為解決湖北三寧礦業(yè)挑水河磷礦選廠重介質(zhì)作業(yè)尾礦直接堆存存在的污染環(huán)境和土地占用等問(wèn)題,在對(duì)該尾礦進(jìn)行性能測(cè)定的基礎(chǔ)上,開展了將其作為膠結(jié)材料用于充填采礦的可行性試驗(yàn). 結(jié)果表明:磷尾礦顆粒表面粗糙,有害元素含量低,可以作為膠結(jié)材料;磷尾礦為骨料制備的充填體不同齡期抗壓強(qiáng)度均隨灰砂比和料漿濃度增加而增強(qiáng),但料漿濃度對(duì)充填體抗壓強(qiáng)度影響相對(duì)較大;充填料漿坍落度、坍落擴(kuò)散度和稠度均隨灰砂比和料漿濃度增大而增大. 為進(jìn)一步降低膠結(jié)材料成本,還進(jìn)行了粉煤灰部分替代水泥作為膠結(jié)材料的可行性正交試驗(yàn). 結(jié)果表明:粉煤灰的添加有利于充填體強(qiáng)度的增高,尤其是后期強(qiáng)度的增長(zhǎng);充填料漿坍落度隨灰砂比、料漿濃度和粉煤灰摻量增大均先增后減,且影響程度由強(qiáng)到弱依次為灰砂比>料漿濃度>粉煤灰摻量. 由于粉煤灰顆粒粒度細(xì),且部分顆粒呈球形,使其在料漿中可以發(fā)揮滾珠軸承效應(yīng),減小了磷尾礦顆粒之間的摩擦力,進(jìn)而提高了料漿的和易性;粉煤灰內(nèi)部空隙多,隨著粉煤灰摻量的增加,需水量也隨之增大,導(dǎo)致充填料漿的黏稠性增大,阻礙了料漿中骨料的移動(dòng),進(jìn)而使得坍落度和稠度隨粉煤灰摻量增加呈現(xiàn)先增后降的規(guī)律. 試驗(yàn)確定的膠結(jié)材料最佳配比為灰砂比0. 250、料漿濃度80%、粉煤灰摻量1. 00. 利用粉煤灰和粗磷尾礦進(jìn)行膠結(jié)充填具有顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益.

    關(guān)鍵詞：粉煤灰   粗磷尾礦   膠結(jié)充填   正交試驗(yàn)

陳博文,梅甫定 (中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院,湖北 武漢,430074)

盧開華 (湖北省荊門市國(guó)土資源局,湖北 荊門,448000)