Хвостовое хозяйство обогатительных фабрик.
Общие сведения.
Хвостовое хозяйство - это комплекс сооружений систем гидравлического транспорта хвостов, гидравлической укладки хвостов, оборота осветленной воды и очистки сточных вод обогатительных фабрик.
В состав сооружений системы гидравлического транспорта входят: магистральные, распределительные и аварийные пульповоды, пульпонасосные станции, сооружения сгущения хвостовой пульпы, аварийные бассейны и др. В состав сооружений системы гидравлической укладки хвостов входят: ограждающие дамбы (необходимы для образования хвостового пруда-хвостохранилища, в котором складируются хвосты и осветляется основная масса сбрасываемой с хвостами воды. Сооружения для отвода талых и атмосферных вод с водосбросной площади, окружающей основной пруд. Сооружения водосброса для осветленной воды из хвостохранилища. Насосная станция и трубопроводы для возврата на фабрику оборотной воды. Система гидротранспорта хвостов с фабрики в хвостохранилище, включающая пульповоды и пульпонасосные станции), тело хвостохранилища, водоприемные и водосбросные coopужения, дренажные устройства и др. Система оборотного водоснабжения состоит из: а) сооружений внутрифабричного водооборота (за счёт осветленной воды): гидроциклоны, радиальные сгустители, реагентное хозяйство, насосные станции и др.; б) сооружений внешнего водооборота (из отстойных прудов хвостохранилищ): плавучие или стационарные насосные станции, магистральные водоводы, резервуары и др. В состав сооружений системы очистки сточных вод входят: корпус приготовления реагентов, хлораторная, реагентопроводы, горизонтальные отстойники, фильтры и др.
|
Место под хвостохранилище и схемы его заполнения.
При выборе места учитывают следующие условия:
1. Площадка под хвостохранилище должна вмещать хвосты за весь период эксплуатации фабрики, учитывая и возможное ее расширение.
2. Наиболее подходящий рельеф местности для устройства хвостохранилища- естественная впадина или долина, позволяющая при небольшой длине ограждающей дамбы получить значительный по объему и поверхности бассейн.
3. Хвостохранилище необходимо распологать близко от фабрики и на более низких отметках для упрощения и удешевления транспортирования хвостов в хвостохранилище и возврата оборотной воды.
4. Если в хвостах содержатся ценные компоненты, которые в дальнейшем могут быть использованы, то следует предусмотреть простой способ их отгрузки.
5. Должны быть выполнены санитарные нормы по обеспечению чистоты воздушного бассейна в районе расположения фабрики и населенного пункта и минимальному загрязнению естественных водоемов. Необходимо так располагать хвостохранилище, чтобы господствующие ветры не переносили пыль с сухих участков хвостохранилища на промплощадку и населенный пункт.
6. Должна быть обеспечена полная безопасность жилых поселков и промышленных предприятий от прорыва дамбы и затопления местности жидкими хвостами.
Потребная общая емкость хвостохранилища W слагается из объемов складируемых хвостов и осветлительного прудка-отстойника. Объем хвостохранилища должен быть достаточным для складирования хвостов в течение срока, заданного проектом, поэтому его определяют по формуле:
|
, где
– суточное количество хвостов, выдаваемых с фабрики, т
n- число рабочих дней в году
t-время эксплуатации хвостохранилища, лет
- объемный вес скелета хостов при укладке в хвостохранилище т/
, где
- удельный вес твердой фазы хвостов, т/
-
m – пористость отложений хвостов, принимаемая 0,45-0,65 в зависимости от крупности хвостов
– коэффициент заполнения хвостохранилища, принимаемый 0,8-0,9
В зависимости от рельефа района расположения различают следующие тины хвостохранилищ: овражные — располагаются в оврагах или балках, перегороженных плотиной; равнинные — устраиваются на ровной местности с обвалованием по всему периметру (АНОФ-2). Эксплуатационное достоинство равнинного хвостохранилища — в отсутствии необходимости сбрасывать естественный сток и строить для этой цели дорогие и ответственные водосбросные сооружения; овражно-равнинные — устраиваются на равнинах, пересеченных оврагами, перекрываются плотиной, а равнина обваловывается;
пойменные — располагаются на поймах рек с обвалованием с двух-трех сторон в зависимости от рельефа местности; косогорные — устраиваются на участках, ограждаемых с трех сторон дамбами, с четвертой — самим косогором (АНОФ-3, СЗФК); котлованные — располагаются в котлованах старых карьеров или резервов. При этом возможно складирование хвостов без возведения дамбы; котловинные — располагаются в котловинах, при этом возможно складирование хвостов без возведения дамбы или же требуется дамба малой высоты.
