СОСТАВ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ Российский патент 2002 года по МПК E21F15/00 

Описание патента на изобретение RU2186989C1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.

Известен состав закладочной смеси, включающий цемент, отходы дробления известняка и хвосты обогащения в качестве инертного заполнителя крупностью - 2 мм, молотый доменный гранулированный шлак и воду (Д.М. Бронников и др. Закладочные работы в шахтах. М.: Недра, 1989, с.111). При этом прочность закладочной смеси в возрасте 180 дней составляет 1,5-2,16 МПа.

Недостатком известного состава является низкая прочность закладочной смеси.

В основу изобретения положена задача использования в закладочной смеси отходов гидрометаллургических производств и одновременно повышение ее прочности.

Это достигается тем, что известный состав закладочной смеси, включающей цемент, молотый доменный гранулированный шлак, инертный заполнитель и воду, согласно изобретению в качестве инертного заполнителя используют аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком, предварительно обработанные водным раствором гидроксосульфата железа (III) Fe(OH)S04, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цемент - 4,0-6,8
Молотый доменный гранулированный шлак - 9,7-16,5
Аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком - 31,7-40,8
Гидроксосульфат железа (III) - 1,2-2,0
Вода - Остальное
Аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком (гипсосодержащий отход гидрометаллургических производств) образуют непрочные связи с вяжущим, поскольку они являются мелкодисперсным материалом и содержат 95,5% класса -0,074 мм, в том числе 4,3% класса -0,074÷+0,040 мм и 91,2% класса -0,040 мм. Замена этим материалом инертного заполнителя по прототипу приводит к снижению механической прочности закладочных смесей. Предупреждения этого снижения и повышения прочности смеси по сравнению с прототипом достигают предварительной обработкой аморфных осадков водным раствором гидроксосульфата железа (III) Fe(OH)S04, так как он обладает вяжущими свойствами (Г. М. Барвинок, М.М. Сычев, Н.Ю. Гермаш. Журнал прикладной химии, 12, 1985, с.2662-2665) и за счет этого повышает механическую прочность смесей.

Кроме того, использование аморфных осадков нейтрализации серной кислоты известняком для закладки горных выработок рудников горнодобывающих предприятий позволяет исключить накопление их на промплощадках предприятий, снизить загрязнение отходами окружающей среды и освободить земли, занимаемые ими.

Пример.

К аморфному осадку нейтрализации серной кислоты известняком, предварительно обработанному водным раствором гидроксосульфата железа (III), довавили нужные количества цемента марки М400 и гранулированного доменного шлака, измельченного в шаровой мельнице до крупности 80% класса - 0,074 мм, окончательную смесь перемешали до однородной консистенции. Из полученной смеси приготовили образцы размером 70х70х70 мм. Образцы после отвердения выдержали под слоем влажных опилок в течение 90 суток, после чего определили механическую прочность с использованием гидравлического пресса. Аналогично готовили и испытывали различные составы закладочных смесей. В табл.1 приведен химический состав исходных компонентов смесей, а в табл.2 - исходный валовый состав смесей и результаты испытаний механической прочности образцов, приготовленных из этих смесей. Из табл.2 следует, что поставленная задача увеличения механической прочности закладочных смесей по прототипу(2,16 МПа) достигается при полной замене в составе смесей отходов дробления известника и хвостов обогащения (прототип) аморфным осадком нейтрализации серной кислоты известняком, предварительно обработанного водным раствором гидроксосульфата железа (III) при условиях:
1. Количество водного раствора гидроксосульфата железа (III), подаваемого на отработку аморфных осадков, не менее 1,2 мас.% (в пересчете на сухой вес FeOHS04).

2. Введение в состав закладочных смесей цемента и доменного шлака при их расходе не ниже - 4,0 мас.% и 9,7 мас.% соответственно.

Увеличение добавки водного раствора гидроксосульфата железа (III) выше 1,2 мас. % приводит к увеличению механической прочности закладочных смесей (табл.2), но экономически нецелесообразно выше уровня 2,0 мас.%.

Увеличение расхода цемента выше 4,0 мас.% и доменного шлака выше 9,7 мас. % при сохранении оптимального соотношения между ними (1:2-3) приводит к увеличению механической прочности закладочных смесей (табл.2), но экономически нецелесообразно выше 6,8 мас.% цемента и 16,5 мас.% доменного шлака.

Граничным содержанием вяжущих, выше которых механическая прочность по прототипу (4,0% цемента; 9,7% шлака), соответствует содержание аморфного гипсового осадка 40,5 мас.% (табл.2). При увеличении доли вяжущих в составе закладочных смесей доля аморфных гипсовых осадков в них снижается и для экономически целесообразных составов не должна быть ниже 31,7 мас.%.

