Состав для пылеподавления для рекультивации поверхности хвостохранилища Российский патент 2018 года по МПК C09K3/22 C09K17/00 

Описание патента на изобретение RU2672453C1

Изобретение относится к горнодобывающей и перерабатывающей промышленности и может быть использовано для закрепления пылящей поверхности и рекультивации нарушенных земель, занятых хвостохранилищами, содержащих токсичные отходы переработки оловорудного сырья, и характеризующихся высокой концентрацией тяжелых металлов (ТМ).

Известен состав, предложенный Н.Б. Насоловец (2002 г.), Е.А. Пендюрин и др. (2010 г.) и др. для пылеподавления на отвалах при открытой разработке угольных массивов, с использованием семян многолетних трав, способствующих предотвращению ветровой эрозии.

Однако, при значительных ветровых нагрузках семена бобово-злаковой травосмеси выдуваются с поверхности техногенных образований.

Близким к предлагаемому составу является состав, включающий полимеры, травы и воду, рекомендованный А.Н. Скопиным и др. (Авторское свидетельство №1726488, 1992). Это экологически безопасный состав, но недостаточно эффективный для долговременного связывания пыли и борьбы с ветровой эрозией. Кроме того, этот способ не может быть использован при рекультивации хвостохранилищ, содержащих токсичные отходы переработки оловорудного сырья, загрязненные соединениями токсичных тяжелых металлов.

Наиболее близким к заявляемому составу является состав, предложенный коллективом авторов (Патент РФ №2625469, 2017), содержащий биоуголь, клиноптилодит (цеолит) и отходы рудообогащения.

Недостатком данного способа являются сравнительно небольшое количество в составе органического углерода для связывания соединений токсичных тяжелых металлов, содержащихся в отходах переработки минерального сырья.

Цель предлагаемого состава заключается в повышении эффективности борьбы с пылью, увеличении срока его действия и универсальности, а также обеспечения возможности применения для биологической рекультивации.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является снижение отрицательного воздействия отходов переработки оловорудного сырья на объекты экосферы от техногенного загрязнения, обусловленного токсичными отходами, складированными в хвостохранилище, и повышение эффективности рекультивации его поверхности.

Поставленная задача достигается тем, что в состав для пылеподавления и рекультивации нарушенных земель, содержащий биоуголь и техногенные компоненты, согласно изобретения, дополнительно в качестве адсорбента используют цеолиты и гуминовые кислоты, а техногенные компоненты представлены отходами рудообогащения оловосодержащего сырья, класса крупности -5+0,074 мм при следующих соотношениях компонентов, масс %: биоуголь - 30%, цеолиты - 5%, гуминовые кислоты - 5%, отходы рудообогащения оловосодержащего сырья - 60%, причем отходы рудообогащения оловосодержащего сырья представляют собой пылящие отходы, стабилизированные в естественных условиях от 3 до 20 лет.

Сущность изобретения поясняется рисунками, где на фиг. 1 показан контроль, представленный отходами переработки оловорудного сырья. Произведен посев бобово-злаковой травосмеси, семян лиственницы (или саженцы), здесь предлагаемый состав для пылеподавления и (рекультивации) не использовался.

На фиг. 2 - вариант с использованием следующего состава: 1) биоуголь - 30%; 2) цеолиты - 5%, 3) гуминовые кислоты - 5%; 4) отходы рудообогащения оловосодержащего сырья (токсичные отходы переработки оловорудного сырья) - 60%. Произведен посев бобово-злаковой травосмеси.

На фиг. 3 - представлен вариант с использованием предлагаемого состава, состоящего из биоугля, цеолитов, гуминовых кислот и отходов переработки оловянной руды. Произведен посев семян лиственницы и облепихи.

Внесение предлагаемого состава для пылеподавления и рекультивации поверхности хвостохранилища оловорудного месторождения осуществляется следующим образом.

На рекультивируемую поверхность токсичных отходов вносят следующий состав: 1) биоуголь - 30%; 2) цеолиты - 5%, гуминовые кислоты - 5%; 3) отходы рудообогащения оловосодержащего сырья - 60%. В этот субстрат на глубину 1-1,5 см высевают бобово-злаковую травосмесь, состоящую из овсяницы луговой и клевера белого при нормах высева соответственно 15-25 кг на га. Высевают также семена лиственницы и облепихи. Производят оконтуривание хвостохранилища по периметру водопроницаемыми бортиками, дренажными канавками, создают лесозащитную полосу вокруг техногенного объекта.

Учет урожая проводят путем скашивания в фазе колошения злаковых. В качестве контроля используют отходы переработки минерального сырья. Урожайность бобово-злаковой травосмеси при внесении предлагаемого состава оказалась равной 241 ц/га.

