Об утверждении справочника по наилучшим доступным техникам "Добыча и обогащение руд цветных металлов (включая драгоценные)"

Постановление Правительства Республики Казахстан от 8 декабря 2023 года № 1101

      В соответствии с пунктом 6 статьи 113 Экологического кодекса Республики Казахстан Правительство Республики Казахстан ПОСТАНОВЛЯЕТ:

      Утвердить прилагаемый справочник по наилучшим доступным техникам "Добыча и обогащение руд цветных металлов (включая драгоценные)".

      2. Настоящее постановление вводится в действие со дня его подписания.

      Премьер-Министр
Республики Казахстан 		А. Смаилов

  Утвержден
постановлением Правительства
Республики Казахстан
от 8 декабря 2023 года № 1101

Справочник
по наилучшим доступным техникам
"Добыча и обогащение руд цветных металлов (включая драгоценные)"

Оглавление

      Оглавление

      Список схем/рисунков

      Список таблиц

      Глоссарий

      Предисловие

      Область применения

      Принципы применения

      1. Общая информация

      1.1. Структура и технологический уровень отрасли

      1.1.1. Объекты по видам технологического процесса

      1.1.2. Объекты по сроку эксплуатации

      1.1.3. Объекты по географической принадлежности

      1.1.4. Объекты по производственным мощностям и видам выпускаемой продукции

      1.2. Минерально-сырьевая база

      1.3. Технико-экономические показатели отрасли

      1.4. Потребление энергетических, сырьевых и водных ресурсов

      1.5. Основные экологические проблемы

      1.5.1. Основные экологические проблемы при открытой и подземной разработке и добыче, обогащении

      1.5.2. Воздействие при проведении геологоразведочных работ

      1.5.3. Воздействие на флору и фауну

      1.5.4. Воздействие при ликвидации и рекультивации

      2. Методология определения наилучших доступных техник

      2.1. Детерминация, принципы подбора НДТ

      2.2. Критерии отнесения техник к НДТ

      2.3. Экономические аспекты внедрения НДТ

      2.3.1 Подходы к экономической оценке НДТ

      2.3.2 Способы экономической оценки НДТ

      2.3.3 Платежи и штрафы за негативное воздействие на окружающую среду

      2.3.4 Расчет на установке

      3. Применяемые процессы: технологические, технические решения, используемые в настоящее время

      3.1. Открытая добыча руд цветных металлов (включая драгоценные)

      3.1.1. Снятие ПСП и его складирование

      3.1.2. Вскрытие карьерного поля

      3.1.3. Вскрышные работы

      3.1.4. Системы разработки

      3.1.5. Буровзрывные работы

      3.1.6. Добыча руды

      3.1.7. Транспортировка

      3.1.8. Первичное дробление и измельчение руды

      3.1.9. Обращение со вскрышными породами

      3.1.10. Карьерный водоотлив

      3.2. Подземная добыча руд цветных металлов (включая драгоценные)

      3.2.1. Вскрышные работы

      3.2.2. Подготовка

      3.2.3. Системы разработки

      3.2.4. Крепление выработок

      3.2.5. Отбойка и дробление руды

      3.2.6. Доставка и выпуск руды

      3.2.7. Транспортировка и подъем

      3.2.8. Поддержание выработанного пространства

      3.2.9. Обращение с пустыми породами

      3.2.10. Шахтный водоотлив

      3.2.11. Рудничная вентиляция

      3.3. Комбинированный способ добычи руд цветных металлов (включая драгоценные)

      3.4. Обогащение руд цветных металлов (включая драгоценные)

      3.4.1. Подготовительные процессы: дробление и грохочение, измельчение и классификация

      3.4.2. Основные методы обогащения

      3.4.3. Химические процессы в комбинированных схемах обогащения

      3.4.4. Вспомогательные процессы

      3.4.5. Аппараты для обогащения руд цветных металлов

      3.4.6. Технология обогащения руд цветных металлов (включая драгоценные)

      3.4.7. Складирование, транспортирование

      3.4.8. Сточные воды обогатительных фабрик, их очистка и использование

      3.4.9. Хвостовое хозяйство

      4. Общие наилучшие доступные техники для предотвращения и/или сокращения эмиссий и потребления ресурсов

      4.1 Ведение комплексного подхода к защите окружающей среды

      4.2 Внедрение систем экологического менеджмента

      4.3 Внедрение систем энергетического менеджмента

      4.4 Мониторинг эмиссий

      4.4.1. Мониторинг выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

      4.4.2. Мониторинг сбросов загрязняющих веществ в водные объекты

      4.5. Проведение планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания оборудования и техники

      4.6. Управление водными ресурсами

      4.7. Управление отходами

      4.8. Управление технологическими остатками

      4.9. Снижение уровней физического воздействия

      4.10. Рекультивация нарушенных земель

      5. Техники, которые рассматриваются при выборе наилучших доступных техник

      5.1. Внедрение систем автоматизированного контроля и управления в технологическом процессе

      5.1.1. Автоматизированные системы управления горнотранспортным оборудованием

      5.1.2. Автоматизированные системы управления технологическим процессом (АСУТП) (печи, котлы и т. д.)

      5.1.3. Система автоматизации контроля и управления процессами обогащения

      5.2. НДТ в области энерго- и ресурсосбережения

      5.2.1. Применение частотно-регулируемого привода на различном оборудовании (конвейерное, вентиляционное, насосное и т. д.)

      5.2.2. Применение электродвигателей с высоким классом энергоэффективности

      5.2.3. Применение энергосберегающих осветительных приборов

      5.2.4. Применение устройств компенсации реактивной мощности, а также фильтро-компенсирующих устройств, для фильтрации высших гармоник и компенсации реактивной мощности в электрических сетях предприятий

      5.2.5. Применение современных теплоизоляционных материалов на высокотемпературном оборудовании

      5.2.6. Рекуперация тепла из теплоты отходящего процесса

      5.3. НДТ, направленные на обеспечение стабильности производственного процесса

      5.3.1. Обеспечение стабильности процесса добычи руд

      5.3.2. Обеспечение стабильности процесса обогащения руд цветных металлов

      5.4. НДТ, направленные на снижение негативного воздействия на атмосферный воздух

      5.4.1. НДТ, направленные на предотвращение неорганизованных эмиссий в атмосферный воздух

      5.4.2. НДТ, направленные на предотвращение организованных эмиссий в атмосферный воздух

      5.5. НДТ, направленные на предотвращение и снижение сбросов сточных вод

      5.5.1. Управление водным балансом горнодобывающего предприятия

      5.5.2. Снижение водоотлива карьерных и шахтных вод

      5.5.3. Управление поверхностным стоком территории наземной инфраструктуры

      5.5.4. Применение современных методов очистки сточных вод

      5.6. НДТ, направленные на сокращение воздействия отходов процессов добычи и обогащения

      5.6.1. Использование отходов добычи и обогащения в качестве сырья или добавки к продукции во вторичном производстве и строительных материалов

      5.6.2. Использование пресс-фильтров для обезвоживания отходов обогащения

      5.6.3. Использование керамических вакуум-фильтров для обезвоживания отходов обогащени

      5.6.4. Использование отходов при заполнении выработанного пространства

      5.6.5. Использование отходов при ликвидации горных выработок

      5.6.6. Переработка отходов добычи и обогащения (вторичные минеральные ресурсы, техногенные месторождения) с целью извлечения основных и попутных ценных компонентов

      6. Заключение, содержащее выводы по наилучшим доступным техникам

      6.1. Общие НДТ

      6.1.1. Система экологического менеджмента

      6.1.2. Управление энергопотреблением

      6.1.3. Управление процессами

      6.1.4. Мониторинг выбросов

      6.1.5. Мониторинг сбросов

      6.1.6. Управление водными ресурсами

      6.1.7. Шум

      6.1.8. Запах

      6.2. Снижение эмиссий загрязняющих веществ.

      6.2.1. Снижение выбросов от неорганизованных источников.

      6.2.2. Снижение выбросов от организованных источников.

      6.3. Снижение сбросов сточных вод

      6.4. Управление отходами

      6.5. Требования по ремедиации

      7. Перспективные техники

      7.1. Перспективные техники в области добычи цветных руд открытым и подземным способом

      7.1.1. Беспилотная техника

      7.1.2. Беспилотные тяговые агрегаты

      7.1.3. Автосамосвалы на альтернативных источниках энергии

      7.1.4. Автоматизированная система управления буровыми работами и зарядными машинами

      7.1.5. Применение систем высокоточного позиционирования ковша для забойных экскаваторов

      7.1.6. Применение беспилотных летательных аппаратов для производства маркшейдерских работ

      7.1.7. Автоматизация процессов добычных работ в подземных условиях

      7.1.8. Высокопроизводительная проходка горных выработок

      7.1.9. Использование сплавов и износостойких материалов

      7.1.10. Автоматизированный аппаратный контроль состояния ствола, подъемных сосудов, канатов

      7.1.11. Интеллектуальный карьер

      7.1.12. Цифровизация управления процессами железнодорожной перевозки горной массы

      7.2. Перспективные техники в области обогащения цветных руд

      7.2.1. Метод бесцианидного выщелачивания

      7.2.2. Метод подземного выщелачивания

      7.3. Перспективные техники предотвращения и (или) сокращения выбросов

      7.3.1. Использование керамических фильтров для снижения выбросов твердых частиц и оксидов азота в газовых потоках

      7.3.2. Технология CATOX

      7.3.3. Мультивихревые гидрофильтры (МВГ)

      7.3.4 Использование метода пастового сгущения при сухом складировании хвостов обогащения руд цветных металлов

      7.3.5 Сухая система газоочистки с вдуванием адсорбента MEROS

      7.3.6 Использование отходов полиэтилена и полипропилена с последующей температурной обработкой до сплавления с поверхностью хвосто- и шламохранилища

      7.3.7 Закрепление пылящих поверхностей хвостохранилищ путем нанесения на поверхность меловой суспензии с последующей обработкой ее разбавленным раствором серной кислоты

      8. Дополнительные комментарии и рекомендации

Список схем/рисунков

Рисунок 1.1.

Структура производства металлургической отрасли Казахстана

Рисунок 1.2.

Доля отечественной добычи золота

Рисунок 1.3.

Количество горнодобывающих предприятий цветной металлургии

Рисунок 1.4.

Объемы производства золота за 2020 год в разрезе регионов и компаний

Рисунок 1.5.

Объемы выпуска металлургической продукции в денежном эквиваленте, трлн тг

Рисунок 1.6.

Объем производства в разрезе регионов за январь-декабрь 2021 г., млрд тенге

Рисунок 1.7.

Инвестиции в недропользование по различным видам металлов

Рисунок 1.8.

Структура экспорта горнодобывающей промышленности РК

Рисунок 1.9.

Схема взаимодействия а -карьера и б - подземного рудника (шахты) с окружающей средой

Рисунок 1.10.

Основные источники и виды загрязнения атмосферы при проведении горных работ

Рисунок 1.11.

Потоки вод в зоне дамбы хвостохранилища, где нет плотного основания

Рисунок 3.1.

Схема основных технологических процессов горнодобывающего предприятия

Рисунок 3.2.

Схема технологического процесса открытых горных работ

Рисунок 3.3.

Параметры наклонной траншеи

Рисунок 3.4.

Системы открытой разработки

Рисунок 3.5.

Буровые станки, используемые на карьерах

Рисунок 3.6.

Транспортировка руды, а - железнодорожным, б- автомобильным и в - конвейерным транспортом

Рисунок 3.7.

Принципиальная схема работы дробилки

Рисунок 3.8.

Схемы одностадиального дробления в а - открытом цикле и б - закрытом цикле

Рисунок 3.9.

Внешний вид отвала вскрышных пород

Рисунок 3.10.

Традиционная схема циркуляции воды

Рисунок 3.11.

Комплекс проходческий КПВ-4А

Рисунок 3.12.

Классификация комплекса рабочих процессов при производственной стадии очистных работ

Рисунок 3.13.

Конструкция комбинированного крепления горных выработок

Рисунок 3.14.

Внешний вид машин для крепления выработок анкерами

Рисунок 3.15.

Внешний вид буровых станков, применяемых на рудниках

Рисунок 3.16.

Внешний вид скреперных лебедок

Рисунок 3.17.

Внешний вид транспортно-доставочных погрузочных машин

Рисунок 3.18.

Насосная камера шахтного воодотлива

Рисунок 3.19.

Типы применяемых вентиляторов местного проветривания на рудниках и шахтах РК

Рисунок 3.20.

Схема технологического этапа переработки руд

Рисунок 3.21.

Принципиальная схема выщелачивания золота

Рисунок 3.22.

Флотомашины

Рисунок 3.23.

Схема обогащения руд на обогатительной фабрике В14 №1

Рисунок 3.24.

Схема обогащения руд на обогатительной фабрике В14 №2

Рисунок 3.25.

Технологическая схема переработки окисленных руд методом кучного выщелачивания

Рисунок 3.26.

Баланс сырья и продукции завода по переработке окисленных руд

Рисунок 3.27.

Зависимость извлечения руды от общего производства меди по заводу окисленных руд фабрики С3

Рисунок 3.28.

Схема прямой селективной флотации медно-цинковых руд

Рисунок 3.29.

Коллективно-селективная схема обогащения медно-цинковых руд

Рисунок 3.30.

Схема обезмеживания и обезжелезнения цинкового концентрата

Рисунок 3.31.

Технологическая схема селекции коллективных медно-никелевых концентратов

Рисунок 3.32.

Технологическая схема и режим флотации медно-молибденовых руд с использованием ферроцианида

Рисунок 3.33.

Технологическая схема и режим флотации медно-молибденовых руд с использованием при селекции декстрина и обжига

Рисунок 5.1.

Сравнение обычного электродвигателя с энергоэффективным

Рисунок 5.2.

Мельницы самоизмельчения

Рисунок 5.3.

Схема грохота с мультипитателем

Рисунок 5.4.

Бисерная вертикальная мельница

Рисунок 5.5.

Общий вид колонных флотомашин

Рисунок 5.6.

Классификация ионных флокулянтов

Рисунок 5.7.

Схема распределения потоков в рабочей зоне вакуум-фильтра

Рисунок 5.8.

Керамический дисковый вакуумный фильтр

Рисунок 5.9.

Карта удельно-электрического сопротивления на площадке КВ

Рисунок 5.10.

Разрез электросопротивления грунтов через площадку КВ

Рисунок 5.11.

Движение воздушно–водяной смеси при мокром методе пылеподавления

Рисунок 5.12.

Схема движения воды при мокром бурении скважин и шпуров ручными перфораторами

Рисунок 5.13.

Схема пылеулавливающей установки

Рисунок 5.14.

Модель движения воздушно–пылевой смеси в укрытии при использовании полок

Рисунок 5.15.

Генератор тумана, используемый для снижения пыли в забое

Рисунок 5.16.

Воздухоочистительная установка, размещенная на сопряжении у устья выработки по ходу вентиляционной струи

Рисунок 5.17.

Воздухоочистительная установка, размещенная в забое выработки

Рисунок 5.18.

Использование ветровых экранов

Рисунок 5.19.

Схема устройства электрофильтра (показаны только две зоны)

Рисунок 5.20.

Конструкция рукавного фильтра

Рисунок 5.21.

Радиальный мокрый скруббер

Рисунок 5.22.

Методы очистки сточных вод

Рисунок 5.23.

Схема песчаного фильтра

Рисунок 5.24.

Схема процессов коагуляции и флокуляции

Рисунок 5.25.

Диаграмма использования вяжущих (а) и инертных материалов (б) в закладочных работах (%)

Рисунок 5.26.

Схема цепи аппаратов автономного мобильного технологического комплекса по переработке и утилизации техногенных и природно-техногенных месторождений

Рисунок 7.1.

Мировой опыт внедрения беспилотных технологий

Рисунок 7.2.

Принципиальная схема CATOX

Рисунок 7.3.

Хвостохранилище

Рисунок 7.4

Виды сгустителей

Список таблиц

Таблица 1.1.

Основные месторождения руд цветных металлов (включая драгоценные) и перечень эксплуатирующих их предприятий по данным КТА

Таблица 1.2.

Производство промышленной продукции в ГМК в натуральном выражении в Республике Казахстан за 2021 год

Таблица 1.3.

Запасы цветных и драгоценных руд в Казахстане

Таблица 1.4.

Потребление электрической энергии на предприятиях Казахстана

Таблица 1.5.

Воздействие на окружающую среду горнодобывающего предприятия на разных этапах деятельности

Таблица 2.1.

Ориентировочные справочные значения осуществимости инвестиций в охрану окружающей среды

Таблица 2.2.

Ориентировочные справочные затраты на внедрение технологии из расчета на единицу массы загрязняющего вещества

Таблица 3.1.

Текущие объемы потребления энергетических ресурсов

Таблица 3.2.

Типы применяемого оборудования на карьерах по добыче руд цветных металлов (включая драгоценные)

Таблица 3.3

Выбросы пыли в атмосферный воздух (по данным КТА)

Таблица 3.4.

Общие сведения о типах применяемого оборудования на карьерах по добыче руд цветных металлов (включая драгоценные)

Таблица 3.5

Объемы выбросов пыли при проведении вскрышных работ

Таблица 3.6.

Классификация систем разработки по Н. В. Мельникову

Таблица 3.7.

Общие сведения о типах применяемого оборудования на карьерах по добыче руд цветных металлов (включая драгоценные)

Таблица 3.8.

Взрывчатые вещества, используемые на действующих карьерах по добыче руд цветных металлов в Республике Казахстан (по данным КТА)

Таблица 3.9

Объемы выбросов пыли при проведении буровзрывных работ

Таблица 3.10.

Общие сведения о типах применяемого оборудования на карьерах по добыче руд цветных металлов (включая драгоценные)

Таблица 3.11.

Подземные дробильные комплексы первичного дробления руды на горнодобывающих предприятиях РК

Таблица 3.12

Отходы при открытой добыче цветных руд (по данным КТА)

Таблица 3.13

Валовые сбросы основных загрязняющих веществ при добыче руд цветных металлов

Таблица 3.14.

Текущие объемы потребления энергетических ресурсов

Таблица 3.15.

Классификация способов вскрытия рудных месторождений

Таблица 3.16.

Классификация способов и схем подготовки рудных месторождений

Таблица 3.17.

Единая классификация систем подземной разработки рудных месторождений

Таблица 3.18.

Общие сведения о типах применяемого оборудования на рудниках и шахтах по добыче руд цветных металлов (включая драгоценные)

Таблица 3.19.

Взрывчатые вещества, используемые на действующих рудниках по добыче руд цветных металлов в Республике Казахстан

Таблица 3.20

Выбросы пыли в атмосферный воздух (по данным КТА)

Таблица 3.21.

Классификация способов доставки руды

Таблица 3.22.

Общие сведения о типах применяемого оборудования на рудниках и шахтах по добыче руд цветных металлов (включая драгоценные)

Таблица 3.23.

Способы поддержания очистного пространства

Таблица 3.24

Отходы производства при подземной добыче руд цветных металлов, их применение и методы размещения

Таблица 3.25

Валовые сбросы основных загрязняющих веществ при добыче руд цветных металлов (по данным КТА)

Таблица 3.26.

