Научная статья на тему 'Исследование вяжущих свойств хвостов обогащения в твердеющей закладке подземных рудников'

Исследование вяжущих свойств хвостов обогащения в твердеющей закладке подземных рудников Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
170
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Шишкин Владимир Иванович, Трубкин Илья Сергеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Исследование вяжущих свойств хвостов обогащения в твердеющей закладке подземных рудников»

4. Чустугешев В.М., Кисляков В.Е. Добычной комплекс для разработки техногенных накоплений минерального сырья // Современные технологии освоения минеральных ресурсов: Сб. науч. трудов / Гос. образоват. учреждение «ГАЦМиЗ». Красноярск, 2003. С. 40-44.

УДК 691

В.И. Шишкин, И.С. Трубкин

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЯЖУЩИХ СВОЙСТВ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ В ТВЕРДЕЮЩЕЙ ЗАКЛАДКЕ ПОДЗЕМНЫХ РУДНИКОВ

В настоящее время отходы обогатительных фабрик используются для доизвлечения полез -ных компонентов и при ведении заклад очных работ в качестве одного из компонентов сложного вяжущего или мелкого заполнителя. Однако не существует эффективных схем полной утилизации хвостов обогащения.

Известно применение хвостов обогатительных фабрик для закладки на рудниках с добавлением вяжущих веществ, орошением уложенных в очистное пространство хвостов кислотными водами или получением твердеющей закладки из обожженных хвостов. Известно использование хвостов обогатительных фабрик в качестве заполнителя на рудниках Канады, США, Финляндии , Японии, Австралии, Г ермании [1-10].

Текущие хвосты обогатительных фабрик пред -ставляют собой тонкодисперсную минеральную массу. Все рудные и нерудные минералы этой технологической группы хвостов находятся в первичном виде, без признаков окисления их поверхности. Постоянным спутником сульфидных мед -ных минералов является пирит Бе82.

Пириг термически устойчив (до 800°С). Не растворяется в воде. Не реагирует с разбавленными кислотами, щелочами, гидратом аммиака. Разлагается кислотами-окислителями. Окисляется при прокаливании на воздухе. Поверхность пирита быстро окисляется, в результате чего образуется пленка гидроксида железа. Это особенно заметно в высокощелочной среде, создаваемой известью. Для активации пирита необходимо снять гидро-ксидную пленку с его поверхности, что достигает -ся применением кислоты.

Процессы растворения частиц усиливаются при контакте между различными минералами. Объясняется эго возникновением между ними электрических токов, направленных от минералов с более высоким потенциалом к минералу, обладающему более низким потенциалом, что способствует увеличению скорости растворения последнего. Известно, что сульфиды в чистом виде плохо растворяются в воде, однако при контакте друг с другом растворимость их меняется.

Увеличение растворимости тонких частиц происходит не столько за счет сульфидов, сколько из-за растворимости образующихся оксидов, так как константа диссоциации последних значительно выше.

Известно, что в решетке пирита ионы серы сконцентрированы преимущественно в поверхностных узлах элементарной ячейки его кристаллической решетки, т. е. в местах, наиболее доступных воздействию кислорода и наиболее активных в химическом отношении. Этим в значительной степени объясняется быстрое и легкое окисление свежескологых граней пирита кислородом воздуха даже в воздушно-сухой среде. Высокая устойчивость сульфидов по отношению к воде (в отсутствии кислорода) хорошо известна

Кроме того, значительное окисление сульфид ных частиц наблюдается в процессе тонкого измельчения руды перед ее обогащением и в самой флотации. При этом образуется большое число различных водорастворимых продуктов полуокисления и полного окисления (сульфаты), растворимость которых во много раз больше растворимости неокисленных сульфидов.

В литературе приводится много противоре-чивых данных об окислении пирита молекулярным кислородом в воде и во влажном воздухе [12]. Однако в настоящее время большинство исследователей считают, что окисление пирита в кислой среде протекает по суммарной реакции

2Ре82+2И20+702=2Ре804+2Н2804.

В щелочной среде окисление пирита происходит по реакции

2Ре82+8№0Н+702=2Ре(0Н)2+4На2804+2Н20.

Химические реакции, обусловливающие образование большинства вторичных минералов, включают в себя:

1. Разложение первичных сульфидов (халькопирита, сфалерита, пирита) с образованием сульфатов металлов и свободной серной кислоты.

2. Дегидратацию сульфатов.

