[其他]固化粘結組合物

無效

• 申請號: 85108582
• 申請日: 1985-10-28
• 公開（公告）號: CN85108582B
• 公開（公告）日: 1988-08-17
• 發明（設計）人: 彼德·謝利·米爾斯;杰弗里·理查德·朗
• 申請（專利權）人: 藍圈工業有限公司
• 主分類號: C04B7/32
• 分類號: C04B7/32;C04B7/02
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊厚昌

本發明涉及適用于如充填地下礦坑等的固化粘結組合物的生產方法、可用來制備這類固化粘結組合物的干混合物和一種組成這類固化粘結組合物的主要成份的新的礦物組合物。

在充填地下礦坑的常用方法中，是將含有水泥的基本水灰漿和含有能加速水泥凝固和硬化的無機鹽輔助水灰漿用泵注入礦坑的確定位置，在該位置，兩者混合形成填塞組合物，它可在坑中凝固形成硬塊。這個過程稱為“泵浦裝填”，并且已經研制了各種材料用于這種過程。輔助水灰漿通常含有硫酸鈣（主要是天然或合成的硬石膏）和石灰（氧化鈣和/或氫氧化鈣），也常常含有粘土，如膨潤土。

在地下礦井中，高鋁水泥優于普通的波特蘭水泥處在于它對皮膚的侵蝕性小得多，因此，它較容易處理，為此通常在“泵浦裝填”過程中使用高鋁水泥。然而，高鋁水泥也有缺點，它的凝固時間很短，因此，按英國標準915第二部份規定的高鋁水泥需要具有2到6小時的開始凝固時間和開始凝固后不大于2小時的最后凝固時間。這在混合和泵浦過程的精確控制和操縱困難的地下礦井操作中，就會引起嚴重的問題。相當短的凝固時間要求泵浦注入和混合水泥灰漿的設備，在每次礦坑裝填操作后必須沖洗干凈，以防止設備與凝固材料凝固在一起。這就需要局部或全部更換混合和泵浦系統，或者用機械方法對系統進行清理，尤其是如果礦井生產停止，這是一項費時和費錢的工作。

顯然，該技術領域中尚缺乏生產滿意的粘結組合物的方法，這種組合物基于這樣一種材料，它具有高鋁水泥的優點，又避免或減少與開始凝固時間短有關的諸多問題。

本發明可提供一種生產固化粘結組合物的方法，它是將磨碎的礦物組合物，在有水和堿性條件下，與堿金屬來源或堿土金屬來源混合，上述的礦物組合物含有4CaO，3Al₂O₃，SO₃相。

本發明也提供了一種可用這種方法生產的可固化粘結組合物、凝固這種粘結組合物形成的硬化塊和可與水混合生產出該粘結組合物的干混合物。

作為一種新的組合物材料，本發明也提供了一種礦物組合物，它至少有15%（按重量計）4CaO，3Al₂O₃，SO₃、不大于1.0%（按重量）的游離石灰、小于25%（按重量）的CaO，2Al₂O₃和不大于10%（按重量）的12CaO，7Al₂O₃。

這里介紹的礦物組合物，當粉碎并與水混合時，能夠具有長的可控制的凝固時間，因此，特別適用作上述粘結組合物的主要成份。

將合適比例的CaO源、Al₂O₃源和SO₃源的混合物，在鐵可發生氧化的條件下，至少加熱到開始熔融的溫度，可以生產本發明的礦物組合物，最初得到的是熟料。冷卻得到的熟料，然后用合適的方法粉碎，也就是說，磨碎到微粒的形式。

附圖是一個流程圖，它表示了一個典型的泵浦裝填過程。

在本方法中使用的礦物組合物可以被稱作“硫鋁土的”組合物。礦物相4CaO，3Al₂O₃，SO₃稱為克萊因（Klein）化合物，也可以用3CaO，3Al₂O₃，CaSO₄或C₄A₃S示。大家很熟悉含有克萊因化合物的熟料，它們的生產和作為膨脹劑在波特蘭水泥組合物中的用途，參見美國專利3155526號（克萊因）、3251701號（克萊因）和3857714號（梅特（Mehta）和4419136號（賴斯（Rice））。然而，在本發明的實踐中，推薦應用上述的新的礦物組合物。