книги / Проектирование и эксплуатация хвостовых хозяйств обогатительных фабрик

Намывная дамба хвостохраиилища (первого поля) имеет наи­ большую высоту 35 м, длину по гребню 6900 м, ширину намыв­ ного пляжа от 80 до 600 м, заложение низового откоса — от 1 : 3,4 до 1 : 4, заложение верхового откоса (уклоп намывного пляжа) —

Намывная дамба хвостохраиилища сложена из отвальных хвостов после обогащения смешанных и сульфидных руд по схемам коллективной флотации с последующим разделением коллектив­ ного копцонтрата и получением медного и молибденового кон­ центратов. Основные минералы в руде — халькозин, халько­ пирит, хризоколла, молибденит, борнит, ковеллин, азурит, бромантит и куприт.

Намывная дамба возводится зенитным способом намыва со сред­ ней интенсивностью 2,5 м в год. Намыв пляжа производится

371

участками длиной 400—500 м через фанерные трубы диаметром 200 мм. Расстояние между выпусками 15—20'м. На двух нитках распределительного пульповода в работе находится от 20 до 36 выпусков диаметром 100 мм. Распределительный пульповод пере­ кладывается через 6—8 м по высоте.

Дамбочки обвалования отсыпаются экскаватором и бульдо­ зером из крупнозернистых хвостов намывного пляжа хвостохранилища. Высота дамбочек обвалования 2—2,5 м, заложения отко­

Средней Азии особых затруднений не вызывает. В самый холодный период зимы намыв производится из 5—6 сосредоточенных вы­ пусков, ззведенных внутрь хвостохранилища на 100 м.

Емкость хвостохранилища, образуемая дамбочками обвалова­ ния и намывным пляжем, заполняется тонкими фракциями хво­ стов, непосредственно уносимых потоками пульпы, т. е. в процессе намыва происходит естественное заполнение емкости хвосто­ хранилища.

Внешний откос намывной дамбы предохраняется от пыления слоем гравийно-галечникового груцта толщиной 0,5 м.

Отстойный пруд хвостохранилища имеет объем от 1 до 2 млн. м3, площадь — 1,21 млн. м2, среднюю глубину — от 0,8 до 1,6 м, максимальную глубину — от 2 до 3 м, толщину ледяного покрова

взимний период— от 5 до 8 см.

Сначала эксплуатации первого поля хвостохранилища до

1972 г. замыты хвостами и выведепы из эксплуатации:

первый водоприемпый железобетонный колодец шандорного типа, высотой 11 м;

второй водоприемный железобетонный колодец шандорного типа, высотой 22 м;

водосбросный железобетонный безнапорный коллектор высотой 1,8 м, шириной 1,25 м (в свету) и длиной 1204 м.

На первом поле хвостохранилища находятся в эксплуа­ тации:

водоприемный стальной колодец шандорного типа, с размерами сечения в плане 3,3 X 3,3 м, высотой 36,5 м;

напорный водосбросный коллектор из двух стальных труб диаметром 1020 мм в железобетонной оболочке длиной 400 м.

На втором ноле хвостохранилища находятся в эксплуатации: водоприемный железобетонный колодец шандорного типа, с раз­ мерами сечения в плане 4,0 х 4,8 м, высотой 14 м;

напорный водосбросный коллектор из двух стальных труб диаметром 1220 мм в железобетонной оболочке длиной 1039 м.

От хвостохранилища до насосной станции оборотного водо­ снабжения вода поступает по двум стальным трубам диаметром

372

1020 мм, длиной 3400 м, уложенным в траншее на гравийно­ песчаной подготовке с обратной засыпкой.

Штат обслуживающего персонала: дежурного— 17 чел., ре­ монтного — 17 чел.; ИТР — 2 чел.

Парк механизмов и оборудования: экскаваторы Д-061—1 шт. и

Магистральные водоводы оборотной воды проложены на по­ верхности земли в две нитки из стальных труб диаметром 800 мм, длиной по 4000 м.

Магистральные водоводы технической воды проложены в земле в две нитки из стальпых труб диаметром 600 мм, длиной по 4000 м. Всо водоводы рабочие. В процессе эксплуатации происходит зарастание водоводов оборотной воды на толщину 10—25 мм осадками солей кальция на внутренней поверхности труб.

Насосная станция оборотной воды заглублена на 4,5 м. Длина здания — 23 м, ширина 11 м, высота — 6 м.

В насосной станции оборотной воды установлены три насоса типа 22 НДС (два рабочих и один резервный) производительностью 4700 м3/ч и напором 90 м вод. ст. Срок службы насосов — 5—7 лет.

