PL166421B1 - Sposób odsalania wód w wyrobiskach kopalnianych - Google Patents

Abstract

1. Sposób odsalania wód w wyrobiskach kopalnianych, znamienny tym, że słoną wodę miesza się z materiałem zawierającym siarczany wapnia, korzystnie fosfogipsy, gipsy z utylizacji wód kopalnianych lub gipsy z odsiarczania spalin, w proporcjach słonej wody do siarczanów od 10:1 do 2:1, a następnie przepuszcza przez zroby kopalniane.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób odsalania wód w wyrobiskach kopalnianych, w szczególności solanek z kopalń węgla kamiennego.

Odprowadzanie z kopalń dużych ilości słonych wód powoduje poważne zagrożenie dla środowiska naturalnego. Wody te odprowadzane są do rzek, powodując ich zasolenie i niszcząc naturalne środowisko.

Przeciwdziałanie zanieczyszczeniu wód rzecznych słonymi wodami jest realizowane dotychczas dwoma sposobami, a mianowicie poprzez ochronę hydrotechniczną rzek oraz poprzez odsalanie wód kopalnianych. Ochrona hydrotechniczna polega na magazynowaniu słonych wód kopalnianych w zbiornikach retencyjnych o pojemnościach wielu milionów metrów sześciennych, a następnie ich kontrolowanym odprowadzaniu do rzek podczas wysokich stanów wody lub na odprowadzaniu tych wód kolektorami i zrzucaniu w dolnym biegu rzek, gdzie przepływ wody jest większy. W obu przypadkach celem jest zapobieżenie przekroczeniu dopuszczalnej zawartości soli w wodach rzecznych. Odsalanie wód kopalnianych polega na selektywnej krystalizacji chlorku sodu i siarczanu wapnia w wyparkach wielostopniowych, a następnie odzysku soli jodu, bromu, potasu i magnezu poprzez utylizację ługów pokrystalizacyjnych. Znane jest również odsalanie wód kopalnianych metodą odwróconej osmozy i sprężania wyparów. Sposób ochrony hydrotechnicznej rzek jest bardzo kosztowny i nieskuteczny. W praktyce wody wielu rzek oraz ich dopływów zawierają stężenia soli znacznie przekraczające stężenia dopuszczalne, wskutek czego środowisko wodne ulega degradacji, a kopalnie muszą płacić wysokie kary za zasalanie wód rzecznych. Odsalanie słonych wód kopalnianych jest wysoce energochłonne, a jego zastosowanie wymaga budowy skomplikowanych i kosztownych zakładów. W efekcie sposób ten stosowany jest w niewielkim zakresie, a jego rozszerzenie dla utylizacji wszystkich słonych wód kopalnianych wymagałoby znacznych inwestycji energetycznych.

Znany jest także sposób odprowadzania ścieków przez ich wtłaczanie otworami wiertniczymi do głęboko zalegających skał porowatych nie mających kontaktu hydraulicznego z czynnymi wyrobiskami górniczymi. Sposób ten nie może być jednak stosowany do odprowadzania słonych wód z większości kopalń węgla kamiennego, ponieważ chłonność głęboko zalegających skał porowatych jest zwykle bardzo mała w porównaniu z ilością słonych wód pompowanych w sposób ciągły z kopalń.

Powyższe wady i niedogodności usuwa sposób odsalania wód w wyrobiskach kopalnianych według wynalazku, polegający na mieszaniu słonych wód z materiałem zawierającym siarczany wapnia, korzystnie fosfogipsy gipsy z utylizacji wód kopalnianych lub gipsy z odsiarczania spalin, w proporcjach słonej wody do siarczanów od 10:1 do 2:1. Mieszaninę przepuszcza się przez zroby kopalniane, gdzie ulega ona zestaleniu. Po utworzeniu w zrobach złoża materiału zawierającego siarczany wapnia, przepuszcza się przez nie słone wody kopalniane. W wyniku oddziaływania siarczanów wapnia na przepływającą solankę następuje zmniejszenie stężenia zawartych w niej soli. Wody z odcieku filtruje się, korzystnie przez piasek lub odpady paleniskowe.

166 421

Zastosowanie sposobu według wynalazku pozwala ograniczyć ilości słonych wód odprowadzanych z kopalni. Dodatkową korzyścią jest lokowanie w zrobach kopalnianych znacznych ilości fosfogipsów będących odpadami przemysłu chemicznego, a także gipsów odpadowych z procesów odsiarczania spalin, odsalania wód kopalnianych i tym podobnych. Składowanie tych odpadów na powierzchni terenu jest kosztowne i niekorzystne z punktu widzenia ochrony środowiska.

Przedmiot wynalazku jest dokładniej przedstawiony w poniższych przykładach.

Przykład I. Solankę o mineralizacji 140 g/dm3 miesza się z gipsem z odsiarczania spalin w proporcji wagowej solanki do gipsu 3:1, a następnie przepuszcza się przez zroby po eksploatacji ścianowej na zawał. Wypływająca grawitacyjnie ze zrobów solanka wykazuje mineralizację około 90 g/dm³.

Przykład II. Solankę o mineralizacji 200 g/dm³ przepuszcza się przez zroby zawałowe z wytworzonym w nich wcześniej złożem odpadowych siarczanów wapnia. - Wypływająca z tych zrobów solanka wykazuje mineralizację około 150 g/dm3.

Przykład III. Solankę wypływającą ze zrobów jak w przykładzie II przepuszcza się przez korek utworzony w chodniku z piasku podsadzkowego z popiołami lotnymi. Na wypływie otrzymuje się solankę o mineralizacji około 110 g/dm³.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,00 zł.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób odsalania wód w wyrobiskach kopalnianych, znamienny tym, że słoną wodę miesza się z materiałem zawierającym siarczany wapnia, korzystnie fosfogipsy, gipsy z utylizacji wód kopalnianych lub gipsy z odsiarczania spalin, w proporcjach słonej wody do siarczanów od 10:1 do 2:1, a następnie przepuszcza przez zroby kopalniane.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po wytworzeniu w zrobach kopalnianych złoża materiału zawierającego siarczany wapnia, przepuszcza się przez nie słone wody.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wody z odcieku filtruje się, korzystnie przez piasek lub odpady paleniskowe.