устройство для очистки илов хвостохранилищ от металлов на месте их залегания

Формула изобретения

1. Устройство для очистки илов хвостохранилищ от металлов на месте их залегания, включающее плавающее средство с трубопроводами, отличающееся тем, что плавающее средство выполнено в виде гидравлической платформы, состоящей из двух изолированных систем трубопроводов, одна из которых включает обеспечивающие плавучесть устройства трубы-кингстоны, образующие замкнутый контур по периметру платформы, а другая - рабочие трубы, предназначенные для подачи в хвостохранилище воздуха и реагентов в рабочем растворе для обработки взмученных илов и откачки полученных продуктивных растворов, при этом каждая рабочая труба снабжена Т-образными вставками труб для вывода воздуха и реагентов для очистки ила от металлов, устройство снабжено узлом распределения воздуха, воды, реагентов для очистки ила от металлов, отработанных растворов, раздельно соединенного трубами или шлангами с каждой из изолированных систем трубопроводов гидравлической платформы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено автономным узлом управления, связанным шлангами с узлом распределения.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гидравлическая платформа выполнена квадратной или прямоугольной формы.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что Т-образные вставки труб размещены равномерно по длине рабочей трубы.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что Т-образные вставки труб снабжены элементами для придания потоку воздуха или жидкости заданного направления.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что элементы для придания потоку воздуха или жидкости заданного направления выполнены из резины в форме круга.

7. Устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что элементы для придания потоку воздуха или жидкости заданного направления выполнены с диаметром, равным 2÷3 диаметра Т-образной трубки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для извлечения металлов из илов непосредственно на месте их залегания в хвостохранилищах горнодобывающих предприятий.

Известна система очистки донных отложений водоемов от нефти и/или нефтепродуктов, содержащая взаимосвязанные между собой трубопроводами плавающую емкость - отстойник, блок подачи воздуха, снабженный распылителем, и придонный блок очистки, который снабжен вибраторами механических колебаний, размещенными на внешней стороне днища, и пневматическими преобразователями, установленными на внутренней стороне днища и соединенными гибким трубопроводом с блоком подачи воздуха (Патент РФ № 2381994, МПК C02F 1/40, опубл. 20.02.2010 г.).

Недостатком является то, что данная система не приспособлена к работе непосредственно с илами.

Известна плавучая установка для глубоководного извлечения грунта, содержащая понтон с установленным на нем погружным грунтовым пневматическим насосом, рабочие камеры которого соединены воздушными трубопроводами с распределителем воздуха высокого давления, соединенным трубопроводом высокого давления с компрессором, ресивером низкого давления, который выполнен в виде полой емкости, соединенной трубопроводом с всасывающим патрубком компрессора и которая дополнительным трубопроводом соединена со сбрасывающим патрубком распределителя, а нагнетательным трубопроводом соединена с трубопроводом высокого давления, при этом указанные трубопроводы снабжены управляемыми воздушными клапанами (Патент РФ № 2295611 МПК E02F 3/88, 20.04.2006 г.).

Недостатком известной конструкции является ее направленность на извлечение илов, что противоречит задачам изобретения.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в упрощении конструкции устройства, повышении эффективности очистки ила от металлов на месте их залегания.

Поставленная техническая задача решается тем, что в устройстве для очистки илов хвостохранилищ от металлов на месте их залегания, включающем плавающее средство с трубопроводами, согласно предложенному изобретению, плавающее средство выполнено в виде гидравлической платформы, состоящей из двух изолированных систем трубопроводов, одна из которых включает обеспечивающие плавучесть устройства трубы-кингстоны, образующие замкнутый контур по периметру платформы, а другая - рабочие трубы, предназначенные для подачи в хвостохранилище воздуха и реагентов в рабочем растворе для обработки взмученных илов и откачки полученных продуктивных растворов, при этом каждая рабочая труба снабжена Т-образными вставками труб для вывода воздуха и реагентов для очистки ила от металлов, устройство снабжено узлом распределения воздуха, воды, реагентов для очистки ила от металлов, отработанных растворов, раздельно соединенным трубами или шлангами с каждой из изолированных систем трубопроводов гидравлической платформы.

Кроме того, снабжено автономным узлом управления, связанным шлангами с узлом распределения.

Кроме того, гидравлическая платформа выполнена квадратной или прямоугольной формы.

Кроме того, Т-образные вставки труб размещены равномерно по длине рабочей трубы, снабжены элементами для придания потоку воздуха или жидкости заданного направления, выполненными из резины в форме круга диаметром, равным 2-3 диаметрам Т-образной вставки трубы.

Техническим результатом, достижение которого обеспечивается реализацией всей заявляемой совокупности признаков конструктивного выполнения устройства, является упрощение конструкции и повышение степени очистки ила хвостохранилищ от металлов в месте их залегания.

