PL171793B1 - Sposób utylizacji produktów odpadowych z procesów flotacyjnych - Google Patents

Abstract

1 Sposób utylizacji produktów odpadowych z z-~x procesów flotacyjnych polegający nawytwarzaniu podsa57) dzki hydraulicznej lub podsadzki utwardzanej' z udziałem odpadów poflotacyjnych, przy czym wstępne oczyszczanie odciekówwody podsadzkowej z podsadzki hydra- ulicznej odbywa się w osadnikach polowych, znamienny tym, że rozdziela się frakcję grubą, która zawiera najwyżej 15 procent ziaren o wielkości powyżej 0,1 mm, od frakcji drobnej odpadów pofotacyjnych i oddzielnie okresowo sezonuje się w składowiskach podsadzkowych (3, 4), które zaopatrzone są w system rowow, rur drenażowych (61 i instalacje zraszania (111 składowisk podsadzkowych (3, 4) korzystnie wodą kopalnianą, przy pomocy której zrasza się i spłukuje z powierzchni ziaren odpadów pozostałości związków chemicznych, które wraz z najdrobniejszymi ziarnami minerałów zrzuca się do stawu klarującego (5). gdzie wodę klaruje się, odparowuje i poddaje częściowemu rozkładowi zawarte w wodzie odczynniki używane do flotacji, a wysezzmowaną grubą frakcję odpadów wybieraną ze składowiska podsadzkowego (3) lokuje się w wyrobiskach lub wytwarza się hydrauliczną mieszaninę podsadzkową z piaskiem podsadzkowym, przy czym odciekowe wody podsadzkowe, wstępnie klarowane w osadnikach polowych ulokowanych w polach eksploatacyjnych lub poza nimi, miesza się z wodą kopalnianą i używa do zraszania składowisk podsadzkowych (3, 4) i/lub używa do transportu odpadów, natomiast do wybieranej ze składowiska podsadzkowego (4) drobnej frakcji odpadów dozuje siękomponenty wiążące i wodę zarobową, korzystnie wodę dołową wilości umożliwiającej transport do wyrobiska (9) i całkowite zestalenie [podsadzki bez odcieków

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób utylizacji produktów odpadowych z procesów flotacyjnych w kopalni.

W kopalniach rud cynku, do podsadzania wyrobisk stosuje się podsadzkę płynną. Jako materiał podsadzkowy stosowany jest piasek podsadzkowy, którego ograniczone zasoby powodują systematyczny wzrost kosztów jego wydobycia i znaczną dewastację środowiska naturalnego.

Z drugiej strony, procesom wydobywczo-przeróbczym towarzyszy powstawanie znaczących ilości odpadów stałych, stanowiących 50 - 70 procent całej wydobywanej masy rudy. Stanowią je przede wszystkim odpady flotacji rud cynku i ołowiu oraz w mniejszych ilościach - skała płoną. Odpady flotacji składowane są na powierzchni w stawach osadowych lub używane są do wytwarzania podsadzki.

Taki sposób postępowania powoduje degradację środowiska poprzez zajmowanie kolejnych terenów zielonych na składowiska i przemieszczanie się zanieczyszczeń związkami chemicznymi wraz z wodą poza teren składowania odpadów.

W ostatnich latach prowadzone są prace mające na celu zastąpienie, choćby częściowe, kosztownego piasku podsadzkowego uciążliwymi odpadami przemysłu wydobywczo-przetwórczego.

Znane jest, jako najbliższe w stanie techniki, rozwiązanie sposobu utwardzania odpadów flotacyjnych według polskiego opisu patentowego nr 77 863, w którym stwierdzono, że utwardzanie wypełnień z odpadów flotacyjnych osiąga się przez dodanie tlenku wapnia w postaci wapna, popiołów z elektrociepłowni lub wyprażonych węglanowych odpadów flotacyjnych.

Sposób utwardzania odpadów flotacyjnych realizuje się przez dodanie mieszaniny substancji zawierających tlenek wapnia i/lub tlenki wapnia i magnezu oraz aktywną krzemionkę. W sposobie tym stosuje się najkorzystniej substancje dodatków w ilości 1 do 50 procent, a stosunek wagowy tlenku wapnia i krzemionki wynosi 1:6 do 6:1, przy czym zaleca się stosunek 1: 1 części wagowych, jako pewność całkowitego zapewnienia wiązania przez odpady flotacyjne dodatków.

