[发明专利]一种赤泥基矿山回填材料

说明书

本发明公开了一种赤泥基矿山回填材料。这种赤泥基矿山回填材料包括以下组分：铅锌矿尾砂、活化赤泥、粉煤灰、石灰和激发剂；其中，活化赤泥为煅烧处理后的赤泥。本发明提供了一种将大量堆弃无用的工业赤泥废渣制备成高价值的矿山回填材料，可以充分利用赤泥渣的活性与选矿尾砂形成胶结充填体，有效资源化利用大量堆弃的赤泥，同时也减少了水泥的用量，节约矿山企业的充填成本。

技术领域

本发明涉及固体废弃物利用技术领域，特别涉及一种赤泥基矿山回填材料。

背景技术

氧化铝生产工艺过程中，产出大量的固体废弃物赤泥。据统计，生产1吨铝大约需要2吨氧化铝，而生产1吨氧化铝要产生1～1.8吨赤泥。我国赤泥的综合利用率不到4％，而世界平均水平也只有15％，所以，急需研究开发新的、能大量使用赤泥的技术方案。到目前为止，赤泥大部分都是设置堆场堆放，这样既浪费良田又污染环境。

矿业开发对人类社会的发展和进步产生着巨大的推动作用。地下采矿在获得矿物资源的同时，也产生了大量的地下采空区。尾砂胶结充填采矿法为高效利用固体废弃物，解决尾矿库安全隐患，提高深埋矿体和矿柱回采率，确保“三下”资源开采安全性，以及缓解矿区地表塌陷等问题提供了有效途径，得到了采矿行业的关注。但是，充填胶凝材料主要为水泥，导致了充填成本居高不下，也制约着矿山企业对胶结充填的应用。如何降低充填成本，是使用胶结充填采矿法的矿山企业亟待解决的主要问题之一。据统计，我国目前采用胶结充填法开采的地下矿山，其充填成本占采矿总成本的20％-55％左右，而在充填成本中，水泥费用则占60％以上。因此，如何寻求一种价格低、来源广泛的水泥代用品，以减少水泥用量，这是充填采矿法在矿山充填中降低成本的重要途径。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种赤泥基矿山回填材料，本发明的目的之二在于提供这种赤泥基矿山回填材料的制备方法。

本发明是基于发明人以下的研究和认识作出的：赤泥中含有大量的活性成分，如β-2CaO·SiO₂、Fe₂O₃·H₂O、CaCO₃等，这些活性成份虽然不能像水泥一样形成强力的相互作用，但通过一定的激发作用后，其与铅锌矿的选矿尾结合后其7天强度可以达到2MPa以上，完全满足于对胶结体强度要求不高的矿山充填领域，不但能消耗掉大量堆积的赤泥，同时也可以达到减少水泥的用量，保护环境的目的。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一方面提供了一种赤泥基矿山回填材料，包括以下组分：铅锌矿尾砂、活化赤泥、粉煤灰、石灰和激发剂；其中，活化赤泥为煅烧处理后的赤泥。

优选的，这种赤泥基矿山回填材料中，激发剂包括十二烷基苯磺酸钠、苯丙乳液和纳米铝溶胶。

优选的，这种赤泥基矿山回填材料包括以下质量份的组分：40～60份铅锌矿尾砂、15～25份活化赤泥、5～15份粉煤灰、5～15份石灰、2～10份十二烷基苯磺酸钠、2～5份苯丙乳液、1～5份纳米铝溶胶；进一步优选的，这种赤泥基矿山回填材料包括以下质量份的组分：40～60份铅锌矿尾砂、15～25份活化赤泥、5～15份粉煤灰、7～12份石灰、3～10份十二烷基苯磺酸钠、2～4份苯丙乳液、1～5份纳米铝溶胶。