化慢，強(qiáng)度持續(xù)年限長。"其權(quán)利要求為"一種礦業(yè)充填封堵低水膠固粉，其特征在于以鋼廠冶煉礦渣為主要原料，以硅酸鹽水泥熟料作為激化材料，硅酸鹽水泥熟料強(qiáng)度為42.552.5Mpa;礦業(yè)充填封堵低水膠固粉的原料重量配比為礦渣8195%，硅酸鹽水泥熟料519%;經(jīng)混合粉磨成粉，細(xì)度為0.08mm，孔篩余量小于8。"本人作為申請人另申請了一件名稱為"緩凝慢膨脹充填粉"發(fā)明專利，其專利號(hào)為200510042288.X，申請日為2005年4月7日，公開日為2005年11月09日。其摘要為一種緩凝慢膨脹充填粉，適用于礦業(yè)、水利、隧道、公路等工程注漿、封隙或膠結(jié)其他細(xì)物料(沙灰)充填。按照下述原料的重量百分比進(jìn)行配制，經(jīng)粉磨制成礦渣295%;石膏080%;石灰598%。本發(fā)明以礦渣(鋼冶水淬渣)、石膏(二水石膏或硬石膏)、石灰為原料，按一定比例配制后粉磨成粉狀物。在受水或潮濕的條件下體積緩慢膨脹，膨脹比例為1.012倍。其水化成漿后形成固體物，可以固定硬化。其強(qiáng)度隨著體積膨脹系數(shù)的增長而降低，強(qiáng)度為lMPa15MPa?？梢酝ㄟ^調(diào)整原料配比來調(diào)節(jié)膨脹比例和強(qiáng)度。本發(fā)明利用工業(yè)廢渣作原料，制造成本低，適用范圍廣。無毒無害，不污染環(huán)境。該專利權(quán)利要求為"一種緩凝慢膨脹充填粉，其特征在于按照包括下述原料的重量百分比進(jìn)行配制，經(jīng)粉磨制成礦渣295%，石膏080%，石灰598%。"4第一項(xiàng)第對(duì)比文獻(xiàn)中的礦業(yè)充填封堵低水膠固粉，其成份中水泥熟料成份較多，成本相對(duì)較高但強(qiáng)度并不高。第二項(xiàng)對(duì)比文獻(xiàn)中的緩凝慢膨脹充填粉，其具有明顯膨脹性，用于膨脹類的封水、礦業(yè)釆礦充填體膨脹承壓接頂，阻隔空氣和水。這種充填粉由于具有膨脹性，其強(qiáng)度較低，不能用于支護(hù)性充填。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種用膠結(jié)金屬礦業(yè)尾砂、河砂、河泥、工業(yè)固體垃圾進(jìn)行礦業(yè)采空區(qū)充填的礦業(yè)充填用早強(qiáng)膠固粉。它也可以用于膠結(jié)制造砌塊磚以及礦業(yè)、水利注漿封堵裂隙水。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明礦業(yè)充填用早強(qiáng)膠固粉，其特征在于按照包括下述原料的重量百分比進(jìn)行配制，經(jīng)脫水磨制而成礦渣4090%石灰050%脫硫石膏050%鈦石膏060%。根據(jù)上述的礦業(yè)充填用早強(qiáng)膠固粉，其特征在于所述原料的重量百分比為礦渣6082%石灰520%脫硫石膏415%鈦石膏515%。本發(fā)明的礦業(yè)充填用早強(qiáng)膠固粉的主要原料是礦渣、石灰、電廠脫硫石膏和鈦石膏。以此四種原料經(jīng)過一定比例的配比后粉磨成粉狀。主要用于膠結(jié)金屬礦業(yè)尾砂、河砂、河泥、工業(yè)固體垃圾進(jìn)行礦業(yè)采空區(qū)充填。充填物的早期強(qiáng)度高、凝固時(shí)間短、膠結(jié)適應(yīng)性強(qiáng)。它還可用于制造砌塊磚，礦業(yè)、水利注漿封堵裂隙水?？箟簭?qiáng)度〉30MPa，抗折強(qiáng)度〉5MPa。本發(fā)明的主要機(jī)理是礦渣屬于活性材料；石灰(氧化鈣)屬于強(qiáng)堿性材料；脫硫石膏和鈦石膏均為含硫較高的工業(yè)廢渣。經(jīng)合理配比后，堿性物質(zhì)和硫性物質(zhì)結(jié)合會(huì)生成硫酸鈣，作用于礦渣會(huì)形成鈣礬石，經(jīng)水化和養(yǎng)護(hù)會(huì)生成水泥石。本發(fā)明屬于中鈣中硫型粉狀材料，適用于膠結(jié)含泥比例大的各類尾礦砂，物理性能明顯優(yōu)于普通硅酸鹽水泥。3天及7天時(shí)早期膠結(jié)強(qiáng)度比普硅32.5水泥高2030%;28天時(shí)的強(qiáng)度比普硅32.5水泥高1520%。原料主要化學(xué)成份(重量百分比)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>相對(duì)于