Численность обслуживающего персонала: дожурното — 6 чел.; ремонтного — 11 чел.; ИТР — 2 чел.

Хвостовое хозяйство никелевой обогатительной фабрики

Проектное задание и рабочие чертежи выполнены институтом Механобр. Первая очередь принята в эксплуатацию в 1965 г.

Проектная емкость хвостохранилища — 110—120 млн. м3, срок эксплуатации — 17—20 лот. К 1973 г. в хвостохранилище уложено 25 млн. м3 хвостов.

373

Балансовая стоимость сооружений хвостового хозяйства соста* вляет 8173,2 тыс. руб., в том числе: системы гидротранспорта — 2794,2 тыс. руб., дамбы хвостохранилища — 3686,0 тыс. руб., системы укладки хвостов — 551,0 тыс. руб., системы оборотного водоснабжения — 1141,0 тыс. руб. Система очистки сточных вод отсутствует.

Удельная стоимость гидротранспорта и укладки 1 т хвостов — 22,8 коп., возврата 1 м3 оборотной воды — 1,23 коп.

Штат обслуживающего персонала: дежурного — 26 чел., ИТР — 2 чел.

Для ремонтных работ персонал привлекается пз службы глав­ ного механизма обогатительной фабрики.

В зимний период 1968—69 г. наблюдались перебои в работе оборотного водоснабжения, связанные с недостаточным объемом отстойного пруда и намораживанием пульпы на пляже. Причиной явилось уположенио поверхности пляжа до 1 : 200—1 : 300 при достижении топины помола руды 80% и более класса—74 микрона и недостаточная площадь хвостохранилища, обусловливающая не­ обходимость круглогодичного намыва с интенсивностью 3—4 м в год в условиях Заполярья. В сентябре 1970 г. произошел размыв дамбы хвостохранилища на ГК 47 с выносом 25 тыс. м3 намытых хвостов и насыпных грунтов из тола намывной дамбы. Причиной явился прорыв пульповода по сварному шву в результате местной просадки дамбы.

Система гидравлического транспорта хвостов. Хвостовая

счете на соду — 520—630; ксаптогенат — 2,8—15,8; аэрофлот — 7—18,5; окисляемость — 5—10; никель — 0,06—0,12; медь — 0,02-0,05.

Магистральные пульповоды из стальных труб диаметром 800 /мм уложены в две нитки от обогатительной фабрики до пульпонасос­ ной станции длиной 800 м и в одну замкнутую нитку длиной-9000 м.

Срок службы пульповодов на уклонах — от 1 до 3 лет, на ровных участках — от 3 до 9 лот.

Гидротранспорт хвостов осуществляется по правой (нижней) трассе пульповода напорно-самотечным способом, по левой (верх­ ней) трассе — напорно-принудительным способом посредством грунтовых насосов, расположенных в пульпонасосной станции.

Пульпонасосная станция расположена в 800 м от главного корпуса обогатительной фабрики. Размер здания пульпонасосной станции: длина— 46 м, ширина — 18 м, высота — 11,5 м. В на­ сосной установлены 3 грунтовых насоса 20Гр-8т (1 рабочий и 2 ре-

374

зорвных). Характеристика грунтовых насосов: расход — 4000 M3/<J; папор — 45 м в ст.; мощность электродвигателя — 1600 кВ.

Срок службы грунтовых насосов — больше 3 лет, в том числе: сальник — 700 ч; подшипник — 2000—2700 ч.

Всасывающие патрубки насосов присоединены непосредст­ венно к пульповоду.

Дежурный обслуживающий персонал состоит из 5 человек; ремонтного нет (персонал привлекается из службы главного механика фабрики); ИТР нет.

Система гидравлической укладки хвостов. Насыпная (пионер­ ная) дамба хвостохранилища возведена из песка с пригрузкой верхового откоса слоем моренного грунта, низового — раститель­ ным грунтом с торфом и в нижней части гравийпо-галечниковым грунтом толщиной 1—1,5 м. Наибольшая высота — 13,5 м, мини­ мальная ширина по гребню — 6 м, заложение верхового откоса — 1 : 2—1 : 2,5, низового от 1 : 2,5 до 1 : 4, длина — 6000 м, объем насыпи — 1200 тыс. м3.

Намывная дамба хвостохранилища имеет наибольшую высоту

горизонта высоких вод (ГВВ) — 0,5 м.