Как следует из экспериментальных данных, в варианте с внесением биоугля в количестве 30%; цеолиты - 5%, гуминовых кислот - 5% и отходов рудообогащения оловосодержащего сырья - 60 (77-83)% содержится достаточное количество энергетических веществ в виде органического вещества (до 65% органического углерода) и питательных веществ, что способствует биологической переработке исследуемого субстрата. Кроме этого, происходит связывание тяжелых металлов углеродом органического вещества и иммобилизация основного количества соединений тяжелых металлов до неопасных пределов.

Пример 1. Контроль, представленный отходами переработки оловорудного сырья. Сюда высевались семена бобово-злаковой травосмеси. Всходы трав не появились.

Пример 2. В исследуемый состав, состоящий из биоугля (30%), цеолитов - (5%), гуминовых кислот (5%) и отходов рудообогащения (60%), высевались семена бобово-злаковой травосмеси. Состояние растений в этом варианте оказалось удовлетворительным. Урожайность бобово-злаковой травосмеси здесь составила 241 ц/га.

Пример 3. В исследуемый состав, состоящий из биоугля (30%), цеолитов (5%), гуминовых кислот (5%) и отходов рудообогащения (60%), высевались семена лиственницы и облепихи. Состояние сеянцев лиственницы и облепихи в этом варианте оказалось удовлетворительным.

Решение поставленной задачи обусловлено новым техническим результатом, состоящим в высоко эффективной активности предлагаемого состава для пылеподавления и рекультивации поверхности хвостохранилища и реализуется взаимодействием органического вещества - биоугля и гуминовых кислот, а также контролем содержания органического углерода. Предлагаемый состав способствует улучшению водно-физических свойств субстрата и содержит энергетически богатое органическое вещество. Создание лесозащитной полосы по периметру хвостохранилища будет способствовать защите среды обитания от воздействия пыли, выносимой ветром с поверхности хвостохранилища.

Таким образом, заявляемый состав обеспечивает успешное решение проблемы снижения отрицательного воздействия токсичных отходов переработки оловорудного сырья на объекты окружающей среды и повышение эффективности рекультивации за счет использования предлагаемого состава, состоящего из биоугля, цеолитов, гуминовых кислот и отходов рудообогащения.

Исследование выполнено за счет средств Российского научного фонда (проект №15-17-10016), Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет".

Похожие патенты RU2672453C1

название год авторы номер документа
Состав пылеподавления и рекультивации поверхности хвостохранилища 2016
  • Крупская Людмила Тимофеевна
  • Леоненко Нина Александровна
  • Голубев Дмитрий Андреевич
  • Леоненко Анна Валерьевна
RU2625469C1
Состав для снижения пылевой нагрузки на экосферу и рекультивации поверхности хвостохранилища 2019
  • Крупская Людмила Тимофеевна
  • Ищенко Евгений Александрович
  • Голубев Дмитрий Андреевич
  • Колобанов Константин Александрович
  • Растанина Наталья Константиновна
RU2707030C1
Состав для рекультивации поверхности хвостохранилищ, содержащих токсичные отходы переработки минерального сырья 2021
  • Крупская Людмила Тимофеевна
  • Леоненко Нина Александровна
  • Леоненко Анна Валерьевна
  • Колобанов Константин Александрович
  • Филатова Мария Юрьевна
RU2783893C1
СПОСОБ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ ХВОСТОХРАНИЛИЩА, СОДЕРЖАЩЕГО ТОКСИЧНЫЕ ОТХОДЫ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФОТОТРОФНЫХ БАКТЕРИЙ 2014
  • Крупская Людмила Тимофеевна
  • Кириенко Ольга Александровна
  • Майорова Людмила Петровна
  • Голубев Дмитрий Андреевич
  • Онищенко Марина Сергеевна
RU2569582C1
СПОСОБ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ, НАРУШЕННЫХ ТОКСИЧНЫМИ ОТХОДАМИ, СКЛАДИРОВАННЫМИ В ХВОСТОХРАНИЛИЩЕ, В УСЛОВИЯХ МУССОННОГО КЛИМАТА 2011
  • Крупская Людмила Тимофеевна
  • Майорова Людмила Петровна
  • Орлов Алексей Михайлович
  • Зверева Валентина Павловна
  • Изотов Денис Владимирович
  • Морин Виталий Алексеевич
  • Леоненко Анна Валерьевна
  • Голубев Дмитрий Андреевич
RU2486733C1
Состав шахтного смачивателя для пылеподавления на угольных шахтах 2022
  • Бедарев Алексей Викторович
  • Харитонов Игорь Леонидович
  • Терешкин Александр Иванович
  • Корнев Антон Владимирович
  • Коршунов Геннадий Иванович
  • Корнева Мария Валерьевна
RU2788833C1
СПОСОБ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ХВОСТОХРАНИЛИЩА 2018
  • Заалишвили Владислав Борисович
  • Бекузарова Сарра Абрамовна
  • Алборов Иван Давыдович
  • Бурдзиева Ольга Германовна
  • Качмазов Джони Гаврилович
RU2703068C1
СПОСОБ ВОССОЗДАНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ НАРУШЕННЫХ ГОРНЫМИ РАБОТАМИ ЗЕМЕЛЬ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ 2004
  • Крупская Людмила Тимофеевна
  • Бычев Михаил Исаакович
  • Петрова Галина Ильинична
  • Саксин Борис Георгиевич
  • Крупский Валерий Тимофеевич
  • Бубнова Марина Борисовна
  • Левинзон Юлия Александровна
  • Гула Константин Евгеньевич
RU2275779C1
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ 1992
  • Месяц С.П.
  • Калацкая М.Н.
  • Кириллова Л.А.
  • Сентябрева И.А.
RU2030851C1
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ БУРОВЫХ ШЛАМОВ 2015
  • Скипин Леонид Николаевич
  • Петухова Вера Сергеевна
  • Митриковский Александр Яковлевич
  • Козина Юлия Александровна
RU2595172C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 672 453 C1

