RU2826742C1

RU2826742C1 - Tailing dump

Info

Publication number: RU2826742C1
Application number: RU2024108148A
Authority: RU
Inventors: Иван Алексеевич Пыталев; Дмитрий Викторович Доможиров; Артём Александрович Сизиков
Original assignee: Иван Алексеевич Пыталев; Дмитрий Викторович Доможиров; Артём Александрович Сизиков
Filing date: 2024-03-27
Publication date: 2024-09-16

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention relates to mining industry and can be used as a structure for storage of dressing tailings having low density and high fluidity. Problem is solved by the fact that the tailing dump, including enclosing dam 1 and filtering dam 5, is equipped with a recycling water supply system, tailings treatment station 4, located on the section of main pulp line 15, wherein infiltration screen 6 is arranged on filtering dam slope surface while anti-filtration screen 10 is arranged on upstream slope surface of enclosing dam 1 within limits of clarified water deep-water pond zone 8. Invention makes it possible to increase efficiency of water clarification by means of liquid phase separation from solid phase of tail pulp at processing of ores, which cause low density and high fluidity of dressing tailings, with maximum retention of water in circulation. Wind effect on water in the pond is reduced, since the surface area of the water surface and the amount of free water in the compartment with the solid phase of the dressing tailings are considerably reduced.

EFFECT: increased efficiency of water clarification under conditions of ore processing, which cause low density and high fluidity of dressing tailings, and its maximum preservation in circulation.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано как сооружение при складировании хвостов обогащения, имеющих низкую плотность и высокую текучесть.The invention relates to the mining industry and can be used as a structure for storing enrichment tailings that have a low density and high fluidity.

Известно сооружение для размещения хвостов обогащения руд - хвостохранилища намывного типа, включающие ограждающую дамбу, пульпопроводы с пульповыпусками, гидроотвал, на площади которого расположен пруд осветленной воды с водозаборным колодцем (Справочник по проектированию рудных обогатительных фабрик. Книга 2, Том 2. Адамов Г.И., Баранов В.Ф., Бутусов Б.П., Елизаров Д.Б., Иванов Ю.С., Леонов Б.П., и др. Недра, Москва, 1988 г., стр. 160-163).A structure for storing ore beneficiation tailings is known - a tailings storage facility of the alluvial type, including a retaining dam, slurry pipelines with slurry outlets, a hydraulic dump, on the area of which a pond of clarified water with a water intake well is located (Handbook on the design of ore beneficiation plants. Book 2, Volume 2. Adamov G.I., Baranov V.F., Butusov B.P., Elizarov D.B., Ivanov Yu.S., Leonov B.P., et al. Nedra, Moscow, 1988, pp. 160-163).

Недостатком известного сооружения при складировании хвостов обогащения, имеющих низкую плотность и высокую текучесть, является невозможность формирования пруда осветленной воды в требуемом объеме вследствие значительной площади пляжной зоны. Под действием солнца и ветра с пляжной зоны происходит интенсивное испарение воды с последующим возникновением пыления, а в прудковой зоне возникающее волнение совместно с конвекцией способствуют переносу частиц нижних и донных слоев в поверхностные, препятствуя осветлению оборотной воды. Это приводит к дефициту и загрязнению осветленной оборотной воды.The disadvantage of the known structure for storing enrichment tailings, which have a low density and high fluidity, is the impossibility of forming a pond of clarified water in the required volume due to the significant area of the beach zone. Under the influence of the sun and wind from the beach zone, intensive evaporation of water occurs with subsequent dusting, and in the pond zone, the resulting waves together with convection contribute to the transfer of particles of the lower and bottom layers to the surface, preventing the clarification of the recycled water. This leads to a shortage and pollution of clarified recycled water.

Наиболее близким техническим решением является хвостохранилище, включающее ограждающую и фильтрующую дамбы, пруд осветленной воды с водосбросным колодцем. При этом фильтрующая дамба расположена непосредственно в акватории пруда осветленной воды и делит его на мелководную и глубоководную зоны (а.с. №987011, МПК Е02В 7/06).The closest technical solution is a tailings storage facility, including a protective and filter dam, a clarified water pond with a spillway. In this case, the filter dam is located directly in the clarified water pond and divides it into shallow and deep water zones (A.S. No. 987011, IPC E02B 7/06).

