RU2663430C1 - Protective shield, formed during land retrofit, and method of formation the same - Google Patents
Protective shield, formed during land retrofit, and method of formation the same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2663430C1 RU2663430C1 RU2017143851A RU2017143851A RU2663430C1 RU 2663430 C1 RU2663430 C1 RU 2663430C1 RU 2017143851 A RU2017143851 A RU 2017143851A RU 2017143851 A RU2017143851 A RU 2017143851A RU 2663430 C1 RU2663430 C1 RU 2663430C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- phosphogypsum
- soil
- quarry
- dispersed
- Prior art date
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 37
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 9
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 9
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 35
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 8
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000010863 uranium mill tailing Substances 0.000 description 4
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052704 radon Inorganic materials 0.000 description 2
- SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N radon atom Chemical compound [Rn] SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005442 atmospheric precipitation Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
- B01J20/045—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium containing sulfur, e.g. sulfates, thiosulfates, gypsum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
- C09K17/02—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing inorganic compounds only
- C09K17/06—Calcium compounds, e.g. lime
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/32—Reclamation of surface-mined areas
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/34—Disposal of solid waste
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области создания сорбционных защитных экранов, которые могут быть использованы при рекультивации земель, содержащих техногенные отходы, и природных образований с повышенным радиационным фоном.The invention relates to the field of creating sorption protective screens that can be used in the reclamation of lands containing industrial wastes and natural formations with increased radiation background.
В результате деятельности предприятий, осуществляющих добычу и переработку урановых руд, редкоземельных элементов с ториевой минерализацией образуется огромное количество радиоактивных отходов, размещенных на поверхности земли в отвалах и хвостохранилищах.As a result of the activities of enterprises engaged in the extraction and processing of uranium ores, rare-earth elements with thorium mineralization, a huge amount of radioactive waste is generated, located on the surface of the earth in dumps and tailings.
Отвалы и хвостохранилища становятся источниками радиоактивного и химического загрязнения окружающей среды. Происходит загрязнение поверхностных и подземных вод, за счет вымывания токсичных и радиоактивных элементов из отвалов атмосферными осадками и поверхностными водотоками, а также атмосферы, за счет выделения радона, который переносится на расстояния свыше 4-5 км, или радиоактивной пыли, образующейся в результате выветривания и эрозии поверхностного слоя загрязненной территории.Dumps and tailings become sources of radioactive and chemical pollution of the environment. There is pollution of surface and groundwater due to leaching of toxic and radioactive elements from dumps by atmospheric precipitation and surface watercourses, as well as the atmosphere, due to the release of radon, which is transported over 4-5 km, or radioactive dust resulting from weathering and erosion of the surface layer of the contaminated area.
Подобные загрязненные земли требуют рекультивации и создания защитных экранов, обладающих высокими сорбционными свойствами.Such contaminated lands require reclamation and the creation of protective screens with high sorption properties.
Известен способ рекультивации территорий, содержащих радиоактивно загрязненные почвы, включающий снятие и захоронение радиоактивных почв и укладку на их месте потенциально-плодородных пород и почв (Авдеев O.K. и др. Экологические проблемы добычи радиоактивных руд. М., 1988, с. 52).A known method of reclamation of territories containing radioactively contaminated soils, including the removal and burial of radioactive soils and laying in their place potentially fertile rocks and soils (Avdeev O.K. and other Environmental problems of radioactive ore mining. M., 1988, p. 52).
Основными недостатками данного способа являются необходимость снятия и захоронения радиоактивно загрязненного слоя, что обусловливает его низкую эффективность. Из-за радиоактивной загрязненности территорий уранодобывающих предприятий и прилегающих к ним земель выбор направлений их рекультивации ограничен.The main disadvantages of this method are the need for removal and disposal of a radioactive contaminated layer, which makes it low efficient. Due to the radioactive contamination of the territories of uranium mining enterprises and adjacent lands, the choice of areas for their restoration is limited.
