為解決湖北三寧礦業挑水河磷礦選廠重介質作業尾礦直接堆存存在的污染環境和土地占用等問題,在對該尾礦進行性能測定的基礎上,開展了將其作為膠結材料用于充填采礦的可行性試驗. 結果表明:磷尾礦顆粒表面粗糙,有害元素含量低,可以作為膠結材料;磷尾礦為骨料制備的充填體不同齡期抗壓強度均隨灰砂比和料漿濃度增加而增強,但料漿濃度對充填體抗壓強度影響相對較大;充填料漿坍落度、坍落擴散度和稠度均隨灰砂比和料漿濃度增大而增大. 為進一步降低膠結材料成本,還進行了粉煤灰部分替代水泥作為膠結材料的可行性正交試驗. 結果表明:粉煤灰的添加有利于充填體強度的增高,尤其是后期強度的增長;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,且部分顆粒呈球形,使其在料漿中可以發揮滾珠軸承效應,減小了磷尾礦顆粒之間的摩擦力,進而提高了料漿的和易性;粉煤灰內部空隙多,隨著粉煤灰摻量的增加,需水量也隨之增大,導致充填料漿的黏稠性增大,阻礙了料漿中骨料的移動,進而使得坍落度和稠度隨粉煤灰摻量增加呈現先增后降的規律. 試驗確定的膠結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行膠結充填具有顯著的經濟、環境和社會效益.

    關鍵詞：粉煤灰   粗磷尾礦   膠結充填   正交試驗

陳博文,梅甫定 (中國地質大學(武漢)工程學院,湖北 武漢,430074)

盧開華 (湖北省荊門市國土資源局,湖北 荊門,448000)