Спосіб рекультивації сховищ відходів вуглезбагачення

Реферат: Спосіб рекультивації сховищ відходів вуглезбагачення полягає у попередній нейтралізації породи сховищ крейдою, яку потім змішують з породою інших відходів та насипають з цієї суміші поверхневий шар, і висівають трав'яні культури. В отриману суміш додають подрібнене буре вугілля. UA 81565 U (54) СПОСІБ РЕКУЛЬТИВАЦІЇ СХОВИЩ ВІДХОДІВ ВУГЛЕЗБАГАЧЕННЯ UA 81565 U UA 81565 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до гірничо-видобувної промисловості та може бути використана при рекультивації сховищ відходів вуглезбагачення, відвалів вугільних шахт та неродючих ґрунтів. Відомий спосіб використання відвальної породи териконів вугільних шахт, що містять органічну речовину, який полягає у тому, що подрібнену відвальну породу з вмістом органічної речовини більше 10 % та важких металів в межах допустимих концентрацій використовують для отримання нетрадиційних видів органо-мінеральних добрив [1]. Недоліком відомого способу є обмеження використання відвальної породи терикону у зв'язку з великим вмістом важких металів у відвальній породі. Відомо спосіб утилізації відвальної породи, що полягає у використанні відходів вуглезбагачення, які, подрібнюють, усереднюють безпосередньо на місці утворення, змішують у певному співвідношенні з породою других відходів та неродючими ґрунтами (суглиниста порода) [2]. Недоліком відомого способу є низька схожість насіння рослин, низький ступінь приживлюваності трав'янистого покриву, що пов'язано з поганими фізико-хімічними властивостями, низькою родючістю та потенційною агресивністю породи териконів та вуглезбагачення (важкі метали). Найбільш близьким аналогом по сукупності ознак і очікуваному технічному результату до корисної моделі, що заявляється, є спосіб утилізації та рекультивації породи сховищ відходів вуглезбагачення, попередньо нейтралізованих крейдою, які змішують з породою інших відходів, наприклад з породою териконів, насипають з цієї суміші поверхневий шар та висівають трав'яні культури [3]. Недоліком відомого способу є також недостатньо висока схожість насіння рослин, невеликі вологоємність та вологоутримуюча здатність отриманого родючого ґрунту. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу рекультивації сховищ відходів вуглезбагачення шляхом поліпшення агрофізичних властивостей - структури, родючості та вологоутримуючих властивостей ґрунту. Поставлена задача вирішується тим, що в способі рекультивації сховищ відходів вуглезбагачення, який полягає у попередній нейтралізації породи сховищ крейдою, яку потім змішують з породою інших відходів, наприклад з породою териконів, та насипають з цієї суміші поверхневий шар, і висівають трав'яні культури, згідно з корисною моделлю, в отриману суміш додають подрібнене буре вугілля в кількості від 5 до 15 % мас. Буре вугілля поліпшує агрофізичні властивості родючого ґрунту за рахунок пористої структури подрібненого бурого вугілля, його адсорбційної здібності до вологи, діоксиду вуглецю, розчинених солей та оптимізації фракційного складу ґрунту. В результаті забезпечуються більш комфортні умови для розвитку кореневої системи рослин. Спосіб рекультивації сховищ відходів вуглезбагачення здійснюється наступним чином. Породи відходів вуглезбагачення складаються з органічної (вугілля) та неорганічної (глиняні сполуки та пірити) частини. Додавання до відходів вуглезбагачення крейди (в кількості 2-3 мас. %) дозволяє нейтралізувати кислі сполуки відходів та зв'язати важкі метали в обох компонентах поверхневої суміші. рН водних екстрактів нейтралізованих відходів складає 5,87,5. Порошкоподібне буре вугілля (БВ), яке пропонується в корисній моделі, має вологість від 40 до 45 % мас, зольність від 11 до 15 % мас, не менш 60 % гумінових речовин від органічної маси вугілля та фракційний розмір 0-5 мм. рН водних екстрактів