尾礦干堆固化試驗(yàn)研究

壽震宇 劉 濤 徐嘉辰 曾霄祥 曹其光 朱君星

(1.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司;2.金屬礦山安全與健康國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;3.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國(guó)家工程研究中心有限公司)

國(guó)內(nèi)一些礦山將尾礦運(yùn)至塌陷區(qū)、采空區(qū)堆存，考慮到塌陷區(qū)底部可能存在的與地下采空區(qū)巷道相連的溶洞、裂隙，為避免尾礦漿液沿裂隙、孔洞流入地下巷道，危及地下采礦作業(yè)人員生命，需要對(duì)向塌陷區(qū)及采空區(qū)排放的尾礦進(jìn)行必要的固化，確保固化后的尾砂不具有流動(dòng)性、且具有一定的抗壓強(qiáng)度。

由國(guó)內(nèi)相關(guān)深錐濃縮試驗(yàn)［1-2］可知，一般尾礦濃縮后的濃度可以達(dá)到60%以上。本次試驗(yàn)中將濃度為60%的尾砂漿液與不同固化劑拌合均勻，在一定養(yǎng)護(hù)條件下，分別觀測(cè)其流動(dòng)性及一定養(yǎng)護(hù)期的抗壓強(qiáng)度，即在加入固化劑后1～2 h需要尾砂達(dá)到初凝狀態(tài);3～5 d抗壓強(qiáng)度達(dá)到0.05～0.1 MPa。

在本次尾砂固化試驗(yàn)中，分別采用了S、Y、G、L、H和Z 6種固化劑進(jìn)行配比試驗(yàn)。圍繞固化劑的摻量、砂漿濃度、尾砂粒級(jí)、灰砂比、耐水性及養(yǎng)護(hù)齡期等工藝指標(biāo)對(duì)尾礦固化進(jìn)行研究［3-4］，在滿足上述安全性要求的前提下，綜合選擇最優(yōu)固化劑。

1 尾礦粒度分析

對(duì)+400目尾砂采用標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分，－400目采用激光粒度分析儀進(jìn)行分析。結(jié)果見(jiàn)表1。

由顆粒分析試驗(yàn)可得，尾砂粒度在 －74 μm(－200目)約占70.08%，表明排入尾礦的顆粒含量較細(xì)，細(xì)粒尾礦所占比重較大，對(duì)于尾礦的沉降固化不利(見(jiàn)圖1)。

2 固化劑的配比試驗(yàn)

2.1 不同固化劑的配比試驗(yàn)結(jié)果

采用濃度為60%的尾砂漿液，分別與6種不同的固化劑進(jìn)行配比試驗(yàn)，測(cè)其前期流動(dòng)性及不同養(yǎng)護(hù)天數(shù)下的抗壓強(qiáng)度，依據(jù)本次試驗(yàn)要求進(jìn)行初步篩選?！?br>