Охрана гидросферы от загрязненного стока из законсервированных горных выработок методами химической рекультивации : На примере Карабашского рудника

• Автор: Чижов, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОДНЫХ ИСТОЧНИКОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕННОГО

СТОКА С ТЕХНОГЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ

1.1. Очистка сточных вод от загрязнения техногенными образованиями.

1.2. Геотехнологические методы переработки руд

1.3. Химическая рекультивация техногенных образований

1.4. Выводы и постановка задачи

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТЕРРИТОРИЙ В РАЙОНАХ КОНСЕРВАЦИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ПРЕДПРИЯТИЙ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ.

ВЫБОР ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Общая характеристика техногенных образований

2.2. Характеристика экологического состояния в районах консервации горных выработок.
2.2.1. Рудники Красноуральского МК.
2.2.2. Рудники Кировградского МК.
2.2.3. Дегтярское рудоуправление.
2.2.4. Карабашский МК
2.2.5. Кедабекский рудник
2.2.6. Садонский свинцовоцинковый комбинат
2.2.7. Шерловогорский ГОК
2.2.8. Алтайский ГОК.
2.2.9. Блявинский рудник.
Стр.
2.3. Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ИЗ
РУД ВЕРХНИХ ГОРИЗОНТОВ КАРАБАШСКОГО РУДНИКА
3.1. Характеристика проб руд, отобранных для проведения исследований.
3.2. Методика проведения исследований выщелачивания руд
3.2.1. Подготовка проб руд и пород к выщелачиванию
3.2.2. Выщелачивание породы
3.2.3. Контроль процесса.
3.2.4. Расчет минимального содержания меди и цинка в стоке после химической рекультивации
3.3. Выщелачивание проб руды.
3.3.1. Поисковые исследования
3.3.2. Оптимизация процесса.,.
3.3.3. Выщелачивание в оптимальном режиме
3.4. Исследования по влиянию извлечения металлов из растворов
на процесс выщелачивания
3.5. Выводы
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ОЧИСТКИ ГОРНОЙ МАССЫ ВЕРХНИХ ГОРИЗОНТОВ КАРАБАШСКОГО РУДНИКА
4.1. Характеристика современного состояния Карабашского рудника .
4.2. Технологическая схема очистки горной массы от легкорастворимых загрязнителей.
4.3. Технические решения по подготовке блока руд к выщелачиванию .
4.4. Технологические параметры процесса выщелачивания.
4.5. Сорбционное извлечение металлов из продуктивных растворов
4.6. Аппаратурная схема.
4.7. Выводы.
5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ
5.1. Техникоэкономические показатели процесса.
5.2. Основные объекты строительства.
5.3. Расчет численности трудящихся
5.4. Себестоимость производства меди и цинка
5.5. Расчет эффективности очистки горной массы
5.6. Расчет предотвращенного экологического ущерба
5.7. Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


На ряде предприятий медной промышленности для цементации меди на желез из таких сточных вод использовали желоба Дегтярекое РУ, Левихинский рудник, Карабашский МК, рудник им. III Интернационала, Медногорский МСК, Кедабекское месторождение и другие 1,3, , , . Подобного рода установки имеются в Болгарии , США , , Канаде и других странах. Для механизации процесса цементации на ВКМХК , Волковском руднике , Гайском ГОКе , АО Балхашмедь и Алмалыкском ГМК , были применены барабанные цементаторы, разработанные в институте Унипромедь. Получаемая при этом цементационная медь соответствует ТУ 7 и эффективно перерабатывается на медеплавильных заводах. После цементации воды нейтрализовали известковым молоком до 9Ю и сбрасывали частично в водные источники, а частично использовали в технологическом процессе, сбросные воды по нашим данным, к сожалению, содержали загрязнители в концентрациях превышающих ГДК. Для извлечения цинка, свинца и железа СевероКавказским горнометаллургическим институтом СКГМИ, г. Владикавказ разработана технологическая схема рис. З. По схеме воду подвергали обработке известковым молоком до 8,,0, а затем отстаиванию. Очищенная от металлов вода сбрасывалась в водные объекты, а полученный кек обрабатывали серной кислотой. В результате в раствор переходили цинк и железо, а свинец выпадал в осадок в виде РЬБ, содержание свинца в котором было . Раствор после выщелачивания обрабатывали пиролюзитом с целью окисления железа, а затем известковым молоком СаОН2. Полученный при этом гидратный осадок содержал железа. Его предполагалось использовать для приготовления пигментов. Раствор же вновь подвергали нейтрализации до 8,5 содой, получая при этом продукт, содержащий до цинка. Описанная выше технология рис. Садонского свинцовоцинкового комбината ССЦК , . Однако испытанная технология имеет ряд недостатков. Вопервых, сбрасываемые после очистки воды содержали цинк, железо, свинец, кальций в концентрациях, превышающих ПДК. Вовторых, операции по извлечению металлов приводят к значительному расходу серной кислоты и других реагентов и получению низкосортных продуктов не соответствующих отраслевым стандартам, дальнейшая переработка которых затруднена. Упрощенный вариант технологической схемы рис. Салаирском ГОКе и ВК МХК. Гидратная схема получения цинкового продукта также была разработана в институте Унипромедь Паздниковым П. А. . В институте металлургии и обогащения АН Казахстана Кунаевым А. М. и Бейсембаевым Б. Б. для рудника Текели разработана схема, включающая цементацию свинца и выделение цинка в виде карбоната . Однако эта схема не лишена перечисленных выше недостатков. По этой технологии металлы медь, цинк, свинец из воды извлекаются на в продукты, содержащие более основного металла, отвечающие отраслевым стандартам и пригодные для дальнейшей переработки на металлургических заводах. Большую проблему представляет присутствие в сточных водах мышьяка. Сульфидная технология очистки усилиями Б. Д.Халезова, Е. М.Гертман, Ю. С.Рыбакова оказалась пригодной и для извлечения мышьяка , . Сульфидная технология извлечения металлов прошла испытания на Среднеуральском медеплавильном заводе СУМЗ, Алавердском ГМК и БКМХК. Однако и сульфидная технология имеет недостаток, связанный с выделением сероводорода, для нейтрализации которого требуется довольно сложное оборудование. Кроме реагентных разработаны ионообменные и экстракционные способы очистки сточных вод . В связи с тем, что при экстракции металлов воды загрязняются органическими соединениями, этот процесс применяется в ряде случаев для концентрирования растворов после сорбции. Такая сорбционноэкстракционная технология разработана для переработки подотвальных вод Г айского ГОКа институтами ВИЭМС и ВИМС. Главное преимущество ионообменных методов очистки растворов это высокая степень очистки. Только этими методами можно осуществить глубокую очистку, не внося другие загрязнители, как это происходит при реагентной очистке. Главный же недостаток дороговизна сорбентов и довольно сложная технология очистки, которую непросто осуществить на техногенной провинции. Рис.