Способ пылеподавления на отвалах и/или хвостохранилищах Советский патент 1987 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к способам складирования, хранения и консервации отходов металлургического производства .в открытых хвостохранилищах и отвалах и может быть использовано на обогатительных фабриках, металлургических и горно-добывающих предприятиях.

Цель .изобретения - повьшение эффективности пьшеподавления за счет обеспечения образования на обраба- 1ъгваемой поверхности плотной корки.

Способ опробован на отвальных хвостах обогатительной фабрики Норильского горно-металлургического комбината, содержаищх окись кальция 9 мас,%. Для проведения опыта брали навеску сухих отвальных хвостов весом 50 г, которую помещали в лабораторную чашку. Навеска в 50 г имела в чашке поверхность, равную 50 см. Обработку поверхности отвального материала проводили водным раствором серной кислоты, приготовленным из концентрированной серной кислоты.

Для исследования влияния количесва кальция в обрабатываемой поверхности на свойства образуемой защитной корки на поверхности хвостов готовили навески отвального материала с различным содержанием СаО путем разбавления его инертным материалом (не взаимодействующим с серной кислотой) . В качестве инертного материла использовали кварц в мелкодисперном состоянии, который получали путем 11змельчения кварцевой трубы.

После обработки поверхности хвостов раствором серной кислоты чашка с навеской отвальных хвостов выдерживалась на воздухе при комнатной температуре до полного высыхания поверхности хвостов. Затем проводили визуальное обследование образовавшейся защитной корки (слоя).Прочность защитного слоя на поверхности хвостов оценивалась путем воздействия на него пальцами рук человека. Если при значительном усилии рук взрослого человека защитный слой на поверхности хвостов не разрушался, то этот слой является проч1шм.

При исследованиях установлено, что защитный слой на поверхности хвостов толщиной 3-4 мм является прочным (т.е. не разрушающимся под воздействием усилия рук человека), не пыляшлм, а толщиной менее 3 мм

5

0

защитньп слой не прочн11 й (т.е. разрушающийся при значительных условиях рук человека).

В результате исследований установлено, что для образования прочного не пылящего защитного слоя на поверхности отходов производства оптимальным является содержание СаО в обрабатываемой поверхности, равное 5-9 мас.% (опыты 2-4). Содержание СаО в обрабатываемой поверхности менее 5 мас.% приводит к образованию на ней непрочного, сыпучего и пылящего слоя (опыт 1), а более 9 мас.% невыгодно с экономической точки зрения, так как приводит к перерасходу кальцийсодержащих материалов в случае необходимости вносить их в обрабатываемую поверхность отходов. Установлено, что для равномерного смачивания поверхности хвостов, равной 50 см , необходимо 5 не менее 10 мл водного раствора серной кислоты, что соответствует расходу раствора серной кислоты, равному 2 л на Г м поверхности. Защитная корка (слой) толщиной 3-4 мм на обрабатываемой поверхности отходов образуется при поливе ее раствором серной кислоты концентраи;ией 450-600 г/л при расходе кислоты 0,9-1,2 кг на 1 м поверхности (опыты 2-4).Обработка поверхности отходов раствором серной кислоты концентрацией менее 450 г/л (расход кислоты на 1 м прежний, равный 0,9-1,2 кг) не позволяет добиться образования на ней прочQ ного защитного слоя (опыты 5, 6 и 9), а более 600 г/л приводит к излишнему расходу серной кислоты, следова- , к удорожанию процесса. Увеличение расхода серной кислоты концентj рацией 450-600 г/л более чем 1,2 кг на 1 м приводит к увеличению расхода раствора серной кислоты, а следовательно, к увеличению глубины смачивания отходов (опыты 7 и 8), При

Q этом на поверхности отходов уже обт разовался защитный слой, а под ним идет сульфатизация ниже лежащих слоев за счет постепенного проникновения к ним раствора серной кислоты,

с что приводит к интенсивному вспучиванию поверхности пробы в результате вьщеления двуокиси углерода при . сульфатизации ниже лежащих cnoei и отделению тонкой корки от основной

0

5

1

массы отходов и ее малой механической прочности после высыхания.

