水泥基固体粉末强化尾矿充填性能：超细尾矿体系中混合参数与粘结剂配比的协同优化机制

本文推荐：研究团队创新性地开发了水泥基固体粉末(CSP)-水泥-超细尾矿复合充填材料，通过优化胶凝材料配比（1:1 CSP:水泥）和混合参数（5分钟/400 r/min），实现了流变性、泌水率（降低30%）和抗压强度(UCS提升20%)的协同提升。该技术通过"级配充填效应"分散颗粒团聚，降低管道阻力15-20%，成本减少59.2 CNY/m3，为超细尾矿(<20μm)资源化提供了性能-成本平衡解决方案。

　　

Highlight

本研究揭示了CSP-水泥复合体系在超细尾矿充填中的关键作用：当CSP与水泥比例为1:1时，材料展现出最佳的"黄金平衡点"——既能满足28天抗压强度≥2.5 MPa的工业要求，又通过"级配充填效应"显著改善流变性能。这种效应如同精密编排的分子舞蹈，水泥颗粒有效拆解了CSP和尾矿的团聚体，使颗粒级配呈现"超细尾矿-水泥-CSP"的梯度分布。

Rheological properties

流变学数据讲述着有趣的故事：在固定浓度62% w/w时，复合体系的剪切屈服应力比纯CSP体系降低40-50%，这归功于水泥颗粒的"分子润滑"作用。而当搅拌速率达到500 r/min时，系统就像经历了一场精心控制的"剪切风暴"——足够破坏团聚体却不引入气泡，使粘度达到理想平衡。值得注意的是，过度搅拌(>8分钟)反而会引发"疲劳效应"，导致强度下降5-8%。

Conclusion

(1) CSP-水泥这对"黄金搭档"创造了1+1>2的协同效应：1:1配比下成本降低20%(59.2 CNY/m³)，同时UCS提升20%，泌水率控制在<5%的完美区间。

(2) 混合时间需要像"精准定时器"般控制：5分钟是关键阈值，既能确保均匀性又避免能耗浪费。

(3) 62% w/w浓度展现出"甜点效应"：管道阻力比64%体系降低15-20%，同时保持优异的强度发展曲线。这些发现为绿色矿山建设提供了可量化的工程优化方案。