PL200362B1 - Filling mix and method for production of filling - Google Patents
Filling mix and method for production of fillingInfo
- Publication number
- PL200362B1 PL200362B1 PL360510A PL36051003A PL200362B1 PL 200362 B1 PL200362 B1 PL 200362B1 PL 360510 A PL360510 A PL 360510A PL 36051003 A PL36051003 A PL 36051003A PL 200362 B1 PL200362 B1 PL 200362B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- weight
- proppant
- mixture
- waste
- flotation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest mieszanina i sposób wytwarzania podsadzki górniczej zestalanej na bazie odpadów poflotacyjnych uzyskanych z przerobu rud miedzi. W jednym z rozwiązań mieszanina podsadzkowa zawiera od 40 do 60% wagowych odpadów poflotacyjnych z przerobu rud miedzi o zawartości od 50 do 70% wagowych wody, od 20 do 40% wagowych żużla szybowego i od 15 do 20% wagowych komponentu zestalającego. Komponent zestalający zawiera od 10 do 15% wagowych cementu, od 86 do 89% wagowych popiołów lotnych oraz od 0,5 do1,5% wagowych aktywatora. W/w podsadzkę zestaloną wytwarza się poprzez zagęszczenie odpadów poflotacyjnych z przerobu rud miedzi. Następnie do ilości od 40 do 60% wagowych tak przygotowanego odpadu poflotacyjnego dodaje się od 20-40% wagowych żużla szybowego oraz od 15 do 20% wagowych komponentu zestalającego, uzyskując mieszaninę podsadzkową o gęstości od 1,40 do 1,45 Mg/m3. Mieszaninę podsadzkową następnie poddaje się procesowi mieszania, uzyskując mieszaninę o zawartości wody w przedziale od 40 do 55% oraz części stał ych w przedziale od 45 do 60%, któr ą z kolei lokuje się w podziemnym wyrobisku, uzyskują c po odsą czeniu wody nadosadowej podsadzkę o gę stości od 1,5 do 1,8 Mg/m3.The invention relates to a mixture and method for producing a solidified mining backfill based on copper ore flotation waste. In one embodiment, the backfill mixture comprises 40 to 60% by weight of copper ore flotation waste with a water content of 50 to 70% by weight, 20 to 40% by weight of shaft slag, and 15 to 20% by weight of a solidifying component. The solidifying component comprises 10 to 15% by weight of cement, 86 to 89% by weight of fly ash, and 0.5 to 1.5% by weight of an activator. The solidified backfill is produced by compacting copper ore flotation waste. Then, to an amount of 40 to 60% by weight of the prepared flotation tailings, 20-40% by weight of shaft slag and 15 to 20% by weight of a solidifying component are added, obtaining a backfill mixture with a density of 1.40 to 1.45 Mg/m3. The backfill mixture is then mixed, obtaining a mixture with a water content of 40 to 55% and a solids content of 45 to 60%, which is then placed in an underground excavation, obtaining, after filtering off the supernatant water, a backfill with a density of 1.5 to 1.8 Mg/m3.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest mieszanina i sposób wytwarzania podsadzki górniczej zestalanej na bazie odpadów poflotacyjnych uzyskanych z przerobu rud miedzi.The subject of the invention is a mixture and a method of producing a solidified mining proppant based on post-flotation waste obtained from the processing of copper ores.
W procesie przerobu rud miedzi odpady poflotacyjne stanowią około 95% zawartości masowej wydobytej rudy, które są odprowadzane w postaci rozcieńczonej zawiesiny, zawierającej około 20% zawartości masowych części stałych do stawów osadowych. Stawy osadowe stanowią poważny problem w zakresie ochrony naturalnego środowiska ze względu na wyłączenie z użytkowania dużych obszarów ziemi oraz magazynowanie olbrzymich ilości bezużytecznych odpadów stwarzających zagrożenie ekologiczne dla wód gruntowych i rzek. Dużym zagrożeniem jest możliwość przedostawania się do wód gruntowych i rzek metali ciężkich zawartych w odpadach poflotacyjnych, przede wszystkim ołowiu i miedzi. Metale te występują w fazie początkowej w formie nierozpuszczalnych siarczków, które w wyniku procesu utleniania występującego podczas składowania odpadów poflotacyjnych w stawach osadowych przechodzą do postaci rozpuszczalnej.In the copper ore processing process, flotation tailings account for about 95% of the mass content of the mined ore, which are discharged as a dilute slurry containing about 20% of the mass solids content to the sedimentation ponds. Settlement ponds are a serious problem in the field of environmental protection due to the exclusion of large areas of land from use and the storage of huge amounts of useless waste posing an ecological threat to groundwater and rivers. The possibility of heavy metals contained in post-flotation waste, mainly lead and copper, is a major threat to the groundwater and rivers. These metals occur in the initial phase in the form of insoluble sulphides, which, as a result of the oxidation process occurring during the storage of post-flotation waste in sludge ponds, transform into a soluble form.
W prowadzonych dotychczas próbach wytwarzania mieszanin podsadzkowych stosowano metody z wykorzystaniem następujących materiałów:In the attempts to produce proppant mixtures that have been carried out so far, methods using the following materials have been used:
- odpadów poflotacyjnych i piasku,- post-flotation waste and sand,
- żużli z piaskiem oraz odpadów poflotacyjnych modyfikowanych kwasem siarkowym,- sand slags and sulfuric acid modified flotation waste,
- odpadów poflotacyjnych modyfikowanych kwasem siarkowym i produktu z odsiarczania gazów,- post-flotation waste modified with sulfuric acid and gas desulphurization product,
- odpadów poflotacyjnych modyfikowanych kwasem siarkowym, odpadów elektrownianych oraz szlamów po neutralizacji ścieków,- post-flotation waste modified with sulfuric acid, power plant waste and sludge from sewage neutralization,
- odpadów poflotacyjnych i środka żelującego oraz mieszaniny popiołowo-wodnej,- post-flotation waste and gelling agent and ash-water mixture,
- odpadów poflotacyjnych, cementu, reagipsów oraz kwasu siarkowego.- post-flotation waste, cement, reagips and sulfuric acid.