Недостатком известного хвостохранилища является низкая скорость и качество осветления воды и невозможность максимального ее сохранения в обороте вследствие того, что хвосты обогащения имеют высокую текучесть и низкую плотность, угол их растекания стремится к нескольким градусам, что не позволяет сформировать пруд достаточной глубины и вода с повышенной интенсивностью испаряется с поверхности пляжной и прудковой зон.The disadvantage of the known tailings storage facility is the low speed and quality of water clarification and the impossibility of its maximum preservation in circulation due to the fact that the enrichment tailings have high fluidity and low density, the angle of their spreading tends to several degrees, which does not allow the formation of a pond of sufficient depth and water evaporates with increased intensity from the surface of the beach and pond zones.

Техническая проблема заключается в повышении эффективности осветления воды в условиях переработки руд, обуславливающих низкую плотность и высокую текучесть хвостов обогащения, и максимальное ее сохранение в обороте.The technical problem is to increase the efficiency of water clarification under ore processing conditions, which determine the low density and high fluidity of enrichment tailings, and to maximize its preservation in circulation.

Технический результат заключается в создании хвостохранилища, позволяющего отделить жидкую и твердую фазы хвостовой пульпы, образующейся при переработке руд, обуславливающих низкую плотность и высокую текучесть хвостов обогащения с максимальным осветлением воды и сохранением ее в обороте, в том числе снижая ветровое воздействие на воду в прудковой зоне с осветленной водой, так как при этом значительно сокращается площадь зеркала водной глади и количество свободной воды в зоне с твердой фазой хвостов обогащения.The technical result consists in creating a tailings storage facility that allows for the separation of liquid and solid phases of tailing pulp formed during ore processing, causing low density and high fluidity of beneficiation tailings with maximum clarification of water and its preservation in circulation, including reducing the wind effect on water in the pond zone with clarified water, since this significantly reduces the area of the water surface and the amount of free water in the zone with the solid phase of beneficiation tailings.

Поставленная проблема решается тем, что в хвостохранилище, включающем ограждающую дамбу и фильтрующую дамбу, расположенную в акватории пруда осветленной воды с образованием глубоководной и мелководной зон, причем в глубоководной прудковой зоне с осветленной водой размещено водозаборное устройство, согласно изменению, оно снабжено системой оборотного водоснабжения, пунктом обработки хвостов, размещенным на участке магистрального пульпопровода, при этом на поверхности откосов фильтрующей дамбы установлен инфильтрационный экран, а на поверхности верхового откоса ограждающей дамбы, в пределах ограничивающих глубоководную прудковую зону с осветленной водой, установлен противофильтрационный экран.The stated problem is solved by the fact that in the tailings storage facility, including a protective dam and a filter dam located in the water area of the pond of clarified water with the formation of deep-water and shallow-water zones, and in the deep-water pond zone with clarified water a water intake device is located, according to the change, it is equipped with a recycling water supply system, a tailings processing point located on the section of the main pulp pipeline, while on the surface of the slopes of the filter dam an infiltration screen is installed, and on the surface of the upstream slope of the protective dam, within the limits of the deep-water pond zone with clarified water, an anti-filtration screen is installed.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the claimed invention is explained by drawings, where:

- на фиг.1 схематично представлена конструкция заявляемого хвостохранилища (вид сверху);- Fig. 1 schematically shows the design of the claimed tailings storage facility (top view);

- на фиг.2 изображена схема подачи хвостов обогащения и возврата осветленной оборотной воды в заявляемой конструкции хвостохранилища, разрез А-А на фиг.1;- Fig. 2 shows a diagram of the feeding of enrichment tailings and the return of clarified recycled water in the claimed design of the tailings storage facility, section A-A in Fig. 1;

- на фиг.3 представлена фильтрующая дамба, на откосах которой установлен инфильтрационный экран (вид Б).- Fig. 3 shows a filter dam, on the slopes of which an infiltration screen is installed (view B).