Содержание металлов в руде и концентратах, требуемое для металлургического передела

Таблица 3.27.

Текущие объемы потребления энергетических ресурсов

Таблица 3.28

Выбросы пыли в атмосферный воздух при дроблении и грохочении, измельчении, классификации (по данным КТА)

Таблица 3.29

Основные минералы, входящие в состав руд цветных металлов

Таблица 3.30

Технические требования к цинковым концентратам и продуктам

Таблица 5.1.

Влияние подпорной стенки на показатели взрывания пород

Таблица 5.2.

Расход солей для гидрозабойки при отрицательных температурах воздуха

Таблица 5.3.

Параметры циклонов ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24

Таблица 5.4.

Эффективность очистки газа в циклоне

Таблица 5.5.

Эффективность очистки и уровни выбросов, связанные с использованием электрофильтров

Таблица 5.6.

Сравнение различных систем рукавных фильтров

Таблица 5.7.

Использование отходов горнодобывающей промышленности в отраслях

Таблица 6.1.

Технологические показатели выбросов пыли в процессах, связанных с дроблением, классификацией (грохочением), транспортировкой, хранением

Таблица 6.2.

Технологические показатели выбросов пыли при обогащении руд цветных металлов (включая драгоценные), в том числе при процессах гидрометаллургии

Таблица 6.3.

Технологические показатели сбросов карьерных и шахтных сточных вод при добыче руд цветных металлов (включая драгоценные), поступающих в поверхностные водные объекты

Таблица 7.1.

Преимущества использования пастовых сгустителей на хвостохранилищах

Глоссарий

      Настоящий глоссарий предназначен для облегчения понимания информации, содержащейся в настоящем справочнике по наилучшим доступным техникам "Добыча и обогащение руд цветных металлов (включая драгоценные)" (далее – справочник по НДТ). Определения терминов в этом глоссарии не являются юридическими определениями (даже если некоторые из них могут совпадать с определениями, приведенными в нормативных правовых актах Республики Казахстан).

      Глоссарий представлен следующими разделами:

      термины и их определения;

      аббревиатуры и их расшифровка;

      химические элементы;

      химические формулы;

      единицы измерения.

Термины и их определения

      В настоящем справочнике по НДТ используются следующие термины:

агрегат

-

совокупность конструктивно связанных технологического оборудования и устройств, обеспечивающая проведение комплексного металлургического процесса в условиях массового и поточного производства;

сточные воды

-

воды, образующиеся в результате хозяйственной деятельности человека или на загрязненной территории;

подуступ

-

часть уступа по его высоте, разрабатываемая самостоятельными средствами отбойки и погрузки, обслуживаемая общим для всего уступа транспортом;

вскрыша

-

объем пустых пород, извлекаемый при разработке залежи и отправляемый в отвалы (как правило, не используемый в горно-металлургическом переделе);

открытая разработка

-

разработка месторождения полезных ископаемых с применением открытых горных выработок;

вскрытые запасы

-

вскрытыми считают запасы, для разработки которых произведены все работы по вскрытию залежи или ее части, пройдены дренажные выработки и имеются транспортные пути, съезды и траншеи, удалены покрывающие породы;

забалансовые запасы

-

запасы, использование которых в настоящее время экономически нецелесообразно вследствие низкого содержания, малой мощности, незначительного количества, сложности условий разработки и переработки;

балансовые запасы

-

запасы, использование которых экономически целесообразно и которые удовлетворяют определенным требованиям (кондициям) для их подсчета в недрах;

блок

-

часть уступа, самостоятельно отбитая или отрабатываемая в данное время и имеющая свою ширину, длину и высоту;

боксит

-

глиноземсодержащая руда, состоящая из гидратов оксида алюминия, оксидов железа и кремния, сырье для получения глинозема и глиноземсодержащих огнеупоров;

тонна условного топлива (т у.т.)

-

единица измерения энергии, равная 29,3 ГДж, определяется как количество энергии, выделяющееся при сгорании 1 тонны каменного угля;

подготовленные запасы

-

запасы из числа вскрытых, не зачищенных от породы после экскавации по кровле уступа мощностью до 0,5 м, а с боков − до 1 м;

cплав Доре

-

золото-серебряный сплав, получаемый на золоторудных месторождениях и отправляемый на аффинажные заводы для последующей очистки;

движущая сила внедрения

-

причины реализации технологии, например, другое законодательство, улучшение качества продукции;

наилучшие доступные техники

-

наиболее эффективная и передовая стадия развития видов деятельности и методов их осуществления, которая свидетельствует об их практической пригодности для того, чтобы служить основой установления технологических нормативов и иных экологических условий, направленных на предотвращение или, если это практически неосуществимо, минимизацию негативного антропогенного воздействия на окружающую среду;

подземная разработка

-

разработка месторождения полезных ископаемых с применением подземных горных выработок;

ширина рабочей площадки

-

часть уступа в виде горизонтальной площадки, где размещается выемочное, буровое оборудование, транспортные пути, а также бермы безопасности и прочие площади, необходимые для отработки горизонта;

классификация

-

разделение измельченного продукта неоднородного по размеру частиц на две или более фракции частиц определенного размера с помощью классифицирующего устройства;

удельный расход потребления ТЭР

-

единица измерения, используемая для определения энергетической емкости производственного (технологического) процесса;

карьер

-

производственная единица горного предприятия, осуществляющая добычу полезных ископаемых открытыми горными работами;

борт карьера

-

боковая поверхность, ограничивающая карьер, образованная совокупностью откосов и площадок уступов;

рабочий угол борта карьера

-

образуемый линией, соединяющей все верхние бровки рабочих уступов с их рабочими площадками и ближайшим горизонтом;

нерабочий угол борта (угол погашения борта) карьера

-

предельный угол борта карьера, после постановки его в конечное положение, т. е. на конечной глубине карьера, как угол, составленный линией, соединяющей нижнюю бровку последней траншеи со всеми вышележащими верхними бровками уступов и подошвой последней траншеи;

уступ карьера

-

часть борта карьера в форме ступени, разрабатываемая самостоятельными средствами отбойки, погрузки и транспорта;

котел-утилизатор

-

котел, использующий (утилизирующий) теплоту отходящих газов различных технологических установок – дизельных или газотурбинных установок, обжиговых и сушильных барабанных печей, вращающихся и туннельных технологических печей;

квершлаг

-

горизонтальная или наклонная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проведенная по вмещающим породам вкрест простирания или под некоторым углом к линии простирания месторождения и используемая для транспортирования полезного ископаемого, вентиляции, передвижения людей, водоотлива, для прокладки электрических кабелей и линий связи;

руда

-

минеральные или различные накопленные полезные ископаемые (металлы), имеющие достаточную ценность с точки зрения качества и количества, которые можно добывать с прибылью. Большинство руд – это смеси извлекаемых минералов, металлов и вмещающих пород, именуемых как "пустые".

вскрытие месторождения

-

проходка выработок, открывающая доступ от поверхности земли к месторождению или его части и обеспечивающая возможность проведения подготовительных горных выработок;

подготовка месторождения

-

проходка выработок, осуществляемая после вскрытия и обеспечивающая возможность ведения очистных работ;

разработка месторождения

-

совокупность работ по вскрытию и подготовке месторождения и очистной выемке полезного ископаемого;

запасы месторождения или залежи

-

количество полезного ископаемого, выраженное в тоннах или м3;

мощность залежи или рудного тела

-

расстояние по нормали (нормальная мощность) между висячим и лежачим боками, и горизонтальная мощность − расстояние между боками по горизонтали, которая равна частному от деления нормальной мощности на косинус угла падения;

комплексный подход

-

подход, учитывающий более чем одну природную среду. Преимущество данного подхода состоит в комплексной оценке воздействия предприятия на окружающую среду в целом. Это уменьшает возможность простого переноса воздействия с одной среды на другую без учета последствий для такой среды. Комплексный (межкомпонентный) подход требует серьезного взаимодействия и координации деятельности различных органов (ответственных за состояние воздуха, воды, утилизацию отходов и т. д.).

комплексный технологический аудит (КТА)

-

процесс экспертной оценки применяемых на предприятиях техник (технологий, способов, методов, процессов, практики, подходов и решений), направленных на предотвращение и (или) минимизацию негативного антропогенного воздействия на окружающую среду, в том числе путем сбора соответствующих сведений и (или) посещений объектов, подпадающих под области применения наилучших доступных техник;

кондиции

-

условия, конкретные значения параметров по которым оцениваются запасы и в качестве которых выступают содержание, минимальная мощность, минимальный метро− процент, минимальный коэффициент рудоносности и другие;

бестранспортная система разработки

-

система, при которой отсутствует какой-либо вид транспорта, а перемещение вскрышных пород осуществляется самим выемочным оборудованием и применяется при отработке относительно пологозалегающих залежей при небольшой мощности покрывающих пород;

транспортная система разработки

-

система, при которой используется один или несколько видов транспорта (колесный, рельсовый, конвейерный, скреперный и т.п.) для перемещения вскрышных пород как внутри карьерного поля, так и за его пределы;

кросс-медиа эффекты

-

возможный сдвиг экологической нагрузки от одного компонента окружающей среды к другому. Любые побочные эффекты и отрицательные последствия, вызванные внедрением технологии.

этаж

-

часть шахтного поля, расположенная между соседними откаточным и вентиляционным горизонтами;

запасы, готовые к выемке

-

запасы из числа вскрытых, выемка которых возможна без нарушения правил технической эксплуатации и безопасности, а также при обеспечении полноты выемки по высоте и ширине каждого уступа;

выработанное пространство

-

пространство, образующееся после извлечения полезных ископаемых очистными работами;

рекуперация

-

возвращение части материала или энергии, расходуемых при проведении того или иного технологического процесса, для повторного использования в том же процессе;

утилизация отходов

-

процесс использования отходов в иных помимо переработки целях, в том числе в качестве вторичного энергетического ресурса для извлечения тепловой или электрической энергии, производства различных видов топлива, а также в качестве вторичного материального ресурса для целей строительства, заполнения (закладки, засыпки) выработанных пространств (пустот) в земле или недрах или в инженерных целях при создании или изменении ландшафтов;

переработка отходов

-

механические, физические, химические и (или) биологические процессы, направленные на извлечение из отходов полезных компонентов, сырья и (или) иных материалов, пригодных для использования в дальнейшем в производстве (изготовлении) продукции, материалов или веществ вне зависимости от их назначения;

опасные вещества

-

вещества или группы веществ, которые обладают одним или несколькими опасными свойствами, такими как токсичность, стойкость и биоаккумулятивность, или классифицируются как опасные для человека или окружающей среды;

достигнутые экологические выгоды

-

основное воздействие на окружающую среду, которое должно рассматриваться с помощью технологии (процесса или борьбы), включая достигнутые значения выбросов и эффективность работы;

действующая установка

-

стационарный источник эмиссий, расположенный на действующем объекте (предприятии) и введенный в эксплуатацию до введения в действие настоящего справочника по НДТ. К действующим установкам не относятся реконструируемые и (или) модернизированные установки после введения в действие настоящего справочника по НДТ.

коэффициент извлечения запасов

-

отношение количества извлеченного полезного ископаемого к его первоначально установленному запасу в выработанном месторождении или его части;

воздействие на окружающую среду

-

любое отрицательное или положительное изменение в окружающей среде, полностью или частично являющееся результатом экологических аспектов объекта;

сгущение

-

процесс обезвоживания путем повышения концентраций твердого компонента в пульпе вследствие осаждения твердых частиц в гравитационном, центробежном или комбинированном поле с одновременным удалением (сливом) слоя очищенной воды;

штрек

-

горизонтальная или с углом наклона обычно не более 3° выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проведенная по простиранию наклонно залегающего месторождения полезного ископаемого или в любом направлении при горизонтальном его залегании;

разубоживание

-

уменьшение содержания полезных компонентов в полезном ископаемом в процессе его добывания по сравнению с содержанием их в массиве;

загрязняющее вещество

-

любые вещества в твердом, жидком, газообразном или парообразном состоянии, которые при их поступлении в окружающую среду в силу своих качественных или количественных характеристик нарушают естественное равновесие природной среды, ухудшают качество компонентов природной среды, способны причинить экологический ущерб либо вред жизни и (или) здоровью человека;

сброс загрязняющих веществ

-

поступление содержащихся в сточных водах загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, недра или на земную поверхность;

выброс загрязняющих веществ

-

поступление загрязняющих веществ в атмосферный воздух от источников выброса;

маркерные загрязняющие вещества

-

наиболее значимые для эмиссий конкретного вида производства или технологического процесса загрязняющие вещества, которые выбираются из группы характерных для такого производства или технологического процесса загрязняющих веществ и с помощью которых возможно оценить значения эмиссий всех загрязняющих веществ, входящих в группу;

мониторинг

-

систематическое наблюдение за изменениями определенной химической или физической характеристики выбросов, сбросов, потребления, эквивалентных параметров или технических мер и т. д.;

осмос

-

прохождение жидкости из слабого раствора в более концентрированный раствор через полупроницаемую мембрану;

топливно-энергетические ресурсы

-

совокупность природных и производственных энергоносителей, запасенная энергия которых при существующем уровне развития техники и технологии доступна для использования в хозяйственной деятельности;

измерение


набор операций для определения значения количества;

качество добытого полезного ископаемого

-

определенное содержание полезных компонентов в сырье или иные его потребительские свойства, отвечающие требованиям потребителя;

восстающий

-

наклонная или вертикальная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проводимая по восстанию залежи или вмещающим породам, служащая для перепуска угля или породы на ниже расположенные горизонты, доставки оборудования, закладочных и других материалов с одного горизонта на другой, передвижения людей, вентиляции, размещения трубопроводов и электрических кабелей и в разведочных целях;

эксплуатационные данные

-

данные о производительности по выбросам/отходам и потреблению, например, сырья, воды и энергии. Любая другая полезная информация о том, как управлять, поддерживать и контролировать, включая аспекты безопасности, ограничения работоспособности техники, качество вывода и т. д.

глинозем

-

оксид алюминия Al2O3, представляющий собой сыпучий белый порошок;

берма предохранительная

-

часть уступа, оставляемая на каждом горизонте или через определенное расстояние по высоте, на которой может скапливаться осыпавшаяся с откосов порода, иногда она совмещается с площадкой для размещения транспортных коммуникаций;

разрежение

-

снижение давления воздуха или продуктов сгорания в каналах сооружений и технических систем, способствующее притоку среды в область пониженного давления;

спиральная траншея

-

соединяет уступы по кривым линиям, а сама траншея по профилю в виде спирали;

водосборник

-

горная выработка или группа выработок, предназначенная для сбора вод;

фильтрование

-

процесс обезвоживания путем разделения суспензии на жидкую и твердую фазы с помощью фильтров различной конструкции;

отбор проб

-

процесс, посредством которого часть вещества, материала или продукта отделяется, чтобы сформировать представительную пробу контролируемого продукта. Опробование – это совокупность операций, связанных с отбором и обработкой проб с целью изучения и исследования состава и свойств материала, от которого отобрана проба.

внешние траншеи

-

расположены за конечным контуром карьера и вскрывают с поверхности неглубокие горизонты;

анализ

-

исследование, а также его метод и процесс, имеющие целью установление одной или нескольких характеристик (состава, состояния, структуры) вещества в целом или отдельных его ингредиентов;

горная выработка

-

искусственное сооружение в недрах земли или на ее поверхности, созданное в результате ведения горных работ с целью выполнения ее функционального назначения и сохранения в течение определенного срока времени;

шпур

-

искусственное цилиндрическое углубление в горной породе диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м и предназначенное для размещения заряда взрывчатого вещества, используется также для нагнетания воды в пласт и при прогнозе горно−динамических явлений, разведки и т. д.;

техники

-

понимаются как используемые технологии, так и способы, методы, процессы, практики, подходы и решения, применяемые к проектированию, строительству, обслуживанию, эксплуатации, управлению и выводу из эксплуатации объекта;

технологические показатели

-

уровни эмиссий, связанные с применением наилучших доступных техник, выраженные в виде предельного количества (массы) маркерных загрязняющих веществ на единицу объема эмиссий (мг/Нм3, мг/л) и (или) количества потребления электрической и (или) тепловой энергии, иных ресурсов в расчете на единицу времени или единицу производимой продукции (товара), выполняемой работы, оказываемой услуги, которые могут быть достигнуты при нормальных условиях эксплуатации объекта с применением одной или нескольких наилучших доступных техник, описанных в заключении по наилучшим доступным техникам, с учетом усреднения за определенный период времени и при определенных условиях;

траншея

-

открытая горная выработка, трапециевидного поперечного сечения с незамкнутым контуром, значительной длины по сравнению с шириной и глубиной, ограниченная снизу подошвой и с боков наклонными плоскостями: по длине – бортами, по ширине – торцами;

дымовой газ

-

смесь продуктов сгорания и воздуха, выходящего из камеры сгорания и направленного вверх по выхлопной трубе, и которая должна быть выпущена;

прямые измерения

-

конкретное количественное определение выбрасываемых соединений в источнике;

измельчение

-

процесс измельчения дает мелкозернистый продукт (<1 мм), где уменьшение размера достигается за счет истирания и ударов, для более тонкого измельчения используются стержни, шары и рудная галя;

штольня

-

вскрывающая горная выработка, пройденная с поверхности к месторождению и предназначенная для транспортирования полезного ископаемого или вспомогательных целей;

дробление

-

достигается путем обсадки руды по жестким поверхностям или ударного воздействия по поверхностям в неподвижном направлении принудительного движения;

камера дробления

-

горная выработка, предназначенная для измельчения полезного ископаемого;

шлам отвальный

-

шлам, получаемый в процессе переработки бокситов, направляемый на шламовое поле;

флотоконцентрат

-

хим. концентрат, получаемый при обогащении полезного ископаемого, способом флотации;

выщелачивание

-

прохождение растворителя через пористый или измельченный материал для извлечения компонентов из твердой фазы. Например, глинозем (оксид алюминия) может быть извлечен путем выщелачивания боксита и спека щелочными концентрированными растворами.

продукт выщелачивания

-

раствор, содержащий ценный компонент или кек – осадок после выщелачивания, содержащий примеси и металлы-спутники;

пыль

-

твердые частицы размером от субмикроскопического до макроскопического любой формы, структуры или плотности, рассеянные в газовой фазе;

шахта

-

производственная единица горного предприятия, осуществляющая добычу полезных ископаемых подземными горными работами;

шахтный ствол

-

вертикальная, реже наклонная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для обслуживания подземных работ в пределах шахтного поля, его крыла или блока;

шихта

-

смесь исходных материалов, в определенной пропорции, подлежащая переработке в металлургических, химических и других агрегатах для получения конечных продуктов заданного химического состава и свойств. В частности, состав шихты в металлургии это могут входить обогащенная руда, концентрат, флюс, шлаки, съемы, а также пыль.

отходящий газ

-

общий термин для газа/воздуха, возникающего в результате процесса или эксплуатации (см. выхлопные газы, дымовые газы, отработанные газы).