Реферат патента 2018 года Состав для пылеподавления для рекультивации поверхности хвостохранилища

Изобретение относится к горнодобывающей и перерабатывающей промышленности и может быть использовано для закрепления пылящей поверхности и рекультивации нарушенных земель, занятых хвостохранилищами, содержащих токсичные отходы переработки оловорудного сырья и характеризующихся высокой концентрацией тяжелых металлов. Состав содержит биоуголь и техногенные компоненты, причем дополнительно в качестве адсорбента используют цеолиты и гуминовые кислоты, а техногенные компоненты представлены отходами рудообогащения оловосодержащего сырья, класса крупности -5+0,074 мм. При этом отходы рудообогащения оловосодержащего сырья представляют собой пылящие отходы, стабилизированные в естественных условиях от 3 до 20 лет. Технический результат заключается в снижении отрицательного воздействия отходов переработки оловорудного сырья на объекты экосферы от техногенного загрязнения, а также в повышении эффективности борьбы с пылью, увеличении срока его действия и универсальности и обеспечении возможности применения для биологической рекультивации. 3 ил., 3 пр.

Формула изобретения RU 2 672 453 C1

Состав для пылеподавления и рекультивации нарушенных земель, содержащий биоуголь и техногенные компоненты, отличающийся тем, что дополнительно в качестве адсорбента используют цеолиты и гуминовые кислоты, а техногенные компоненты представлены отходами рудообогащения оловосодержащего сырья, класса крупности -5+0,074 мм при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

биоуголь - 30%,

цеолиты - 5%,

гуминовые кислоты - 5%,

отходы рудообогащения оловосодержащего сырья - 60%,

причем отходы рудообогащения оловосодержащего сырья представляют собой пылящие отходы, стабилизированные в естественных условиях от 3 до 20 лет.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2672453C1

Состав пылеподавления и рекультивации поверхности хвостохранилища 2016
  • Крупская Людмила Тимофеевна
  • Леоненко Нина Александровна
  • Голубев Дмитрий Андреевич
  • Леоненко Анна Валерьевна
RU2625469C1
Состав для борьбы с пылью 1990
  • Скопин Андрей Николаевич
  • Куприянов Андрей Николаевич
  • Жолтиков Александр Александрович
  • Рахимов Убайдулла
  • Тилляев Сафобек Каримович
SU1726488A1
СОСТАВ ДЛЯ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ МИНЕРАЛЬНО-ОРГАНИЧЕСКОЙ СМЕСЬЮ НА ОСНОВЕ КВАРЦ-ГЛАУКОНИТОВОГО ПЕСКА 2000
  • Вознесенский В.Н.
  • Маковский А.Н.
  • Лядов В.В.
  • Гляденов С.Н.
  • Кулишев А.В.
RU2193590C2
СОСТАВ ДЛЯ МЕЛИОРАЦИИ ПОЧВ "СОРБЭКС" 1992
  • Столяров А.И.
  • Кирейчева Л.В.
  • Глазунова И.В.
RU2049107C1
US 5181957 A1, 26.01.1993.

RU 2 672 453 C1

Авторы

Крупская Людмила Тимофеевна

Растанина Наталья Константиновна

Голубев Дмитрий Андреевич

Филатова Мария Юрьевна

Даты

2018-11-14Публикация

2017-12-07Подача