CC BY
27
СИМПОЗИУМ «СОВРЕМЕННОЕ ГОРНОЕ ДЕЛО: ОБРАЗОВАНИЕ, НАУКА, ПРОМЫШЛЕННОСТЬ»
М0СК8Л, МП У 29.Ot.96 - 2.02.96 г
вжмязин
Г.Ю.ПОПОВА
С.Б.ТАТАУРОВ
Читинский
политехнический
институт
Использование реагентов-кольматантов для снижения фильтрационных потерь воды в системах оборотного водоснабжения промывочных установок
Переход на замкнутые системы водоснабжения транспортных обогатительных комплексов обуславливает необходимость рассмотрения надежности отдельных элементов гидротехнических сооружений (ГТС). По данным практики, потери воды только за счет фильтрации через тело дамб и ложе хвостохранилищ на сегодня составляют до 20%. Ущерб от загрязнения прилегающих водотоков при ведении горных работ достигает сотни миллионов рублей. Поэтому снижение водопроницаемости грунтов ГТС до настоящего времени остается актуальной научно-технической задачей, поскольку разработанные технологии не всегда обеспечивают необходимую эффективность и не учитывают возросших требований по охране окружающей природной среды.
В настоящее время известны различные технологические методы экранирования ГТС: увеличение ширины дамбы; применение бетонных, цементных и т.п. покрытий; применение синтетических смол; система перехватывающего дренажа асфальтирование; глинизация, силикатизация; пленочное экранирование; химическая кольматация. Одним из перспективных направлений в этой области является снижение водопроницаемости в замкнутых системах водоснабжения в результате специальной обработки дамб и ложе хвостохранилищ водорастворимыми полимерами (ВРП) [ 1 ]. В зависимости от соотношения полимерной и твердой фаз в дисперсных системах ВРП могут вызывать проявление различного комплекса свойств: от высокоэффективной флокуляции частиц до полной стабилизации и структурообрзования
системы при высоких концентрациях полимерной добавки.
На практике в основном применяется технология нанесения порошкообразного полимера на грунт [2]. Однако в этом случае эффективность использования реагентов-кольматантов остается низкая, так как невозможно оптимизировать режимы их дозирования. Кроме того, неадсорбиро-ванная часть порошкообразного кольма-танта переходит в воду, что приводит к повышенному остаточному содержанию в ней полиакриламидных соединений по сравнению с ПДК. Именно по этой причине сдерживается применение реагентов-кольматантов на практике. Отсутствие научно-обоснованных рекомендаций по оптимизации режимов дозирования еще в большей степени усугубляет перспективу их использования при строительстве ГТС.
Физико-химическая технология водоочистки предусматривает выделение сфло-кулированного осадка и последующее складирование его в выработанном пространстве эксплуатируемых месторождений. В результате осаждения сфлокулиро-ванных механических примесей образуется осадок, содержащий композицию в составе полимер, глинистая фракция и вода.
Для технологической оценки возможности использования сфлокулированных илисто-глинистых отходов в качестве экрана были поставлены лабораторные опыты для определения коэффициента фильтрации при различном градиенте давления. Результаты опытов представлены в табл.1.
Таблица 1
Результаты кальматации грунта с экраном из слежавшихся илов
опы- та Тол щина коп ьма-тэционного илового экрана, см Избыточное давление Р, м в.ет. Средне« значение I коэффициента фильтрации К. м/сут
10 0,275
1 0 20 0,6
30 0,7
5 0,042
2 10 10 0,071
20 0,094
30 0,15
5 0,021
3 15 10 0,043
20 0,062
30 0,078
5 0,011
А 20 10 0,018
20 0,027
30 0,039
Анализ полученных данных показал, что нанесение илового экрана толщиной в 10-20 см снижает водопроницаемость грунтов в 20-30 раз или полностью способствует прекращению фильтрации через тело сооружаемых дамб.
Учитывая, что кольматирующие свойства сформированного осадка определяются многими гидротехническими и физикохимическими факторами и в первую очередь существенно завися от типа и дозировок применяемых полиэлектролятных комплексов, нами предложено оценивать эффективность "сшитого" полимерного илисто-глинистого осадка по силе сцепления между отдельными флокулами.
