矿渣-粉煤灰基胶凝材料性能调控及其在铅锌矿尾砂胶结充填中的应用

作者：常悦; 赵志云; 王向玲; 薛利国

来源：有色金属工程, 2023, 13(04): 93-101.

• 铅锌矿尾砂
• 碳酸钠
• 抗压强度
• 煅烧层状双氢氧化物
• 胶结充填

尾砂胶结充填(Cemented Paste Backfill, CPB)是目前大规模消纳尾矿的主要方式，然而作为CPB中最常用的胶凝材料，普通硅酸盐水泥(Ordinary Portland Cement, OPC)的高成本限制了CPB的大规模推广应用，并且OPC大量使用不利于“双碳”目标的实现，因此需要研发新型的充填胶凝材料。利用煅烧层状双氢氧化物(CLDH)对Na2CO3激发高炉矿渣(Blast Furnace Slag, BFS)-粉煤灰(Fly Ash, FA)基胶凝材料进行改性，使其适用于铅锌矿尾砂胶结充填。一方面CLDH可以消耗反应体系中的CO■,提高反应体系的pH值，进而促进反应，另一方面CLDH在重新水化过程中生成LDH,有利于对重金属的固化。通过研究胶凝材料的水化热、反应产物以及CPB样品的流动性、抗压强度和重金属固化效果，得出胶凝材料的最优配比。研究结果表明，样品B50FA50-CL5-Ca5具有最佳的综合性能。当胶凝材料和尾砂重量比为1∶6、料浆浓度为70 wt%时，充填体3 d和28 d抗压强度分别为1.21 MPa和2.77 MPa,并且重金属的固化效果符合国家相关标准。

• 单位
  吕梁学院