Badania wymienionych mieszanin podsadzkowych nie pozwoliły jednak na uzyskanie zadawalających wyników, umożliwiających ich przemysłowe wdrożenie. Przede wszystkim nie uzyskiwano wymaganej dla podsadzek spoistości mieszanin i wytrzymałości na ściskanie. Znany jest sposób utylizacji produktów odpadowych powstających w procesie produkcji miedzi z rud siarczkowych z polskiego opisu patentowego nr 173863. Sposób ten polega na tym, że z powstających w procesie wzbogacania rudy odpadów poflotacyjnych wydziela się odpady o granulacji do około 0,2 mm, korzystnie o średnicy granulacji około 0,03 mm, zawierające w suchej masie nie mniej niż 30% węglanów, korzystnie około 60%, które to odpady zawierają miedź, ołów, cynk i żelazo w postaci siarczków oraz od 10% do 30% krzemionki, korzystnie 25%, które następnie zagęszcza się w stosunku od 3 :1 do 0,5 :1, korzystnie 2 : 1 masy suchej odpadów do wody. Następnie do odpadów tych dodaje się roztwory wodne kwasu siarkowego, prowadząc proces do przereagowania mieszaniny, po czym mieszaninę doprowadza się do pH w granicach od 8 do 9 poprzez dodanie korzystnie mleczka wapiennego a uzyskany produkt dodaje się jako składnik do pokrywania plaż zbiornika odpadów poflotacyjnych i/lub deponuje się wraz z odpadami poflotacyjnymi wewnątrz zbiornika odpadów poflotacyjnych i/lub deponuje się go jako składnik do materiału podsadzkowego i/lub lokuje w zrobach.The tests of the above-mentioned proppant mixtures, however, did not allow for obtaining satisfactory results, which would enable their industrial implementation. First of all, the cohesiveness of the mixtures and the compressive strength required for the proppants were not achieved. There is known a method of utilization of waste products resulting from the production of copper from sulphide ores from the Polish patent specification No. 173863. This method consists in separating waste with a granulation of up to about 0.2 mm, preferably of about 0.2 mm, from the post-flotation waste produced in the ore enrichment process. granulation diameter of about 0.03 mm, containing by dry weight not less than 30% carbonates, preferably about 60%, which waste contains copper, lead, zinc and iron in the form of sulphides, and from 10% to 30% silica, preferably 25% which are then compacted in a ratio of from 3: 1 to 0.5: 1, preferably 2: 1, of the dry weight of the waste to water. Then, aqueous solutions of sulfuric acid are added to this waste, leading to the reaction of the mixture, then the mixture is adjusted to a pH in the range from 8 to 9 by adding, preferably lime milk, and the obtained product is added as an ingredient for covering the beaches of the flotation waste tank and / or it is deposited with the flotation tailings inside the tailings tank and / or it is deposited as an ingredient in the proppant material and / or deposited in the goaf.
Znana jest również z polskiego opisu patentowego nr 184509 mieszanina mineralna i mineralno-organiczna o składzie: cement wysokoglinowy w ilości 5-50% wagowych, siarczan wapnia w ilości 5-7% wagowych, do 70% wagowych cementu portlandzkiego i/lub do 15% wagowych wapna i dodatki akcesoryczne, tj.: sole metali alkalicznych w ilości 5% wagowych oraz katalizator w postaci soli metali i 3 grupy w ilości do 5% wag. Mieszanina zawiera również bentonit w ilości do 10% wagowych i materiały odpadowe w postaci pyłów i żużli z procesów elektrownianych lub ciepłowniczych w ilości do 70% wagowych.Also known from the Polish patent specification No. 184509 is a mineral and mineral-organic mixture composed of: high-alumina cement in the amount of 5-50% by weight, calcium sulphate in the amount of 5-7% by weight, up to 70% by weight of Portland cement and / or up to 15% % by weight of lime and accessory additives, i.e. alkali metal salts in the amount of 5% by weight and the catalyst in the form of metal salts and group 3 in the amount of up to 5% by weight. The mixture also contains bentonite in an amount of up to 10% by weight and waste materials in the form of dusts and slags from power plant or heating processes in an amount of up to 70% by weight.
Znany jest także granulat materiału do górniczej podsadzki płynnej z polskiego zgłoszenia opisu patentowego nr P-342349, którego głównym składnikiem jest piasek podsadzkowy, zawierający w swej masie dodatkowo rozdrobniony granulowany żużel pomiedziowy w ilości do 10%, o granulacji poszczególnych drobin poniżej 3 mm oraz uwodniony tlenek żelaza.The granulate of the material for liquid mining proppant from the Polish patent application No. P-342349 is also known, the main component of which is backfilling sand, containing in its mass additionally comminuted granulated copper slag in the amount of up to 10%, with a granulation of individual particles below 3 mm and hydrated iron oxide.
Znany jest sposób wytwarzania mieszaniny podsadzkowej według polskiego opisu patentowego nr 174316 polegający na tym, że do granulowanego żużla hutniczego dodaje się wypełniacze w postaci: popiołów lotnych, pyłów hutniczych lub wapna odpadowego, które miesza się ze sobą i z wodą w osobnych instalacjach, po czym w postaci zawiesiny podaje się na monitory lub zamiast wody na sita lub leje, albo w postaci suchej z żużlem do zbiorników podsadzkowych.There is a known method of producing a proppant mixture according to Polish Patent Specification No. 174316, which consists in adding fillers in the form of: fly ash, metallurgical dust or waste lime to granulated metallurgical slag, which are mixed with each other and with water in separate installations, and then in suspended forms are applied to monitors or instead of water to sieves or hoppers, or in dry form with slag to filling tanks.
