способ бездамбового хранения и утилизации отходов золотодобычи в условиях муссонного климата и горного рельефа

Формула изобретения

Способ бездамбового хранения и утилизации отходов горного производства, включающий смешивание "хвостов" обогатительной фабрики с карбонатами с последующим их хранением без строительства дамбы, отличающийся тем, что в смешивание дополнительно вводят крошку брусита, а также продукты лесохимической переработки древесины - лигнин, при этом место хранения покрывают слоем изоляционной водонепроницаемой пленки толщиной 2 мм, выдерживающей без разрыва воздействие колесной и гусеничной техники, при этом ливневые и талые воды отводят водоотводной траншеей в нижерасположенную часть долины с последующей их очисткой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горноперерабатывающей промышленности и позволяет повысить эффективность складирования и хранения "хвостов" обогатительной фабрики, снизить опасность техногенного ртутного загрязнения экосистем в процессе освоения минерального сырья.

В настоящее время отходы горного производства, как правило, складируются в хвостохранилищах с возведением дамбы. Они занимают большие площади и в климатических условиях Дальнего Востока подвержены опасности прорыва во время муссонных дождей и сильных ливней. В связи с этим токсичные вредные вещества попадают в водоемы и грунтовые воды, нанося тем самым огромный экологический и материальный ущерб природным системам. Такого типа хвостохранилища требуют постоянного контроля и ремонта, оставаясь все же опасными на протяжении многих лет (Мелентьев, Павчич, 1986 и др.).

Известен способ обустройства хранилища для промышленных отходов (А.С. СССР № 2130820, 1996), предусматривающий сооружение емкости - хранилища промышленных отходов в естественных грунтах и может быть использован для сооружения системы техногенных барьеров, которые ограничивают распространение в грунтах шестивалентного хрома. Хранилище, выполненное с многослойной изоляцией из механической смеси песка с глиной и золы с добавлением порошка гетита и торфа (сапропеля) с мелким щебнем гипса или ангидрита позволяет не только хранить, но и самоочищать твердые отходы хромового производства от шестивалентного хрома.

Недостатком названного способа является то, что складирование отходов требует устройства геохимического барьера на границе хранилища. Однако не исключено его разрушение, что приводит к последующему техногенному химическому загрязнению экосистем на сопредельных территориях.

По существу решаемой задачи наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ переработки и захоронения отходов промышленных предприятий (Патент ЕА № 001735, Кл. С 04 В 18/30, В 09 В 3/00, С 02 F 11/00, 2001), который предусматривает смешивание отходов с карбонатами. Последующее их хранение осуществляется без строительства дамбовых хвостохранилищ или ограничивающих насыпных отвалов.

Однако недостатком такого способа хранения, взятого нами за прототип, является то, что в условиях муссонного климата и горного рельефа Дальнего Востока хвостохранилище может быть подвержено разрушению и значительному техногенному загрязнению экосистем.

Цель изобретения - снижение негативного воздействия "хвостов" обогатительных фабрик на окружающую природную среду для обеспечения экологической и социальной их безопасности.

Технический результат изобретения - перевод токсичных отходов горнопромышленных предприятий в малоподвижное состояние для снижения техногенного воздействия горного производства на окружающую природную среду.

Технический результат предлагаемого изобретения состоит в том, что в способе бездамбового хранения отходов золотодобычи в условиях муссонного климата и горного рельефа, включающем смешивание "хвостов" обогатительной фабрики с карбонатами, с последующим их хранением без строительства дамбы, согласно изобретению в смешивание дополнительно вводят крошку брусита, а также продукты лесохимической переработки древесины - лигнин, при этом место хранения покрывают слоем изоляционной водонепроницаемой пленки толщиной 2 мм, выдерживающей без разрыва воздействие колесной и гусеничной техники, при этом ливневые и талые воды отводят водоотводной траншеей в нижерасположенную часть долины с последующей их очисткой.

