地下光卤石矿回填料浆制备与性能研究-论文.pdf

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1、·试验研究·IM&P化工矿物与加工2014年第9期文章缩号：1008—7524I2014)09—0012—04地下光卤石矿回填料浆制备与性能研究李青海，李永华，朱孔金，刘国举(中蓝连海设计研究院，江苏连云港222004)摘要：使用活性氧化镁、光卤石矿浮选老卤和尾盐制备了膏体回填料浆，并研究了磷酸和石膏对该料浆抗水性能的影响，探讨了磷酸和石膏改善料浆抗水性的原因。结果表明：当老卤与尾盐质量比在1：3～1：4，活性MgO与老卤中MgCI2摩尔比不小于1：1时可获得流动性和早期强度较好的膏体料浆，但料浆固化后在3O℃、相对湿度9O条件下养护后期的抗压强度损失严重。加入磷酸和

2、石膏做抗水剂后，相同条件下养护后期抗压强度较早期有所升高，明显减缓了料浆表面液珠的形成时间，改善了料浆的抗水性能。不同龄期的XRD结果表明，石膏作为堵孔材料并未参与反应过程，而H3PO4则与MgO生成了难溶于水的MgHPO4·3H2O。关键词：光卤石矿；回填；膏体料浆；抗水性能中图分类号：TQ177．5；TD853．34文献标识码：A0引言开采具有重要的工程应用价值。对内陆埋藏的光卤石型钾盐矿，传统的开采1试验方法有两种[1]：干法开采和水法开采。无论采用1．1仪器设备薰何种开采方法，在加工生产得到KC1的同时都会DLI)-1oOKN型电子万能试验机，恒温恒湿副产大量

3、的尾盐和母液。尾盐和母液如只作简单养护箱，X’PertPRO型X-ray衍射仪。的堆排处理，既浪费资源，又容易对周围环境造成1．2试验原材料污染。另外，采用干法开采，除尾盐与母液的处置某光卤石浮选尾矿，主要成分为NaC1，组成外还存在大面积采空区的问题。见表1，粒度筛析结果见表2。如果将浮选尾矿和母液制备成膏体料浆，采表1某光卤石浮选尾矿化学成分取嗣后充填的方法[2将尾盐和母液回填至采空KCINaCIMgCI2H2O其他区，在解决了尾盐处置问题的同时对控制采空区质量分数1．9588．432．764．782．08地压，提高钾盐资源回采率具有重要意义[3]。目前，已有多项

4、专利[4]公开了地下可溶性钾盐矿回填料浆的制备方法：以镁水泥为胶凝材料，浮选尾盐为回填骨料，按一定比例混合搅拌即可制得。众所周知，镁水泥属于气硬性凝胶材料，具有抗压强度高、反应速度快、早期强度大等优点，但同时也具有易吸潮、不耐水等缺点”]，这就导致使用镁水泥制备的回填料浆在湿热环境条件下耐受性较差]。为克服以上缺陷，本文以活性由表1和表2可知，浮选尾盐中NaC1质量分氧化镁、浮选母液和尾盐为原料，并掺加少量抗水数超过88％，并且粒度较粗，+0．3mm质量分数剂制备回填料浆，研究抗水剂对镁水泥基地下光达84．45，易于料浆快速硬化，作为充填骨料较卤石矿回填料浆泌水率、不

5、同龄期抗压强度等物化性能响奎塞互溶性地下钾盐矿的绿色*收穑日期：2014—03—21·12··试验研究·IM&P化工矿物与加工2014年第9期为理想。轻烧氧化镁，产自连云港市盐化厂，主要抗水剂影响研究。跚氯氧M镁眦水泥眦抗眦水剂M种眦附类m较Ⅲ成分为MgO，外观呈白色粉末，采用加水水合法多[7。。，本试验选择石膏1、1磷1酸1两1种0盐．0类．O作．O为．O抗．1．．．：；：55555；：．．；．．1111111测得活性。为53，主要成分见表3。某光卤石水剂，考察其对料浆塌落度、泌水率、i抗压强l度l的矿在强制蒸发获得部分光卤石后的组成见表4。影响。料浆塌落度、泌水；

6、率和抗}压强度}测试方l法l●●●●●●●●●●H_●■●表3轻烧氧化镁化学成分选自GB／T50080—2002_12●2。●试3●验3●结4●果2●见2●表3●73。●4●4●O5O50O5050OMgOCaOFe盐酸不溶物其他2结果与讨论97665544335●●●●●●●●●●●质量分数表6所得料90浆98的89塌25落6度15、70O047056泌水率及各龄期抗压强度32221322211O63O8174198表4老卤化学成分●●●●●●●●■●●塌落度泌水率33各2龄期8抗8压强5度2／MOPa33802637O3O9O7KC1NaC1MgClzHzO／cm

7、／1d7d28d6．06O61560．296827857．826386627．6474757质量分数0．080．2831．5968．05●●●●●●●●●●■5．26667．579964．29204O．687241972797O7074．655．643．632．781．3试验过程4．175．252．692．223．773．992．291．54根据文献5的配比组成，并综合考虑所需抗6．302．241．621．75压强度、回填成本等因素，确定本试验物料关系5．452．091．341．104．8O1．221．210．98为：活性MgO与老卤中MgC1。摩尔