【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿山填充材料，具体为一种矿山填充用磷石膏充填材料及其制备方法。
技术介绍
1、磷石膏是湿法工艺生产磷酸过程中的副产物，其主要成分为二水硫酸钙，外观为灰黑或灰白色粉状。磷石膏中含有许多杂质，可分为无机类(硅、磷、氟、铁等)和有机类(腐殖质、浮选药剂等)，其对土壤、水源、空气等环境的影响极大，因此如何处理磷石膏一直是磷化工的难题。据统计，全世界接近85％的磷石膏在没有进行任何预处理的情况下被随意堆积和填埋，磷石膏的地表堆存占地以及引起的环境危害已经成为全世界磷化工企业急需面对和解决的问题。
2、在采矿行业，矿洞开采后，矿洞如果不及时处理，可能会引起地表塌陷，对周边环境和设施安全造成威胁。即使矿山很坚固，但矿洞的存在，使得矿山在遭遇极端天气还可能会引发滑坡、泥石流等地质灾害，且废弃的矿洞会成为地下水污染的通道。所以在开采完成后，通常矿山的矿洞需要进行回填来减少这些风险。但回填会使用回填建筑材料，如何选择和处理回填建筑材料则是回填的关键。
3、若能将磷石膏直接应用于矿山回填，将极大的解决磷石膏的处理问题，并进一步降低矿洞的回填成本，因此在现有技术中就有将磷石膏与砂浆混合形成含有磷石膏的回填材料，如公布号为：cn117567127a的专利文件中就公开了一种无水石膏新型砂浆磷石膏胶结充填体及其制备方法，通过改变制备条件研究了无水石膏替代比、料浆质量浓度和骨胶比，将部分无水石膏替换为磷石膏进行填充。
4、但直接将磷石膏与砂浆混合进行回填会降低其充填强度，磷石膏中的磷元素会析出，影响充填水质。且
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种矿山填充用磷石膏充填材料及其制备方法，用以解决上述提到的现有技术中磷石膏在矿山矿洞回填砂浆中的含量太低，其对磷石膏的消耗不足的技术问题。
2、为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种矿山填充用磷石膏充填材料，按以下质量百分比组成：新型砂浆9-14％，无水石膏新型砂浆4-6％，磷石膏75-80％，氟硅渣3-6％，石灰1-2％；所述新型砂浆为复合黄磷渣胶凝粉。
4、一种制备矿山填充用磷石膏充填材料的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：
5、步骤1：先将新型砂浆、无水石膏新型砂浆搅拌均匀，形成混合砂浆；
6、步骤2：在步骤1中的混合砂浆中添加磷石膏，并加水搅均匀，形成磷石膏混合砂浆，磷石膏混合砂浆的比重控制在1.39-1.42；
7、步骤3：将部分石灰添加到氟硅渣中搅拌均匀，石灰按照氟硅渣质量的20％-25％添加，添加后再与步骤2中的磷石膏混合砂浆混合，搅拌均匀后得到回填砂浆，并使用石灰将回填砂浆的ph值调节为11-12；
8、步骤4：将回填砂浆静止沉淀，沉淀至上层清澈、分层稳定后除去上清液得到矿山填充用磷石膏充填材料砂浆。
9、本实施方案的有益效果在于：
10、1、现有技术中磷石膏的添加会导致砂浆强度的降低，磷石膏矿渣的掺量在20％以内时，水泥砂浆的抗折强度下降幅度较低；掺量为20％时，最大抗折强度仍为不添加时的91％；但当掺量大于等于30％时，水泥砂浆强度将会发生明显的下降；当掺量达到50％时，最大强度仅为未添加时的61.7％。因此，现有技术中对磷石膏的添加量较小。而本申请中在配方中添加氟硅渣，利用氟硅渣、石灰与磷石膏的有机结合，形成的强度更高，因此本申请中磷石膏的添加量可达75％以上。
11、2、全世界接近85％的磷石膏在没有进行任何预处理的情况下被随意堆积和填埋，磷石膏的地表堆存占地以及引起的环境危害已经成为全世界磷化工企业急需面对和解决的问题。而本方案中磷石膏的含量在75％以上，可大量消耗磷石膏，对环境友好，其社会效益高。
12、3、本申请中还利用部分氟硅渣，氟硅渣主要成分是二氧化硅，可能伴随有氟化物和其他杂质，氟硅渣如果未经处理，会对环境造成污染，特别是其含氟成分可能对土壤和水源造成影响，而本方案中将其与石灰与磷石膏结合作为矿山矿洞的填充材料，使得企业避免了对氟硅渣还需其他的处理。
13、4、本申请的矿山填充用磷石膏充填材料，将磷石膏、氟硅渣、石灰应用在本申请配方中，经过对后期的充填的浸出液检测，其检测结果本申请的证明对矿山填充用磷石膏充填材料的水质影响波动较小。
14、进一步，所述石灰为生石灰，生石灰中的氧化钙含量不低于80％.