Способ бездамбового хранения отходов золотодобычи в условиях муссонного климата и горного рельефа представляется особо важным с геохимических позиций, так как способствует предотвращению интенсивной миграции токсикантов в природные системы в условиях горного рельефа в период муссонных дождей, характерных для дальневосточного региона. В связи с этим предусматривается дренирование и водоотведение ливневых и талых вод в виде водоотводной траншеи с последующей их очисткой. Для предотвращения неблагоприятных гидрологических условий используют дополнительно гидроизолирующий слой не только из глинистого материала, но и пленку толщиной 2 мм, выдерживающую без разрыва воздействие колесной и гусеничной техники.

Новым является то, что предполагается бездамбовое хранение "хвостов" в твердом состоянии, а полученная смесь укладывается в понижение рельефа с послойным уплотнением материала. Такие понижения из экономических и технических соображений обычно выбирают в дренирующей долине, ниже по течению водотока. В условиях восточной окраины России в подобные места периодически поступают огромные объемы ливневых и талых вод, в связи с чем предусматривается специальное водоотведение от мест хранения отходов.

Поставленная цель достигается тем, что исключается попадание "хвостов" в почвы и водоемы и снижаются затраты на долговременное обслуживание хвостохранилищ.

Положительный технический результат состоит в получении отходов с химически связанными вредными компонентами, благодаря чему уменьшается геохимическая подвижность опасных веществ и снижается риск загрязнения окружающей среды.

Предлагаемый способ предполагает промежуточную стадию попутного извлечения ценных компонентов, в случае, когда это не увеличивает общие затраты на обезвреживание. Извлечение производится геотехнологическими методами.

Дополнительным техническим результатом является получение товарной продукции, тем самым достигается снижение затрат на получение основного технического результата.

Существенное отличие предлагаемого решения от применяемых способов в том, что отходы хранятся не в виде полужидкой ядовитой, токсичной пульпы, а в виде водоупорного твердого материала. Отличительная особенность хвостохранилища состоит в том, что оно выполнено с многослойной изоляцией из механической смеси отходов с природными и сорбирующими материалами (помимо глины, суглинка, цеолитов, карбонатов, как в прототипе, нами предлагается использование крошки брусита, угольных отходов, лигнина), причем это может быть достигнуто смешиванием хвостов и их уплотнением. Экологически безопасное функционирование этого хвостохранилища в условиях муссонного климата и горного рельефа обеспечивается также дренированием и водоотведением ливневых и талых вод в виде водоотводной траншеи с последующей их очисткой в прудах-отстойниках.

Примеры.

1. Переработка и захоронение отходов горного производства включает смешивание отходов с карбонатами. Распределение карбонатов проводят равномерно во всем объеме отходов горного производства. Формирование отвала производят в понижениях на поверхности земли с предварительным снятием почвенного слоя и его последующей рекультивацией. Для предлагаемого способа используют широко применяемую в горнодобывающей промышленности и строительстве технику - экскаваторы, погрузчики, бульдозеры, самосвалы, скреперы. Смешивание компонентов производят на грохотах, ленточных транспортерах, бетономешалках или агломераторах. Выбор комплекса технических средств определяется видом промышленных отходов и объемами перерабатываемых материалов. Режимы обезвреживания и соотношения компонентов смеси определяются конкретно для каждого хвостохранилища или места хранения отходов с помощью комплекса аналитических и технологических работ. Выбранные способы согласовываются с государственными органами санитарного и экологического контроля. Ливневые и талые воды отводятся водоотводной траншеей в нижерасположенную часть долины с последующей их очисткой в прудах-отстойниках.

2. Способ бездамбового хранения отходов золотодобычи в условиях муссонного климата и горного рельефа включает смешивание отходов с карбонатами, крошкой брусита, а также продуктом лесохимической переработки древесины - лигнином. Распределение карбонатов, крошки брусита и лигнина проводят равномерно во всем объеме отходов. Смешивание компонентов, выбор их соотношений производят аналогично первому примеру. Ливневые и талые воды отводятся водоотводной траншеей с последующей очисткой в прудах-отстойниках.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Мелентьев В.А., Павчич М.П. Катастрофические аварии хвостохранилищ // Гидротехническое строительство, № 11, 1986.

2. Авторское свидетельство СССР № 2130820, Кл. 6 В 09 В 1/00.

3. Патент ЕА № 001735, Кл. С 04 В 18/30, В 09 В 3/00, С 02 F 11/00, 2001 (прототип).