Хвостохранилище включает ограждающую дамбу 1 (фиг.1, 2), намываемые хвосты обогащения 2, распределительный пульпопровод 3, обеспечивающий рассредоточенный выпуск хвостовой пульпы, полученной на пункте обработке хвостов 4, фильтрующую дамбу 5. При этом на верховом и низовом откосах фильтрующей дамбы 5 сформирован инфильтрационный экран 6 (фиг.3). Указанный экран 6 обеспечивает разделение хвостовой пульпы на твердую 7 и жидкую фазы. Причем твердая фаза состоит из ядерной и пляжной зоны (фиг.3), а жидкая фаза - это глубоководная прудковая зона 8 с осветленной водой (фиг.1, 2).The tailings storage facility includes a containment dam 1 (Fig. 1, 2), washed enrichment tailings 2, a distribution slurry pipeline 3 providing for the dispersed discharge of the tailings pulp obtained at the tailings processing point 4, a filter dam 5. At the same time, an infiltration screen 6 (Fig. 3) is formed on the upstream and downstream slopes of the filter dam 5. The said screen 6 provides for the separation of the tailings pulp into a solid 7 and liquid phase. Moreover, the solid phase consists of a core and beach zone (Fig. 3), and the liquid phase is a deep-water pond zone 8 with clarified water (Fig. 1, 2).

Верховой откос ограждающей дамбы 1 в пределах, ограничивающих прудковую зону 8 с осветленной водой обустраивают противофильтрационным экраном 10 для предотвращения фильтрации осветленной воды за пределы хвостохранилища. В качестве противофильтрационного экрана 10 может быть использован синтетический материал, например, геомембраны. Либо материал природного происхождения, например, глина с толщиной слоя не менее 0,3 метра. Увеличение емкости хвостохранилища достигается наращиванием дамб по общему принципу намывных хвостохранилищ.The upstream slope of the enclosing dam 1 within the limits of the pond zone 8 with clarified water is equipped with an anti-seepage screen 10 to prevent the filtration of clarified water beyond the tailings storage facility. A synthetic material, such as geomembranes, can be used as an anti-seepage screen 10. Or a material of natural origin, such as clay with a layer thickness of at least 0.3 meters. The capacity of the tailings storage facility is increased by building up the dams according to the general principle of alluvial tailings storage facilities.

Хвостохранилище имеет систему оборотного водоснабжения, причем в зависимости от климатических, технических и экономических условий она может включать в себя: водозаборное устройство 9, водосборную канаву 11, насосную станцию 12, трубопровод оборотного водоснабжения 13. Водозаборное устройство 9 может реализовано в виде шандорного колодца с коллектором или в виде плавучей насосной станцией с магистральным трубопроводом (на фиг. не показано).The tailings storage facility has a circulating water supply system, which, depending on climatic, technical and economic conditions, may include: a water intake device 9, a water collection ditch 11, a pumping station 12, and a circulating water supply pipeline 13. The water intake device 9 may be implemented in the form of a stop well with a collector or in the form of a floating pumping station with a main pipeline (not shown in the figure).

Позицией 14 на фиг.1, 2 указана обогатительная фабрика, позицией 15 указан магистральный пульпопровод.Position 14 in Fig. 1, 2 indicates the enrichment plant, position 15 indicates the main pulp pipeline.

Хвостохранилище работает следующим образом.The tailings storage facility operates as follows.