Znany jest sposób wykonywania podsadzki wybranej przestrzeni i/lub sztucznego stropu wyrobiska górniczego z polskiego opisu patentowego nr 143340, który polega na równoległym podawaniuThere is known a method of backfilling a selected space and / or an artificial roof of a mining excavation from Polish Patent No. 143340, which consists in parallel feeding
PL 200 362 B1 do mieszalnika lotnych popiołów, paleniskowych odpadów albo dymnicowego pyłu z flotacyjnymi odpadami z mechanicznej przeróbki węgla kamiennego, ze zbiorników lotnych popiołów bądź urządzeń do transportu luzem i zbiornika flotacyjnych odpadów pod ciśnieniem wytworzonym pompą a po wymieszaniu w mieszalniku do zbiornika podsadzkowej mieszaniny. Na wylocie mieszaniny do podsadzkowego leja dozuje się popłuczkowy kamień na zsypnię z przyłączonym wlotem podsadzkowej mieszaniny o zawartości korzystnie powyżej 500 gramów części stałych w litrze flotacyjnych odpadów oraz od 75 do 95% części stałych na nośniku flotacyjnych odpadów. Flotacyjne odpady dodaje się do mieszalnika poprzez pompy, natomiast substancje chemiczne wiążące wilgoć dodaje się korzystnie przed wylotem do wybranej przestrzeni pokładu, do komory podciśnienia wylotowej strumienicy z pyłowego agregatu, przyłączonego elastycznym przewodem do strumienicy stanowiącej zamknięcie tradycyjnej podsadzkowej instalacji.PL 200 362 B1 to a fly ash mixer, furnace waste or smoke exhaust dust with flotation waste from mechanical processing of hard coal, from fly ash tanks or bulk transport equipment and waste flotation tank under pressure generated by a pump, and after mixing in the mixer into the filling tank of the mixture. At the outlet of the proppant mixture, a wash scale is dosed into a chute with an attached proppant mixture inlet having a content preferably greater than 500 grams solids per liter of flotation waste and from 75 to 95% solids on the waste flotation carrier. Flotation wastes are added to the mixer via pumps, while moisture-binding chemicals are preferably added upstream of the outlet to a selected seam space, to the vacuum chamber of the dust generator spray outlet, connected by a flexible conduit to the ejector closure of a traditional backfilling installation.
Znany sposób wytwarzania podsadzki hydraulicznej z popiołów lotnych z polskiego opisu patentowego nr 178446 polega na tym, że uformowane strumienie popiołu lotnego i powietrza o ciśnieniu około 0,3 MPa rozdziela się na dwie strugi, które zderzają się z cylindrycznym płaszczem wodnym we wstępnej komorze mieszania. Następnie obniża się nieco szybkość przepływu i poddaje się turbulencji mieszaninę w poszczególnych strugach, a na wypływie ze wstępnej komory mieszania strugi mieszaniny popiołu lotnego i wody porywa się poprzez płaszcze wodne na obwodzie komory mieszania, po czym strugi przepływają do środka komory mieszania, gdzie strugi zderzają się. Kolejno rozdziela się powstałą mieszaninę popiołowo-wodną na dwa strumienie oraz nadciśnieniem wytworzonym w komorze mieszania kieruje się do końca wylotowego, gdzie w końcu strumienie te zderzają się, a wytworzoną mieszaninę podsadzkową kieruje się do leja zbiorczego albo bezpośrednio do przewodu instalacji podsadzkowej. Przy czym, komora mieszania w połowie długości od góry zaopatrzona jest w króciec wlotowy do dozowania komponentów do mieszaniny popiołu lotnego i wody. Sposób wytwarzania podsadzki hydraulicznej z popiołów lotnych z wodą i mieszarka przepływowa według przedmiotowego opatentowanego wynalazku umożliwia regulację gęstości mieszaniny popiołów lotnych z wodą w stosunku 2-1:1.The known method of producing a hydraulic proppant from fly ash from the Polish patent specification No. 178446 consists in that the formed streams of fly ash and air with a pressure of about 0.3 MPa are divided into two streams that collide with a cylindrical water jacket in the preliminary mixing chamber. Then the flow rate is slightly lowered and the mixture is subjected to turbulence in individual streams, and on the outflow from the preliminary mixing chamber, streams of the fly ash-water mixture are carried away through the water jackets on the circumference of the mixing chamber, and then the streams flow to the center of the mixing chamber, where the streams collide out. Subsequently, the resulting ash-water mixture is separated into two streams, and the overpressure generated in the mixing chamber is directed to the outlet end, where these streams finally collide, and the produced proppant mixture is directed to the collecting hopper or directly to the proppant conduit. The mixing chamber is provided with an inlet port halfway from the top for dispensing components into the mixture of fly ash and water. The method of producing the hydraulic proppant of fly ash with water and the continuous mixer according to the present patented invention allows to adjust the density of the mixture of fly ash with water in a ratio of 2-1: 1.
Na podstawie przedstawionego stanu techniki oraz przeprowadzonych na jego bazie dotychczasowych doświadczeń, najkorzystniejszym rozwiązaniem lokowania odpadów poflotacyjnych w aspekcie ochrony naturalnego środowiska, uważa się lokowanie odpadów w wyeksploatowanych wyrobiskach podziemnych, z których poprzednio wydobyto rudę. Takie rozwiązanie problemu składowania zapewnia zachowanie równowagi ekologicznej. Jednakże do chwili obecnej zarówno z przyczyn technicznych jak i ekonomicznych nie wypracowano i nie wykorzystano użytecznego w skali technicznej sposobu wytwarzania podsadzki zestalanej na bazie odpadów poflotacyjnych uzyskanych z przerobu rud miedzi, który miałby zastosowanie jako podsadzka zestalana lub jako podsadzka do doszczelniania zrobów zawałowych.On the basis of the presented state of the art and the previous experience carried out on its basis, the most advantageous solution for locating post-flotation waste in terms of protection of the natural environment is the location of waste in exploited underground workings from which the ore was previously extracted. Such a solution to the problem of storage ensures that the ecological balance is maintained. However, until now, both for technical and economic reasons, no method of producing a solidified proppant based on post-flotation waste obtained from the processing of copper ores, which could be used as a solidified filling or as a filling for gag sealing, has not been developed and used on a technical scale.