3. Разложение полевых шпатов и карбонатов, образование ярозита, гипса и кварца.

Общеизвестно, что при окислении колчеданных руд из них в первую очередь выносятся медь и цинк. Устойчивость сульфидов в условиях повы-шенных pH хвостохранилищ (10-12,5) увеличивается в ряду: сфалерит - халькопирит - пирит, а разложение их в общем виде соответствует реакциям:

(2п,Бе)8 + 02 + Н20 ^ Бе82 + 2п804 ^

^ Бе804 + 2п804 + Н2804;

СиБе82 + 02 + Н20 ^ Бе82 + Си804 ^

^ Бе804 + Си 804 + Н2804;

2Бе82 + 702 + 2Н20 ^ 2Бе804 + 2Н2804.

Изменяется исходный минеральный состав вмещающих пород. Полевые шпаты, являясь неустойчивыми в химическом отношении минера -лами, разлагаются с образованием кварца и водорастворимых гидроксидов.

Разложение полевых шпатов и карбонатов описывается следующими химическими реакциями:

КЛ1(81з08) + Н2804 ^

^ К2804 + Л12(804)з + 8102^ + Н20;

Са(Л1281208) + Н2804 ^

Са804 4 + Л12(804)з + 8102! + Н20;

СаС0з + Н2804 ^ Са804^ + С02Т + Н20.

Приведенные химические реакции в общем виде описывают техногенные процессы, происходящие в водной среде хвостохранилищ. При разложении первичных сульфидных минералов обра-зуется большое количество свободной серной кислоты, которая расходуется на образование суль-фатов и разложение вмещающих пород. Вместе с тем, pH водной фазы хвостохранилищ имеют высокие значения, на что влияют продукты разложе-ния вмещающих пород.

Таким образом, при хранении «свежих» хвостов в водной среде начинают протекать химические реакции, связанные с образованием вторичных минералов - сульфидов, сульфатов, гидроксидов и др.

Еще большие изменения происходят при об -нажении поверхности хвостохранилища после его консервации. Подобно тому, как в зонах окисле -ния первичных руд и отвалах колчеданных месторождений сфалерит и халькопирит за счет процес -сов выветривания практически полностью раство-ряются за 15-20 лет и руда превращается в дезинтегрированный агрегат - пиритовую сыпучку, в хвостах происходят аналогичные процессы, только в результате они превращаются в пиритовый песчаник с «сульфатным цементом».

Железосодержащие сульфаты, слагающие сульфатный цемент, являются продуктами изменения мелантерита, которое может происходить двумя путями:

1) последовательная дегидратация меланте-рига приводит к появлению водных сульфатов двухвалентного железа с меньшим, чем в мелантерите, содержанием воды:

Ре804»7Н20 (мелантерит) ^

^ Ре804»6Н2О (феррогексагидрит) ^

^ Ре804»5Н2О (сидеротил) ^

^ Ре804»4Н2О (розенит) ^

^ Ре804 *Н20 (смольнокит);

2) частичное окисление Ре2+ в сернокислых растворах приводит к появлению различных сульфатов двух- и трехвалентного железа:

Ре804»7Н20 (мелантерит) ^

^ Ре2+ Ре3+ (804) • 14Н2О (ремериг)

^ Ре2+ Ре3+ (804)»22Н2О (биллинит) и т.д.

Вследствие гидролиза возможно образование устойчивых сульфатов железа в соответствии с реакциями:

4Бе804 + 2Н2804+О2 ^ 2Бе2(804)3+ 2Н2О;

Бе2(804)3 + 2Н2О ^ 2Бе (0Н)(804) + Н2804.

Продукты разложения полевых шпатов, взаимодействуя с гидросульфатами железа, образуют ярозит, т.к. сернокислотное разложение полевых шпатов приводит к высвобождению свободных ионов калия и алюминия. Алюминий фиксируется на поверхности хвостохранилища в виде «сульфатных цветов», либо же выносится за его пределы. Калий, реагируя с продуктами неполного гидролиза сульфата железа (III), образует ярозит по реакции:

К2804 + Бе (0Н)(804) ^

^КРе з (ОН)б (804)2 + Н2О.

Ярозитовая корка подобно «железной шляпе» закрывает поверхность хвостохранилища, затруд-няя доступ во внутренние его части воды и кисло -рода воздуха, и тем самым препятствует дальнейшему разложению сульфидов. Измененные мине -ралы, взаимодействуя с сульфатным щменгом, образуют прочные агрегаты, что влечет за собой увеличение крупности зерен выветренных хвостов.

