Способ намыва земляного сооружения Советский патент 1992 года по МПК E02B7/06 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для возведения намывных сооружений из грунтов, хвостов обогатительных комбинатов, зол и шлаков ТЭЦ и т.п.

Цель изобретения - повышение эффективности намыва за счет увеличения прочности земляного сооружения.

На чертеже схематично изображен участок хвостохранилища, на котором показан пульпопровод 1, пункт 2 ввода полимера, места 3 выпуска пульпы на пляж намыва и отрезок трубопровода, на котором происходит перемешивание полимера в пульпе,

Пульпа от гидрометаллургического завода к месту ее складирования - хво- стохранилищу транспортируется по магистральному трубопроводу 1 В пункте 2 в нее

вводят полимер и далее на отрезке происходит перемешивание полимера в пульпе. Через выпуски 3 пульпа выливается на пляж намыва.

Способ намыва земляного сооружения включает подачу грунта в виде пульпы транспортируемой по трубопроводу, и ввод флокулянта типа полиакриламида, при этом флокулянт вводят в пульпу на расстоянии от выпускаемого патрубка, определяемого по формуле

L(25-35) -§- или L(25-35)v,

О

где L-расстояние транспортирования пульпы в пределах трубопровода от места ввода флокулянта до ее выпуска на пляж намыва, м;

VI

О

ел

ю

00

(25-35)- интервал времени, при котором обеспечивается равномерное перемешивание флокуля.нта в пульпе, транспортируемой по трубопроводу, идостигается наибольшая прочность связывания грунта, мин;

Q - расход пульпы, м /мин;

S - площадь поперечного сечения трубопровода, м ;

v - скорость движения пульпы в трубопроводе, м/мин,

Сущность изобретения заключается в определении длины отрезка трубопровода в концевой части, на котором обеспечивается полное, равномерное перемешивание полиакриламида в пульпе по всему трубопроводу и достигается наибольшая прочность связывания грунта.

Экспериментально установлена зависимость прочности образцов грунта (хвостов обогатительной фабрики), полученных из пульпы, в которую вводился полиакрила- мид, от времени перемешивания (транспортирования) пульпы.

Пульпа приготавливалась из хвостов и прудковой воды, отобранных на действующем хвостохранилище при соотношении твердого (т) к жидкому (ж), равном Т:Ж 1:3. В опытах использовали полиакриламид 8% концентрации в,количестве 2TJ-30 г/м3 грунта.

Пульпа с добавкой полиакриламида перекачивалась по замкнутому трубопроводу, Продолжительность транспортирования пульпы изменялась от 5 до 120 мин, после чего пульпа сливалась в емкости, отстаивалась и обезвоживалась. Хвосты укладывались в разъемные формы-кубики со стороной 7 см. После высушивания при комнатной температуре до постоянного веса образцы подвергались испытанию на одноосное сжатие. Проведено две серии опытов.

В первую серию входили опыты с концентрацией полиакриламида 20 г/м3, во вторую - 30 г/м . В каждой серии было проведено по 5 опытов.

В опытах фиксировались: время транспортирования (перемешивания) пульпы с полимером, усилия разрушения образцов на одноосное сжатие.

В табл. 1 представлены усредненные результаты по 5 опытам.

Результаты показывают, во-первых, зависимость прочности образцов от времени перемешивания полимера в пульпе; во-вторых, подтверждают существование оптимального интервала времени перемешивания полиакриламида в пульпе, равного 25-35 мин. Из данных таблицы видно, что по сравнению с прототипом, когда полиакриламид в пульпу вводился в концевую

часть трубопровода (что соответствует времени перемешивания 5 мин), в предлагаемом техническом решении, когда полиакриламид в пульпу вводился на опти- мальном расстоянии от места выпуска (что соответствует времени перемешивания 25- 35 мин), прочность образцов грунта увеличилась в 1,34-1,48 раза.

В табл. 2 представлены результаты исследований на сжатие образцов хвостов, закрепленных полиакриламидом, с расходом 20 и 30 г/м грунта, которые подтверждают оптимальность интервала (25-35 мин) перемешивания полимера в пульпе при ее перекачке по трубопроводу.

