[发明专利]一种使用燃煤电厂全固废制备早强型充填体的方法

说明书

一种使用燃煤电厂全固废制备早强型充填体的方法，属于充填采矿技术领域.本发明是为了解决目前还没有一种使用燃煤电厂全固废制备早强型充填体的方案问题。本发明所述的首先对燃煤电厂炉渣进行粉磨改性制备炉渣改性微粉，将燃煤电厂的脱硫石膏、粉煤灰、放入烘箱内烘至恒重，并将质量比按照炉渣改性微粉68％‑72％，粉煤灰20％‑24％，脱硫石膏4％‑12％比例制备全固废灰渣基胶凝材料；然后将燃煤电厂的原状炉渣放入烘箱内烘至恒重，并将原状炉渣与废石混合制备充填体骨料，之后将全固废灰渣基胶凝材料充填体骨料按照质量比混合，最后按照充填体固体质量分数80％至81％，加入拌合水，制备充填料浆。主要用于制备矿山用早强型充填体。

技术领域

本发明属于充填采矿技术领域，具体涉及利用燃煤电厂全部固体废弃物制备早强型充填体的方法。

背景技术

随着国内使用充填法的矿山不断扩大产能，矿块中落矿-运搬-充填循环时间和充填体养护时间进一步被缩短，当养护时间不足时，充填体早期强度不够会造成顶底板垮塌和片帮等安全事故发生，对矿井中作业人员和设备的安全造成威胁，给矿山安全生产组织增加了极大的困难。因此，为改善采场安全生产环境，建设高产高效的生产矿井，开发早强型充填体就显得尤为重要。早强型充填体是指3d和7d强度满足安全回采工作标准的的充填体。同时燃煤电厂排放的固体废弃物有炉渣、粉煤灰和脱硫石膏，大量堆积到填埋场内，处理方式单一对环境污染严重，如果将燃煤电厂全固废制备成为矿用早强型充填体，不仅对矿山具有经济效益，还探索出一条固体废弃综合利用有效途径，具有环保意义。

近年来，科学工作者一直探索使用电厂固体废物制备充填材料的方法。中国发明专利CN103803826A公开了使用大掺量粉煤灰制备矿用早强胶凝材料制备方法，该胶凝材料由高钙石灰、脱硫粉煤灰、未脱硫粉煤灰、早强剂和矿渣微粉组成。中国专利CN103979915A公开了一种粉煤灰基充填材料制备方法，该材料由脱硫石膏、粉煤灰、普通硅酸盐水泥、固化剂和膨胀剂组成，其中，固化剂为石灰，促凝剂为硫酸钠或硫酸钾，膨胀剂为普通引起剂。中国专利CN113493336A公开了一种粉煤灰-矿渣基胶结充填太料的制备方法，该材料由矸石、粉煤灰和矿渣组成。中国专利CN104829200A公开了一种粉煤灰碱激发充填材料制备方法，该材料由粉煤灰、矿渣微粉、工业固体废物骨料和激发剂(氢氧化钠或氢氧化钾)组成。

综上可见，目前使用燃煤电厂排放的固体废物制备充填材料主要有以下特征：(1)以粉煤灰为主或掺少量脱硫石膏制备充填胶凝材料；(2)采用水泥、生石灰以及外加剂等人工材料制备激发剂；(3)使用燃煤电厂全固废制备早强型充填体公开的专利及相关研究较少。因此使用燃煤电厂固废制备充填材料存在以下问题：(1)使用了燃煤电厂固废中大量粉煤灰和少量脱硫石膏，未对炉渣进行资源化和规模化开发；(2)胶凝材料生产工艺复杂，需要投资设备和建造多种粉体物料的混料系统，不仅需要采购混料设备，而且还需要投资占地费用；(3)缺乏利用电厂全固废制备早强型充填体的研究。

所以，目前还没有一种使用燃煤电厂全固废制备早强型充填体的方案，一方面导致燃煤电厂全固废物不能完全被利用，由于现有技术中不能被利用的燃煤电厂全固废物的处理不仅会造成环境问题和占空空间的问题，同时导致燃煤电厂全固废物处理相对复杂，而且还需要花费额外的运输和处理成本；另一方面在矿山开采后的充填过程中，由于现有技术仅能利用燃煤电厂的部分全固废物，所以在制备早强型充填体的过程中，还要额外购买部分制备早强型充填体的材料，从而导致制备早强型充填体的过程及填充过程成本较高的问题。

发明内容

本发明是为了解决目前还没有一种使用燃煤电厂全固废制备早强型充填体的方案问题。

一种使用燃煤电厂全固废制备早强型充填体的方法，包括以下步骤：

S1、制备全固废灰渣基充填胶凝材料：

(1.1)对燃煤电厂炉渣进行粉磨改性制备炉渣改性微粉，炉渣改性微粉要求200目过筛率达97％-99％；