Znane są również sposoby utwardzania mieszanin podsadzkowych zawierających jako zasadniczy składnik kwarcowy piasek oraz jako wypełniacze lotne pyły, popioły i paleniskowe odpady, flotacyjne odpady bądź popłuczkowy kamień. Mieszaniny te przygotowuje się i dostarcza dla wypełnienia wybranej przestrzeni albo konsolidacji skalnego rumowiska, zgodnie z polskim opisem patentowym nr 118 208.

Z innego polskiego opisu patentowego nr 102 311 znane Jest wytwarzanie podsadzki z odpadów flotacyjnych do wypełniania podziemnych lub powierzchniowych górniczych wyrobisk. Podsadzkę wytwarza się z odpadów flotacyjnych górnictwa lub popiołów lotnych, aktywizatora procesu twardnienia, korzystnie w postaci chlorku magnezu oraz odpadowego wapna magnezjowego z zasadowych procesów przewałowych hutnictwa metali nieżelaznych o uziarnieniu od 1 milimetra w ilości od 8 do 15 procent wagowych w stosunku do ciężaru cząstek mineralnych zawartych w odpadach oraz wodę w ilości umożliwiającej transport w konsystencji płynnej.

Wykorzystanie flotacyjnych odpadów Jako nośnika części stałych w mieszaninie podsadzkowej znane jest z polskiego opisu patentowego nr 143 339.

Natomiast w kolejnym polskim opisie patentowym nr 143 340 przedstawiony jest sposób wykonywania podsadzki wybranej przestrzeni i/lub sztucznego stropu wyrobiska górniczego, który polega na równoległym podawaniu do mieszalnika lotnych popiołów, paleniskowych odpadów albo dymnicowego pyłu z flotacyjnymi odpadami ze zbiorników lotnych popiołów bądź urządzeń do transportu cementu luzem i zbiornika flotacyjnych odpadów pod ciśnieniem wytworzonym pompą, a po wymieszaniu w mieszalniku do zbiornika podsadzkowej mieszaniny. Na wlocie mieszaniny do podsadzkowego leja dozuje się popłuczkowy kamień na zsypnię z przyłączonym wylotem podsadzkowej mieszaniny o zawartości korzystnie powyżej 500 gramów części stałych w litrze flotacyjnych odpadów oraz od 75 do 95 procent części stałych na nośniku z flotacyjnych odpadów. Flotacyjne odpady podaje się do mieszalnika poprzez pompy, natomiast substancje chemicznie wiążące wilgoć dodaje się korzystnie przed wylotem do wybranej przestrzeni pokładu, do komory podciśnienia wylotowej strumienicy z pyłowego agregatu, przyłączonego elastycznym przewodem do strumienicy stanowiącej zamknięcie tradycyjnej podsadzkowej instalacji.

Wymienione powyżej rozwiązania nie gwarantują, wymaganej przepisami, całkowitej izolacji od środowiska gromadzonych odpadów stałych, a w szczególności pomijają problem zanieczyszczania odpadami ciekłymi cieków powierzchniowych i wód dołowych, które to wody w wielu przypadkach stanowią rezerwowe zasoby wody przemysłowej a nawet pitnej.

Problemów tych unikamy stosując rozwiązanie według wynalazku.

171 793

Postawiono sobie za cel opracowanie sposobu utylizacji, w którym zostaną uwzględnione: zagospodarowanie maksymalnej ilości odpadów z procesów flotacyjnych i ich pełne zneutralizowane.

Istota wynalazku w sposobie utylizacji odpadów poflotacyjnych polega na tym, że rozdziela się frakcję grubą od frakcji drobnej odpadów i oddzielnie okresowo sezonuje w składowisku podsadzkowym zaopatrzonym w system drenażu, który zabezpiecza przed infiltracją wód ze składowiska do wód gruntowych. Składowisko zrasza się korzystnie wodą kopalnianą i z powierzchni ziaren odpadów spłukuje pozostałości związków chemicznych, które wraz z najdrobniejszymi ziarnami minerałów zrzuca się do stawu klarującego, gdzie wodę klaruje się, odparowuje i poddaje częściowemu rozkładowi zawarte w wodzie odczynniki używane do flotacji. Wybieraną ze składowiska grubą frakcję odpadów lokuje się w postaci podsadzki hydraulicznej w wyrobiskach lub wytwarza się mieszaninę podsadzkową z piaskiem podsadzkowym. Wody podsadzkowe, które klaruje się wcześniej w osadnikach polowych ulokowanych w polach eksploatacyjnych lub poza nimi i ocenia się ich jakość na wylocie z osadników pod względem zawartości zanieczyszczeń, miesza się z wodą dołową, przy czym jeśli stwierdza się zawartość zanieczyszczeń na poziomie uniemożliwiającym późniejsze uzdatnienie wody kopalnianej dla celów pitnych, wody podsadzkowe ujmuje się i przetłacza do stawu klarującego.

