Способ пылеподавления на отвалах иили хвостохранилищах

(я) 4 Е 21 У 5/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Норильский вечерний индустриальный институт(56) Авторское свидетельство СССР У 286922, кл. Е 21 Р 5/00, 1969,Авторское свидетельство СССР В 608003, кл. Е 21 Р 5/00, 1975, (54) СПОСОБ ПЫПЕПОДАВЛЕНИЯ НА ОТВАЛАХ И/ИЛИ ХВОСТОХРАНИЛИП 1 АХ (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. Для этого в качестве реагента, образующего на ОП защитную корку, используют водный раствор серной кислоты.Концентрация раствора 450-600 г/лпри расходе кислоты 0,9-1,2 кг на1 м ОП. При этом на ОП образуетсязащитная корка толшиной 3-4 мм.Дляобразования плотной корки материалОП должен содержать окислы кальцияв количестве не менее 5 и не более9 мас.7., Перед поливом ОП растворомуменьшают крутизну откосов ограждающей дамбы, Для полива используют поливально-орошающие передвижные и полустационарные агрегаты. Раствор готовят на месте из концентрированнойсерной кислоты и воды, Возможно ис- .пользование сернокислых оборотных,маточных, отработанных растворов необходимой концентрации. Бедные посодержанию окиси кальция ОП посыпаюткомпонентами, содержащими кальций,1 табл.1283492защитный слой не прочный (т,е. разрушающийся при значительных условиях 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 эФ- фективности 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 имела2 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 50 55 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 ммВ результате исследований установлено, что для образования прочного не пылящего защитного слоя на поверхности отходов производства оптимальным является содержание СаО 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 1 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 основной3 12834 массы Отходов и ее малой механичес кой прочности после высыхания.Для оценки устойчивости образовавшегося защитного слоя к воздействиюатмосферных осадков и других окру жающих условий пробы с прочной не пылящей коркой (слоем), полученные 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 15 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 шенные после сернокислой обработки, заливались водой по 50 мп в каждую и затем выносили на воздух и подвергали вымораживанию при (-25) (-40)ОС 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 вающими форсунками, установленные 194пэ временных эстакадах, Серпокислыйраствор готовят на месте примененияиз концентрированной серной кислотыи воды. Возможно использование сернокислых оборотных, маточных, огработанных растворов, концентрациякислоты в которых 450-600 г/л илидоводится до этого уровня. Поверхность бедных по содержанию окисикальция СаО (менее 5 мас.Х) отходовнеобходимо перед поливом отвалов,хвостохранилищ предварительно посыпать кальцийсодержащими компонентами, например, известняком, известью,обеспечивая в поверхностном слое отходов содержание СаО, равное 59 мас,7,В таблице представлены основныетехнологические параметры и показатели обработки отвальных хвостов обогатительной фабрики.Формула изобретенияСпособ пылеподавления на отвалахи/или хвостохранилищах, включающий обработку поверхности отвала и/или хвостохранилища реагентами, образующими на ней защитный слой, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности пыпеподавления 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 майтериале обрабатываемой поверхности регулируют содержание окислов кальция в диапазоне 5-9 мас.Ж.1283419 Уеаиы обработки поверхности хвостов деранне Толщина,ым Прочность В пересчете на 1 и поверхности отдельных хвосто Степень пыпення Еоличест во рвст" всход 80,вораН 80 ,л 1 О чная Сыпучая влящвя-4 Про 9 450 9 60 9 40 2,0 я 4 2 вя Не пыля 2,0 8 10 чная Не пылящая не сыпучая6 Н 0 8 5 6,0 2 Не. прочн 2,50 ы Нв прочи 9 2 вя Составитель И.ФедяеТехред А. Кравчук ктор М,Дылын 9/30 Тираж 430 ВНИИПИ Государственно по делам изобретении 113035, Москва, Ж, Заказ 73 Подписноеа СССР к и открыт аушская.4 оизводственно-полигр кое предприятие, г.ужгород, ул.Проектна аО в ратывае" й по рхнос" ,иас Л КонцептрацияраствораН,8 Ог/ Количествораствора НЕБОна 50 сиповерхности,г Характеристика защитного слоя е прочная Не пылящая е прочная 8 спученная не пыищая