Спосіб формування сховища відходів збагачення залізної руди

Спосіб формування сховища відходів збагачення залізної руди, при якому транспортування пульпи виконують гідромеханізованими засобами, на шляху тр убопровідного транспортування роз 3 20517 4 люють та гравітаційне транспортують до техногенQ>=0,765×D2п×(Vкр+Vнд)×kвв×kпр×L, (1) ного водоймища де остаточно доосвітлюють і Де Vкр+Vнд=Vп (2) повторно вводять до технологічного процесу збагачення, розробки родовищ, будівництва. Недоліповна швидкість пульпи у тр убопроводі; ками наведених аналогів є обмеженість функціоVкр - критична швидкість пульпи, при якій нальних можливостей в частині надійності за фракції найбільші по перетину (відповідно масі) рахунок вірогідності замулювання трубопроводу. знаходяться у безосадному стані; Vнд - надмірна над Vкр швидкість пульпи, при Неможливості багаторазового нарощення хвостосхови ща і більш повного використання займаної якій вказані фракції рухаються у трубопроводі. Як площі; має місце екологічний вплив на навколишнє правило, згідно [1] Vнд=(0,15¸0,20)×Vкр; 0,765D2п середовище та залежність збереження відходів від площа перетину тр убопроводу; гідрометеорологічних умов. Dп - діаметр труби; Найближчим з відомих технічних рішень, взяkвв - коефіцієнт втрати напірного зусилля зетого за прототип заявляемому способу, по цільомлесосу при піднятті пульпи на задану геодезичну вому використанню, операціям реалізації, енергевисоту; тичним потокам, складовим частинам kпр - коефіцієнт втрати напірного зусилля при технологічного комплексу, близькості галузі викорусі пульпи по окремим елементам на шляху ристання відповідає спосіб, наведений в [1, с. 329транспортування; 331]. Згідно найближчому способу-аналогу формуL - протяжність транспортування; вання хвостосхови ща, при якому транспортування На практиці з достатньою точністю для розровідходів виконують гідромеханізованими засобабки корисної моделі значення величин Vкр, kвв, ми, відходи послідовно розміщують на декількох kпр для фактичних гранулометричного складу рівнях, при цьому для їх подальшого транспортушламів, наявних глинистих часток, перепаду висовання використовують додатковий перекачуючий ти транспортування і його довжини, заданому діаземлесос і проміжний накопичувач, де одночасно метрі трубопроводу визначають згідно [1, с. 353акумулюють, попередньо освітлюють технологічну 355]. воду і направляють її до те хногенного водоймища Для забезпечення транспортування вказаних для подальшого доосвітлення і повторного (багашламів витрати води досягають 14м 3 на м 3 породи торазового) використання в збагаченні і транспор[3], що при наведених вище обсягах переробки туванні пульпи. [«Перекачивающий землесос удаобумовлює необхідність багаторазового через лён от забойного на определенное расстояние, но зворотність водовикористання, включаючи її освіиз напорного трубопровода первого землесоса тлення при одночасній утилізації атмосферних гидросмесь поступает в промежуточный зумпф, из опадів на площу хвостосховища. которого она всасывается перекачивающим земНаведені особливості, а саме: обсяги щорічнолесосом и транспортируется им дальше. ... По го накопичення відходів збагачення залізорудної такой схеме работает ... большинство перекачисировини, геодезичні перепади висот транспортувающи х землесосных станций ... для удаления вання і його віддаленість, енерговитратність, розхвостов с обогатительных фабрик чёрной и цветбіжність зернового складу шламів та їх різноосадной металлургии». [1, с. 329-331]]. ність, виражена критичність впливу швидкості Як свідчить аналог із операцій способупульпи на замулювання пульпопроводу, замкнупрототипу, останньому присутні недоліки, зв'язані тість системи водовикористання, висококоштовз введенням проміжного накопичувача із-за недоність обладнання, забезпечення мобільності, вицільних втрат енергії (напірного зусилля) розігнасокої продуктивності, екологічної безпеки та ної першим землесосом пульпи в момент її витіприродоохоронних заходів, у тому числі зберекання до накопичувача та необхідність додаткових ження сільськогосподарських угідь є вихідною бавитрат для її (пульпи) підняття із накопичувача зою даних для створення комплексу машинобудівпослідуючим землесосом для подальшого трансних виробів, реалізуючих кожним окремі фази портування на вершину хвостосхови ща. способу формування сховищ відходів збагачення В основу корисної моделі поставлена задача залізорудної сировини і які складають технологічну підняття енергетичних показників гідромеханізоваоснову пропонованої корисної моделі. ного транспортування пульпи до хвостосховища, Відомі способи формування сховищ відходів підвищення надійності