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雷杰普·塔伊普·埃尔多安大学:用砂部分替代富铜尾矿的水泥回填:流变、力学和微观结构特性

论论资讯 | 2023-03-01

Minerals

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Cementitious Backfill with Partial Replacement of Cu-Rich Mine Tailings by Sand: Rheological, Mechanical and Microstructural Properties

Guner N.U.; Yilmaz E.; Sari M.; Kasap T.

Published:2023-03-01
DOI:10.3390/min13030437

研究背景

在矿石处理过程中,尾矿的筛分会导致水泥砂浆充填材料(CPB)的强度下降,增加运营风险,因此研究人员寻求使用替代经济产品来提高CPB的强度表现。然而,目前的研究领域存在的问题是如何在降低成本和减少使用的粘合剂总量的同时,提高CPB的强度性能。

研究内容

该研究旨在通过改善CPB的筛分来提高其强度性能,同时降低成本和使用的粘合剂总量。研究人员通过实验探索了不同砂子替代率(例如100/0,90/10,80/20,70/30和50/50)和不同固体含量(例如72和76 wt.%)下砂子替代CPB的变形/强度/结构性能的演变。在经过3-56天的养护后,对填充样品进行了多项实验,例如坍落度、单轴压缩强度(UCS)、汞入侵孔隙度(MIP)和扫描电子显微镜(SEM)。结果表明,添加砂子可以大大提高CPB的强度(高达99%),但砂子替代率受到其分选效应的限制,最高只能达到30%。微观结构测试揭示,随着添加砂子的量的增加,CPB的空隙体积减少。总之,研究人员得出结论,石灰石砂对填充强度做出了重大贡献,包括增强填充筛分的调整效果和降低CPB制造中每单位体积所使用的水泥总量。

研究意义

该研究的创新点在于提出了一种改善CPB强度性能的方法,即通过添加砂子来改善CPB的筛分。这种方法不仅可以降低成本和减少使用的粘合剂总量,还可以提高填充强度,从而降低运营风险。因此,该研究对于矿业企业在CPB制造和运营方面具有重要的指导意义。

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