RU2184692C1

RU2184692C1 - Industrial waste storage

Info

Publication number: RU2184692C1
Application number: RU2001111139/03A
Authority: RU
Inventors: А.М. Кропачев
Original assignee: Пермский государственный университет
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2002-07-10

Abstract

FIELD: gold mining industry; concentrations plants. SUBSTANCE: invention relates to containers for storing industrial waste in natural soils and it can be used in building system of technological barriers limiting distribution of wastes of process of cyanidation of gold-bearing ores with sulfides in soils and water reservoirs. Proposed storage of wastes of cyanidation processes is made in form of pit with insulation layers placed one after another on walls and on bottom of pit. First insulation layer is made of montmorillonite clay, second layer is made of limonite broke stone, third layer is made of peat and fourth layer, of limonite broke stone. Storage is provided with pipes for delivery of electrolyte or sea water. EFFECT: provision of simple and reliable storage for industrial wastes in loose soils. 1 dwg

Description

Изобретение относится к емкостям-хранилищам промышленных отходов в естественных грунтах и может быть использовано для сооружения системы техногенных барьеров, ограничивающих распространение в грунтах, водоемах отходов цианирования золотосодержащих руд с сульфидами. The invention relates to storage tanks for industrial wastes in natural soils and can be used to construct a system of man-made barriers that limit the spread of cyanide-containing gold ores with sulfides in soils and water bodies.

Известны грунтовые емкости в форме котлована с достаточно высокой непроницаемостью стенок для хранения жидкостей, преимущественно аммиачной воды. В качестве грунтового заполнителя используют суглинок, а в качестве сложного вяжущего - состав, содержащий портландцемент, гашеную известь и ангидрит (авт.св. СССР 167171, B 65 G 5/00, 24,1964 г.). Known soil tanks in the form of a pit with a sufficiently high wall impermeability to store liquids, mainly ammonia water. Loam is used as a soil aggregate, and a composition containing Portland cement, hydrated lime and anhydrite is used as a complex binder (ed. St. USSR 167171, B 65 G 5/00, 24.1964).

Недостатком этого хранилища, выполненного в естественных грунтах, является сложная по структуре и дорогая изоляция, а также невозможность очистки в процессе хранения отходов производства золота. The disadvantage of this storage, made in natural soils, is the structure and expensive isolation, as well as the impossibility of cleaning during storage of gold production waste.

Известно хранилище для нефтепродуктов, выполненное в виде котлована с изоляцией стенок и дна, причем изоляция имеет двойной слой, состоящий из мелкозернистого гидрофобного песка и слоя глины, насыщенного катионами магния, или кальция, или натрия (патент РФ 2028972, B 65 G 5/00, 5, 1995 г.). Known storage for petroleum products, made in the form of a pit with insulation of the walls and bottom, and the insulation has a double layer consisting of fine-grained hydrophobic sand and a clay layer saturated with cations of magnesium, or calcium, or sodium (RF patent 2028972, B 65 G 5/00 5, 1995).

Недостатком известного хранилища является использование его только для хранения жидких промышленных отходов, а также невозможность использования его для самоочистки отходов цианирования золота из сульфидных руд. A disadvantage of the known storage facility is its use only for the storage of liquid industrial waste, as well as the inability to use it for self-cleaning waste of cyanide gold from sulfide ores.

Известен водоем-хранилище жидких отходов с растворами тяжелых металлов, который сооружается в рыхлых грунтах и в нем создается система геохимических барьеров, очищающих воду от ионов тяжелых металлов (патент РФ 2065830, B 65 G 5/00, 24, 1996 г.)
Недостатком известного водоема-хранилища является то, что он не может быть использован для хранения и самоочищения отходов цианирования, ибо его система геохимических барьеров рассчитана на самоочищение только от ионов тяжелых металлов.A well-known reservoir of liquid waste with solutions of heavy metals, which is built in loose soils and it creates a system of geochemical barriers that cleanse water of heavy metal ions (RF patent 2065830, B 65 G 5/00, 24, 1996)
A disadvantage of the known storage reservoir is that it cannot be used for storage and self-cleaning of cyanidation waste, because its system of geochemical barriers is designed for self-cleaning only from heavy metal ions.

Задачей создания изобретения является сооружение простой, надежной конструкции емкости-хранилища в естественных рыхлых фунтах для хранения и самоочищения промышленных отходов цианирования золота из сульфидных руд. The objective of the invention is the construction of a simple, reliable design of storage tanks in natural loose pounds for storage and self-cleaning of industrial waste cyanide gold from sulfide ores.

