Общие сведения о хвостовых хозяйствах обогатительных фабрик и очистка сточных вод

Хвостовым хозяйством называют комплекс сооружений н оборудования для транспортировки и складирования хвостов обогатительных фабрик. Удаление конечных (отвальных) хвостов от фабрик в хвостохранилище производят гидравлическим способом по лоткам и трубам. В зависимости от рельефа местности, расстояния между фабрикой и хвостохранилищем и характеристики пульпы на участках трассы хвостопроводов применяют безнапорный самотечный гидротранспорт (при неполном заполнения лотков или труб, проложенных с соответствующим уклоном), напорно-самотечный (с использованием естественного напора по трубам при их полном заполнении) или напорно-принудительный (по трубам при их полном заполнении с применением землесосов). В хвостохранилищах вследствие малой скорости движения пульпы твердая фаза осаждается на дно. Для «сброса воды, не содержащей твердых частиц, устраивают водосбросные сооружения (водосливы, водоприемники и водоспускные коллекторы).

Хвостохранилища сооружают путем ограждения пониженных участков поверхности дамбами или путем перегораживания плотинами оврагов, балок и рок. Плотины и дамбы хвостохранилищ целесообразно сооружать намывом их из хвостов.

Хвостохранилище должно располагаться от застроенных территорий на расстоянии не менее 250 м.

Общую емкость хвостохранилища W определяют по формуле

где Tс — суточное количество хвостов, выдаваемых фабрикой, т;

n — число рабочих дней в году;

t — время эксплуатации фабрики, год;

у0 — объемная масса хвостов при их укладке в хвостохранилище;

n — коэффициент заполнения хвостохранилища.

Объемную массу хвостов можно определить по формуле

где у — плотность хвостов;

m — пористость отложений хвостов в хвостохранилище.

Значение пористости отложения хвостов зависит от их гранулометрического состава и в пределах средневзвешенной крупности 0,2—0,05 мм изменяется от 0,38 до 0,5.

При намыве хвостов частицы классифицируются по крупности. Более крупные откладываются вблизи выпуска пульпы. Далее по направлению движения пульпы по формируемому из хвостов откосу крупность частиц уменьшается. Наиболее мелкие выпадают непосредственно в пруде — хвостохранилище. Соответственно по длине откоса меняется и пористость отложений: в местах выпуска пульпы она наименьшая, при отложениях хвостов под водой — наибольшая.

Величина коэффициента заполнения хвостохранилища зависит от его геометрической формы и объема. При изменении объема хвостохранилища от 1 до 30 млн. м3 коэффициент заполнения изменяется от 0,8 до 0,85.

Наиболее целесообразно устраивать хвостохранилища на площадках, сложенных из малопроницаемых грунтов — суглинков и глин.

Удельная площадь хвостохранилищ, по данным зарубежной практики, составляет обычно 44—48 тыс. м2, а на многих крупных фабриках — не менее 64—72 тыс. м2 на 1000 т хвостов.

Безаварийная работа хвостохранилища является необходимым условием бесперебойной работы фабрики. Аварии на хвостохранилищах происходят главным образом вследствие неправильного наращивания дамб хвостами и вследствие неисправности водосбросных сооружений, конструкции которых подвергаются значительному давлению.

Складирование хвостов в хвостохранилище позволяет в дальнейшем вовлечь их в переработку для доизвлечения ценных компонентов, потерянных в результате несовершенства существующей технологии. Кроме того, наличие хвостохранилища позволяет очистить сточные воды фабрики, а также организовать оборотное водоснабжение.