Рис. 1. Типы хвостохранилищ
|
а — овражное; б — равнинное; в — оеражно-равнинное; г — пойменное; д — косогор
ное; 1—дамба; 2 —ложе хвостохранилища; 3 —река
Схемы укладки хвостов
Схемы заполнения и намыва хвостохранилища устанавливаются проектом организации работ в зависимости от технологии намыва, зернового состава (крупности помола) хвостов, производительности фабрики, объема, класса капитальности хвостохранилища, топографических и геологических условий ложа хвостохранилища.
Когда содержание в хвостах частиц диаметром крупнее 0,074 мм (+ 2 0 0 меш) недостаточно для намыва ограждающей дамбы, рекомендуется применять наливной тип хвостохранилища с устройством дамбы на всю
высоту из местных грунтов (вскрыши карьеров и рудных месторождений, выемки котлованов). Замыв хвостохранилища в этом случае производится
по любой схеме, т. е. от дамбы (рис. 2) или к дамбе (рис. 3 и 4). Для большей устойчивости предпочтительно замыв хвостохранилища осуществлять рассредоточенным способом — от дамбы (см. рис. 2).
Когда в хвостах фракции диаметром крупнее 0,074 мм содержатся в количестве, достаточном для образования ограждающей дамбы, обеспечивающей устойчивость сооружения, хвостохранилище проектируется
намывного типа. Это же условие действительно и при эксплуатации, и при дальнейшем наращивании дамбы хвостохранилища. Заполнение хвостохранилищ может производиться по четырем основным схемам:
от ограждающей дамбы к вершине (см. рис. 2); от вершины или берега к дамбе (см. рис. 3); по комбинированной схеме, когда одновременно или
последовательно осуществляется заполнение как от дамбы, так и от берегов (см. рис. 4); по кольцевой схеме для заполнения косогорных и равнинных хвостохранилищ (рис. 5). Заполнение хвостохранилищ от дамб (плотин) производят для более полного использования хвостов как материала для ограждающих дамб, лучшей эксплуатации водозаборов оборотной воды, осветления и отвода воды, достижения большей плотности укладки хвостов при замыве хвостохранилищ, обеспечения высокой устойчивости внешней призмы дамбы, уменьшения потерь воды на фильтрацию через основание и тело ограждающей дамбы, обеспечения зимней и летней эксплуатации хвостохранилищ. Схема заполнения хвостохранилища от вершины к дамбе применяется при высоких темпах замыва. При большом объеме овражного хвостохранилища создаются благоприятные условия для осветления и аккумуляции естественного стока. Основным недостатком этой схемы являются большие трудности использования хвостов для возведения ограждающих дамб из-за удаленности отложенных крупных фракций. Все упомянутые выше схемы заполнения хвостохранилища могут быть осуществлены при одностороннем и двухстороннем намыве.
Рис 2. Схема заполнения хвостохранилища от дамбы:
1- Первичная дамба с дренажной призмой, 2- вторичные дамбы по ярусам намыва, 3- контур упорной призмы, устанавливаемый расчетом, 4- надводный пляж с ярусами намыва, 5- прудок, 6- водосбросные колодцы, 7- коллектор, 8- обогатительная фабрика, 9 канава.
Рис. 3 Схема заполнения хвостохранилища к дамбе:
1 — обогатительная фабрика; 2 — магистральный пульповод; 3 — коллектор; 4-первичная дамба; 5 — водосбросный колодец (или сифонный водосброс)
Рис. 4. Комбинированная схема заполнения руслового хвостохранилища
1 — магистральный пульповод; 2 — распределительный пульповод; 3 — прудок;
4 — водосбросные колодцы; 5 — дамба первичного обвалования; 6 — дамба вторичного
обвалования; 7 — коллектор
Рис. 24. Кольцевая схема заполнения косогорного хвостохранилища
1 — магистральный пульповод; 2- распределительный пульповод; 3 — ограждающие дамбы; 4 — прудок; 5 — водосбросные колодцы; 6 — коллекторы; 7 — канава