СПОСОБ БЕЗРЕАГЕНТНОЙ ОЧИСТКИ САПОНИТСОДЕРЖАЩЕЙ ВОДЫ И УПЛОТНЕНИЯ САПОНИТСОДЕРЖАЩЕГО ОСАДКА Российский патент 2020 года по МПК C02F9/08 B01D21/00 C02F11/12 C02F1/34 C02F1/52 B06B3/00 

Изобретение относится к области физики и может быть использовано: для безреагентной очистки сапонитсодержащей оборотной воды (ССОВ) и уплотнения сапонитсодержащего осадка (ССО) в хвостохранилище и в пруду-отстойнике - в интересах повышения эффективности производства (например, качества извлечения алмазов в Архангельской области); для безреагентной очистки сапонитсодержащих сточных (карьерных, отвальных и дренажных) вод (СССВ) и уплотнения ССО в отстойниках, осадконакопителях и в отсеке вторичного отстаивания полей поверхностной фильтрации - в интересах обеспечения экологической безопасности производства (например, для уменьшения техногенной нагрузки на природные водотоки алмазодобывающего предприятия в Архангельской области); для предварительной подготовки питьевой воды - для очистки природной воды, отобранной из поверхностных источников (рек и др.), от взвешенных веществ (ВВ) - в интересах здоровья и долголетия населения; для уплотнения тел водоупорных дамб, и уменьшения фильтрации воды через них - в интересах безопасности эксплуатации гидротехнического сооружения (ГТС) и т.д. Спп. 9 Пил.

Известен способ безреагентной очистки ССВ и уплотнения ССО заключающийся: в периодическом - с чередованием режимов излучения и пауз, воздействия на ССВ и ССО гидроакустическими (распространяющимися под водой) волнами звукового (ЗДЧ) - в диапазоне частот от 16 Гц до 16 кГц, и ультразвукового (УЗДЧ) - в диапазоне частот выше 16 кГц, диапазонов частот с амплитудой не менее 10² Па на расстоянии 1 м от соответствующего гидроакустического излучателя в хвостохранилище (ХХР): в районе сброса пульпы, на пути движения воды к водозабору и в районе водозабора, в гидроакустическом уплотнении тела водоупорной дамбы ХХР в районе сброса пульпы - путем излучения в ее направлении гидроакустических волн ЗДЧ и УЗДЧ, в отборе гидроакустически уплотненного ССО с последующими акустическим обезвоживанием и акустической сушкой ССО - путем непрерывного излучения акустических (распространяющихся в воздухе) волн ЗДЧ и УЗДЧ с амплитудой не менее 10 Па на расстоянии 1 м от соответствующего акустического излучателя /Бахарев С.А. Способ безреагентной очистки сапонитсодержащей воды и уплотнения осадка. - Патент РФ №2560772, 2014 г., опубл. 20.08.2015, Бюл. №23/.

Основными недостатками данного способа являются:

1. Недостаточное качество очистки ССВ, из-за недостаточной эффективности гидроакустической коагуляции тонкодисперсных (ТД) - размером «-5,0 мкм» сапонитсодержащих шламовых частиц (ССШЧ).

2. Недостаточное качество очистки ССВ, из-за невозможности принудительного осаждения исходных ССШЧ и гидроакустически коагулированных ССШЧ.

3. Недостаточное качество уплотнения ССО, из-за недостаточной эффективности гидроакустического укрупнения ТД ССШЧ осадка.

4. Недостаточное качество уплотнения тела водоупорной дамбы ХХР из-за использования только исходных ССШЧ (а не предварительно гидроакустически коагулированных ССШЧ).

5. Сложность в реализации, из-за необходимости отбора гидроакустически уплотненного ССО с последующими акустическим обезвоживанием и акустической сушкой ССО.

6. Высокие финансовые и временные затраты, из-за необходимости отбора гидроакустически уплотненного ССО с последующими акустическим обезвоживанием и акустической сушкой ССО.

7. Неэффективное использование всего объема ХХР для очистки ССВ и укладке максимального объема хвостов обогащения ОФ из-за прямолинейного движения пульпы от района сброса до района водозабора и т.д.

Известен способ безреагентной очистки ССВ и уплотнения ССО заключающийся: в непрерывном воздействия на ССВ и ССО гидроакустическими волнами ЗДЧ и УЗДЧ с амплитудой не менее 10³ Па на расстоянии 1 м от соответствующего гидроакустического излучателя, в гидроакустической дегазации ССВ, в дополнительной обработке ССО в разные времена года: в период ледостава осуществляют подъем ССО на поверхность льда до расчетной высоты в нерабочую пляжную зону ХХР по всему его внутреннему периметру с последующим естественным медленным сплошным вымораживанием в зимний период на всю его глубину, в летний период осуществляют естественное медленное оттаивание ССО с разделением его на окончательно уплотненный ССО и на окончательно осветленную ССВ с последующим ее использованием в технологическим процессе /Бахарев С.А. Способ безреагентной очистки сапонитсодержащей воды и уплотнения сапонитсодержащего осадка. - Патент РФ №2628383, 2016 г., опубл. 16.08.2017, Бюл. №23/.

Основными недостатками данного способа являются:

1. Недостаточное качество очистки ССВ, из-за недостаточной эффективности гидроакустической коагуляции ТД ССШЧ.

2. Недостаточное качество очистки ССВ, из-за невозможности принудительного осаждения исходных ССШЧ и гидроакустически коагулированных ССШЧ.

3. Недостаточное качество уплотнения ССО, из-за недостаточной эффективности гидроакустического укрупнения ТД ССШЧ осадка.

4. Недостаточное качество уплотнения тела водоупорной дамбы ХХР из-за использования только исходных ССШЧ (а не предварительно гидро-акустически коагулированных ССШЧ).

5. Сложность в реализации, из-за необходимости отбора гидроакустически уплотненного ССО, и его подъема на лед - с последующими медленным естественным вымораживанием (в период ледостава) и с последующим медленным естественным таянием (в летний период).

6. Высокие финансовые и временные затраты, из-за необходимости отбора гидроакустически уплотненного ССО, и его подъема на лед - с последующими медленным естественным вымораживанием (в период ледостава) и с последующим медленным естественным таянием (в летний период).

7. Неэффективное использование всего объема ХХР для очистки ССВ и укладке максимального объема хвостов обогащения ОФ из-за прямолинейного движения пульпы от района сброса до района водозабора и т.д.