С обогатительной фабрики 14 отходы переработки твердых полезных ископаемых (далее хвосты обогащения) подают через магистральный пульпопровод 15 на пункт обработки хвостов 4. Последний представляет собой устройство, снабженное емкостью с водой, в которую дозатором подают связывающий реагент (флокулянт) с последующим перемешиванием смеси. Далее насосом под давлением осуществляют принудительную подачу хвостов обогащения в магистральный пульпопровод 15 (фиг.1, 2). При этом по мере следования обработанных хвостов обогащения до распределительного пульпопровода 3 происходит их окончательное перемешивание. Далее из распределительного пульпопровода 3 осуществляют рассредоточенный выпуск обработанных хвостов обогащения в сторону фильтрующей дамбы 5. Причем фильтрующая дамба 5 может быть выполнена из скальных пород вскрыши для обеспечения ее конструктивной прочности, а также может быть использован различный строительный материал, например, щебень различных фракций или габионные конструкции. Фильтрующая дамба 5 может быть сформирована в одну или несколько очередей для обеспечения требуемой скорости возведения и повышения надежности конструкции. На откосах фильтрующей дамбы 5 сформирован инфильтрационный экран 6, который задерживая твердые частицы, при этом пропускает осветленную (отфильтрованную) воду в прудковую зону 8. Причем материал инфильтрационного экрана 6 может быть различным. В частности, он может быть выполнен из природного материала (сочетания скальных и рыхлых пород вскрыши) с толщиной слоя не менее 0,5 метров. Экран может быть выполнен из искусственного материала, например, синтетической перфорированной пленки, либо из строительных материалов (например, щебня), причем толщину слоя подбирают с учетом фильтрационных характеристик материала и гранулометрического состава хвостов.From the beneficiation plant 14, the waste from processing solid minerals (hereinafter referred to as beneficiation tailings) is fed through the main pulp pipeline 15 to the tailings processing point 4. The latter is a device equipped with a tank with water, into which a binding agent (flocculant) is fed by a dispenser, followed by mixing of the mixture. Then, a pump under pressure is used to force feed the beneficiation tailings into the main pulp pipeline 15 (Fig. 1, 2). In this case, as the processed beneficiation tailings follow the distribution pulp pipeline 3, they are finally mixed. Then, from the distribution pulp pipeline 3, the processed beneficiation tailings are released in a dispersed manner towards the filter dam 5. Moreover, the filter dam 5 can be made of overburden rocks to ensure its structural strength, and various construction materials can also be used, for example, crushed stone of various fractions or gabion structures. The filter dam 5 can be formed in one or several stages to ensure the required speed of construction and increase the reliability of the structure. An infiltration screen 6 is formed on the slopes of the filter dam 5, which, while retaining solid particles, passes clarified (filtered) water into the pond zone 8. Moreover, the material of the infiltration screen 6 can be different. In particular, it can be made of a natural material (a combination of rocky and loose overburden) with a layer thickness of at least 0.5 meters. The screen can be made of an artificial material, for example, a synthetic perforated film, or of building materials (for example, crushed stone), and the layer thickness is selected taking into account the filtration characteristics of the material and the granulometric composition of the tailings.

Далее посредством системы оборотного водоснабжения осветленная оборотная вода поступает на обогатительную фабрику 14. Для этого осветленная вода из прудковой зоны 8 через водозаборное устройство 9, например, шандорный колодец, подается посредством коллектора (на фиг. не показано) и водосборной канавы 11 на станцию оборотного водоснабжения 12, а затем по трубопроводу оборотного водоснабжения 13 поступает на обогатительную фабрику 14.Then, via the circulating water supply system, the clarified circulating water is fed to the beneficiation plant 14. For this purpose, the clarified water from the pond zone 8 is fed via the water intake device 9, for example, a stopper well, via a collector (not shown in the figure) and a water collection ditch 11 to the circulating water supply station 12, and then via the circulating water supply pipeline 13 to the beneficiation plant 14.

Совокупность признаков заявляемого изобретения позволяет повысить эффективность осветления воды путем отделения жидкой фазы от твердой фазы хвостовой пульпы при переработке руд, обуславливающих низкую плотность и высокую текучесть хвостов обогащения, с максимальным сохранением воды в обороте. Кроме того, обеспечивается снижение ветрового воздействия на воду в прудке, так как значительно сокращается площадь зеркала водной глади и количество свободной воды в зоне с твердой фазой хвостов обогащения. Обезвоженные хвосты в районе точек выпуска распределительного пульпопровода консолидируются в течение одного сезона намыва и могут выступать в качестве основания для наращивания высоты дамбы хвостохранилища.The set of features of the claimed invention allows to increase the efficiency of water clarification by separating the liquid phase from the solid phase of the tailing pulp during the processing of ores, which determine the low density and high fluidity of the enrichment tailings, with maximum conservation of water in circulation. In addition, the wind effect on the water in the pond is reduced, since the area of the water surface and the amount of free water in the zone with the solid phase of the enrichment tailings are significantly reduced. Dewatered tailings in the area of the outlet points of the distribution pulp pipeline are consolidated during one season of reclamation and can act as a basis for increasing the height of the tailings dam.

Claims

A tailings storage facility comprising a containment dam and a filter dam located in the water area of a pond of clarified water with the formation of deep-water and shallow-water zones, wherein a water intake device is located in the deep-water pond zone with clarified water, characterized in that it is equipped with a recycling water supply system, a tailings processing point located on a section of the main pulp pipeline, wherein an infiltration screen is installed on the surface of the slopes of the filter dam, and an anti-filtration screen is installed on the surface of the upstream slope of the containment dam within the limits limiting the deep-water pond zone with clarified water.