一種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法，包括如下步驟：將選礦后的尾鹽和脫水后的老鹵混合得到混合料漿；按質(zhì)量比稱(chēng)取26-75份混合料漿與84-182份地表固體NaCl，攪拌均勻得到充填基材；向充填基材中加入10-11份生石灰，在室溫下經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笮纬沙涮盍蠞{；將充填料漿輸送到地下光鹵石礦采空區(qū)。本發(fā)明投資小，運(yùn)行費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)合理，安全環(huán)保。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及礦山地下開(kāi)采采空區(qū)充填技術(shù)，具體為一種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光鹵石礦作為自然界固體鉀鹽礦的主要存在形態(tài)之一，無(wú)論采用固體開(kāi)采還是液體開(kāi)采，都會(huì)產(chǎn)生大量的尾礦。
[0003]根據(jù)國(guó)家對(duì)礦山環(huán)保方面的要求，光齒石礦選礦后尾礦(用光齒石礦生產(chǎn)產(chǎn)品，其尾礦量約為產(chǎn)品規(guī)模的5-7倍)不能在地面上堆放，也不可排放。目前采用固體尾鹽堆存地表或部分回填井下，老鹵地面池存、罐存或蒸發(fā)成鎂片的處理方式均不能消除污染源的存在。
[0004]利用尾礦作為充填主料，配制充填料漿充填地下采空區(qū)，成為有效消除污染源的主要方式。然而傳統(tǒng)的做法是將蒸發(fā)后老鹵(主要為MgCl2和NaCl)與選礦尾鹽(主要為NaCl和MgCl2)混合，配成高濃度漿體充填料充填采空區(qū)。對(duì)于含溢晶石層的光鹵石鉀鹽礦的開(kāi)采，這種漿體充填料對(duì)礦柱的穩(wěn)定性影響有待于驗(yàn)證。
[0005]老鹵和尾鹽混合的高濃度漿體充填料不具抗壓強(qiáng)度。為了防止采空區(qū)塌陷，需適當(dāng)加大礦柱尺寸，以保證礦山開(kāi)采安全，與此同時(shí)將會(huì)降低礦石回采率。若將老鹵繼續(xù)蒸發(fā)成水氯鎂石固體充填采空區(qū)，充填工藝復(fù)雜，需增加投資和成本。
[0006]CN201010164701公開(kāi)的鉀鹽礦采空區(qū)充填方法，是一種以鎂水泥和鉀鹽礦的尾鹽作為充填料的采空區(qū)充填方法，不能有效解決光鹵石礦選礦后產(chǎn)生的老鹵排放問(wèn)題。CN201110034109公開(kāi)的一種光鹵石礦采空區(qū)的充填方法，是將光鹵石礦選礦后的母液進(jìn)行兩次蒸發(fā)后，以老鹵和析出鹵晶的兩相混合物，加入白云巖礦經(jīng)煅燒、破碎、磨礦、過(guò)篩后的CaO粉末作為固化劑，充分?jǐn)嚢韬笮纬沙涮盍线M(jìn)行空區(qū)充填的方法，存在問(wèn)題有:一是兩次蒸發(fā)母液需足夠的鹽田和大量的熱源，二是制備CaO粉末的工藝流程需增加投資。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種投資小，運(yùn)行費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)合理，安全環(huán)保的含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法。
[0008]本發(fā)明提出了一種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法，包括如下步驟:
51、將含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦選礦得到尾鹽和老鹵，將所述老鹵利用高效濃密機(jī)進(jìn)行脫水；
52、將所述尾鹽和所述脫水后的老鹵進(jìn)行混合后，在室溫下攪拌均勻得到固相質(zhì)量濃度為18-35%的混合料漿，攪拌時(shí)間為30-45min，攪拌轉(zhuǎn)速為30_40r/min ；
53、將原料進(jìn)行配比，按質(zhì)量比稱(chēng)取26-75份混合料漿、84-182份地表固體NaCl與10-11份生石灰，其中地表固體NaCl為選礦后產(chǎn)生大量的固體NaCl廢棄在地表； 54、向S2所述混合料漿在室溫下加入地表固體NaCl繼續(xù)攪拌得到充填基材，攪拌時(shí)間為 30-40min，攪拌轉(zhuǎn)速為 50_60r/min ；
