Флотационное оборудование
Узнать больше Свернуть
Развернуть

АО «НПО «РИВС» – российский разработчик технологических решений и поставщик флотационного оборудования.
Компания производит и поставляет собственное оборудование РИФ и запасные части, которые применимы для флотационного оборудования любых производителей.

Подробнее Свернуть
Нашли ошибку? Выделите ее мышкой
и нажмите
Ctrl + Enter
Поделиться:
Вы уже голосовали

Образование и очистка рудничных шахтных вод

23.08.2022

Рудничные шахтные воды представляют собой стоки, поступающие в горные выработки из подземных водоносных горизонтов и поверхностных вод месторождений по добыче различной руды.

Образование и очистка рудничных шахтных вод

Их характеристики зависят от подстилающей горной породы, добываемой руды и включают в себя:

• наличие механических примесей;
• высокую минерализацию (свыше 70 г/л);
• повышенную кислотность (рН менее 2,0);
• загрязнение металлами (железо, медь и др.);
• бактериальное загрязнение.

Загрязнение шахтных рудничных вод связано с окислением минералов, в частности сульфидов железа и цветных металлов. При разработке месторождений открытым (карьерным) и закрытым способом из  породы выщелачиваются медно-никелевые и сульфидсодержащие вкрапления, что повышает общую минерализацию.

Разработка и дробление руды приводит к образованию пылеватых частиц, которые при растворении в шахтных водах практически не  осаждаются и образуют трудно разделимые взвеси.

От вида добываемых полезных ископаемых зависит состав шахтных стоков (Табл. 1). Также шахтные сточные воды рудных месторождений в  небольшом количестве содержат нефтепродукты (около 0,12 мг/л).

Таблица 1. Содержание загрязняющих веществ в шахтных водах некоторых рудных месторождений
Таблица 1. Содержание загрязняющих веществ в шахтных водах некоторых рудных месторождений

Расход шахтных вод зависит от наличия подземных водоносных горизонтов и глубины их залегания, среднегодового количества осадков и  размера поверхностных источников. Расход меняется и со сменой времён года.

Образование и очистка рудничных шахтных вод

Очистка рудничных шахтных вод

Очистка шахтных рудничных вод состоит из нескольких этапов:
• отстаивание (безреагентное и с применением реагентов);
• осветление в слое взвешенного осадка;
• фильтрование;
• УФ-обеззараживание.

Отстаивание

Очистка рудничных вод заключается в первую очередь в отстаивании и седиментации взвешенных частиц.

Без использования реагентов отстаивание осуществляется в прудах-отстойниках. Последовательное отстаивание в трёх прудах в течение 10 лет позволяет снизить содержание взвешенных веществ до 30–50 мг/л. Пруды-отстойники могут служить единственным этапом очистки, если не существует повышенных требований к качеству воды по взвешенным веществам.

В качестве предварительного этапа очистки шахтных рудных сточных вод служит безреагентное отстаивание в  горизонтальных секционных, вертикальных и тонкослойных отстойниках, в которых шахтные воды содержатся не менее 6 часов. При реагентном отстаивании параллельно происходит их очистка от сопутствующих примесей. Для этих целей применяют разного рода реагенты, использование которых приводит к следующим результатам:

  1. осаждение тяжёлых металлов с помощью гидроксидов железа и гидросиликатов магния;
  2. образование нерастворимых карбонатов и осаждение ценных металлов с помощью диоксида углерода в кислых шахтных водах (так называемая СО2-минерализация);
  3. нейтрализация кислых шахтных вод карбонатом натрия с образованием небольшого осадка в виде цемента, на который адсорбируются тяжёлые металлы.

Осветление в слое взвешенного осадка

Следующим этапом является осветление в слое взвешенного осадка с применением реагентной обработки. В качестве реагента используют сульфат алюминия. Шахтные сточные воды после добавления коагулянта поступают в воздухоотделитель, где в течение часа происходит отделение пузырьков воздуха, образовавшихся в результате коагуляции.

В осветлителе рудничные сточные воды подаются снизу вверх и проходят через слой взвеси, ранее отделившейся от шлама. Взвешенный осадок находится в состоянии динамического равновесия вследствие сохранения баланса скорости восходящего потока и скорости осаждения хлопьев осадка. В результате происходит захват частиц и осветление воды. Эффективность очистки составляет по взвешенным веществам 10–15 мг/л.

Фильтрование

Фильтрование считается методом глубокой очистки рудных сточных вод. Принцип очистки заключается в пропускании сточных вод через зернистую или пористую загрузку. Для эффективности фильтрования стоки должны содержать минимальное количество взвешенных веществ (Табл. 2).

Таблица 2. Исходное содержание взвешенных веществ для разных фильтров
Таблица 2. Исходное содержание взвешенных веществ для разных фильтров

Применение реагентов позволяет повысить качество очистки и ускорить процесс фильтрования. В качестве реагентов используют серно-кислый алюминий и полиакриламид. Иногда применяют хлористое железо, известь.

УФ-обеззараживание

Финишным этапом очистки рудничных шахтных вод является освобождение их от патогенных микроорганизмов и бактериальных примесей. Наиболее эффективным способом является обеззараживание с помощью ультрафиолетового излучения, которое уничтожает до 95–97 % биологических загрязнений.

После установки УФ-обеззараживания сточные рудные шахтные воды соответствуют требованиям сброса в водоём.