Celem wynalazku jest usunięcie lub co najmniej zmniejszenie niedogodności znanych sposobów wytwarzania podsadzki na bazie odpadów poflotacyjnych z przerobu rud miedzi. Aby osiągnąć ten cel wytyczono zadanie opracowania sposobu wytwarzania podsadzki zestalanej, która powinna charakteryzować się między innymi tym, że podsadzka po zestaleniu uzyskuje wymaganą wytrzymałość na ściskanie jednostkowe, ma niską wymywalność z zanieczyszczeń chemicznych, niską rozmakalność oraz cechuje się małym wypływem wody nadosadowej, przy jednoczesnym spełnieniu parametrów reologicznych umożliwiających jej transport w poziomie, co najmniej na odległość do L=6 km.An object of the present invention is to remove or at least reduce the disadvantages of known methods of producing a backpap based on copper ore flotation tailings. In order to achieve this goal, the task of developing a method for producing a solidified proppant was set, which should be characterized, among others, by the fact that the proppant, after solidification, obtains the required unit compressive strength, has low leachability from chemical impurities, low water permeability and is characterized by a low flow of over-sludge water, while meeting the rheological parameters enabling its horizontal transport, at least to a distance of up to L = 6 km.
Mieszanina podsadzkowa według wynalazku zawiera od 40 do 60% wagowych odpadów poflotacyjnych z przerobu rud miedzi o zawartości wody od 50 do 70% wagowych oraz o składzie: od 23 do 55% wagowych SiO2, od 10 do 30% wagowych pochodnych CaO, od 2,5 do 7% wagowych MgO, od 2 do 6% wagowych Al2O3, od 0,1 do 0,7% wagowych Fe2O3, od 20 do 40% wagowych żużla szybowego i od 15 do 20% wagowych komponentu zestalającego. Komponent zestalający składa się z: w ilości od 10 do 15% wagowych cementu, od 86 do 89% wagowych popiołów lotnych oraz od 0,5 do 1,5% wagowych aktywatora. Przy czym skład chemiczny aktywatora zawiera korzystnie składniki w procentach wagowych: od 25 do 40% CaO, od 30 do 50% Fe2O3-FeO, od 10 do 30% NaCI oraz od 2 do 6% zawartości masowej stearynianu wapnia.The proppant mixture according to the invention contains from 40 to 60% by weight of post-flotation waste from the processing of copper ores with a water content of 50 to 70% by weight and the composition: from 23 to 55% by weight of SiO2, from 10 to 30% by weight of CaO derivatives, from 2, 5 to 7% by weight of MgO, from 2 to 6% by weight of Al 2 O3, from 0.1 to 0.7% by weight of Fe2O3, from 20 to 40% by weight of shaft slag and from 15 to 20% by weight of a solidifying component. The solidifying component consists of: from 10 to 15% by weight of cement, from 86 to 89% by weight of fly ash and from 0.5 to 1.5% by weight of activator. The chemical composition of the activator preferably comprises components in percent by weight: from 25 to 40% CaO, from 30 to 50% Fe 2 O3-FeO, from 10 to 30% NaCl and from 2 to 6% by weight of calcium stearate.
Odmiana mieszaniny podsadzkowej według wynalazku zawiera od 40 do 60% wagowych odpadów poflotacyjnych z przerobu rud miedzi o zawartości wody od 50 do 70% wagowych oraz składzie: od 23 do 55% wagowych SiO2, od 10 do 30% wagowych pochodnych CaO, od 2,5 do 7% wagowych MgO, od 2 do 6% wagowych Al2O3, od 0,1 do 0,7% wagowych Fe2O3 i od 15 - 25% wagowych komponentu zestalającego. Komponent zestalający składa się z: w ilości od 10 do 15% wagowychThe variant of the proppant mixture according to the invention contains from 40 to 60% by weight of flotation waste from the processing of copper ores with a water content of 50 to 70% by weight and a composition: from 23 to 55% by weight of SiO 2 , from 10 to 30% by weight of CaO derivatives, from 2 , 5 to 7 wt.% MgO, 2 to 6 wt.% Al 2 O 3, 0.1 to 0.7 wt.% Fe 2 O 3, and 15 - 25 wt.% Of a solidifying component. The solidifying component consists of: in an amount from 10 to 15% by weight
PL 200 362 B1 cementu, od 86 do 89% wagowych popiołów lotnych oraz od 0,5 do 1,5% wagowych aktywatora. Przy czym skład chemiczny aktywatora zawiera korzystnie składniki w procentach wagowych: od 25 do 40% CaO, od 30 do 50% Fe2O3-FeO, od 10 do 30% NaCI oraz od 2 do 6% zawartości masowej stearynianu wapnia. Stosunek wagowy poszczególnych składników w komponencie spełnia zależność:% Of cement, from 86 to 89% by weight of fly ash, and from 0.5 to 1.5% by weight of activator. The chemical composition of the activator preferably comprises components in percent by weight: from 25 to 40% CaO, from 30 to 50% Fe 2 O3-FeO, from 10 to 30% NaCl and from 2 to 6% by weight of calcium stearate. The weight ratio of individual components in a component meets the relationship:
--= 0,6 -1,8- = 0.6 -1.8
SiO2Al2O3Fe2O3 SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3
Składy mieszanin podsadzkowych według wynalazku umożliwiają uzyskanie jednorodnych mieszanin pod względem fizyko-chemicznym, o stabilnym składzie i wysokiej wytrzymałości. Odpowiedni dobór komponentu zestalającego, a w szczególności składu aktywatora pozwala nieoczekiwanie na jednoczesne uzyskanie szczególnie korzystnych cech mieszaniny, tj. niskiej wymywalności z zanieczyszczeń chemicznych, niskiej rozmakalności oraz małym wypływem wody nadosadowej. Mieszanina spełnia również wymóg reologiczny, umożliwiający jej transport w poziomie, co najmniej na odległość do 6 km.The compositions of the proppant mixtures according to the invention make it possible to obtain homogeneous mixtures in terms of physico-chemical properties, with a stable composition and high strength. Appropriate selection of the solidifying component, and in particular the activator composition, surprisingly allows for the simultaneous achievement of particularly advantageous properties of the mixture, i.e. low leachability from chemical impurities, low permeability and low overflow of sludge water. The mixture also meets the rheological requirement, allowing it to be transported horizontally, at least up to 6 km.
Podsadzkę zestaloną według wynalazku wytwarza się sposobem według wynalazku, polegający na tym, że zagęszcza się odpady poflotacyjne z przerobu rud miedzi dogodnie o składzie w procentach wagowych: od 23 do 55% SiO2, od 10 do 30% pochodnych CaO, od 2,5 do 7% MgO, od 2 do 6% AI2O3, 0,1 do 0,7% wagowych Fe2O3, do gęstości od 1,25 do 1,40 Mg/m3. Następnie od 40 do 60% wagowych tak przygotowanego odpadu poflotacyjnego dodaje się od 20 - 40% wagowych żużla szybowego oraz od 15 do 20% wagowych komponentu zestalającego, uzyskując mieszaninę podsadzkową o gęstości od 1,40 do 1,45 Mg/m3. Mieszaninę podsadzkową następnie poddaje się procesowi mieszania, uzyskując mieszaninę o zawartości wody w przedziale od 40 do 55% oraz części stałych w przedziale od 45 do 60%, którą z kolei lokuje się w podziemnym wyrobisku, uzyskując po odsączeniu wody nadosadowej podsadzkę o gęstości od 1,5 do 1,8 Mg/m3.The solidified substrate according to the invention is produced by a method according to the invention, which consists in thickening the flotation tailings from the processing of copper ores, suitably composed in percent by weight: from 23 to 55% SiO2, from 10 to 30% CaO derivatives, from 2.5 to 7% MgO, 2 to 6% Al2O3, 0.1 to 0.7% by weight Fe 2 O3, to a density of 1.25 to 1.40 Mg / m3. Then, from 40 to 60% by weight of the flotation tailings thus prepared, from 20 to 40% by weight of shaft slag and from 15 to 20% by weight of the solidifying component were added to obtain a proppant mixture with a density of 1.40 to 1.45 Mg / m3. The proppant mixture is then subjected to the mixing process, resulting in a mixture with a water content in the range of 40 to 55% and solids in the range of 45 to 60%, which in turn is placed in the underground excavation, obtaining a proppant with a density of 1 , 5 to 1.8 Mg / m3.
Inną odmianę podsadzki zestalonej według wynalazku wytwarza się poprzez zagęszczenie odpadów poflotacyjnych z przerobu rud miedzi dogodnie o składzie: od 23 do 55% wagowych SiO2, od 10 do 30% wagowych pochodnych CaO, od 2,5 do 7% wagowych MgO, od 2 do 6% wagowych Al2O3, od 0,1 do 0,7% wagowych Fe2O3, do gęstości do 1,3 do 1,45 Mg/m3 a następnie od 70 do 90% wagowych tak przygotowanego odpadu poflotacyjnego dodaje się od 15 do 25% wagowych komponentu zestalającego i poddaje się procesowi mieszania. Tak uzyskana mieszanina podsadzkowa o gęstości od 1,45 do 1,5 Mg/rm', o zawartości wody w przedziale od 45 do 55% oraz części stałych w przedziale od 45 do 55% lokuje się w podziemnym wyrobisku uzyskując po odsączeniu wody nadosadowej podsadzkę o gęstości od 1,5 do 1,6 Mg/m3.Another variation of the solidified proppant according to the invention is produced by thickening the flotation tailings from copper ore processing suitably composed of: 23 to 55 wt.% SiO 2 , 10 to 30 wt.% CaO derivatives, 2.5 to 7 wt.% MgO, 2 up to 6% by weight of Al 2 O3, from 0.1 to 0.7% by weight of Fe 2 O3, to a density of 1.3 to 1.45 Mg / m3, and then from 70 to 90% by weight of the flotation waste thus prepared is added from 15 to 25% by weight of a solidifying component and subjected to the mixing process. The thus obtained proppant mixture with a density of 1.45 to 1.5 Mg / rm ', with a water content in the range of 45 to 55% and solids in the range of 45 to 55%, is placed in the underground excavation, obtaining a filling after draining off the over-sludge water. with a density of 1.5 to 1.6 Mg / m3.
Komponent zestalający stanowiący składnik ww. odmian podsadzki zestalonej uzyskuje się poprzez zmieszanie od 10 do 15% wagowych cementu, od 86 do 89% wagowych popiołów lotnych oraz od 0,5 do 1,5% wagowych aktywatora. Przy czym skład chemiczny aktywatora zawiera korzystnie składniki w procentach wagowych: od 25 do 40% CaO, od 30 do 50% Fe2O3-FeO, od 10 do 30% NaCI oraz od 2 do 6% zawartości masowej stearynianu wapnia, po czym tak sporządzony komponent poddaje się sezonowaniu przez co najmniej 24 godziny.The solidifying component that is a component of the above-mentioned Proppant varieties are obtained by mixing from 10 to 15% by weight of cement, from 86 to 89% by weight of fly ash, and from 0.5 to 1.5% by weight of activator. The chemical composition of the activator preferably comprises components in percent by weight: from 25 to 40% CaO, from 30 to 50% Fe 2 O3-FeO, from 10 to 30% NaCl and from 2 to 6% by weight of calcium stearate, then prepared component is aged for at least 24 hours.
Stosunek wagowy poszczególnych składników w komponencie powinien być tak dobrany by była spełniona zależność:The weight ratio of individual components in the component should be selected so that the relationship is satisfied:
--= 0,6 -1,8- = 0.6 -1.8
SiO2 + AI2O3 + Fe2C3SiO 2 + Al2O3 + Fe2C3
Sposób wytwarzania według wynalazku umożliwia wykorzystanie odpadów poflotacyjnych jako materiału podsadzkowego do podsadzki zestalanej, co w konsekwencji może mieć wpływ na rozwiązanie między innymi problemu składowania odpadów oraz zachowania równowagi ekologicznej.The production method according to the invention makes it possible to use flotation waste as a proppant material for solidified proppant, which in consequence may have an impact on solving, among others, the problem of waste disposal and maintaining the ecological balance.
Przedmiot wynalazku jest dokładniej wyjaśniony na podstawie jego przykładów wykonania.The subject matter of the invention is explained in more detail on the basis of its embodiments.
P r z y k ł a d I. Mieszanina podsadzkowa według wynalazku zawiera w swym składzie od 40 do 60% wag. odpadów poflotacyjnych z przerobu rud miedzi o składzie chemicznym i zawartości: od 23 do 55% wag. SiO2, od 10 do 30% wag. pochodnych CaO, od 2,5 do 7% wag. MgO, od 2 do 6% wag. AI2O3, od 0,1 do 0,7% wag. Fe2O3 oraz od 50 do 70% wag. wody, od 20 do 40% wag. żużla szybowego oraz od 15 do 20% wag. komponentu zestalającego.Example 1 The composition of the proppant according to the invention comprises from 40 to 60 wt. flotation waste from the processing of copper ores with a chemical composition and content: from 23 to 55% by weight. % SiO 2 , 10 to 30 wt. % of CaO derivatives, from 2.5 to 7 wt. MgO, 2 to 6 wt.% % Al2O3, 0.1 to 0.7 wt. Fe 2 O3 and from 50 to 70 wt. % of water, from 20 to 40 wt. % of shaft slag and from 15 to 20 wt. solidifying component.
Odmiana mieszaniny podsadzkowej według wynalazku zawiera w swym składzie od 70 do 90% wag. odpadów poflotacyjnych z przerobu rud miedzi o składzie w procentach wagowych: od 23 doThe composition of the proppant mixture according to the invention contains from 70 to 90 wt. post-flotation waste from the processing of copper ores with the composition in percent by weight: from 23 to
PL 200 362 B1PL 200 362 B1
55% SiO2, od 10 do 30% pochodnych CaO, od 2,5 do 7% MgO, od 2 do 6% AI2O3, od 0,1 do 0,7% Fe2O3 oraz od 40 do 60% wag. wody i od 1 5 - 25% wag. komponentu zestalającego.55% SiO2, 10 to 30% CaO derivatives, 2.5 to 7% MgO, 2 to 6% Al2O3, 0.1 to 0.7% Fe2O3 and 40 to 60 wt. % of water and from 1 5 - 25 wt. solidifying component.
Komponent zestalający składa się z: od 10 do 15% wag. cementu, od 86 do 89% wag. popiołów lotnych oraz od 0,5 do 1,5% wag. aktywatora. Przy czym skład chemiczny aktywatora zawiera składniki o zawartości wagowej: od 25 do 40% CaO, od 30 do 50% Fe2O3-FeO, od 10 do 30% NaCI oraz od 2 do 6% wag. stearynianu wapnia.The solidifying component consists of: 10 to 15 wt. % of cement, from 86 to 89 wt. fly ash and from 0.5 to 1.5 wt. activator. The chemical composition of the activator includes components with a weight content of: from 25 to 40% CaO, from 30 to 50% Fe 2 O3-FeO, from 10 to 30% NaCl and from 2 to 6% by weight. calcium stearate.
Przy czym, stosunek wagowy poszczególnych składników w komponencie spełnia zależność:The weight ratio of individual components in the component fulfills the relationship:
-Ca0-= 0,6 -1,8- Ca0 - = 0.6 -1.8
SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3
P r z y k ł a d II. Sposób wytwarzania podsadzki górniczej zestalanej na bazie odpadów poflotacyjnych z przerobu rud miedzi polega na tym, że odpady składzie: 55% wag. SiO2, 11,5% wag. pochodnych CaO, 5,85% wag. MgO, 2,99%, AI2O3, 0,6% wag. Fe2O3, o gęstości 1,12 Mg/m^i o zawartości 0,93 Mg/m3 wody oraz 0,19 Mg/m3 części stałych, zagęszcza się znanymi sposobami, do gęstości 1,28 Mg/m3 i zawartości 0,356 Mg/m3 wody oraz 0,19 Mg/mr części stałych. Następnie do tak przygotowanego odpadu poflotacyjnego dodaje się 0,19 Mg/mr3 żużla szybowego oraz 0,095 Mg/m3 komponentu zestalającego i poddaje się kolejno procesowi mieszania w mieszarce przepływowej uzyskując mieszaninę podsadzkową o gęstości od 1,40 Mg/m3 i zawartości 0,356 Mg/m3 wody oraz 0,475 Mg/m3 części stałych. Kolejno tak wytworzoną mieszaninę podsadzkową lokuje się znanymi sposobami w podziemnym wyrobisku, uzyskując po odsączeniu wody nadosadowej w ilości 0,289 Mg/m3, podsadzkę o gęstości od 1,78 Mg/mr, o zawartości 0,067 Mg/m3 wody i 0,475 Mg/mr3 części stałych.Example II. The method of producing a solidified mining proppant based on post-flotation waste from the processing of copper ores consists in the fact that the waste consists of: 55 wt. SiO2, 11.5 wt.% % of CaO derivatives, 5.85 wt. MgO, 2.99%, Al2O3, 0.6 wt.% Fe2O3, with a density of 1.12 Mg / m3 and a content of 0.93 Mg / m3 of water and 0.19 Mg / m3 of solids, is thickened using known methods, to a density of 1.28 Mg / m3 and a content of 0.356 Mg / m3 of water and 0.19 Mg / mr solids. Then, 0.19 Mg / mr 3 of shaft slag and 0.095 Mg / m 3 of the solidifying component are added to the flotation waste prepared in this way, and the mixing process is successively subjected to a continuous mixing process, resulting in a proppant mixture with a density of 1.40 Mg / m3 and a content of 0.356 Mg / m3. m3 of water and 0.475 Mg / m3 of solids. Subsequently, the proppant mixture produced in this way is placed in the underground excavation using known methods, obtaining after draining the over-sludge water in the amount of 0.289 Mg / m3, a proppant with a density of 1.78 Mg / mr, with a content of 0.067 Mg / m3 of water and 0.475 Mg / mr 3 parts constants.