внутренние траншеи

-

расположены внутри контура карьера и используются для вскрытия глубоких горизонтов карьера, иногда внешние траншеи переходят во внутренние;

экономика

-

информация о затратах (инвестиции и операции) и любой возможной экономии, например снижении потребления сырья, сборе отходов, а также связанная с возможностями техники;

заходка экскаваторная

-

п уступа или развала горной массы, отработка которой связана с продвиганием выемочных машин, ширина которой определяется радиусом погрузки экскаватора;

энергоменеджмент

-

комплекс административных действий, направленных на обеспечение рационального потребления энергетических ресурсов и повышение энергоэффективности объекта управления, включающий разработку и реализацию политики энергосбережения и повышения энергоэффективности, планов мероприятий, процедур и методик мониторинга, оценки энергопотребления и других действий, направленных на повышение энергоэффективности;

энергоемкость

-

величина потребления энергии и (или) топлива на основные и вспомогательные технологические процессы изготовления продукции, выполнение работ, оказание услуг на базе заданной технологической системы;

энергоэффективность

-

эффективное (рациональное) использование энергетических ресурсов. Использование меньшего количества энергии для обеспечения того же уровня энергетического обеспечения деятельности объекта/ов.

Аббревиатуры и их расшифровка

Аббревиатуры

Расшифровка

АСУ

автоматизированная система управления

СЗМ

смесительно-зарядные машины

АСМ

автоматизированная система мониторинга

АСР

автоматические системы регулирования

АСДТ

смесь аммиачной селитры с дизельным топливом

ПАВ

поверхностно-активные вещества

БВР

буровзрывные работы

КИП

контрольно-измерительные приборы

ГРР

геологоразведочные работы

ГМН

гидромониторно-насосные установки

НДТ

наилучшая доступная техника

ЕС

Европейский союз

ППР

планово-предупредительный ремонт

ГСМ

горюче-смазочные материалы

ИВВД

измельчающие валки высокого давления

ВМС

высокомолекулярные соединения

МПСИ

мельницы полусамоизмельчения

ЧРП

частотно-регулируемый привод

ДВС

двигатели внутреннего сгорания

КБРУ

Краснооктябрьское бокситовое рудоуправление

КТА

комплексный технологический аудит

СДЯВ

сильнодействующие ядовитые вещества

БНС АСПР РК

Бюро национальной статистики Агентства по стратегическому планированию и реформам Республики Казахстан

ПСП

плодородный слой почвы

ИХП

институт химии присадок

ЛБМ

Лондонская биржа металлов

МК

металлургический комплекс

МВГ

мультивихревые гидрофильтры

ГВУ

главные вентиляторные установки

ТЭР

топливно-энергетические ресурсы

СЗА

самозакрепляющаяся анкерная крепь

МСИ

мельницы самоизмельчения

ПАА

полиакриламид

КПД

коэффициент полезного действия

УКРМ

устройства компенсации реактивной мощности

т у.т

тонна условного топлива

ПДМ

погрузочно-доставочная машина

АСУТП

автоматизированные системы управления технологическим процессом

ДДН

дождеватель дальнеструйный

ЛОС

летучие органические соединения

ЦПТ

циклично-поточная технология

СБШ

станки шарошечного бурения

СИНВ

системы инициирования неэлектрического взрывания

ЭВВ

эмульсионные взрывчатые вещества

ОКЭД

общий классификатор видов экономической деятельности

СЭМ

система экологического менеджмента

СЭнМ

система энергетического менеджмента

ОЭСР

Организация экономического сотрудничества и развития

Химические элементы

Символ

Название

Символ

Название

Ag

серебро

Mg

магний

Al

алюминий

Mn

марганец

As

мышьяк

Mo

молибден

Au

золото

N

азот

B

бор

Na

натрий

Ba

барий

Nb

ниобий

Be

бериллий

Ni

никель

Bi

висмут

O

кислород

C

углерод

Os

осмий

Ca

кальций

P

фосфор

Cd

кадмий

Pb

свинец

Cl

хлор

Pd

палладий

Co

кобальт

Pt

платина

Cr

хром

Re

рений

Cs

цезий

Rh

родий

Cu

медь

Ru

рутений

F

фтор

S

сера

Fe

железо

Sb

сурьма

Ga

галлий

Se

селен

Ge

германий

Si

кремний

H

водород

Sn

олово

He

гелий

Ta

тантал

Hg

ртуть

Te

теллур

I

йод

Ti

титан

In

индий

Tl

таллий

Ir

иридий

V

ванадий

K

калий

W

вольфрам

Li

литий

Zn

цинк

Химические формулы

Химическая формула

Название (описание)

AI2O3

оксид алюминия

CO

оксид углерода

CO2

диоксид углерода

CaO

оксид кальция

FeO

оксид железа

Fe2O3

оксид железа трехвалентный

NaOH

гидроокись натрия

NaCl

хлорид натрия

Na2CO3

карбонат натрия

Na2SO4

сульфат натрия

NO2

двуокись азота

NOx

смесь оксида азота (NO) и диоксида азота (NO2), выраженная в виде NO2

SiO2

двуокись кремния, оксид кремния

SO2

двуокись серы

SO3

трехокись серы

SOx

оксиды серы - SO2 и SO3

Единицы измерения

Символ единицы измерения

Название единиц измерения

Наименование измерения (символ измерения)

Преобразование и комментарии

бар

бар

давление (Д)

1.013 бар = 100 кПа = 1 атм

°C

градус Цельсия

температура (T),
разница температур (РT)


г

грамм

вес


ч

час

время


K

Кельвин

температура (T), разница температур

0 °C = 273.15 K

кг

килограмм

вес


кДж

килоджоуль

энергия


кПа

килопаскаль

давление


кВт ч

киловатт-час

энергия

1 кВт ч = 3 600 кДж

л

литр

объем


м

метр

длина


м2

квадратный метр

площадь


м3

кубический метр

объем


мг

миллиграмм

вес

1 мг = 10 -3 г

мм

миллиметр

длина

1 мм = 10 -3 м

МВт

мегаватт тепловой мощности

тепловая мощность, теплоэнергия


Нм3

нормальный кубический метр

объем

при 101.325 кПа, 273.15 K

Па

паскаль

давление

1 Па = 1 Н/м2

част/млрд (ppb)

частей на миллиард

состав смесей

1 част/млрд = 10-9

част/млн (ppm)

частей на миллион

состав смесей

1 част/млн = 10-6

об/мин

число оборотов в минуту

скорость вращения, частота


т

метрическая тонна

вес

1 т= 1 000 кг или 106 г

т/сут

тонн в сутки

массовый расход,
расход материала


т/год

тонн в год

массовый расход,
расход материала


об %

процентное соотношение по объему

состав смесей


кг- %

процентное соотношение по весу

состав смесей


Вт

ватт

мощность

1 Вт = 1 Дж/с

Предисловие

      Краткое описание содержания справочника по НДТ: взаимосвязь с международными аналогами.

      Справочник по НДТ разработан в целях реализации Экологического кодекса Республики Казахстан (далее – Экологический кодекс).

      Разработка справочника по НДТ проводилась в соответствии с порядком определения технологии в качестве НДТ, разработки, актуализации и опубликования справочников по НДТ, а также согласно Правилам разработки, применения, мониторинга и пересмотра справочников по наилучшим доступным техникам, утвержденных постановлением Правительства Республики Казахстан от 28 октября 2021 года № 775 (далее – Правила).

      Перечень областей применения НДТ утвержден в приложении 3 к Экологическому кодексу.

      Структура настоящего справочника по НДТ соответствует положениям Правил, содержащих цели, основные принципы, порядок разработки, область применения НДТ. Справочник по НДТ содержит описание применяемых при добыче и обогащении руд цветных металлов (включая драгоценные) технологических процессов, оборудований, технических способов, методов, в том числе позволяющих снизить эмиссии в окружающую среду, водопотребление, повысить энергоэффективность, обеспечить экономию ресурсов на предприятиях, относящихся к областям применения НДТ. Из числа описанных технологических процессов, технических способов, методов выделены решения, отнесенные к НДТ, а также установлены технологические показатели, связанные с применением НДТ. 

      При разработке справочника по НДТ был учтен международный опыт в данной сфере, в том числе использовались аналогичные и сопоставимые справочники, официально применяемые в государствах, являющихся членами ОЭСР, ЕС, Российской Федерации, других странах и организациях с учетом специфики сложившейся структуры экономики и необходимости обоснованной адаптации к климатическим, а также экологическим условиям Республики Казахстан, обуславливающие техническую и экономическую доступность НДТ в конкретных областях их применения:

      Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Management of Waste from Extractive Industries in accordance with Directive 2006/21/EC Elena Garbarino, Glenn Orveillon, Hans G. M. Saveyn, Pascal Barthe, Peter Eder 2018 (Наилучшие Доступные Методы (НДТ) Справочный документ по обращению с отходами от Добывающие отрасли в соответствии с директивой 2006/21/EC Елена Гарбарино, Гленн Ревейон, Ханс Г. М. Севен, Паскаль Барт, Питер Эдер 2018.

      Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 23–2017 "Добыча и обогащение руд цветных металлов";

      Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 49–2017 "Добыча драгоценных металлов";

      4. Reference Document on Best Available Techniques for Energy Efficiency, 2009. Справочный документ по наилучшим доступным технологиям обеспечения энергоэффективности. – М.: Эколайн, 2012 г.

      5. Наилучшие доступные технологии. Предотвращение и контроль промышленного загрязнения. Этап 4: руководство по определению НДТ и установлению уровней экологической эффективности для выполнения условий получения экологических разрешений на основе НДТ/Управление по окружающей среде, здоровью и безопасности Дирекции по окружающей среде ОЭСР. Перевод с английского. Москва, 2020.

      Технологические показатели, связанные с применением одной или нескольких в совокупности НДТ, для технологического процесса определены технической рабочей группой по разработке справочника по НДТ "Добыча и обогащение руд цветных металлов (включая драгоценные)".

      Текущее состояние эмиссий в атмосферу от промышленных предприятий по добыче и обогащению руд цветных и драгоценных металлов составляет порядка 20 тыс. тонн в год. Готовность предприятий отрасли к переходу на принципы НДТ составляет порядка 70 % при несоответствии уровням эмиссий, установленным в сопоставимых справочных документах ЕС.

      При переходе на принципы НДТ прогнозное сокращение эмиссий в окружающую среду составит 70–90 %, или снижение порядка 1 400 тонн в год выбросов пыли на обогатительных фабриках цветных и драгоценных металлов.

      Предполагаемый объем инвестиций 130,6 млрд тенге. Внедрение НДТ предусматривает индивидуальный подход к выбору НДТ с учетом экономики конкретного предприятия и готовности предприятия к переходу на принципы НДТ, выбора страны производителя НДТ, мощностных показателей, габаритов НДТ и степени локализации НДТ.

      Модернизация производственных мощностей с применением современных и эффективных техник будет способствовать ресурсосбережению и оздоровлению окружающей среды до соответствующих уровней, отвечающих эмиссиям стран ОЭСР.

      Информация о сборе данных

      В справочнике по НДТ использованы фактические данные по технико-экономическим показателям, выбросам загрязняющих веществ в воздух и сбросам в водную среду предприятий, осуществляющих добычу и обогащение руд цветных металлов (включая драгоценные) в Республике Казахстан за 2015-2019 годы, полученные по результатам КТА и анкетирования, проведенного подведомственной организацией уполномоченного органа в области охраны окружающей среды, осуществляющей функции Бюро по НДТ (далее – Бюро НДТ). 

      Перечень объектов для КТА утвержден технической рабочей группой по разработке справочника по НДТ "Добыча и обогащение руд цветных металлов (включая драгоценные)".

      Также в справочнике по НДТ использованы данные БНС АСПР РК, компаний, осуществляющих добычу и обогащение руд цветных металлов (включая драгоценные).

      Информация о применяемых на промышленных предприятиях технологических процессах, оборудовании, источниках загрязнения окружающей среды, технологических, технических и организационных мероприятиях, направленных на снижение загрязнения окружающей среды и повышение энергоэффективности и ресурсосбережения, была собрана в процессе разработки справочника по НДТ в соответствии с Правилами.

      Взаимосвязь с другими справочниками по НДТ

      Справочник по НДТ является одним из серии разрабатываемых в соответствии с требованием Экологического кодекса справочников по НДТ.

      Справочник по НДТ имеет связь с:

№ п/п

Наименование справочника по НДТ

Связанные процессы

1

2

3

1

Энергетическая эффективность при осуществлении хозяйственной и (или) иной деятельности

Энергетическая эффективность

2

Добыча и обогащение железных руд (включая прочие руды черных металлов)

Процессы добычи и подготовки руд

3

Добыча и обогащение угля

Процессы добычи и подготовки руд

4

Производство алюминия

Процессы добычи и подготовки руд

5

Обезвреживание отходов

Управление отходами

6

Очистка сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов

Процессы очистки сточных вод

7

Мониторинг эмиссий загрязняющих веществ в атмосферный воздух и водные объекты

Мониторинг эмиссий

Область применения

      В соответствии с приложением 3 Экологического кодекса настоящий справочник по НДТ распространяется на следующие виды деятельности:

      добыча и обогащение руд цветных металлов (включая драгоценные).

      Область применения настоящего справочника по НДТ, а также технологические процессы, оборудование, технические способы и методы в качестве НДТ для области применения настоящего справочника по НДТ определены технической рабочей группой по разработке справочника по НДТ "Добыча и обогащение руд цветных металлов (включая драгоценные)".

      Справочник по НДТ распространяется на процессы, связанные с основными видами деятельности, которые могут оказать влияние на объемы эмиссий или уровень загрязнения окружающей среды:

      производственные процессы добычи (подготовительные работы – проходка и крепление выработок, очистная выемка и вспомогательные процессы – транспортировка и управление качеством руд, вентиляция, водоотлив и др.) и обогащения (подготовительные – дробление, измельчение, классификация в воздушной и водной средах, основные процессы обогащения для руд цветных металлов (включая драгоценные) – гравитационное, флотационное обогащение, комбинированные процессы с выщелачиванием, вспомогательные – сгущение, фильтрование и сушка) руд;

      методы предотвращения и сокращения эмиссий и образования отходов;

      методы обращения со вскрышными породами, карьерный и сточный водоотлив, рудничная вентиляция;

      хранение и транспортировка сырья, продукции, пустой породы и хвостов обогащения;

      методы рекультивации земель.

      Процессы производства, не связанные напрямую с первичным производством, не рассматриваются в настоящем справочнике по НДТ.

      Справочник по НДТ не распространяется на:

      производство (металлургия) цветных металлов;

      обеспечение промышленной безопасности или охраны труда;

      вспомогательные процессы необходимые для бесперебойной эксплуатации производства;

      внештатные режимы эксплуатации, связанные с планово-предупредительными и ремонтными работы.

      Вопросы охраны труда рассматриваются частично и только в тех случаях, когда оказывают влияние на виды деятельности, включенные в область применения настоящего справочника по НДТ.

      Система управления отходами вспомогательных технологических процессов рассматривается в соответствующих справочниках по НДТ.

Принципы применения

      Статус документа

      Справочник по НДТ предназначен для информирования операторов объекта/объектов, уполномоченных государственных органов и общественности о НДТ и любых перспективных техниках, относящихся к области применения справочника по НДТ с целью стимулирования перехода операторов объекта/объектов на принципы "зеленой" экономики и НДТ.

      Определение НДТ осуществляется для отраслей (областей применения НДТ) на основе ряда принятых международных критериев:

      применение малоотходных технологических процессов;

      высокая ресурсная и энергетическая эффективность производства;

      рациональное использование воды, создание водооборотных циклов;

      предотвращение загрязнения, отказ от использования (или минимизация применения) особо опасных веществ;

      организация повторного использования веществ и энергии (там, где это возможно);

      экономическая целесообразность (с учетом инвестиционных циклов, характерных для отраслей применения НДТ).

      Положения, обязательные к применению

      Положения раздела "6. Заключение, содержащее выводы по наилучшим доступным техникам" справочника по НДТ являются обязательными к применению при разработке заключений по НДТ.

      Необходимость применения одного или совокупности нескольких положений заключения по НДТ определяется операторами объектов самостоятельно, исходя из целей управления экологическими аспектами на предприятии при условии соблюдения технологических показателей. Количество и перечень НДТ, приведенных в настоящем справочнике по НДТ, не являются обязательным к внедрению.

      На основании заключения по НДТ, операторами объектов разрабатывается программа повышения экологической эффективности, направленная на достижение уровня технологических показателей, утвержденных в заключениях по НДТ.

      Рекомендательные положения

      Рекомендательные положения имеют описательный характер и рекомендованы к анализу процесса установления технологических показателей, связанных с применением НДТ и к анализу при пересмотре справочника по НДТ.

      Раздел 1: представлена общая информация о добыче и обогащении руд цветных металлов (включая драгоценные), о структуре отрасли, используемых промышленных процессах и технологиях по добыче и обогащению руд цветных металлов (включая драгоценные).

      Раздел 2: описаны методология отнесения к НДТ, подходы идентификации НДТ, экономическая составляющая.

      Раздел 3: описаны основные этапы добычи и обогащения руд цветных металлов, представлены данные и информация об экологических характеристиках установок по добыче и обогащению руд цветных металлов с точки зрения текущих выбросов, потребления и характера сырья, потребления воды, использования энергии и образования отходов.

      Раздел 4: описаны техники, применяемые при осуществлении технологических процессов для снижения их негативного воздействия на окружающую среду и не требующие реконструкции объекта, оказывающего негативное воздействие на окружающую среду.

      Раздел 5: представлено описание существующих техник, которые предлагаются для рассмотрения в целях определения НДТ.

      Раздел 7: представлена информация о новых и перспективных техниках.

      Раздел 8: приведены заключительные положения и рекомендации для будущей работы в рамках пересмотра справочника по НДТ.

      Раздел 9: библиография.

Общая информация

      Настоящий раздел cправочника по НДТ содержит общую информацию о конкретной области применения, включая описание горно-добывающей и горно-обогатительной отрасли Республики Казахстан, а также описание основных экологических проблем, характерных для области применения настоящего cправочника по НДТ, включая текущие уровни эмиссий, а также потребления энергетических, водных и сырьевых ресурсов.

1.1. Структура и технологический уровень отрасли

      В Республике Казахстан горно-металлургическая отрасль является одной из важнейших и стратегических отраслей экономики ввиду того, что она нацелена на поставку сырья для дальнейшего производства продукции, необходимой в различных секторах экономики страны.

     


      Рисунок 1.1. Структура производства металлургической отрасли Казахстана

      Цветная металлургия Казахстана является старейшей и ведущей отраслью промышленности, развитие которой базируется на колоссальных ресурсах полезных ископаемых и основывается на добыче и переработке медной руды, свинцово-цинковых, полиметаллических, алюминиевых руд и руд драгоценных металлов, оказывает огромное влияние на формирование всего промышленного комплекса Республики Казахстан.

