专利名称：聚丙烯酸钠作为硫化矿石缓结剂应用的方法
技术领域：
本发明涉及硫化矿采矿及矿石处理，尤其涉及硫化矿石缓结剂及其应用 方法。
背景技术：
常温下，硫化矿石能与氧和水反应，从而发生结块。例如，对于黄铁矿，其中的主要物质FeS2能与氧和水产生如下反应2FeS2 + 702 + 2H20 = 2FeS04 + 2H2S04 - 2558.4 kJ (1)4FeS2 + 1502 + 14H20 = 4Fe(OH)3 + 8H2S04 — 5092 kJ (2) 4FeS2 + 15()2 + 8H20 = 2Fe203 + 8H2S04 - 5740.5 kJ (3)又如，对富硫磁黄铁矿，其中的矿物质能与氧和水产生如下反应2Fe7S8 + 3102 + 2H20 = 14FeS04 + 2H2S04 — 12590.0 kJ (4) 2FeS + 8H20 + 402 = FeS04'H20 + FeS04'7H20 - 1771.3 kJ (5) 12FeS04 + 6H20 + 302 = 4Fe2(S04)3 + 4Fe(OH)3 - 762,5 kJ (6)式(1)至(6)右边的氧化铁和硫酸盐等物质是造成矿石结块的主要产 物。因此，在硫化矿床开釆中，如果崩落的矿石积累在采场中没有得到及时 的出矿，由于硫化矿石的氧化结块性，较长时间后，破碎的块矿就会发生结 块，从而影响放矿和装矿的顺利进行，严重情况下还可能需要采取二次松动 爆破的方式来再次处理矿石。矿石结块必将降低采场的生产能力，有时还可 能造成安全事故。预防硫化矿石结块的最有效方法是在矿石还未结块之前将矿石从采场出 完，但有时由于客观条件的限制，崩落的矿石不能及时运出，另外，采场漏 斗和一些边角处的矿石也很难完全出净，因此，单靠及时出运的方法不能从 根本上解决硫化矿石结块的问题。发明内容本发明旨在提供一种阻止硫化矿石氧化结块的缓结剂，将之均匀覆盖在 矿石的表面，从而解决硫化矿石结块的问题，以提高硫化矿开采的生产率和安全性。本发明应用聚丙烯酸钠作为预防硫化矿石结块的缓结剂。将聚丙烯酸钠 制备为水溶胶，在矿石表面覆盖一薄层聚丙烯酸钠水溶胶。由于这种材料吸水倍率在280倍以上，具有很好的吸水性，从而能够阻断硫化矿石发生如上所述的氧化反应。另一方面，由于本缓结剂为胶凝物质，几乎没有强度，因此 可以防止矿石粘结。本发明的另一目的还在于解决聚丙烯酸钠均匀喷洒的问题，在采场爆破 过程中就能使胶凝材料均匀覆盖在矿石的表面。为了使缓结剂能够自动均匀地覆盖在矿石的表面，本发明在采场爆破时， 用缓结剂凝胶代替炮泥封塞炮眼。放炮时，炸药在破碎矿石的同时，强烈的 爆炸冲击波自动地将缓结剂溶胶均匀的喷洒在破碎矿石的表面。这种方法既实现了自动将缓结剂喷洒于矿石的目的，省时省力；而且喷洒均匀。同时， 缓结剂溶胶既起到炮泥的作用，又起到了预防矿石结块和防尘的作用。
图1:聚丙烯酸钠水溶胶作为硫化矿石缓结剂的应用方法示意图。
具体实施方式
量取密度约为1.06g/cm3的聚丙烯酸钠溶胶4ml、 6ml、 8ml、 10ml、 12 ml，分别洒到装有40g取自某矿的7种硫化矿粉矿试样蒸发皿中(聚丙烯酸 钠溶胶相对硫化矿石wt。/。含量为10%、 15%、 20%、 25%、 30%)，人工加水 15ml，将缓结剂、粉矿样充分润湿、搅匀，置于温度为T卜15 °C，T2 = 25 °C， T3 = 35 °C,T4 = 45 "C的恒温箱中进行保水性能试验。结果表明，喷洒缓结剂 的粉矿样比没有喷洒的结块时间延长了 2倍以上。当溶胶用量大于15%，且温度较高时，其失水速率减慢的趋势比较大， 证明该溶胶有较强的保水能力。将缓结剂在25。C、 35°C、 45"C恒温下反复做 保水试验，结果表明该缓结剂重复使用的性能好，吸水、保水能力强。当然，使用本发明的缓结剂，可以将之局部喷涂于硫化矿石表面以防止 矿石结块。但常用的喷涂方法费时费力，为了使缓结剂能够自动均匀地覆盖 在矿石的表面，可以在采场爆破时，用本发明的缓结剂溶胶代替炮泥。将缓 结剂溶胶用圆柱型塑料薄膜袋装好，圆柱型塑料薄膜袋直径比采场炮孔的直 径稍小，长度与爆破作业设计的炮泥长度相同，如图1所示。采场爆破作业时，先装好炸药2、起爆药巻3和导爆索5，再把装有缓结 剂溶胶4的圆柱型塑料薄膜袋装在炮孔的炸药上。放炮时，炸药在破碎原矿体1的同时，强烈的爆炸冲击波也自动地将缓结剂溶胶4均匀的喷洒在破碎矿石的表面。
权利要求
1. 一种将聚丙烯酸钠作为硫化矿石缓结剂应用的方法，其特征在于将聚丙烯酸钠制备为水溶胶，均匀覆盖于矿石表面。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于在硫化矿釆场爆破时，用聚丙烯 酸钠水溶胶代替炮泥封塞炮眼，放炮时，通过爆炸冲击波自动地将缓结剂溶 胶均匀喷洒在破碎矿石的表面。
全文摘要
本发明公开了聚丙烯酸钠作为硫化矿石缓结剂应用的方法。本发明应用聚丙烯酸钠水溶胶作为防止硫化矿石结块的缓结剂，在矿石表面覆盖一薄层聚丙烯酸钠水溶胶，从而阻断硫化矿石发生氧化反应，防止矿石粘结。为了使缓结剂能够自动均匀地覆盖在矿石的表面，本发明在采场爆破时，用缓结剂凝胶代替炮泥。放炮时，炸药在破碎矿石的同时，自动地将缓结剂溶胶均匀的喷洒在破碎矿石的表面。这种方法省时省力，且喷洒均匀；缓结剂溶胶既起到炮泥的作用，又起到预防矿石结块和防尘的作用。
文档编号E21C41/00GK101220745SQ200710034218
公开日2008年7月16日 申请日期2007年1月8日 优先权日2007年1月8日
发明者超 吴, 李孜军 申请人:中南大学