Оюун Бямба ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
03.02.2020, 09:47

Аннотация

В работе проведены анализы химического, минералогического и фракционного состава хвосты обогащения ГОКа “Эрдэнэт” Монголии. Определив физико-механические свойства хвостов обогащения  и сравнив с показателями стандартов песка и глины применяемых в строительных материалах. На основании проведенных исследований предлагается обогащение и фракционирование хвостов для получения мелкий песок и глины из хвостов.

Ключевые слова: Отходы ГОКов, техногенное сырье, вторичная переработка.

При всех существующих способах добычи технологического передела объемы отходов горного производства весьма значительны. Из общего объема мировой добычи твердых видов минерального сырья около 10% превращается в готовую продукцию, а остальные 90% образуют различные горнопромышленные отходы. В результате этого в отвалах накоплены десятки миллиардов тонн различных горных пород, миллиарды тонн металлургических шлаков, сотни миллиардов тонн «хвостов» обогащенных полезных ископаемых. Отходы горно-обогатительного, металлургического и других производств являются источниками техногенных минеральных ресурсов.

 Геолого-экономическая оценка техногенных минеральных ресурсов при комплексном освоении недр позволяет часть их отнести к техногенным месторождениям. Техногенные месторождения — это техногенные минеральные образования, по количеству и качеству содержащегося минерального сырья пригодные для их рентабельного использования в сфере материального производства [1].

Техногенно-минеральные месторождения, с одной стороны, являются скоплением ценных металлов и минералов, с другой стороны, занимают значительные площади земельного фонда, часть из них находится в гидротехнических  сооружениях (хвосто-и шламохранилища, шламоотстойники), обладающих определенной потенциальной опасностью, и являются источниками загрязнения природной окружающей среды тяжелыми металлами.

Утилизация техногенных минеральных месторождений позволяет экономить природные топливно-энергетические, металлургические и горно-химические ресурсы. Использование отходов в качестве вторичных материальных ресурсов решает ряд важных задач, таких как экономия основного сырья, предотвращение загрязнения водоемов, почвы и воздушного бассейна, увеличение объемов производства строительных материалов.

В Монголии к настоящему времени складировано в хвостохранилищах меднорудных ГОКов около 150.3 млн тн отходов обогащения.

Ключевые слова: песчанная порода, белая пыль, белая глина, промытый песок

Отходы обогащения ГОКа “Эрдэнэт”

КОО “Предприятие Эрдэнэт” является одним из крупнейших предприятий в Азии по добыче и обогащению меди и молибдена. Основано в 1978 году в соответствии с межправительственным соглашением двух стран на месторождении “Эрдэнэтийн овоо”. В год перерабатывает 26 млн.тн руды, производит около 530,0 тыс.тн медного и около 4,5 тыс.тн молибденового концентрата. Измельченную породу, накопленное в Хвостовом хозяйстве предприятия “Эрдэнэт” местные жители называют “Белой пылью”. Хвосты концентратов в основном состоит из раздробленных скалистых пород, мокрого песка, малоценного остатка полезных ископаемых, использованных веществ и воды. “Белая пыль” это не научная терминология, однако это пыль, поднимаемая ветером из хвостового хозяйства. Применяемая порода в сырье строительных материалов классифицируют в зависимости от происхождения. Эти хвосты входят в классификацию раздробленных, обломочных пород, возникщих в результате механического воздействия и по частицам являются песчанной породой[2]. Содержит большое количество кальция и поэтому имеет бело-светлый цвет. По гранулометрическому составу частиц с диаметром 0,15-0,075 мм и занимает 65-75%.

  1. Распределение фракций хвостов обогащения в хвостохранилище

Хвосты обогащения по мере продвижения во внутрь от берега дамбы состав крупности все уменьшается (табл.1). Это связано с тем что, пульпа хвостов от берега дамбы протекает в резерв оборотной воды обогатительной фабрики.

Таблица.1

Распределение фракций хвостов обогащения в хвостохранилище

Крупность

Возле дамбы

В пределах от дамбы

400-800 м

В пределах от дамбы

800-1200 м

Более 0,15 мм, %

45 - 50

30 - 40

5 - 10

Менее 0,15 мм , %

65 - 50

70 - 60

90 - 95

При определение состава крупности, путем сравнения, средняя общей оценки преимущественно составляет 0,15-0,075 мм (65-75%) и в среднем имеет 140 мкм.

  1. Химический состав хвостов обогащения

В химическом составе хвостов обогащения содержание окисей внутри дамбы хвостов относительно незначительно изменяется.