      Основными крупными металлургическими предприятиями Казахстана в цветной металлургии являются: ТОО "Корпорация "Казахмыс", ТОО "Казцинк", АО "Алюминий Казахстана", АО "Казахстанский электролизный завод", АО "Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат".

      По оценкам зарубежных экспертов Казахстан занимает сильные позиции на международном рынке цветных металлов. Цветные металлы Казахстана отличаются высоким качеством. Так, Усть-каменогорский цинк, Балхашская и Жезказганская медь зарегистрированы в качестве эталонов на ЛБМ. По уровню производства Казахстан входит в число крупных производителей и экспортеров рафинированной меди в мире.

      Главные отрасли цветной металлургии Казахстана – медная, свинцово-цинковая, а также алюминиевая и титаномагниевая. Каждая из этих отраслей имеет большое межгосударственное значение и представлена рудниками, карьерами, обогатительными фабриками и металлургическими заводами, которые вместе образуют крупные комбинаты. Такая форма организации производства цветных металлов в Казахстане связана с особенностью руд, низким содержанием чистого металла от 1 до 5–6 %, а рассеянных металлов даже менее 1 %. Поэтому руды цветных металлов подвергаются многократному обогащению и только тогда образуются концентраты с высоким содержанием металла. Причем обычно в руде содержится несколько полезных элементов и каждый из них извлекается отдельно в разных цехах по принципу комплексной переработки сырья.

      В Казахстане находится значительная часть мировых запасов медных и полиметаллических руд, никеля, вольфрама, молибдена и многих других редких и редкоземельных металлов.

      Драгоценные металлы как подгруппа цветных характеризуются высокой химической стойкостью в агрессивных средах, тугоплавкостью, ковкостью и тягучестью.

      Золото и серебро отличаются по способу залежей: серебро добывается как побочный продукт основного металла и поэтому подробно не упоминается в этом разделе. Золото встречается в виде свободного золота, либо в виде золота, связанного с сульфидами цветных металлов.

      Руды цветных металлов являются комплексным сырьем, в котором присутствуют также золото, серебро, кадмий, индий, селен, теллур, рений, таллий, галлий, редкие земли, сера, барит, флюорит, кварц и другие минералы и элементы. Основная масса (80–85 %) цветных металлов в рудах представлена сульфидными минералами. Драгоценные металлы и примеси присутствуют в рудах главным образом в виде изоморфных примесей и тонкодисперсных включений в минералы основных и сопутствующих полезных компонентов.

      По данным Всемирного Совета по золоту (WGC) мировая добыча золота в 2021 году составила 3 580,7 тонн, незначительно увеличившись до уровня 2019 года. Доля казахстанского объема добываемого золота составляет 2 % от мировой добычи.

     


      Рисунок 1.2. Доля отечественной добычи золота

      Согласно данным Комитета геологии прогнозные ресурсы меди составляют 195,3 млн тонн; полиметаллов – 193,6 млн тонн; железных руд – 12,7 млрд тонн; хромовых руд – 396 млн тонн; бокситов, титан-циркониевых россыпей и редких металлов – 227 млн тонн. Среди стран поставщиков на мировом рынке глинозема (оксида алюминия) International Metallurgical Research Group выделяет Австралию с долей 46,36 %, Бразилию с долей 20,02 %, Ирландию с долей 4,47 %, а также: Индию, Индонезию, Германию, Испанию, США и Казахстан, который занимает 12 место в мировом рейтинге стран по объемам запасов бокситов.

      По данным Комитета геологии балансовые запасы разведанных месторождений золота Казахстана составляют более 2,3 тыс. тонн золота, из которых 75 % находится в эксплуатации. По количеству подтвержденных и промышленных запасов Казахстан занимает 17-е место в мире. За последние шесть лет объем добычи золота в Казахстане возрос с 58,7 тонны в 2016 году до 77,6 тонны в 2021 году. По данным World Gold Council добыча золота в мире в 2019 году составила около 3581 тонн, первое место в мире по добыче занимает Китай, на который приходится 9,3 % мировой добычи (332 тонн).

      В последние годы в условиях недостаточного объема ГРР обозначились и нарастают тенденции не восполнения погашаемых запасов, общего уменьшения их количества и ухудшения качества. Коэффициент восполняемости запасов по золоту, свинцу, цинку ничтожно мал. Учитывая время, требуемое для разведки месторождения с момента его обнаружения и до стадии разработки, то через 10–15 лет Казахстан может начать испытывать дефицит меди, свинца и некоторых других металлов.

1.1.1. Объекты по видам технологического процесса

      В зависимости от условий залегания рудных месторождений и мощности залежей их разработку осуществляют открытым (карьеры), подземным (шахты) или комбинированным открыто-подземным способами. В настоящее время открытым способом добывается около 70 % руд черных и цветных металлов. Выбор способа добычи полезного ископаемого – открытого или подземного – определяется горно-геологическими условиями залегания полезных ископаемых и обосновывается технико-экономическими расчетами. В случае, если рудное месторождение достигает поверхности современного рельефа или залегает неглубоко, то производится открытая разработка.

      Подземным способом разрабатывают месторождения на глубинах до 3 – 4 км. Залегание полезного ископаемого на большой глубине, сложный рельеф поверхности, особые климатические условия – основные факторы, которые являются решающими при выборе подземного способа разработки. Комбинированный способ применяют при разработке, как правило, мощных, крутых, глубоко залегающих месторождений, перекрытых сравнительно небольшой толщей наносов.

      По данным КТА в настоящее время на предприятиях Казахстана используется два способа добычи руд цветных металлов. Основная добыча месторождений цветных руд (включая драгоценные) ведется открытыми способами разработки – карьерами. Карьеры по добыче цветных руд характеризуются значительными размерами и производительностями, позволяющими иметь относительно невысокую себестоимость руды с учетом снижения рыночных цен. Доля подземного способа добычи цветных руд невысокая, так как не вызывает достаточного инвестиционного интереса, поскольку ее себестоимость за редким исключением в 2–4 раза превышает себестоимость руды, добытой открытым способом. На некоторых месторождениях применяется комбинированный способ добычи.

      На ТОО "Корпорация Казахмыс" добыча медных и комплексных руд осуществляется:

      подземным способом на месторождениях Жезказганское ("Восточно-Жезказганский", "Южно-Жезказганский" и "Западный" рудники), Восточная Сары-Оба и Западная Сары-Оба (рудник "Жыландинский"), Жаман-Айбат (рудник "Жомарт") ПО "Жезказганцветмет"; Нурказган (рудник "Нурказган"), Абыз (рудник "Абыз") ПО "Карагандацветмет"; Саяк и Тастау (рудник "Саяк"), Шатырколь (рудник "Шатырколь") ПО "Балхашцветмет";

      открытым способом на месторождениях Жезказганское (рудник "Северо-Жезказганский") ПО "Жезказганцветмет", Кусмурын (рудник "Кусмурын"), Акбастау (рудник "Акбастау") ПО "Карагандацветмет", Конырат (рудник "Конырат") ПО "Балхашцветмет".

      В состав группы KAZ Minerals входят: рудники открытого типа Бозшаколь в Павлодарской области и Актогай в области Абай, три подземных рудника в Восточном Казахстане - Орловский, Артемьевский и Иртышский.

      АО "Жайремский горно-обогатительный комбинат" осуществляет процессы добычи открытым способом и обогащения барий-полиметаллических и полиметаллических руд на месторождении "Жайрем", представленного участками "Западный" и "Дальнезападный" и Восточным участком (учитывая глубокое залегание руд, добычные работы не производились). Жайремский ГОК является дочерним предприятием ТОО "Казцинк".

      Горно-обогатительный комплекс "Алтай" – Малеевский подземный рудник и Риддерский горно-обогатительный комплекс – Риддер-Сокольный рудник, Тишинский рудник и Долинный рудник входят в состав ТОО "Казцинк" в качестве самостоятельных подразделений, осуществляющих добычу полиметаллических руд подземным способом.

      Polymetal International PLC производит разработку открытым способом на трех месторождениях предприятиями ТОО "Бакырчикское горнодобывающее предприятие", АО "Варваринское" и ТОО "Комаровское горное предприятие".

      АО "АК Алтыналмас" ведет добычу золоторудных месторождений и включает производственный проект Актогай – карьеры: Пустынное и Долинное и производственный проект Акбакай – шахты Акбакай, Бескемпир и карьер Карьерное.

      АО "Алтынтау Кокшетау" является золотодобывающим подразделением компании ТОО "Казцинк", где добыча ведется открытым способом.

      АО "ГМК Казахалтын" в соответствии с контрактом недропользования месторождения отрабатывают тремя рудниками: комбинированным способом рудники "Аксу" и "Жолымбет" и подземным способом рудник "Бестобе".

      АО "ФИК "Алел" осуществляет деятельность по добыче золотосодержащих руд на месторождении Суздальское подземным способом.

      С переходом на более глубокие горизонты горнотехнические условия производства горных работ резко усложняются, производительность оборудования снижается, себестоимость добытой руды повышается.

1.1.2. Объекты по сроку эксплуатации

      Таблица 1.1. Основные месторождения руд цветных металлов (включая драгоценные) и перечень эксплуатирующих их предприятий по данным КТА

№ п/п

Предприятие, структурное подразделение/ месторождение

Область

Способ отработки

Проектная мощность, т/год

Продукция

Среднее содержание минералов в руде месторождения, %, г/т

Объем годового производства, т/год (макс)

Год начала эксплуатации

Добыча 2019 год


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1


ТОО "Корпорация Казахмыс"



1.1

Северо-Жезказганский рудник/ Жезказганское и Жиландинское месторождение

Улытауская

Открытый

1 024 973

Медно- сульфидная руда

медь - 0,97 %

1 019 900

1960

905 900

1.2

Рудник Кусмурын/ Кусмурын

Восточно-Казахстанская

482 400

медь - 2,93 %

738 360

2006

738 360

1.3

Рудник Акбастау/ Акбастау

1 400 000 

медь - 3,37 %, цинк - 1,77 %, свинец - 0,12 %, золото - 0,6 г/т, серебро - 15,1 г/т.

2 299 700

2007

949 300

1.4

Рудник Конырат/ Коунрадское

Карагандинская

1 676 880

медь - 0,36 %

1 735 700

1934

1 321 900

1.5

Восточно-Жезказганский рудник/ Жезказганское

Улытауская

Подземный

5 150 878

медь - 0,86 %

7 085 200

1964 г – шахта №55,
1967 г - шахта №57,
1996 г - шахта Анненская

5 688 600

1.6

Южно-Жезказганский рудник/ Жезказганское

5 298 323

медь - 0,74 %

16 604 100

1965

5 264 800

1.7

Западный рудник/ Жезказганское

4 590 405

медь - 0,73 %

4 403 000

2005

4 403 000

1.8

Жыландинский рудник/ Жиландинское

2 000 082

медь - 1 %

1 690 000

1998 г – щахта Итауыз", 2008 г – шахта Восточная Сары-Оба, 2008 г – шахта Карашошак, 2010 г – шахта Кипшакпай

1 060 700

1.9

Рудник Жомарт /Жезказганское

3 934 700

медь - 1,21 %

4 287 100

2006

3 929 000

1.10

Рудник Нурказган/ Нурказган

Карагандинская

4 060 300

медь - 0,96 %

4 612 400

2009

4 283 900

1.11

Рудник Абыз / Абыз

600 000

Медно-колчеданная руда

медь - 0,69 %

273 500

2004 г -открытый, 2012 г -подземный

205 900

1.12

Рудник Саяк/Саяк
участок "Саяк-3, Тастау", участок "Саяк-1"

1 700 00

Медно- сульфидная руда

медь - 1,02 %

1 938 000

1998

1 772 400

1.13

Рудник Шатырколь/ Шатыркульское

Жамбылская

650 000

медь - 3,59 %, молибден и уран - 0,1-0,2 %, золото 1 г/т, серебро 20 г/т.

670 400

2000

611 500

2


KAZ Minerals



2.1

Карьер Актогай/

Абай

Открытый

25 000 000

Медно-оксидная и медно- сульфидная руды

медь - 0,35 %


2015

25 200 000

2.2

Карьер Бозшаколь/

Павлодарская

30 000 000

Медно- сульфидная руда

медь - 0,36 %, золото - 0,14 г/т, серебро - 1,00 г/т, молибден - 0,007 %


2016

29 500 000

3


ТОО "Казцинк"



3.1

Жайремский ГОК –/Жайрем

Улытауская

Комбинированный

5 000 000

Барит-полиметаллические руды



1964


3.2

ГОК Алтай– Малеевский рудник/ Малеевское

Восточно-Казахстанская

Подземный

2 000 000

Полиметаллические руды

цинк – 7,72 %, свинец – 1,24 %, медь – 2,38 %, серебро – 76,97 г/т, золото – 0,52 г/т

2 351 000

2000


3.3

Риддерский ГОК- Тишинский рудник/ Тишинское

1 400 000

цинк – 6,54 %, свинец– 1,06 %, медь – 0,60 %, серебро – 12,76 г/т, золото – 0,79 г/т


1965


3.4

Риддерский ГОК -Долинный рудник/ Долинное

300 000

цинк – 5,3 %, медь и свинец – 1 %.


2015


3.5

Риддерский ГОК –Риддер-Сокольный/ рудник Риддер-Сокольное

2 600 000

цинк – 1,12 %, свинец – 0,50 %, медь – 0,59 %, серебро –13,84 г/т, золото –1,67 г/т


1789


4

Polymeta lInternational PLC

4.1

АО "Варваринское"/ Варваринское, Комаровское и Элеваторное

Костанайская

Открытый

3 600 000

Золотомедные руды

золото –2,8 г/т

4 667 000

2006

3 943 000

4.2

ТОО "Бакырчикское горнодобывающее предприятие"/ Бакырчик и Большевик

Восточно-Казахстанская

2 200 000

золото –5,4 г/т

2 034 200

1956

2 000 000

5

АО "АК Алтыналмас"

5.1

Проект Акбакай шахты Акбакай, Бескемпир и карьер Карьерное

Жамбылская

Комбинированный

1 200 000

Золотосодержащие руды

золото –5,65 г/т

917 736

2011

806 000

5.2

Проект Актогай карьеры: Пустынное и Долинное

Карагандинская

Открытый

2 500 000

золото –3,22 г/т

4 483 00

2014

4 483 00

6

АО "Алтынтау Кокшетау"

6.1

Васильевское месторождение

Акмолинская

Открытый

8 000 000

Золотомедные руды

золото –2,68 г/т

8 514 800

1979


7

АО "ГМК Казахалтын"

7.1

Рудник Бестобе/ Бестобинское

Акмолинская

Подземный

420 000

Золотосодержащие руды

золото –4,36 г/т


1932

322 000

7.2

Рудник Аксу/ Аксу и Кварцитовые горки

Комбинированный

500 000

золото – в карьерной руде 1,15 г/т, в подземной руде 3,35 г/т


1932

668 000

7.3

Рудник Жолымбет/ Жолымбетское

500 000

золото – в карьерной руде 1,60 г/т, в подземной руде 3,78 г/т


1932

564 000

8

АО "ФИК "АЛЕЛ""

8.1

Суздальское месторождение

Абайская

Подземный

550 000

Золотосодержащие руды

сульфиды: 2-4 % руды, среднее содержание золота – 8 г/т

550 000

1985


1.1.3. Объекты по географической принадлежности

      Важнейшим фактором размещения предприятий по добыче и обогащению руд цветных металлов обычно является близость к источнику сырья – руде. Размещение фабрик по обогащению осуществляется в первую очередь вблизи источников сырья и дешевой электроэнергии, а также имеющихся производственных мощностей, инфраструктуры и квалифицированных трудовых ресурсов.

      Группа цветных металлов включает в себя месторождения меди, цинка, алюминия, олова, свинца, мышьяка, сурьмы, ртути и др.

      Добычей руд других цветных металлов в Казахстане занимаются компании, зарегистрированные под следующими кодами ОКЭД (в скобках указаны количество предприятий):

      07298 – добыча драгоценных металлов и руд редких металлов (208);

      07291 – добыча и обогащение алюминий-содержащего сырья (15);

      07292 – добыча и обогащение медной руды (60);

      07294 – добыча и обогащение никель-кобальтовых руд (5);

      07296 – добыча и обогащение оловянной руды (1);

      07293 – добыча и обогащение свинцово-цинковой руды (21);

      07295 – добыча и обогащение титаново-магниевого сырья (руды) (6);

      07299 – добыча прочих руд цветных металлов (132).

     


      Рисунок 1.3. Количество горнодобывающих предприятий цветной металлургии

      Главные сырьевые базы по добыче меди в Республике Казахстан находятся в Центральной и Северо-Восточных частях страны.

      Свинец и цинк обычно в природе встречаются совместно и представлены комплексными свинцово-цинковыми рудами в месторождениях различных геолого-промышленных типов. Они, в основном, сосредоточены в Восточном, Южном, Центральном и Западном регионах страны.

      Рудный Алтай – это сложившийся район цветной металлургии со специализацией на производстве свинца, титана, магния и других химических элементов. Полиметаллические руды Алтая многокомпонентные, поэтому выдвигают проблему углубления технологии их переработки. Свинцовые концентраты содержат 50 % свинца и 15 % цинка, а цинковые − 45 % цинка и 5 % железа.

      Прибалхашье − важный район медной промышленности, получивший развитие на базе Конырадского месторождения, разведанного в 1937 году. Здесь действует крупнейший в СНГ Балхашский медеплавильный завод. Для укрепления сырьевой базы завода освоены Саякское, Бозшакольское, Шатыркольское, Актогайское месторождения меди.

      Жезказганский район – это крупный центр медной промышленности, где сосредоточена значительная часть разведанных запасов меди СНГ уникальной по своему качеству.

      Южный Казахстан − крупный район добычи полиметаллических руд и выплавки свинца.

      Карагандинский район − относительно новый район по добыче полиметаллических руд, который начал осваиваться после войны. Карагайлинский горно-обогатительный комбинат, находящийся здесь, поставляет свинцовые, цинковые и другие концентраты металлургическим предприятиям Восточного и Южного Казахстана.

      Павлодарский район представлен бокситовыми рудниками Торгая.

      Благородные металлы представлены серебром, золотом и другими металлами (осмий, палладий, иридий, родий) платиновой группы. Промышленная добыча золота и серебра производится в Северном, Южном, Центральном и Северо-Восточном Казахстане.

      ТОО "Корпорация Казахмыс" – одна из двух компаний, появившихся в результате реорганизации группы "Казахмыс" в октябре 2014 года. Основными видами деятельности ТОО "Корпорация Казахмыс" являются добыча и переработка медной руды, а также попутное извлечение золота и серебра на месторождениях Карагандинской, Улытауской и Жамбылской областях.

      Группа KAZ Minerals имеет активы в Павлодарской и Абайской областях.

      ТОО "Актюбинская медная компания" специализируется на добыче и переработке медных и медно-цинковых руд. Производственные объекты компании расположены в Хромтауском районе Актюбинской области Республики Казахстан.