Поставленная задача решается с помощью хранилища для промышленных отходов планирования золотосодержащих руд с сульфидами, характеризующегося тем, что оно выполнено в виде котлована с последовательно размещенными на стенках и дне изоляционными слоями, выполненными из: первый слой - монтмориллонитовой глины, второй слой - щебенки бурого железняка, третий слой - торфа, четвертый слой - щебенки бурого железняка, и снабжено трубами для подачи электролита или морской воды. The problem is solved with the help of a storage facility for industrial waste planning gold-bearing ores with sulfides, characterized in that it is made in the form of a foundation pit with insulating layers successively placed on the walls and bottom, made of: the first layer is montmorillonite clay, the second layer is crushed stone of brown iron ore, the third layer is peat, the fourth layer is crushed stone of brown iron ore, and is equipped with pipes for supplying electrolyte or sea water.

На чертеже представлен поперечный разрез хранилища. Хранилище выполнено в виде котлована в рыхлом грунте. Многослойная изоляция стенок и дна состоит из слоя 1 монтмориллонитовой глины, слоя 2 щебенки бурого железняка, слоя 3 торфа (сапропеля), слоя 4 щебенки бурого железняка. The drawing shows a cross section of the store. The storage is made in the form of a foundation pit in loose soil. The multilayer insulation of the walls and the bottom consists of layer 1 of montmorillonite clay, layer 2 of crushed stone of brown iron, layer 3 of peat (sapropel), layer 4 of crushed stone of brown iron.

Хранилище снабжено трубами 5 для подачи промстоков и трубами 6 для подачи электролита или морской воды. The storage is equipped with pipes 5 for supplying industrial waste and pipes 6 for supplying electrolyte or sea water.

Борта хранилища окружены отсекающей грунтовой обваловкой 7. В водоеме-хранилище, т.е. на слое 4, наводятся отходы переработки цианирования золота из сульфидных руд. The sides of the storage are surrounded by a cutting soil embankment 7. In the storage reservoir, i.e. on layer 4, waste from the processing of gold cyanidation from sulfide ores is induced.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в хранилище создается сложная система техногенных геохимических барьеров. Система геохимических барьеров состоит из слоев разного состава и разной структуры, которые укладываются в необходимой последовательности. The essence of the invention consists in the fact that a complex system of technogenic geochemical barriers is created in the storage. The system of geochemical barriers consists of layers of different composition and different structure, which are stacked in the necessary sequence.

Сульфидные золоторудные месторождения содержат свободное (самородное) золото и золото в пирите, арсенопирите и в других сульфидах. При цианировании тонкоизмельченная руда обрабатывается хорошо растворимыми цианидами KCN или NaCN, которые переводят золото в растворимое состояние, из которого оно осаждается. Отработанный раствор (стоки) содержит токсичные растворимые вещества: KCN или NaCN; слаборастворимые: CaCN₂, MgCN₂ и нерастворимые: ZnCN₂, CuCN₂, PbCN₂, PbSO₄, Fe₂CN₆ и др. Последние с водой образуют гидрозоли. Отработанный раствор сбрасывается в водоем-хранилище, из которого при аварийных ситуациях попадает в реки, загрязняя их механическими и химическими загрязнителями.Sulphide gold deposits contain free (native) gold and gold in pyrite, arsenopyrite and other sulfides. During cyanidation, finely divided ore is treated with highly soluble KCN or NaCN cyanides, which convert gold to the soluble state from which it precipitates. The spent solution (effluent) contains toxic soluble substances: KCN or NaCN; slightly soluble: CaCN ₂ , MgCN ₂ and insoluble: ZnCN ₂ , CuCN ₂ , PbCN ₂ , PbSO ₄ , Fe ₂ CN ₆ , etc. The latter form hydrosols with water. The spent solution is discharged into the storage reservoir, from which it gets into rivers during emergency situations, polluting them with mechanical and chemical pollutants.