Изобретение поясняется рисунками, где

на фиг.1 представлена схема устройства;

на фиг.2 представлена схема рабочей трубы.

Заявляемое устройство (фиг.1) включает плавающее средство, выполненное в виде гидравлической платформы 1, состоящей из двух изолированных систем трубопроводов.

Гидравлическая платформа 1 может быть выполнена квадратной или прямоугольной формы в зависимости от размеров и конфигурации хвостохранилища.

Одна изолированная система трубопроводов включает трубы-кингстоны 2, образующие замкнутый контур по периметру платформы 1.

Другая изолированная система трубопроводов включает рабочие трубы 3.

В устройстве используются стандартные трубы из ПВХ, которые соединяются между собой с помощью соединительных втулок.

Устройство снабжено узлом 4 распределения воздуха, воды, реагентов для очистки ила от металлов, отработанных растворов, раздельно соединенным трубами или шлангами 5 с каждой из изолированных систем трубопроводов гидравлической платформы. Узел распределения может быть выполнен в виде двух изолированных узлов, один из которых соединен посредством подающих и откачивающих шлангов с системой трубопроводов, состоящей из труб-кингстонов, другой - соединен посредством подающих и откачивающих шлангов с системой трубопроводов, состоящей из рабочих труб.

Подающие и откачивающие трубы или шланги присоединяются посредством патрубков 6 (фиг.2).

Трубы-кингстоны 3 образуют замкнутый контур по периметру платформы, внутри которого с чередованием размещаются рабочие трубы и трубы-кингстоны.

Трубы-кингстоны 3 предназначены для обеспечения плавучести устройства и создания для него режима погружение - всплытие посредством попеременной закачки в них воды и воздуха для взмучивания илов хвостохранилищ. После завершения обработки илов они обеспечивают плавучесть устройства при откачке отстоявшихся растворов.

Рабочие трубы 2 на первом этапе очистки ила предназначены для подачи в отрабатываемое хвостохранилище воздуха и реагентов в рабочем растворе для обработки взмученных илов. После завершения процесса и отстоя (осаждения) илов рабочие трубы 2 предназначены для откачки полученных продуктивных растворов.

Каждая рабочая труба 2 (фиг.2) снабжена Т-образными вставками труб 7 для вывода воздуха и реагентов для очистки ила от металлов. Т-образные вставки труб 7 размещены равномерно по длине рабочей трубы 2.

Т-образные вставки труб 7 снабжены элементами для придания потоку воздуха или жидкости заданного направления, выполненными из резины в форме круга с диаметром, равным 2 - 3 диаметрам Т-образной вставки трубки (не показаны). Наличие резиновых круглых «юбок» на Т-образных вставках труб обеспечивает выход воздуха и растворителя под расчетным напором в заданном направлении.

Устройство снабжено автономным узлом управления (не показано), связанным шлангами с узлом распределения 4.

Для обеспечения работы устройства по очистке илов хвостохранилищ от металлов на месте их залегания используется имеющееся в широком ассортименте стандартное оборудование, в частности компрессоры, насосы, емкости для приготовления рабочих растворов, сорбционные комплексы по переработке продуктивных растворов для получения металлов и др.

Устройство работает следующим образом.

Для взмучивания и создания взвеси илов в хвостохранилище в трубы-кингстоны 3 подают воду для погружения устройства. Далее воду откачивают из труб-кингстонов 3 и подают воздух в рабочие трубы 2 и трубы-кингстоны 3 для обеспечения всплытия устройства, взмучивания илов и обработки их кислородом воздуха. Цикл повторяется до погружения устройства до конечной глубины хвостохранилища и полного взмучивания илов.

Далее в рабочие трубы 3 подают рабочие растворы с реагентами для выщелачивания металла из илов, реагент выбирается в зависимости от металла. Одновременно в трубы-кингстоны 2 подают воду для погружения устройства. С целью равномерной обработки реагентами взмученных илов полная подача расчетного объема рабочих растворов производится порционно, то есть чередованием погружения - всплытия, при котором подается воздух.

Далее осуществляют создание активационного режима выщелачивания металлов из илов и их перевод в растворимом состоянии в продуктивный раствор, сформировавшийся в результате его обогащения металлами. Достигается режимом работы устройства «погружение - всплытие». Активационный режим выщелачивания сохраняется до получения в продуктивном растворе расчетной (минимально необходимой) концентрации металла.

Взмученные илы выстаиваются и осаждаются. И осуществляется откачка отстоявшихся продуктивных растворов на переработку.

Работы проводятся при обрамлении устройства в хвостохранилище по периметру на расстоянии 5-10 м боновым заграждением с размером нижнего борта до 1100 мм.

Преимуществами заявляемого устройства являются простота устройства в сборке, эксплуатации, отсутствие необходимости в больших капитальных затратах на создание инфраструктуры, многоразовое применение, возможность составления модулей для отработки объектов.