一种提高矿山充填料浆流动度的添加剂及其制备方法 [0001][0003]充填采矿技术在矿山开采中应用越来越广，在实际充填过程中，充填料浆在一定的泵压下由管道输送到空区，由于充填料浆的泌水性，往往易堵塞泵送管道。改善充填料浆的输送性能(提高料浆的流动度)，显得十分重要。一般充填料浆体主要成分是尾砂或废石、水泥、水，为改善其流动性，往往需要调节加入的水泥和水的量。但在应用过程中，水泥和水的掺量大小对充填强度和流动性的影响是相互矛盾的。[0004]要同时满足强度和流动性要求，必须加入合适的添加剂。由于充填料浆存在体积大、浓度低、水泥掺量低等特点。针对充填体的这些特性，现有的添加剂存在掺量大，成本高，虽然能够提高其流动性，但是充填料浆早期强度不理想等缺点。
[0005]本发明的目的是提供一种用于矿山充填料浆、能够同时满足流动性和早期强度要求的添加剂。 [0006]本发明提供的提高矿山充填料浆流动度的添加剂，由按重量百分比计的下列原料制备而成:β -萘磺酸盐甲醛缩合物35%~45%，聚乙烯醇2%~5%，葡萄糖酸钙4%~?Ο%，硫酸铝1%~2%，柠檬酸15%~18%，水20%~42%，合计100%。[0007]上述添加剂的制备方法，包括下述步骤: (1)按照所述重量百分比，将水加入反应釜，再加入β-萘磺酸盐甲醛缩合物、聚乙烯醇和葡萄糖酸钙，搅拌反应；
(2)缓慢添加硫酸铝，搅拌溶解、反应；
(3)加入柠檬酸进行反应，冷却制得所述添加剂；所述步骤(1)、(2)和(3)的反应保持温度为80°C~85°C。
[0008]步骤(1)搅拌反应优选20-40分钟。步骤(2)搅拌溶解、反应优选0.8~1.2小时。步骤(3)反应优选3飞小时。
[0009]上述添加剂在提高矿山充填料浆流动度中的应用，添加剂的加入质量为水泥用量的 0.2%~0.5%O
[0010]β-萘磺酸盐甲醛缩合物是一种阴离子型表面活性剂，加入到尾砂水泥浆中后，能吸附在水泥颗粒表面，形成憎水基向内，亲水基向外的一层吸附层，由于亲水基带负电荷，相当于浆体中每个水泥颗粒表面带相同的电荷，由于同性电荷相互排斥使原本不稳固的浆体结构解体，释放出包裹的自由水，从而大幅度增加其流动性。聚乙烯醇可通过桥连作用使充填料浆不产生沉降和泌水现象。通过以上作用，可有效改善充填料浆的输送性能，提高料浆的流动度。
[0011]本发明添加剂是褐色液体，在配置充填料浆时加入，加入质量为水泥用量的
0.2%~Ο.5%。具体掺量根据充填料浆流动性的增加值和充填体强度决定。使用本发明添加剂后，可提高料浆浓度，同时减小灰砂比，提高充填体的早期强度，使充填料浆能够快速达到强度要求。此外，本发明添加剂由于掺量低，还可减少充填体水泥的用量。据估算，每吨料浆可减少水泥用量60kg，经济效益可观。

[0012]本发明所用萘磺酸盐甲醛缩合物(固态)可市购，优选重均分子量为5000^20000 ;对所述盐的种类没有特殊限制，例如可以为钠盐。本发明对聚乙烯醇的分子量没有特殊要求，一般分子量的范围可以为:110000-130000。以下通过具体实施例对本发明进行详细的说明。
[0013]实施例一
按重量百分比准备原料:β -萘磺酸盐甲醛缩合物35%、聚乙烯醇2%、葡萄糖酸钙5%、硫酸铝1%、柠檬酸15%、水42% ;先将水加入反应釜，再将β -萘磺酸盐甲醛缩合物、聚乙烯醇、葡萄糖酸钙加入，一直保持温度80°C，搅拌反应30分钟，缓慢加入硫酸铝搅拌溶解、反应I小时后，再加柠檬酸反应3小时，冷却得到本发明的添加剂。
[0014]采用下述方法测试本实施例制备的添加剂的性能，结果见表1、表2。
[0015]:丨￡;流动度测试:用水泥胶砂流动度测定仪(型号NLD-3)测定其流动度，测定方法如下:
I)将拌好的胶砂试样分两层装入试模，第一层高度为2/3，用小刀在两个方向各划5次，用小刀划10次均匀捣压10次，完毕刮平试模；。
[0016]2)将试模垂直轻轻提起，开动跳桌，30 ± Is内完成30次跳动；
3)跳动完毕，用卡尺测量胶砂底面直径及与其垂直方向的直径，计算平均值即为该样品的流动度，该试验须在5min内完成。测定结果见表1。
[0017]②抗压强度测试:
采用尾砂、PC32.5水泥，按表2的灰砂比进行配合。按表2质量比在料浆中掺入不同量的实施例1制备的添加剂。搅匀并将它们浇筑在7.07cmX7.07 cmX 7.07cm三联试模，保证试块浇筑过程中料浆不发生沉淀，采用边搅拌、边注模的浇筑方式。最后用压力机测得试块3天、7天、28天强度，得到单轴抗压强度见表2。
[0018]表1流动度测试结果