технологічного комплексу, добування та збагачення руд чорних і кольорових рішення природоохоронних заходів в частині збеметалів, вугілля, намиву споруд у енергетичному і реження сільськогосподарських угідь і більш повтранспортному будівництві, при добуванні сапроного використання землі під хвостосховищами. пелю, розробці природних розсипних корисних Поставлену задачу вирішують за рахунок того, копалин на шельфі, у тому числі залізомарганцещо в способі формування відходів збагачення завих конкрецій, алмазів, пісчаногравійних ґрунтів, лізної руди, при якому транспортування пульпи тощо [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13]. Опосередковавиконують гідромеханізованими засобами, на но наведені способи реалізують гідромеханізовашляху тр убопровідного транспортування розміними засобами (плавучими земснарядами, стаціощують проміжні накопичувачі пульпи і додатково нарними пульпонасосними станціями, драгами) і використовують перекачувальні землесоси, за трубопровідним транспортом накопичення по віддопомогою яких пульпою з проміжних накопичуваповідним схемам мінеральних відходів з будівницчів послідовно формують багаторівневе хвостоством дамб, намивом гідроотвалів, обезводнення хови ще, - транспортування пульпи виконують без сапропелю та одночасно утилізують в ставках хворозриву пульпопотоку, а проміжні накопичувачі стосхови ща промислові води, первинно їх освіт 5 20517 6 використовують для утилізації води природного схемі «насос в насос». Трубопровід 12 складаєтьдренажу і атмосферних опадів та повертають її до ся з двох відрізків: плавучого, діаметром 630мм, техногенного водоймища для освітлення і багаторозміщеного на понтонах і берегового - діаметром разового введення за допомогою плавучого земс720мм (всі інші - також). Довжина першого відрізка наряду в збагачувальний і транспортний процес. 200м, другого – 2500,0м. Обсяги води у водоймищі Завдяки новим операціям досягнуто виконан6 не менше 350000м 3. Відстані: збагачувальної ня поставленої мети, в першу чергу одержано (в фабрики 1 до насосної 2 - 70м при геодезичних умовах НКГЗК) суттєву економію енергоресурсів висотах відповідно 81,0м і 75,4м; фабрики 1 до від роботи землесосів по схемі з'єднання «насос в водоймища 6 (насосної 8) - 2500м, відповідно винасос», яка (економія) щорічно складає 20%, а в соти 81,0м і 68,6м (проектний рівень акваторії); насосної 2 до землесосу 3 – 3650,0м, відповідно фінансовому виразі 700000,0грн×рік/зразок, при висоти 75,4м і 93,639м; землесоса 3 до хвостосховартості кВт×год 0,154грн (на момент обрахунку). вища 5 - 4200,0м, відповідно висоти 93,639м і Крім того, досягнуто зняття питання замулю136,0м (рівень хвостосхови ща 5 на поточний мовання трубопроводів та відкрита можливість на тій мент); накопичувача 4 до водоймища 6 - 2600,0м, площі, що займає Миролюбівське хвостосховище, відповідно висоти 94,5м і 68,6м. В якості насоса вдвічі більше закумулювати відходів. земснаряда 7 можливі комбінації використання з Порівняльний аналіз запропонованого способу насосів фірми "Weir Warman" [Велика Британія, з відомим рівнем техніки у відповідності наведеwww.weirwarmanen.com], GIW [США, ним джерелам інформації не виявив його (рівня) www.giwinindustriens.com] або Бобруйського машвпливу на досягнення позитивного результату згізаводу (Республіка Беларусь). Гнучкість плавучого дно поставленої мети. відрізку трубопроводу 12 і його з'єднанню з земсТаким чином, пропоноване технічне рішення нарядом 7 досягають за допомогою кульових шаркорисної моделі відповідає вимогам корисності і нірів (позиції не позначено). новизни, призначене для використання у промисВзаємодію складових частин корисної моделі ловості, а саме - у гірничорудній галузі, здійснене реалізують наступним чином. В підготовчий період за допомогою існуючих комплектуючих виробів, виконують організаційно-технічні заходи: опресупромислове освоєних у виробництві суднобудіввання транспортних трубопроводів; відкриття повіною, металургійною, електротехнічною та машитря-випускних сапунів; закриття запірною арматунобудівною галузями, також визнаних науково оброю напірних тр убопроводів землесосів ґрунтованих методів і при його реалізації в умовах підготовка до запуску на закриту магістраль; викоНовокриворізького гірничо-збагачувального комбінання заходів по техніці безпеки; підключення нату забезпечується досягнення практичного рекомплексу до енергомережі. Далі вводять в роботу зультату шляхом суттєвого підняття економічних фабрику 1 – пульпа за рахунок перепаду висот між показників формування хвостосхови ща - лише елементами 1 і 2 по лоткам 9 надходить до насосекономія електроенергії склала на один зразок в ної 