Grubą i/lub drobną frakcję odpadów poflotacyjnych sezonuje się w korzystnie nadpoziomowych w stosunku do stawów klarujących otwartych składowiskach podsadzkowych i/lub w betonowych składowiskach podsadzkowych i/lub bateriach zbiorników stalowych, z których wysezonowane odpady ujmowane są korzystnie dołem lub bokiem. Do wybieranej ze składowiska podsadzkowego drobnej frakcji odpadów dozuje się komponenty wiążące i wodę zarobową, korzystnie wodę dołową, w ilości umożliwiającej transport do wyrobiska i całkowite zestalenie podsadzki bez odcieków.

Zaletą osiągniętego rozwiązania sposobu utylizacji w odniesieniu do znanego stanu techniki jest dokonanie takiego sposobu wprowadzania odpadów do środowiska, który nie wywołuje dalszych następstw.

Zastosowanie rozwiązania według wynalazku pozwala:

- ograniczyć ilości piasku podsadzkowego używanego do podsadzania wyrobisk,

- maksymalnie wykorzystać odpady dla podsadzki i zachować dotychczasową wielkość strefy ochronnej,

- zmniejszyć stopień degradacji środowiska pyleniem ze stawów osadowych,

- zmniejszyć degradację terenów leśnych sukcesywnie zajmowanych pod eksploatację piasku.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie stosowania i wykonania na załączonym rysunku, na którym przedstawiono schematyczny układ instalacji do utylizacji produktów z procesów wydobywczo-przeróbczych.

Odpady z wydziału przeróbki mechanicznej 1 transportowane są do segregacji w punkcie klasyfikacji odpadów 2, skąd kierowane są na odpowiednie składowisko podsadzkowe 3 lub 4. Frakcja gruba odpadów kierowana jest na składowisko podsadzkowe 3 odpadów dla wytwarzania podsadzki hydraulicznej. Frakcja drobna odpadów kierowana jest na składowisko podsadzkowe 4 odpadów dla wytwarzania podsadzki utwardzanej. Odcieki wód ze składowisk podsadzkowych 3 i 4 odprowadzane są poprzez system rowów i rur drenażowych 6 i przepompownię 12 oraz rurociąg do stawu klarującego 5, z możliwością zawrotu wprost do rząpia odpadów na wydziale przeróbki mechanicznej 1 i wykorzystania do transportu odpadów. Składowiska podsadzkowe 3 i 4, dla zabezpieczenia przed pyleniem w czasie sezonowania i eksploatacji wysezonowanych odpadów, zraszane są wodą nadosadową lub wodą kopalnianą z systemu stałych i przemieszczanych instalacji zraszających 11. Dodatkowo powierzchnia składowiska podsadzkowego 3,4 odpadów sezonowanych powlekana jest mieszaninami stabilizującymi, ewentualnie geowłókniną lub płótnem podsadzkowym.

Wybierane ze składowisk podsadzkowych 3, 4 wysezonowane odpady kierowane są do przeznaczonych dla nich stacji pomp podsadzkowych 7, 8. Wysezonowaną grubą frakcję odpadów wybieraną ze składowiska podsadzkowego 3 lokuje się w wyrobiskach lub wytwarza się hydrauliczną mieszaninę podsadzkową z piaskiem podsadzkowym. Odciekowe wody pod171 793 sadzkowe, wstępnie klarowane w osadnikach polowych ulokowanych w polach eksploatacyjnych lub poza nimi, ocenia się pod względem zawartości zanieczyszczeń na poziomie uniemożliwiającym późniejsze uzdatnienie 14 wody kopalnianej dla celów pitnych, miesza się z wodą kopalnianą, i używa do zraszania składowisk podsadzkowych 3, 4 i/lub używa do transportu odpadów. Do wybieranej ze składowiska podsadzkowego 4 drobnej frakcji odpadów dozuje się komponenty wiążące i wodę zarobową, korzystnie wodę dołową w ilości umożliwiającej transport do wyrobiska 9 i całkowite zestalenie podsadzki bez odcieków.