Известен способ создания экрана при рекультивации уранового хвостохранилища путем формирования на рекультивируемой поверхности экранирующего слоя защитного вещества толщиной не менее одного метра (RU 2057936, 1996).A known method of creating a screen for the reclamation of a uranium tailing dump by forming on the reclaimed surface a shielding layer of a protective substance with a thickness of at least one meter (RU 2057936, 1996).
Недостатки данного способа являются сложность технологии, кроме того имеет место ветровой разнос и эсхаляция радона в окружающую среду.The disadvantages of this method are the complexity of the technology, in addition, there is a wind separation and eschalation of radon into the environment.
Известен способ рекультивации нарушенных земель, согласно которому раздельно вынимают плодородный слой грунта и глинистый грунт. В полученную траншею укладывают с уплотнением слой фосфогипса, на который насыпают песок, глину и плодородный слой грунта до уровня поверхности (SU 1376965, 1088). Подобные способы описаны также в SU 1605957 и SU 1605958, 1990.A known method of reclamation of disturbed lands, according to which separately remove the fertile soil layer and clay soil. In the resulting trench, a layer of phosphogypsum is laid with compaction, onto which sand, clay and a fertile soil layer are poured to the surface level (SU 1376965, 1088). Similar methods are also described in SU 1605957 and SU 1605958, 1990.
Однако указанные способы предназначены для замедления или предупреждения глубинных процессов карстообразования, они не обеспечивают эффективной защиты окружающей среды от радиационного загрязнения.However, these methods are designed to slow down or prevent the deep processes of karst formation, they do not provide effective protection of the environment from radiation pollution.
Известен способ рекультивации почв, загрязненных радионуклидами, согласно которому бурят в почве скважины, возбуждают в них мощные вибрационные колебания в диапазоне 60 -1500 Гц в совокупности с нагнетанием в почву и грунт разупрочняющих растворов. Затем переходят на частоту вибровоздействия, равную частоте собственных колебаний почвы и грунта, и нагнетают в них раствор цеолита с добавкой 5 - 10% вяжущего. Создают до водоносного слоя защитный экран, состоящий из трех слоев цеолита, которые поглощают радионуклиды и предотвращают утечку радиоактивных флюидов в реки, озера и грунтовые воды. Слой цеолита создают на уровнях 1,5 - 2,0 м над водоносным слоем, 2 - 2,5 м от поверхности уровня почвы и на уровне зараженного поверхностного слоя почвы (RU 2028016, 1995).There is a method of reclamation of soils contaminated with radionuclides, according to which wells are drilled in the soil, powerful vibrational vibrations are excited in them in the range of 60-1500 Hz in conjunction with the injection of softening solutions into the soil and soil. Then they switch to a frequency of vibration exposure equal to the frequency of natural vibrations of the soil and soil, and zeolite solution with the addition of 5-10% binder is pumped into them. They create a protective screen up to the aquifer, consisting of three layers of zeolite, which absorb radionuclides and prevent the leakage of radioactive fluids into rivers, lakes and groundwater. A zeolite layer is created at the levels of 1.5 - 2.0 m above the aquifer, 2 - 2.5 m from the surface of the soil level and at the level of the infected surface soil layer (RU 2028016, 1995).
Известный способ обеспечивает эффективную защиту от радионуклидов, однако является достаточно сложным.The known method provides effective protection against radionuclides, however, is quite complicated.
Известен способ рекультивации земель, который включает создание экранирующего слоя. В качестве экранирующего материала используют отходы химической промышленности - нейтрализованный фосфогипс, который сушат до влажности 25-30% в течение 2,5-3 месяцев и разравнивают с уклоном осушенной поверхности не более 1,5 градусов. Затем наносят слоями одинаковой толщины 0,3-0,4 м потенциально плодородный грунт, например глинистый и сухой фосфогипс-мелиорант, перемешивают культиватором, разравнивают и уплотняют до 1,35-1,40 т/м. Далее наносят слои плодородной почвы и фосфогипса при соотношении толщины слоев 4:1, перемешивают культиватором, разравнивают, уплотняют. Проводят дискование и боронование поверхности. Изготавливают лунки для посадки деревьев, в которые вносят смесь фосфогипса, почвы и навоза в соотношении, обеспечивающем требуемую рН смеси (RU 2426291, 2011).A known method of land reclamation, which includes the creation of a shielding layer. As a shielding material, chemical industry waste is used - neutralized phosphogypsum, which is dried to a moisture content of 25-30% for 2.5-3 months and leveled with a slope of the dried surface of not more than 1.5 degrees. Then, potentially fertile soil, for example, clay and dry phosphogypsum ameliorant, is applied in layers of the same thickness, 0.3-0.4 m, mixed with a cultivator, leveled and compacted to 1.35-1.40 t / m. Next, layers of fertile soil and phosphogypsum are applied at a ratio of layer thickness of 4: 1, mixed with a cultivator, leveled, compacted. Disking and harrowing the surface. Wells are made for planting trees, into which a mixture of phosphogypsum, soil and manure is introduced in a ratio that ensures the required pH of the mixture (RU 2426291, 2011).
Данный способ позволяет утилизировать отходы производства фосфорных удобрений и обеспечивает создание лесопарковой зоны на загрязненной территории. Однако способ не обеспечивает эффективной защиты окружающей среды от загрязнений радионуклидами.This method allows you to utilize the waste production of phosphate fertilizers and ensures the creation of a forest park zone in the contaminated area. However, the method does not provide effective protection of the environment from contamination with radionuclides.
Известный способ обеспечивает эффективную защиту от радионуклидов, однако является достаточно сложным.The known method provides effective protection against radionuclides, however, is quite complicated.
Задачей настоящего изобретения разработка защитного экрана, формируемого при рекультивации загрязненных земель с повышенным радиационным фоном, который позволяет обеспечить эффективную защиту среды от радионуклидов и упрощение технологии формирования защитного экрана.The objective of the present invention is the development of a protective screen formed during the remediation of contaminated land with an increased radiation background, which allows for effective protection of the environment from radionuclides and simplification of the technology for forming a protective screen.
Поставленная задача решается предлагаемым защитным экраном, формируемым при рекультивации загрязненных земель с повышенным радиационным фоном, который выполнен двухслойным, при этом нижний экранирующий слой состоит из уплотненного нейтрализованного фосфогипса - отхода производства экстракционной фосфорной кислоты, содержащего сульфат кальция - 12÷20 мас. % (в пересчете на серу), соединения фосфора - 1,5±0,5 мас. % (в пересчете на Р2О5), оксиды редкоземельных элементов - 1,0÷2,0 мас. %, имеющего влажность не более 40 мас. %, а верхний экранирующий слой состоит из смеси упомянутого нейтрализованного фосфогипса и природного дисперсного осадочного грунта при их массовом соотношении, равном (0,6÷1,1):(8÷9,5), соответственно.The problem is solved by the proposed protective screen, formed during the restoration of contaminated lands with an increased radiation background, which is made two-layer, while the lower screening layer consists of compacted neutralized phosphogypsum - waste production of extraction phosphoric acid containing calcium sulfate - 12 ÷ 20 wt. % (in terms of sulfur), phosphorus compounds - 1.5 ± 0.5 wt. % (in terms of P 2 About 5 ), rare earth oxides - 1.0 ÷ 2.0 wt. % having a moisture content of not more than 40 wt. %, and the upper shielding layer consists of a mixture of the aforementioned neutralized phosphogypsum and natural dispersed sedimentary soil at their mass ratio equal to (0.6 ÷ 1.1) :( 8 ÷ 9.5), respectively.
Предпочтительно, дисперсный осадочный грунт представлен суглинком или мергелистой глиной, при этом он может дополнительно содержать песок, гравий, гальку.Preferably, the dispersed sedimentary soil is represented by loam or marly clay, while it may additionally contain sand, gravel, pebbles.
Согласно изобретению, толщина нижнего экранирующего слоя предпочтительно составляет не менее 1,2 метра, а толщина верхнего экранирующего слоя составляет 1,5-4 метра.According to the invention, the thickness of the lower shielding layer is preferably not less than 1.2 meters, and the thickness of the upper shielding layer is 1.5-4 meters.
Поставленная задача решается также предлагаемым способом создания защитного экрана, охарактеризованного выше, который включает разметку контура карьера загрязненного участка, подлежащего рекультивации, формирование углубления по центру карьера, послойную выемку грунта из карьера в направлении от центра карьера к периферии, формирование в карьере двухслойного защитного экрана, при этом вначале формируют нижний слой, содержащий уплотненный нейтрализованный фосфогипс, затем формируют верхний слой, содержащий смесь упомянутого фосфогипса и природного дисперсного осадочного грунтаThe problem is also solved by the proposed method of creating a protective screen, described above, which includes marking the contour of the quarry of the contaminated area to be recultivated, forming a recess in the center of the quarry, layer-by-layer excavation from the quarry in the direction from the center of the quarry to the periphery, formation of a two-layer protective screen in the quarry, first, a lower layer containing compacted neutralized phosphogypsum is formed, then an upper layer containing a mixture of said phosphogypsum is formed Ips and natural dispersed sedimentary soil
Согласно способу, в качестве природного дисперсного осадочного грунта преимущественно используют грунт первой выемки.According to the method, the soil of the first excavation is mainly used as a natural dispersed sedimentary soil.
Фосфогипс, который используют для осуществления изобретения, является отходом производства экстракционной фосфорной кислоты, технология производства которой предусматривает следующее.Phosphogypsum, which is used to carry out the invention, is a waste product from the production of extraction phosphoric acid, the production technology of which includes the following.
Фосфогипсовую суспензию, полученную в экстракторах в процессе химического взаимодействия апатитового концентрата и серной кислоты, фильтруют на карусельных вакуум-фильтрах, где отделяется экстракционная кислота. Осадок фосфогипса после тщательной промывки водой от фосфорной кислоты, смывают оборотной дамбовой водой в реактор-нейтрализатор. В реакторе-нейтрализаторе фосфогипсовая пульпа при перемешивании мешалкой нейтрализуется от остаточной кислотности известковым раствором (10% р-р Са(ОН)2) до рН 5,5-8,0 и откачивается в карту для намыва нейтрализованного фосфогипса, который далее подвергают обезвоживанию и уплотнению до нормируемых показателей по влажности.Phosphogypsum suspension obtained in extractors during the chemical interaction of apatite concentrate and sulfuric acid is filtered on rotary vacuum filters, where the extraction acid is separated. The precipitate of phosphogypsum after a thorough washing with water from phosphoric acid is washed off with circulating dyke water in a neutralizing reactor. In a neutralizing reactor, the phosphogypsum pulp, with stirring, is neutralized from residual acidity with a lime solution (10% solution of Ca (OH) 2 ) to a pH of 5.5-8.0 and is pumped into a card to wash neutralized phosphogypsum, which is then subjected to dehydration and compaction to normalized moisture indicators.
Сущность изобретения поясняется примерами создания защитных экранов, использованных при рекультивации урановых хвостохранилищ.The invention is illustrated by examples of the creation of protective screens used in the reclamation of uranium tailings.
Пример 1.Example 1
Процесс рекультивации урановых хвостохранилищ включает нанесение разметки контура карьера вначале на картах местности, а потом непосредственно на территории. Предварительные расчеты определяют количество слоев грунта, которые предстоит рекультивировать. Глубина каждого слоя соответствует расстоянию заглубления рабочих органов агрегата для выемки грунта. Затем по центру карьера формируют углубление на глубину первого слоя, устанавливают агрегат непрерывного действия по выемке грунта перед углублением и опускают в углубление его рабочий орган по откосу углубления. Разработку грунта ведут от углубления к периферии карьера. После полной выемки грунта из первого слоя формируют двуслойное покрытие (защитный экран). Вначале формируют первый (нижний) слой толщиной 1,2 метра из уплотненного нейтрализованного фосфогипса, содержащего сульфат кальция - 12 мас. % (в пересчете на серу), соединения фосфора - 1,0 мас. % (в пересчете на Р2О5), оксиды редкоземельных элементов - 2,0 мас. %, и имеющего влажность 40 мас. %. Затем укладывают второй (верхний) слой толщиной 4,0 метра, состоящий из смеси уплотненного нейтрализованного фосфогипса указанного состава и грунта на основе мергелистой глины, взятых в массовом соотношении 0,6 к 8.The process of reclamation of uranium tailings involves marking the contour of the quarry first on the maps of the area, and then directly on the territory. Preliminary calculations determine the number of soil layers to be reclaimed. The depth of each layer corresponds to the depth of the working bodies of the unit for excavation. Then, in the center of the quarry, a depression is formed to the depth of the first layer, a continuous aggregate is installed to excavate the soil before the depression, and its working body is lowered into the depression along the slope of the depression. Soil development is conducted from the recess to the periphery of the quarry. After complete excavation from the first layer, a two-layer coating is formed (protective shield). First, the first (lower) layer is formed 1.2 meters thick from compacted neutralized phosphogypsum containing calcium sulfate - 12 wt. % (in terms of sulfur), phosphorus compounds - 1.0 wt. % (in terms of P 2 About 5 ), rare earth oxides - 2.0 wt. %, and having a moisture content of 40 wt. % Then lay the second (upper) layer 4.0 meters thick, consisting of a mixture of compacted neutralized phosphogypsum of the specified composition and soil on the basis of marly clay, taken in a mass ratio of 0.6 to 8.
При получении смеси для второго (верхнего) слоя защитного экрана в качестве грунта использовали грунт первой выемки, который представляет собой мергелистую глину с содержанием гравия и гальки порядка 10 мас. %.Upon receipt of the mixture for the second (upper) layer of the protective shield, the soil of the first excavation, which is marl clay with gravel and pebble content of about 10 wt. %
Пример 2.Example 2
Способ осуществляют также как в примере 1. После полной выемки грунта из первого слоя формируют двуслойный защитный экран. Формируют первый (нижний) слой из уплотненного нейтрализованного фосфогипса толщиной 1,5 метра, который содержит содержащего сульфат кальция - 20 мас. % (в пересчете на серу), соединения фосфора -2,0 мас. % (в пересчете на Р2О5), оксиды редкоземельных элементов - 1,0 мас. %, имеющего влажность 40 мас. %. Далее укладывают второй (верхний) экранирующий слой толщиной 1,5 метра, состоящий из смеси указанного нейтрализованного фосфогипса и грунтов на основе суглинка, взятых в массовом соотношении 1,1 к 9,4.The method is carried out also as in example 1. After complete excavation from the first layer, a two-layer protective screen is formed. The first (lower) layer is formed from compacted neutralized phosphogypsum with a thickness of 1.5 meters, which contains calcium sulfate-containing 20 wt. % (in terms of sulfur), phosphorus compounds -2.0 wt. % (in terms of P 2 About 5 ), rare earth oxides - 1.0 wt. % having a moisture content of 40 wt. % Then lay the second (upper) screening layer with a thickness of 1.5 meters, consisting of a mixture of the specified neutralized phosphogypsum and soil based on loam, taken in a mass ratio of 1.1 to 9.4.
При получении смеси для второго (верхнего) слоя, описанного выше, в качестве грунта использовали грунт первой выемки, который представлял собой мелкопесчаный суглинок.When obtaining the mixture for the second (upper) layer described above, the soil of the first excavation, which was fine sandy loam, was used as soil.
Согласно примерам 1 и 2, на участке, имеющем повышенный радиационный фон, который подвергают рекультивации, сформирован двухслойный защитный экран.According to examples 1 and 2, in the area having an increased background radiation, which is subjected to reclamation, a two-layer protective shield is formed.