      ТОО "Казцинк" ведет добычу цинка, свинца, меди и драгоценных металлов на месторождениях, расположенных в Восточно-Казахстанской, Акмолинской и Улытауской областях.

      АО "АК Алтыналмас" – компания полного геологического, горнодобывающего и золото перерабатывающего цикла. Добыча золотосодержащей руды ведется на 5 месторождениях в 4 регионах Казахстана: Жамбылской, Карагандинской, Восточно-Казахстанской и Акмолинской областях. Полезные ископаемые перерабатываются на собственных золотоизвлекательных фабриках "Акбакай", "Долинное", обогатительной фабрике "Пустынное" и заводе по извлечению драгоценных металлов "Алтыналмас Technology".

      АО "Майкаинзолото" – одно из ведущих предприятий Центрального Казахстана по добыче и переработке золотосодержащих колчеданно-полиметаллических руд, основанное в 1932 году. Предприятие успешно функционирует на базе разведанных запасов месторождений Майкаин "В" и Алпыс, расположенных в Павлодарском Прииртышье.

      RG Gold – казахстанская золотодобывающая компания, осуществляющая деятельность на одном из крупнейших и третьем по величине запасов в Казахстане месторождении золота. Месторождение находится в Бурабайском районе Акмолинской области, занимает площадь 67,7 кв. км.

      Основная деятельность АО "ШалкияЦинк ЛТД" заключается в разведке полиметаллической руды с содержанием цинка и свинца на месторождении Шалкия, расположенном в Жанакорганском районе Кызылординской области.

      ТОО "Nova Цинк" расположено в Шетском районе Карагандинской области на расстоянии 230 км от г. Караганда и 130 км от г. Балхаш. Предприятие входит в МК Уральской горно-металлургической компании и осуществляет разработку Акжальского цинково-свинцового месторождения.

      АО "ФИК "АЛЕЛ" разрабатывает Суздальское золоторудное месторождение, расположенное в 50 км к юго-западу от г. Семей в малозаселенном степном районе в Кокентауском сельском округе.

1.1.4. Объекты по производственным мощностям и видам выпускаемой продукции

      Согласно данным АО "НК "Kazakh Invest" и БНС АСПР РК за 2021 год в горнодобывающей отрасли в натуральном выражении было произведено следующее количество основной промышленной продукции, указанное в таблице ниже.

      Таблица 1.2. Производство промышленной продукции в ГМК в натуральном выражении в Республике Казахстан за 2021 год

№ п/п

Показатель

Объем


1

2

3

1

Руды медные, тыс. тонн

123 554,1

2

Медь рафинированная необработанная, нелегированная, тыс. тонн

401,8

3

Руды медно-цинковые, тыс. тонн

5 903,6

4

Руды свинцово-цинковые, тыс. тонн

8 290

5

Свинец необработанный рафинированный, тыс. тонн

111,3

6

Цинк необработанный, тыс. тонн

300,8

7

Руды марганцевые, тыс. тонн

1 247,8

8

Руды золотосодержащие, тыс. тонн

32 563,5

9

Золото необработанное или полуобработанное, тонн

114,8

10

Золото аффинированное, тонн

64,9

11

Золото в сплаве Доре, тонн

35

12

Серебро необработанное или полуобработанное, тонн

1 004,8

13

Серебро аффинированное, тонн

982,5

      В 2021 году в Республике Казахстан добыто 123,5 млн тонн медных руд, на 2,8 % больше, чем в 2020 году. Наибольший объем добычи приходится на три региона: Восточно-Казахстанскую область – 55,9 млн тонн (45,3 % от общего объема добытых медных руд), Карагандинскую – 36,0 млн тонн (29,2 %) и Павлодарскую – 30,3 млн тонн (24,5 %). В Акмолинской области добыто 1 % от всего объема добытых медных руд в республике – 1,28 млн тонн.

      В 2020 году на долю компании ТОО "Корпорация Казахмыс" пришлось 24,4 % всей добытой медной руды в Казахстане. По результатам работы за 2020 год ТОО "Корпорация Казахмыс" выполнен производственный план по добыче руды на 100,76 %. Всего добыто 29 миллионов 356 тысяч тонн руды (в 2019 году – 30 миллионов 696 тысяч тонн). Среднее содержание меди в добытой руде по итогам года составило 1,0 %, при плане 0,94 %. Всего за 2020 год обогатительными фабриками "Казахмыса" переработано 31,3 миллиона тонн руды. За 2020 год ТОО "Корпорация Казахмыс" произведено:

      катодной меди – 258,360 тысяч тонн, превышение плановых показателей на 745 тонн, за аналогичный период предыдущего года – 245,924 тысяч тонн, увеличение на 12,436 тысяч тонн (+5,06 %);

      золота в слитках 5 950 кг, за аналогичный период 2019 г. 4 428 кг, увеличение на 1 522 кг (+34,4 %);

      серебра в слитках и гранулах 262 184 кг, за аналогичный период 2019 г. – 223 469 кг увеличение на 38 714 кг (+17,32 %).

      В 2020 году в Восточном регионе на трех шахтах KAZ Minerals было добыто и переработано около 2,7 млн тонн медной руды и произведено 47 тыс. тонн меди. Попутно при переработке руды получено 49,7 тыс. тонн цинка, 13,5 тыс. унций золота и 1 746 тыс. унций серебра. Основу бизнеса KAZ Minerals составляют два крупных проекта по медно-молибденовым рудам, которые именуются проектами роста. Это месторождения Бозшаколь и Актогай, на которых за 2020 год добыто и произведено 122 и 131 тыс. тонн меди. В 2020 году общий объем производства меди составил 306 тысяч тонн, в качестве попутной продукции произведено 196 тысяч унций золота, 3,374 млн унций серебра и 50 тысяч тонн цинка в концентрате.

      Добыча свинца и цинка производится при разработке месторождений полиметаллических и комплексных свинцово-цинковых, медно-цинковых руд, которые добываются на рудниках и карьерах ТОО "Казцинк", ТОО "Nova Цинк", АО "ШалкияЦинк ЛТД", KAZ Minerals. Объем добычи за 2021 год по республике составил 8 290 тыс. тонн свинцово-цинковых руд, что на 6,3 % больше показателей прошлого года. Наибольший объем добычи порядка 72,8 % приходится на два региона: Восточно-Казахстанскую область – 4 408 тыс. тонн, (53,2 % от общего объема добытых руд), Карагандинскую – 1 628 тыс. тонн (19,6 %). Добыча медно-цинковых руд составила 5 903,6 тыс. тонн, 2 600 тыс. тонн добыто в Восточно-Казахстанской области.

      Единственным центром добычи алюминиевых руд в стране является Костанайская область. Крупнейшее предприятие отрасли, занимающееся добычей и обогащением бокситов на Торгайском бокситовом рудоуправлении (ТБРУ) и КБРУ в Костанайской области – АО "Алюминий Казахстана". Это единственная в Казахстане компания, выпускающая сырье для производства алюминия – глинозем. Объем добычи бокситов за 2021 год составил 4,058 млн тонн [1].

      За 2021 год добыча золотосодержащих руд в Казахстане составила 32,5 млн тонн. Главными золотодобывающими регионами является Центральный и Восточный Казахстан. Основными производителями золота являются компании: ТОО "Казцинк", АО "АК Алтыналмас", ТОО "Корпорация Казахмыс", Kaz Minerals PLC и Polymetal International PLC. Около 35–40 % объема производства приходится на колчеданные месторождения, разрабатываемые ТОО "Казцинк" и Kaz Minerals PLC, где золото добывается в качестве компонента полиметаллического сырья.

     


      Рисунок 1.4. Объемы производства золота за 2020 год в разрезе регионов и компаний

      За 2021 год на двух месторождениях Polymetal International PLC предприятиями ТОО "Бакырчикское горнодобывающее предприятие" и АО "Варваринское" добыто 2,17 и 3,62 млн тонн золотосодержащей руды соответственно и получено в общем 557 тыс. унций золота.

      В 2020 году группа компаний АО "АК Алтыналмас" (включая дочерние предприятия) выпустила более 414 тысяч унций золота или 12,9 тонн при добыче руды в 14,5 млн тонн. АО ГМК "Казахалтын", входящее в группу, по итогам 2020 года извлекло 3,934 тонны золота, что на 15,6 % больше, чем годом ранее.

      Добыча руды на Суздальском месторождении ведется подземным способом, месторождение вскрывается транспортными уклонами, методом подэтажных штреков. Объем производства рудника АО "ФИК "АЛЕЛ" по итогам 2019 года составил 75,8 тысяч унций аффинированного золота.

1.2. Минерально-сырьевая база

      Преимуществом цветной металлургии Казахстана является наличие собственной минерально-сырьевой базы. Cтруктура, физические, химические и другие характеристики казахстанских руд при добыче, обогащении и металлургической переработке требуют индивидуальной технологии для каждого месторождения.

      Таблица 1.3. Запасы цветных и драгоценных руд в Казахстане*

№ п/п

Минерал

Балансовые запасы, тыс.т

Мировой рейтинг, запасы

Место в мире по содержанию
металла в руде

Мировой рейтинг, производство

Доля в мировом объеме

1

2

3

4

5

6

7

1

Бокситы

365 400

10

н/д

8

1,7 %

2

Свинец

17 200

5

41

11

0,7 %

3

Цинк

39 800

5

40

8

2,5 %

4

Медь

39 300

12

63

11

2,6 %

5

Титан

24 100

10

15

19

0,4 %

6

Вольфрам

2 100

2

25

-

-

7

Золото

2,2

15

2

21

1,7 %

8

Серебро

53,2

4

31

10

3,6 %

9

Олово

69,3

10

23

-

-

      * источники: Казахстанский горно-промышленный портал (http://www.mining.kz), Геологическая служба США USGS 2018, АО "НК "Kazakh Invest", данные на 2021 г.

      Медь

      Казахстан обладает огромными запасами медной руды. На территории Республики Казахстан разведано более 100 месторождений меди, свыше половины из них находятся в эксплуатации. Обеспеченность запасами меди достигает около 30 лет. Основные промышленные типы руд – медистые песчаники (71 %) и медно-порфировые (24 %). К числу крупнейших относятся Жезказганское месторождение медистых песчаников, на которое приходится около 70 % объема медной руды, добываемой в Казахстане, и месторождения медно-порфирового типа Актогайское и Айдарлы. Основная часть балансовых запасов этого вида сырья приходится на Восточно-Казахстанскую область – 47 %, на Карагандинскую и Улытаускую приходится 27 %, Павлодарскую – 13 %, Алматинскую – 6 %, Актюбинскую – 4 %, Жамбылскую – 2 %, Костанайскую – 1 %, Туркестанскую – 1 %.

      Цинк

      Государственным балансом учтены запасы по 87 месторождениям. Обеспеченность отрасли ресурсами составляет около 25 лет. Месторождение Шалкия (Кызылординская область, Жанакорганский район) является крупнейшим известным цинковым месторождением в Казахстане и пятым крупнейшим месторождением цинка в мире. Запасы оцениваются в 4,07 млн тонн.

      Свинец

      Подтвержденные запасы свинца Казахстана оцениваются порядка 17 млн тонн, по этому показателю республика находится на 5-м месте в мире. Государственным балансом учтены запасы по 82 месторождениям. Больше всего месторождений приходится на Карагандинскую область – 61 %. Также месторождения располагаются в Восточно-Казахстанской (21 %), Кызылординской (13 %), Алматинской (3 %), Жамбылской (1 %), Павлодарской (1 %) областях. Основные месторождения – Риддер-Сокольное и Тишинское. Обеспеченность отрасли ресурсами при нынешнем уровне потребления оценивается в 25 лет.

      Алюминий

      В Казахстане разведано свыше 20 месторождений бокситов, при этом разрабатывается 10. Основная часть запасов Республики (около 90 %) сосредоточена в месторождениях, находящихся на территории Костанайской области в Торгайской бокситоносной провинции. В ней выделяются три бокситоносных района: Западно-, Восточно- и Центрально-Торгайский, в которых заключено, соответственно, 86,9 %, 5,3 % и 7,8 % запасов.

      Торгайский бокситовый рудник (ТБРУ) разрабатывал бокситы Восточно-Тургайской группы (Аркалыкское, Северное, Нижнее-Ашутское, Верхнее-Ашутское, Уштобинское месторождения). В настоящее время все работы на ТБРУ остановлены ввиду выработки всех запасов.

      КБРУ – бокситы Западно-Тургайской группы (Белинское, Аятское, Краснооктябрьское, Увалинское и Красногорское месторождения).

      Наибольшее количество глиноземных бокситов в рудных телах карьеров составляет 89,0 %, минимальное - 47,1 %.

      Золото

      В настоящее время в Казахстане разведано 199 промышленных месторождений золота практически во всех регионах страны, в том числе 127 коренных месторождений, 40 комплексных, 32 рассыпных. Балансовые запасы золота составляют 2,2 тыс. тонн (75 % – эксплуатируются, 21 % – разведываются, 3 % – незалицензированы), из них 85 % расположены в Восточном, Северном и Центральном регионах страны. Остальные 15 % рассредоточены по областям Южного и Западного Казахстана.

      Ведущими геолого-промышленными типами золотых месторождений, составляющими основу сырьевой базы золотодобывающей отрасли, являются собственно золоторудный (60 % балансовых запасов и 67 % добычи золота) и комплексный (соответственно, 36 % и 32 %). Наиболее крупными из собственно золоторудных месторождений являются – Васильковское (разведанные запасы – 360 тонн золота) и Бакырчик (277 тонн).

      Серебро

      Запасы серебра Казахстана разведаны более чем в 100 месторождениях, при этом основная доля (около 60 %) приходится на полиметаллические (медно-свинцово-цинковые) месторождения. Уровень содержания серебра в рудах этих месторождений находится в пределах от 40 до 100 г/тонну. Около 25 % запасов серебра республики сосредоточено в месторождениях медистых песчаников (Жезказганское и др.), где содержание серебра составляет 10–20 г/тонну. Доля, собственно, золото-серебряных руд в общем объеме запасов и добычи серебра незначительна.

      Олово

      Олово является в месторождениях Казахстана попутным компонентом редкометалльных и вольфраммолибденовых руд с ограниченными запасами. До 1995 года выпуск олова в концентрате осуществлял Белогорский ГОК.

      В настоящее время в Казахстане АО "Tin One Mining" разрабатывает и реализовывает проект строительства горно-металлургического комбината "Tin One Mining", расположенный в Айыртауском районе Северо-Казахстанской области на крупнейшем в Центральной Азии месторождении олова Сырымбет, которое является полиметаллическим и помимо основного металла олова, содержит вольфрам, медь, флюорит и еще более 70 различных минералов. Залежи олова в регионе составляют примерно 65 % от общих подтвержденных запасов в Казахстане. На Сырымбете они оцениваются в 153 тысячи тонн.

      Кадмий

      Кадмий является попутным компонентом в месторождениях полиметаллических и свинцово-цинковых руд. Его выпуск осуществляется на Усть-Каменогорском свинцовом заводе, входящем в состав ТОО "Казцинк". Этот металл является побочным продуктом при переработке цинкового сырья. С 2005 г. БНС АСПР РК не раскрывает данные по выпуску кадмия. Практически весь объем произведенного кадмия экспортируется.

      Титан

      В Казахстане разведаны 7 циркон-рутил-ильменитовых россыпей с небольшими запасами титана. Основу минерально-сырьевой базы титана составляют ильменит-цирконовые россыпи. Месторождения расположены в основном в Западном Казахстане (Шокаш, Ащисай, Сабындыколь и др.), Восточном Казахстане (Сатпаевское, Караоткель) и Северном Казахстане (Обуховское и др.). Учтенные балансовые запасы (50 млн тонн) титана сосредоточены в месторождениях Сатпаевское, Караоткель, Шокаш, Обуховское, Устюртское, Кумколь, Жарсорское, Прогнозное. 11 % всего производимого в мире титана выпускают на АО "Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат". 100 % титановой продукции поставляется на экспорт в высокоразвитые страны. Доля продукции предприятия в авиакосмической отрасли составляет более 18 %. На сегодня Предприятие выпускает титан губчатый, титановые слитки и сплавы.

      Вольфрам и молибден

      Запасы вольфрама Казахстана сосредоточены в 12 месторождениях, они оцениваются на уровне 2 млн тонн. Запасы молибдена сосредоточены более в чем 30 месторождениях, оцениваются на уровне около 1 млн тонн.

      Добыча молибдена в Казахстане производится из комплексных медно-молибденовых и вольфраммолибденовых руд в Центральном и Северо-Восточном регионах республики.

      В настоящее время в Республике Казахстан реализуется проект по разведке и добыче вольфраммолибденовых руд месторождений Верхнее Кайрактинское и Северный Катпар в Карагандинской области. Оператором проекта является ТОО "Северный Катпар", дочерняя компания АО "НГК "Тау-Кен Самрук". Основной элемент: вольфрам; попутные промышленные элементы: молибден, медь, висмут. По данным 2011 года, запасы вольфрамовой руды месторождения Верхнее Кайрактинское составляют 1 216,3 тыс. тонн, запасы молибдена – 39,6 тыс. тонн.

      Объем ресурсов месторождения Северный Катпар по стандартам JORC категории Indicated+Inferred составляет 71,4 млн тонн вольфрамовой руды (142 тыс. тонн триокиси вольфрама, 80 тыс. тонн меди, 23,6 тыс. тонн молибдена, 13,7 тыс. тонн бериллия в руде). Среднее содержание триокиси вольфрама составляет 0,231 %.

      По месторождению Северный Катпар добыча руды ожидается на уровне 3 млн тонн в год с выпуском 5,1 тыс. тонн паравольфрамата аммония ежегодно. По Верхнему Кайрактинскому эти показатели составят 7 млн тонн в год и 6 тыс. тонн паравольфрамата аммония соответственно.

      В Казахстане имеются значительные перспективы для новых открытий в расширении минерально-сырьевой базы цветной металлургии.

      Запасы минерального сырья в Казахстане действительно большие, но не всегда конкурентоспособные из-за малого содержания целевого металла, упорности руды, а также территориальных, транспортных и других ограничений. Существующие технологии производства цветных и редких металлов в Казахстане не в полной мере соответствуют современным требованиям экологии, экономики и комплексного использования минерального сырья.

1.3. Технико-экономические показатели отрасли

      Производственные показатели ГМК

      По данным АО "Казахстанский центр индустрии и экспорта "QazIndustry" за 2021 год объемы производства в сфере добычи металлических руд за 12 месяцев достигли 3,3 трлн тенге, против 2,2 трлн тенге в аналогичном периоде годом ранее. В сегменте переработки объемы выпуска металлургической промышленности в денежном эквиваленте составили 7,7 трлн тенге, против 5,7 трлн тенге в предыдущем году (рис. 1.5).

     


      Рисунок 1.5. Объемы выпуска металлургической продукции в денежном эквиваленте, трлн тг

      В структуре добычи металлических руд 70,4 % выпуска обеспечено добычей руд цветных металлов, 29,6 % – добычей железной руды. В структуре металлургической промышленности 62,2 % пришлось на производство основных благородных и цветных металлов, 37,6 % – на черную металлургию (и еще 0,2 % – на литье металлов).