Komponent zestalający stanowiący składnik ww. odmian podsadzki zestalonej uzyskuje się poprzez zmieszanie od 10 do 15% wag. cementu, od 86 do 89% wag. popiołów lotnych oraz od 0,5 do 1,5% wag. aktywatora. Przy czym skład chemiczny aktywatora zawiera korzystnie składniki w procentach wagowych: od 25 do 40% CaO, od 30 do 50% Fe2O3-FeO, od 10 do 30% NaCI oraz od 2 do 6% wag. stearynianu wapnia, po czym tak sporządzony komponent poddaje się sezonowaniu przez co najmniej 24 godziny.The solidifying component that is a component of the above-mentioned % of solidified proppants are obtained by blending from 10 to 15 wt. % of cement, from 86 to 89 wt. fly ash and from 0.5 to 1.5 wt. activator. The chemical composition of the activator preferably comprises components in percent by weight: from 25 to 40% CaO, from 30 to 50% Fe 2 O3-FeO, from 10 to 30% NaCl and from 2 to 6% by weight. calcium stearate, and then the component prepared in this way is aged for at least 24 hours.
Stosunek wagowy poszczególnych składników w komponencie powinien być tak dobrany by była spełniona zależność:The weight ratio of individual components in the component should be selected so that the relationship is satisfied:
CaOCaO
SO + AI2O3 + Fe2O3 = 0,6 -1,8SO + Al2O3 + Fe2O3 = 0.6 -1.8
Uzyskana ww. sposobem podsadzka przeznaczona do wypełniania pustek poeksploatacyjnych i doszczelniania zrobów w zakładach górniczych cechuje się nw. podstawowymi własnościami fizycznymi:Obtained from the above-mentioned in a way, the filling intended for filling post-exploitation voids and sealing goafs in mining plants is characterized by the above mentioned basic physical properties:
- rozlewnością po upływie:- leveling after:
• 5 minut - 210 mm, • 2 godzin - 205 mm, • 24 godzin 180 mm.• 5 minutes - 210 mm, • 2 hours - 205 mm, • 24 hours 180 mm.
- sedymentacją badanej mieszaniny - 9%.- sedimentation of the tested mixture - 9%.
- czasem wiązania:- setting time:
• początek wiązania tp = 76 godzin, • koniec wiązania tk = 90 godzin.• start of binding tp = 76 hours, • end of binding t k = 90 hours.
- wytrzymałością na zginanie po 28 dobach - 0,5 MPa.- bending strength after 28 days - 0.5 MPa.
- wytrzymałością na ściskanie po 28 dobach -1,02 MPa.- compressive strength -1.02 MPa after 28 days.
- współczynnikiem rozmiękania:- softening factor:
• Kz = 0,86 przy badaniach wytrzymałości na zginanie, • Kz = 0,86 przy badaniach wytrzymałości na ściskanie.• K z = 0.86 for bending strength tests, • K z = 0.86 for compressive strength tests.
- rozmakalnością - K=18%- dryness - K = 18%
Wyniki badań własności fizycznych oraz składu chemicznego wykazują że przedmiotowa podsadzka zestalana spełnia wymogi określone w obowiązujących normach i przepisach.The results of the physical properties and chemical composition tests show that the solidified filling in question meets the requirements set out in the applicable standards and regulations.
P r z y k ł a d III. Sposób wytwarzania podsadzki zestalanej na bazie odpadów poflotacyjnych z przerobu rud miedzi polega na tym, że odpady o składzie: 55% wag. SiO2, 11,5% wag. pochodnych CaO, 5,85% wag. MgO, 2,99% wag. AI2O3 0,6% wag. Fe2O3, o gęstości 1,12 Mg/mr i o zawartości 0,93 Mg/m3 wody oraz 0,19 Mg/m3 części stałych, zagęszcza się znanymi sposobami do gęstości 1,41 Mg/m3 i zawartości 0,356 Mg/m3 wody oraz 0,19 Mg/mr części stałych. Następnie do tak przygo6Example III. The method of producing a solidified proppant based on post-flotation waste from the processing of copper ores consists in the fact that waste with the following composition: 55 wt. SiO 2 , 11.5 wt.% % of CaO derivatives, 5.85 wt. MgO, 2.99 wt.% % Al2O3 0.6 wt.% Fe 2 O3, with a density of 1.12 Mg / m3 and a content of 0.93 Mg / m3 of water and 0.19 Mg / m3 of solids, is thickened using known methods to a density of 1.41 Mg / m3 and a content of 0.356 Mg / m3 of water and 0.19 Mg / mr solids. Then to do so
PL 200 362 B1 towanego odpadu poflotacyjnego dodaje się 0,048 Mg/m3 komponentu zestalającego i kolejno poddaje się procesowi mieszania w mieszarce przepływowej uzyskując mieszaninę podsadzkową o gęstości od 1,40 Mg/m3 i o zawartości 0,220 Mg/m3 wody oraz 0,238 Mg/m3 części stałych. Kolejno tak wytworzoną mieszaninę podsadzkową lokuje się znanymi sposobami w podziemnym wyrobisku, uzyskując po odsączeniu wody nadosadowej w ilości 0,065 Mg/m3, podsadzkę o gęstości od 1,5 Mg/m3, o zawartości 0,155 Mg/m3 wody oraz 0,238 Mg/m3 części stałych.GB 200 362 B1 towanego flotation waste is added 0.048 Mg / m 3 component solidified and subsequently subjected to a mixing process in a mixer to give a mixture flow backfilling with a density of 1.40 Mg / m3 and a content of 0,220 Mg / m3 and 0.238 Mg / m3 parts constants. Subsequently, the proppant mixture produced in this way is placed in the underground excavation using known methods, obtaining after draining the over-sludge water in the amount of 0.065 Mg / m3, a proppant with a density of 1.5 Mg / m3, with a content of 0.155 Mg / m3 of water and 0.238 Mg / m3 of solids .