15、进一步，所述新型砂浆为复合黄磷渣胶凝粉。
16、进一步，所述复合黄磷渣胶凝粉中黄磷渣或煤渣灰的质量比例不低于70％，磷石膏的质量比例不低于5％。
17、进一步，所述步骤3中ph值为12。
18、进一步，所述石灰按照氟硅渣质量的25％添加。
19、进一步，所述步骤4中沉淀时间24小时以上。保证上层水体清澈。
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1.一种矿山填充用磷石膏充填材料，其特征在于：按以下质量百分比组成：新型砂浆9-14％，无水石膏新型砂浆4-6％，磷石膏75-80％，氟硅渣3-5％，石灰1-2％；其中所述磷石膏含水量为25％，氟硅渣水分为60％。
2.根据权利要求1所述的矿山填充用磷石膏充填材料，其特征在于：所述石灰为生石灰，且生石灰中氧化钙含量不低于80％。
3.根据权利要求1所述的矿山填充用磷石膏充填材料，其特征在于：所述新型砂浆为复合黄磷渣胶凝粉。
4.根据权利要求3所述的矿山填充用磷石膏充填材料，其特征在于：所述复合黄磷渣胶凝粉中黄磷渣或煤渣灰的质量比例不低于70％，磷石膏的质量比例不低于5％。
5.一种制备权利要求书1-4中任意一种矿山填充用磷石膏充填材料的制备方法，其特征在于：按照权利要求1-4中任意一种矿山填充用磷石膏充填材料配方称取原料；且包括有以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备矿山填充用磷石膏充填材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3中pH值为12。
7.根据权利要求5所述的制备矿山填充用磷石膏充填材料的制备方法，其
8.根据权利要求5所述的制备矿山填充用磷石膏充填材料的制备方法，其特征在于：所述步骤4中沉淀时间24小时以上。
...【技术特征摘要】
1.一种矿山填充用磷石膏充填材料，其特征在于：按以下质量百分比组成：新型砂浆9-14％，无水石膏新型砂浆4-6％，磷石膏75-80％，氟硅渣3-5％，石灰1-2％；其中所述磷石膏含水量为25％，氟硅渣水分为60％。
2.根据权利要求1所述的矿山填充用磷石膏充填材料，其特征在于：所述石灰为生石灰，且生石灰中氧化钙含量不低于80％。
3.根据权利要求1所述的矿山填充用磷石膏充填材料，其特征在于：所述新型砂浆为复合黄磷渣胶凝粉。
4.根据权利要求3所述的矿山填充用磷石膏充填材料，其特征在于：所述复合黄磷渣胶凝粉中黄磷渣或煤渣灰的质量比例不低于70...
【专利技术属性】
技术研发人员：张世龙，刘朋宁，唐一帆，涂镇，燕如勇，
申请(专利权)人：贵州磷化氟硅科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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