Зависимость прочности образцов грунта, закрепленных полимерами,, от продолжительности перемешивания его в пульпе

при транспортировке по трубопроводу можно объяснить следующим образом.

С одной стороны, для равномерного перемешивания полимера по всему объему пульпы необходимо определенное время. С

другой стороны, оструктуривание (упрочнение) грунтов полимерами осуществляется преимущественно за счет водородных связей. При длительном перемешивании полимера при транспортировании пульпы

происходит механический разрыв этих связей, а повторная связь или не восстанавливается, или восстанавливается с меньшей прочностью.

Исходя из этого, время перемешивания

полимеров в пульпе при ее транспортировании по трубопроводу имеет оптимальную величину, которая определяется максимальными значениями прочности грунта. Экспериментально установлено, что наибольшая прочность грунтов, укрепленных полимерами (имеющих преимущественно водородные связи), достигается при продолжительности перемешивания полимера в пульпе при ее транспортировании в пределах 25-35 мин.

Приводим расчетные данные, подтверждающие оптимальность числовых значений отрезка трубопровода, на котором будет происходить равномерное перемешивание полимера в пульпе.

Пример осуществления способа. По магистральному трубопроводу 1 диаметром D, м на хвостохранилище подается Q, м/мин пульпы.

Определяем оптимальное расстояние L от места ввода 2 полимера до места выпуска 3 пульпы на пляж намыва.

Расчет производим по формуле;

L (25-35)- (25-35)

ьЛО2

3,14

Q D2

(25 - 35)

Данные для расчета и результаты представлены в табл. 3.

Использование предлагаемого способа намыва земляных сооружений по сравнению с аналогом позволит повысить в 1,35- 1,45 раза прочность грунтов, намываемых в теле плотины хвостохранилища с добавками полиакриламида, например, в упорные призмы плотин и дамб, и тем самым в значительной степени увеличить надежность сооружений.

Формула изобретения

Способ намыва земляного сооружения, включающий подачу грунта в виде пульпы,

0

5

0

транспортируемой по трубопроводу, и ввод флокулянта, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности намыва за счет увеличения прочности земляного сооружения, флокулянт вводят в пульпу на расстоянии от выпускного патрубка трубопровода, определяемом по формуле

L(25-35)Q/S,

где L- расстояние транспортирования пульпы в пределах трубопровода от места флокулянта до ее выпуска на пляж намыва, м;

(25-35) - интервал времени, при котором обеспечивается равномерное перемешивание флокулянта в пульпе, мин;

Q - расход пульпы, м3/мин;

S - площадь поперечного сечения трубопровода, м2.

Использование: в горной промышленности и для возведения намывных сооружений из грунтов, хвостов обогатительных комбинатов, зол и шлаков ТЭЦ. Существо изобретения заключается в определении длины отрезка трубопровода, на котором обеспечивается полное перемешивание полиакри- ламида в пульпе и достигается наибольшая прочность связывания грунта. Ввод флоку- лянта в трубопровод осуществляют от выпускного патрубка на расстоянии, определяемом по формуле. L(25-35) или О L(25-35)v, где L - расстояние транспортирования пульпы в пределах трубопровода от места ввода флокулянта до ее выпуска на пляж намыва, м; (25-35) - время, при котором обеспечивается- полное перемешивание флокулянта в пульпе и достигается наибольшая прочность связывания грунта, мин; Q - расход пульпы, м3/мин; S - пло- щадь поперечного сечения трубопровода, занимаемого Пульпой, м ; v - скорость дви- t / жения пульпы в трубопроводе, м/мин. 1 ил. L. 3 табл.L.

Таблица 1

Прочность образцов на сжатие 105 Па в зависимости от продолжительности перемешивания

полиакриламида в пульпе.

Таблица 2

Результаты исследования на сжатие (10 Па), образцов хвостов, закрепленных полнакриламидом, при его перемешивании в пульпе в течение 25-35 мин

Концентрация, № опыта

Время перемешивания, мин

Таблица 3

Данные и результаты расчета оптимального отрезка трубопровода для равномерного перемешивания полиакриламида