Закладочная смесь Советский патент 1986 года по МПК C04B28/02 E21F15/00 

Изобретение относится к горному производству и может быть использова но при закладке выработанного пространства на подземных рудниках. Целью изобретения является улучше ние транспортабельности путем снижения плотности и предельного напряжения сдвига. В качестве пластифицирующей добав ки воздухововлекающего типа может ис пользоваться скрубберная паста, черный сульфатный щелок. Другой пластифицирующий компонент побочный продукт обогащения медно-ни келевых руд имеет следующий сГостав, мас.% в расчете на сухое вещество: Кальцинированная сода 82-85 Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ)10-12 Аэрофлот (дитиофосфат) 1-3 Ксантогенат1-3 Медный купорос 1-2 Побочный продукт обогащения - вод ный раствор указанных выше компонентов плотностью 1,05-1,1 г/см. Серпентинитовые флотационные хво ты обогащения медно-никелевых руд имеют следующий минералогический со тав, мае.%: Серпентин Амфиболы Магнетит Сульфиды железа Хлорит Биотит Кальцит Заполнитель из смеси гранулирова ного шлака и флотационных хвостов обогащения взят оптимальной грануло метрии с модулем крупности 1,75 1,9. Для изготовления твердеющей закладки используют портландцемент МЗОО Савинского завода и отходы гор но-металлургического производства, химический состав которых приведен табл. 1, а гранулометрический - в табл. 2. Пример. Для определения рео логических и прочностных свойств, пр длагаемой смеси были изготовлены об разцы 6 составов. Закладочную твердеющую, смесь гот вят смешением в две стадии цемента, магнезиально-железистого гранулиро692ванного шлака, флотационных хвостов обогащения иводы с растворенной в ней пластифицирующей добавкой и побочного продукта обогащения. Технологической схемой предусмотрен помол в шаровой мельнице гранулированного магнезиально-железистого шлака в коичестве 15-30% до удельной поверхности 2500-3500 (фракции класса 0,074 мм). Хвосты обогащения с фабрики на закладочный комплекс транспортируют по специальному -пульпопроводу. / .Пластифицирующую добавку получают следующим образом. Водорастворимое ПАВ воздухововлекающего типа с расходом 0,3-1,8 кг/м исходного материала смешивают в воде с побочным продуктом обогащения медно-никелевых руд (0,15-0,5 кг/м). Б качестве ПАВ воздухововлекающего типа бьти испытаны скрубберная паста и черный сульфатный щелок, которые эквивалентны по своему действию на смесь. Пластификатор поступает в смеситель одновременно с другими компонентами в виде 1-2%-ного водного раствора. Смешение компонентов смеси в указанной выше пропорции производится в две стадии. Первая стадия - смешение в смесителях непрерывного действия шнекового или барабанного типа с получением на их выходе смеси с осадкой конуса 10,5-11,0 см и :воздухововлечением 3-7%. Вторая стадия смешения осуществляется в турбулентном смесителе, расположенном под шнековым, с импеллером пальцевого типа (скорость вращения вала 500-1000 об/мин). Время перемешивания смеси на второй стации 10-90 с. Свойства приготовленной смеси следующие: осадка конуса 12-1 см, воздухововлечение 7-15%, плотность 1,92,2 т/м, предельное напряжение сдвига - не более 50 Па. Примеры закладочной смеси приведены в табл. 3, а в табл. 4 - результаты испытаний известной и предлагаемой закладочных смесей. Как показали испытания, предлагаемый состав твердеющей закладки по сравнению с известным имеет улучшенную транспортабельность - снижены показатели предельного напряжения сдвига примерно в 2 раза и плотность смеси на 8-10%, а подвижность (осадка конуса) смеси повышена с 10,5-11,0 до ,0 см при неизменном расхо де воды. Наличие в пластифицирующей добавке водного раствора побочного продукта обогащения медно-никелевых РУД улучшает пластичнвсть и удобоукладываемость смеси с приростом прочности на 10-15%. Введение в смесь различного количества пластифицирующих добавок позволяет регулировать реологические свойства в широких пре делах, снизить абразивность смеси и увеличить длину транспортирования за кладки по трубам без дополнительных капитальных затрат, Формула изобретения Закладочная смесь, включающая цемент, тонкомолотый гранулированный магнез ально-железистый шлак, песок из магнезиально-железистого гранулированного ишака, серпентинитовый отход флотационного обогащения медноникелевых руд, пластифицирующую добанку и воду, отличающаяс тем, что, с целью улучшения транспор табельности путем снижения плотности

