Способ складирования отходов обогатительных фабрик, содержащих кварц и другие минералы Советский патент 1993 года по МПК E02B7/06 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам складирования отходов хвостов железорудных горно-обогатительных фабрик, комби- натов и др., содержащих кварц и другие минералы.

Цель изобретения - повышение эффективности складирования за счет обеспечения возможности получения плодородной почвы, а также сокращение площадей за чет обеспечения возможности периодического опорожнения емкости. ; Сущность предлагаемого способа заключается в том. что производят намыв отходов обогатительных фабрик (хвостов) Содержащих кварц и другие минералы в отдельные емкости, образованные дамбами, выемками и заполнение их, отличительной Особенностью предлагаемого способа является то, что одновременно с подачей хвостов в эти емкости подают силикатные бактерии и органические отходы (лучше растительные), а в случае отсутствия в хвостах фосфоритов одновременно с подачей вышеуказанной смеси, в емкость подают фосфориты или хвосты обогащения апатитов, а

после заполнения ёмкости создают в ней нейтральную или слабощелочную среду и поддерживают в ней влажность до образования плодородной почвы, о чем судят по изменению цвета, разрыхлению и буйному, появлению растительности.

Известно, что силикатные бактерии - это эффективное удобрение. Сущность действия силикатных бактерий многообразна. Она состоит не только в способности снабжать растения калием за счет освобождения его в усвояемрй форме и косвенного улучшения питания растений фосфором за счет кремния, освобождающегося при разрушении алюмосиликатов, почвы, содержащей калий.

В результате жизнедеятельности силикатных бактерий в почве под растениями наблюдается увеличенное количество подвижных форм калия, фосфора и азота в продолжение всего периода вегетации растений.

Повышая биологическую активность почвы, силикатные бактерии усиливают развитие других полезных микроорганизмов.

ч

Ј

00

о VI

.

ел о

Применение силикатных бактерий создает плодородную почву, повышает устойчивость сельскохозяйственных растений к заболеваниям, улучшает режим питания, способствует выработке ростовых веществ, ферментов и антибиотиков.

Силикатные бактерии обладают способностью разрушать главную составную часть неплодородной почвы - алюмосиликаты, и переводить калий и другие зольные элементы в усвояемую для высших растений форму. Фосфорсиликатные бактерии могут брать из фосфоритов и аппатитов, а азот - из воздуха.

Известно, что при разложении алюмосиликатов происходит последовательное, отщепление отдельных элементов с начала щелочных металлов, в том числе калия, затем магния и железа, а потом самыми последними - кремния и алюминия.

Таким образом, алюмосиликаты разрушаются полностью.

Наличие у силикатных бактерий указанных комплексных свойств объясняет большие прибавки урожая. Благодаря деятельности силикатных бактерий сельскохозяйственные растения получают пита- йие зольными элементами (фосфором, калием и др.) за счет валовых запасов, имеющихся в почве, а азотом - за счет фиксации его этими микроорганизмами из воздуха. Таким образом, силикатные бактерии могут являться фактором первичного почвообразовательного процесса, поскольку они способны разлагать минеральную часть неплодородной почвы, добывая для создания живого белка азот из воздуха, а зольные элементы - из минералов, создавая высокоурожайную плодородную почву.

Так как одновременно с подачей хвостов, содержащих кварц и другие минералы, под влиянием силикатных бактерий происходит последовательное отщепление отдельных элементов сначала щелочных металлов, затем зольных и перевод их в усвояемую для высших растений форму, то этот перевод обеспечит образование плодородной почвы в зоне заполняемой емкости хвостохранилища. Однако для поддержания жизнедеятельности силикатных бактерий необходима также органика - питательная среда, в качестве питательной среды предложено использовать растительные отходы.

