Способ хранения отходов-хвостов обогащения калийных руд

Способ хранения отходов-хвостов обогащения калийных руд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О Il И С А Н И Е <>94О883

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.02.80 (21) 2888147/23-26 (51) M.Êë з В 09 В 3/00 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (1 (53) УДК Ю

8.544 (088.8) 3) Опубликовано 01.07.82. Бюллетень М 25, (45) Дата опубликования описания 07.07.82 (72) Авторы изобретения

В. А. Зыков, В. В. Козловский, Л. Я. Липш

P. С. Перемяков, С. М. Ротькин, В. И. Серге

Л. Я. Сквирский, В. В. Сланевский, И. Д. Сок

Е. И. Соловьев, С. Н. Титков и Г. С. Черк (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии (54) СПОСОБ ХРАНЕНИЯ ОТХОДОВ-ХВОСТОВ

ОБОГАЩЕНИЯ КАЛИЙНЫХ РУД

Изобретение относится к способу хранения отходов — хвостов обогащения калийных руд совместно с другими отходящими глинисто-солевыми шламами и может быть использовано на отредариятиях, перерабатывающих калийные руды.

Хвосты, обогащения иалийных руд складируют в солеотвалах, глинисто-солевой шлам — в шламохранилищах. Частично отходы утилизируют или складируют в горных выработках. Однако большую часть складируют на земной поверхности, для чего занимают значительные площади.

Вследствие этакого происходит засоление BQды и почвы вокруг солеотвалов и шламохранилищ вследствие растворения солей в атмосферных осадках и фильтрации солей через основание хранилищ.

Известен способ (1) обработки отходов, содержащих токсичные вещества, кремневой кислотой, полученной растворением силиката натрия в кислой среде в присутствии вэды при рН, равном 0,5 — 2,5. Затем рН доводят до 7, при этдм охлаждают гель, вводят вещества для взаимодействия с гелем с получением силиката и цементирующие добавки (цемент, известь). Получают твердый агломерат. Оп особ .позволяет уменьшить растворимость токсичных веществ, но не уменьшает Растворимость отходов обогащения руд, которая составляет 85 — 92%. Прочность при сжатии агломерата составляет 12 — 13 иг/смз, Недостатком этого способа является повышенная растворимость и пониженная прочность обработанных отходов.

Наиболее близок к предлагаемому способ (2) обработки хвостов обогащения калийных руд химическими реагентами, в качестве которых используют жидкое стекло в количестве 130 — 160 вес. ч., кремнефтористый натрий — 30 — 36 вес. ч., золу и полиэтилсиликонат натрия. Способ позволяет уменьшить засоление подземных вод и почвы вследствие повышения водостойкости и уменьшения капиллярного .подсоса.

Недостатком этого способа является повышение растворимости хвостов обогащения во времени, особенно после воздействия низких температур, а также относительная дороговизна и дефицитность используемых материалов.

Целью изобретения является снижение растворимости и повышение прочности обработанных отходов — хвостов обогащения калийных руд.

Поставленная цель достипается описываемым способом хранения отходов хвостов обогащения калийных руд, за940883

Таблица

t о. ю(б » х<

== ЕЕ

Я м,О Ю а д

vvg о » оо

ы о

Щ сП

М:> о о

Г» сц О

С»

С0

Cl

>>

v о

2 о, о

t3

CU а о

С> и оЯ

v :(М о х

x =v

С5 аи сб о

Ю

Й -((o . о о."

ca (D» я о о а оо

Ctf о

v Н

Л

v о о

/ 2 (3 (4 / 5

12

7

9

9

i!5

;19

18

12

9

19

76

46

92

92

49

48

l61

46

42

2Р

>>

О 05

0,05

>>

2;0

>>

2,0

>>

0,1

0,5

;1,0

2,0

4,0

>>

»

>>

>>

>>

>>

>> 35

5,0

»

>>

»

5,0

5,0

>>

>>

>>

1,0 ,2,0

6,0

10;0

12,0

14,0

5,0

>>

>>

1 . 2

4

6

8

11 ,12

13

14

16

17

18

19

О,!

»

0,01

ОЮ5 0,10

0,50

1 00

0 !

