Способ складирования тонкодисперсных отходов переработки руд Советский патент 1991 года по МПК B09B1/00 

Изобретение относится к складированию тонкодисперсных отходов производства с крупностью частиц - 0,074 65% и может быть использовано на предприятиях горно-рудной, металлургической, химической, угольной и энергетической отраслях промьгашенно- сти.

Цель изобретения - снижение затрат и улучшение санитарно-гигиенических условий труда.

Эксплуатация хвостохранилищ обогатительных фабрик сопровождается значительными затратами, нарушением и изъятием из хозяйственного оборота i огромньп зе 1 льных площадей, эыделением в атмосферу пыли и газон, загрязнением поверхностных и грунтовых вод. При совреме1шом У1.овне техники гидравлического транспорта с учетом данных практики применяются щие значения консистенции гидросмесей в зависимости от крупности и вида горных пород (табл.1). 1

Данная консистенция, в основном, увязана с динамическим сопротивлением сдвига транспортируемых материалов. Анализ табл.I указывает, что при на- порно-принудительиых системах гидротранспорта основная энергия затрачивается на транспортировку жидкой сос- тавляю11г,ей.

OFI

эо

QD

эо

DO

Сгущение пу.чыт для снижения затрат ня складирование хвостоп сдер- живпется р.я-чз реакот о возрастания при этом гидравлического сопротявле- ния трансиортируемнгх пути-и.

Пример. При склйдиропаиии отходов D чашу хвостохранилища по предлагаемому способу, в пульпу влажностью 50-80% вводятся гидрофильные поверхностно-активные пещрхтва (ПЛВ) , нaпpи ep сульфитно-дрожжевая бражка (СЛВ) или гульфитно-спиртовая барда (CCSi) в количрство 0,3-3,4% от массы твердого вещества .

С,Ц}5 - жидкость плотностью 1,27- 1,33 г/см содержит свыше 50% сухих веществ. Кислотность 5 - 7 I n состоит ия кальцсвых солеи лигносульфо- ног:ь:х кислс-т, обраг устся при переработке древесины. Применяется как связующее и г ласт Л11)Икатор. Неьо,чосто1 1кпе Приме 1гяется с добавками окислителя. CCI) - кальциевый: соли лигносупь- (.1х кислот с мримесью редукпи - pyioruHX (сахарист.1х) ьгииеральиых ве- щестн. Является прпдукто;-1, полученным при варке древесины с раствором бисульфата кальция, бисульфата магния. Дешевый, легко .)астворимый в годе, после нанесения на почву устойчив к осадкам.

Введение в транспортируемую жидкую фазу пластифицирующих реагентов оказывает сильное влияние на спойст- вя тонкодиспррсных систем.

Растворенное вещество реагента (в нашем случае СДБ или ССБ) ал,горби- рустся на поверхности чвер/ ых частичек. Концентрация данного реагекта Р поверхностных слоях ны-) иэмече- ние поверхностжлх сил вчаимодркствия Характер поздействия стабилизаторов заключается в следчпощем; адпорбиру- ясь на поверхности частичек, стабилизаторы создают вокруг лих тонкую п.пенку, которая спогоОствуст образованию гидратной оболочки, препятствующей коагуляции, и дает возможность снижать гидравлическое соиротивпеиие на перекачку сусненчии.

Для снижения поверхностного натя- же.ния г етерогенно систег пи и noHt.iiiie- 1ШЯ пластичности транспортируемых тонкодиснерсных материалов применяют комбинированные добавки в виде ОСБ ШИ1 СЦБ (,(,57, от массы хро(:,тов + полифеноЛ лесохимический (ПФЛХ) или нгйтрапизонанн.) дррт 1м-ич,|й СПЛП)

0

5

0

5

0

5

0

5

н ко;гичестве 0,03-0,2% от массы хвос- то .

Для пеногаше1тия пульп используют, например, костный жир в количестве 0,5-0,1% от применяемых ПЛВ.

Лпя увеличения прочности складиру- ем,1х хвостов (снижение пыления) па- раплепьно с ПЛВ в состав обезвоженной дг 50-80% пульны вводят пементирую- добавки, например в количестве О,.5-5 мае . Z хвостов.

