ХВОСТОХРАНИЛИЩЕ Российский патент 2024 года по МПК E02B7/06 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано как сооружение при складировании хвостов обогащения, имеющих низкую плотность и высокую текучесть.

Известно сооружение для размещения хвостов обогащения руд - хвостохранилища намывного типа, включающие ограждающую дамбу, пульпопроводы с пульповыпусками, гидроотвал, на площади которого расположен пруд осветленной воды с водозаборным колодцем (Справочник по проектированию рудных обогатительных фабрик. Книга 2, Том 2. Адамов Г.И., Баранов В.Ф., Бутусов Б.П., Елизаров Д.Б., Иванов Ю.С., Леонов Б.П., и др. Недра, Москва, 1988 г., стр. 160-163).

Недостатком известного сооружения при складировании хвостов обогащения, имеющих низкую плотность и высокую текучесть, является невозможность формирования пруда осветленной воды в требуемом объеме вследствие значительной площади пляжной зоны. Под действием солнца и ветра с пляжной зоны происходит интенсивное испарение воды с последующим возникновением пыления, а в прудковой зоне возникающее волнение совместно с конвекцией способствуют переносу частиц нижних и донных слоев в поверхностные, препятствуя осветлению оборотной воды. Это приводит к дефициту и загрязнению осветленной оборотной воды.

Наиболее близким техническим решением является хвостохранилище, включающее ограждающую и фильтрующую дамбы, пруд осветленной воды с водосбросным колодцем. При этом фильтрующая дамба расположена непосредственно в акватории пруда осветленной воды и делит его на мелководную и глубоководную зоны (а.с. №987011, МПК Е02В 7/06).

Недостатком известного хвостохранилища является низкая скорость и качество осветления воды и невозможность максимального ее сохранения в обороте вследствие того, что хвосты обогащения имеют высокую текучесть и низкую плотность, угол их растекания стремится к нескольким градусам, что не позволяет сформировать пруд достаточной глубины и вода с повышенной интенсивностью испаряется с поверхности пляжной и прудковой зон.

Техническая проблема заключается в повышении эффективности осветления воды в условиях переработки руд, обуславливающих низкую плотность и высокую текучесть хвостов обогащения, и максимальное ее сохранение в обороте.

Технический результат заключается в создании хвостохранилища, позволяющего отделить жидкую и твердую фазы хвостовой пульпы, образующейся при переработке руд, обуславливающих низкую плотность и высокую текучесть хвостов обогащения с максимальным осветлением воды и сохранением ее в обороте, в том числе снижая ветровое воздействие на воду в прудковой зоне с осветленной водой, так как при этом значительно сокращается площадь зеркала водной глади и количество свободной воды в зоне с твердой фазой хвостов обогащения.

Поставленная проблема решается тем, что в хвостохранилище, включающем ограждающую дамбу и фильтрующую дамбу, расположенную в акватории пруда осветленной воды с образованием глубоководной и мелководной зон, причем в глубоководной прудковой зоне с осветленной водой размещено водозаборное устройство, согласно изменению, оно снабжено системой оборотного водоснабжения, пунктом обработки хвостов, размещенным на участке магистрального пульпопровода, при этом на поверхности откосов фильтрующей дамбы установлен инфильтрационный экран, а на поверхности верхового откоса ограждающей дамбы, в пределах ограничивающих глубоководную прудковую зону с осветленной водой, установлен противофильтрационный экран.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 схематично представлена конструкция заявляемого хвостохранилища (вид сверху);

- на фиг.2 изображена схема подачи хвостов обогащения и возврата осветленной оборотной воды в заявляемой конструкции хвостохранилища, разрез А-А на фиг.1;

- на фиг.3 представлена фильтрующая дамба, на откосах которой установлен инфильтрационный экран (вид Б).

Хвостохранилище включает ограждающую дамбу 1 (фиг.1, 2), намываемые хвосты обогащения 2, распределительный пульпопровод 3, обеспечивающий рассредоточенный выпуск хвостовой пульпы, полученной на пункте обработке хвостов 4, фильтрующую дамбу 5. При этом на верховом и низовом откосах фильтрующей дамбы 5 сформирован инфильтрационный экран 6 (фиг.3). Указанный экран 6 обеспечивает разделение хвостовой пульпы на твердую 7 и жидкую фазы. Причем твердая фаза состоит из ядерной и пляжной зоны (фиг.3), а жидкая фаза - это глубоководная прудковая зона 8 с осветленной водой (фиг.1, 2).

Верховой откос ограждающей дамбы 1 в пределах, ограничивающих прудковую зону 8 с осветленной водой обустраивают противофильтрационным экраном 10 для предотвращения фильтрации осветленной воды за пределы хвостохранилища. В качестве противофильтрационного экрана 10 может быть использован синтетический материал, например, геомембраны. Либо материал природного происхождения, например, глина с толщиной слоя не менее 0,3 метра. Увеличение емкости хвостохранилища достигается наращиванием дамб по общему принципу намывных хвостохранилищ.