Pompy przetłaczają mieszaninę podsadzkową do wyrobisk 9 poprzez upadową lub otwór podsadzkowy 10.

W przypadku okresowego braku możliwości odbierania odpadów przez składowiska podsadzkowe 3, 4, są one awaryjnie zrzucane do stawu osadowego odpadów 5 rurociągiem awaryjnym 13.

171 793

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób utylizacji produktów odpadowych z procesów flotacyjnych polegający na wytwarzaniu podsadzki hydraulicznej lub podsadzki utwardzanej z udziałem odpadów poflotacyjnych, przy czym wstępne oczyszczanie odcieków wody podsadzkowej z podsadzki hydraulicznej odbywa się w osadnikach polowych, znamienny tym, że rozdziela się frakcję grubą, która zawiera najwyżej 15 procent ziaren o wielkości powyżej 0,1 mm, od frakcji drobnej odpadów poflotacyjnych i oddzielnie okresowo sezonuje się w składowiskach podsadzkowych (3, 4), które zaopatrzone są w system rowów, rur drenażowych (6) i instalacje zraszania (11) składowisk podsadzkowych (3, 4) korzystnie wodą kopalnianą, przy pomocy której zrasza się i spłukuje z powierzchni ziaren odpadów pozostałości związków chemicznych, które wraz z najdrobniejszymi ziarnami minerałów zrzuca się do stawu klarującego (5), gdzie wodę klaruje się, odparowuje i poddaje częściowemu rozkładowi zawarte w wodzie odczynniki używane do flotacji, a wysezonowaną grubą frakcję odpadów wybieraną ze składowiska podsadzkowego (3) lokuje się w wyrobiskach lub wytwarza się hydrauliczną mieszaninę podsadzkową z piaskiem podsadzkowym, przy czym odciekowe wody podsadzkowe, wstępnie klarowane w osadnikach polowych ulokowanych w polach eksploatacyjnych lub poza nimi, miesza się z wodą kopalnianą i używa do zraszania składowisk podsadzkowych (3, 4) i/lub używa do transportu odpadów, natomiast do wybieranej ze składowiska podsadzkowego (4) drobnej frakcji odpadów dozuje się komponenty wiążące i wodę zarobową, korzystnie wodę dołową w ilości umożliwiającej transport do wyrobiska (9) i całkowite zestalenie podsadzki bez odcieków.
2. 2. Sposób utylizacji według zastrz. 1, znamienny tym, że grubą i/lub drobną frakcję odpadów poflotacyjnych oddzielnie okresowo sezonuje się korzystnie w nadpoziomowych w stosunku do stawów klarujących (5) otwartych składowiskach podsadzkowych (3, 4).
3. 3. Sposób utylizacji według zastrz. 1, znamienny tym, że grubą i/lub drobną frakcję odpadów poflotacyjnych oddzielnie okresowo sezonuje się w betonowych składowiskach podsadzkowych (3, 4), z których wysezonowane odpady ujmowane są dołem lub bokiem.
4. 4. Sposób utylizacji według zastrz. 1, znamienny tym, że grubą i/lub drobną frakcję odpadów poflotacyjnych oddzielnie okresowo sezonuje się w składowiskach podsadzkowych (3, 4), ulokowanych w bateriach zbiorników stalowych z których wysezonowane odpady ujmowane są korzystnie dołem.
5. 5. Sposób utylizacji według zastrz. 1, znamienny tym, że gdy w wodzie podsadzkowej na wylocie z osadnika polowego stwierdza się zawartość zanieczyszczeń na poziomie uniemożliwiającym uzdatnienie wody kopalnianej dla celów pitnych, wody podsadzkowe ujmuje się i przetłacza do stawu klarującego (5).
6. 6. Sposób utylizacji według zastrz. 1 - 3, znamienny tym, że powierzchnię składowiska podsadzkowego 3, 4 odpadów sezonowanych powleka się mieszaninami stabilizującymi, geowłókniną lub płótnem podsadzkowym.