ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ СКЛАДИРОВАНИЯ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ В ПОДГОТОВЛЕННЫЕ ОТВАЛЫ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД

Шершнев А.А.

Аспирант, Сибирский федеральный университет

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ СКЛАДИРОВАНИЯ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ В ПОДГОТОВЛЕННЫЕ ОТВАЛЫ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД

Аннотация

В статье приведены возможные технологические схемы и параметры складирования хвостов обогащения, сгущенных до пастообразного состояния, в подготовленный отвал вскрышных пород.

Ключевые слова: Хвостохранилище, пастовое сгущение, пастообразные хвосты.

Shershnev А.А.

Postgraduate, Siberian Federal University

TECHNOLOGICAL SCHEME OF ENRICHMENT TAILINGS INTO PREPARED DUMPS OF OVERBURDEN

Abstract

The paper studies the possible technological schemes and parameters of storage tailings thickened to a paste into prepared dump overburden.

Keywords: tailing dump; paste thickening, paste tailings.

Отвальное хозяйство горно-обогатительных комбинатов, в которых уложены миллиарды кубических метров отходов обогащения, занимают огромные площади земельных ресурсов, которые изымаются из хозяйственного использования на длительные периоды по сравнению с отвалами вскрышных пород. Намыв хвостохранилищ производится в основном грунтонасосами различных типов, которые транспортируют гидросмесь с низкой объемной концентрацией твердого, что формирует пологие уклоны намываемой поверхности. Вследствие этого увеличивается длина надводного откоса, что приводит к потере значительной площади земли, занимаемой этими намывными сооружениями.

В настоящее время интенсивно проводится поиск и разработка технических средств и технологий складирования сгущенных до пастообразного состояния отходов обогащения, позволяющих увеличить объем намывных сооружений.

Сгущенная до состояния пасты хвостовая пульпа представляет собой оригинальный, почти не сегрегирующий при укладке материал, отделяющий незначительное количество воды или вообще не отделяющий воду. Принципиальная возможность получения и характеристики пасы для каждого типа хвостов определяются исследованиями и во многом зависят от содержания в пульпе частиц размером до 20 мкм, которых должно быть не менее 20-30 % от общего количества. Отсюда происходят и специфические свойства пасты, такие как неосаждаемость, неразделимость, устойчивость к расползанию и внешним воздействиям, высокая вязкость [1].

Складирование пастообразных хвостов имеет ряд экологических и геотехнических преимуществ, позволяющих прогнозировать расширение области применения этой технологии. В экономическом отношении вариант со сгущением хвостов практически всегда является высокорентабельным [2].

Возможные технологические схемы складирования хвостов обогащения, сгущенных до пастообразного состояния, в подготовленные отвалы вскрышных пород приведены ниже:

1. Способ складирования на наклонное основание (Рис. 1).

Рис. 1 – Способ складирования хвостов обогащения на наклонное основание

(где 1 - наклонное основание; 2 – первоначальный ярус отвала; 3 – хвосты обогащения, сгущенные до пастообразного состояния)

На наклонное основание производят отсыпку первоначального яруса отвала с высотой H , которую определяют из условия:

                                                                                                                                   (1)

где Vв – объем породы вскрыши, м³; K – коэффициент содержания воды в пастообразных хвостах после обогатительного передела руды; Kв – коэффициент вскрыши; Lо – длина отвала, м; α– естественный угол откоса отвала пород вскрыши, град; β– уклон местности, град; а между наклонным основанием и откосом первоначального яруса производят складирование хвостов обогащения, сгущенных до пастообразного состояния.

2. Способ складирования на горизонтальное, либо пологое основание (Рис. 2).

Рис. 2 – Способ складирования хвостов обогащения на горизонтальное, либо пологое основание (где 1 – штабель вскрышных пород; 2 – мелкие породы вскрыши, отсыпанные на внутренние откосы штабеля; 3 – хвосты обогащения, сгущенные до пастообразного состояния)

При открытой разработке месторождений полезных ископаемых ведут опережающую выемку крепких вскрышных пород из карьера и укладывают их штабелями, расположенных параллельно друг другу, на внутренние откосы штабеля укладывают наиболее мелкие породы вскрыши для исключения распространения пастообразного материала в штабель. Между штабелями вскрышных пород складируют хвосты обогащения, сгущенные до пастообразного состояния. Расстояние между штабелями определяется по формуле:

                                                    (2)

где – коэффициент разрыхления вскрышных пород; h - высота штабеля вскрышных пород, м; α – естественный угол откоса штабеля вскрышных пород, град; в – ширина штабеля вскрышных пород по гребню, м; К  – коэффициент вскрыши; – коэффициент разрыхления руд.

Данные технологические схемы предусматривают возможность вовлечения в повторную переработку хвостов обогащения.

Литература

1. Кисляков В.Е., Никитин А.В., Шершнев А.А. О возможности пастового сгущения хвостов обогатительного передела // Маркшейдерия и недропользование. 2012. № 4(60). С. 21-24.
2. Баранов В.Ф. Системы сгущения и складирования отвальных хвостов (обзор мировой практики) // Обогащение руд. 2009. № 3. С. 43-48.