Таким образом совокупность предложенных признаков обеспечит жизнедеятельность силикатных бактерий и возможность переработки ими отходов обогатительных фабрик (хвостов), содержащих

кварц и другие минералы в плодородные почвы.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

По пульпроводу в ложе образованной емкости гидротранспортом подают хвосты, содержащие кварц, алюмосиликаты и другие , минералы. При этом на участки транспортером периодически подают силикатные бактерии и растительные отходы, которые равномерно перемешивают с отходами и укладывают в заполняемую емкость. После за- полнения емкости такой смесью, по истечении времени, проверяют содержание

5 компонентов. В случае отсутствия фосфоритов, добавляют фосфориты или их отходы, или хвосты обогащения апатитов. Проверяют и создают нейтральную или щелочную среду. Необходимо также поддерживать

0 влажность. Таким образом создаются необходимые условия для переработки силикат- ными бактериями алюмосиликатов и расщепления других минералов, перевод их в усвояемую для высших растений форму в

5 заполненной хвостами (отходами) емкости хвостохранилища и образование плодородных земель, о чем судят по разрыхлению и появлению бурной растительности. После чего проводят опробование и при обнаруже0 нии плодородной почвы хвостохранилище опорожняют, а плодородную почву используют в сельском хозяйстве.

После опорожнения ёмкости хвостохранилища, емкость используют повторно, и

5 цикл повторяют.

П р и м е р. В хвостохранилище заскла- диррваны хвосты обогащения руды. Оно было законсервировано более 10 лет. В хвостах содержались пески, состоящие на

0 40-60% из кварца (SiOa) и глины - до 15- 20%, содержащие доли процентов калия, натрия, кальция; содержание фосфора в хвостах доходило до 0,4%.

Совместно с хвостами оказались за5 складированными незначительные количества растительных остатков.

Содержание в хвостах рудных минералов составляет порядка 30%.

Глубина хвостохранилища составляла

0 14 м. Основание хвостохранилища составлял чернозем, на котором бурно росла травяная растительность, которая была оставлена под хвостами. На всю глубину хвосты все время находились в увлажнен5 ном состоянии.

i Имевшиеся в черноземе силикатные бактерии распространились в зону их благ гоприятных условий для жизнедеятельности. В результате благоприятных условий жизнедеятельности и наличия питательной

среды силикатные бактерии переработали хвосты и обратили их в плодородную почву, На поверхности бывшего хвостохранилища буйно растет растительность.

Опробование показало, что плодородная почва образована на всей толще, т.е. 14 м. В этом массиве много воды (до 100%), При механическом воздействии почва плохо отдает воду. Однако, при воздействии температуры превращается в обычный грунт из чернозема. В 1 см этого грунта содержание силикатных бактерий оказалось на порядок выше, чем в обычном грунте.

Как следует из вышеизложенного, за- складированные хвосты под воздействием силикатных бактерий и наличии благоприятных условий для бактерий обратились-в плодородную почву. Предложенный способ направлен на создание плодородной почвы.

Таким образом, предложенный способ позволит получить в зоне хвостохранилища плодородную почву, а также сократить обь- ем неиспользованных площадей хвостохранилища за счет периодического опорожнения их емкости.

Формула изобретени я

Способ складирования отходов обогатительных фабрик, содержащих кварц и другие минералы, включающий намыв отходов в отдельные емкости, образованные дамбами или выемками, и заполнение емкостей,

отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности складирования за счет обеспечения возможности получения плодородной почвы, а также сокращения площадей за счет обеспечения

возможности периодического опорожнения ёмкости, одновременно с подачей отходов в емкости подают силикатные бактерии, органические отходы, преимущественно растительные, и фосфориты или отходы

обогащения апатитов, причем после заполнения емкости в ней создают нейтральную или щелочную среду и поддерживают в ней влажность до разрыхления и появления буйной растительности.

Использование в гидротехническом строительстве, в частности для складирования отходов-хвостов железорудных горнообогатительных фабрик, комбинатов и др., содержащих кварц и др. минералы. Сущность изобретения: отдельные емкости, об- разованные дамбами и валиками, одновременно заполняют указанными отходами и силикатными бактериями, органическими, преимущественно растительными, и фосфоритами или отходами обогащения ап- патитов. После заполнения ёмкости в смеси создают слабощелочную или нейтральную среду и поддерживают влажность до разрыхления и появления буйной растительности.