Водоем-хранилище сооружается предпочтительно в естественных рыхлых, в глинистых грунтах. На дне и стенках водоема из глины 1 создается сложный инфильтрационно-диффузионио-Кулоновский геохимический барьер. Лучшими барьерными свойствами обладает монтмориллонитовая глина, которая имеет максимальный отрицательный заряд, и поэтому предпочтительнее гидрослюдистой или каолинитовой глины. Глинистый экран задерживает фильтрацию водных растворов из хранилища в фунт и отталкивает в хранилище, по закону Кулона, отрицательные ионы CN^-. На слой глины 1 насыпается мелкая щебенка бурого железняка 2, являющаяся источником ионов Fе²⁺, которые будут связывать ионы CN^- в нерастворимые комплексы. Для активизации миграции Fе²⁺ в хранилище создается кислая восстановительная глеевая среда. Для создания этой среды на слой бурого железняка 2 укладывается слой торфа 3 толщиной 30 см, который будет источником растворимой фульвиновой кислоты, которая и создаст кислую восстановительную среду.The storage reservoir is constructed preferably in naturally loose, clay soils. At the bottom and walls of the reservoir of clay 1, a complex infiltration-diffusion-Coulomb geochemical barrier is created. Montmorillonite clay has the best barrier properties, which has a maximum negative charge, and is therefore preferable to hydromica or kaolinite clay. A clay screen delays the filtration of aqueous solutions from storage to pound and repels negative ions CN ^- in accordance with Coulomb's law. Small crushed stone of brown iron ore 2 is poured onto clay layer 1, which is a source of Fe ^{2+ ions} that will bind CN ^- ions to insoluble complexes. To activate the migration of Fe ²⁺ , an acidic reducing glue medium is created in the storage. To create this environment, a layer of peat 3 of 30 cm thickness is laid on a layer of brown iron ore 2, which will be a source of soluble fulvic acid, which will create an acidic reducing environment.

Слой торфа 3 засыпается слоем мелкой щебенки бурого железняка 4 толщиной 20-30 см, который предохраняет торф от всплытия и является дополнительным источником ионов Pe²⁺, которые возникают в процессе восстановления бурого железняка фульвиновой кислотой, поступающей из слоя торфа 3.Peat layer 3 is covered with a layer of small crushed stone of brown iron ore 4 with a thickness of 20-30 cm, which protects peat from flooding and is an additional source of Pe ^{2+ ions} that arise during the recovery of brown iron ore with fulvic acid coming from peat layer 3.

Для очистки водоема от тонкодисперсных веществ, представляющих кристаллически-коллоидные частицы ZnCN₂, CuCN₂, PbCN₂, PbSO₄, Fe₂CN₆ и др., предлагается вносить в хранилище электролиты Ca²⁺ или Mg²⁺ в форме CaCl₂, MgCl₂, MgSO₄ или морскую воду путем разбрызгивания(дождевания) этих растворов через систему труб 6. Электролиты будут вызывать коагуляцию тонкодисперсных веществ, содержащих ионы CN^-. Кроме того, ионы Са²⁺ и Mg²⁺ будут осаждать несвязанные ионы CN^- в виде слаборастворимых CaCN₂ и MgCN₂, которые в ассоциации с нерастворимыми соединениями и комплексами ионов CN^- с Fe²⁺ осядут на дно. В результате работы системы техногенных геохимических барьеров стоки очистятся от токсичных растворимых и нерастворимых продуктов цианирования.To clean the reservoir of fine particles, representing crystalline-colloidal particles of ZnCN ₂ , CuCN ₂ , PbCN ₂ , PbSO ₄ , Fe ₂ CN ₆ , etc., it is proposed to deposit Ca ²⁺ or Mg ²⁺ electrolytes in the form of CaCl ₂ , MgCl ₂ , MgSO ₄ or sea water by spraying (sprinkling) these solutions through a system of pipes 6. Electrolytes will cause coagulation of finely dispersed substances containing CN ^- ions. In addition, Ca ²⁺ and Mg ^{2+ ions} will precipitate unbound CN ^- ions in the form of poorly soluble CaCN ₂ and MgCN ₂ , which, in association with insoluble compounds and complexes of CN ^- ions with Fe ^{2+, will} settle to the bottom. As a result of the system of technogenic geochemical barriers, the effluents will be cleaned of toxic soluble and insoluble cyanidation products.

Техногенный осадок и слои 2,3,4 периодически должны удаляться из хранилища и заменяться свежими. Man-made sediment and layers 2,3,4 should be periodically removed from the storage and replaced with fresh ones.

Очищенная вода может снова использоваться в технологическом процессе цианирования. Purified water can again be used in the cyanidation process.

Котлован-хранилище является простым по конструкции и состоит из доступной и дешевой изоляции с использованием природных материалов. The storage pit is simple in design and consists of affordable and cheap insulation using natural materials.

Claims

Storage facility for industrial wastes of cyanidation of gold ores with sulfides, characterized in that it is made in the form of a foundation pit with insulating layers successively placed on the walls and bottom, made of: the first layer is montmorillonite clay, the second layer is crushed stone of brown iron ore, the third layer is peat, the fourth layer is crushed stone of brown iron ore, and is equipped with pipes for supplying electrolyte or sea water.