尾矿固化材料研究进展

传统的固化材料一般以水泥为主,但因其存在成本高、工艺复杂且排放大量的CO₂等问题,逐渐被一些新型胶凝材料所取代。将尾矿固化材料大致分为水泥、高水固结材料、HAS土壤固化剂、地聚物固化材料等4类,分析了不同固化材料的特点和应用局限性。通过统计2000-2020年我国金属矿尾矿固化材料各组分的使用频次发现,水泥占22.18%、矿渣占11.69%、粉煤灰占11.29%、石灰占10.89%。未来,应针对不同尾矿的性质,研发具有特殊性能的固化材料,并加强重金属离子的固化研究,在提高尾砂抗压强度的同时,尽量减少重金属离子的迁移。     

利用黄磷渣改性制备云贵川地区水稻专用肥

黄磷渣是电炉法生产黄磷产生的副产物,年排放量达到数百万吨,主要成分为氧化钙和二氧化硅。针对黄磷渣堆存量大、利用价值低等问题,通过在源头添加作物所需的营养元素助剂,在保证黄磷生产磷高效逸出的同时,实现炉渣中硅、钙的协同活化,进一步生产水稻专用肥,实现黄磷渣的高值化利用。改性黄磷渣的元素分析、X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)表征结果表明：添加作物所需营养元素助剂的黄磷在1 450℃熔融60 min,磷逸出率达到95.56%,黄磷渣中有效二氧化硅质量分数为36.45%、有效氧化钙质量分数为47.46%,渣系呈良好的玻璃相结构,有利于释放活性营养元素,且源头添加的微量元素助剂保留在渣相中。根据云贵川水稻营养需肥规律及大中微量元素的协同增效配伍作用,以改性黄磷渣为主要中量元素原料,设计了水稻专用肥16N-10P₂O₅-14K₂O+7SiO₂+10CaO+0.45Zn产品。水稻专用肥元素分析结果表明：氮有效性为99%、五氧化二磷有效性为98.81%、氧化钾有效性为99.15%、二氧化硅有效性为93.88...     

基于正交实验的废石-磷尾砂充填材料配比优化研究

为改善磷矿山固废物的赋存问题,采用正交实验法,开展了废石、磷尾砂充填配比研究。基于SPSS多元非线性回归分析,研究充填体单轴抗压强度、泌水率及坍落度的影响因素,确定较优配比并开展半工业实验进行可靠性分析。实验结果表明：当废石尾砂比为6∶4时,充填性能达到较优;当充填料浆的质量浓度为78%、水泥掺量为280 kg/m³时,充填体泌水率达到较优并满足高流态的泵送要求,符合矿山充填工艺要求。     

玄武岩纤维加筋尾砂抗震液化试验研究

基于地震荷载作用下尾砂发生液化现象,本文提出一种增强尾砂抗震液化特性的方法,即玄武岩纤维加筋尾砂。为验证纤维加筋尾砂的抗液化特性效果及其机理,运用动三轴仪对纤维加筋尾粉砂展开一系列动力试验,研究了同质量分数(0.3%)下不同长度(3、6、9、12、15、18 mm)以及相同长度(9 mm)下不同质量分数(0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%)的纤维对尾砂抗液化性能影响。结果表明,纤维加筋尾砂能够有效提升尾砂的抗液化特性。就增强尾砂的抗液化效果而言,纤维存在最优长度和最优掺量分别为9 mm、0.3%。通过SEM发现,玄武岩纤维填充在尾砂颗粒的孔隙与裂隙中,并与尾砂颗粒发生缠绕、包裹等现象,甚至一些被包裹的纤维之间相互弯曲交织,构建成三维网状的“桥梁”纽带。     

磷矿地下开采地压规律的FLAC3D数值模拟

以云南磷化集团有限公司晋宁磷矿2号坑口北采区深部矿体为工程背景,通过FLAC3D数值计算工具,对不同矿体厚度下深部磷矿体地下开采过程中采场、围岩的稳定性及地压活动规律进行研究。数值计算结果表明：①矿体采出后,采空区上覆岩体的自重力向周边新的支承矿壁点转移,在采空区上方形成卸压带;同时在其前方与后方两侧矿壁附近形成支承压力增压带。随着采场向前推进,超前支承压力随之前移,采场覆岩受采动影响的范围也在不断扩大。②倾斜条件下,矿体开挖后所形成的采空区上部覆岩与下部覆岩应力状态是非均匀、非对称的,整体上采场上部矿压显现程度比下部明显。③随着开采矿层厚度的增加,矿体开挖形成采矿区后,采场覆岩受采动影响的范围更大,而矿压显现的程度则减弱。采空区前方支承压力区域最大应力集中系数减小,塑性区范围增大。     