      Добыча металлических руд обеспечила 18,4 % выпуска в сфере горнодобывающей промышленности и разработки карьеров, и 8,8 % от всего промышленного производства по республике.

      В свою очередь, вес металлургии в обрабатывающей промышленности составил 45,7 %, в общем объеме промышленного производства – 20,7 %.

      Таким образом, горно-металлургический комплекс Республики Казахстан обеспечил около 30 % совокупных объемов промышленного производства по стране, или 11 трлн тенге в стоимостном выражении, по итогам 12 месяцев 2021 года.

     


      Рисунок 1.6. Объем производства в разрезе регионов за январь-декабрь 2021 года, млрд тенге

      Инвестиции в недропользование

      По данным БНС АСПР РК со ссылкой на данные Комитета геологии, в 2019 г. в недропользование минерально-сырьевого комплекса (без учета инвестиций в УВС, уран) было инвестировано 2 292,1 млрд тенге, что на 22,8 % выше уровня 2018 г.

      Инвестиции в недропользование по различным видам металлов приведены на рисунке ниже.

     


      Рисунок 1.7. Инвестиции в недропользование по различным видам металлов

      Из рисунка выше видно, что в сравнении с черными металлами инвестиции в добычу руд цветных и драгоценных металлов являются приоритетными, куда направлен основной объем инвестиций более 60 %.

      Инвестиции в основной капитал

      По итогам 2019 года объем инвестиций в основной капитал в горно-металлургический комплекс составил 1060 млрд тенге, что на 31,3 % больше, чем в 2018 году.

      Так, объем инвестиций в добычу металлических руд составил 629,9 млрд тенге, что на 35,8 % больше, чем в 2018 году. При этом доля инвестиций из собственных средств добывающих предприятий увеличилась с 90 % до 98,7 %.

      Объем инвестиций в металлургическую промышленность составил 309,7 млрд тенге, что на 27,5 % больше, чем за аналогичный период прошлого года.

      Также необходимо отметить, что объем инвестиций в производство готовых металлических изделий, кроме машин и оборудования достиг 21,3 млрд тенге, что на 35,6 % больше в 2018 году.

      Экспорт

      Горно-металлургический комплекс является одним из главных экспортных секторов Республики Казахстан – его доля в общем объеме экспорта страны составляет около 20 %. Как указывалось выше, в структуре экспорта преобладают сырьевые товары, в частности около 80 % составляют добытые руды и рудные концентраты. Главными потребителями казахстанских металлов являются рынки России, Китая и Турции.

      Исходные данные по экспорту горно-металлургического комплекса страны взяты с сайта БНС АСПР РК и Комитета государственных доходов, Аналитического портала внешней торговли Республики Казахстан и Республиканской Ассоциации горнодобывающих и горно-металлургических предприятий (АГМП).

      Стоимостной объем экспорта продукции ГМК за 2019 год составил 9 249,4 млн долларов США, увеличившись на 3 % по сравнению с предыдущим годом.

      По отдельным товарам произошел значительный рост. Так, увеличился стоимостный объем экспорта цинка необработанного, меди рафинированной и сплавов медных необработанных, руд и концентратов драгоценных металлов, руд и концентратов железных, включая обожженный пирит. Доля экспорта продукции ГМК за 2019 год составила 18 % от общего стоимостного объема экспорта Казахстана.

      Основное количество производимого медного концентрата используется для выпуска рафинированной меди, часть выпущенного в республике медного концентрата экспортируется.

      В структуре экспорта металлургической промышленности за 2019 год преобладают медь рафинированная – 24,7 %, ферросплавы – 19,2 %, элементы химические радиоактивные и изотопы радиоактивные – 12,1 %, руды и концентраты цветных металлов – 10,0 %, руды и концентраты драгоценных металлов – 2,8 %.

      В 2021 году общие доходы Казахстана от экспорта цветных руд составили более 2,5 млрд долларов США. Основными импортерами продукции из нашей страны являются Китай с долей 68,8 %, Россия 26,0 % и Узбекистан с объемом в 3,8 %.

     


      Рисунок 1.8. Структура экспорта горнодобывающей промышленности РК

1.4. Потребление энергетических, сырьевых и водных ресурсов

      Потребление энергетических ресурсов

      Основные производственные процессы горнодобывающего предприятия связанные с использованием топлива – вскрышные и добычные работы.

      Наиболее существенное потребление энергии в горнодобывающей отрасли характерно, в частности, для транспортных средств, ГРР и таких технологических процессов, как бурение, выемка породы, выемка минерального сырья, размол, дробление, обогащение, водоотлив и вентиляция.

      Для технологических и хозяйственных нужд потребляются следующие виды ресурсов:

      электрическая энергия;

      тепловая энергия (горячая вода и пар);

      котельно – печное топливо (уголь каменный, природный газ);

      моторное топливо (дизтопливо и бензин);

      керосин ТС – 1 (топливо реактивное типа бензина);

      вода (техническая, хозяйственно – питьевая);

      сжатый воздух;

      продукты разделения воздуха (кислород и азот).

      В качестве котельно-печного топлива на предприятии используется следующие виды ТЭР:

      каменный уголь (Экибастузский и Шубаркольский);

      природный газ.

      Котельно-печное топливо используется для выработки тепловой и электрической энергии, а также для технологических нужд предприятия.

      Снабжение структурных подразделений предприятия котельно-печным топливом осуществляется от сторонних источников.

      Потребление энергии сильно зависит от особенностей руды и необходимого технологического процесса. Если руда твердая, то на ее отделение, измельчение и размол требуется значительно больше энергии, чем на обработку мягкой руды.

      Показателем энергетической эффективности крупных технологических установок и производств является удельный расход энергетических ресурсов на единицу выпускаемой продукции. Для определения удельного расхода энергетических ресурсов на единицу выпускаемой продукции необходимы годовые объемы производства продукции и потребление энергетических ресурсов.

      Используемое в горном производстве электрическое оборудование можно разделить на следующие группы:

      устройства для передачи и распределения электроэнергии: линии электропередачи, трансформаторы, кабели;

      электрическое оборудование: электродвигатели, осветители и ручные инструменты;

      оборудование для управления, контроля, связи и автоматизации.

      В процессе добычи и транспортировки руды электроэнергия расходуется на следующие объекты:

      электрогидравлические рабочие машины (например, бурильные установки, крепление кровли и стенок выработок, машины для торкретирования бетоном);

      транспортеры;

      подъемники руды;

      производство сжатого воздуха,

      вентиляция.

      К тому же погрузочное и транспортное оборудование, возможное отопление участков рудника расходуют топливо.

      Потребление энергии в обогатительных процессах определяется, в первую очередь, объемом перерабатываемой руды, используемыми процессами обогащения и необходимым для этого оборудованием. Обычно самые мощные электродвигатели используются при измельчении руды, особенно если руда обогащается методом флотации.

      Также дробление руды, грохочение и флотация являются энергоемкими этапами, но используемые в работе отдельные электродвигатели и насосы меньше по мощности на порядок. При флотации затрачивается много энергии, особенно если схема сложная и содержит большое количество машин и оборудования. В таблице 1.4 представлены примеры потребления энергии на рудниках Казахстана.

      Потребление энергии на руднике составляет 12–25 кВтч на тонну руды, в обогатительном переделе 30–50 кВтч на тонну руды (данные КТА). Остальное потребление электроэнергии составляет от 2 до 4 кВтч на тонну руды.

      Основные данные по предприятиям Казахстана, полученные в результате проведения КТА, представлены в таблице ниже.

      Таблица 1.4. Потребление электрической энергии на предприятиях Казахстана

№ п/п

Рудник/предприятие

Общий расход энергии, MВт-ч/год (2020г.)

Расход энергии на тонну руды, кВт-ч/т (2019 - 2020г.)


1

2

3

4

1

Открытая добыча

1.1

ТОО "Корпорация Казахмыс" СЖР

10 094,114

11,14

1.2

ТОО "Корпорация Казахмыс" Кусмуруын

2 214,902

4,81

1.3

ТОО "KAZ Minerals" Актогайский рудник

23 296,0

0,364 - 0,433

1.4

ТОО "KAZ Minerals" Бозшакольский рудник

19 964,410

0,439 – 0,644

1.5

АО "Полиметал" Варваринское

25 122,038

5,38 – 59,39

1.6

АО "Полиметал" Бакырчик

19 197,890


1.7

АО "Алтынтау Кокшетау" Васильковское

6 874,000

0,81 – 0,94

1.8

АО "ГМК Казахалтын" рудник Аксу

393,900

0,08 – 1,21

1.9

АО "ГМК Казахалтын" рудник Жолымбет

51,130

0,13 – 0,22

2

Подземная добыча

2.1

ТОО "Корпорация Казахмыс" ВЖР

96 723,294

18,77

2.2

ТОО "Корпорация Казахмыс" ЮЖР

69 527,436

13,34

2.3

ТОО "Корпорация Казахмыс" Западный рудник

83 624,287

18,49

2.4

ТОО "Корпорация Казахмыс" Жыландинский рудник

12 309,788

7,28

2.5

ТОО "Корпорация Казахмыс" рудник Жомарт

65 013,703

17,00

2.6

ТОО "Корпорация Казахмыс" рудник Нурказган

53 342,796

12,85

2.7

ТОО "Корпорация Казахмыс" рудник Абыз

4 242,390

15,51

2.8

ТОО "Корпорация Казахмыс" рудник Саяк

7 467,879

4,16

2.9

ТОО "Корпорация Казахмыс" рудник Шатырколь

9 142,312

13,64

2.10

ТОО "КазЦинк" Малеевский рудник

16 773,590

7,13 – 8,51

2.11

ТОО "КазЦинк" Риддер-Сокольный рудник

12 323,0


2.12

АО "ГМК Казахалтын" рудник Бестобе

12 055,600

34,90 – 51,61

2.13

АО "ГМК Казахалтын" рудник Аксу

10 567,900

39,43 – 60,44

2.14

АО "ГМК Казахалтын" рудник Жолымбет

6 542,700

26,07 – 50,33

2.15

АО "ФИК Алел"

104 648,085

-

3

Смешанная добыча

3.1

ТОО "КазЦинк" рудник Ушкатын

6 670,460

5,56 – 8,34

3.2

АО "АК Алтыналмас" рудник Акбакай

21 590,595

23,53 – 33,55

4

Обогащение

4.1

ТОО "Корпорация Казахмыс" Жезказганские ОФ №1,2,3

661 972,259

31,41

4.2

ТОО "Корпорация Казахмыс" Нурказганская ОФ

92 838,367

26,48

4.3

ТОО "Корпорация Казахмыс" Карагайлинская ОФ

86 402,210

57,75

4.4

ТОО "Корпорация Казахмыс" Балхашская ОФ

209 587,638

38,83

4.5

ТОО "KAZ Minerals" Актогайская ОФ

710 281,000

1247,718-1291,563

4.6

ТОО "KAZ Minerals" Бозшакольская ОФ

786 700,507

26,85 – 36,33

4.7

ТОО "KAZ Minerals" Бозшакольский Завод

134 776,063

20,94 – 85,6

4.8

ТОО "КазЦинк" ЖГОК

17 568,200

14,64 – 21,96

4.9

ТОО "КазЦинк" ГОК Алтай ОФ

138 638,230

303,02 – 397,78

4.10

ТОО "КазЦинк" Риддерский ГОК ОФ

268 850,000

1 058,46 – 1 669,88

4.11

АО "Полиметал" Варваринское ОФ

129 895,749

26 899,10 – 55 558,49

4.12

АО "Полиметал" Бакырчинское ОФ     

77 192,600

4 853,97 – 14 904,92

4.13

АО "АК Алтыналмас" Акбакай ОФ

20 906,542

8 711,06 – 14 428,26

4.14

АО "Алтынтау Кокшетау" ЗИФ

431 334,900

30 192,84 – 36 292,38

4.15

АО "ГМК Казахалтын" Бестобе ОФ

12 571,920

8 688,27 – 8 916,26

4.16

АО "ГМК Казахалтын" Аксу ОФ

25 051,670

26 259,61 – 27 712,02

      Так как большая часть потребления электрической энергии приходится на электрический привод различных агрегатов, то при выборе электродвигателей необходимо принимать во внимание капитальные затраты, мощность и эффективность. В горнодобывающем производстве, где нужны мощные моторы, а используются они интенсивно, важно выбрать энергетически эффективный высококачественный двигатель. Высокая цена более эффективного мотора окупится сбережением затрат на энергию в течение 1–2 лет [3].

      Водопотребление

      Водопотребление при добыче и переработке полезных ископаемых обычно связано с хозяйственно-бытовыми и коммунальными нуждами, производственными и техническими, а также с пожаротушением. Для этого используют системы водоснабжения, в состав которых входят водозаборные сооружения, насосные станции, станции очистки и подготовки воды, магистральные или разводящие трубопроводы, или каналы, резервуары и водонапорные башни, а также вспомогательные сооружения: лаборатории, склады и др.

      В соответствии с видами водопотребления системы водоснабжения разделяются на хозяйственно-питьевые, технические (производственные) и противопожарные. Они могут быть как раздельными, так и совмещенными, по способу подачи воды – самотечными, с механической подачей и зонными, а по способу ее использования – прямоточными, оборотными, с повторным использованием.

      В прямоточных системах вся забираемая вода задействована в технологических или других процессах однократно, после чего передается на очистку и сброс. В оборотных системах предусматривается многократное использование воды без сброса ее в природные водные объекты, но каждый цикл использования должен предусматривать при необходимости очистку (кондиционирование). Для компенсации безвозвратных потерь производится постоянная или периодическая подпитка систем оборотного водоснабжения. Повторно-последовательное использование воды предусматривает несколько технологических процессов, а затем очистку воды и сброс.

      Большая часть требуемой воды обычно восполняется за счет циркуляции в разных технологических процессах, но для работы часто необходима и достаточно чистая свежая вода. Возможности циркуляции воды обуславливаются определенным технологическим процессом, в том числе используемыми в нем химическими реагентами. Свежая вода забирается обычно из ближайшего озера или реки. В некоторых случаях в качестве свежей воды может использоваться карьерная вода или без обработки, или после обработки (например, отстаивание и осветление воды, осаждение металлов). На многих обогатительных фабриках потребность в воде можно обеспечить почти полностью за счет рециркуляции и использования карьерной воды. Обогатительные фабрики по проектам работают со 100 % оборотом технической воды. Возврату подлежат сливы сгустителей и осветленная вода с хвостохранилища. Потери с испарением на хвостохранилище составляют на уровне 10 % в летний период. С другой стороны, забор больших объемов свежей воды за пределами предприятия практически невозможен. Используемая на руднике хозяйственно-питьевая вода приобретается обычно отдельно по договору у внешнего поставщика. В некоторых процессах (например, промывка фильтровальных тканей, охлаждение компрессоров) можно применять воду, очищенную на предприятии собственными очищающими устройствами (например, песчаными фильтрами).

      Основные направления совершенствования водопотребления горнодобывающих предприятий - сокращение потребления воды питьевого качества из рек, озер и городского водопровода, а также расширение использования шахтных и карьерных вод для хозяйственно-бытовых и технических нужд.

      Потребление вспомогательных производственных материалов

      Для горнодобывающего производства кроме ресурсов энергии и воды требуются различные вспомогательные производственные материалы, такие как взрывчатые материалы, химикаты, материалы для крепления горных выработок (металлическая арочная крепь, различные типы анкерной крепи, металлическая сетка, торкрет смеси), трубы, буровой инструмент, используемый для бурения скважин различного типа и назначения тела, запасные части для основного и вспомогательного оборудования, мелющие тела, фильтровальные ткани, полимерные и композиционные материалы и т.д.

1.5. Основные экологические проблемы

1.5.1. Основные экологические проблемы при открытой и подземной разработке и добыче, обогащении

      Воздействие горнодобывающей деятельности на окружающую среду зависит от геологических особенностей, размера, формы месторождения и концентрации полезного компонента, природно-климатических особенностей территории расположения, а также от применяемых методов добычи и обогащения, выбранных технических и технологических решений, природоохранных мероприятий и др.

      Горнодобывающая деятельность оказывает воздействие на все компоненты окружающей среды: недра, земли, почвы, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, растительный и животный мир.

      Основными экологическими аспектами предприятий по добыче и обогащению руд цветных металлов являются выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух, образование рудничных и шахтных вод, отходов, использование земель.

а


б


      Рисунок 1.9. Схема взаимодействия, а -карьера и б - подземного рудника (шахты) с окружающей средой

      Таблица 1.5. Воздействие на окружающую среду горнодобывающего предприятия на разных этапах деятельности

№ п/п

Воздействие

Открытая добыча

Подземная добыча

Обогащение

Размещение отходов добычи и обогащения

Геологоразведочные работы

Снятие и складирование плодородного слоя почвы

Вскрышные работы

Буровзрывные работы

Добычные работы

Транспорти
ровка

Вскрытие

Подготовка

Добычные работы

Дробление
руды

Сепарация магнитная и электрическая; флотация

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

Воздействие на компоненты окружающей среды

1.1

Выбросы в атмосферный воздух

1.1.1

Твердые (пыль)

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼


▼

▼

1.1.2

Газообразные

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼




▼

1.2

Сбросы сточных вод

1.2.1

Шахтных и карьерных


▼


▼


▼

▼

▼





1.2.2

От процессов обогащения










▼



1.3

Образование отходов

1.3.1

Вскрышные и вмещающие породы

▼

▼

▼



▼







1.3.2

Хвосты обогащения










▼



1.3.3

Физические факторы воздействия (шум и вибрация)

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

1.4

Утрата природной среды

1.4.1

Земельные ресурсы и почвенный покров

▼

▼

▼

▼


▼





▼

▼

1.4.2

Ландшафт

▼

▼

▼

▼

▼

▼





▼

▼

1.4.3

Флора и фауна

▼

▼

▼

▼

▼

▼





▼

▼

1.5.2. Воздействие при проведении геологоразведочных работ

      Основными видами воздействия ГРР на площади месторождения являются механические нарушения ландшафта и загрязнение элементов окружающей среды техногенными источниками. ГРР оказывают незначительное воздействие на окружающую среду, что связано с кратковременностью и локальностью проводимых работ, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду.

      Основные эмиссии этапа ГРР:

      выбросы твердых загрязняющих веществ (пыль) – при строительстве дорог и других коммуникаций, ведении горно-буровых работ, пробной добыче, погрузке и транспортировке горной массы, а также при эксплуатации техники;

      выбросы газообразных веществ (выхлопные газы) – эксплуатация техники;

      сбросы загрязненных сточных вод в водные объекты – при осушении разведочных горных выработок, гидродинамическом и гидрохимическом воздействие на подземные воды, поверхностные водотоки и водоемы;

      образование и размещение отходов вскрышных и вмещающих пород – при ведении горно-буровых работ и пробной добыче;

      шум, вибрация – при строительстве дорог и других коммуникаций, ведении БВР, погрузке горной массы, эксплуатации техники.