55、向S4制備得到的充填基材中加入生石灰，在室溫下經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笮纬晒滔噘|(zhì)量濃度為70-76%的充填料漿，攪拌時(shí)間為0.5-lh，攪拌轉(zhuǎn)速為70-80r/min ；
56、將S5制備的充填料漿輸送到地下光鹵石礦采空區(qū)。
[0009]優(yōu)選的，所述混合料漿的主要成分為MgCl2和NaCl。
[0010]優(yōu)選的，S6中，將S5制備的充填料漿經(jīng)管道自流或加壓泵送至地下光鹵石礦采空區(qū)。
[0011]對(duì)本發(fā)明中的地表固體NaCl進(jìn)行描述，由于礦山的地下采空區(qū)沒(méi)有進(jìn)行充填，選礦后的尾鹽基本均堆砌在地表，并未加以利用，其中包含了大量的固體NaCl，本發(fā)明中利用此部分NaCl作為凝固充填基材的骨料，調(diào)節(jié)充填料漿的濃度。
[0012]本發(fā)明向充填料漿中加入生石灰作為固化劑，可以解決充填漿體內(nèi)含水對(duì)礦柱及圍巖的軟化，有效維護(hù)采礦安全，提高礦石回采率；而且由于光鹵石礦選礦后產(chǎn)生的老鹵相對(duì)較多，尾鹽氯化鈉相對(duì)較少，適量加入地表堆存的廢棄氯化鈉，不但可以解決光鹵石礦選礦后產(chǎn)生的老鹵和尾鹽對(duì)礦山環(huán)境的污染問(wèn)題，而且可以減輕地表堆棄砌尾鹽對(duì)壞境破壞的壓力，可產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益以及社會(huì)效益。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明提出的一種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法工藝流程圖。
[0014]圖2是本發(fā)明提出的一種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法所得的不同初始固相質(zhì)量濃度的充填料漿進(jìn)行3天的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的結(jié)果。
[0015]圖3是本發(fā)明提出的一種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法所得的不同初始固相質(zhì)量濃度的充填料漿進(jìn)行室內(nèi)測(cè)試試件塌落度測(cè)試的結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明一種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法，包括如下步驟:
51、將含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦選礦得到尾鹽和老鹵，將所述老鹵利用高效濃密機(jī)進(jìn)行脫水；
52、將所述尾鹽和所述脫水后的老鹵進(jìn)行混合后，在室溫下攪拌均勻得到固相質(zhì)量濃度為18-35%的混合料漿，攪拌時(shí)間為30-45min，攪拌轉(zhuǎn)速為30_40r/min ；
53、將原料進(jìn)行配比，按質(zhì)量比稱(chēng)取26-75份混合料漿、84-182份地表固體NaCl與10-11份生石灰，其中地表固體NaCl為選礦后產(chǎn)生大量的固體NaCl廢棄在地表；
54、向S2所述混合料漿在室溫下加入地表固體NaCl繼續(xù)攪拌得到充填基材，攪拌時(shí)間為 30-40min，攪拌轉(zhuǎn)速為 50_60r/min ；
55、向S4制備得到的充填基材中加入生石灰，在室溫下經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笮纬晒滔噘|(zhì)量濃度為70-76%的充填料漿，攪拌時(shí)間為0.5-lh，攪拌轉(zhuǎn)速為70-80r/min ；
56、將S5制備的充填料漿輸送到地下光鹵石礦采空區(qū)。
[0017]下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。[0018]實(shí)施例1
本發(fā)明一種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法，包括如下步驟:
51、將含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦選礦得到尾鹽和老鹵，將所述老鹵利用高效濃密機(jī)進(jìn)行脫水；
52、將所述尾鹽和所述脫水后的老鹵進(jìn)行混合后，在室溫下攪拌均勻得到固相質(zhì)量濃度為18%的混合料衆(zhòng),攪拌時(shí)間為30min,攪拌轉(zhuǎn)速為30r/min,所述混合料衆(zhòng)的主要成分為MgCl2 和 NaCl ；
53、將原料進(jìn)行配比，按質(zhì)量比稱(chēng)取26份混合料漿、84份地表固體NaCl與10份生石灰，其中地表固體NaCl為選礦后產(chǎn)生大量的固體NaCl廢棄在地表；
54、向S2所述混合料漿在室溫下加入地表固體NaCl繼續(xù)攪拌得到充填基材，攪拌時(shí)間為30min,攪拌轉(zhuǎn)速為50r/min ；
55、向S4制備得到的充填基材中加入生石灰，在室溫下經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笮纬晒滔噘|(zhì)量濃度為70%的充填料漿，攪拌時(shí)間為0.5h，攪拌轉(zhuǎn)速為70r/min ；
56、將S5制備的充填料漿經(jīng)管道自流或加壓泵送至地下光鹵石礦采空區(qū)。
[0019]實(shí)施例2
本發(fā)明一種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法，包括如下步驟:
51、將含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦選礦得到尾鹽和老鹵，將所述老鹵利用高效濃密機(jī)進(jìn)行脫水；
52、將所述尾鹽和所述脫水后的老鹵進(jìn)行混合后，在室溫下攪拌均勻得到固相質(zhì)量濃度為35%的混合料衆(zhòng),攪拌時(shí)間為45min,攪拌轉(zhuǎn)速為40r/min,所述混合料衆(zhòng)的主要成分為MgCl2 和 NaCl ；
53、將原料進(jìn)行配比，按質(zhì)量比稱(chēng)取75份混合料漿、182份地表固體NaCl與11份生石灰，其中地表固體NaCl為選礦后產(chǎn)生大量的固體NaCl廢棄在地表；
54、向S2所述混合料漿在室溫下加入地表固體NaCl繼續(xù)攪拌得到充填基材，攪拌時(shí)間為40min,攪拌轉(zhuǎn)速為60r/min ；
55、向S4制備得到的充填基材中加入生石灰，在室溫下經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笮纬晒滔噘|(zhì)量濃度為76%的充填料漿，攪拌時(shí)間為lh，攪拌轉(zhuǎn)速為80r/min ；
56、將S5制備的充填料漿經(jīng)管道自流或加壓泵送至地下光鹵石礦采空區(qū)
實(shí)施例3
本發(fā)明一種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法，包括如下步驟:
51、將含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦選礦得到尾鹽和老鹵，將所述老鹵利用高效濃密機(jī)進(jìn)行脫水；
52、將所述尾鹽和所述脫水后的老鹵進(jìn)行混合后，在室溫下攪拌均勻得到固相質(zhì)量濃度為20%的混合料衆(zhòng),攪拌時(shí)間為35min,攪拌轉(zhuǎn)速為38r/min,所述混合料衆(zhòng)的主要成分為MgCl2 和 NaCl ；
53、將原料進(jìn)行配比，按質(zhì)量比稱(chēng)取28份混合料漿、90份地表固體NaCl與10份生石灰按質(zhì)量比稱(chēng)取26-75份混合料漿、84-182份地表固體NaCl與10-11份生石灰，其中地表固體NaCl為選礦后產(chǎn)生大量的固體NaCl廢棄在地表；
54、向S2所述混合料漿在室溫下加入地表固體NaCl繼續(xù)攪拌得到充填基材，攪拌時(shí)間為32min,攪拌轉(zhuǎn)速為55r/min ；
55、向S4制備得到的充填基材中加入生石灰，在室溫下經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笮纬晒滔噘|(zhì)量濃度為71%的充填料漿，攪拌時(shí)間為0.6h，攪拌轉(zhuǎn)速為75r/min ；
56、將S5制備的充填料漿經(jīng)管道自流或加壓泵送至地下光鹵石礦采空區(qū)
實(shí)施例4
本發(fā)明一種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法，包括如下步驟:
51、將含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦選礦得到尾鹽和老鹵，將所述老鹵利用高效濃密機(jī)進(jìn)行脫水；
52、將所述尾鹽和所述脫水后的老鹵進(jìn)行混合后，在室溫下攪拌均勻得到固相質(zhì)量濃度為32%的混合料衆(zhòng),攪拌時(shí)間為40min,攪拌轉(zhuǎn)速為38r/min,所述混合料衆(zhòng)的主要成分為MgCl2 和 NaCl ；
53、將原料進(jìn)行配比，按質(zhì)量比稱(chēng)取70份混合料漿、170份地表固體NaCl與11份生石灰，其中地表固體NaCl為選礦后產(chǎn)生大量的固體NaCl廢棄在地表；
54、向S2所述混合料漿在室溫下加入地表固體NaCl繼續(xù)攪拌得到充填基材，攪拌時(shí)間為0.8h，攪拌轉(zhuǎn)速為78r/min ；
55、向S4制備得到的充填基材中加入生石灰，在室溫下經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笮纬晒滔噘|(zhì)量濃度為74%的充填料漿，攪拌時(shí)間為38min，攪拌轉(zhuǎn)速為58r/min ；
56、將S5制備的充填料漿經(jīng)管道自流或加壓泵送至地下光鹵石礦采空區(qū)
實(shí)施例5
本發(fā)明一種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法，包括如下步驟:
51、將含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦選礦得到尾鹽和老鹵，將所述老鹵利用高效濃密機(jī)進(jìn)行脫水；
52、將所述尾鹽和所述脫水后的老鹵進(jìn)行混合后，在室溫下攪拌均勻得到固相質(zhì)量濃度為24%的混合料衆(zhòng),攪拌時(shí)間為35min,攪拌轉(zhuǎn)速為34r/min,所述混合料衆(zhòng)的主要成分為MgCl2 和 NaCl ；
53、將原料進(jìn)行配比，按質(zhì)量比稱(chēng)取35份混合料漿、95份地表固體NaCl與10份生石灰，其中地表固體NaCl為選礦后產(chǎn)生大量的固體NaCl廢棄在地表；
54、向S2所述混合料漿在室溫下加入地表固體NaCl繼續(xù)攪拌得到充填基材，攪拌時(shí)間為30min,攪拌轉(zhuǎn)速為54r/min ；
55、向S4制備得到的充填基材中加入生石灰，在室溫下經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笮纬晒滔噘|(zhì)量濃度為72%的充填料漿，攪拌時(shí)間為0.75h，攪拌轉(zhuǎn)速為74r/min ；
56、將S5制備的充填料漿經(jīng)管道自流或加壓泵送至地下光鹵石礦采空區(qū)
實(shí)施例6
本發(fā)明一種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法，包括如下步驟:
51、將含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦選礦得到尾鹽和老鹵，將所述老鹵利用高效濃密機(jī)進(jìn)行脫水；
52、將所述尾鹽和所述脫水后的老鹵進(jìn)行混合后，在室溫下攪拌均勻得到固相質(zhì)量濃度為30%的混合料衆(zhòng),攪拌時(shí)間為40min,攪拌轉(zhuǎn)速為36r/min,所述混合料衆(zhòng)的主要成分為MgCl2 和 NaCl ； 53、將原料進(jìn)行配比，按質(zhì)量比稱(chēng)取60份混合料漿、160份地表固體NaCl與11份生石灰，其中地表固體NaCl為選礦后產(chǎn)生大量的固體NaCl廢棄在地表；
54、向S2所述混合料漿在室溫下加入地表固體NaCl繼續(xù)攪拌得到充填基材，攪拌時(shí)間為36min,攪拌轉(zhuǎn)速為56r/min ；
55、向S4制備得到的充填基材中加入生石灰，在室溫下經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笮纬晒滔噘|(zhì)量濃度為75%的充填料漿，攪拌時(shí)間為lh，攪拌轉(zhuǎn)速為76r/min ；
56、將S5制備的充填料漿經(jīng)管道自流或加壓泵送至地下光鹵石礦采空區(qū) 實(shí)施例7
本發(fā)明一種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法，包括如下步驟:
51、將含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦選礦得到尾鹽和老鹵，將所述老鹵利用高效濃密機(jī)進(jìn)行脫水；
52、將所述尾鹽和所述脫水后的老鹵進(jìn)行混合后，在室溫下攪拌均勻得到固相質(zhì)量濃度為27%的混合料衆(zhòng),攪拌時(shí)間為40min,攪拌轉(zhuǎn)速為35r/min,所述混合料衆(zhòng)的主要成分為MgCl2 和 NaCl ；
53、將原料進(jìn)行配比，按質(zhì)量比稱(chēng)取50份混合料漿、135份地表固體NaCl與10.5份生石灰，其中地表固體NaCl為選礦后產(chǎn)生大量的固體NaCl廢棄在地表；
54、向S2所述混合料漿在室溫下加入地表固體NaCl繼續(xù)攪拌得到充填基材，攪拌時(shí)間為35min,攪拌轉(zhuǎn)速為55r/min ；
55、向S4制備得到的充填基材中加入生石灰，在室溫下經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笮纬晒滔噘|(zhì)量濃度為73%的充填料漿，攪拌時(shí)間為0.7h，攪拌轉(zhuǎn)速為75r/min ；
56、將S5制備的充填料漿經(jīng)管道自流或加壓泵送至地下光鹵石礦采空區(qū)
對(duì)實(shí)施例1-7所得的充填料漿進(jìn)行3天的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和室內(nèi)測(cè)試試件塌落度測(cè)試，結(jié)果如圖2和圖3所示。
[0020]圖2為本發(fā)明所得的不同初始固相質(zhì)量濃度的充填料漿進(jìn)行3天的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的結(jié)果，具體為充填料漿初始固相質(zhì)量濃度與3天試件抗壓強(qiáng)度的關(guān)系。
[0021]圖3為本發(fā)明所得的不同初始固相質(zhì)量濃度的充填料漿進(jìn)行室內(nèi)測(cè)試試件塌落度測(cè)試的結(jié)果，具體為充填料漿初始固相質(zhì)量濃度與可輸送時(shí)間的關(guān)系。
[0022]通過(guò)圖2和圖3所示，可以得出結(jié)論:本發(fā)明所得的充填料漿初始固相質(zhì)量濃度在75%時(shí)，3天試件抗壓強(qiáng)度性能和可輸送時(shí)間同時(shí)達(dá)到最佳。
[0023]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法，其特征在于，包括如下步驟: 51、將含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦選礦得到尾鹽和老鹵，將所述老鹵利用高效濃密機(jī)進(jìn)行脫水； 52、將所述尾鹽和所述脫水后的老鹵進(jìn)行混合后，在室溫下攪拌均勻得到固相質(zhì)量濃度為18-35%的混合料漿，攪拌時(shí)間為30-45min，攪拌轉(zhuǎn)速為30_40r/min ； 53、將原料進(jìn)行配比，按質(zhì)量比稱(chēng)取26-75份混合料漿、84-182份地表固體NaCl與10-11份生石灰，其中地表固體NaCl為選礦后產(chǎn)生大量的固體NaCl廢棄在地表； 54、向S2所述混合料漿在室溫下加入地表固體NaCl繼續(xù)攪拌得到充填基材，攪拌時(shí)間為 30-40min，攪拌轉(zhuǎn)速為 50_60r/min ； 55、向S4制備得到的充填基材中加入生石灰，在室溫下經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笮纬晒滔噘|(zhì)量濃度為70-76%的充填料漿，攪拌時(shí)間為0.5-lh，攪拌轉(zhuǎn)速為70-80r/min ； 56、將S5制備的充填料漿輸送到地下光鹵石礦采空區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法，其特征在于，所述混合料漿的主要成分為MgCl2和NaCl。
3.如權(quán)利要求1所述含溢晶石層的光鹵石型鉀鹽礦采空區(qū)充填方法，其特征在于，S6中，將S5制備的充填料漿經(jīng)管道自流或加壓泵送至地下光鹵石礦采空區(qū)。
【文檔編號(hào)】C04B28/10GK103953389SQ201410159973
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】楊官濤 申請(qǐng)人:化工部長(zhǎng)沙設(shè)計(jì)研究院