背景技術(shù)：
中所引用的兩篇對(duì)比文獻(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)存在著明顯的不同及優(yōu)點(diǎn)。一、相對(duì)于對(duì)比文件1:礦業(yè)充填封堵低水膠固粉(專利號(hào)98110406.1)，主要區(qū)別在于對(duì)比文獻(xiàn)由水泥熟料和礦渣兩種材料組成；本發(fā)明由礦渣、石灰、脫硫石膏、鈦石膏四種材料組成，并不使用，材料配比區(qū)別很大，且由于強(qiáng)度、終凝時(shí)間不同導(dǎo)致其用途不同。二、相對(duì)于對(duì)比文件2:緩凝慢膨脹充填粉，(專利號(hào)200510042288.X)主要區(qū)別在于1、原料及其配比不同。對(duì)比文獻(xiàn)的主要原料為礦渣、石灰、石膏三種，其中石灰、石膏為工業(yè)產(chǎn)品。本發(fā)明由四種原料構(gòu)成，其中增加的脫硫石膏為電廠工業(yè)廢渣、對(duì)比文獻(xiàn)中的石膏為人工開采的礦物產(chǎn)品；另外增加的鈦石膏為化工尾泥作為原料之一，其性能作用較為重要。2、材料性能及用途不同。對(duì)比文獻(xiàn)的主要性能是注漿封水，本發(fā)明的主要目的是礦業(yè)膠結(jié)充填。3、材料質(zhì)量特點(diǎn)差異很大。對(duì)比文獻(xiàn)的技術(shù)特征為"緩凝慢膨脹"，本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)是早凝、高強(qiáng)度。對(duì)比文獻(xiàn)的終凝強(qiáng)度《20MPa;本發(fā)明的終凝強(qiáng)度》30MPa，技術(shù)指標(biāo)懸殊很大，是不同類型的材料。通過上述的陳述和對(duì)比，可以看出本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)1、工業(yè)廢渣利用率高。四種原料中三種為工業(yè)廢渣礦渣即鋼廠廢渣、電廠脫硫石膏即電廠脫硫廢渣、鈦石膏即鈦白粉尾廢泥，累計(jì)利用率》85%。2、綠色環(huán)保。不燒結(jié)，無廢氣排放；干法生產(chǎn)，無廢水排放；粉磨制品，無廢渣排放。3、制造簡單。將四種原料按比例混合曬干，經(jīng)球磨機(jī)粉磨成粉即為成品。4、材料性能好該材料凝結(jié)時(shí)間初凝〉lh，終凝〈8h。材料的抗壓強(qiáng)度〉30MPa，抗折強(qiáng)度〉5MPa,統(tǒng)合強(qiáng)度相當(dāng)于國標(biāo)礦渣水泥。5、本發(fā)明膠結(jié)尾砂性能明顯優(yōu)于水泥，因此特別適用于膠結(jié)各類尾礦泥砂進(jìn)行礦業(yè)充填。具體實(shí)施例方式礦業(yè)充填用早強(qiáng)膠固粉，其特征在于按照包括下述原料的重量百分比進(jìn)行配制，經(jīng)脫水磨制而成礦渣4090%石灰050%脫硫石膏050%鈦石膏060%。根據(jù)上述的礦業(yè)充填用早強(qiáng)膠固粉，其特征在于所述原料的重量百分比為-礦渣6082%石灰520%脫硫石膏415%鈦石膏515%。實(shí)施例1(重量百分比)礦渣80%石灰8%脫硫石膏4%鈦石膏8%。本實(shí)施例為最佳實(shí)施例，以下其它實(shí)施例均與本實(shí)施例相對(duì)比。本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)終凝時(shí)間約46h，強(qiáng)度高，適應(yīng)性強(qiáng)。實(shí)施例2(重量百分比)礦渣80%石灰10%脫硫石膏5%鈦石膏5%。