Похожие патенты RU2186989C1

название год авторы номер документа
СОСТАВ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ 2005
  • Кухаренко Лидия Васильевна
  • Личман Нели Викторовна
  • Плеханова Наталья Николаевна
  • Личман Ян Викторович
RU2302531C2
СОСТАВ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ 2019
  • Шамуков Станислав Иванович
  • Тихонова Галина Григорьевна
  • Десятсков Дмитрий Юрьевич
  • Тарасова Александра Сергеевна
RU2739003C1
СОСТАВ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ 2009
  • Ермолович Елена Ахмедовна
  • Сергеев Сергей Валентинович
RU2396435C1
СОСТАВ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ 2011
  • Хмеленко Татьяна Владимировна
  • Угляница Андрей Владимирович
  • Исаенко Алексей Владимирович
  • Гладких Людмила Николаевна
RU2455494C1
СОСТАВ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ 2014
  • Угляница Андрей Владимирович
  • Хмеленко Татьяна Владимировна
  • Солонин Кирилл Дмитриевич
RU2563902C1
СОСТАВ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ 2011
  • Ермолович Елена Ахмедовна
  • Ермолович Олег Вячеславович
  • Ермолович Алексей Вячеславович
  • Изместьев Константин Александрович
  • Филимонов Анатолий Анатольевич
RU2455493C1
СОСТАВ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ 2018
  • Бархатов Виктор Иванович
  • Добровольский Иван Поликарпович
  • Капкаев Юнер Шамильевич
  • Головачев Иван Валерьевич
RU2721566C1
СОСТАВ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ 2010
  • Ермолович Елена Ахмедовна
RU2430238C1
ДОБАВКА В БЕТОННУЮ СМЕСЬ 2000
  • Чучалин Л.К.
  • Рагозин В.И.
  • Дергалина Флорина Павловна
  • Копанев А.М.
  • Якушева Любовь Григорьевна
  • Штойк Э.Г.
RU2186046C2
Способ получения малоклинкерного гидравлического вяжущего на основе металлургических шлаков для изготовления закладочных смесей 2020
  • Мишин Дмитрий Анатольевич
  • Ващенко Дмитрий Александрович
  • Трепалин Дмитрий Викторович
  • Пузанов Михаил Иванович
  • Морозова Ирина Александровна
  • Онищук Виктор Иванович
RU2753802C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 186 989 C1

Реферат патента 2002 года СОСТАВ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Технический результат - повышение прочности закладочной смеси, утилизация отходов гидрометаллургического производства, снижение загрязнения окружающей среды. Состав закладочной смеси, включающий цемент, молотый доменный гранулированный шлак, инертный заполнитель и воду, в качестве инертного заполнителя содержит аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком, предварительно обработанных водным раствором сульфата железа (III) Fe(OH)S04, при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 4,0-6,8, молотый доменный гранулированный шлак 9,7-16,5, аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком 31,7-40,8, гидроксосульфат железа (III) 1,2-2,0, вода остальное. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 186 989 C1

Состав закладочной смеси, включающий цемент, молотый доменный гранулированный шлак, инертный заполнитель и воду, отличающийся тем, что в качестве инертного заполнителя используют аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком, предварительно обработанные водным раствором гидроксосульфата железа (III) Fe(OH)SO4, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Цемент - 4,0-6,8
Молотый доменный гранулированный шлак - 9,7-16,5
Аморфные осадки нейтрализации серной кислоты известняком - 31,7-40,8
Гидроксосульфат железа (III) - 1,2-2,0
Вода - Остальноес

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2186989C1

БРОННИКОВ Д.М
и др
Закладочные работы в шахтах
- М.: Недра, 1989, с.111
Расширяющийся тампонажный раствор для крепления скважин 1980
  • Балицкая Зинаида Андреевна
  • Верещака Иван Григорьевич
  • Жаров Евгений Федорович
  • Серяков Анатолий Серафимович
  • Керцман Альфред Зейдович
  • Михайленко Сергей Григорьевич
SU922269A1
Тампонажный раствор 1985
  • Соколович Владимир Емельянович
  • Ибрагимов Мидехат Насибулович
  • Смолин Борис Сергеевич
  • Шароватов Валерий Иванович
  • Ожерельев Петр Егорович
  • Казберов Виталий Иванович
  • Рябошапко Борис Петрович
  • Варванович Олег Николаевич
  • Сахаров Александр Васильевич
  • Руденко Владимир Дмитриевич
SU1435763A1
Сырьевая смесь для приготовления добавки к цементу 1989
  • Кузнецова Тамара Васильевна
  • Сивков Сергей Павлович
  • Самсонова Надежда Константиновна
SU1678795A1
SU 1558102 A1, 27.06.2000
Контрольное устройство 1976
  • Гвоздев Рудольф Владимирович
  • Стахно Владимир Иванович
  • Шифрин Ирина Моисеевна
  • Зубаков Николай Петрович
  • Костюченко Михаил Иванович
SU605075A1

RU 2 186 989 C1

Авторы

Чучалин Л.К.

Моисеев Вадим Георгиевич

Дергалина Флорина Павловна

Комзаракова Светлана Геннадьевна

Кульсартов Валихан Кудушевич

Даты

2002-08-10Публикация

2001-01-09Подача