Способ пылеподавления на отвалах и/или хвостохранилищах

 

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 поливально-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

QQO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (gg 4 E 21 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н AST0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3934640/22-03 (22) 22.07,85 (46) 15.01.87.Бюл. Р 2 (71) Норильский вечерний индустриальный институт (72) Г.А.Копылов, Г,П.Пономарев, И.В.Черненкова и Л.В.Тарасова (53) 622.807 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 286922, кл. E 21 F 5/00, 1969.

Авторское свидетельство СССР

11 608003 кл. E F 5/00, 1975. (54) СПОСОБ ПЫПЕПОДАВЛЕНИЯ НА ОТВАлАх и/или хвостохРАнилип1Ах (57) Изобретение относится к способам хранения и консервации отходов металлургического производства в открытых хвостохранилищах и отвалах.

Цель изобретения — повышение эффективности пылеподавления за счет обес. печения образования на обрабатываемой поверхности (ОП) плотной корки.

Я0„„1283419 А 1

Для этого в качестве реагента, обра.зующего на ОП защитную корку, исполь зуют 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 толшиной 3-4 мм.Для образования плотной корки материал

ОП должен содержать окислы кальция в количестве не менее 5 и не более

9 мас.X. Перед поливом ОП раствором уменьшают крутизну откосов ограждающей дамбы. Для полива используют поливально-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.

12834!9

2 защитный слой не прочный (т.е. разрушающийся при значительных услс виях рук человека).

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

Цель изобретения — повышение эффективности пылеподавления за счет обеспечения образования на обрабатываемой поверхности плотной корки.

Способ опробован на отвальных хвостах обогатительной фабрики Норильского горно-металлургического комбината, содержащих 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

2 в чашке поверхность, равную 50 см

Обработку поверхности отвального материала проводили водным раствором серной кислоты, приготовленным из концентрированной серной кислоты.

Для исследования влияния количества 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 материала использовали кварц в мелкодислерсном состоянии, который получали путем измельчения 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 прочным.!

40

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 пылящим, а толщиной менее 3 мм

В результате исследований установлено, что для образования прочного не пылящего защитного слоя на поверхности отходов производства оптимальным является содержание Са0 в обрабатываемой поверхности, рав" ное 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 не менее 10 мл водного раствора серной кислоты, что соответствует расходу раствора серной кислоты, равному 2 л на 1 м поверхности. Защитная корка (слой) толщиной 3-4 мм на обрабатываемой поверхности отходов образуется при поливе ее раствором серной кислоты концентрацией 450-600 г/л при расходе кислоты 0,9-1,2 кг на

l 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 прочного защитного слоя (опыты 5, 6 и 9), а более 600 г/л приводит к излишнему расходу серной кислоты, следовательно, к удорожанию процесса. Увеличение расхода серной кислоты концентрацией 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 этом на поверхности отходов уже об-, разовался защитный слой, а под ним идет сульфатизация ниже лежащих слоев за счет постепенного проникновения к ним раствора серной кислоты, что приводит к интенсивному вспучиванию поверхности пробы в результате выделения двуокиси углерода при сульфатизации ниже лежащих слоев и отделению тонкой корки от основной

3 12834 массы Отходов и ее малой механичес кой прочности после высыхания.

Для оценки устойчивости образовавшегося защитного слоя к воздействию атмосферных осадков и других окРу- 5 жающих условий пробы с прочной не пылящей коркой (слоем), полученные

Г при обработке поверхности хвостов по режиму опытов 2-4, подвергались обильному равномерному смачиванию 10 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 изучения устойчивости защитного слоя к воздействию отрицательной температуры пробы (по опытам 2-4), высу- 20 шенные после сернокислой обработки, заливались водой по 50 мп в каждую и затем выносили на воздух и подвергали вымораживанию при (-25) (-40) С в течение 3-4 сут. После повторного высушивания в комнатных условиях свойства защитного слоя хвостов не ухудшались.

При осуществлении данного способа в промышленном масштабе необходимо перед поливом поверхности отходов раствором серной кислоты произвести уменьшение . крутизны откосов ограж.дающей дамбы. Для поливки можно применять любые поливально-орошающие 35 передвижные и полустационарные агрегаты, оборудованные кислотостойкими трубами и форсунками, а также переносные трубопроводы (полиэтиленовые) . с соответствующими разбрызги- 40. вающими форсунками, установленные

19

:t а временных эстакадах, Серно кислый раствор готовят на месте применения из концентрированной серной кислоты и воды. Возможно использование сернокислых оборотных, маточных, о сработанных растворов, концентрация кислоты в которых 450-600 г/л или доводится до этого уровня. Поверхность бедных по содержанию окиси кальция СаО (менее 5 мас.Х) отходов необходимо перед поливом отвалов, хвостохранилищ предварительно посыпать кальцийсодержащими компонентами, например, известняком, известью, обеспечивая в поверхностном слое отходов содержание СаО, равное 5

9 мас,7, 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, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности 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 ма2. териале обрабатываемой поверхности регулируют содержание окислов кальция в диапазоне 5-9 мас.X.

1283419

Характеристика защитного слоя

Ренин обработки поверхности хвостов

Концепт рация раствора

Н 80,г/

В пе есчете на

1 и поверхности отдельных хвостов

Толщина, ии

Степень пыпения

Прочность

Расход Еоличест

H SO,кг во расть вора

Н 80,л

l 4

450

Не прочная

2,0

Сыпучая, жьлящая

0,9

2 5 450

2,0

3-4

450

3-4

2,0

3-4

4 9 600

5 9 400

2,0

2-2,5

2,0

Не пылящая, не сыпучая

Не прочная Не пылящая 6 9

2 9

400

l-2, 1,2

3,0

Не прочная

450

4,0

1,8

Вспученная, не пьяищая

Be. прочная

6,0

2,7

Вспученная, ые пьянящая

8 9.

450

Не прочная Пылящая

9 9

300

4,0

1,2

Составитель И.Федяева

Редактор М,Дылын Техред А Кравчук Корректор М.Максимишинец

Заказ 7399/30 Тираж 430 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5. Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 дер" анне аО в раатывае" ой поерхностн,иасЛ

Количество раствора Нь80„ на 50 си1 поверхности г

10 0,9

10 0,9

l0 1,2

10 0,8

Прочная

Прочная

Прочная

Не прочная

Не пылящая

Не пьяящая

Не пылящая