本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)該實(shí)施例較實(shí)施例1初期凝結(jié)時(shí)間慢，早期強(qiáng)度有所下降，后期強(qiáng)度低于實(shí)施例l，成本略高于實(shí)施例l。實(shí)施例3(重量百分比)礦渣70%石灰15%脫硫石膏8%鈦石膏7%。本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)該實(shí)施例較實(shí)施例1初期凝結(jié)時(shí)間慢，早期強(qiáng)度有所下降，后期強(qiáng)度生成較慢，成本高于實(shí)施例l。實(shí)施例4(重量百分比)礦渣82%石灰7%脫硫石膏11%鈦石膏0%。本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)該實(shí)施例較實(shí)施例1初期凝結(jié)時(shí)間快，但后期強(qiáng)度低，同等膠結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，膠結(jié)材料用量過多，造成浪費(fèi)。實(shí)施例5(重量百分比)礦渣82%石灰7%脫硫石膏0%鈦石膏11%。本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)該實(shí)施例較實(shí)施例l早強(qiáng)效果較為明顯，后期強(qiáng)度低于實(shí)施例1。實(shí)施例6(重量百分比)礦渣70%石灰20%脫硫石膏5%鈦石膏5%。本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)該實(shí)施例較實(shí)施例1早期凝結(jié)時(shí)間長，難以滿足早強(qiáng)要求，制造成本相對(duì)偏高。后期強(qiáng)度較實(shí)施例1有所提高。實(shí)施例7(重量百分比)礦渣75%石灰5%脫硫石膏5°/。鈦石膏15%。8本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)該實(shí)施例較實(shí)施例1凝結(jié)時(shí)間較慢，早期強(qiáng)度低于實(shí)施例l。實(shí)施例8(重量百分比)礦渣60%石灰5%脫硫石膏10%鈦石膏25%本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)該實(shí)施例較實(shí)施例1凈漿體積開始膨脹，膠結(jié)強(qiáng)度下降，成品適合水利注漿封堵巖石裂隙。實(shí)施例9(重量百分比)礦渣60%石灰5%脫硫石膏0%鈦石膏35%本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)該實(shí)施例較實(shí)施例1強(qiáng)度降低，初期凝結(jié)時(shí)間稍快，后期強(qiáng)度低。實(shí)施例10(重量百分比)礦渣60%石灰5%脫硫石膏35%鈦石膏0%本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)該實(shí)施例較實(shí)施例1凝結(jié)時(shí)間較慢，強(qiáng)度降低幅度較大，后期體積膨脹明顯，膠結(jié)體會(huì)出現(xiàn)松軟現(xiàn)象。實(shí)施例11(重量百分比)礦渣85%石灰5%脫硫石膏5%鈦石膏5%本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)該實(shí)施例較實(shí)施例1凝結(jié)時(shí)間稍慢，強(qiáng)度明顯降低。實(shí)施例12(重量百分比)礦渣50%石灰40%脫硫石膏5%鈦石膏5%本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)該實(shí)施例較實(shí)施例1強(qiáng)度降低，成本增加。實(shí)施例13(重量百分比)礦渣50%石灰10%脫硫石膏40%鈦石膏0%本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)該實(shí)施例較實(shí)施例1強(qiáng)度降低，膨脹增加。