Наиболее близким к заявляемому относится способ, выбранный в качестве способа-прототипа, безреагентной очистки ССВ и уплотнения ССО на карте намыва (КН) заключающийся в использовании на ХХР нескольких - не менее трех, КН (частей ХХР, ограниченных со всех четырех сторон водоупорными дамбами и имеющих наклон в 1-2 градуса от района пляжа - района сброса пульпы, к району водозабора); в сбросе пульпы из пульповода на соответствующую КН ХХР через: несколько - не менее двух, сосредоточенных (СВ) выпусков (стальных труб диаметром более 200 мм и длиной более 20 м, жестко и перпендикулярно прикрепленных к пульповоду и ориентированных вперед-вниз); несколько - не менее четырех распределенных (РСВ) выпусков (стальных труб диаметром менее 200 мм и длиной менее 20 м, жестко и перпендикулярно прикрепленных к пульповоду до соответствующего СВ и ориентированных вперед-вниз); в гидроакустическом воздействия на ССВ и ССО гидроакустическими волнами ЗДЧ и УЗДЧ с амплитудой не менее 10² Па на расстоянии 1 м от соответствующего гидроакустического излучателя в ХХР: в районе сброса пульпы и на пути движения ССВ к водозабору; в гидроакустической дегазации ССВ в районе сброса пульпы; в гидроакустическом осветлении ССВ и в гидроакустическом уплотнения ССО в районе сброса пульпы и на пути движения ССВ к водозабору; в гидроакустическом (принудительном) осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ - путем направленного сверху-вниз излучения гидроакустических волн ЗДЧ и УЗДЧ; в гидравлическом осаждении ССШЧ в верхней части КН - путем их (ССШЧ) физического сцепления гидропотоком пульпы с уже находящимися на дне КН ССШЧ; в гидроакустическом уплотнении тела водоупорной дамбы ХХР в районе сброса пульпы; в использовании отстойника, вход которого соединен с водозабором ХХР (выходом всех КН), а выход которого соединен с входом обогатительной (ОФ) фабрики /Бахарев С.А. Способ безреагентной очистки промышленной воды от сапонитсодержащих частиц на карте намыв.- Патент РФ №2607209, 2015 г., опубл. 10.01.2017, бюлл. №1/.

Основными недостатками способа-прототипа являются:

1. Недостаточное качество очистки ССВ, из-за недостаточной эффективности гидроакустической коагуляции ТД ССШЧ.

2. Недостаточное качество очистки ССВ, из-за прямолинейного движения пульпы, сброшенной вперед-вниз из пульповода через СВ, из района пляжа до района водозабора в течение нескольких - не менее 3-х суток (обычно в течение 6-ти суток - от одного регламента до другого регламента на ОФ).

3. Недостаточное качество очистки ССВ, из-за прямолинейного движения пульпы, сброшенной вперед-вниз из пульповода через РСВ, из района пляжа до района водозабора в течение нескольких - не менее 3-х суток (обычно в течение 6-ти суток - от одного регламента до другого регламента на ОФ).

4. Недостаточное качество уплотнения теля водоупорной дамбы ХХР из-за регулярного частичного размыва пляжа в результате прямоточного движения пульпы, сброшенной из пульповода через СВ и РСВ.

5. Недостаточное качество уплотнения тела водоупорной дамбы ХХР из-за использования только исходных ССШЧ (а не предварительно коагулированных ССШЧ).

6. Недостаточное качество принудительного осаждения ССШЧ из-за использования только гидроакустических волн, распространяющихся сверху-вниз.

7. Недостаточное качество осветления ССВ в отстойнике из-за отсутствия предварительной коагуляции ССШЧ.

8. Неэффективное использование всего объема ХХР для очистки ССВ и укладке максимального объема хвостов обогащения ОФ из-за прямолинейного движения пульпы от района сброса до района водозабора и т.д.

Задача, которая решается изобретением, заключается в разработке способа, свободного от указанных выше недостатков.

Технический результат предложенного способа заключается в: эффективной (в качественной - до требований Регламента) очистке ССВ, в качественном уплотнении (сгущении) ССО; в эффективном использовании всего объема ХХР для очистки ССВ и укладке максимального объема (количества шламов) хвостов обогащения ОФ, в качественном уплотнении тел всех водоупорных дамб с обеспечением медицинской безопасности для человека (персонала, обслуживающего хвостохранилище) и экологической безопасности для окружающей природной среды (ОПС), в целом.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе безреагентной очистки сапонитсодержащей воды и уплотнения сапонитсодержащего осадка заключающемся в использовании на хвостохранилище нескольких - не менее трех, карт намыва, в поочередном сбросе пульпы из пульповода на соответствующую карту намыва через несколько - не менее двух сосредоточенных выпусков и через несколько - не менее четырех распределенных выпусков, попарно установленных до соответствующего сосредоточенного выпуска, в гидроакустическом воздействии на сапонитсодержащую воду и на сапонитсодержащий осадок гидроакустическими волнами звукового и ультразвукового диапазонов частот, в гидроакустической дегазации сапонитсодержащей воды, в гидроакустической предварительной очистке сапонитсодержащей воды, в гидроакустическом уплотнении сапонитсодержащего осадка, в гидроакустическом осаждении исходных и ранее гидроакустически коагулированных сапонитсодержащих шламовых частиц, в гидравлическом осаждении сапонитсодержащих шламовых частиц в верхней части соответствующей карты намыва, в гидроакустическом уплотнении тела водоупорной дамбы, в использовании отстойника для окончательной очистки сапонитсодержащей воды, вход которого соединен с водозаборным колодцем хвостохранилища, а выход которого соединен с входом обогатительной фабрики, свободная оконечность соответствующего сосредоточенного выпуска - для минимизации размыва пляжа соответствующей карты намыва и более полного использования ее рабочего объема, оснащена гибким абразивно-устойчивым патрубком, при помощи которого по мере необходимости - один раз в сутки, изменяют не менее чем на 30 градусов угол сброса пульпы на соответствующую карту намыва, распределенные выпуски - для охлаждения пульпы атмосферным воздухом, минимизации размыва пляжа соответствующей карты намыва и повышения эффективности гидравлического осаждения сапонитсодержащих шламовых частиц на ее пляже, ориентированы под углом 60 градусов вверх, гидроакустическую предварительную очистку сапонитсодержащей воды осуществляют в сосредоточенном выпуске, в районе перехода сапонитсодержащей воды из одной карты намыва в другую и в районе водозабора хвостохранилища, гидроакустическое уплотнение сапонитсодержащего осадка осуществляют в районе перехода сапонитсодержащей воды из одной карты намыва в другую и в районе водозабора хвостохранилища, гидроакустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных сапонитсодержащих шламовых частиц осуществляют в районе перехода сапонитсодержащей воды из одной карты намыва в другую и в районе водозабора хвостохранилища, дополнительно в районе водозабора отстойника при помощи фильтровального вала организуют отсек окончательно очищенной сапонитсодержащей воды, дополнительно осуществляют акустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных сапонитсодержащих шламовых частиц в районе перехода сапонитсодержащей воды из одной карты намыва в другую и в районе водозабора хвостохранилища - путем излучения из воздуха в воду под углом не более 15 градусов вниз акустических волн звукового и ультразвукового диапазонов частот с амплитудой акустического давления не менее 1 Па на расстоянии 1 м от соответствующего акустического излучателя.

На фиг. 1 - фиг. 6 представлены структурные схемы устройства, реализующего разработанный способ безреагентной очистки ССВ и уплотнения ССО. При этом: на фиг. 1 иллюстрируется структурная схема устройства применительно к общему принципу реализации разработанного способа безреагентной очистки ССВ и уплотнения ССО; на фиг. 2 иллюстрируется структурная схема устройства применительно к навесному акустическому модуля (НАМ); на фиг. 3 иллюстрируется структурная схема устройства применительно к плавучему акустическому модулю (ПАМ); на фиг. 4 иллюстрируется структурная схема устройства применительно к модулю сброса пульпы через СВ (МСП-СВ).

Устройство для безреагентной очистки ССВ и уплотнения ССО, например, в процессе добычи алмазов на Ломоносовском горно-обогатительном комбинате (ЛГОК) ПАО «Севералмаз» АК «АЛРОСА», в простейшем случае, содержит последовательно функционально соединенные: ОФ (1), первый пульповод (2), распределитель (3) потоков пульпы, второй пульповод (4) с несколькими - не менее восьми, РСВ (5) и с несколькими - не менее четырех, СВ (6).

Устройство также содержит последовательно функционально соединенные: водозаборный колодец (7) хвостохранилища (ВКХХР), первый водовод (8), водозаборный колодец (9) отстойника (ВКО) и второй водовод (10). Устройство также содержит функционально соединенные: ХХР (11), разделенное на несколько - не менее трех, частей картами намыва (например, КН-1 - верхняя часть ХХР, КН-2 средняя часть ХХР и КН-3 нижняя часть ХХР) идентичными друг другу первыми водоупорными (ПВУД) дамбами (12) и отстойника (13) со второй водоупорной (ВВУД) дамбой (14) и ООВ(15) отсеком окончательно очищенной сапонитсодержащей воды.

Устройство также содержит: идентичные друг другу первые переливные (ППТ) трубы (16), установленные в телах ПВУД (12); вторые переливные (ВПТ) трубы (17), установленные в теле ВВУД (14).

Устройство также содержит несколько - не менее четырех - по числу СВ (6), идентичных друг другу НАМ (18) и несколько - не менее пяти, идентичных друг другу ПАМ (19).

Устройство также содержит несколько - не менее четырех - по числу СВ (6), идентичных друг другу МСП-СВ (20).

В свою очередь каждый НАМ (18) содержит: первый внутренний блок (21) и первый наружный блок (22). При этом: каждый первый внутренний блок (21) содержит первый терм шкаф (23) с первым гидроакустическим каналом (24), содержащим последовательно электрически соединенные: первый съемный цифровой носитель (ПСЦНИ) информации (25), первый гидроакустический усилитель (ПГУМ) мощности (26), первый (ПБС) блок согласования (27), первый сигнальный (ПСК) кабель (28), первый герм ввод (29) и первый направленный гидроакустический (ИНГИ) излучатель (30) гидроакустических сигналов на частоте F₁; первый наружный блок (22) содержит функционально соединенные: герметичную стальную капсулу (31) с наружным - для жесткого соединения с соответствующим СВ (6), креплением (32), с внутренним - для жесткого крепления соответствующего ПНГИ (30) к внутренней стенки герметичной стальной капсулы (31), креплением (33), полностью заполненную незамерзающей жидкостью (34): спиртом, антифризом и т.д.

В свою очередь каждый ПАМ (19) содержит: второй внутренний блок (35) и второй наружный блок (36). При этом: каждый второй внутренний блок (35) содержит второй терм шкаф (37) с: вторым гидроакустическим каналом (38), содержащим последовательно электрически соединенные: второй съемный цифровой носитель (ВСЦНИ) информации (39), второй гидроакустический усилитель (ВГУМ) мощности (40), второй (ВБС) блок согласования (41), второй сигнальный (ВСК) кабель (42), второй герм ввод (43) и второй направленный гидроакустический (ВНГИ) излучатель (44) гидроакустических сигналов на частоте F₂; третьим гидроакустическим каналом (45), содержащим последовательно электрически соединенные: третий съемный цифровой носитель (ТСЦНИ) информации (46), третий гидроакустический усилитель (ТГУМ) мощности (47), третий (ТБС) блок согласования (48), третий сигнальный (ТСК) кабель (49), третий герм ввод (50) и первый ненаправленный гидроакустический (ПННГИ) излучатель (51) гидроакустических сигналов на частоте F₃; первым акустическим каналом (52), содержащим последовательно электрически соединенные: четвертый съемный цифровой носитель (ЧСЦНИ) информации (53), первый акустический усилитель (ПАУМ) мощности (54), четвертый (ЧБС) блок согласования (55), четвертый сигнальный (ЧСК) кабель (56), четвертый герм ввод (57) и первый направленный акустический (ПНАИ) излучатель (58) акустических сигналов на частоте F₄; каждый второй наружный блок (35) содержит: первое спуско-подъемное устройство (59), соединенное с ВНГИ (44), второе спуско-подъемное устройство (60), соединенное с ПННГИ (51).

В свою очередь каждый МСП-СВ (20) содержит функционально соединенные: первое стальное фиксирующее устройство (62), крепящее к свободной (через которую сбрасывают пульпу) оконечности соответствующего СВ (6), гибкий абразивно-устойчивый (63) патрубок (ГАУП) со стальным хомутом (64), к которому с двух сторон (слева и справа) присоединяют два идентичных друг другу стальных троса (65), соединенных (другими своими концами) с соответствующими, идентичными друг другу, ручными лебедками (66), каждая из которых (лебедка) размещена на соответствующей станине (67).

Способ безреагентной очистки ССВ и уплотнения ССО реализуют следующим образом (фиг. 1 - фиг. 4).

В процессе производственной деятельности (например, при обогащении алмазов на ОФ), пульпу, содержащую ССШЧ, по первому пульповоду (2), через распределитель (3) потоков пульпы направляют в левую, или в правую (в зависимости от района текущей укладки хвостов обогащения ОФ на соответствующую КН ХХР) ветки (части) второго пульповода (4). При этом крупнодисперсные (КД) - размером более 50,0 мкм, ССШЧ сбрасывают в верхнюю часть соответствующей КН через несколько - не менее двух, РСВ (5), а среднедисперсные (СД) - размером от 5,0 до 50,0 мкм, ССШЧ и ТД ССШЧ сбрасывают в верхнюю часть этой же КН через соответствующий СВ (6), пространственно установленный за РСВ (5) по ходу транспортировки пульпы по второму пульповоду (4).

Поскольку РСВ (5) и СВ (6) в штатном режиме (без реализации разработанного способа) ориентированы вперед-вниз и перпендикулярно второму пульповоду (4), то пульпа движется из района сброса к ВКХХР (7) практически по прямой линии. В результате: намывают «русла», не уплотняют пляж в верхней части КН, не осаждают (из-за высокой скорости потока пульпы) на КН ХХР даже КД ССШЧ, обладающие достаточной большой массой (не говоря уже о СД ССШЧ и, тем более, о ТД ССШЧ, обладающих гораздо меньшими массами), не уплотняют ССО в КН ХХР (11).

В результате: содержание ССШЧ в предварительно очищенной - в соответствующей КН ХХР (11), ССВ, в районе ВКХХР (7) многократно (зачастую, на порядок и более) превышает требования, заложенные в Регламенте; содержание ССШЧ в окончательно очищенной в отстойнике (13), в районе ВКО (9) многократно (зачастую, на порядок и более) превышает требования, заложенные в Регламенте. В конечном итоге: многократно ухудшают качество извлечения алмазов (многократно увеличивают потери алмазов); многократно увеличивают износ оборудования (насосного и др.); многократно увеличивают затраты электроэнергии на перекачу на ОФ (1) многократно более вязкой окончательно очищенной ССВ и т.д.

Актуальность проблемы существенно возрастает в зимний период, когда температуры пульпы, которую транспортируют по второму пульповоду (4) и сбрасывают на соответствующую КН ХХР, всегда на несколько - не менее чем на 10 градусов, существенно выше температуры оборотной воды на соответствующей КН ХХР (11). В результате еще менее эффективно используют рабочий объем соответствующей КН ХХР (11), пульпа с еще более высокой скоростью движется из района сброса к ВКХХР (7), и, как следствие, еще менее эффективно извлекают из нее ССШЧ. Кроме того, из-за неуплотненного ССО в соответствующей КН ХХР, вымерзает верхний (осветленный - с содержанием ССШЧ менее 5 г/л) слой ССВ толщиной до 0,8 м, и к ВКХХР (7) направляют ССВ с содержанием ССШЧ многократно (иногда на порядок и более) превышающих требования соответствующего Регламента.

Для уменьшения содержания ССШЧ в предварительной очищенной ССВ и повышения качества уплотнения ССО в соответствующей КН ХХР (11), и, как следствие, для уменьшения содержания ССШЧ в окончательно очищенной в отстойнике (13) ССВ, подаваемой на ОФ (1) все РСВ (5) ориентируют под углом 60 градусов вверх. В результате: сбрасываемую пульпу охлаждают атмосферным воздухом, исключают формирование «русел» в пляжной зоне соответствующей КН ХХР (11), замедляют скорость движения пульпы по пляжу соответствующей КН, ускоряют процессы гидравлического и гравитационного осаждения ССШЧ и т.д.

Для дополнительного уменьшения вероятности намыва «русел» в верхних частях (в зоне «пляжа») соответствующей КН, для уменьшения скорости потока пульпы, для более полного использования рабочего объема соответствующей КН и т.д., с помощью: двух ручных лебедок (66) и двух соответствующих стальных тросов (65) соответствующего МСП-СВ (20), по мере необходимости (например, один раз в сутки), изменяют (например, левый трос ослабляют, а правый трос натягивают) положение ГАУП (63) в горизонтальной плоскости вправо на угол не менее чем на 30 градусов отличающийся от предыдущего пространственного положения ГАУП (63). При этом: соответствующую станицу (в приведенном примере - правую) используют в качестве упора для соответствующей ручной лебедки (66); первое стальное фиксирующее устройство (62) используют в качестве зажима (фиксатора) для ближней - к второму пульповоду (4), части ГАУП (63); стальной хомут (64) в качестве крепления соответствующих стальных тросов (65) к дальней - от второго пульповода (4), части НАУП (63).

Одновременно с этим, для гидроакустической коагуляции (первый условный «коагуляционный рубеж») разнодисперсных ССШЧ и гидроакустической дегазации пульпы - в СВ (6), а также для предотвращения засорения ССШЧ самого СВ (6) - для недопущения уменьшения пропускной способности СВ (6), с помощью последовательно электрически соединенных: ПСЦНИ (25), ПГУМ (26), ПБС (27), ПСК (28), первого герм ввода (29) и ПНГИ (30) осуществляют формирование, усиление и направленное вперед - вдоль герметичной стальной капсуле (31) излучение гидроакустических сигналов на частоте F₁. Под воздействием гидроакустических сигналов на частоте F₁ осуществляют: гидроакустическую дегазацию пульпы - путем ускоренного формирования, роста и схлопывания газовых пузырьков; гидроакустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ в пульпе - путем механического присоединения ТД ССШЧ и СД ССШЧ (более подвижных и с меньшими массами) к КД ССШЧ (менее подвижным и с большей массой).

В результате: гидроакустически коагулированные (укрупненные) в СВ (6) ССШЧ, под действием силы тяжести (гравитационно) и под действием силы сцепления (гидравлически) оставляют на пляжной зоне соответствующей КН; уменьшают содержание ССШЧ в предварительной очищенной ССВ (за счет извлечения из нее ССГЧ); гидроакустически дегазованной в СВ (6) пульпой не позволяют формировать (из ССШЧ) на соответствующей КН пористый ССО.

Однако в ССВ, транспортируемой к району ее перехода из одной КН в другую, а далее - к ВКХХР, остаются: существенная - 30…60%, часть СД ССШЧ и практически все - 60…90%, ТД ССШЧ, что затрудняет (из-за их незначительных масс) их последующее эффективное осаждение - под действием силы гравитации (что не позволяет обеспечить требуемое Регламентом качество очистки ССВ) и формирование уплотненного ССО (что не позволяет качественно использовать рабочий объем соответствующей КН).

Для повышения качества очистки ССВ и уплотнения ССО, на пути транспортировки предварительно очищенной ССВ из одной КН ХХР (на которую сбрасывали пульпу) в другу КН ХХР (в которой размещен ВК ХХР) с наружной стороны и с внутренней стороны идентичных друг другу двух ПВУД (12) с идентичными друг другу ППТ (16), размещенными в телах ПВУД (12), устанавливают на якорях идентичные друг другу четыре ПАМ (19) таким образом, чтобы с них можно было (по геометрии) осуществлять, в том числе, гидроакустическое воздействия на все водоупорные дамбы ХХР (11) в интересах предотвращения паразитной фильтрации ССВ через них (в интересах промышленной безопасности - для предотвращения размыва дамб, и экологической безопасности - для предотвращения загрязнения ССШЧ прилегающей к ХХР территории). При этом пятый ПАМ (19) устанавливают на якорях в районе ВКХХР (7) таким образом, чтобы с него осуществлять, в том числе, гироакустическое (непосредственно под водой) и акустическое (из воздуха под воду) воздействие на предварительно очищенную ССВ.

Для этого: с помощью последовательно электрически соединенных: ВСЦНИ (39), ВГУМ (40), ВБС (41), ВСК (42), второго герм ввода (43) и ВНГИ (44) второго гидроакустического канала (38) ПАМ (19) осуществляют формирование (воспроизведение ранее записанных специально синтезированных сигналов), усиление и направленное вперед-вниз излучение гидроакустических сигналов на частоте F₂; с помощью последовательно электрически соединенных: ТСЦНИ (46), ТГУМ (47), ТБС (48), ТСК (49), третьего герм ввода (50) и ПННГИ (51) третьего гидроакустического канала (45) ПАМ (19) осуществляют формирование (воспроизведение ранее записанных специально синтезированных сигналов), усиление и ненаправленное (во все стороны) излучение гидроакустических сигналов на частоте F₃; с помощью последовательно электрически соединенных: ЧСЦНИ (53), ПАУМ (54), ЧБС (55), ЧСК (56), четвертого герм ввода (57) и ПНАИ (58) первого акустического канала (52) ПАМ (19) осуществляют формирование (воспроизведение ранее записанных специально синтезированных сигналов), усиление и направленное вперед-вниз и под углом не более 15 градусов к поверхности воды (для минимизации потерь акустической энергии при ее переходе из воздуха под воду) излучение акустических сигналов на частоте F₄.

Благодаря направленно вперед-вниз излученным гидроакустическим сигналам на частоте F₂ осуществляют: принудительное (дополнительно к силе тяжести) осаждение (в нижние слои воды и непосредственно на дно) исходных и ранее (в СВ и т.д.) гидроакустически коагулированных ССШЧ; гидроакустическое уплотнение тел ПВУД (12) - путем принудительного механического «вбивания» исходные и ранее гидроакустически коагулированных ССЧШ в неплотности (в поры) ПВУД (12); гидроакустическую (безреа-гентную) коагуляцию разнодисперсных ССШЧ - путем механического присоединения более подвижных и менее массивных ТД ССШЧ, к менее подвижным и более массивным СД ССШЧ; гидроакустическое уплотнение ССО - путем принудительного механического «вбивания» исходные и ранее гидроакустически коагулированных ССЧШ в неплотности (в поры) ССО; гидроакустическую дегазацию ССВ - путем ускоренного роста и схлопывания газовых пузырьков и т.д.

Благодаря ненаправленно (во все стороны) излученным гидроакустическим сигналам на частоте F₃ осуществляют: гидроакустическое уплотнение тел ПВУД (12) - путем принудительного механического «вбивания» исходные и ранее гидроакустически коагулированных ССЧШ в неплотности (в поры) ПВУД (12); гидроакустическую (безреагентную) коагуляцию разно-дисперсных ССШЧ - путем механического присоединения более подвижных и менее массивных ТД ССШЧ, к менее подвижным и более массивным СД ССШЧ; гидроакустическое уплотнение ССО - путем принудительного механического «вбивания» исходные и ранее гидроакустически коагулированных ССЧШ в неплотности (в поры) ССО; гидроакустическую дегазацию ССВ - путем ускоренного роста и схлопывания газовых пузырьков и т.д.

Благодаря направленно вперед-вниз и под углом не более 15 градусов к поверхности воды излученным акустическим сигналам на частоте F₄ осуществляют: принудительное (дополнительно к силе тяжести) осаждение (в нижние слои воды) исходных и ранее (в СВ и т.д.) гидроакустически коагулированных ССШЧ; акустическую (безреагентную) коагуляцию разнодисперсных ССШЧ - путем механического присоединения более подвижных и менее массивных ТД ССШЧ, к менее подвижным и более массивным СД ССШЧ.

Однако в предварительно очищенной ССВ все равно остается еще несущественная - 10…30% часть СД ССШЧ и существенная - 30…60%, часть ТД ССШЧ. Поэтому, для дальнейшей очистки ССВ от ССШЧ, предварительно очищенную в ХХР (11) ССВ через ВКХХР (7) и по второму водоводу (10) направляют из ХХР (11), в котором (благодаря уплотненному ССО) максимально задействован весь его рабочий объем, в отстойник (13).

В отстойнике (13), благодаря предварительной: гидроакустической - в СВ (6) и в ХХР (11) и акустической - в ХХР (11) коагуляций ССШЧ и, соответственно, возросшим массам, под действием силы тяжести (гравитации) осаждают все СД ССШЧ и практически все ТД ССШЧ.

Однако в предварительно очищенной в отстойнике (13) ССВ еще остается незначительная - 10…30% часть ТД ССШЧ. Поэтому только верхний (не более 0,1 м) слой ССВ (с наименьшим содержанием ССШЧ) через ВПТ (17), размещенные в теле ВВУД (14), направляют в ООВ (15).

В ООВ (15), благодаря предварительной: гидроакустической - в СВ (6) и в ХХР (11) и акустической - в ХХР (11) коагуляций ССШЧ и, соответственно, возросшим массам, под действием силы тяжести (гравитации) осаждают все ТД ССШЧ.

В дальнейшем полностью очищенную ССВ, через ВКО (9) и по второму водоводу (10) направляют на ОФ (1), где осуществляют высококачественное (с минимальными потерями алмазов и т.д.) обогащение алмазов.

При этом:

1. Эффективную (качественную - до требований Регламента) очистку ССВ обеспечивают за счет того, что:

- осуществляют предварительную гидроакустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ на четырех условных гидроакустических рубежах (в СВ, на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляют предварительную акустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ на трех условных акустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляют гидроакустическую дегазацию ССВ на четырех условных гидроакустических рубежах (в СВ, на первой КН, на второй КН и в районе ВКХХР);

- осуществляют гидроакустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ на трех условных гидроакустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляют акустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ на трех условных акустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляют гидроакустическое уплотнение ССО на трех условных гидроакустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляют гидроакустико-гравитационно-гидродинамическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных в СВ ССШЧ, перемещаемых по телу пляжа КН;

- осуществляют гравитационное осаждение гидроакустически и акустически коагулированных ССШЧ в отстойнике;

- осуществляют гравитационное осаждение гидроакустически и акустически коагулированных ССШЧ в ООВ отстойника и т.д.

2. Качественное уплотнение (сгущение) ССО обеспечивают за счет того, что:

- осуществляют предварительную гидроакустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ на четырех условных гидроакустических рубежах (в СВ, на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляют предварительную акустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ на трех условных акустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляют гидроакустическую дегазацию ССВ на четырех условных гидроакустических рубежах (в СВ, на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляют гидроакустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ на трех условных гидроакустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляют акустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ на трех условных акустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляют гидроакустическое уплотнение ССО на трех условных гидроакустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР) и т.д.

3. Эффективное использование всего объема ХХР для очистки ССВ и укладки максимального объема (количества шламов) хвостов обогащения ОФ обеспечивают за счет того, что:

- осуществляют предварительную гидроакустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ на четырех условных гидроакустических рубежах (в СВ, на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляют предварительную акустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ на трех условных акустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляют гидроакустическую дегазацию ССВ на четырех условных гидроакустических рубежах (в СВ, на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляют гидроакустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ на трех условных гидроакустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляют акустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ на трех условных акустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляют гидроакустическое уплотнение ССО на трех условных гидроакустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляют гидроакустико-гравитационно-гидродинамическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных в СВ ССШЧ, перемещаемых по телу пляжа КН;

- по мере необходимости (например, один раз в сутки) изменяют пространственное положение не менее чем на 30 градусов в горизонтальной плоскости ГАУП и т.д.

4. Качественное уплотнение тел всех водоупорных дамб ХХР обеспечивают за счет того, что:

- осуществляют предварительную гидроакустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ в СВ;

- осуществляют основную гидроакустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ на КН;

- осуществляют гидроакустическую дегазацию ССВ в СВ;

- осуществляют гидроакустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ на КН;

- осуществляют акустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ на КН;

- осуществляют гидроакустическое уплотнение ССО на КН;

- осуществляют излучение гидроакустических и акустических волн (для коагуляции, осаждения ССШЧ и т.д.), в том числе, в направлении водоупорных дамб и т.д.

5. Медицинскую безопасность для человека (персонала, обслуживающего ХХР) обеспечивают за счет того, что:

- полностью исключаю использование химических реагентов для очистки сапонитсодержащей воды;

- формирование и излучение гидроакустических волн осуществляют с помощью серийно выпускаемых и медицински сертифицированных приборов;

- управление работой устройства, реализующего разработанный способ, осуществляют автоматически и полуавтоматически (без постоянного присутствия обслуживающего персонала);

- параметры (частота, амплитуда акустического давления, форма сигналов и т.д.) гидроакустических волн являются медицински безопасными для человека и т.д.

6. Экологическую безопасность для ОПС обеспечивают за счет того, что:

- полностью исключают использование химических реагентов для очистки сапонитсодержащей воды;

- гидроакустическим способом уплотняют осадок в КН, что исключает дренажирование сапонитсодержащей воды;

- гидроакустическим способом уплотняют тела всех водоупорных дамб, что исключает дренажирование сапонитсодержащей воды;

- параметры (частота, амплитуда акустического давления, форма сигналов и т.д.) гидроакустических волн являются экологически безопасными для ОПС в целом и т.д.

Отличительными признаками заявляемого способа являются:

1. Свободная оконечность СВ оснащена ГАУП, при помощи которого по мере необходимости изменяют не менее чем на 30 градусов угол сброса пульпы на соответствующую КН.

2. Распределенные выпуски ориентированы под углом 60 градусов вверх.

3. Гидроакустическую предварительную очистку ССВ осуществляют в СВ.

4. Гидроакустическую предварительную очистку ССВ осуществляют в районе перехода ССВ из одной КН в другую КН ХХР.

5. Гидроакустическую предварительную очистку ССВ осуществляют в районе водозабора хвостохранилища.

6. Гидроакустическое уплотнение ССО осуществляют в районе перехода ССВ из одной КН в другую КН ХХР.

7. Гидроакустическое уплотнение ССО осуществляют в районе водозабора хвостохранилища.

8. Гидроакустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ осуществляют в районе перехода ССВ из одной КН в другую КН.

9. Гидроакустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ осуществляют в районе водозабора ХХР.

10. Дополнительно в отстойнике используют фильтровальный вал для задержания в его теле ТД ССШЧ.

11. Дополнительно в отстойнике организуют отсек окончательно очищенной ССВ.

12. Дополнительно осуществляют акустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ в районе перехода ССВ из одной КН в другую КН.

13. Дополнительно осуществляют акустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ в районе водозабора ХХР.

Наличие отличительных от прототипа признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию "новизна".

Анализ известных технических решений с целью обнаружения в них указанных отличительных признаков, показал следующее.

Признаки: 1, 2, 3, 12 и 13 являются новыми и неизвестно их использование для безреагентной очистки ССВ и уплотнения ССО.

Признаки: 4, 5, 6, 7, 8 и д являются новыми и неизвестно их использование для безреагентной очистки ССВ и уплотнения ССО. В то же время известно: для признаков 4 и 5 - использование гидроакустической очистки ССВ (гидроакустической коагуляции ССШЧ); для признаков 6 и 7 - использование гидроакустического уплотнения ССО; для признаков 8 и 9 - использование гидроакустического осаждения (дополнительно к силе тяжести) ССШЧ.

Признаки: 10 и 11 являются известными.

Таким образом, наличие новых существенных признаков, в совокупности с известными, обеспечивает появление у заявляемого решения нового свойства, не совпадающего со свойствами известных технических решений -эффективно (в качественно - до требований Регламента) очищать от ССШЧ ССВ; качественно уплотнять (сгущать) ССО; эффективно использовать весь объем ХХР для очистки ССВ и для укладки максимального объема хвостов обогащения ОФ; качественно уплотнять тела всех водоупорных дамб ХХР с обеспечением медицинской безопасности для человека и экологической безопасности для ОПС, в целом.

В данном случае мы имеем новую совокупность признаков и их новую взаимосвязь, причем не простое объединение новых признаков и уже известных, а именно выполнение операций в предложенной последовательности и приводит к качественно новому эффекту. Данное обстоятельство позволяет сделать вывод о соответствии разработанного способа критерию "существенные отличия".

Пример реализации способа.

Промышленные испытания разработанного способа безреагентной очистки ССВ и уплотнения ССО производились: в период 2002-2006 гг. - на промышленных участках (добыча платины) «Пенистый» и «Левтыринываям» ЗАО «Корякгеолдобыча», расположенных в долинах нерестовых рек: Левтыринываям, Ветвей и Вывенка (РФ, п-ов Камчатка) по очистке оборотных и сточных вод; в 2010-2011 гг. - на береговом предприятии СП «Вьетсовпетро» по очистке производственных вод; в 2012-2019 гг.в ПАО «Севералмаз» (Россия, Архангельская обл.) по очистке оборотных и сточных вод.

На фиг. 5 - фиг. 9 иллюстрируются результаты испытаний разработанного способа безреагентной очистки ССВ и уплотнения ССО.

На фиг. 5 представлены результаты - в виде соответствующих гистограмм, безреагентной, поэтапной (I - на выходе из КН - части ХХР; II - на выходе из ХХР, III - на выходе из отстойника) очистки ССВ (исходная концентрация ССШЧ в пульпе SS₀=250 г/л) с помощью разработанного способа (гистограммы, выделенные пунктирной линией) и с помощью способа-прототипа (гистограммы, выделенные сплошной линией).

Как видно из фиг. 5: после первого этапа очистки ССВ содержание ССШЧ в ней было уменьшено с 250,0 г/л до 80,0 г/л - у способа-прототипа (эффективность очистки 68,0%) и с 250,0 г/л до 30,0 г/л - у разработанного способа (эффективность очистки 73,3%, выигрыш разработанного способа 5,3%); после второго этапа очистки ССВ содержание ССШЧ в ней было уменьшено с 250,0 г/л до 30,0 г/л - у способа-прототипа (эффективность очистки после 2-х этапов - 73,3%) и с 250,0 г/л до 10,0 г/л - у разработанного способа (эффективность очистки после двух этапов - 96,0%, выигрыш разработанного способа 22,7%); после третьего этапа очистки ССВ содержание ССШЧ в ней было уменьшено с 250,0 до 15,0 г/л - у способа-прототипа (эффективность очистки после 3-х этапов - 94,0%) и с 250,0 г/л до 3,0 г/л - у разработанного способа (эффективность очистки после 3-х этапов - 98,8%, выигрыш разработанного способа 4,8%).