подрібненого бурого вугілля складає 5,6-5,8. Приклад конкретного виконання. Досліди проведено на сховищі породи вуглезбагачення Авдієвського коксохімзаводу. Відповідно до найближчого аналога подрібнену породу терикону змішують в певному співвідношенні із нейтралізованою породою вуглезбагачення та формують з цієї суміші поверхневий шар 30 см. Склад суміші породи терикону та нейтралізованої породи вуглезбагачення був в співвідношенні 10 (% мас.). В поверхневий шар на глибину 10 см додається порошкоподібне БВ в кількості від 2 до 20 (% мас). Як рослинний матеріал використовували суміш овсяниці, насіння попередньо обробили розчином гумінового 2 стимулятора-адаптогену [4]. Норма висіву суміші трав однакова у всіх прикладах (20 г на 1 м ). Усереднені результати дослідів (паралельно з контрольними) представлено в таблиці. 55 1 UA 81565 U Таблиця Вплив додавання бурого вугілля до породи відходів вуглезбагачення на розвиток трав'яної суміші Показники 2 Зелена маса, г на 1 м Маса сухих коренів, г 2 на 1 м 5 10 15 20 25 30 Найближчий Нейтралізована породна суміш з добавками БВ, % мас. аналог (нейтралізована 2 5 10 15 20 породна суміш) 1038,5 1030,6 1260,5 1227,9 1149,9 1028,2 45,84 55,8 90,18 84,96 74,69 59,20 За даними таблиці можливо зробити наступні висновки: - додаток буровугільного компонента до нейтралізованих відходів вуглезбагачення збільшує вихід зеленої маси трави та значно збільшує масу коренів порівняно з найближчим аналогом; - додавання бурого вугілля більш 20 (% мас.) не значно приводе до росту зеленої маси та маси коренів, а також знижує економічні параметри процесу. Зниження долі бурого вугілля в суміші з породою до 2 (% мас.) також не значно збільшує масу коренів; - найкращі результати отримано при додаванні 5 (% мас.) порошкоподібного бурого вугілля по відношенню до породи, а саме маса коренів збільшується у 2 рази порівняно з найближчим аналогом; - додаток порошкоподібного бурого вугілля, яке є доступною та відносно дешевою сировиною, дозволяє отримати збільшення зеленої маси рослин порівняно з найближчим аналогом та найбільш розвинуту кореневу систему, що сприяє прискоренню процесів ґрунтоутворення на відвалах відходів вуглезбагачення. Корисна модель належить до рекультивації та озелененні сховищ відходів вуглезбагачення, відвалів вугільних шахт та неродючих ґрунтів. Спосіб дозволяє провести за короткий проміжок часу високоефективну рекультивацію сховищ відходів вуглезбагачення при відносно невеликих капітальних витратах, а також частково вирішити проблему утилізації породи териконів та відходів вуглезбагачення. Джерела інформації: 1. Красавин А.П. Защита окружающей среды в угольной промышленности. - М.: Недра, 1991.-219 с. 2. Патент на корисну модель України № 22580, МПК А 01 В 79/00. Спосіб утилізації відвальної породи териконів вугільних шахт / Олійник Н.В.; бюл. № 5, 2007. 3. Патент України № 60599, МПК А01B 79/02. Спосіб рекультивації сховищ відходів вуглезбагачення / Бутюгін О.В., Узденніков М.Б., Гнеденко М.В., Зубкова Ю.М., Кирбаба В.В. (Україна); Донецький національний університет (Україна); заявл. 22.11.2010 р.; опубл. 25.06.11, бюл. № 12 (прототип). 4. Патент України № 19280, МПК С 05 F 11/02. Спосіб одержання безбаластного гумату амонію / Бутюгін О.В., Зубкова Ю.М., Іванов О.С. (Україна); Донецький національний університет (Україна). - опубл. 25.12.97, бюл. № 6. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Спосіб рекультивації сховищ відходів вуглезбагачення, який полягає у попередній нейтралізації породи сховищ крейдою, яку потім змішують з породою інших відходів, наприклад з породою териконів, та насипають з цієї суміші поверхневий шар, і висівають трав'яні культури, який відрізняється тим, що в отриману суміш додають подрібнене буре вугілля в кількості від 5 до 15 % мас. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2