В результате интенсивного выветривания минералов они практически полностью разлагаются с образованием сульфатов и карбонатов. Сульфиды меди в неизмененном виде не встречаются. Халькопирит отсутствует. Из сульфатов меди выделе -ны хальконтит и пизанит. Пирит, являясь наиболее устойчивым сульфидом, окисляется медленнее, поэтому в классе - 0,044 мм встречаются единич-ные зерна пирита. Основным же минералом железа является ярозит. Ярозитовая корка имеет мощность до 2 м. Ниже этого предела фазовый состав хвостов аналогичен лежалым.

Обзор литературных источников показывает, что хвосты обогащения сульфидных руд во вре-мя хранения взаимодействуют с внешней средой и с вмещающими породами. Продуктами их взаимодействия становятся водные сульфаты различной степени окисления. Вновь образующиеся продукты дисперсны за счет повышенной, по сравнению с сульфидами, растворимостью образующихся оксидов. Пирит более устойчив к окислению среди сульфидов, особенно без доступа воздуха. Поэтому в результате взаимодействия хвостов обогащения сульфидных руд с внешней средой остаются зерна пирита, сцементированные «сульфатным цементом». Прочност-ные показатели «сульфатного цемента» в литературе не приводятся, так как они явно недостаточны для практического использования. Практический интерес представляет способ повышения прочностных показателей «сульфатного цемента» путем модификации продуктов окисле -ния сульфидов структурообразующими добавками, а именно кальциевыми соединениями. Повышение прочностных свойств и водостойкости позволит выявить область применения хвостов обогащения для твердеющих смесей.

Для оценки потенциальных возможностей использования хвостов обогащения исследовали составы вяжущих, приготовленных добавлением активизирующих добавок к хвостам обогащения сульфид ных руд Учалинского ГОКа.

Химический и зерновой составы хвостов обогащения приведены в табл. 1 и 2.

В качестве активизирующих добавок исполь-зовали портландцемент марки 500 и 400 по ГОСТ 10178, известь строительную активностью 85% по ГОСТ 9379-77, серную кислоту ГОСТ 2184-77.

Исследуемые составы готовили путем смешивания расчетного количества компонентов с последующим добавлением воды. Рабочие составы смесей приведены в табл. 3. Образцы из рабочих смесей изготавливали способами литья и прессования.

Состав продуктов гидратации вяжущих, приготовленных добавлением активизирующих добавок к хвостам обогащения сульфид ных руд Учалинского ГОКа, исследовали методом дифференциального термического анализа.

Пробы для дифференциального термического анализа готовили из материала разрушенных образцов и из сухого остатка фильтрата от кипяче-ния хвостов в воде по методике [14]. Дифференциальный термический анализ проводили на де -риватографе в среде аргона. Дополнительно исследуемые составы были подвергнуты рентгенофазовому анализу.

Результаты дифференциального термического анализа (ДТА) приведены на рисунке и в табл. 4. Они показывают, что хвосты обогащения взаимодействуют с внешней средой и с активи-заторами твердения. Дериватограммы исходных хвостов обогащения (состав 1) показывают пре-обладание в них пирита (эндотермические эффекты при 470, 580 и 680°С). Эндотермические эффекты пирита сопровождаются значительны -ми потерями массы, которые составляют до 50% от общих потерь навески. Дополнительно на де-риватограмме наблюдаются эндотермические эффекты, которые относятся к мелантериту (140, 230, 390, 780°С), кокимбиту (105, 230, 310, 880), рёмериту (140, 230, 460, 780) и другим водным сульфатам железа, присутствующим в небольших количествах.

Состав 2, содержащий добавки цемента и извести, имеет восемь эндотермических эффектов. Эндотермический эффект при темгературе 110°С относится к дегидратации низкоосновных гидросиликатов кальция, образующихся при гидратации клинкерных минералов трмента [14]. Эвдотермиче-

Таблица1

Химический состав хвостов обогащения сульфидных руд Учалинского ГОКа

Массовая доля, %

Ре Б БІ02 АІ2О3 СаО МдО 187,26

33,73 35,50 12,20 4,89 0,89 0,04 87,26

Таблица 2

Зерновой состав хвостов обогащения сульфидных руд Учалинского ГОКа

Размер сит, мм 0,63 0,4 0,315 0,2 0,16 0,1 0,063 0,05 Дно

Частный остаток, % 1,04 4,19 5,00 12,14 11,71 26,43 17,28 1,68 20,53

Таблица 3

Составы рабочих смесей на основе хвостов обогащения сульфидных руд Учалинского ГОКа