Химический состав, %

Материалы

SiOj j FeO I CaO MgO j SO

31-45 30-46 2-8 6-13 6-12 1-2 35-45 10-18 2-5 2-10 16-30 1-6

Содержание, %, фракищй (мм)

Материалы

5,oT5,0-2,5J2,5-1,2|l,2-0,6 0,6-0,з|о,3-0,,15 Магнезиальножелезистые гранулированные0;4 2,7 17,8 60,1 шлаки

Таблица2

М

кр

3,0 предельного напряжения сдвига, ои держит в качестве пластифицирующейбавки скрубберную пасту или черный ьфатный щелок и дополнительно отобогащения медно-никелевых руд с ержанием кальцинированной соды 82% при следующем соотношении коментов, мас.%: Цемент5-12 Тонкомолотый гранулированный магнезиально-железистый шлак 15-30 Песок из магнезиально-железистого гранулированного шлака 20-40 Серпентинитовый отход флотационного обогащения медно-никелевых руд15-40 Скрубберная паста или черный сульф тний щелок 0,03-0,10 Отход-обогащения медно-никелевых руд с содержанием кальцинированной соды 82-85% 0,01-0,05 Вода Остальное Т а б л и ц а 1 1,6 0,8

Продолжение табл.2

Изобретение может быть использовано при закладке выработанного пространства на подземных рудниках. Закладочная смесь содержит, мас.%: цемент 5-12, тонкомолотый гранулированный магнезиально-железистый шлак 15-30 песок из магнезиально-железистого гранулированного шлака 20-40; серпентинитовый отход флотационного обогащения медно-никелевых руд 15-40; скрубберная паста или черный сульфатный щелок 0,03-0,10; отход обогащения медно-никелевых руд с содержанием кальцинированной соды 82-85% 0,010,05; вода - остальное. Закладочная смесь имеет улучшенную транспорта€ бельность за счет снижения плотности (Л и предельного напряжения сдвига. 4 табл.

Флотационные хвосты обогаще0,26 0,68 ния 8,5 5,0 5,0 Цемент марки 200 400 Тонкомолотый гранулированный магнезиально-желе12,8 18,0 30,0 зистый шлак 300 Песковая фракция гранулированногомагнезиальножелезистого750 31,9 20,0 30,0 шлака Серпентинито- вые отходы флотационного обогащения медно-никеле750 31,,9 20, вьк руд Пластифицирующая добавка Скрубберная паста Черный сульфатный порошокПобочный продукт обогащения медно-никелевьк руд Вода техниче- f екая 350 14,90 16,85. 14,

ТаблицаЗ 0,05 0, 5,06 65,2 29,2 0,8 8,5 8,5 12,0 1,0 5,0 30,0 15,0 20,0 0,0 30,0 40,0 35,0 0,0 15,0 15,0 15,0 0,05 0,01 0,,05 0,01 6,40 16,44 17,92 17,96

Осадка конуса (подвижность), см

Плотность, т/м

Предельное напряжение сдвига. Па

Прочность закладки на одноосное сжатие МПа, в возрасте . 28 сут

90 сут

Таблица

13,013,312,512,812,6

2,032,01 2,12 2,022,07

36,037,948,838,541,3

3,24,2 5,75,86,5

5,55,98,48,79,1