Значение силы сцепления сформированных хлопьев определяли по методике Е.Ф.Кургаева [3]. Для исследований использовалась илисто-глинистая фракция с золотосодержащего месторождения "Спорный" АО "Забайкалзолото". В качестве реагентов-кольматантов использовались полимеры полиакриламидного типа. Обработанные результаты с учетом доверительной надежности 95% сведены в табл. 2.
Сравнительная оценка сил сцепления сфлокулированного осадка при обработке гидросмеси различными реагентами по-
зволила заключить, что для данного типа минеральной разновидности глинистых минералов, представленных каолинитогидрослюдистой разностью, наиболее эффективным является применение анионных полиэлектролитов полиакриламидного типа. Сила сцепления сфлокулированного осадка оказывается в этом случае намного большей, чем при использовании реагентов катионного типа, например, "Маг-нафлок 1597" и "Магнафлок 592”. С увеличением дозы полимерных флокулянтов сила сцепления осадка возрастает, но затем при дальнейшем повышении расхода реагента проявляется тенденция снижения. Поданным экспериментальных исследований наиболее эффективной дозировкой является 0.03-0.04 г приготовленного однопроцентного раствора полиэлектролита на 1 м взвешенного массопотока глинистой гидросмеси, образуемой при промывке металлоносных песков.
Таблица 2
Экспериментальные данные значений сил сцепления для различных типов полимеров
Реагент Доза, мг/л Сила сцепления ра, г/см
DP 1-4937 2,5 0,762
3,0 1,21
3,5 1.6
5,0 1,33
Магнафлок Е-10 1,5 0,074
2.5 0,47
3,5 1.5
5,0 0,85
Магнафлок 1597 2,5 0,73
3,5 1.0
5,0 0,167
Магнафлок 592 2,5 0,29
3,5 0,5
5,0 0,13
Технология применения ранее сфлокулированного осадка для экранирования дамб и хвостохранилищ до сих пор не разработана. Хотя сегодня уже получены обнадеживающие результаты по противо-фильтрационной защите ГТС илисто-глинистым осадком. Технология содержит элементы "ноу-хау" и планируется к опубликованию после дальнейших испытаний.
1. Мязин В.П., Карасев К.К. Методические рекомендации по применению рациональных водоохранных комплексов на промышленных предприятиях. - Чита, 1990.
2. Зубченко Г.В., Сулин Г.А. Рациональное использование водно-земельных ресурсов при разработке россыпей. - М.: Недра, 1980. - 238 с.
3. Кургаев Е.Ф. Основы теории и расчета осветлителей. - Москва, 1962.
© Мязин В.П., Попова Г. Ю., Татауров С.Б.
“ТИПОГРАФИЯ-НА-КУХНЕ”
Так в Германии называют малые комплексы, которые состоят из настольных издательских систем (НИС) и микрополиграфических производств.
Действительно, современная техника дает возможность двум людям в небольшом помещении выпускать книги, брошюры, бланки и другую бумажную продукцию. Да и стоит такое оборудование недорого.
В любом населенном пункте Германии и многих других стран есть такие издательства-типографии, выполняющие качественно, быстро и недорого полиграфические работы в любом объеме и в максимально короткие сроки.
Теперь такая возможность появилась и в России. На базе Государственного центра учебного книгоиздания при Издательстве Московского Государственного Горного Университета была впервые применена такая технология. Полученные результаты показали, что в наших условиях “типография-на-кухне” - незаменимый комплекс, в силу своей гибкости и меньших затрат позволяющий осваивать рынок полиграфических услуг в максимально благоприятных условиях.
СПЕЦИАЛИСТЫ ЦЕНТРА ПОМОГУТ ОРГАНИЗОВАТЬ МАЛОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО И МИКРОТИПОГРАФИЮ В УСЛОВИЯХ ВУЗА,
НИИ, ФИРМЫ.
В комплекс услуг входят:
• проектирование и поставка необходимой техники, с учетом имеющегося оборудования
• наладка оборудования, модернизация ЭВМ, несовместимых с НИС
• загрузка и настройка НИС, установка специальных пакетов программ
• обучение специалистов всем элементам технологии
• консультации по вопросам максимального сокращения затрат, оптимальной эксплуатации оборудования, книжного дизайна
• оказание помощи в снабжении расходными материалами по низким ценам ( бумага, картон, краски и формы RISO, картриджи, клей и т.д. )