Материалы Расход материалов (%) в составах №

1 2 3 4

Хвосты обогащения 100 75 75 90

Известь - 10 15 -

Цемент - 10 10 -

10% раствор Н2Б04 - - - 30

В/Т - 0,12 0,12 0,30

Предел прочности при сжатии, МПа - 9,5 9,9 9,1

ский эффект при темгвратуре 170 и 230°С относит -ся к дегидратации сульфатов (гипс) и гидрасуль-фоалюминатов (эггрингит) кальция, образующихся при взаимодействии извести и цемента с сульфатами, содержащимися в хвостах обогащения. Присутствие гипса (d Ä: 3,12; 4,26; 3,04; 2,78; 2,50; 2,45; 2,21; 1,90; 1,87) иэгтрингита (d, Ä: 5,61; 3,88; 2,79; 2,77; 2,71; 2,62; 2,42; 2,21; 1,80; 1,56; 1,54; 1,50; 1,45) в продуктах гидратации бетона (закладочной сме-си) на основе хвостов обогащения подтверждается результатами ренггенофазового анализа.

Одновременно с наличием эттрингита в виде 3CaOAl2O33CaSO432H2O возможно существование высокосульфатной формы гидросульфофер-рита кальция 3CaOFe2O33CaSO432H2O, которая по своим структурным свойствам полностью идентична эттрингиту и имеет аналогичные дифракционные характеристики [14]. Наличие высокосульфатной формы гидросульфоферрита кальция в данном случае будет преобладающим по отношению к гидрасульфоалюминатам, так как оксиды железа, являясь продуктами окисления пирита, присутствуют в большем количест-ве, чем алюминаты.

Эндотермические эффекты при температурах 470, 585, 620°С относятся к процессам диссоциа-ции пирита и новых соединений, образующихся при окислении пирита и взаимодействии вновь образованных соединений и пирита [13].

Введение в хвосты обогащения цемента и из -вести качественно меняет характер исходной кривой ДГА. Во-первых, общие потери массы и поте -ри массы при эффектах уменьшаются (до 21%) по сравнению с потерями массы исходной пробы (66,8%). Это связано с уменьшением в составе 2 количества гидратной воды в сульфатных соединениях железа (эндотермические эффекты при температурах 110, 170, 230°С, эффект при 140°С исчез) и с уменьшением степени окисления пирита (потери массы при эндотермических эффектах при температурах 470, 585, 620°С уменьшились соог-ветсгвенно в 3,1; 6,5 и 4,2 раза). Причем эндоэффект с 680°С сместился на 620°С.

Во-вторых, состав 2 приобрел прочность

---------.---------,--------.--------,-----»С

гоо 400 600 800

Кривые ДТА исследованных составов 1, 2, 3, 4

9,5 МПа за счет практически полного (эндоэффект при температуре 550°С, относящийся к свободному гидроксиду кальция, почти не выделяется на дифференциальной термогравиметрической (ДН ) кривой, но на рентгенограмме гидроксид кальция обнаруживается (4 А: 4,92; 3,12; 2,63; 1,92; 1,80; 1,56) [14]) связывания извести и цемента в гидросиликаты кальция (эндотермические эффекты при температурах 110, 170, б80-820°С) и карбонаты кальция (эндоэффект при температуре 860°С, именно кальцит (4 А: 3,87; 3,03; 2,50; 2,28; 1,87;

1,44) [13, 14]). Эндотермический эффект в интервале температур 680-820°С может быть отнесен к

Таблица 4

Потери массы при эндотермических эффектах

Номер соста- ва Потери массы (%) при эндотермических эфе эектах (°С) Потери массы при эффектах , % Общие потери массы, %

100 110 140 170 230 300 470 585 620-680 780 860 930

1 - 2,1 4,0 - 2,7 2,0 4,7 12,3 16,5 - 4,23 - 48,53 66,8

2 - 1,9 - 0,9 0 - 1,5 1,9 3,9 - 2,4 1,3 16,8 21,0

3 0,77 - 2,6 - 0 - 1,5 2,3 5,74 2,63 - 5,74 21,3 22,9

4 0,38 - 0,2 - - - 0,9 2,70 8,73 0,5 0,7 - 14,11 18,6

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Известь - 10%

В/Т - 0,3

разложению сульфатов, а именно к разложению продуктов взаимодействия цемента и извести с продуктами окисления пирита и составляющими хвостсв обогащения [13], в то же время он аналогичен эффекту в шлакопортландцементе, хотя потери массы при нем незначительны.