      нарушение целостности ландшафта и геологического массива, загрязнение почвенного покрова – при ведении горно-буровых работ, от оставляемых баз геологоразведочных партий и рабочих площадок буровых работ.

1.5.2.1. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

      При добыче полезных ископаемых выбросы в атмосферный воздух поступают от взрывных работ, выемки и экскавации пород, дробления руды, транспортировки и погрузочно-разгрузочных работ, тонкого измельчения и обогащения, сушки концентрата, теплоснабжения, транспорта и производственных машин, а также отсыпки хвостов и вмещающей породы. Наиболее существенными выбросами являются взрывные газы (CО2, N2, CO, NOX), выхлопные газы (CО2, CO, углеводороды, NOX, SO2, тонкодисперсные твердые частицы), производственные газы (в т. ч. от биологического выщелачивания, переработки растворов биовыщелачивания, окисления концентрата под давлением: H2S, C2S, SO2, CO2, SО и сушки: SO2), взвешенные вещества и минеральная пыль. Выбросы пыли (взвешенных частиц) происходят при разных видах деятельности, как например, при добыче руды, транспортировке, погрузке, дроблении, измельчении, сушке, отсыпке вмещающих пород, а также складировании концентрата и хвостов обогащения. Пыль по составу соответствует тонко измельченной руде и ее вмещающей породе, и, следовательно, может содержать вредные для здоровья металлы. Опасность пыли зависит от минерального состава руды и способности к размолу. Некоторые минералы, особенно волокнистые, например, такие как асбест, при пылении могут быть вредными сами по себе.

     


      Рисунок 1.10. Основные источники и виды загрязнения атмосферы при проведении горных работ

      Добыча и транспортировка руды

      При добыче и транспортировке руды, независимо от способа отработки месторождения, образуются выбросы пыли, выхлопных газов и взрывных газов. При перевозке руды грузовым автотранспортом возникают обычные при этом выбросы пыли и выхлопных газов, как при открытом, так и при подземном способе добычи, особенно когда руда вывозится на поверхность земли для складирования. Пыль выделяется в воздух от руды, поверхности дорог, колес и грузовых платформ.

      Загрязнение окружающей среды происходит за счет выделения вредных газов и пыли из пылегазового облака и газов из взорванной горной массы. Используемые для добычи руды взрывчатые вещества (например, ЭВВ, АСДТ) при взрыве превращаются в водный пар, оксид и диоксид углерода, и оксиды азота. Кроме того, взрывные газы содержат небольшие количества вредных газов, таких как угарный газ и оксиды азота. При взрыве образуется также дым. Объем этих газов составляет 0,7–1 м3 газа на килограмм взрывчатого вещества.

      Образующийся при взрыве горячий газ захватывает с собой в атмосферу какое-то количество пыли горной породы. При этом объем поднимающейся в атмосферу пыли зависит от заряда и взрываемого материала. Материал горной породы осаждается, в основном, в непосредственной близости от рудника, но тонкодисперсные твердые частицы могут переноситься на большие расстояния от рудника. Например, графитная пыль распространяется на большую территорию и из-за способности пачкать легко заметна даже в небольших количествах.

      Транспортировка руды и вскрышных пород происходит на территории предприятий по дорогам без покрытия, на которые попадают перевозимые горные массы. Минеральный материал измельчается в мелкую пыль под колесами тяжелого транспорта, тогда на поверхности дорог часто образуется слой пыли. Объемы транспортных выбросов пыли и выхлопных газов растут при промежуточных погрузках и разгрузках, а также по мере увеличения расстояния от рудника до цеха обогащения.

      При подземном способе добычи руды выбросы, поступающие в атмосферу с воздухом вентиляционной системы рудника, ограничены правилами охраны труда, поэтому уровень выбросов обычно невысок. Влажность воздуха в руднике способствует уменьшению распространения пыли с отработанным воздухом в атмосферу. При открытом способе разработки выбросов пыли и выхлопных газов значительно больше, чем при подземном способе, прежде всего из-за движения автотранспорта.

      Рудоподготовка (дробление, грохочение)

      Выбросы от дробления и грохочения во многом зависят от расположения оборудования. Выбросы блока дробления и грохочения, размещенного в помещении или в подземных выработках, обычно не вызывают большой нагрузки на окружающую среду. Машины опрокидывают горную массу в загрузочное отверстие дробилки обычно на открытом пространстве, таким образом, пылевые выбросы невозможно полностью собрать для очистки. От полностью или частично на открытом воздухе расположенного блока образуется, как правило, больше пылевых выбросов, чем от оборудования, расположенного в помещении. Объем и состав пылевых выбросов зависит от погодных условий, вида руды, применяемой технологии. После дробления и грохочения на стадии размола в атмосферу не поступает большого количества выбросов, так как размол проводится, обычно, в закрытом блоке, в водной среде – пульпе.

      Обогащение

      В процессе обогащения могут образовываться газовые и пылевые выбросы, например, при сушке концентрата, приготовлении и использовании флотореагентов и химических реагентов или в самом процессе обогащения. В технологических процессах, требующих нагрева, выделяются газовые выбросы, в составе которых выхлопные газы и, в зависимости от технологии, оксиды азота, углекислый газ, диоксид серы и взвешенные вещества. Образующиеся в процессе обогащения газы могут иметь неприятный запах, как например, сероводород (H2S).

      Сушка концентрата в сушильном барабане, нагреваемом традиционным мазутом, является источником атмосферных выбросов. Газовые выбросы сушильного барабана кроме обычных дымовых выбросов содержат, обычно, пыль и диоксид серы. Приготовление реактивов обогащения на территории рудника может вызывать газовые выбросы в атмосферу. Например, при изготовлении негашеной извести образуются выбросы углекислого газа, а при изготовлении гашеной извести выделяется тепло и водяной пар.

      Использование химических реагентов, в т. ч. в процессах осаждения и флотации, а также при промывке фильтров может вызывать газовые выбросы, такие как сернистый газ и диоксид азота. Сероводород легко высвобождается в процессах осаждения, где используется диоксид серы (восстановление), а также в таких процессах флотации, где концентрированная серная кислота взаимодействует с сульфидными минералами (особенно с магнитным колчеданом). Также при кучном бактериальном выщелачивании в атмосферу может выделяться углекислый газ и сероводород. Сероводород ядовитый, легко воспламеняемый газ.

      Основные факторы, определяющие выбросы ртути – исходные концентрации ртути в различных сырьевых материалах, особенно руде/концентрате и извести, а также количество используемой руды/концентратов. Предполагается, что при обогащении руды значительная часть ртути остается в хвостах, которые далее размещаются [4].

      Складирование и транспортировка горной массы (вскрышных пород или концентрата)

      При складировании, погрузке и транспортировке горной массы, образуются выбросы от пыления и выхлопных газов транспортных средств, выделяющихся при сжигании топлива карьерным транспортом.

      Места перегрузки горной массы (перегрузка с конвейера на конвейер, разгрузка автосамосвалов в отвал или бункер, разгрузка вагонов в бункер или в приямок экскаватора на отвале и т. д.) являются интенсивными источниками пылевыделения. Причем при работе роторных комплексов, дробильно-перегрузочных пунктов, разработке пород, передвижении автомобильного транспорта и бульдозерном отвал образовании все операции технологического процесса сопровождаются активным пылевыделением.

      Складирование горной массы или готового концентрата на открытом пространстве обычно вызывает пыление, пыль с осадками может попадать в поверхностные и подземные водные объекты. Выбросы пыли могут выделяться от поверхности отвалов вскрышных пород и штабелей складируемой готовой продукции или во время погрузки просыпающегося на землю сухого материала. Объемы пылевых выбросов при складировании зависят от погодных условий, а также от применяемых технологий. Пыление с поверхности отвалов и штабелей уменьшается, если поддерживается достаточная влажность концентрата, и он содержит минимальное количество абсолютно сухого материала. Если концентрат складируется в крытых хранилищах, то выбросы ограничиваются выхлопными газами транспортных средств при погрузке и перевозке.

      Полученная в результате КТА информация об удельных показателях загрязняющих веществ является частичной и не отображает полную картину по выбросам загрязняющих веществ в атмосферный воздух при добыче и обогащении руд цветных металлов, так как из 57 зарегистрированных промышленных предприятий КТА проводился только на 3 предприятиях.

1.5.2.2. Сбросы загрязняющих веществ в водные объекты

      На время жизненного цикла горнодобывающего предприятия основным фактором воздействия на водную среду является сброс поверхностных и шахтных вод, загрязненных взвешенными частицами и растворенными химическими веществами. Кроме того, при осушении карьеров дренажными шахтами в подземных условиях загрязняются дренируемые грунтовые воды, а при откачке шахтной воды образуются депрессионные воронки, радиус которых может достигать десятков километров. Источниками нагрузки на водоемы могут быть процессы обогащения, а также естественный сток с породных и рудных отвалов и хвостохранилища. К тому же водоемы могут загрязняться пылью, а также поверхностным стоком с поверхности водосбора. Ниже более подробно описывается нагрузка на водоемы от процессов добычи и обогащения руды.

      Воздействие при добыче руды

      Из карьера (рудника, шахты) откачиваются на поверхность подземные воды и проникающий туда поверхностный сток для поддержания выработок в сухом состоянии. Потребность в откачивании воды зависит от геологических и гидрогеологических особенностей отрабатываемого месторождения. На химический состав откачиваемой воды влияет вещественный состав руды и вмещающих пород и применяемые для извлечения (добычи) полезного ископаемого взрывчатые вещества.

      В зависимости от типа руды, при ее добыче в воду могут проникать соли металлов. Так, при добыче сульфидных руд откачиваемые воды, как правило, кислые и металлосодержащие.

      Вода, откачиваемая из горных выработок, может содержать кроме взвешенных веществ и высвобождающихся в реакциях окисления сульфидных минералов металлов и сульфатов еще и остатки взрывчатых веществ. Взрывчатые вещества обычно выполнены на основе аммиачной селитры, поэтому из них могут попадать в рудничные воды нитраты и ионы аммония, вызывающие эвтрофирование водоемов. Взрывчатые вещества могут содержать также органические соединения (например, минеральные масла), токсичные для водных организмов.

      Невзорвавшееся при добыче руды взрывчатое вещество попадает с рудой в цех обогащения или с пустой породой в отвалы. Содержащаяся во взрывчатом веществе аммиачная селитра растворяется при обогащении, в воде прудов-отстойников или хвостохранилищ и вызывает загрязнение водоемов нитратным и аммиачным азотом.

      Породные отвалы и открытые склады готовой продукции, расположенные на земельных отводах карьеров, шахт и фабрик при таянии снегов или дождях становятся, источниками загрязнения поверхностных и подземных (преимущественно грунтовых) вод. Атмосферная вода, попадая на отвал и стекая с его боковых поверхностей, загрязняется вследствие эрозии пород, а при фильтрации через породную толщу в большей или меньшей степени минерализуется.

      Расширение применения в подземных выработках самоходного оборудования, а в открытых горных выработках мощного транспортного и технологического оборудования с ДВС привело к повышению загрязнения шахтных и карьерных вод нефтепродуктами. При добыче руды качественное ухудшение состояния водных объектов и почв может быть последствием утечки масел, используемых в технологическом оборудовании, и химических реагентов с мест их хранения. Также рудничные воды могут содержать существенные концентрации ГСМ от горно-шахтного оборудования. В период производственной деятельности утечки нефтепродуктов в водоемы возможны, вследствие повреждения гидравлических и топливных систем горнодобывающей техники. Нефтепродукты или смешиваются с рудой и попадут в цех обогащения, или проникают в откачиваемую из выработок шахтную воду.

      Откачиваемая из карьера (рудника, шахты) вода собирается в резервуар (водосборники), затем, исходя из степени загрязнения, направляется в отстойники или пруды-накопители для дальнейшей очистки и выпуска ее в окружающую среду. Дальнейшее воздействие сброса загрязненных сточных шахтных и карьерных вод в поверхностные водные объекты проявляется в изменении гидрологического и температурного режимом водотока, химического состава, повышении мутности и заиливании дна, что негативно сказывается на водном биоразнообразии, а также на возможностях дальнейшего использования водного объекта.

      Воздействие при обогащении руд

      При обогащении в водные объекты могут проникать загрязняющие вещества из самой руды или из реагентов, используемых в обогащении. В процессе обогащения руда измельчается механически до мелких минеральных фракций. В процессе рудоподготовки грани кристаллов минералов повреждаются, химический баланс минералов изменяется, тогда с их поверхности могут высвобождаться, например, металлы и сера в технологический процесс.

      Из флотационных реагентов собиратели, вспениватели, регуляторы среды и флокулянты не вызывают существенного загрязнения водных объектов, так как большая часть реагентов прикрепляется к концентрату при правильной дозировке. Передозировка может привести к попаданию излишков реагента в пульпу и далее на хвостохранилище, где часть разлагается или с оборотной водой поступает в технологический процесс. Относящиеся к группе собирателей ксантогенаты легко разлагаются в водных растворах, не вызывая существенного загрязнения водных объектов (остатки реагентов: Na и/или K). Также большая часть реагентов-активаторов прикрепляется к поверхности концентрата, и только небольшое их количество с хвостами циркулирует в обороте технологической воде.

      Ниже указаны основные аспекты воздействия на водные ресурсы.

      Дренаж кислых шахтных вод и загрязнение продуктами выщелачивания (при выщелачивании окисленных медных руд серной кислотой и выщелачивании золота цианидами). Когда горные породы (стенки карьеров и подземных выработок, хвосты, отвалы пустой породы, материалы кучного выщелачивания и выщелачивания из отвалов) подвергаются воздействию кислорода и воды, то при наличии большого количества минералов сульфидов железа (особенно пирита) и недостаточного количества нейтрализаторов, может образовываться кислота. В свою очередь кислота будет выщелачивать или растворять металлы и другие загрязняющие вещества из добытой горной породы и образовывать растворы, одновременно высоко кислотные, с высоким содержанием сульфатов и насыщенные металлами (включая повышенные содержания кадмия, меди, свинца, цинка, мышьяка и т. д.) [5].

      Смыв почв и отходов горнодобывающей деятельности в поверхностные воды. Для большинства горнодобывающих проектов серьезной проблемой является возможность эрозии почвы и породы, в результате чего ухудшается качество поверхностных вод. Следовательно, борьба с эрозией должна вестись с самого начала эксплуатации рудника и до завершения рекультивации. Эрозия может вызвать значительное отложение осадков (и любых сопутствующих химических загрязнений) в близлежащих водоемах, особенно в случаях сильных ливней и в период активного снеготаяния. Основные источники эрозии/осадконакопления на участках горных работ могут включать в себя карьеры, участки кучного выщелачивания, отвалы пустой и вскрышной породы, хвостовое хозяйство, подъездные и транспортировочные пути, отвалы руды, места обслуживания техники, участки ГРР, а также участки на стадии рекультивации. Также материалы из нарушенных участков (из горных выработок, отвалов пустой породы, зараженной почвы и т. д.) могут разносить вместе с собственно осадком еще и химические загрязнители, в основном тяжелые металлы.

      Воздействие рудничного водоотлива. Откачка и сброс рудничных вод из горных выработок представляет собой комбинацию воздействий на окружающую среду. Когда водоносный горизонт находится выше подземных горных выработок или дна карьера, происходит накопление воды в горных выработках. В этом случае воду из горных выработок необходимо откачивать. При проектировании горно-обогатительных комплексов целесообразно рассчитывать водный баланс общий рудник-фабрика, при этом объединять в пруде-отстойнике рудничные воды и осветленные с хвостохранилища. Тем самым исключается водозабор из природных источников и восполняются потери воды при обезвоживании концентрата и хвостов. В качестве альтернативы, воду можно откачивать из скважин, окружающих шахту (карьер), создавая депрессионную воронку в водоносном горизонте, таким образом уменьшая проникновение воды в выработки. Когда рудник находится в работе, рудничные воды должны откачиваться постоянно, обеспечивая добычу руды. Однако, когда добыча руды завершается, откачка рудничных вод зачастую прекращается, что может привести к накоплению воды в трещинах, шахтах, горизонтальных выработках, карьерах и бесконтрольному поступлению в окружающую среду. В некоторых областях серьезной проблемой могут стать истощение подземных вод и связанные с ними воздействия на поверхностные воды и близлежащие водно-болотные угодья.

      Виды воздействия в результате понижения уровня подземных вод могут включать в себя сокращение или полное истощение поверхностных вод; снижение их качества и разрушение связанной с водой хозяйственной деятельности; деградацию среды обитания (не только прибрежных зон, ручьев и водно-болотных угодий, но и на возвышенностях, где в случае снижения уровня грунтовых вод ниже зоны глубоких корней могут пострадать кустарниковые заросли); уменьшение или полное исчезновение воды в домашних колодцах; проблемы с количеством и качеством воды, связанные с перекачкой подземных вод обратно в поверхностные воды ниже по течению от места откачки (осушения).

      Если осуществляется водоотлив, откачанную из рудника воду, после соответствующей очистки, можно использовать для смягчения неблагоприятного воздействия на поверхностные воды. Тем не менее, когда осушение прекращается, депрессионные воронки могут восстанавливаться десятилетиями, постоянно снижая объем поверхностного стока.

      Меры по снижению уровня загрязнения, основанные на использовании откачанной воды для создания заболоченных территорий, могут осуществляться только в период проведения водоотлива [6].

1.5.2.3. Образование и управление отходами производства

      Типичными отходами при добыче металлической руды являются отделяемая при добыче руды вмещающая порода, образующиеся в процессе обогащения хвосты и снимаемый поверхностный слой грунта на этапе строительства (особенно при открытом способе разработки месторождения).

      К тому же в производственных процессах может образовываться осадок или ил, приравниваемый к отходам, например, в виде остаточного материала процесса растворения или химических реакций осаждения (например, осадок, состоящий из смеси гипса и гидроксидов металлов) или в виде осаждения взвешенных частиц рудничных вод (например, при осветлении откачиваемых из выработок вод).

      Вмещающие породы

      Вмещающие породы извлекаются и удаляются как при открытом, так и подземном способе для обеспечения добычи руды. В подземной добыче доля вмещающих пород обычно меньше, чем в открытой, где объемы изымаемых вскрышных и вмещающих пород могут быть в несколько раз больше, чем объем добываемой руды. Когда месторождение разрабатывается подземным способом, то, как правило, вмещающая порода сразу используется для заполнения выработанного пространства в закладочных смесях, для заполнения провалов и воронок обрушения или же складируется на поверхности земли в период строительства рудника, когда еще нет потребности в закладке выработанных пространств.

      Возможности использования вмещающих пород зависят от их геотехнических особенностей и пригодности для окружающей среды. Вмещающие породы хорошего качества могут быть пригодны для сбыта за пределы рудника как строительный материал либо для доизвлечения полезных компонентов/минеральных сырьевых ресурсов, при наличии таковых.

