[发明专利]一种利用分级尾盐生产钾盐矿胶结充填料的方法

说明书

本发明提供一种利用分级尾盐生产钾盐矿胶结充填料的方法，属于矿业工程领域和资源综合利用技术领域。主要步骤如下：将尾盐烘干后进行筛分，根据不同的流动度要求制备三种不同级配的骨料，且与卤液和胶结剂的比例控制范围为钾盐矿尾盐：卤液：胶结剂＝53％～74.5％：30％～45％：0.5％～5％，按比例搅拌混合均匀制得钾盐矿胶结充填料。通过使用不同级配的钾盐矿尾盐来调节充填料的流动度随时间的损失度，以适应不同的输送距离和地下的充填生产，充填料在养护28天后抗压强度可以达到0.5MPa～2.0MPa。本发明全面解决了钾盐矿尾盐、卤液等废弃物难处理且不易综合利用的难题，并通过对尾盐级配的调整，使钾盐矿胶结充填料具有更好的输送性能，同时改善充填料的抗离析能力，提高充填采矿的开采效率。

技术领域

本发明涉及矿业工程领域和资源综合利用技术领域，特别涉及一种利用分级尾盐、卤液等工业废弃物为原料生产钾盐矿胶结充填料的方法。

背景技术

胶结充填料一般采用以碎石、河砂或尾砂或戈壁集料为骨料并与水泥或石灰类胶结材料加水混合搅拌形成浆体或膏体，以管道泵送或重力自流方式输送到充填区。胶结充填料含有一定比例的胶凝材料，具有较高的强度和整体性，具有较高的作业安全性，在满足各种井下支撑需求的同时可以提高矿石的回采率和采场的作业效率。

钾盐主要用于制造钾肥，是农业不可缺少的三大肥料之一。中国作为一个农业大国，钾资源是对中国经济发展具有重要作用的战略资源。目前采用干法采矿法的地下钾盐矿，在开采时所形成的采空区需要及时回填，否则极易造成地质塌陷，进而影响钾盐矿的正常开采和回采率。与此同时，钾盐矿在选矿过程中会产生大量的尾盐和尾液。尾盐主要成分为氯化钠晶体，具有产量大、快速水溶性、堆存基建投资大、占地面积多等特点，不仅会带来沉重的经济负担而且极易对地面水体造成严重的环境污染。尾液主要成分为氯化镁溶液，在处理过程也具有存放困难、耗资巨大和容易破坏生态环境等问题。

因此，将氯化钠尾盐进行分级和级配优化用作胶结充填料的骨料，同时将氯化镁卤液作为反应介质，并掺加一定量的胶结剂生产胶结充填料充填到采空区。通过控制尾盐的级配和胶结剂、卤液的用量协调解决充填料的流动性和强度两方面的问题。该方法不仅实现副产品尾盐和氯化镁卤液的回填利用，保证井下采矿安全，解决地面钾肥生产加工的环境保护问题，而且充分利用固废资源，具有很大的经济价值和社会价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用分级尾盐生产钾盐矿胶结充填料的方法，旨在利用钾盐矿在选矿过程中产生的氯化钠尾盐和氯化镁卤液分别作为充填料的骨料和反应介质，从而解决尾盐堆存和卤液无法回收利用所带来的环境问题。同时将尾盐分级后进行百分之百完全利用，从而减少对环境的二次污染，提高固体废物资源利用率，降低充填料的材料成本。

该方法包括以下步骤：

(1)将尾盐进行烘干至含水率0.01～1％，使用尺寸为4mm、2.5mm、0.63mm的筛子将烘干尾盐进行筛分。

(2)将步骤(1)中烘干的尾盐，根据不同的流动度要求分别制备以下三种不同级配的骨料。第一种将+4mm的尾盐粉磨至-0.15mm为30％～60％，然后同-4mm的尾盐混合均匀用作骨料。第二种将+2.5mm的尾盐粉磨至-0.15mm为30％～60％，然后同-2.5mm的尾盐混合均匀用作骨料。第三种将-2.5mm+0.63mm的尾盐粉磨至-0.15mm为30％～60％，然后同+2.5mm和-0.63mm的尾盐混合均匀用作骨料。

(3)将步骤(2)所述的三种级配的尾盐中的任意一种分别与卤液和胶结剂按比例搅拌混合均匀制得钾盐矿胶结充填料。钾盐矿胶结充填料中尾盐：卤液：胶结剂的重量百分比为53％～74.5％：25％～45％：0.5％～5％。

进一步的，步骤(1)中所述的尾盐为钾盐矿在选矿过程中产生主要成分为氯化钠的颗粒物，氯化钠含量≥95％，最大颗粒尺寸为Dmax≤9mm。