хранилище для промышленных отходов

Формула изобретения

Хранилище для промышленных отходов цианирования золотосодержащих руд с сульфидами, характеризующееся тем, что оно выполнено в виде котлована с последовательно размещенными на стенках и дне изоляционными слоями, выполненными из: первый слой - монтмориллонитовой глины, второй слой - щебенки бурого железняка, третий слой - торфа, четвертый слой - щебенки бурого железняка, и снабжено трубами для подачи электролита или морской воды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к емкостям-хранилищам промышленных отходов в естественных грунтах и может быть использовано для сооружения системы техногенных барьеров, ограничивающих распространение в грунтах, водоемах отходов цианирования золотосодержащих руд с сульфидами.

Известны грунтовые емкости в форме котлована с достаточно высокой непроницаемостью стенок для хранения жидкостей, преимущественно аммиачной воды. В качестве грунтового заполнителя используют суглинок, а в качестве сложного вяжущего - состав, содержащий портландцемент, гашеную известь и ангидрит (авт.св. СССР 167171, B 65 G 5/00, 24,1964 г.).

Недостатком этого хранилища, выполненного в естественных грунтах, является сложная по структуре и дорогая изоляция, а также невозможность очистки в процессе хранения отходов производства золота.

Известно хранилище для нефтепродуктов, выполненное в виде котлована с изоляцией стенок и дна, причем изоляция имеет двойной слой, состоящий из мелкозернистого гидрофобного песка и слоя глины, насыщенного катионами магния, или кальция, или натрия (патент РФ 2028972, B 65 G 5/00, 5, 1995 г.).

Недостатком известного хранилища является использование его только для хранения жидких промышленных отходов, а также невозможность использования его для самоочистки отходов цианирования золота из сульфидных руд.

Известен водоем-хранилище жидких отходов с растворами тяжелых металлов, который сооружается в рыхлых грунтах и в нем создается система геохимических барьеров, очищающих воду от ионов тяжелых металлов (патент РФ 2065830, B 65 G 5/00, 24, 1996 г.)

Недостатком известного водоема-хранилища является то, что он не может быть использован для хранения и самоочищения отходов цианирования, ибо его система геохимических барьеров рассчитана на самоочищение только от ионов тяжелых металлов.

Задачей создания изобретения является сооружение простой, надежной конструкции емкости-хранилища в естественных рыхлых фунтах для хранения и самоочищения промышленных отходов цианирования золота из сульфидных руд.

Поставленная задача решается с помощью хранилища для промышленных отходов планирования золотосодержащих руд с сульфидами, характеризующегося тем, что оно выполнено в виде котлована с последовательно размещенными на стенках и дне изоляционными слоями, выполненными из: первый слой - монтмориллонитовой глины, второй слой - щебенки бурого железняка, третий слой - торфа, четвертый слой - щебенки бурого железняка, и снабжено трубами для подачи электролита или морской воды.

На чертеже представлен поперечный разрез хранилища. Хранилище выполнено в виде котлована в рыхлом грунте. Многослойная изоляция стенок и дна состоит из слоя 1 монтмориллонитовой глины, слоя 2 щебенки бурого железняка, слоя 3 торфа (сапропеля), слоя 4 щебенки бурого железняка.

Хранилище снабжено трубами 5 для подачи промстоков и трубами 6 для подачи электролита или морской воды.

Борта хранилища окружены отсекающей грунтовой обваловкой 7. В водоеме-хранилище, т.е. на слое 4, наводятся отходы переработки цианирования золота из сульфидных руд.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в хранилище создается сложная система техногенных геохимических барьеров. Система геохимических барьеров состоит из слоев разного состава и разной структуры, которые укладываются в необходимой последовательности.

Сульфидные золоторудные месторождения содержат свободное (самородное) золото и золото в пирите, арсенопирите и в других сульфидах. При цианировании тонкоизмельченная руда обрабатывается хорошо растворимыми цианидами KCN или NaCN, которые переводят золото в растворимое состояние, из которого оно осаждается. Отработанный раствор (стоки) содержит токсичные растворимые вещества: KCN или NaCN; слаборастворимые: CaCN₂, MgCN₂ и нерастворимые: ZnCN₂, CuCN₂, PbCN₂, PbSO₄, Fe₂CN₆ и др. Последние с водой образуют гидрозоли. Отработанный раствор сбрасывается в водоем-хранилище, из которого при аварийных ситуациях попадает в реки, загрязняя их механическими и химическими загрязнителями.

Водоем-хранилище сооружается предпочтительно в естественных рыхлых, в глинистых грунтах. На дне и стенках водоема из глины 1 создается сложный инфильтрационно-диффузионио-Кулоновский геохимический барьер. Лучшими барьерными свойствами обладает монтмориллонитовая глина, которая имеет максимальный отрицательный заряд, и поэтому предпочтительнее гидрослюдистой или каолинитовой глины. Глинистый экран задерживает фильтрацию водных растворов из хранилища в фунт и отталкивает в хранилище, по закону Кулона, отрицательные ионы CN^-. На слой глины 1 насыпается мелкая щебенка бурого железняка 2, являющаяся источником ионов Fе²⁺, которые будут связывать ионы CN^- в нерастворимые комплексы. Для активизации миграции Fе²⁺ в хранилище создается кислая восстановительная глеевая среда. Для создания этой среды на слой бурого железняка 2 укладывается слой торфа 3 толщиной 30 см, который будет источником растворимой фульвиновой кислоты, которая и создаст кислую восстановительную среду.

Слой торфа 3 засыпается слоем мелкой щебенки бурого железняка 4 толщиной 20-30 см, который предохраняет торф от всплытия и является дополнительным источником ионов Pe²⁺, которые возникают в процессе восстановления бурого железняка фульвиновой кислотой, поступающей из слоя торфа 3.

Для очистки водоема от тонкодисперсных веществ, представляющих кристаллически-коллоидные частицы ZnCN₂, CuCN₂, PbCN₂, PbSO₄, Fe₂CN₆ и др., предлагается вносить в хранилище электролиты Ca²⁺ или Mg²⁺ в форме CaCl₂, MgCl₂, MgSO₄ или морскую воду путем разбрызгивания(дождевания) этих растворов через систему труб 6. Электролиты будут вызывать коагуляцию тонкодисперсных веществ, содержащих ионы CN^-. Кроме того, ионы Са²⁺ и Mg²⁺ будут осаждать несвязанные ионы CN^- в виде слаборастворимых CaCN₂ и MgCN₂, которые в ассоциации с нерастворимыми соединениями и комплексами ионов CN^- с Fe²⁺ осядут на дно. В результате работы системы техногенных геохимических барьеров стоки очистятся от токсичных растворимых и нерастворимых продуктов цианирования.

Техногенный осадок и слои 2,3,4 периодически должны удаляться из хранилища и заменяться свежими.

Очищенная вода может снова использоваться в технологическом процессе цианирования.

Котлован-хранилище является простым по конструкции и состоит из доступной и дешевой изоляции с использованием природных материалов.