Рентгенофазовый анализ показал, что в затвердевшей смеси сохраняются в виде заполнителя зерна пирита (4 А: 3,124; 2,70; 2,42; 2,21; 1,91; 1,63; 1,56; 1,50) и кварца (а, А: 3,34; 1,81; 1,54).

Состав 3, содержащий добавку цемента и увеличенную до 15% добавку извести, имеет практически те же эндотермические эффекты. Степень гидратации состава 3 на 10-15% выше, что объяс-няется более длительными сроками его твердения. Эффекты на кривой ДГА состава 3 более четкие и потери массы при эффектах составляют до 93% от общих потерь массы, в то время как потери массы при эффектах состава 1 не достигают 90%. Следовательно, в составе 3 находится меньше гелевидных составляющих. Особенностью состава с увеличенным содержанием извести является повы-шение основности гидросиликатов кальция (пере-мещение эндоэффекга со 110 на 140°С), появление видимого эндоэффекта при 550°С, принадлежаще-го гидроксиду кальция с потерями массы в 1,5%, и соответствующее увеличение содержания карбонатов (930°С). Кроме этого значительно усилился эндоэффект при 780°С.

Состав 4 затворен серной кислотой, поэтому цементирующие новообразования представлены сульфатами в виде гипса (эндотермический эффект при температуре 170 и 230°С, а, А: 3,12; 4,26; 3,04; 2,78; 2,50; 2,45; 2,21; 1,90; 1,87) и сульфатными продуктами взаимодействия серной кисло -ты и пирита. Особенности этого взаимодействия проявились в уменьшении потерь массы при эндоэффекте при 470°С почти в два раза по сравнению с составами 1 и 2, в увеличении потерь массы в 1,5-2 раза по сравнению с составами с цементноизвестковой активизицией при третьем эндоэффекте, относящемуся к пириту, при одновременном смещении температуры эффекта с 680 до 620°С. Следовательно, активизация пирита серной кислотой создает вяжущее из продуктов окисления пирита в виде гипса и соединений, термически разлагаемых при 620°С.

Таким образом, хвосты обогащения при активизации их известью и цементом или серной кислотой позволяют получить бетоны прочностью до 10 МПа. Роль вяжущего в таких бетонах выполняют активизато-ры твердения, дисперсные составляющие хвостов и продукты окисления сульфидов. Состав вяжущего при активизации цементом и известью включает гипс, гидросульфоалюминат или гид -росульфоферрит кальция, гидроксид и карбонат кальция, а также продукты процессов диссоциации пирита и новых соединений, образующихся при окислении пирита и взаимодействии вновь образованных соединений и пирита [13]. Прове -денные исследования новообразований при твердении составов активизированных хвостов обогащения показывают возможность получения закладочных смесей на их основе.

Исследованы составы закладочных смесей на основе хвостов обогащения при различных условиях твердения (табл. 5). Результаты показывают, что в воздушных условиях исследованные составы после 28 суток твердения не набирают прочность. Образцы на основе лежалых хвостов в нормальных условиях сбрасывают прочность, расширяются, растрескиваются и разрушаются из-за продолжающихся процессов окисления. Хвосты текущего производства в нормальных условиях набирают прочность, величина которой достигает 5,8 МПа, что свидетельствует о достаточности прочностных показателей данных составов для практического применения.

Таблица 5

Прочностные показатели закладочных смесей на основе хвостов обогащения

Состав

Предел прочности при сжатии, МПа, __________в возрасте, суток__________

На воздухе

28 60 120

В нормальных условиях

28 60 120

В закрытой системе

28 60 120

Учалы Хвосты лежалые 81,9% ПЦ 400 - 8,6%

Известь - 8,6% Микрокремнезем - 0,9% В/Т - 0,3

2,96

3,0

2,82

0,82

0,31

0,35

0,78

0,54

0,40

Учалы Хвосты текущие 91% ПЦ 400 - 8% Микрокремнезем - 0,8% В/Т - 0,3

5,1

4,92

4,4

3,97

5,85

5,43

0,5

0,5

0,5

Сибай Хвосты лежалые - 80% ПЦ 400 - 10%

2,52

2,53

2,35

0,95

0,47

0,21

0,8

1,05

0,84

Библиографический список

1. Закладочные работы в шахтах: Справочник / Под ред. БронниковаД.МЦыгалова М.Н. М.: Недра, 1989. 400 с.

