Способ приготовления инертного заполнителя для закладочных смесей из цианидсодержащих хвостов обогащения и установка для его осуществления

(51)7 21 15/00, 09 3/00 НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Юн Руслан Борисович Николаев Евгений Иванович(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ИНЕРТНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ ЗАКЛАДОЧНЫХ СМЕСЕЙ ИЗ ЦИАНИДСОДЕРЖАЩИХ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к горному делу, а именно к области закладки выработанного пространства и использованию отходов горно-металлургического производства. Использование изобретения позволит повысить качество инертного заполнителя для закладочных смесей за счет обеззараживания хвостов обогащения и отделения дисперсных глинистых частиц. Способ включает сгущение хвостов в гидроциклоне и разгрузку песков в накопительную емкость. В накопительной емкости пески омывают водой в количестве, обеспечивающем доведение величины рН и концентрации цианидов до норм ПДК, а затем подают в гидроциклон, где сгущают и отделяют дисперсные глинистые частицы. Установка для осуществления способа содержит гидроциклон, сообщающийся с накопительной емкостью. Причем накопительная емкость соединена с трубопроводом для подачи воды и со вторым гидроциклоном для сгущения обеззараженных песков и отделения дисперсных глинистых частиц. 9847 Изобретение относится к горному делу, а именно к области закладки выработанного пространства и использованию вредных отходов горнометаллургического производства. Может быть использовано также в строительной промышленности. Известен способ захоронения вредных отходов в закладке подземных выработок, включающий переработку отходов в шлам, накопление его, брикетирование, доставку к закладочным выработкам и укладку в массив. При этом перед брикетированием шлам перемешивают с пластической минеральной массой, брикеты обрабатывают на грануляторе в зольно-шлаковой смеси с образованием гранул гидратационного твердения, которые вводят в шлакозольную пенную суспензию для доставки по трубам к закладочным выработкам и укладывают в массив в виде пенобетонной смеси гранул и суспензии поочередно с закладочной смесью (патент РФ 2089732,кл. Е 21 15/00, 1997). Недостатком известного способа является высокое содержание в закладочном массиве вредных веществ и необходимость сложной и дорогостоящей обработки отходов - перемешивание с пластической минеральной массой, брикетирование, образование гранул и т.д. перед укладкой их в выработанное пространство для исключения рассеивания вредных веществ в водной, воздушной среде и окружающих породах. Ближайшим аналогом к изобретению является способ гидравлической закладки (хранения), включающий предварительное сгущение хвостов, разгрузку их в накопитель, ввод рабочих реагентов в пески, транспортирование их по трубопроводу и намыв закладочного массива, при этом в накопителе пески сгущают до плотности 70-75 твердого, разгружают и транспортируют их по трубопроводу,используя слив воды, образуемый при сгущении хвостов в накопителе. Способ осуществляется в устройстве, содержащем накопитель с конусным днищем и разгрузочным узлом с водоводом и насадками. Кроме того, оно имеет трубопровод, состоящий из нисходящих и горизонтальных участков, сообщенный с накопителем, циклон с хвостопроводом и сливными трубами, выводной патрубок и зумпф для воды слива, при этом сливные трубы циклона сообщены с накопителем, выводной патрубок - с трубопроводом, а зумпф - с водоводом (патент РФ 2019713, кл.Е 21 15/00, 1994). Недостатком известного способа и устройства является наличие в закладочной смеси вредных веществ, например, цианидов, в количестве, превышающем нормы ПДК, а также высокое содержание глинистых частиц, ухудшающих качество закладочной смеси. Использование предлагаемого изобретения позволит повысить качество инертного заполнителя для закладочных смесей за счет обеззараживания текущих хвостов и отделения глинистых частиц. Сущность изобретения заключается в том, что в известном способе приготовления инертного заполнителя для закладочных смесей из цианидсодержа 2 щих текущих хвостов обогатительных фабрик,включающем сгущение текущих хвостов в гидроциклоне и разгрузку песков в накопительную емкость,пески разбавляют в накопительной емкости водой в количестве, обеспечивающем доведение величины рН и концентрации цианидов до норм ПДК, а затем подают в гидроциклон, где сгущают и классифицируют, отделяя дисперсные глинистые аргиллитоалевролитовые частицы. Кроме того, сущность изобретения заключается в том, что в известной технологической линии для осуществления способа, содержащей гидроциклон,сообщающийся с накопительной емкостью, накопительная емкость соединена с трубопроводом для подачи воды и со вторым гидроциклоном для сгущения обеззараженных песков и отделения дисперсных глинистых частиц. Благодаря тому, что накопительная емкость соединена с трубопроводом для подачи воды и пески в ней разбавляют водой, обеспечивается доведение величины рН и концентрации цианидов в песках до норм ПДК. Цианиды содержатся в основном в жидкой фазе хвостов. После сгущения жидкая фаза в песках составляет незначительный объем по сравнению с первоначальным, поэтому для обеззараживания песков требуется небольшой объем свежей воды. Благодаря тому, что накопительная емкость соединена со вторым гидроциклоном, в котором обеззараженные пески сгущают и классифицируют,обеспечивается отделение оставшихся дисперсных глинистых аргиллито-алевролитовых частиц. Точное соблюдение заданных параметров на всех этапах выполнения способа обеспечивается за счет автоматизированной системы управления. Таким образом,достигается повышение качества получаемого инертного заполнителя для закладочных смесей. Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана схема технологической линии для осуществления способа. Технологическая линия для приготовления инертного заполнителя включает зумпф 1 для хвостов обогащения, управляемый по скорости насос 2,подающий хвосты из зумпфа 1 в гидроциклон 3, сообщающийся с зумпфом 4 для слива и с зумпфом 5 накопительной емкостью для песков. Зумпф 5 соединен через управляемый запорный орган 6 с трубопроводом для подачи свежей воды и через управляемый по скорости насос 7 со вторым гидроциклоном 8 для сгущения и классификации обеззараженных песков. Гидроциклон 8 соединен с зумпфом 4,сообщающимся с хвостохранилищем 9, и с зумпфом 10 для готового инертного заполнителя. Способ осуществляется следующим образом. Текущие хвосты обогащения с плотностью 1025 , содержащие цианиды в количестве 4-20 мг/л,подают в зумпф 1 и затем насосами 2 подают на гидроциклоны 3, где подвергают сгущению. Полученный слив с плотностью 3-5 , содержащий цианиды в количестве 4-10 мг/л и составляющий 7085 от общего количества хвостов, подают в зумпф 4. Сгущенный продукт (пески) с плотностью 43 9847 75 , содержащий цианиды в количестве 4-20 мг/л и составляющий 15-30 от общего количества хвостов, подают в зумпф 5. В зумпфе 5 пески разбавляют свежей водой, которую подают по трубопроводу через управляемый запорный орган 6, и доводят величину водородного показателя до рН не более 8, а концентрацию цианидов до С не более 1,5 мг/л, в соответствии с нормами ПДК. Количеством воды, подаваемым для обеззараживания песков, управляют в зависимости от содержания цианидов. Цианиды содержатся в основном в жидкой фазе, количество которой составляет 450550 л на 1 м 3 хвостов. После сгущения жидкая фаза в песках составляет незначительный объем по сравнению с первоначальным. Поэтому не требуется большого объема свежей воды для обеззараживания песков. На первой стадии циклонирования 65 глинистых частиц аргиллитов и алевролитов, которые снижают качество инертного заполнителя, уносятся в слив в силу их дисперсности. Обеззараженный продукт с плотностью 3045 подают насосами 7 в гидроциклоны 8 второй стадии. В гидроциклонах 8 продукт сгущают до плотности 60-75 и классифицируют, отделяя оставшиеся дисперсные глинистые аргиллитоалевролитовые частицы. В результате их содержание доводят до 0,5-1,0 . Слив с гидроциклонов 8 возвращают в зумпф 4,откуда подают на хвостохранилище 9, а готовый инертный заполнитель подают в зумпф 10. Управление всеми операциями осуществляют с помощью автоматизированной системы. Полученный инертный заполнитель пригоден для приготовления высококачественных закладочных смесей и плотных бетонов. Если при гидратации смеси с цементом происходит испарение вредных веществ, то на период ос новной гидратации цемента (8-12 часов) необходимо увеличить расход сжатого воздуха для проветривания выработок в объеме, обеспечивающем доведение концентрации вредных веществ в воздухе до норм ПДК. Предлагаемые способ и технологическая линия для его осуществления позволяют повысить качество получаемого из цианидсодержащих текущих хвостов обогащения инертного заполнителя за счет доведения величины рН и концентрации цианидов до норм ПДК и отделения дисперсных глинистых аргиллито-алевролитовых частиц. Кроме того, предлагаемые способ и технологическая линия не требуют больших затрат на обеззараживание цианидсодержащих хвостов обогащения и получение из них инертного заполнителя для закладочных смесей. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ приготовления инертного заполнителя для закладочных смесей из цианидсодержащих хвостов обогатительных фабрик, включающий сгущение хвостов в гидроциклоне и разгрузку песков в накопительную емкость, отличающийся тем, что в накопительной емкости пески разбавляют водой,взятой в количестве, обеспечивающем доведение величины рН и концентрации цианидов до норм ПДК, а затем подают в гидроциклон, где сгущают и отделяют дисперсные глинистые частицы. 2. Установка для приготовления инертного заполнителя, содержащая гидроциклон, сообщающийся с накопительной емкостью, отличающаяся тем,что накопительная емкость соединена с трубопроводом для подачи воды и со вторым гидроциклоном для сгущения обеззараженных песков и отделения дисперсных глинистых частиц.