Намывная дамба хвостохранилища сложена из отвальных хвостов обогащения руды по схеме коллективной сульфидной фло­ тации при измельчении до 80—82% —0,074 мм.

Отвальные хвосты содержат следующие основные минералы: оливинито-серицитовые, серпентиновыо, тальковые, хлоритовые, слюдяные и кальцитовыс' с сульфидным и магнетитовым оруде­ нением.

Намывная дамба возводится зенитным способом намыва со средней интенсивностью 3 м в год. Намыв пляжа производится участками длиной до 700 м с использованием фанерных труб диаметром 100 мм.

Расстояние между выпусками 10—15 м, одновременно работает до 70 выпусков. Всего на распределительном пульповоде 281 вы­ пуск диаметром 100 мм и три сосредоточенных выпуска диаметром 500 мм, через которые сбрасывается 20—30% пульпы. Распреде­ лительный пульповод перекладывается через 6—9 м по высоте.

Дамбочки обвалования отсыпаются ежегодно из хвостов, гра­ велисто-песчаных привозных грунтов и с 1971 г. — из скальной вскрыши карьера (рудника) с экранированием верхового откоса хвостами, песчаными или моренными грунтами. Отсыпка дамбочек обвалования привозным грунтом производится автосамосвалами БелАЗ-540 грузоподъемностью 27 т, хвостами — экскаватором (драглайн) ЭТ-3 с ковшом вместимостью 0,45 м3 и бульдозером С-100.

375

Намыв дамбы в зимний период в условиях Заполярья произ­ водится так же, как и летом. В теле,намывной дамбы имеются прослойки мерзлых хвостов и льда. Хвостохранилище запол­ няется на 70—80% через выпуски диаметром 100 мм и на 30—20% через выпуски диаметром 500 мм. Внешний откос намывной дамбы не предохраняется от пыления, которое наблюдается только летом

типа и водосбросный напорный коллектор диаметром 1000 мм поступает в насоспую станцию оборотного водоснабжения.

Штат обслуживающего персонала: дежурного —12 чел., ре­ монтного нет (привлекается персонал из службы главного меха­ ника фабрики); ИТР — 1 чел.

Парк механизмов и оборудования: экскаватор драглайн ЭТ-3 — 1 шт.; бульдозер С-100 — 1 шт.; трубоукладчик С-108М — 1 шт.; вездеход — 1 шт.; лодка двухвесельпая — 1 шт.

Система оборота осветвленной воды. Расход оборотной воды

Магистральный водовод оборотной воды проложен по поверх­ ности земли в полувыемке полунасыпи в одну нитку из стальных труб диаметром 800 мм, длиной 4500 м. В процессе эксплуатации зарастания водовода отложениями солей не зафиксировано.

Здание насосной станции оборотной воды имеет следующие размеры: длина 36 м, ширина — 18,5 м, высота — 10,4 м.

В насосной станции оборотной воды установлены 3 насоса типа 28М — 12 х 2В (два рабочих и один резервный) с подачей каждый 2700—3000 м3/ч, напором 150 м вод. ст., с электродвига­ телями мощностью 2000 кВ. В пасосной имеется крап мостовой грузоподъемностью 15 т и шириной пролета 10,5 м.

376

Обслуживающий дежурный персонал состоит из 5 чел.; ре­ монтного нет (привлекается из службы главного механика фаб­ рики); ИТР нет.

Хвостовое хозяйство вольфрамо­ молибденовой обогатительной фабрики

Проектное задание и рабочие чертежи выполнены институтом Механобр. Первая очередь принята в эксплуатацию в 1967 г. Проектная вместимость первой очереди хвостохранилища —. 27 млн. м3. К 1973 г. в хвостохранилище уложено 15 млн. м3 хвостов. Балансовая стоимость сооружений системы гидротранс­ порта — 4,2 млн. руб.

Удельная стоимость гидротранспорта и укладки 1 т хвостов — 12 коп., химической очистки 1 м3 сточных вод — 0,03 коп. Штат обслуживающего персонала: дежурного — 27 чел., ИТР — 2 чел.

Система гидравлического транспорта хвостов. Хвостовая пульпа имеет следующую характеристику: расход — 1860 м3/ч, Т : Ж = 1 : 3,5-

Плотность твердого — 2,85 г/см3, содержание фракций —0,074 мм составляет 61%. Хвосты при выходе с обогатительной фабрики содержат в %: кварца 21, пироксена 46, гранита 16, кальция 5, волластонита 0,5, платоклаза 0,5, пироксепового роговика 5, биотитового роговика 6. Имеются также аморфные соли углекислого и сернокислого кальция, железистые соединения и в небольшом количество аморфная кремнекислота.

