ХВОСТОХРАНИЛИЩЕ Российский патент 2024 года по МПК E02B7/06 

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

Известно сооружение для размещения хвостов обогащения руд - хвостохранилище, включающее ограждающую дамбу, возводимую насыпным или наливным способом на полную высоту или по очередям, дренажные и противофильтрационные устройства, насосные станции и насосы оборотного водоснабжения, пульпопроводы, водосбросные сооружения, коллекторы и другие элементы (Рекомендации по проектированию и строительству шламонакопителей и хвостохранилищ металлургической промышленности / ВНИИ ВОДГЕО. - М.: Стройиздат, 1986. стр. 4).

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 и низкой водоотдачи хвостов обогащения. 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 Е02 В 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 и скорости 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 обеспечением достаточной глубины прудковой зоны, качества и скорости осветления воды с максимальным 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 и фильтрующую дамбы, водозаборное устройство, размещенное в прудковой зоне с осветленной водой, согласно изменению, оно снабжено системой оборотного водоснабжения, пунктом обработки хвостов, размещенным на участке магистрального пульпопровода, между обогатительной фабрикой и распределительным пульпопроводом, причем последний расположен по всему периметру ограждающей дамбы, при этом фильтрующая дамба, ограничивающая глубоководную прудковую зону с осветленной водой, закольцована, а на поверхности ее откосов установлен инфильтрационный 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, расположенный по всему периметру ограждающей дамбы 1 и обеспечивающий рассредоточенный выпуск хвостовой пульпы, полученной на пункте обработке хвостов 4, фильтрующую дамбу 5, сформированную таким образом, что она изолирует прудковую зону 8 с осветленной водой. Это позволит обеспечить максимальную площадь фильтрующей поверхности откосов фильтрующей дамбы 5, способствует увеличению скорости и качества осветления воды в прудковой зоне, а также формированию глубокого прудка. 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).

Хвостохранилище имеет систему оборотного водоснабжения, причем в зависимости от климатических, технических и экономических условий она может включать в себя: водозаборное устройство 9, водосборную канаву 10, насосную станцию 11, трубопровод оборотного водоснабжения 12. 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 13 на фиг. 1, 2 указана обогатительная фабрика, позицией 14 указан магистральный пульпопровод.

Хвостохранилище работает следующим образом.

С обогатительной фабрики 13 отходы переработки твердых полезных ископаемых (далее хвосты обогащения) подают через магистральный пульпопровод 14 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 14 (фиг. 1,2). При этом по мере следования хвостов обогащения до распределительного пульпопровода 3 происходит их окончательное перемешивание. Далее из распределительного пульпопровода 3 осуществляют рассредоточенный выпуск обработанных хвостов обогащения в сторону фильтрационной дамбы 5. Причем фильтрующая дамба 5 может быть выполнена из скальных пород вскрыши для обеспечения ее конструктивной прочности, а также могут быть использованы различные строительные материалы, такие как: щебень различных фракций или габионные конструкции. Фильтрующая дамба 5 может быть сформирована в одну или несколько очередей для обеспечения скорости возведения и повышения надежности конструкции. На откосах фильтрующей дамбы 5 сформирован инфильтрационный экран 6, который задерживая твердые частицы, при этом пропускает осветленную 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 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 13. Для этого вода из прудковой зоны 8 через водозаборное устройство 9, например, шандорный колодец подается посредством коллектора и водосборной канавы 10 на станцию оборотного водоснабжения 11, а затем по трубопроводу оборотного водоснабжения 12 поступает на обогатительную фабрику 13.

Заявляемая конструкция позволяет значительно сократить сроки строительства хвостохранилища при использовании пород вскрыши в связи с возможностью одновременного строительства фильтрующей и ограждающей дамб.

Совокупность признаков изобретения позволяет повысить скорость и качество осветления воды с ее максимальным сохранением в обороте. Заявляемая конструкция хвостохранилища позволяет эффективно отделить жидкую фазу от твердой фазы хвостовой пульпы при переработке руд, обуславливающих низкую плотность и высокую текучесть хвостов обогащения. При этом снижается ветровое воздействие на воду в прудковой зане при увеличении его глубины, так как значительно сокращается площадь зеркала водной глади и количество свободной воды в отсеке с твердой фазой хвостов обогащения.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано как хвостохранилище при складировании хвостов обогащения, имеющих низкую плотность и высокую текучесть. Техническая проблема - повышение эффективности и скорости осветления воды в условиях переработки руд, обуславливающих низкую плотность и высокую текучесть хвостов обогащения, и максимальное ее сохранение в обороте. Проблема решается тем, что хвостохранилище, включающее ограждающую 1 и фильтрующую дамбы 5, водозаборное устройство 9, размещенное в прудковой зоне 8 с осветленной водой, снабжено системой оборотного водоснабжения, пунктом обработки хвостов 4, размещенным на участке магистрального пульпопровода 14, между обогатительной фабрикой 13 и распределительным пульпопроводом 3, причем последний расположен по всему периметру ограждающей дамбы 1, при этом фильтрующая дамба 5, ограничивающая прудковую зону 8 с осветленной водой, закольцована, а на поверхности ее откосов установлен инфильтрационный экран 6. Совокупность признаков изобретения позволяет повысить скорость и качество осветления воды и максимально сохранить осветленную воду в обороте. 3 ил.

Хвостохранилище, включающее ограждающую и фильтрующую дамбы, водозаборное устройство, размещенное в прудковой зоне с осветленной водой, отличающееся тем, что оно снабжено системой оборотного водоснабжения, пунктом обработки хвостов, размещенным на участке магистрального пульпопровода между обогатительной фабрикой и распределительным пульпопроводом, причем последний расположен по всему периметру ограждающей дамбы, при этом фильтрующая дамба, ограничивающая прудковую зону с осветленной водой, закольцована, а на поверхности ее откосов установлен инфильтрационный экран.