专利名称：用于矿山充填的磷渣复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及井下采区充入的充填物，具体而言，涉及用于矿山充填的磷渣复合材料及其制备方法。
背景技术：
中国专利申请件200710193247. X号公开了一种磷石膏用于矿山采空区胶结充填的方法，是以水泥水淬铁(钢)渣磷石膏石灰=O. 8 I. 2 : I. 2 O. 8 : 10 14 O. 4 O. 8，再配入水混合搅拌成重量浓度为55% 65%的充填料浆；中国专利 ZL200710077624. 3号公开了磷石膏胶结后充填采矿法及其制浆工艺，是以水泥和粉煤灰为胶凝材料，以磷石膏为主要填料进行矿山充填的技术，其水泥、粉煤灰、磷石膏的用量比在 1:1: 4 6，14天的强度仅2 3MPa。以上专利技术存在的不足主要表现在充填料的前期强度不高，对矿山井下生产存在一定影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于矿山充填的磷渣复合材料，它可以替代水泥，从而降低填充料的成本，更多地消耗磷石膏，创造经济效益，利于环境保护。本发明的又一目的在于提供上述磷渣复合材料的制备方法，以提高充填体的早期强度，为矿山井下生产争取时间，提高生产效率。发明人提供的用于矿山充填的新型磷渣复合材料，是由磷渣粉、柠檬酸或三乙酸、 碳酸盐、氟硅酸盐、重质碳酸钙、水泥熟料作为原料制成的，上述各原料的重量比依次为 (20 80) (O. I 3) (O. I 5. 5) (O. 5 9. 5) (O. 2 8) (2 40)。上述复合材料中，所述磷渣粉是黄磷电炉在生产中排出的水淬渣，其细度为200 目筛余量小于10% ;磷渣粉可用水淬高炉矿渣粉等工业废渣代替。上述复合材料中，所述柠檬酸或三乙酸为无水化合物。上述复合材料中，所述碳酸盐中含有的氯化物< O. 9%。上述复合材料中，所述氟硅酸盐的细度为200目筛余量小于5%。上述复合材料中，所述重质碳酸钙的细度为200目筛余量小于15%。上述复合材料中，所述水泥熟料中的CaO. SiO2 . Al2O3和Fe2O3的含量总和在90% 以上。发明人提供的磷渣复合材料的制备方法是先将柠檬酸或三乙酸、碳酸盐、氟硅酸盐、重质碳酸钙按上述比例称量后，混合均匀，得物料A ;再将物料A与磷渣粉，按上述比例称量后，混合均匀，得物料B ;最后将物料B与水泥熟料按一定比例称量后，混合均匀，即得用于矿山充填的磷渣复合材料成品。发明人提供的磷渣复合材料的使用方法是用于磷石膏胶结后充填采矿法，代替水泥、粉煤灰，与磷石膏制成胶凝材料，进行采矿后充填。本发明的优点在于(1)该材料可以替代水泥，其成本远低于水泥价格，从而降低填充料的成本；(2)磷石膏用量大幅度提高，磷渣复合材料与磷石膏用量的比例可达到 I 3 20; (3)提高充填料的前期强度，充填体试块3天抗压强度O. 9 I. IMPa ;7天抗压强度2. I 3. IMPa ；14天抗压强度4. 2 4. 6MPa ；28天抗压强度5. 8MPa以上。本发明符合国家循环经济和可持续发展政策要求。适用于有磷矿山和磷肥生产的企业。
具体实施例方式实施例I
取磷渣粉50kg、无水柠檬酸I. 5kg、含氯化物彡O. 9%的碳酸盐3kg、细度为200目筛余量小于5%的氟硅酸盐6kg、细度为200目筛余量小于15%的重质碳酸钙8kg、CaO. SiO2 .Al203和Fe2O3的含量总和在90%以上的水泥熟料20kg作为原料。先将柠檬酸、碳酸盐、氟硅酸盐、重质碳酸钙混合均匀，得物料A ;再将物料A与磷渣粉混合均匀，得物料B ;最后将物料B与水泥熟料混合均匀，即得替代水泥用于矿山充填的磷渣复合材料成品。实施例I充填应用技术指标对比
权利要求
1.一种用于矿山充填的磷渣复合材料，其特征在于它是由磷渣粉、柠檬酸或三乙酸、 碳酸盐、氟硅酸盐、重质碳酸钙、水泥熟料作为原料制成的，上述各原料的重量比依次为 (20 80) (O. I 3) (O. I 5. 5) (O. 5 9. 5) (O. 2 8) (2 40)。
2.根据权利要求I所述的磷渣复合材料，其特征在于所述磷渣粉是黄磷电炉在生产中排出的水淬洛，其细度为200目筛余量小于10%。
3.根据权利要求I所述的磷渣复合材料，其特征在于所述柠檬酸或三乙酸为无水合物。
4.根据权利要求I所述的磷渣复合材料，其特征在于所述碳酸盐中含有的氯化物质量分数彡0.9%。
5.根据权利要求I所述的磷渣复合材料，其特征在于所述氟硅酸盐的细度为200目筛余量小于5%。
6.根据权利要求I所述的磷渣复合材料，其特征在于所述重质碳酸钙的细度为200目筛余量小于15%。
7.根据权利要求I所述的磷渣复合材料，其特征在于所述水泥熟料中CaO.SiO2 . Al2O3 和Fe2O3的含量总和在90%以上。
8.制备权利要求I所述磷渣复合材料的方法，其特征是先将柠檬酸或三乙酸、碳酸盐、 氟硅酸盐、重质碳酸钙按上述比例称量后，混合均匀，得物料A ;再将物料A与磷渣粉，按上述比例称量后，混合均匀，得物料B ;最后将物料B与水泥熟料按上述比例称量后，混合均匀，即得用于矿山充填的磷渣复合材料成品。
全文摘要
本发明公开了一种用于矿山充填的磷渣复合材料及其制备方法，该材料是以磷渣粉、柠檬酸或三乙酸、碳酸盐、氟硅酸盐、重质碳酸钙、水泥熟料作原料制成的，各原料重量比依次为(20～80)∶(0.1～3)∶(0.1～5.5)∶(0.5～9.5)∶(0.2～8)∶(2～40)。制法是先将柠檬酸或三乙酸、碳酸盐、氟硅酸盐、重质碳酸钙按比例称量后，混合均匀，得物料A；再将物料A与磷渣粉，按比例称量后，混合均匀，得物料B；最后将物料B与水泥熟料按比例称量后，混合均匀,即得。本发明的优点在于(1)该材料可以替代水泥，从而降低填充料的成本；(2)磷石膏用量大幅度提高，缓解磷化工企业环保压力；(3)提高充填料的前期强度。适用于有磷矿山和磷肥生产的企业。
文档编号C04B18/04GK102584125SQ20121004139
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月23日 优先权日2012年2月23日
发明者刘敏, 李泽钢, 杨步雷, 杨永彬, 邓竹林 申请人:贵州开磷(集团)有限责任公司