Хвостохранилище имеет систему оборотного водоснабжения, причем в зависимости от климатических, технических и экономических условий она может включать в себя: водозаборное устройство 9, водосборную канаву 11, насосную станцию 12, трубопровод оборотного водоснабжения 13. Водозаборное устройство 9 может реализовано в виде шандорного колодца с коллектором или в виде плавучей насосной станцией с магистральным трубопроводом (на фиг. не показано).

Позицией 14 на фиг.1, 2 указана обогатительная фабрика, позицией 15 указан магистральный пульпопровод.

Хвостохранилище работает следующим образом.

С обогатительной фабрики 14 отходы переработки твердых полезных ископаемых (далее хвосты обогащения) подают через магистральный пульпопровод 15 на пункт обработки хвостов 4. Последний представляет собой устройство, снабженное емкостью с водой, в которую дозатором подают связывающий реагент (флокулянт) с последующим перемешиванием смеси. Далее насосом под давлением осуществляют принудительную подачу хвостов обогащения в магистральный пульпопровод 15 (фиг.1, 2). При этом по мере следования обработанных хвостов обогащения до распределительного пульпопровода 3 происходит их окончательное перемешивание. Далее из распределительного пульпопровода 3 осуществляют рассредоточенный выпуск обработанных хвостов обогащения в сторону фильтрующей дамбы 5. Причем фильтрующая дамба 5 может быть выполнена из скальных пород вскрыши для обеспечения ее конструктивной прочности, а также может быть использован различный строительный материал, например, щебень различных фракций или габионные конструкции. Фильтрующая дамба 5 может быть сформирована в одну или несколько очередей для обеспечения требуемой скорости возведения и повышения надежности конструкции. На откосах фильтрующей дамбы 5 сформирован инфильтрационный экран 6, который задерживая твердые частицы, при этом пропускает осветленную (отфильтрованную) воду в прудковую зону 8. Причем материал инфильтрационного экрана 6 может быть различным. В частности, он может быть выполнен из природного материала (сочетания скальных и рыхлых пород вскрыши) с толщиной слоя не менее 0,5 метров. Экран может быть выполнен из искусственного материала, например, синтетической перфорированной пленки, либо из строительных материалов (например, щебня), причем толщину слоя подбирают с учетом фильтрационных характеристик материала и гранулометрического состава хвостов.

Далее посредством системы оборотного водоснабжения осветленная оборотная вода поступает на обогатительную фабрику 14. Для этого осветленная вода из прудковой зоны 8 через водозаборное устройство 9, например, шандорный колодец, подается посредством коллектора (на фиг. не показано) и водосборной канавы 11 на станцию оборотного водоснабжения 12, а затем по трубопроводу оборотного водоснабжения 13 поступает на обогатительную фабрику 14.

Совокупность признаков заявляемого изобретения позволяет повысить эффективность осветления воды путем отделения жидкой фазы от твердой фазы хвостовой пульпы при переработке руд, обуславливающих низкую плотность и высокую текучесть хвостов обогащения, с максимальным сохранением воды в обороте. Кроме того, обеспечивается снижение ветрового воздействия на воду в прудке, так как значительно сокращается площадь зеркала водной глади и количество свободной воды в зоне с твердой фазой хвостов обогащения. Обезвоженные хвосты в районе точек выпуска распределительного пульпопровода консолидируются в течение одного сезона намыва и могут выступать в качестве основания для наращивания высоты дамбы хвостохранилища.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано как сооружение при складировании хвостов обогащения, имеющих низкую плотность и высокую текучесть. Техническая проблема заключается в повышении эффективности осветления воды в условиях переработки руд, обуславливающих низкую плотность и высокую текучесть хвостов обогащения, и максимальном ее сохранении в обороте. Проблема решается тем, что хвостохранилище, включающее ограждающую дамбу 1 и фильтрующую дамбу 5, снабжено системой оборотного водоснабжения, пунктом обработки хвостов 4, размещенным на участке магистрального пульпопровода 15, при этом на поверхности откосов фильтрующей дамбы установлен инфильтрационный экран 6, а на поверхности верхового откоса ограждающей дамбы 1 в пределах ограничивающих глубоководную прудковую зону 8 с осветленной водой установлен противофильтрационный экран 10. Изобретение позволяет повысить эффективность осветления воды путем отделения жидкой фазы от твердой фазы хвостовой пульпы при переработке руд, обуславливающих низкую плотность и высокую текучесть хвостов обогащения, с максимальным сохранением воды в обороте. Снижается ветровое воздействие на воду в прудке, так как значительно сокращается площадь зеркала водной глади и количество свободной воды в отсеке с твердой фазой хвостов обогащения. 3 ил.

Хвостохранилище, включающее ограждающую дамбу и фильтрующую дамбу, расположенную в акватории пруда осветленной воды с образованием глубоководной и мелководной зон, причем в глубоководной прудковой зоне с осветленной водой размещено водозаборное устройство, отличающееся тем, что оно снабжено системой оборотного водоснабжения, пунктом обработки хвостов, размещенным на участке магистрального пульпопровода, при этом на поверхности откосов фильтрующей дамбы установлен инфильтрационный экран, а на поверхности верхового откоса ограждающей дамбы в пределах, ограничивающих глубоководную прудковую зону с осветленной водой, установлен противофильтрационный экран.