Таблица.2

Химический состав хвостов обогащения

Элемент, %

SiO2

TiO2

Al2O3

Fe2O3

MnO

MgO

CaO

Na2O

K2O

P2O5

Cu

Mo

72.9

0.353

13.12

3.49

0.039

0.54

0.69

2.86

2.54

0.132

0,08

0,02

 

Из химического анализа (таблица №2) видно что, хвосты обогащения является алюмосиликатным минералом.

  1. Радиационное загрязнение хвостов обогащения

Удельная активность радиоактивного изотопа отходов определяется гаммаспектральным методом.

Таблица.3

Удельная радиоактивность изотопа, радиционного загрязнения

Вид

Удельная активность (Бк/кг)

Удельная эффективная активность радионуклида (Ас)Бк/кг

MNS

5072-2001

ARa-226

ATh-232

AK-40

Хвосты обогащения

-

4.5

808.4

82.24

≤370

При оценке соответствия строительных материалов радиационно - гигиеническим нормативам, введено понятие суммарная эффективная удельная активность радионуклида (Ас) которую составляет 82.3 Бк/кг показывает что, в 4,5 раза меньше допустимого уровня использования сырья по назначению строительных материалов (табл.2).

  1. Исследование физико-механических свойств хвостов обогащения

 

Определив физико-механические свойства хвостов обогащения  и сравнив с показателями стандарта МNS 0392-2014 “Песок, применяемый в строительных работах. Технические требования” получим следующие результаты:

  • Средняя плотность легче на 100-180 кг.
  • Содержание пылевидных и глинистых частиц в 4 раза выше, применяемого песка в строительных работах
  • Модуль крупности меньше на 13,7 – 17,5
  • Содержание глины в 12 раз выше.

В хвостах обогащения содержится смесь глины в большом количестве и поэтому выполнили анализ глины о возможности применения в керамических изделиях и сравнили со стандартными показателями Сырье глинистое для керамической промышленности”. При этом хвосты обогащения входит в категорию глины грубодисперсные и не имеет пластичности, по содержанию кремнезема средним,  с большой примесью песка.

Хвосты обогащения имеется свойства песка и глины. Но не соответствуют требованиями стандартов песка и глины, применяемых в строительных индустрии. Поэтому, не возможно использовать в строительных индустрии в том состоянии, в котором находится на дамбе. Для получения мелкий песок и глины из отходов необходимо обогащать и фракционировать. Полученный песок возможно применять как наполнитель и заполнитель для строительных материалов, а глину в керамических изделиях.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

  • Отходы обогащения предприятия “Эрдэнэт” не соответствуют требованиями стандарта песка, применяемого в строительных работах.
  • Отходы обогащения предприятия “Эрдэнэт” не соответствуют требованиями стандарта глины, применяемого в керамических материалах, однако по химическому составу соответствуют стандарту глины.
  • Отходы обогащения предприятия “Эрдэнэт” не возможно использовать в строительных материалах в том состоянии, в котором находится на дамбе.
  • Для расширения области использования в строительных материалах  отходов обогащения необходимо обогащать и фракционировать.

Литература:

[1] А.А.Верчеба, С.В.МаркеловТехногенные месторождения, способы их формирования и переработки”,  Учебное пособие, М., 2003. 66 с

[2] Б.Намжилдорж, Д.Сүнжидмаа, Б.Өлзийнбүрэн “Основы технологии строительных материалов благоприятное окружающей среде” УБ: 2015.с.254х

 [3] Б.Батцагаан, Д.Сүнжидмаа, Д.Балжинням “Лабораторный способ испытания строительных материалов” УБ:2001 он.  192 х

[4] В.Н.Вернигорова, Н.И.Макридин, Ю.А.Соколов “Современные методы исследования свойств строительных материалов” М: 2003. -240 стр.

[5] И.А. Юдин, В.Н. Логин, Ф.Л.Капустин ''Минералогия горных пород, технических камней и метеоритов'' Екатеринбург: 2006. - 125 стр                                                                                     

Конкурсы для педагогов

Конкурсы для студентов

Конкурсы для школьников

Всероссийские конкурсы

Олимпиады

Всероссийские олимпиады

Международные олимпиады

Научные конференции

Всероссийские конференции

Международные конференции

Категория: Global Sceince - 2019 | Добавил: POLEVGVIK | Теги: конкурсы для студентов, Конкурсы для школьников, олимпиады, конкурсы для педагогов, Научные конференции, всероссийские конкурсы, Всероссийские конференции, Международные олимпиады, всероссийские олимпиады, Международные конференции
Просмотров: 99 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar