[发明专利]一种凝胶材料及矿山充填系统

权利要求书

1.一种矿山充填系统，其特征在于，其设置在矿山，其包括计量设备、搅拌装置、储料装置、浓缩装置、压滤装置、填料装置和控制装置；

所述计量设备分别用于对来料进行计量的多个计量装置；

所述搅拌装置用于将粗骨料和压滤后的尾矿中一种或两种、浓缩后的尾矿、以及凝胶材料进行混合搅拌，以获得膏体；所述搅拌装置包括混匀搅拌装置和强力搅拌装置；所述凝胶材料由工业固废、熟料和助磨剂干磨后获得所述工业固废包括尾矿、炉渣、粉煤灰和脱硫石膏，所述尾矿、炉渣、粉煤灰和脱硫石膏占所述凝胶材料的重量份数分别对应为25~50份、10~20份、10~20份和5份；所述的炉渣为火力发电厂煤渣或者钢厂产生的钢渣；所述熟料占所述凝胶材料的重量份数为20~40份；所述助磨剂占所述凝胶材料的重量份数为0.5~1份；所述助磨剂包括助磨载体和比表面积提高材料，所述比表面积提高材料包括三聚磷酸钠，所述助磨载体包括粉煤灰，所述粉煤灰占所述助磨剂的重量份数为10~60份，所述三聚磷酸钠占所述助磨剂的重量份数为10-20份；

所述储料装置包括用于将强力搅拌后的膏体进行存储的储料仓，所述储料仓配置有至少一个物位计和至少一个浓度计，用于形成警戒液位和获取储料仓内膏体的浓度；其中，所述浓度计设置于储料仓的入口；

所述浓缩装置用于对矿山的难浓缩尾矿进行浓缩；所述难浓缩尾矿浓缩后的浓度低于60%；

所述压滤装置用于将浓缩后尾矿进行压滤为更高浓度的尾矿；其中，所述压滤后的尾矿的浓度不低于75%；

所述填料装置用于通过泵将所述膏体经由管道输送至矿山井下以进行充填；以及

所述控制装置配置为执行如下方法：

将浓缩后的尾矿输送给混匀搅拌装置和/或压滤装置；

通过浓度计获取输送至所述储料仓内的膏体浓度；

根据所述膏体浓度控制称量浓缩后尾矿的计量装置增加或减少浓缩后尾矿或粗骨料的重量份数输送至混匀搅拌装置，并对应减少或增加压滤后尾矿的重量份数送入所述混匀搅拌装置，以使进入储料仓的膏体浓度维持在75%-82%；

通过泵将储料仓内的膏体经由管道以第一频率或第二频率输送以进行填充井下，并使得输送至井下的膏体浓度是75%-82%；其中，在储料仓内的液位高于警戒液位时以第一频率输送膏体，在所述储料仓内的液位低于警戒液位时以第二频率输送膏体，所述第一频率大于所述第二频率；

其中，粗骨料和难浓缩尾矿由设置在矿山现场的选矿设备选矿过程中抛弃的废石进行破碎后获得。

2.根据权利要求1所述的矿山充填系统，其特征在于，所述助磨剂包括膏体早期凝结强度增强材料；

所述膏体早期凝结强度增强材料包括三乙醇胺、芒硝、元明粉、明矾石和硫酸钙，所述三乙醇胺、芒硝、元明粉、明矾石和硫酸钙分别占所述助磨剂的重量份数为5~10份、5~15份、5~15份、10~20份和5~10份。

3.根据权利要求1所述的矿山充填系统，其特征在于，干磨后的凝胶材料比表面积为450m²/kg以上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的矿山充填系统，其特征在于，所述混合搅拌包含混匀搅拌和强力搅拌，强力搅拌用于对混匀搅拌混合料的流态进行转化，其通过控制搅拌速度和搅拌力度以形成均匀的膏体。

5.根据权利要求4所述的矿山充填系统，其特征在于，所述控制装置配置为控制往所述混匀搅拌装置输送压滤后尾矿时相应控制减少往混匀搅拌装置输送浓缩后的尾矿。

6.根据权利要求5所述的矿山充填系统，其特征在于，还包括破碎装置，所述破碎装置用于将压滤尾矿进行破碎，破碎后的尾矿经计量装置送入混匀搅拌装置。

7.根据权利要求4所述的矿山充填系统，其特征在于，还包括骨料破碎机，所述骨料破碎机用于将选矿过程中抛弃的废石破碎成直径20mm以内的粗骨料。