>>

0,1

>>

0,1 >>

» ключающимся в смешении хвостов обогащения с глинисто-оолевым шламом, который предварительно обезвоживают до содержания влаги 20 — 35 вес. % и обрабатывают полиакриламидом (ПАА) и хлоридом или сульфатом магния. При этом расходы полиакриламида и солей магния составляют соответственно 0,05 — 0,5 и

0,2 — 2,0 вес. %. Целесообразно использоiBBTb полиакрилами д с содержанием 2—

10% карбоксильных групп.

Отличиями способа являются смешение хвостов обогащения с глинисто-солевыми шламами, которые предварительно обезвоживают и обрабатывают реагентами, и их расход.

Эти отличия позволяют снизить растворимость обработанных отходов до 42—

55% и повысить прочность на сжатие до

15 — 20 кг/mr .

Указанные расходы реагентов являются оптимальными. При меньших расходах растворимость обработанных отходо в составляет 65 — 92%, а прочность 7—

10 кг/см . При больших расходах растворимость (43 — 61% ) выше, чем при оптимальных.

При обработке обезвоженных глинистосолевых шламов полиакриламидом и солями магния образуются пространственные структуры, повышающие прочность и уменьшающие доступ атмосферной влаги.

При содержании карбоксильных групп в полиакрил|амиде менее 2% взаи модействие с солями магния незначительно, что существенно не уменьшает растворимость и не повышает, прочность. При содержании карбокспльных групп, более 10% возрастает заряд молекулы полимера, что приводит к возрастанию электростатичесиого отталкивания карбоксильных групп и, в конечном счете, к уменьшению прочности пространственных структур.

Пример. Отходы обога щения калийных руд Старобинского месторождения— глинисто-солевой шлам и хвосты ооога10 щения — обезвоживают на отстойнофильтрующей центрифуге и вакуум-фильтре соответственно. Обезвоженный глинисто-солевой шлам обрабатывают полиакриламидом и солями магния при различных

15 расходах и при перемешивании в течение

0,5 — 3 иин, Затем добавляют обезноженные хвосты обогащения, перемешивают еще 1 — З,мин. и формируют образцы. Количество глинисто-солевого шлама в сме20 си составляет 10 — 15% по сухому остатку.

Диаметр и высота образцов — 28 мм, время затвердевания — 7 суток.

Определяют прочность и растворимость образцов.

25 Прочность определяют по величине раздавливающего усилия, необходимого для разрушения образца, ia кг/см .

Растворимость определяют по потере веса о|бр азца iB результате испытаний на дождевальной установке, на которой интенсивность дождевания составляет 10 мл/ мин при расходе воды 400 LvlJI (годовая норма осадков в районе r. Солигорска).

Результаты испытании lrro растворимости и прочности на сжатие обработанных отходов обогащения калийных руд отражены в таблице.

940883

Формула изобретения

Составитель Г. Целищев

Техред И. Заболотнова

Корректор С. Файн

Редактор Б. Федотов

Заказ 720/572 Изд. Ко 196 Тираж 462 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Из данных таблицы следует, что в заявленных интервалах значений расходов реаге ITolB прочность обработанных .отвалов наибольшая, а растворимость — наименьшая.

Предложенный способ позволяет уменьшить засоление подземных вод и почвы, уменьшить inлощадь, занятую отходами обогащения, вследствие увеличения высоты солеотвалов и ликвидации шламохранилищ.

1. Способ хранекия отходов — хвостов,обогащения калийных руд в виде отвал а, включающий обработку их химическими реагентами, отл и ч а ю шийся тем что, с целью повышения прочности отвала и снижения его растворимости, хвосты обогащения смешивают с глинисто-солевым шламом, который предварь тельно обезвоживают до содержания влаги

20 — 35 вес. о, и обрабатывают полиакрил5 ампдом в количестве 0,05 — 0,5 вес. о/о и хлоридом или сульфатом магния в количестве 0,2 — 2,0 вес. %.

2. Способ по и. 1, отличаю щи и с я тем, что используют полиакриламид, содержащий 2 — 10 /, карбоксильных групп.

Источники информации, принятые во внимакие при экспертизе:

1. Патент Франции № 2318125, кл.

С 04 В 19/04, 31/00, G 21 F 9/30, опублик.

1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 734161, кл. С 04 В 19/02, 1973.