1.一种利用赤泥制备煤矿残采区充填膏体的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)收集废弃赤泥,分拣清理杂质和具备放射性、重金属污染的成分;
(2)测试赤泥的含水率、颗粒直径、渗透系数和膨胀系数,选取满足下述要求的赤泥:
含水率为20%~70%,颗粒直径≤2.4mm,渗透系数为0.6×10-5cm/sec~2.4×10-5cm/sec,膨胀系数为4.0×10-6~3.0×10-5;
(3)将步骤(2)选取的赤泥进行球磨,得到制备煤矿残采区充填膏体的超细粉体;
(4)利用颚式破碎机对煤矸石进行破碎,使其颗粒直径分布均小于15mm;
(5)分别用网眼为5mm和15mm的振动筛将步骤(4)中破碎的煤矸石进行筛分,得到制备煤矿残采区充填膏体的细骨料和粗骨料;
(6)利用步骤(3)制备的超细粉体,配制质量浓度为60%的赤泥水溶液,测试其pH值;
(7)向步骤(6)中制备的赤泥溶液中缓慢注入中和液,使其pH=7;
(8)向步骤(7)得到的浆液中加入粗骨料、细骨料和调节剂,混合均匀后,得到质量浓度为75%~90%的煤矿残采区充填膏体。
2.根据权利要求1所述的利用赤泥制备煤矿残采区充填膏体的方法,其特征在于,所述的步骤(3)中超细粉体的比表面积大于300m2/kg。
3.根据权利要求1所述的利用赤泥制备煤矿残采区充填膏体的方法,其特征在于,所述的步骤(5)中,粒径为1mm~5mm的煤矸石为细骨料,粒径为5mm~15mm的煤矸石为粗骨料。
4.根据权利要求1所述的利用赤泥制备煤矿残采区充填膏体的方法,其特征在于,所述的步骤(7)中和液为盐酸、硫酸、硝酸或醋酸中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的利用赤泥制备煤矿残采区充填膏体的方法,其特征在于,所述的步骤(8)中,制备的充填膏体各组分的重量配比为:粗骨料:23%~49%;细骨料:20%~25%;超细粉体:20%~25%;水:10%~25%;调节剂:1%~2%。
6.根据权利要求1所述的利用赤泥制备煤矿残采区充填膏体的方法,其特征在于,所述步骤(8)中调节剂包括减水剂、早强剂、膨胀剂和缓凝剂,其中减水剂选用密胺系减水剂或聚羧酸系高效减水剂,早强剂选用氯化钙、无水硫酸钠或三乙醇胺,膨胀剂选用氧化镁,缓凝剂选用葡萄糖酸钠或柠檬酸钠。
7.根据权利要求6所述的利用赤泥制备煤矿残采区充填膏体的方法,其特征在于,所述调节剂各组分的重量配比为:减水剂:20%~50%;早强剂:10%~50%;膨胀剂:10%~50%;缓凝剂:20%~50%。