一种提高微细粒尾砂充填体渗透速度与强度的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种矿山细颗粒尾砂充填技术，具体设及一种提高微细粒尾砂充填体 渗透速度与强度的方法。
【背景技术】
[0002] 利用尾砂充填的要求和目的：1、充填要求渗透性好，渗透速度快，充填体无积水无 糖化;2、充填体要求凝固时间短，且具有一定的抗压强度;3、最大限度的处理尾砂，包括粗 颗粒与细颗粒尾砂一并充填，减少矿山固体废物的排放。
[0003] 微细粒含量大的尾砂(微细粒粒度巧Own,微细粒含量45~50% )，堆巧过程中渗透 速度慢，尾矿库长期不能形成干堆，造成尾矿库安全隐患;运类尾砂用于充填，渗透速度慢， 在采场中充填体水长期不能排出，造成积水糖化，充填体不凝固或凝固时间长，甚至1~3年 都不能凝固，导致充填体强度低，甚至没有强度，制约了充填采矿的发展。
[0004] 现对微细粒含量大的尾砂充填，为了解决渗透速度慢，不凝固，强度低等技术难 题，采取高分级率排出细颗粒尾砂，只利用粗颗粒尾砂充填;提高水泥等胶凝材料的用量， 像细颗粒多的尾砂水泥用量要提高一倍，增大充填成本；充填技术上，微细颗粒尾砂含量 大，使得充填料浆浓度提不上，只能控制在62%~65%，容易导致料浆离析、脱水甚至堵管； 为了实现微细粒含量大的尾砂充填，需要增加大量的粗骨料，导致充填工艺复杂，技术难度 大，改变原有尾砂自流输送方式而需采用累送。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种提高微细尾砂大含量充填体渗透速度与强度的方法。
[0006]本发明的技术方案为:一种提高微细粒尾砂充填体渗透速度与强度的方法，采用 金属矿浮选全尾砂作为充填料骨料，配制成重量浓度为67%~72%的充填料置于揽拌机 内，按充填料浆试样体积20~35g/m 3渗入聚丙稀酷胺，然后揽拌28s~30s;或采用金属矿浮 选全尾砂和水泥，按水泥:尾砂为1:4的灰砂比，配制成重量浓度为67%~72%的料浆，按充 填料浆体积260~460g/m 3渗入聚丙稀酷胺，然后揽拌化S~35s。
[0007] 上述金属矿浮选全尾砂粒度巧Owii的微细粒含量45~50%。
[000引所用聚丙締酷胺为阴离子型，分子量为1200~1600万。
[0009]聚丙稀酷胺添加地点视充填料输送条件置于地表充填站。
[0010] 优选的，采用金属矿浮选全尾砂和水泥时，聚丙稀酷胺加入量270~390g/m3;只采 用金属矿浮选全尾砂时，聚丙稀酷胺加入量21~27g/m 3。
[0011] 本发明主要有下述的改进：
[0012] 1、在充填体中添加聚丙稀酷胺，使充填体中水泥和微细颗粒形成憎水基团与亲水 基团，水泥颗粒由絮团状分散成微细粒子，水泥与骨料比表面积增加，双方充分结合，提高 水泥效用，提高充填体强度。在憎水端和亲水端形成过程中，也使微细粒尾砂絮团分散成细 小的颗粒，使充填体形成水流动的微细通道，达到提高渗透速度的目的；
[001引2、揽拌时间控制在20~35s，聚丙稀酷胺加入充填料浆中，经过揽拌均匀、水化和 分散后，形成一定的凝固团体(胶体和似胶体），但当35s后再进行揽拌，会破坏已形成的絮 团体，充填体会回归到到原始状态;为了确保揽拌时间控制在20~35s，添加地点视充填料 输送条件置于地表充填站。
[0014] 在充填体中添加聚丙締酷胺和在混凝±中添加聚丙締酷胺，所起作用并不相同， 具体来说：
[0015] 在混凝±中添加聚丙締酷胺:聚丙締酷胺所含有的阴离子表面活性剂使混凝±中 水泥粒子互相分散，使水泥凝聚体包囊的游离水被释放出来，充分使凝聚的水泥团扩散，彻 底水化，结构密实，是为了达到增加砂浆强度的技术要求。
[0016] 而在充填体中添加聚丙締酷胺的作用主要是:提高水泥效用，提高充填体强度;提 高充填体渗透速度，其机理如上述。
[0017] 通过运用本发明的技术做大量试验证明：
[0018] 1、全尾砂非胶结充填料浆的渗透速度能明显提高，其中效果较突出的为：当每m3 充填料浆渗入聚丙稀酷胺21.5g，揽拌时间控制在30s时，充填料浆的渗透速度由2.083cm/h 提高到2.717cm/h，当每m 3充填料浆渗入聚丙稀酷胺26.6g，揽拌时间控制在28s时，充填料 浆的渗透速度由2.083cm/h提高到2.517cm/h，当每m 3充填料浆渗入聚丙稀酷胺31.5，揽拌 时间控制在28s时，充填料浆的渗透速度由2.083cm/h提高到2.295cm/h;
[0019] 2、全尾砂胶结充填的充填体强度能显著改善，充填体早期强度发展正常且凝固时 间短，后期强度提高明显，可W由2.24M化发展到3.09MPa，最大提高幅度为0.85MPa。
[0020] 本发明的优点在于：（1)提高全尾砂充填体的渗透速度，使充填体快速凝固；（2)有 利于提高充填体强度，节约水泥，降低充填成本；（3)有利于全尾砂充填料浆充填后快速为 人工和伊运机作业提供条件，提高生产效率;（4)渗量小，工艺简单，成本低。
【附图说明】
[0021] 附图1为本发明一个【具体实施方式】的添加剂添加装置，由储料槽、进料斗、架管阀、 出料斗组成。
【具体实施方式】
[0022] 本发明所用聚丙締酷胺为阴离子型，分子量为1200~1600万，固含量>88%，对其 他指标没有特殊要求。
[0023] 本发明检验所述提高充填体渗透速度与强度的方法如下：
[0024] 1、充填体渗透速度测试：
[0025] 采用金属矿浮选全尾砂作为充填料骨料，全尾砂配制重量浓度为67%~72%;按 同一质量浓度配制两组试样:一组充填料浆按试样体积20~35g/m 3渗入聚丙稀酷胺，另一 组充填料浆试样不渗入聚丙稀酷胺;将配好的充填料浆置入渗透装置内，根据不同时间段 渗透水量核算渗透速度。
[0026] 2、充填体强度测试：
[0027]采用金属矿浮选全尾砂与水泥作为充填料骨料，配制重量浓度为67 %~72 %的料 浆试样；按同一质量浓度配制两组试样：一组充填料浆按试样体积2