2. Після чого запускають пульпонасос насосної рік 4,5млн кВт×годин, чим виконуються вимоги 2. По факту запуску відкривають запірну арматуру промислової придатності, які вбачали автори. трубопроводу 14 - виконується його наповнення Суть процесів корисної моделі пояснюється пульпою і вихід повітря через сапуни. По досягрисунком (Фіг.) та описом взаємодії її складових ненню зі швидкістю Vп пульпи до землесосу 3 заелементів. До складу комплексу входять збагачупускають насос в роботу. Далі відкривають запірну вальна фабрика 1, пульпонасосна станція 2, переарматуру тр убопроводу 15 - виконується наповкачувальний землесос 3, накопичувач пульпи 4, нення пульпою трубопроводу 15 і вихід повітря хвостосхови ще 5, техногенне водоймище 6. На через його оголовок і відповідні сапуни. По факту акваторії водоймища 6 розміщено плавучий земснаповнення трубопроводів пульпою послідовно наряд 1, а в береговій зоні - насосна 8 зворотного виконують закриття вказаних сапунів. Далі пульпа водопостачання. Фабрика 1 з'єднана з пульпоназ виходу тр убопроводу 15, згідно заданої схеми, сосною станцією 2 і водоймищем 6 відповідно лотнадходить до відповідних площ хвостосхови ща 5. ками 9 і 10. Накопичувач 4 і хвостосхо вище 5 з'єдТехнологічна вода з пульпи накопичується в ставнані з водоймищем 6 системою лотків 11. В свою ку-відстойнику (позиція не позначена) хвостосхочергу, земснаряд 7, насосна 8, пульпонасосна 1, вища 5 і через дренажну систему і лотки 11, попеперекачуючий землесос 3 і хвостосхови ще 5 з'єдредньо частково освітлившись, надходить до нані трубопроводами. Відповідно земснаряд 7 з водоймища 6. Де доосвітлюється і з задією насоспульпонасосною 2 - трубопроводом 12; насосна 8 ної 8 і трубопроводу 13 транспортуються до фабз фабрикою 1 - трубопроводом 13; пульпонасосна рики 1. Скиди із хвостосхови ща 5 до водоймища 6 2 з перекачувальним землесосом 3 - трубопровоприносять з собою мілкі завислі фракції шламу дом 14; землесоса 3 з хвостос-хови щем 5 - трубодо 15000,0м 3 на місяць, також до водоймища 6 по проводом 15. Трубопроводи оснащені запірною лоткам 10 надходять технологічно-регламентні арматурою та сапунами для випуску повітря при або аварійні скиди пульпи - до 50000,0м 3 на мівводі в роботу комплексу і аварійних скидів пульпи сяць. Наведеш скиди із задією земснаряду 7 і тру- позиції на рисунку не позначені. бопроводу 12 через елементи комплексу 2-14-3-15 В реальних умовах в якості земснаряду 7 виперіодично транспортують до хвостосхови ща 5. користано модель 350-50 Л (проект 1673); хвостоОстаннім досягають постійної готовності водосхосхови ще має площу 250га; щорічне накопичення вища 6 для прийняття аварійних скидів з фабрики відходів складає біля 7000000,0 тон (по сухій по1 і утилізації мінералізованої води пульпи. роді); пульпонасосна 2 та землесос 3 облаштовані насосами НП-800, які (2 і 3) з'єднані послідовно по 7 20517 8 Накопичувач 4 в реальних умовах розміщено 37. на хвостосховищі «Об'єднане» площею 250га і 5. SU 1664959 Е 02В7/06, 27.07.1991, Бюл. № використовують для акумулювання дренажних 27. скидів води із хвостосхови ща 5 та атмосферних 6. SU 1663098 Е 02 В7/06, 23.07.1991, Бюл. № опадів, які із задією лотків 11 надходять до водо26. ймища 6 для подальшої утилізації. Таким чином, 7. SU 1652576 Е 21 С49/00, 30.05.1991, Бюл. введення до базового способу-прототипу з'єднан№ 20. ня пульпонасосу станції 2 і перекачуючого насосу 8. SU 1656040 Е 02 В7/06,15.06,1991, Бюл. № 3 по схемі «насос в насос» з одночасним надан22. ням накопичувачу нови х функцій дозволили досяг9. SU 1650859 Е 02 В7/06/23.05.1991, Бюл. № ти корисною моделлю позитивного результату 19. згідно поставленої задачі. 10. SU 1629375 Е 02 В7/06/ 23.02.1991, Бюл.. Джерела інформації № 7. 1. И.М. Ялтанец. Проектирование открытых 11. В.Б. Добрецов и др. Разработка и комплекгидромеханизованых и дражных разработок мессное использование материалов залежей ЖМК торождений. М., Издательство Московского госуФинского залива. Горный журнал, № 8, 2002, с. 63дарственного горного университета (МГГУ), 2003, 65. с. 336-337, 12. В.М. Зуев, В.А. Милушков, М.И. Лесков. 2. UA 16266 E21 Б 7/02,15/00,15.08.2006, Бюл. Применение гидромеханизации для разработки № 8. карьера I очереди на трубке Ар хангельская. Гор3. И. М. Ялтанец, М. И. Щадов. Практикум по ный журнал, № 7,2002, с. 35-38. открытым горным работам. М., Издательство 13. Е.А. Кононенко. Опыт применения и персМГГУ, 2003, с. 396-397. пективи гидромеханизации на карьерах. Горный 4. SU 1682442 Е 02 B1/00/ 07.10.1991, Бюл. № журнал, 1997, № 3, с. 24-26 и № 7, с. 26-29. Комп’ютерна в ерстка А. Крижанівський Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601