Лля увеличения прочности складируемых хвостов (снижения пыляп1ей спо- собпосттО параллельно с ПЛВ в состав гульг ы вводят обволакивающие добавки, напринс р IOZ-ная битумная эмульсия, в количестве 0,8-2 мас.% хвостов.

1 ведение в состав пульпы иплстифи- цирующих добавок позволяет снизить гл чкость сгущеных пульп с 4--8 до 0,5- 0,9 (п.З) и динамическое сопротивлеmte сдви1-у в 2-4 р-аза (табл. 2). Такое снижение динамического сопротивления

позволяет перекачать сгущенную пульпу суг11еств то1цими насосами. Кроме того, в такой структуре за счет обволакивания и полимеризации частичек пла- стифипирук)П(ими вег1ествами наблюдается пон .пиеиие прочности массива (табл.2, что резко С1гижает пыление сухих пляжей хвостохранилищ. Снижение расслаив.-замости заскладированных отходов позволяет складировать их в намывные хвостохранилища, а уменьшение жидкого снижает загрязнение подземных вод токсичными веществами.

При дозировке ССБ 0,3 мас.% твердого вещества в пульпе, в последней наблюдается снижение динамического сопротивления сдвига в 1,5 раза (или вязхости с 4-8 п.З до 3,5-7,9), что является fинимaльнoй величиной, опре- делятп(ей возможность транспортировки сгущен(П)1Х пульп (влажностью 50-80%) обезвоженных при помощи гидроциклонов, трубопроводным транспортом. Кроме того, повышение прочности поверхностного слоя хвостов от о,2«10 Па пвляется минимальной для ликвидации пыления (табл.2).

При дозировке ССБ 3,4% от массы твердого вещества в пульпе в последней наблюдается снижение динамического сопротивления сдвига в 2-4 раза (или вязкости с 4-8 п.З до 0,5-0,9 п.З), что вполне достаточно для нормальной транспортировки сгущенных пульп (влажностью 50-30Z). Повышение

прочности иоиерхиостного слоя хвосто до 1,8-10 Па позволяет полностью ливидировать пылящую способность складируемых хвостов (табл.2). Дальнейшее повышение концентрации ССБ является экономически 11епе:гесооГфаг кь м,

При применении комбинирова)П1ые добавки, например ССВ, в количестве I- 2,5 мае.7: хвостов - нейтрализованный древесный пек или полифрчол лесохимический в количестве 0,03-0,2 мас. хвостов. Происходит снижение вязкости пульпы по срлкнению с добаякамя только ССБ или СДБ (табл.2).

При введении параплельно с ПЛВ в состав пульпы цементпр /юпщх добанок, например известь, гипс и т.п., в количестве 0,5-5 мае.% хвостов проис-;:о дит увеличение на 29-90% прочности поверхностного слоя хвостов заскла- дированных в хвостохранилшце (срания ние с прочностью хвостов только с добавками ПЛВ) .

При введении параллельно с ПАВ з состав пульпы обволакиваю1Щ х скленза ющих добавок, например 10%-ной битумной эмульсии, в количествах 0,8 - 2 мас.% хвостов происходит увеличени прочности хвостов на 60-70% по сравнению с прочностью хвостов, только с добавками ПЛВ (табл.2).

0,5%-ная добавкя костного жира или кальциевого мчлоиафта способствует полному пеногашенмю для пульп с добавками 0,3-1,6% ПАВ. При добавке, менее 0,5% происходит не полное пено- гашение, а добавка более 0,5%экономи- чески нецелесообразна.

Однако, количественные пределы ис- .пользования костного жира, кальциевого «ылонафта, цементирующих добавок определяются исходя из экономических и технологических соображений и зависят от кислотности и щелочности складируемых хвос- ов и процентного содержания ПЛВ.

1%-ная добавка костного жира или кальциевого мылонафта способствует полному пеногашению для пульп с дог ;бавками 1,6-3,4% ПЛВ. При добавке менее 1% происходит не полное пено- гашение, а добавка 1% экономически нецелесообразна (табл.2). Ввод добавок осуществляется после сгущения пульп путем постоянной доэированной подачм.

