CC BY
25
СЕМИНАР 7 : ;
КЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ: ГОРНЯ
МОСКВА, МІ I У, 25.01.99 - 29.01.99
ШС.Д. Михайлова, Т.Н. Ильина, ' 'у;
А.ф. Лисеев, 2000. :...............;!
УДК 622.271:622.807
С.Д. Михайлова, Т.Н. Ильина, Лисеев А.Ф.
О РЕЗУЛЬТАТАХ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЛЯЖЕЙ ХВОСТОХРАНИЛИЩ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫХ КОМБИНАТОВ
О
дной из проблем охраны окружающей среды в регионе Курской магнитной аномалии являются пылящие поверхности хвостохранилищ горнообогатительных комбинатов.
На Лебединском ГОКе для закрепления пылящих поверхностей хво-стохранилищ используется рекультивация. В настоящее время на комбинате рекультивировано более 1900 га отработанных площадей отвалов хвостохранилищ [1]. Однако низовые откосы дамб , а также участки пляжей хвостохранилищ, прилегающие к откосам, не требуют закрепления на длительный период времени. Поэтому их стабилизацию целесообразно проводить с помощью физикохимических методов. Данные методы заключаются в закреплении пылящих поверхностей химическими веществами. В процессе участвуют 2 системы: дисперсный материал и структу-рообразователь (вяжущее). Известны различные типы структурообразова-телей: это неорганические вяжущие, битумы , синтетические смолы, лиг-нины, латексы, полиэлектролитные композиции и др.
Спектр известных пылезакрепляющих композиций довольно широк, поэтому в настоящей работе компоненты пылесвязующих составов выбирали с учетом их адгезионной способности, экологической безопасности, стоимости и возможности приобретения их данным предприятием. Применительно к Лебединскому ГОКу такими компонентами являются полиакриламид (ПАА), лигносульфо-
наты технические (ЛСТ) и фенол-формальдегидные смолы (ФФС). ПАА-полимер, легко растворим в воде, не токсичен. На Лебединском ГОКе ПАА применяется в качестве флокулянта для осветления сточных вод. ЛСТ-являются отходами переработки древесины на целлюлознобумажных комбинатах, используются в качестве пластифицирующих добавок в буровой технике, производстве стройматериалов. ФФС-олигомерные продукты поликонденсации фенолов с формальдегидом, растворимы в воде, обладают высокими адгезионными свойствами. На основе данных веществ разработаны пылезакрепляющие составы. Качество закрепления поверхности оценивали по механической прочности покрытия и его растворимости в воде.
Водорастворимость закрепителей определяли путем фильтрации воды через слой материала после его обработки пылезакрепляющим раствором. Максимальное количество воды брали из расчета среднего количества годовых осадков, которое составляет 540 мм для Белгородской обл. Механическую прочность оценивали по минимальной нагрузке, вызывающей разрушение корки иглой ф0.5 мм.
Лабораторные исследования показали, что при обработке поверхности хвостов 0.2-0.5% раствором ПАА образуется прочная эластичная корка. При взаимодействии с водой корка набухает, но после высыхания ее свойства восстанавливаются. Однако из-за высокой вязкости нанесение данных растворов на поверхность затруднено. Для снижения вязкости раствора ПАА и себестоимости по-
крытия в состав вводили от 1 до 3 % ЛСТ, в результате вязкость снизилась с 0.080 до 0.006 Пас, что позволило использовать для нанесения растворов на поверхность материала поливочные машины.
При обработке хвостов 40-50 % раствором ФФС образуется прочная корка , нерастворимая в воде. Для снижения содержания дорогостоящих ФФС в композицию вводили ПАА, при этом получено прочное покрытие, устойчивое к воздействию осадков.
На основе проведенных лабораторных исследований для закрепления пылящих поверхностей пляжей хвосто-хранилищ были рекомендованы составы, включающие ЛСТ 1-3%, ПАА 0.20.5%, вода-ост., а также композиции, включающие растворы ФФС, ПАА, отвердитель.
Установлено, что оптимальным является расход пылесвязующего раствора 4-6 л/м2, при котором образуется покрытие, обладающее максимальной устойчивостью к разрушению. Дальнейшее увеличение расхода не приводит к возрастанию прочностных свойств образующейся при высыхании закрепляющей корки и, соответственно нецелесообразно.
Летом 1998 г. проведен промышленный эксперимент по оценке долговечности пылезакрепляющих покрытий. Участок обрабатывали составами, включающими ЛСТ и ПАА. Содержание ПАА варьировалось от 0.25 до 0.5 %, лигносульфонатов технических от 1 до 5 %, расход составлял 4 л/м2. Наблюдения за участком через месяц показали, что закрепляющие свойства покрытия ухудшились, а через 3 месяца покрытие полностью размыто. Один из участков хвостохранилищ ЛГОКа был обработан составами на основе ФФС. Наблюдения в октябре показали, что несмотря на то, что данный участок подвергался затоплению во время подъема пруда-отстойника, защитное покрытие сохранилось и его свойства изменились незначительно.
Таким образом, на основании лабораторных и промышленных испытаний установлено, что составы на основе ФФС можно рекомендовать для закрепления как пляжей хвосто-хранилищ, так и верховых и низовых откосов дамб на теплый период года. Составы, включающие ПАА и ЛСТ,
целесообразно использовать для за- материалов на период 1-2 месяца. крепления поверхности дисперсных
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Бабец А.М. Вопросы рационального природопользования. Горный журнал, № 5-6, 1997 г.
ш
Михайлова С.Д. . Бел ородская I осударавенная ю\моло| ическая академия арои-тельных материалов, Союзная республика Югославия.
Ильина Т.Н. — Белгородская государственная технологическая академия строительных материалов, Союзная республика Югославия.
. 1исеев А.Ф. Лебединский ГОК.