Исходя из того, что требовалось (согласно технологии обогащения алмазов) уменьшить содержание ССШЧ в оборотной воде, подаваемой на ОФ, до 5,0 г/л, то способ-прототип не смог решить данную задачу. В то время как содержание ССШЧ в оборотной воде, подаваемой на ОФ, в процессе реализации разработанного способа составило 3,0 г/л (выигрыш разработанного способа - 5 раз (15,0 г/л: 3,0 г/л).

На фиг. 6 представлены, в виде графика, скорость (г/л в час) гравитационной (под действием силы тяжести) очистки ССВ в зависимости от концентрации ССШЧ в пульпе.

Как видно из графика, представленного на фиг. 6, скорость гравитационной очистки ССВ уменьшилась с 2,1 г/л в час - при концентрации ССШЧ в пульпе 150,0 г/л, до 0,2 г/л в час - при концентрации ССШЧ в пульпе 350,0 г/л.

На фиг. 7 представлены, в виде графика, скорость (г/л в час) однократной (на одном условном рубеже) гидроакустической очистке ССВ (при использовании направленного вперед-вниз гидроакустического излучателя) в зависимости от концентрации ССШЧ в пульпе.

Как видно из графика, представленного на фиг. 7, скорость гидроакустической очистки ССВ увеличилась (за счет гидроакустической коагуляции ССШЧ, гидроакустического осаждения ССШЧ и гидроакустического уплотнения ССО) с 5,2 г/л в час - при концентрации ССШЧ в пульпе 150,0 г/л, до 11,2 г/л в час - при концентрации ССШЧ в пульпе 350,0 г/л.

Сопоставляя данные, представленные на фиг. 6 и на фиг. 7, можно сделать вывод о том, что в условиях более стесненного (с более высокой концентрацией ССШЧ) осаждения: скорость гравитационной очистки ССВ уменьшилась (в данном случае - в 10,5 раз: с 2,1 г/л в час до 0,2 г/л в час), в то время как скорость гидроакустической очистки (даже только после гидроакустического воздействия на одном условном рубеже) увеличилась (в данном случае - в 2,1 раза: с 5,2 г/л в час до 11,2 г/л в час).

На фиг. 8 представлены результаты - в виде соответствующих гистограмм, скорости очистки ССВ (концентрация ССШЧ в исходной ССВ SS₀=250 г/л): при гравитационной очистке (гистограмма с индексом I); при гидроакустической очистке на одном условном рубеже - только в СВ (гистограмма с индексом II); при гидроакустической очистке на двух условных рубежах - в СВ и на одной КН (гистограмма с индексом III); при гидроакустической очистке на трех условных рубежах - в СВ и на двух КН (гистограмма с индексом IV); при гидроакустической очистке на трех условных рубежах - в СВ, на двух КН и в районе водозабора ХХР (гистограмма с индексом V).

Как видно из фиг. 8, скорость гравитационной очистки ССВ (1,6 г/л в час) ниже скорости гидроакустической очистки ССВ, соответственно, в: 1,56 раза (скорость очистки ССВ 2,5 г/л в час - на одном условном гидроакустическом рубеже); 3,25 раза (5,2 г/л в час - на двух условных гидроакустических рубежах); 5,5 раза (8,8 г/л в час - на трех условных гидроакустических рубежах); 10,1 раза (16,1 г/л в час - на четырех условных гидроакустических рубежах).

На фиг. 9 представлены - в виде соответствующих гистограмм, плотности ССО (г/см³) в КН (концентрация ССШЧ в исходной ССВ SS₀=250 г/л): при гравитационном способе уплотнения ССО (гистограмма с индексом I); при гидроакустическом уплотнении ССО на одном условном рубеже - только в СВ (гистограмма с индексом II); при гидроакустическом уплотнении ССО на двух условных рубежах - в СВ и на одной КН (гистограмма с индексом III); при гидроакустическом уплотнении ССО на трех условных рубежах - в СВ и на двух КН (гистограмма с индексом IV); при гидроакустическом уплотнении ССО на трех условных рубежах - в СВ, на двух КН и в районе водозабора ХХР (гистограмма с индексом V).

Как видно из фиг. 9, плотность гравитационно уплотненного ССО (0,12 г/см³) ниже плотности гидроакустически уплотненного ССО, соответственно, в: 2,83 раза (плотность ССО 0,34 г/см³ - на одном условном гидроакустическом рубеже); 7,25 раз (плотность ССО 0,87 г/см³ - на двух условных гидроакустических рубежах); 10,33 раза (плотность ССО 1,24 г/см³ - на трех условных гидроакустических рубежах); 14,83 раза (плотность ССО 1,78 г/см³ - на четырех условных гидроакустических рубежах).

Таким образом:

1. Эффективную (качественную - до требований Регламента) очистку ССВ обеспечили за счет того, что:

- осуществляли предварительную гидроакустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ на четырех условных гидроакустических;

- осуществляли предварительную акустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ на трех условных акустических;

- осуществляли гидроакустическую дегазацию ССВ на четырех условных рубежах;

- осуществляли гидроакустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ на трех условных гидроакустических рубежах;

- осуществляли акустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ на трех условных акустических рубежах;

- осуществляют гидроакустическое уплотнение ССО на трех условных гидроакустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляли гидроакустико-гравитационно-гидродинамическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных в СВ ССШЧ, перемещаемых по телу пляжа КН;

- осуществляют гравитационное осаждение гидроакустически и акустически коагулированных ССШЧ в отстойнике;

- осуществляют гравитационное осаждение гидроакустически и акустически коагулированных ССШЧ в ООВ отстойника и т.д.

2. Качественное уплотнение (сгущение) ССО обеспечили за счет того, что:

- осуществляли предварительную гидроакустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ на четырех условных гидроакустических рубежах (в СВ, на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляли предварительную акустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ на трех условных акустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляли гидроакустическую дегазацию ССВ на четырех условных гидроакустических рубежах (в СВ, на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляли гидроакустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ на трех условных гидроакустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляли акустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ на трех условных акустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР);

- осуществляли гидроакустическое уплотнение ССО на трех условных гидроакустических рубежах (на первой КН, на второй КН и в районе ВК ХХР) и т.д.

3. Эффективное использование всего объема ХХР для очистки ССВ и укладки максимального объема (количества шламов) хвостов обогащения ОФ обеспечили за счет того, что:

- осуществляли предварительную гидроакустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ на четырех условных гидроакустических;

- осуществляли предварительную акустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ на трех условных акустических;

- осуществляли гидроакустическую дегазацию ССВ на четырех условных гидроакустических;

- осуществляли гидроакустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ на трех условных гидроакустических рубежах;

- осуществляли акустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ на трех условных акустических;

- осуществляли гидроакустическое уплотнение ССО на трех условных гидроакустических рубежах;

- осуществляли гидроакустико-гравитационно-гидродинамическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных в СВ ССШЧ, перемещаемых по телу пляжа КН;

- по мере необходимости (например, один раз в сутки) изменяют пространственное положение не менее чем на 30 градусов в горизонтальной плоскости ГАУП и т.д.