實(shí)施例14(重量百分比)礦渣45%石灰10%脫硫石膏5%鈦石膏40%本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)該實(shí)施例較實(shí)施例1強(qiáng)度降低，膨脹增加。實(shí)施例15(重量百分比)礦渣60%石灰10%脫硫石膏15%鈦石膏15%本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)該實(shí)施例較實(shí)施例l強(qiáng)度降低，膨脹低于實(shí)施例13。實(shí)施例13、14、15凈漿體積30小時(shí)后開始膨脹，膠固體后期強(qiáng)度低，適合注漿封水及減沉充填，不適合膠結(jié)支護(hù)充填。本發(fā)明的制造方法比較簡單，根據(jù)工程要求確定原料的配比。將四種原料配比后混合曬干，經(jīng)球磨機(jī)粉磨成粉即為成品。10權(quán)利要求1、一種礦業(yè)充填用早強(qiáng)膠固粉，其特征在于按照包括下述原料的重量百分比進(jìn)行配制，經(jīng)脫水磨制而成礦渣40～90％石灰0～50％脫硫石膏0～50％鈦石膏0～60％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦業(yè)充填用早強(qiáng)膠固粉，其特征在于所述原料的重量百分比為礦渣6082%石灰520%脫硫石膏415%鈦石膏515%。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦業(yè)充填用早強(qiáng)膠固粉，其特征在于所述原料的重量百分比為礦渣80°/0石灰8%脫硫石膏4%鈦石膏8%。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦業(yè)充填用早強(qiáng)膠固粉，其特征在于所述原料的重量百分比為礦渣80%石灰10%脫硫石膏5%鈦石膏5%。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦業(yè)充填用早強(qiáng)膠固粉，其特征在于所述原料的重量百分比為礦渣70%石灰15%脫硫石膏8%鈦石膏7%。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦業(yè)充填用早強(qiáng)膠固粉，其特征在于所述原料的重量百分比為礦渣82%石灰7%脫硫石膏11%鈦石膏0%。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦業(yè)充填用早強(qiáng)膠固粉，其特征在于所述原料的重量百分比為礦渣82%石灰7%脫硫石膏0%鈦石膏1118、根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦業(yè)充填用早強(qiáng)膠固粉，其特征在于所述原料的重量百分比為礦渣60%石灰5%脫硫石膏10%鈦石膏15%。全文摘要礦業(yè)充填用早強(qiáng)膠固粉，按照包括下述原料的重量百分比進(jìn)行配制，經(jīng)脫水磨制而成礦渣40～90％，石灰0～50％，脫硫石膏0～50％，鈦石膏0～60％。本發(fā)明主要用于膠結(jié)金屬礦業(yè)尾砂、河砂、河泥、工業(yè)固體垃圾進(jìn)行礦業(yè)采空區(qū)充填。本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)1.工業(yè)廢渣利用率高。2.綠色環(huán)保。3.制造簡單。4.材料性能好該材料凝結(jié)時(shí)間初凝＞1h，終凝＜8h，材料的抗壓強(qiáng)度＞30MPa，抗折強(qiáng)度＞5MPa，統(tǒng)合強(qiáng)度相當(dāng)于國標(biāo)礦渣水泥。文檔編號(hào)C04B7/14GK101486533SQ20091001416公開日2009年7月22日申請日期2009年2月16日優(yōu)先權(quán)日2009年2月16日發(fā)明者劉興才申請人:劉興才