Образование и очистка рудничных шахтных вод

Технологическая схема очистки шахтных рудных вод

При разработке технологической схемы очистки рудных шахтных вод следует учитывать расход сточных вод, климатические условия месторождения, расположение шахты или карьера. Важную роль играют требования, предъявляемые к очистке стоков. Использование тех или иных этапов очистки зависит от дальнейшего использования очищенной воды:

• пылегашение;
• технологические нужды предприятия;
• хозяйственно-бытовое использование;
• сброс на рельеф или в водоём.

В ряде действующих месторождений по добыче руды была применена современная технологическая схема многоступенчатой очистки сточных вод на блочно-модульных очистных сооружениях типа Argel или «Векса» из армированного стеклопластика. Такая схема показала на практике высокую эффективность, позволяя очистить рудные шахтные воды от множества загрязнений и хвостов до требований сброса в водоём.

Схема блочно-модульных ЛОС для очистки рудничных вод
Схема блочно-модульных ЛОС для очистки рудничных вод

Блочно-модульные очистные сооружения включают в себя блоки:

• механической очистки;
• тонкослойного отстаивания;
• коалесцентной сепарации;
• фильтров сорбционной очистки;
• УФ-обеззараживания.

На практике

Перед угледобывающим предприятием Кузбасса стояла задача очитки шахтных вод на период консервации объекта. Очистные сооружения планировалось разместить на двух промплощадках вентиляционных скважин. Производительность оборудования была определена для каждой площадки и составила 104 и 229 л/с соответственно.

Для решения задачи использовались очистные сооружения из стеклопластика производительностью 100 и 240 л/с, а для завершающего этапа очистки — станции ультрафиолетового обеззараживания сточных вод производительностью 100 и 60 л/с. Таким образом удалось обеспечить очистку и обеззараживание подотвальных шахтных вод до требований сброса в водоём.

Золотодобывающему предприятию на Чукотке требовалась очистка дренажных и ливневых сточных вод с территории рудника. Задача осложнялась тем, что объект находится в северном регионе, и для реализации проекта требовалось оборудование, способное работать в условиях вечной мерзлоты.

Образование и очистка рудничных шахтных вод

Очистной комплекс включил в себя очистную установку производительностью 100 л/с, установку для очистки поверхностного ливневого стока и шахтного водоотлива; установку для обеззараживания сточных вод; зумпф для очистки подтоварной воды.

Для известнякового месторождения, расположенного на Крайнем Севере, были необходимы локальные очистные сооружения. Их установили на две площадки производительностью 426,2 и 868,2 м3/ч соответственно.

Оборудование обеспечивает следующие этапы очистки: отстаивание; тонкослойное отстаивание; двухступенчатую сорбционную очистку; УФ-обеззараживание.
Выбранное оборудование с предусмотренным утеплением и обогревом обеспечивает очистку рудничных стоков до требований на сброс в водоём.


Группа компаний «Аргель»

Группа компаний «Аргель»

www.vo-da.ru
E-mail: info@vo-da.ru
Тел: +7 (4852) 58-05-96
г. Ярославль, ул. Республиканская, д. 84, корпус 2

На правах рекламы


Поделиться:
Статья опубликована в журнале Добывающая промышленность №4, 2022
Еще по теме

Подпишитесь
на ежемесячную рассылку
для специалистов отрасли

Спецпроекты
Уголь России и Майнинг 2022
Проект «Уголь России и Майнинг – 2022» глазами dprom.online. Обзор XXX Международной специализированной выставки в Новокузнецке: обзоры техники,...
MiningWorld Russia 2022
Обзор технических решений для добычи, обогащения и транспортировки полезных ископаемых, представленных на площадке МВЦ «Крокус Экспо» в Москве....
Рудник Урала 2021
Главные события выставки «Рудник Урала-2021» в рамках спецпроекта dprom.online. Полный обзор мероприятия: «живые» материалы об участниках и их...
В помощь шахтёру
Путеводитель по технике и технологиям, которые делают работу предприятий эффективной и безопасной.
Уголь России и Майнинг 2021 | Обзор выставки
Спецпроект dprom.online, посвящённый международной выставке «Уголь России и Майнинг 2021» в Новокузнецке. Репортажи со стендов компаний-участников,...
Mining World Russia 2021 | Обзор выставки
Спецпроект MiningWorld Russia 2021: в прямом контакте. Читайте уникальные материалы с крупной отраслевой выставки международного уровня, прошедшей...
День Шахтёра 2020
В последнее воскресенье августа свой праздник отмечают люди, занятые в горной добыче. В День шахтёра 2020 принимают поздравления профессионалы своего...
Уголь России и Майнинг 2019
Спецпроект dprom.online: следите за выставкой в режиме реального времени.

Ежедневно: репортажи, фотоотчеты, обзоры стендов участников и релизы с...

COVID-2019
Спецпроект DPROM-НОНСТОП. Актуальные задачи и современные решения. Достижения и рекорды. Мнения и прогнозы. Работа отрасли в условиях новой...
Mining World Russia 2020 | Репортаж и обзор участников выставки
Международная выставка в Москве Mining World Russia 2020 – теперь в онлайн-режиме. Показываем весь ассортимент машин и оборудования для добычи,...
популярное на сайте
Пройди квиз ко Дню Шахтёра 2022, узнай какой ты горняк! Свернуть

Подпишитесь
на ежемесячную рассылку
для специалистов отрасли

Спасибо!

Теперь редакторы в курсе.