Магистральные пульповоды из стальных труб диаметром 630 мм уложены в две нитки (одна резервная) от обогатительной фабрики до хвостохранилища длиной 11 200 м. Распределительный пульповод из стальпых труб диаметром 530 мм уложен по дамбе в одну нитку длиной 1800 м.

Срок службы пульповодов па горизонтальных участках — 8 лет.

Гидротранспорт хвостов осуществляется напорно-самотечным способом.

Система гидравлической укладки хвостов. Насыпная (пионер­ ная) дамба хвостохранилища возведена из гравийно-галечпико- вого грунта. Наибольшая высота — 10 м, минимальная ширина по гребню — 7 м, заложение верхового откоса — 1 : 2,5, низо­ вого — 1 : 1,5, длина — 1520 м, объем насыпи — 620 тыс. м3.

Намывная дамба хвостохранилища имеет наибольшую высоту 59,5 м (май 1973 г.), длину по гребню — от 1500 до 1800 м, ширину намывного пляжа — от 110 до 350 м, заложение низового откоса —

377

хвосты содержат от 56 до 65% скарнов и от 35 до 44% роговиков. Намывная дамба возводится зенитным способом намыва со средней интенсивностью 10—12 м в год. Намыв пляжа произ­ водится участками длиной 100—120 м с применением стальных

и фанерных труб диаметром 150 мм.

Расстояние между выпусками 10 м, одновременно работает 10—12 выпусков. Часть расхода пульпы сбрасывается с торца пульповода. Распределительный пульповод перекладывается че­ рез 10—12 м по высоте. '

Дамбочки обвалования отсыпаются три раза в год высотой 3—3,5 м из гравийно-галечникового грунта. Грунт доставляется из специального карьера автосамосвалами БелАЗ-540 и уклады­ вается бульдозерами С-100. Намыв дамбы в зимний период в усло­ виях Кавказа производится так же, как и летом. Хвостохранилище заполняется через выпуски диаметром 150 мм и из торца пульпо­ вода. Внешний откос намывной дамбы предохраняется от пиления путем отсыпки дамбочек обвалования из гравийно-галечникового грунта.

Отстойный пруд хвостохранилища имеет объем 236 тыс. м3 (на июль 1972 г.); площадь 110 тыс. м2, среднюю глубину 2,15 м, максимальную глубину 3,5 м. Ледяного покрова в зимний период нет.

Осветленная вода через шахтные водоприемники шандорного типа и водосбросный безнапорный коллектор из сборных железо­ бетонных колец диаметром 1,5 м сбрасывается в реку.

Штат обслуживающего персонала: дежурного — 27 чел., ИТР — 2 чел.

Парк механизмов и оборудования: экскаватор Э-2503 — 1 шт.; бульдозер С-100 — 2 шт.; трубоукладчик — 1 шт.

Система химической очистки сточных вод. Расход сточных вод после химической очистки составляет 1650 м3/ч.

Хвостовая пульпа основной флотации и фильтрат вакуумфильтров подвергается известкованию с расходом извести 3,5 кг на 1 т руды. После контакта в пульпопроводе (11—13 км) произ­ водится отстой в пруде хвостохранилища.

Хвостовое хозяйство свинцово-цинковой обогатительной фабрики

Проектное задание и рабочие чертежи выполнены институтом Механобр. Первая очередь принята в эксплуатацию в 1964 г.

Проектная вместимость хвостохранилища — 10 млн. м3, срок эксплуатации — 20 лет. К 1973 г. в хвостохранилище уложено 6,5 млн. м3 хвостов.

Балансовая стоимость сооружений хвостового хозяйства со­ ставляет 908 тыс. руб., в том числе: системы гидротранспорта —

378

ный — 18 чел., ремонтный — 9 чел., ИТР — 1 чел.

В феврале 1966 г. хвосты были уложены на поверхность льда отстойного пруда, что привело к разрушению тела дамбы хвостохранилища.

Система гидравлического транспорта хвостов. Хвостовая пульпа имеет следующую характеристику: расход — 400 м3/ч,

Т: Ж = 1 : 4. Плотность твердого — 3 т/м3. Гранулометрический состав твердого:

Общий химический состав жидкой фазы пульпы и содержание реагентов в ней составляет (мг/л): цианиды — 7,15; роданиды — 3,63; ксантогенаты — 1,55; нефтепродукты — 1; медь — 4,52; железо — 0,1; pH = 8,6.

