Способ обеспыливания хвостохранилищ,содержащих кислоторастворимые алюмосиликаты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (n>994774 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— ($g) + gN з (22) Заявлено 21,09 ° 81(21) 3339141/22-03 с присоединением заявки ¹â€”

E 21 F 5/06

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет ($3) УДК 622 ° 807 (088.8) Опубликовано 070283.Бюллетень Но 5

Дата опубликования описания 07. 02. 83

Н. Г. Коновалова, 3. И. Решетова, A. . Зфсщ

О. Н. Крашенинников,и Б. И. Гуреаич .=- .,," у/ ",, ; ::; .т 6:ту;-,, 3 ,," )

> " с;, .: Р

Институт химии и технологии редких -эламейтови минерального сырья Кольского филиала АН- С(:СР" (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ф (54) СПОСОБ ОБЕСПЫЛИВАНИЯ. ХВОСТОХРАНИЛИЩ, СОДЕРЖАЩИХ КИСЛОТОРАСТВОРИИЫЕ МЛЮМОСИЛИКАТЦ

Изобретение относится к горной промаоленности и может быть использовано для борьбЫ с пылью на хвостохранилищах обогатительных фабрик.

Известен способ укрепления насыпных грунтов путем увлажнения их раствором хлористого кальция, механического уплотнения и пропитки жидким .стеклом (13 °

Недостатком этого способа является дороговизна и дефицитность применяемых реагентов, особенно жидкого стекла. Кроме того, при взаимодействии этих компонентов образуется хлористый натрий, что приводит к загрязнению почвы хлор-ионом.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ обеспыливания хвостохранилищ, содержащих кислоторастворимые алюмосиликаты, заключающийся в химической обработке поверхности, причем химическую обработку производят продуктами разложения кислоторастворимых алюмосиликатов, в частности нефелина, Фосфорной кислотой или продуктами взаимодействия этих алюмосиликатов с пульпой сернокислотного разложения фосфорсодержащего сырья, в частности апатитового концентрата (2).

Недостатком известного способа является то, что фосфорная кислота дорога и дефицнтна, а использование .

5 . в качестве источника Фосфорной кислоты пульпы сернокислотного разложения апатнтового концентрата достаточно сложно, так как получение пульпы .требует сйециального производства.

Технически сложен и полив поверхности хвостохранилища пульпой. По ука- занному способу прочность закрепленной поверхности без уплотнения со.ставляет 5,9-8,3 кг/смз, что недостаточно надежно защищает хвостохранилище от ветровой эрозии на требуемый срок. Предварительное уплотнение не всегда возможно и неэкономично.

Целью изобретения является повышение эффективности обеспыливания путем увеличения прочности закрепления поверхности хвостохранилищ.

Цель достигается тем, что согласно сПособу обеспыливания хвостохранилищ, содержащих кислоторастворимые алюмосиликаты, химическую обработку поверхности проводят вначале раствором хлористого кальция концентрацией

10-20%, а затем — серной кислотой

10-20%-ной концентрации.

994774.

При взаимодействии между собой в поверхностном слов хлористый кальций и серная кислота образуют гипс (сульфат кальция) и соляную кислоту, которая при взаимодействии с нефели- ном дает кремнегель, а также хлориды Na, К, А1. Композиция, получающаяся при этом, способна к самостоятель-. ному твердению в обычных условиях, поэтому на поверхности образуется корка толщиной 1-3 см. 1О

В зависимости от концентрации и расхода реагентов прочность корки колеблется от 7,5 до 18,4 кг/см .

Важным свойством закрепленного слоя является способность к фильтрации 15 водной части пульпы и атмосферных осадков при одновременном сохранении прочности после увлажнения и высыхания.

При снижении концентрации реаген- 2О тов ниже .укаэанных значений прочность корки уменьшается до 3 кг/см, что недостаточно для защиты хвостохранилища от ветровой эрозии на требуемый срок, 25

Повышение концентрации реагентов выше указанных значений ведет к увеличению прочности корки, вследствие чего нарушается способность к фильтрации воды через корку. Толщина за- gg щитного слоя (1-3 см) меняется в зависимости от расходов реагентов.

38Ъ СаС Р

Прочность через

24 ч, кг/см

Прочность после промывания и и высыхания, я

Н S04

Концентра- Расход ция раст- 91Ъ H

Концентра- Расход, ция раст- 38ЪС0 л вора, Ъ т/га

14,1

7,8

3,248

4,871

3,736

4,992

5,119

6,825 .

8,868

14,3

10,8

13,210

14,2

7,5

10,184

13,624

13,973.

18,789 .

17,5

8,2

17,1

8,1

18 4

12,2

20

Предлагаемый способ обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества:

-простоту создания закрепленного

6О фильтрующего слоя на поверхности хвостохранилищ путем полива растворами без использования вядущих веществ, высокую прочность закрепляемой

65 поверхности .

Прочность всех образцов пос промывания водой в количестве, соответствующем пятимесячному объему осадков, не уменьшилась. Прочность полученных образцов колеблется от

7,5 до 18,4 кг/см, что обеспечивает высокую надежность закрепленной поверхности по прочности на необходимый период при сохранении фильтруемости защитной корки.

Принципиальное отличие предлагаемого способа заключается в том, что закрепление поверхности хвостохранилищ возникает в результате полива поверхности растворами за счет образования вяжущих в поверхностном слое при активном химическом взаимодействии используемых реагентов с хвостами.

Пример 1. Нефелинсодержащие хвосты апатитовой флотации поливают сначала раствором хлористого кальция

15Ъ-ной концентрации, а затем серной кислотой 15Ъ-ной концентрации. Расходы реагентов составляют соответственно: 38Ъ CaCl - 13,684 r/ra,,91Ъ H2S04 — 4,992 т/га.

Прочность корки после естественного высыхания через 24 ч 8,2 кг/см

Прочность корки во всех случаях определяли при помощи пружинного пенетрометра на продавливание. Полученную корку промывали водой в количестве равном 500 мл (максимальное количество осадков за возможный 5-месячный период пыпения хвостохранилища).

Прочность корки после промывания и последующего высыхания составляла

17,5 кг/см . Описанная методика при2 жнялась во всех случаях. Данные сведены в таблице.

994774

Формула изобретения

Составитель И. Федяева

Редактор В. Иванова Техред И.Гайду Корректор ю. Макаренко

Заказ 602/18 Тираж 442 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ обеспыливания хвостохранилищ, содержащих кислоторастворимые алюмосиликаты, включающий химичес-кую обработку поверхности, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности обеспыливания путем увеличения прочности закрепления поверхности хвостохранилищ, химическую обработку поверхности Проводят вначале раствором хлористого кальция концентрацией 10-20%, а затем — серной кислотой 10-20%-ной концентрации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свйдетельство СССР

9 49090б, кл. E 02 0 3/00, 1974.

2..Авторское свидетельство CCCP по заявке 9 3212493, кл. Е 21 F 5/Об, ® 1980 (прототип).