矿渣-粉煤灰基胶凝材料性能调控及其在铅锌矿尾砂胶结充填中的应用

摘要：

尾砂胶结充填(Cemented Paste Backfill,CPB)是目前大规模消纳尾矿的主要方式,然而作为CPB中最常用的胶凝材料,普通硅酸盐水泥(Ordinary Portland Cement,OPC)的高成本限制了CPB的大规模推广应用,并且OPC大量使用不利于"双碳"目标的实现,因此需要研发新型的充填胶凝材料.利用煅烧层状双氢氧化物(CLDH)对Na2CO3激发高炉矿渣(Blast Furnace Slag,BFS)-粉煤灰(Fly Ash,FA)基胶凝材料进行改性,使其适用于铅锌矿尾砂胶结充填.一方面CLDH可以消耗反应体系中的CO2-3,提高反应体系的pH值,进而促进反应,另一方面CLDH在重新水化过程中生成LDH,有利于对重金属的固化.通过研究胶凝材料的水化热、反应产物以及CPB样品的流动性、抗压强度和重金属固化效果,得出胶凝材料的最优配比.研究结果表明,样品B50FA50-CL5-Ca5具有最佳的综合性能.当胶凝材料和尾砂重量比为1:6、料浆浓度为70 wt％ 时,充填体3 d和28 d抗压强度分别为1.21 Mpa和2.77 Mpa,并且重金属的固化效果符合国家相关标准.

关键词：铅锌矿尾砂、碳酸钠、抗压强度、煅烧层状双氢氧化物、胶结充填

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分类号：TD853.34(矿山开采)

资助基金：国家自然科学基金;吕梁市科技局资助项目;吕梁市科技局资助项目;山西省教改项目

在线出版日期：2023-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：93-101