4. Качественное уплотнение тел всех водоупорных дамб ХХР обеспечили за счет того, что:

- осуществляли предварительную гидроакустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ в СВ;

- осуществляли основную гидроакустическую коагуляцию разнодисперсных ССШЧ на КН;

- осуществляли гидроакустическую дегазацию ССВ в СВ;

- осуществляли гидроакустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ на КН;

- осуществляли акустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных ССШЧ на КН;

- осуществляли гидроакустическое уплотнение ССО на КН;

- осуществляли излучение гидроакустических и акустических волн (для коагуляции, осаждения ССШЧ и т.д.), в том числе, в направлении водоупорных дамб и т.д.

5. Медицинскую безопасность для человека (персонала, обслуживающего ХХР) обеспечили за счет того, что:

- исключили использование химических реагентов для очистки ССВ;

- формирование и излучение гидроакустических волн осуществляли с помощью серийно выпускаемых и медицински сертифицированных приборов;

- управление работой устройства, реализующего разработанный способ, осуществляли автоматически и полуавтоматически (без постоянного присутствия обслуживающего персонала);

- параметры (частота, амплитуда акустического давления и т.д.) гидроакустических волн являлись медицински безопасными для человека и т.д.

6. Экологическую безопасность для ОПС обеспечили за счет того, что:

- исключили использование химических реагентов для очистки ССВ;

- гидроакустическим способом уплотняли осадок в КН, что исключало дренажирование сапонитсодержащей воды;

- гидроакустическим способом уплотняли тела всех водоупорных дамб, что исключало дренажирование сапонитсодержащей воды;

- параметры (частота, амплитуда акустического давления, форма сигналов и т.д.) гидроакустических волн являлись экологически безопасными для ОПС в целом и т.д.

Изобретение может быть использовано в алмазодобывающей промышленности при извлечении алмазов, для безреагентной очистки сапонитсодержащих сточных карьерных, отвальных и дренажных вод, для уплотнения сапонитсодержащего осадка в отстойниках, осадконакопителях, в отсеках вторичного отстаивания полей поверхностной фильтрации, для предварительной подготовки питьевой воды и уплотнения тел водоупорных дамб. Способ безреагентной очистки сапонитсодержащей воды и уплотнения сапонитсодержащего осадка включает использование на хвостохранилище не менее трех карт намыва КН-1, КН-2, КН-3, сброс пульпы на соответствующую карту намыва КН-1, КН-2, КН-3 через сосредоточенные 6 и распределенные 5 выпуски, гидроакустическое воздействие на сапонитсодержащую воду и на сапонитсодержащий осадок гидроакустическими волнами звукового и ультразвукового диапазонов частот. Свободную оконечность сосредоточенного выпуска 6 оснащают гибким абразивно-устойчивым патрубком, при помощи которого один раз в сутки изменяют не менее чем на 30 градусов угол сброса пульпы на соответствующую карту намыва КН-1, КН-2, КН-3. Распределенные выпуски 5 ориентируют под углом 60 градусов вверх. Осуществляют гидроакустическую предварительную очистку сапонитсодержащей воды, гидроакустическое уплотнение сапонитсодержащего осадка, гидроакустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных сапонитсодержащих шламовых частиц. Организуют отсек окончательно очищенной сапонитсодержащей воды 15. Дополнительно осуществляют акустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных сапонитсодержащих шламовых частиц путем излучения из воздуха в воду под углом не более 15 градусов вниз акустических волн звукового и ультразвукового диапазонов частот с амплитудой акустического давления не менее 1 Па на расстоянии 1 м от соответствующего акустического излучателя. Изобретение позволяет обеспечить эффективную очистку сапонитсодержащих сточных вод, уплотнить сапонитсодержащий осадок при использовании всего объема хвостохранилища, обеспечить безопасность для обслуживающего персонала и окружающей среды. 9 ил.

Способ безреагентной очистки сапонитсодержащей воды и уплотнения сапонитсодержащего осадка, заключающийся в использовании на хвостохранилище нескольких - не менее трех карт намыва, в поочередном сбросе пульпы из пульповода на соответствующую карту намыва через несколько - не менее двух, сосредоточенных выпусков и через несколько - не менее четырех, распределенных выпусков, попарно установленных до соответствующего сосредоточенного выпуска, в гидроакустическом воздействии на сапонитсодержащую воду и на сапонитсодержащий осадок гидроакустическими волнами звукового и ультразвукового диапазонов частот, в гидроакустической дегазации сапонитсодержащей воды, в гидроакустической предварительной очистке сапонитсодержащей воды, в гидроакустическом уплотнении сапонитсодержащего осадка, в гидроакустическом осаждении исходных и ранее гидроакустически коагулированных сапонитсодержащих шламовых частиц, в гидравлическом осаждении сапонитсодержащих шламовых частиц в верхней части соответствующей карты намыва, в гидроакустическом уплотнении тела водоупорной дамбы, в использовании отстойника для окончательной очистки сапонитсодержащей воды, вход которого соединен с водозаборным колодцем хвостохранилища, а выход которого соединен с входом обогатительной фабрики, отличающийся тем, что свободная оконечность соответствующего сосредоточенного выпуска - для минимизации размыва пляжа соответствующей карты намыва и более полного использования ее рабочего объема оснащена гибким абразивно-устойчивым патрубком, при помощи которого, по мере необходимости - один раз в сутки, изменяют не менее чем на 30 градусов угол сброса пульпы на соответствующую карту намыва, распределенные выпуски для охлаждения пульпы атмосферным воздухом, минимизации размыва пляжа соответствующей карты намыва и повышения эффективности гидравлического осаждения сапонитсодержащих шламовых частиц на ее пляже ориентированы под углом 60 градусов вверх, гидроакустическую предварительную очистку сапонитсодержащей воды осуществляют в сосредоточенном выпуске в районе перехода сапонитсодержащей воды из одной карты намыва в другую и в районе водозабора хвостохранилища, гидроакустическое уплотнение сапонитсодержащего осадка осуществляют в районе перехода сапонитсодержащей воды из одной карты намыва в другую и в районе водозабора хвостохранилища, гидроакустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных сапонитсодержащих шламовых частиц осуществляют в районе перехода сапонитсодержащей воды из одной карты намыва в другую и в районе водозабора хвостохранилища, дополнительно в районе водозабора отстойника при помощи фильтровального вала организуют отсек окончательно очищенной сапонитсодержащей воды, дополнительно осуществляют акустическое осаждение исходных и ранее гидроакустически коагулированных сапонитсодержащих шламовых частиц в районе перехода сапонитсодержащей воды из одной карты намыва в другую и в районе водозабора хвостохранилища путем излучения из воздуха в воду под углом не более 15 градусов вниз акустических волн звукового и ультразвукового диапазонов частот с амплитудой акустического давления не менее 1 Па на расстоянии 1 м от соответствующего акустического излучателя.