Влажность пульпы подбирается в диапазоне 50-80% (табл.2) в соответстI8983

ВИИ

с характеристиками нримемясгпих насосов.

Установка для приготопления вводимых в состав водорастнпрнм1.1х добавок ьключ.чет уг.пы ко), иониро«;}ни.ч РОДЫ, диеперги гонлчи , приг-ггоплеиня ряс ТВ о ров нг.асмнаюгг1е,-11аг-нптлтелы1ую систему и ci cTO-Mv упраплемпы техноtO логическим процессом.

Установка дня приготопмсипя известкового молока представляет собой п.чощадку по приему иргашснной извести, узел rairieiniH и нрнготпяленмя моt5 локд, всасывамше--нагнетательнук систему и сис . управления технологи-- ческим npoi ..

Формула изобретения

I . Способ ск.,| фп1ыния томкодис- лерсных отход лов перерлботки руд, включающий сгущение пульпы, ее гидро- транспор гиропанне к складировании и гидроиамыв в хвостохрлнилище, отличающийся гем, что, л целью снижения затрат и улугаения санитарно-гигиенических условий: труда, пульпу до влажности fO-80%, после чегс в нее внодят г; /зрофилыгые поверхностно-актиниып пещсства - сульфитно-спиртовую барду или сульфитно- дрожжевую бражку я количестве 0,3- 3,4 мас.% твердого яещестпа пульш;.

2.Способ по П.1, о т л и ч а ю - щ и и с я ген, 470 в сгученую пульпу дополнительно вводят Г1лчстифицир ю- добавку - нейтрализо1 ан(П1П древесный пек или л«сохт|мнческий полифе- ноп в количестве 0,03-0,2 мас.% твердого вещества пульпы,

3.Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что в сгутеную пуль-: пу дополнительно внодят пенсгаси тепь - костчый жир в количестве 0,5- 1,0 мас.% поверхпО1;тно-лктинных веществ.

4.Способ ПОП.1, отп ичаю- Щ и и с я тем, что в сгущеную пульпу дополнительно вводят цементирующую добавку - известь и колииестве 0,55 мас.% твердого ветестна пульпы.

5.Способ по п.1, отличающийся тем, что в сгутцрную пульпу дополнительно вводят обволакивающую склеивающую добавку - IOZ-ную битумную эмульсию % количестве 0,8-2 мас.% твердого вещества пульпы.

1518983

Таблица

Изобретение относится к рованию отходов производства и может быть использовано на предприятиях горно-рудной, металлургической, химической, угольной и энергетической отраслях промьппленности. Цель изобретения - снижение затрат на складирование и улучшение санитэрно-гигиенччсски)С условий трудя, в предлагаемом способе пульпу сгущают до влажности 50-80%J после чего в пер вводятся гидроф :лькые поверхностно-як тивные вещьства, например сугьфитно- дрожженая бражка или сульфитно-спиртовая барда, в количества О.,3 - 3,4 мас,% твердого вещества пульгп, В результате этого резко снмтклется динамическое сопротивлйкие сдвигу, ь;тп поззоллет трачспортиропять orv- щеную пульпу гидротранспортом и лик- видирорать пыление хвостов, эаскла- дированных в хностохрангг. 3 пу могут быть также допочнита.чьно введены пластифицирующая добаяка, пе- ногаситель, цементирующая х обя8Ка или обволякиэакмцая склеияаюиая добавка. 2 т;-бл. #

Технические характеристики пульпы ири введении различных

добавок

0,3% сев

70

Таблица 2

0,2

Наблюдается пе- нообразование То же

||

Полное непогашение

Неполное непогашение

Полное непогашение

Неполное непогашение

Полное непогаше- нне

Наблюдается пено обраэование

Исходная влажность пульпы 40-80% (минимальное значение вязкости соответст- ствует влажности пульпы 40% и максимальное 80%).

гСоставитель Л.Рубннова

Редактор 3,Ходакова Техред Л.Олийнык

Заказ 21 45

Тираж 321

ВНИИПИ Государственного кo fитeтa по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Продолжение табл.2

Корректор Т.Малец

Подписное