Эффективность защитного экрана, полученного согласно примерам 1 и 2, является достаточно высокой, что подтверждается следующими конкретными показателями (таблица 1)The effectiveness of the protective screen obtained according to examples 1 and 2 is high enough, which is confirmed by the following specific indicators (table 1)
Примечание (*): традиционный способ захоронения хвостов - нейтрализации известью до рН=7,5 - 8,0 после извлечения урана с дальнейшим захоронением нейтрализованной пульпы в хвостохранилище.Note (*): the traditional method of burial of tailings is neutralization with lime to pH = 7.5-8.0 after uranium extraction with further burial of neutralized pulp in the tailing dump.
Искусственная насыпь, образующаяся в результате складирования рекультивируемых земель, представляет собой геометрическое тело в виде неправильной усеченной пирамиды. Возможная высота отвального уступа зависит в основном от физико-механических свойств складируемых пород и пород, лежащих в основании отвала, а также от средств механизации отвальных работ.An artificial embankment, formed as a result of storage of reclaimed land, is a geometric body in the form of an irregular truncated pyramid. The possible height of the dump ledge depends mainly on the physicomechanical properties of the stored rocks and rocks lying at the base of the dump, as well as on the mechanization of the dumping operations.
Угол откоса отвальных уступов обычно равен углу естественного откоса пород, размещаемых в отвале. Он также подбирается в зависимости от физико-механических свойств пород, их степени разрыхления и влажности.The slope angle of the dump benches is usually equal to the angle of repose of the rocks placed in the dump. It is also selected depending on the physical and mechanical properties of the rocks, their degree of loosening and moisture.
В зависимости от места расположения отвала по отношению к конечному контуру карьера различают внутренние отвалы, располагаемые в выработанном пространстве, и внешние отвалы, располагаемые за конечным контуром карьера. Использование внутренних отвалов позволяет сократить расстояние перемещения вскрыши и не отчуждать дополнительные площади под отвалы, сокращая тем самым объемы рекультивации земель.Depending on the location of the blade in relation to the final contour of the quarry, there are internal dumps located in the mined-out space and external dumps located behind the final contour of the quarry. The use of internal dumps allows to reduce the distance of overburden movement and not to alienate additional areas for dumps, thereby reducing the volume of land reclamation.
В случае разработки горизонтальных или пологих урановых хвостохранилищ, имеющих значительную мощность (40-50 и более м), одновременно создают как внутренние, так и внешние отвалы. Вскрышу нижних уступов складируют на внутренних отвалах, а вскрышу верхних -на внешних.In the case of the development of horizontal or gentle uranium tailings with significant thickness (40-50 or more m), both internal and external dumps are created at the same time. Overburden of the lower ledges is stored on the internal dumps, and overburden of the upper ones - on the external ones.
Компоненты, используемые в процессе рекультивации, способствуют консервации отходов и препятствуют движению по поверхности отвала грунтовых и дождевых вод.The components used in the reclamation process contribute to the conservation of waste and prevent the movement of ground and rainwater on the surface of the dump.
Как видно из представленных примеров, изобретение характеризуется простотой, обеспечивает эффективную защиту окружающего пространства от радионуклидов за счет заявленного защитного экрана. Кроме того, изобретение обеспечивает утилизацию отхода химической промышленности (фосфогипса).As can be seen from the presented examples, the invention is characterized by simplicity, provides effective protection of the surrounding space from radionuclides due to the claimed protective screen. In addition, the invention provides waste disposal of the chemical industry (phosphogypsum).
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143851A RU2663430C1 (en) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Protective shield, formed during land retrofit, and method of formation the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143851A RU2663430C1 (en) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Protective shield, formed during land retrofit, and method of formation the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2663430C1 true RU2663430C1 (en) | 2018-08-06 |
Family
ID=63142719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017143851A RU2663430C1 (en) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Protective shield, formed during land retrofit, and method of formation the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2663430C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1605957A1 (en) * | 1989-03-07 | 1990-11-15 | В. Л. Зв гинцев, Г. Л. Зв гинцев и Т. Г. Зв гинцева | Method of recultivation of disturbed soil |
| SU1764535A1 (en) * | 1990-04-02 | 1992-09-30 | Производственное объединение "МАЯК" | Method for recultivation of tailings dump |
| RU2426291C1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-08-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Method of biological reclamation of contaminated lands in maps of sludge reservoirs of chemical industry wastes |
| RU2515578C1 (en) * | 2012-11-01 | 2014-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") | Toxic and nuclear waste disposal |
| RU2567869C1 (en) * | 2014-08-12 | 2015-11-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии) | Method of remediation of soils contaminated with radioactive cesium |
-
2017
- 2017-12-14 RU RU2017143851A patent/RU2663430C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1605957A1 (en) * | 1989-03-07 | 1990-11-15 | В. Л. Зв гинцев, Г. Л. Зв гинцев и Т. Г. Зв гинцева | Method of recultivation of disturbed soil |
| SU1764535A1 (en) * | 1990-04-02 | 1992-09-30 | Производственное объединение "МАЯК" | Method for recultivation of tailings dump |
| RU2426291C1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-08-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Method of biological reclamation of contaminated lands in maps of sludge reservoirs of chemical industry wastes |
| RU2515578C1 (en) * | 2012-11-01 | 2014-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") | Toxic and nuclear waste disposal |
| RU2567869C1 (en) * | 2014-08-12 | 2015-11-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии) | Method of remediation of soils contaminated with radioactive cesium |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2655548C1 (en) | Method for recultivation of open-pit workings | |
| Weber et al. | Properties of soil materials derived from fly ash 11 years after revegetation of post-mining excavation | |
| RU2491135C1 (en) | Soil slurry-ground mixture (versions) for remediation of disturbed lands and method of remediation of borrow pits and disturbed lands | |
| Gumenik et al. | Current condition of damaged lands by surface mining in Ukraine and its influence on environment | |
| CN108637003A (en) | A kind of regulation method based on 20 meters or less backfill pollutions of chromium | |
| Gidigasu et al. | The mode of formation, nature and geotechnical characteristics of black cotton soils-a review | |
| Danilov et al. | Effective methods for reclamation of area sources of dust emission | |
| CN113820383A (en) | Waste resin powder piling point soil pollution risk control method based on covering and blocking technology | |
| Gore | Geotechnical characterization of bauxite residue (red mud) | |
| Roy | Phytoreclamation of abandoned acid mine drainage site after treatment with fly ash | |
| Adeyeri | Technology and practice in geotechnical engineering | |
| Sandil et al. | Soil contamination from construction projects | |
| RU2663430C1 (en) | Protective shield, formed during land retrofit, and method of formation the same | |
| RU2274750C1 (en) | Method for land reclamation in the case of land corruption by opened deposit development | |
| RU2654906C2 (en) | Method of reconstruction of barrow pits for building of cemetery | |
| RU2529037C1 (en) | Method to restore abandoned pits for construction of cemetery | |
| RU2611075C1 (en) | Method of tailing dump in mountain trenches recultivation | |
| RU2661831C1 (en) | Method for the disposal of drilling muds with the production of environmentally friendly soil | |
| Shayesteh et al. | Assessment of one and two-dimensional molecular diffusion of chloride ion through ceramic powder waste-bentonite mixture as landfill liner | |
| Chernysh | Recycling of radioactive phosphogypsum wastes | |
| Weber et al. | Reprint of" Properties of soil materials derived from fly ash 11 years after revegetation of post-mining excavation" | |
| Butalia et al. | The utilization of flue-gas desulfurization materials | |
| RU2802741C1 (en) | Method for processing drill cuttings to obtain reclamation soil for technical and biological reclamation | |
| RU2162918C1 (en) | Method of eliminating drillings accumulation pit | |
| RU2611750C1 (en) | Method for recovery of exhausted open pits for construction of cemetry |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191215 |