一种全固废复合采矿充填固碳胶凝材料的生产方法及应用

技术领域

本发明属于填充法采矿领域，尤其涉及一种全固废复合采矿充填固碳胶凝材料的生产方法及应用。

背景技术

矿化固碳是利用硅酸盐、MgO、CaO等与CO

采矿充填通常以硅酸盐水泥为胶凝材料，水泥生产需高温分解工艺，耗能高，同时石灰石分解释放大量CO

基于矿渣的胶凝材料用于采矿充填，通常是与水泥类似的水硬化原理，起主要作用的是同样可用于生产混凝土的富含水硬化矿相的粒化高炉渣等有限工业固废，无法大规模应用钢渣、硼泥等固废，而且不具备固碳能力。以钢渣为主体以脱硫石膏为激活剂的填充胶凝材料因强度不能满足支撑开采矿柱，只限嗣后二次填充。

专利申请号CN202210739976.5，公开了一种全固废矿井封存膏体及制备方法，公开了胶凝材料为钢渣粉及甲酸和乙酸等，在养护阶段固化70％-100％浓度CO

专利CN 202110559255.1，公开了一种尾砂碳化胶结充填的方法，利用钢渣及建筑垃圾等高氧化钙、氧化镁含量固废加工填充胶凝材料，需布置专门的CO

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种全固废复合采矿充填固碳胶凝材料的生产方法及应用，满足填充法采矿不同阶段对充填强度要求，在填充物混配、输送、养护等环节均可吸收并固定CO

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种全固废复合采矿充填固碳胶凝材料的生产方法，包括以下步骤：

1)原料按重量份计包括

源自钢渣的C

源自硼泥、菱镁尾矿的活性氧化镁粉20-40份；

源自硼泥的镁橄榄石渣粉 0-20份；

源自硼泥的Mg(OH)

2)将除Mg(OH)

3)将所述的Mg(OH)

4)混制

将步骤2)搅拌均匀的混合料、步骤3)的CO

其中，物料按重量份计：

混合料和CO

尾矿粉50-70份；

其他固废添加物0-37份。

所述的其他固废添加物为粉煤灰、脱硫石膏中的一种以上。

所述的工业废气中CO

所述的C

所述的Mg(OH)

所述的活性氧化镁粉的制备：对硼泥、菱镁尾矿在650-750℃焙烧制取活性氧化镁粉体。

一种全固废复合采矿充填固碳胶凝材料的应用，所述的固碳胶凝材料应用在采矿充填中，将所述的固碳胶凝材料运至充填站，再由管道输送到填充区，在管道中通入富含CO

所述的填充区为封闭空间，在28天以上保持CO

所述的富含CO

所述的液、固、气三相流输送中，工业废气体积比为8％-15％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明以钢渣、硼泥、粉煤灰、脱硫灰等难利用固体废弃物为原料，制造难溶硅酸盐-MgO-CaO-CO

本发明使用传统水泥避免产生的难溶硅酸盐和活性MgO、镁橄榄石三个系列碳固化材料调配，满足填充材料早期、中期强度要求，以及在混料、输送、养护及长期吸收CO

该胶凝材料制备过程中加二氧化碳饱和水、Mg(OH)

具体实施方式

下面对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

全固废复合采矿充填固碳胶凝材料的生产方法，包括以下步骤：

S1、原料主要是富集难溶硅酸盐、活性MgO、镁橄榄石三个系列CO

原料包括：

源自钢渣等固废富含C

各实施例中原料配比见表1。

表1：

S2、将除Mg(OH)

S3、将S1中Mg(OH)

S4、充填用浆料混制，将S2的混合料、CO

各实施例中物料配比见表2。

表2

S5、充填，将S4得到的固碳胶凝材料运至充填站，再由管道输送到填充区，在管道中通入富含CO

其中，填充区为封闭空间，在28天以上保持适度CO

全固废复合采矿充填固碳胶凝材料可满足充填体28天强度不小于2.15MPa的需求，72h固碳率>1.1％。