Магистральные пульповоды из стальных труб диаметром 219 мм уложены в две нитки (одна резервная) от обогатительной фабрики до хвостохранилища длиной 4090 м.

Распределительный пульповод из стальных труб диаметром 219 мм проложен в од4ну нитку по дамбе хвостохранилища длиной 1500 м. Срок службы пульповодов 8 лет. Гидротранспорт хвостов осуществляется напорно-принудительным способом при помощи грунтовых насосов, установленных в двух пульпонасосных стан­ циях. Пульпонасосная станция № 1 расположена в главном кор­ пусе и имеет размеры в плане 19 X 18 м и высоту 10 м. В насосной установлено 6 грунтовых насосов 8Гр-8 (2 рабочих, 4 резервных).

В насосной установлено 6 грунтовых насосов 8Гр-8 (2 рабочих, 4 резервных) с питанием непосредствонпо из пульповода.

Все грунтовые насосы имеют следующую характеристику: расход — 400 м3/ч, напор — 36 м вод. ст., мощность электродвига­ теля— 125 кВт, частота вращепия — 985 об/мин.

Срок службы насосов составляет один год, при этом корпус и рабочее колесо заменяются через 3000 ч, сальники — через 50 ч.

Численность обслуживающего персонала: дежурного — 10 чел., ремонтного — 3 чел., ИТР — 1 чел.

Система гидравлической укладки хвостов. Насыпная (пионер­ ная) дамба хвостохранилища возведена из гравийно-галечнико- вого грунта. Наибольшая высота — 5 м, минимальная ширина по гребню — 5 м, заложение верхового откоса — 1 : 2 , низового — 1 : 2, длина — 500 м, объем насыпи — 82 тыс. м3.

379

Намывная дамба хвостохранилища имеет наибольшую высоту 20,3 м (июль 1972 г.), длину по гребню — 1440 м, ширину намыв­ ного пляжа — 25 м, низовой откос — 1 : 3,5, верховой откос (уклон намывного пляжа) — 1 : 30. Минимальное превышение гребня намывной дамбы над отметкой горизонта высоких вод (ГВВ) 1,0 м.

Намывная дамба хвостохранилища сложена из отвальных хвостов флотации сульфидных свинцово-цинковых руд, содержа­ щих гален, сфалерит, пирит, геденбергит, кальцит и другие мине­ ралы.

Намывная дамба возводится эстакадным способом намыва со сродней интенсивностью 1,6 м в год. Распределительный пульпо­ вод перекладывается через 2 м по высоте. Намыв пляжа произ­ водится участками длиной 200—250 м. Диаметр выпусков пульпы — 10—25 мм, расстояние между выпусками — 4 м. Одно­ временно работают 50—60 выпусков, часть расхода пульпы сбра­ сывается через торец распределительного пульповода.

Заполнение хвостохранилища в зимний период в условиях Дальнего Востока производится сосредоточенным сбросом но сопке и под лед отстойного пруда.

Дамбочки обвалования отсыпаются из хвостов два раза в год. Внешний откос намывной дамбы предохраняется от пиления путем отсыпки гравийно-галечникового грунта толщиной слоя 0,3 м.

Отстойный пруд хвостохранилища имеет объем 220 тыс. м3 (июль 1972 г.), площадь 110 тыс. м2, среднюю глубину 2 м. Тол­ щина ледяного покрова в зимний период — 0,7 м. Осветленная вода отводится из отстойного пруда при помощи трех сифонных водосбросов из стальных труб диаметром 273 мм.

Штат обслуживающего персонала — 10 человек, в том числе: дежурного — 7 чел.; ремонтного — 3 чел.; ИТР — 1 чел.

Система очистки сточных вод. Очистка сточных вод произво­ дится путем отстоя в хвостохранилище и хлорирования перед сбросом в реку.

После очистки сточные воды имеют следующую характеристику (мг/литр): цианиды — 0,05; роданиды — 0,18; ксантогенаты не обнаружены; медь — 0,12; железо — 0,60; остаточный хлор — 0,35; взвешенные вещества — 0,20; pH = 8,1 (данные за август 1973 г.).

4. Проектирование и опыт эксплуатации хвостовых хозяйств крупных обогатительных фабрик при расположении хвостохранилшц в равнинном и горцом районах

Данные задания на проектирование двух указанных хвостовых хозяйств и действительные данные эксплуатации приведены в табл. 67.

Фабрика в равнинном районе работает с 1954 г. За этот период была использована вместимость первого хвостохранилища, проект

380