缓倾斜磷矿体露天转地下开采对边坡的影响研究

以晋宁磷矿6#坑缓倾斜中厚矿体露天转地下开采为研究对象,采用模型试验和数值模拟相结合的方法对缓倾斜磷矿体地下开采与边坡的相互影响机理与规律进行了研究和探索。结果表明,地下开采时,右侧边坡的位移和稳定性系数变化较大,而左侧边坡的位移和稳定性系数变化较小,因此,地下开采对采空区上方的边坡影响最大。     

尾矿细微观力学与形变观测试验装置的研制与应用

 为深入探索筑坝尾矿力学行为与细微观结构的内在联系,自主研发尾矿细微观力学与形变观测试验装置。该试验装置主要由加载试验设备、压力室及附属部件、局部应力监测系统、细微观观测系统4个部分组成。该装置具有如下特点：(1) 所进行的试验能反映尾矿坝体内局部应力、孔隙水与孔隙水压力、排水条件等对其细微观结构及颗粒运动的综合影响;(2) 试验加载条件实现多样化,包括静态加载、静态加卸载、动态加载、动态循环加载等加载形式;(3) 压力仓采用不锈钢筒内嵌玻璃钢筒结构,最大承载压力可达2.5 MPa;(4) 可进行孔隙水流动过程中的孔隙水与颗粒运移形态、细微观结构及其受载形变的观测试验,并能监测孔隙水压力;(5) 可埋设多个土压力传感器于试验尾矿内,实时监控尾矿内局部应力;(6) 细微观观测系统采用自行研制的动态细微观观测装置,调节过程简便且能跟踪点的运动。采用该装置进行荷载为0.3,0.6及0.9 MPa下的尾矿细观观测试验,结果显示：随着荷载的增加与作用时间的增长,尾矿孔隙数量与尺寸减小,颗粒间强结合水受挤压而迁移,形成水膜并逐渐增厚,转化为弱结合水,将颗粒连接成大的块体结构;尾矿沉降位移较大且呈非线性增加,其增量随荷载增加逐次减小;局部应力及细观结构变形表现为下部分滞后且低于上部分,局部应力呈起伏状逐级增长,峰值附近波动很大,沉降位移呈阶梯状增加,稳定后趋于平缓。     

深部磷矿地下开采安全隐患与防治措施研究

以云南磷化集团有限公司晋宁磷矿2号坑口北采区深部矿体开采具体的地质采矿条件为工程背景,对其深部磷矿地下开采过程中可能出现的安全隐患与防治措施进行研究.相关结论可为云南磷化集团有限公司所属矿山及类似条件的磷矿山地下开采工程项目的顺利建设和安全生产提供科学依据.     

磷石膏净化技术研究进展

从主要杂质类型、存在形式、影响机制及净化工艺等方面简述国内外磷石膏净化技术及研究进展,并对未来磷石膏净化技术发展进行展望,旨在为提高磷石膏综合利用率,推动磷化工行业绿色可持续发展,助力生态文明建设提供新的发展思路。     

不同应力组合条件下煤岩渗透率的试验

利用自制含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流实验装置,对煤岩在不同轴压、围压和瓦斯压力组合下进行渗流试验,研究不同围压和瓦斯压力组合下的全应力-应变及在不同应力组合下煤岩渗透性的影响规律。结果表明：煤岩的渗透率随体积应力变化有三个阶段;在轴压和瓦斯压力一定的条件下,渗透率随着围压的增加而减小,且与围压呈二次曲线关系,围压对渗透率的影响比轴压大;在轴压和围压一定的条件下,渗透率随着瓦斯压力的增加先减小后增大,且与瓦斯压力呈三次曲线关系,渗透率减小阶段滑脱效应占主导地位;在一定瓦斯压力和相同体积应力下,渗透率随轴压