Komponent zestalający stanowiący składnik ww. odmian podsadzki zestalonej uzyskuje się poprzez zmieszanie od 10 do 15% wag. cementu, od 86 do 89% wag. popiołów lotnych oraz od 0,5 do 1,5% wag. aktywatora. Przy czym skład chemiczny aktywatora zawiera korzystnie składniki w procentach wagowych: od 25 do 40% CaO, od 30 do 50% Fe2O3-FeO, od 10 do 30% NaCI oraz od 2 do 6% wag. stearynianu wapnia, po czym tak sporządzony komponent poddaje się sezonowaniu przez co najmniej 24 godziny. Stosunek wagowy poszczególnych składników w komponencie powinien być tak dobrany by była spełniona zależność:The solidifying component that is a component of the above-mentioned % of solidified proppants are obtained by blending from 10 to 15 wt. % of cement, from 86 to 89 wt. fly ash and from 0.5 to 1.5 wt. activator. The chemical composition of the activator preferably comprises components in percent by weight: from 25 to 40% CaO, from 30 to 50% Fe 2 O3-FeO, from 10 to 30% NaCl and from 2 to 6% by weight. calcium stearate, and then the component prepared in this way is aged for at least 24 hours. The weight ratio of individual components in the component should be selected so that the relationship is satisfied:
CaOCaO
SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 = 0,6 - 1,8SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 = 0.6 - 1.8
Uzyskana ww. sposobem podsadzka przeznaczona do wypełniania pustek poeksploatacyjnych i doszczelniania zrobów w zakładach górniczych wydobywających rudy miedzi cechuje się nw. podstawowymi własnościami fizycznymi:Obtained from the above-mentioned In this way, the backfill intended for filling post-exploitation voids and sealing goafs in copper ore mining plants is characterized by the above mentioned basic physical properties:
- rozlewnością po upływie:- leveling after:
• 5 minut - 210 mm, • 2 godzin - 205 mm, • 24 godzin 180 mm.• 5 minutes - 210 mm, • 2 hours - 205 mm, • 24 hours 180 mm.
- sedymentacją badanej mieszaniny - 9%.- sedimentation of the tested mixture - 9%.
- czasem wiązania:- setting time:
• początek wiązania tp = 76 godzin, • koniec wiązania tk = 90 godzin.• start of binding tp = 76 hours, • end of binding t k = 90 hours.
- wytrzymałością na zginanie po 28 dobach - 0,5 MPa.- bending strength after 28 days - 0.5 MPa.
- wytrzymałością na ściskanie po 28 dobach - 1,02 MPa.- compressive strength after 28 days - 1.02 MPa.
- współczynnikiem rozmiękania:- softening factor:
• kz = 0,86 przy badaniach wytrzymałości na zginanie, • Kz = 0,86 przy badaniach wytrzymałości na ściskanie.• k z = 0.86 for bending strength tests, • Kz = 0.86 for compressive strength tests.
- rozmakalnością - K=18%- dryness - K = 18%
Wyniki badań własności fizycznych i składu chemicznego wykazują że ww. podsadzka zestalana spełnia wymogi określone w obowiązujących normach i przepisach.The results of the physical properties and chemical composition tests show that the above-mentioned the solidified filling complies with the requirements set out in the applicable standards and regulations.
Sposób według wynalazku znajduje zastosowanie w budownictwie podziemnym, w szczególności do wypełniania zrobów poeksploatacyjnych w podziemnych kopalniach, jako samoistna podsadzka zestalana lub jako podsadzka do doszczelniania zrobów zawałowych.The method according to the invention is used in underground construction, in particular for filling the goaf in underground mines, as a self-contained solidified filling or as a filling for sealing goafs.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL360510A PL200362B1 (en) | 2003-06-05 | 2003-06-05 | Filling mix and method for production of filling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL360510A PL200362B1 (en) | 2003-06-05 | 2003-06-05 | Filling mix and method for production of filling |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL360510A1 PL360510A1 (en) | 2004-12-13 |
| PL200362B1 true PL200362B1 (en) | 2008-12-31 |
Family
ID=34432360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL360510A PL200362B1 (en) | 2003-06-05 | 2003-06-05 | Filling mix and method for production of filling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL200362B1 (en) |
-
2003
- 2003-06-05 PL PL360510A patent/PL200362B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL360510A1 (en) | 2004-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2352926C (en) | Binder for mine tailings | |
| CA2577564C (en) | Binder for mine tailings, alluvial sand and rock fill, or combinations thereof | |
| Li et al. | Immobilization of phosphogypsum for cemented paste backfill and its environmental effect | |
| US20080179253A1 (en) | Porous Particulate Material For Fluid Treatment, Cementitious Composition and Method of Manufacture Thereof | |
| CA2939000C (en) | Backfill, methods of making, and use thereof | |
| CN106348712A (en) | Cementing filling material for co-processing lead-containing dangerous wastes of mine and preparation method of cementing filling material | |
| JPS5910280B2 (en) | Fixation method for waste liquid or sludge | |
| CN107382239A (en) | For stablizing full solid waste casting resin and the preparation method of Han bioxin flying ash | |
| CN106396592B (en) | A kind of preparation method of the mine cemented filling material of resource utilization hazardous waste containing cadmium | |
| NL8000842A (en) | METHOD FOR TEMPORARY AND FINAL DEPOSIT OF WASTE. | |
| AU2002241323B2 (en) | Acidic-wastewater treating material and method of treating acidic wastewater | |
| CN106966678A (en) | It is a kind of to cooperate with cemented filling material of solidification arsenic and preparation method thereof | |
| CN106348711A (en) | Cementing filling material for co-processing mercury-containing dangerous wastes of mine and preparation method of cementing filling material | |
| CN106348713A (en) | Cementing filling material for co-processing copper-containing dangerous waste of mine and preparation method of cementing filling material | |
| EP0207717B1 (en) | Pumpable backfill material of high strength | |
| RU2186989C1 (en) | Composition of filling mixture | |
| CA3196770A1 (en) | Process for the production of backfilling pastes for underground operations and method for controlling the flow of backfilling pastes | |
| CN106348714A (en) | Cementing filling material for co-processing zinc-containing dangerous waste of mine and preparation method of cementing filling material | |
| CN102643067B (en) | Coal ash gangue filling activity-stimulating rubber solid material and preparation method thereof | |
| CN106431027A (en) | Mining cemented filling for co-treating nickel-containing dangerous wastes, and preparation method of cemented filling | |
| PL200362B1 (en) | Filling mix and method for production of filling | |
| CA2266011C (en) | Process for the conversion of iron bearing residues into a synthetic rock | |
| WO1992010439A1 (en) | Process for producing concrete and mortars | |
| SU1263669A1 (en) | Filling mixture | |
| AU2004303442A1 (en) | Porous particulate material for fluid treatment, cementitious composition and method of manufacture thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20140605 |