2. Цыгалов М.Н., Зурков П.Э. Разработка месторождений полезных ископаемых с монолитной закладкой. М.: Недра, 1970. 200 с.

3. Материалы для искусственных целиков и технология их возведения / Репп К.Ю., Вахрушев Л.К., Студзинский С.А. и др. М.: Недра, 1968. 191 с.

4. Цыгалов М.Н. Подземная разработка с высокой полнотой извлечения руд. М.: Недра, 1985. 272 с.

5. Репп К.Ю. Материалы для искусственных целиков и технология их возведения. М.: Недра, 1968. 72 с.

6. Хомяков В.И. Зарубежный опыт закладки на рудниках. М.: Недра, 1984. 224 с.

7. Основы технологии подземной разработки рудных месторождений с закладкой / Бронников Д.М., Замесов Н.Ф., Кириченко Г.С. и др. М.: Недра, 1973. 292 с.

8. Бронников ДМ., Замесов Н.Ф., Богданов Г.И. Разработка руд на больших глубинах. М.: Недра, 1982. 292 с.

9. Гулий В.М., Милкин A.B., Джансугуров С.И. Опыт борьбы с подемными эндогенными пожарами и внедрение камерной системы разработки ствердеющейзакладкой на Текелийском руднике. М.: ЦИИНцветмет, 1967. 209 с.

10. ВяткинА.П., Горбачев В.Г., Рубцов В.А. Твердеющая закладканарудниках. М.: Недра, 1983. 168 с.

11. Рекомендации по использованию хвостов обогащения Учалинской фабрики для закладочных работ : Отчет по НИР/ Унипромедь. Тема 95-20. Екатеринбург, 1995. 54 с.

12. Lowson R. Aqueous oxidation of pyrite by molecular oxygen // Chem. rev. 1982. V. 82. № 5. P. 461-497.

13. Термический анализ минералов и горных пород. Л.: Недра, 1974. 399 с.

14. Горшков B.C., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ: Учеб. пособие. М.: Высш. шк., 1981. 335 с.

УДК 691

И.С. Трубкин, A.A. Зубков

ЗАКЛАДОЧНЫЕ СМЕСИ ДЛЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК С ПРИМЕНЕНИЕМ КОНВЕРТЕРНЫХ ШЛАКОВ ММК И ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ МЕДНО-СЕРНЫХ РУД

В связи с высокими требованиями к полноте использования и охране недр способ разработ-ки месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями является наиболее совершенным , тем более, что материалами для их приготовления могут служить как попутные породы, так и отходы промышленности. Наибольший интерес для приготовления твердеющей закладки вызывают металлургические и, в частности, конвертерные, шлаки.

Выход конвертерных шлаков ММК превышает 1 млнт в год. Основная экономическая целесообразность переработки сталеплавильных шлаков заключается в извлечении металла, содержание

которого достигает 10-15%. Наиболее полное извлечение металла, до 95%, достигается после измельчения шлака. Однако решение проблемы наиболее полного извлечения металла приводит к не -обходимости утилизации дисперсной минераль-ной части шлака. Реальной областью многогон-нажного применения металлургических шлаков в качестве вяжущего являются бетоны для закладки выработанного пространства шахг. Практически все существующие закладочные комплексы испытывают дефицит материалов и особенно вяжущих. Ближайшие горнодобывающие предприятия, ис-пользующие твердеющие закладочные смеси, находятся в радиусе 100-130 км от г. Магнитогорска. Применение конвертерных шлаков в определен-

Таблица 1

Химический состав материалов

Материал Массовая доля компонентов, %

Fe06 FeM FeO Fe2O3 SiO2 CaO MgO AI2O3 MnO TiO2 P S Cr

Конвертерный шлак текущего производства 24,0-27,0 2,2-8,8 8,3-25,1 9,1-16,0 7,1-18,5 37,4-48,3 5,6-9,3 1,6-3,0 1,3-5,8 1,0-1,2 0,38-0,52 0,05-0,14 0,36-0,40

Хвосты обогащения 33,7 - - - 12,2 0,9 4 О 0, 4,9 - - - 35,5 -

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.