Для оценки устойчивости образовашегося защитного слоя к воздействию атмосферных осадков и других окру- жающих условий пробы с прочной не пылящей коркой (слоем), полученные при обработке поверхности хвостов по режиму опытов 2-4, подвергались обильному равномерному смачиванию водой в объеме 50 мл на 50 см поверхности и после обработки водой высушивались на воздухе при комнатной температуре. Установлено, что характеристика защитного слоя после 2-3-кратного обильного смачивания водой и сушки не ухудшалась. Для изчения устойчивости защитного слоя к воздействию отрицательной температуры пробы (по опытам 2-4), высу- шенные после сернокислой обработки, заливались водой по 50 мл в каждую и затем выносили на воздух и подвергали вымораживанию при (-25) (-40)°С в течение 3-4 сут. После повторного высущивания в комнатных условиях свойства запштного слоя хвостов не ухудшались.

При осуществлении данного способа в промышленном масштабе необходи- МО перед поливом поверхности отходов раствором серной кислоты произвести уменьшение . крутизны откосов ограж- .дающей дамбы. Для поливки можно применять любые поливально-орошаюпще передвижные и полустационарные агрегаты, оборудованные кислотостойкими трубами и форсунками, а также переносные трубопроводы (полиэтилено

вые) с соответствующими разбрызги вающими форсунками, установленные

5 О 520 3525

40

н-1 временнБПх: эстака;дах. Сериокислый раствор готовят на месте применения из концентрированной серной кислоты и воды. Возможно использование сернокислых оборотных, маточных, отработанных растворов, концентрация кислоты в которых 450-600 г/л или доводится до этого уровня. Поверхность бедных по содержанию окиси кальция СаО (менее 5 мас.%) отходов необходимо перед поливом отвалов, хвоетохранилищ предварительно посыпать кальцийсодержащими компонентами, например, известняком, известью, обеспечивая в поверхностном слое отходов содержание СаО, равное 5 - 9 мас.%,

В таблице представлены основные технологические параметры и показатели обработки отвальных хвостов обогатительной фабрики.

Формула изобретения

Способ пылеподавления на отвалах и/или хвостохранилищах, включающий обработку поверхности отвала и/или хвостохранилища реагентами, образующими на ней защитный слой, отличающийся тем, что, с целью повышения зффективности пылеподавления за счет обеспечения образования на обрабатываемой поверхности плотной корки, в качестве реагента используют водный раствор серной кислоты концентрацией 450-600 г/л,причем расход ее составляет 0,9-1,2 кг на 1 м поверхности, при этом в материале обрабатываемой поверхности регулируют содержание окислов кальция в диапазоне 5-9 мас.%.

450

10

0.9

Редактор М.Дыльм

Составитель И.Федяева Техред А.Кравчук

Заказ 7399/30 Тираж 430Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

2,0

)1е прочная Сыпучая,

шляцая

Корректор М.Максимишинец

Изобретение относится к способам хранения и консервации отходов металлургического производства в открытых хвостохранилищах и отвалах. Цель изобретения - повышение эффективности пылеподавления за счет обеспечения образования на обрабатываемой поверхности (ОП) плотной корки. Для этого в качестве реагента, образующего на ОП защитную корку, используют водный раствор серной кислоты. Концентрация раствора 450-600 г/л при расходе кислоты 0,9-1,2 кг на 1 м ОП. При этом на ОП образуется защитная корка толщиной 3-4 мм.Для образования плотной корки материал ОП должен содержать окислы кальция в количестве не менее 5 и не более 9 мас.%. .Перед поливом ОП раствором уменьшают крутизну откосов ограждающей дамбы. Для полива используют по- ливально-орошающие передвижные и полустационарные агрегаты. Раствор готовят на месте из концентрированной серной кислоты и воды. Возможно ис- . пользование сернокислых оборотных, маточных, отработанных растворов необходимой концентрации. Бедные по содержанию окиси кальция ОП посыпают компонентами, содержащими кальций. 1 табл. (Л ГО СХ) О9 ;о