Разработка способа утилизации отходов горно-обогатительных комбинатов созданием активных фильтрующих обезжелезивающих материалов

Abstract

Актуальность исследования обусловлена тем, что техногенные образования в виде отвалов горно-обогатительных комбинатов являются причиной безвозвратных потерь природных сырьевых ресурсов, отчуждения земель из сельскохозяйственного оборота и загрязнения огромных территорий. Утилизация отходов горно-обогатительных и горнодобывающих предприятий считается одной из труднорешаемых задач Уральских регионов. Вследствие этого на сегодняшний день возникла необходимость в разработке технологии, которая смогла бы обеспечить эффективную переработку отходов горно-обогатительных комбинатов и вовлечение ценных сырьевых компонентов, до этого не утилизировавшихся отходов обогащения в производственный цикл. Одним из перспективных направлений на сегодняшний день является возможность использования отходов предприятий с получением товарного продукта. Цель исследования: разработать способ утилизации отходов горно-обогатительных комбинатов, а именно осадков хвостохранилищ горно-обогатительных комбинатов, депонированием их в искусственные фильтрующие материалы в максимальном количестве. Объекты: химические и физико-механические характеристики разработанных материалов, качество сточной воды, зависимость качества очистки от состава искусственных фильтрующих материалов. Методы: анализ фильтрующих элементов на основе отходов горно-обогатительного комбината, на прочность и износоустойчивость методом истирания; исследование фильтрующей способности разработанного фильтрующего элемента, в состав которого в определенных соотношениях входят отходы горно-обогатительного производства, жидкое стекло и кремнефтористый натрий. Представлена таблица эффективности обезжелезивания сточной воды на данном материале и математические модели продолжительности процесса фильтрования и эффекта подщелачивания. Приведены методы удаления железа с помощью природных фильтрующих материалов и искусственных фильтрующих материалов, содержащих отходы хвостохранилищ и отвалов горно-обогатительных комбинатов. Результаты. Приведен способ утилизации осадков хвостохранилищ горно-обогатительных комбинатов, определены факторы, влияющие на эффективную утилизацию отходов горно-обогатительных предприятий в фильтрующие материалы, исследованы физико-химические и фильтрационные свойства полученных материалов, определен состав фильтрующего элемента с максимальным содержанием отхода.

The relevance of researches is caused by the fact that technogenic formations in the form of dumps from mining and processing works are the reason of irrevocable losses of natural raw material resources, alienations of lands from an agricultural turn and pollution of huge territories. There is a need in developing a technology which could provide the efficient removal of iron from sewage without sludging neutralization and involving valuable input products, the wastage of enrichment, which have not been utilized yet, in a production cycle. A salvage of mining and processing and mining enterprises is considered as one of hardly solvable problems of the Ural region. One of the perspective directions today is a possibility of recovery of enterprises with obtaining marketable products. The main aim of the research is to study the technology providing the efficient removal of iron ions from waste and natural water, to analyse a way of utilizing rainfall of tailings dams of mining and processing works. The objects: chemical and physicomechanical characteristics of the developed materials, chemical tests of simulated, filtering mediums in various environments. The methods: analysis of gauze elements on the basis of a wastage of mining and processing works; study of filtration capacity of the developed gauze element containing wastes of mining and processing production, liquid silica glass and sodium fluosilicate in particular ratios. The paper introduces the table of effectiveness of deferrization of waste water on this material and the methods of iron removal by means of natural filtering mediums and simulated filtering mediums. The results. The paper introduces the factors influencing the efficient extraction of iron ions from waste and natural water. The authors have analyzed the simulated filtering mediums with the given properties for iron extraction from waste and natural water and studied physical and chemical and filtration characteristics of the materials obtained. The structure of filtering element with maximum waste was determined.