摘要

磷石膏是湿法磷酸工艺中产生的固体废弃物,其活性很低,是一种非常难以处理的废弃物。酒泉钢铁公司炼铁过程中产生的矿渣具有较高的活性,可以与磷石膏混合来制备充填胶凝材料,对采空区进行回填来消除采空区带来的危害。由不同配比和细度下材料强度的正交试验,得出了磷石膏基充填胶凝材料的最优配方,在此基础上使用SEM(扫描电子显微镜)和XRD(X射线衍射)观测了其内部结构。结果表明:在生石灰含量5.5%~6.0%、磷石膏含量30%~33%、Na OH含量1.5%~2.0%,芒硝含量2.5%~3%,平均粒径为15.88μm,添加助磨剂和早强剂的情况下,充填体的3天和7天强度分别达到1.58 MPa和4.1 MPa。水化硅酸钙凝胶和钙矾石的生成量随着期龄的增长逐渐增加,结构逐渐密实,水化硅酸钙凝胶在充填体中起到了充填黏结作用,钙矾石在充填体中起到了穿插支撑作用,从而提高了整体强度。