      Размещенные на территории рудника временно или постоянно на хранение отвалы пустой породы могут вызывать выбросы минеральной пыли и загрязнение водных объектов. Пустая порода складируется в виде крупнокускового материала, поэтому сильного пыления не происходит. Между крупными кусками может быть мелко измельченный при изъятии минеральный материал, который легко вызывает пыление. Возможное выветривание минерального материала, отсутствие гумусного слоя, обеспечивающего озеленение поверхности отвала, большая высота отвала увеличивают риск ветровой эрозии и вызываемой ею пылевой нагрузки.

      Характер выбросов от пустой породы зависит в основном от минералогического и химического состава материала. Если отвал пустой породы содержит сульфидные минералы и является кислотообразующим, то кислые и содержащие металлы стоки из отвала могут загрязнять поверхностные и подземные водные источники. Вымываемые с хвостохранилищ воды содержат также взрывчатые вещества, которые вызывают загрязнение ближайших водоемов азотом.

      Хвосты обогащения

      Образующиеся в процессе обогащения руд цветных металлов отходы или отвальные хвосты состоят из тонкоизмельченных рудных минералов и вмещающей породы, а также остатков реагентов обогащения. Хвосты размещаются на постоянное хранение в виде пульп в хвостохранилище, где твердый материал осаждается на дно бассейна, а осветленная вода подается на обработку, циркуляцию в обороте технической воды. По проекту эксплуатации хвостохранилища при намыве пляжей хвостами дамбу постоянно наращивают скальными породами для увеличения вместимости хвостохранилища.

      Применение хвостов ограничивают их физические свойства (например, мелко зернистость, прочность) и химические свойства (например, сульфидные хвосты: кислотный потенциал, экологически вредные металлы). Объемы размещаемых на постоянное хранение хвостов можно уменьшить, используя фракции для заполнения пустот подземного рудника либо методы "сухого складирования хвостов". Использование обезвоженных хвостов для закладки подземных пустот важно с точки зрения производственной деятельности на многих рудниках. Новая технология пастовой закладки позволяет использовать практически все хвосты для заполнения пустот подземного рудника. При этом хвосты концентрируются, и из них приготавливается пастообразный материал, который накачивается в выработанное пространство [3].

      Хвостохранилище может вызвать пылевые выбросы, загрязнение водоемов и иногда распространяет неприятный запах. Поступающие в виде пульпы на хвостохранилище отходы обогащения являются мелкозернистыми и при высыхании могут вызывать сильное пыление. Пылению способствует и большая площадь хвостохранилища и расположение выше уровня земли. В период действия обогатительной фабрики размещение хвостов по всей окружности борта хвостохранилища предотвращает их высыхание. При подаче пульпы с борта хвостохранилища мелкозернистые частицы хвостов перемещаются в центр пруда, более крупные остаются недалеко от места разгрузки. Пыление вероятно, в летний период, особенно при сухой и ветреной погоде, с сухих бортов ограждающих дамб, а также с участков, ограниченных дамбой обвалования и урезом воды пруда-отстойника. Запах (например, флотореагентов) редко может исходить при возможных химических и биологических реакций, происходящих в пруде-отстойнике.

      Загрязняющие вещества поступают от хвостохранилищ в подземные водные объекты в результате инфильтрации. Химический состав сточных вод хвостохранилища зависит от состава месторождения, применяемой технологии и реагентов обогащения, а также способа размещения хвостов и строения хвостохранилища.

      Объем воды в хвостохранилище регулируется удалением воды из пруда через водосбросный колодец. Вода поступает обычно в отстойник, откуда она после осветления возвращается обратно в технологический процесс. Дамба состоит из насыпанной пионерной дамбы, при намыве хвостов образуется по внутреннему периметру дамбы широкая сухая полоса (так называемый пляж) между дамбой и урезом воды пруда-отстойника для обеспечения стабильности гидротехнического сооружения. Кроме обычного сброса сточных вод сквозь дамбу может просачиваться инфильтрат (рис. 1.11).

     


      Рисунок 1.11. Потоки вод в зоне дамбы хвостохранилища, где нет плотного основания

      Инфильтрат обычно собирается в обводной канал, откуда вода может подаваться обратно на хвостохранилище, если по своему качеству она не пригодна для сброса в водоем. Через дно пруда возможна также инфильтрация в подземные воды, если основание пруда выполнено из водопроницаемого грунта. Обычно на стадии строительства хвостохранилища изучаются свойства грунта, при необходимости основание уплотняется искусственными противофильтрационными материалами (например, полимерное пленочное покрытие, бентонит и т. п.).

      Удаляемые земляные массы

      На начальном этапе деятельности горного предприятия, особенно при строительстве открытого карьера, поверхность месторождения руды очищается от поверхностного слоя земли. Эти земляные массы складируются поблизости и используются по возможности в земляных работах рудника. Сохраненный растительный слой может быть применен для рекультивации участка после закрытия рудника. В этом случае речь идет о длительном хранении почвогрунта. Если данный грунт не подходит для применения в земляных работах во время строительства или после закрытия рудника из-за своих геотехнических особенностей или экологической неприемлемости, то он размещается на участке на постоянное хранение. Объем и состав удаляемых земляных масс зависят от масштабов разработки, толщины и строения поверхностных грунтов.

      Осадки и шламы

      В деятельности рудника могут образовываться различные осадки или шламы в процессе обогащения или при обработке воды. Во время обогащения осадки образуются при химической обработке избыточных растворов или промывочных вод процесса выщелачивания.

      При обработке рудничных вод могут образовываться как осадки, так и шламы (илы). Минеральный гидрооксидный осадок образуется при химической обработке воды, например, при нейтрализации или осаждении. Гидроксидный осадок образуется также в результате аэрации железосодержащей воды в хвостохранилище. Состав осадка зависит от химического состава воды и использованных реагентов.

      При обработке воды образуется шлам (ил) в т. ч. при удалении взвешенных веществ из рудничной и технологической воды. Взвешенные вещества удаляются из воды обычно путем отстаивания, осаждения или седиментации в бассейне-осветлителе. При подземной разработке осветлители могут находиться как в очистном пространстве под землей, так и на поверхности. При открытом способе добычи бассейны находятся недалеко от карьера на поверхности земли. Осветление технологической воды проводится чаще всего на территории хвостохранилища до возвращения ее в производственный цикл. На дне бассейнов-осветлителей собирается шлам (ил), который состоит из мелко размолотых рудных минералов и просеянного материала и может содержать также остатки взрывчатых веществ (ил шахтных и карьерных вод) или реагентов обогащения (ил технологических вод). Осадок и ил размещается на постоянное хранение на территории рудника или на специально созданных для этого полигонах, или вместе с другими отходами рудника. Требования относительно постоянного размещения зависят от состава осадка и ила. В зависимости от состава и размещения осадка и ила, с ними могут быть связаны пылевые выбросы и со стоками рудника попадающие в водоемы сбросы.

      Другие отходы

      Кроме вышеперечисленных отходов горного и обогатительного производства на горно-обогатительных предприятиях образуются:

      металлический скрап (отработанные мелющие шары или стержни);

      отходы тары флотореагентов;

      отходы картона и бумаги;

      отработанные масла и нефтепродукты;

      металлолом;

      отходы электрических и электронных приборов;

      отходы резины и пластика;

      канализационные стоки;

      прочие.

      Отходы сортируются и направляются на рециклинг или места хранения. Объем вывозимых на полигоны отходов должен быть минимальным.

1.5.2.4. Шум и вибрация

      На предприятиях горнодобывающей промышленности в силу специфических особенностей технологии подземной и открытой добычи полезных ископаемых на работников одномоментно действует многообразие неблагоприятных факторов производственной среды (пыль, шум, вибрация, неблагоприятный микроклимат и др.), степень выраженности которых во многом зависит от конкретных климатогеографических и горно-геологических условий на предприятиях.

      В деятельности горных предприятий основными источниками шума и вибрации являются взрывные работы, буровые работы, процессы погрузки и перевозки горной массы, шум от двигателей транспортных средств, конвейерный и железнодорожный транспорт, вентиляторные установки, дробление, раскалывание слишком крупных каменных глыб, связанная с дроблением сортировка, измельчение. Совокупное воздействие от работающих экскаваторов, бульдозеров, взрывных работ, транспорта, дробления и измельчения руды, а также складирования материала в отвалы может значительно повлиять на дикую природу и жителей близлежащих районов. На обогатительных фабриках шум и вибрация связаны с рудоподготовкой в цехах дробления и измельчения, а также в отделении воздуходувок. Процессы производственного цикла, начиная с дробления, проходят, в основном, в закрытых помещениях. При этом воздействие шума на окружающую среду может быть ограничено с помощью проектных решений. В некоторых случаях источники шума цеха обогащения и вспомогательных операций (воздуходувки и проч.) могут быть существенными из-за их узкополосности.

      Вибрация связана с работой разнообразной техники, используемой в добыче полезных ископаемых, но взрывные работы считаются ее основным источником. Вибрация влияет на стабильность инфраструктуры, зданий, человеческого жилья вблизи крупномасштабных горнодобывающих предприятий. При взрывных работах кроме вибрации наблюдается колебание воздуха, которое находится частично в частотном диапазоне слуха человека, а частично ниже его. Это низкочастотное, появляющееся при взрыве, колебание воздуха называется волной атмосферного давления. Факторы, влияющие на силу волны, меняются в зависимости от взрыва, что усложняет оценку силы волны атмосферного давления. На распространение волны атмосферного давления в окружающую среду и риск наносимого ею ущерба влияют погодные условия, рельеф, препятствия и направление волны. Другими причинами возникновения волны атмосферного давления являются импульсы атмосферного давления и колебаний земли. Волна атмосферного давления большая, когда взрыв происходит в воздухе или поверхностным зарядом.

1.5.2.5. Воздействие на земельные ресурсы и почвенный покров

      Горные работы обычно изменяют окружающий ландшафт, поскольку обнажают ранее нетронутые рыхлые материалы.

      Почвы, которые подверглись химическому загрязнению в результате разливов на рудниках, могут представлять прямую и непосредственную опасность в случае, если эти материалы используются для возведения насыпей, создания декоративного антропогенного ландшафта или в качестве добавок к почве [5].

      При складировании отвальных хвостов флотационных обогатительных фабрик задействуются огромные по размеру земельные участки под хвостохранилища. Объем хвостов равен объему добытой руды с вычетом 2–3 % выхода концентрата. Хвостовое хозяйство является гидротехническим сооружением, которое включает хвостохранилище, пруд отстойник, аварийный пруд, оконтуренные ограждающими дамбами, а также комплекс насосных станций для перекачки хвостов и воды. Занимаемые площади с каждым годом растут с объемом добытой руды. Основную угрозу для земельных ресурсов и почвенному покрову может явиться прорывы дамбы или трубопровода, при которых будут затоплены гектары земельных участков.

1.5.3. Воздействие на флору и фауну

      Горные работы воздействуют на окружающую среду и связанную с ней биотипами путем уничтожения растительности и верхнего ПСП, перемещения фауны, выбросов загрязняющих веществ и шумового воздействия. Некоторые виды воздействия являются кратковременными и ограничены территорией горного отвода; другие могут иметь далеко идущий долгосрочный эффект.

      Воздействие на животный мир на рассматриваемых территориях выражается в исключении площади отвода земель как местообитания, в факторе беспокойства, связанного с присутствием людей, работой техники и движения автотранспорта.

      Горные работы на поверхности могут привести к деградации водных местообитаний, при этом воздействие будет ощущаться на значительной площади от предприятия.

1.5.4. Воздействие при ликвидации и рекультивации

      Закрытие добывающего предприятия и рекультивационные работы становятся актуальными, когда экономически выгодные запасы руды истощаются, или, когда горнодобывающая деятельность окончательно прекращается. Целью рекультивации и ликвидации последствий производственной деятельности горнодобывающего предприятия должно быть возвращение участка земли в состояние, максимально идентичное его исходному состоянию с целью предотвращения выделения токсичных загрязняющих веществ из различных производственных объектов.

      При выполнении ликвидационных и рекультивационных работ, как и при производственной деятельности, возможно загрязнение атмосферного воздуха твердыми (пыль) и газообразными (выхлопные газы) веществами, образование и размещение отходов от демонтажа зданий и сооружений, образование загрязненного поверхностного стока и сброса шахтных вод в водные объекты, физические факторы воздействия.

      Надлежащее выполнение ликвидационных работ предотвращает образование загрязненных стоков, нарушение целостности дамб.

      Работы по ликвидации и рекультивации последствий деятельности горнодобывающего предприятия должны проводиться в соответствии с требованиями Инструкции по составлению плана ликвидации (приказ Министра по инвестициям и развитию Республики Казахстан от 24 мая 2018 года № 386) и правил приемки результатов обследования и работ по ликвидации последствий операций по недропользованию.

2. Методология определения наилучших доступных техник

      Процедура определения НДТ для области применения настоящего справочника по НДТ организована НАО "Международный центр зеленых технологий и инвестиционных проектов" в лице Бюро НДТ (далее – Центр) и технической рабочей группой по вопросам разработки справочника по НДТ "Добыча и обогащение руд цветных металлов (включая драгоценные)" в соответствии с положениями Правил.

      В рамках данной процедуры учтены международная практика и подходы к определению НДТ, в том числе основанные на руководстве по определению НДТ и установлению уровней экологической эффективности для выполнения условий получения экологических разрешений на основе НДТ [7].

2.1. Детерминация, принципы подбора НДТ

      Определение НДТ основывается на принципах и критериях в соответствии с требованиями Экологического кодекса, а также на соблюдении последовательности действий технической рабочей группы по вопросам разработки справочника по НДТ "Добыча и обогащение руд цветных металлов (включая драгоценные)":

      1. Определение ключевых экологических проблем для отрасли с учетом маркерных загрязняющих веществ эмиссий.

      Для каждого технологического процесса добычи, обогащения руд цветных металлов определен перечень маркерных веществ (более детальная информация приведена в разделе 6 настоящего справочника по НДТ).

      Метод определения перечня маркерных веществ основывался преимущественно на изучении проектной, технологической документации и сведений, полученных в ходе проведенных КТА предприятий в области применения настоящего справочника по НДТ.

      Из перечня загрязняющих веществ, присутствующих в эмиссиях основных источников загрязнения, для каждого технологического процесса в отдельности был определен перечень маркерных веществ при условии их соответствия следующим характеристикам:

      вещество характерно для рассматриваемого технологического процесса (вещества, обоснованные в проектной и технологической документации);

      вещество оказывает значительное воздействие на окружающую среду и (или) здоровье населения, в том числе, обладающее высокой токсичностью, доказанными канцерогенными, мутагенными, тератогенными свойствами, кумулятивным эффектом, а также вещества, относящиеся к стойким органическим загрязняющим веществам;

      2. Определение и описание техник-кандидатов, направленных на комплексное решение экологических проблем отрасли.

      При формировании перечня техник-кандидатов рассматривались технологии, способы, методы, процессы, практики, подходы и решения, которые направлены на комплексное решение экологических проблем области применения настоящего справочника по НДТ, из числа имеющихся в Республике Казахстан (выявленных в результате КТА) и международных документах в области НДТ, в результате чего был определен перечень из техник-кандидатов, представленный в разделе 5.

      Для каждой техники-кандидата приведены технологическое описание и соображения касательно технической применимости техник-кандидатов; экологические показатели и потенциальные выгоды от внедрения техники-кандидата; экономические показатели, потенциальные кросс-медиа (межсредовые) эффекты и необходимые условия;

      3. Анализ и сравнение техник-кандидатов в соответствии с показателями технической применимости, экологической результативности и экономической эффективности.

      В отношении рассматриваемых в качестве НДТ техник-кандидатов была проведена оценка в следующей последовательности:

      1. Оценка техники-кандидата по параметрам технологической применимости.

      2. Оценка техники-кандидата по параметрам экологической результативности.

      Был проведен анализ экологического эффекта от внедрения техник-кандидатов, выраженный в количественном значении (единица измерения или % сокращения/увеличения), в отношении следующих показателей:

      атмосферный воздух: предотвращение и (или) сокращение выбросов;

      водопотребление: сокращение общего водопотребления;

      сточные воды: предотвращение и (или) сокращение сбросов;

      почва, недра, подземные воды: предотвращение и (или) сокращение влияния на компоненты природной среды;

      отходы: предотвращение и (или) сокращение образования/накопления производственных отходов и/или их вторичное использование, восстановление отходов и энергетическая утилизация отходов;

      потребление сырья: сокращение уровня потребления, замещение альтернативными материалами и (или) отходами производства и потребления;

      энергопотребление: сокращение уровня потребления энергетических и топливных ресурсов; использование альтернативных источников энергии; возможность регенерации и рециклинга веществ и рекуперации тепла; сокращение потребления электро- и теплоэнергии на собственные нужды;

      шум, вибрация, электромагнитные и тепловые воздействия: снижение уровня физического воздействия.

      Также учитывалось отсутствие или наличие кросс-медиа эффектов.

      Соответствие или несоответствие техники-кандидата каждому из вышеперечисленных показателей основывалось на сведениях, полученных в результате КТА.

      3. Оценка техники-кандидата по параметрам экономической эффективности.

      Оценка экономической эффективности техники-кандидата не является обязательной, однако по решению большинства членов технической рабочей группы, экономическая оценка НДТ проводилась членами технической рабочей группы-представителями промышленных предприятий в отношении некоторых техник, имеющих внедрение и эксплуатируемых на хорошо функционирующих промышленных установках/заводах.

      Факт промышленного внедрения устанавливался в результате анализа сведений, выявленных в результате КТА.

      4. Определение технологических показателей, связанных с применением НДТ.

      Определение уровней эмиссий и иных технологических показателей, связанных с применением НДТ, в большинстве случаев применено в отношении техник, обеспечивающих снижение негативного антропогенного воздействия и контроль загрязнения на конечной стадии производственного процесса.

2.2. Критерии отнесения техник к НДТ

      В соответствии с п. 3 ст. 113 Экологического кодекса НДТ определяются на основании сочетания следующих критериев:

      1) использование малоотходной технологии;

      2) использование менее опасных веществ;

      3) способствование восстановлению и рециклингу веществ, образующихся и используемых в технологическом процессе, а также отходов, насколько это применимо;

      4) сопоставимость процессов, устройств и операционных методов, успешно испытанных на промышленном уровне;

      5) технологические прорывы и изменения в научных знаниях;

      6) природа, влияние и объемы соответствующих эмиссий в окружающую среду;

      7) даты ввода в эксплуатацию для новых и действующих объектов;

      8) продолжительность сроков, необходимых для внедрения НДТ;

      9) уровень потребления и свойства сырья и ресурсов (включая воду), используемых в процессах, и энергоэффективность;

      10) необходимость предотвращения или сокращения до минимума общего уровня негативного воздействия эмиссий на окружающую среду и рисков для окружающей среды;

      11) необходимость предотвращения аварий и сведения до минимума негативных последствий для окружающей среды;

      12) информация, опубликованная международными организациями;

      13) промышленное внедрение на двух и более объектах в Республике Казахстан или за ее пределами.

2.3. Экономические аспекты внедрения НДТ

2.3.1 Подходы к экономической оценке НДТ

      НДТ, как правило, широко известны во всем мире, а экономическая оценка является дополнительным критерием для принятия решения о возможности или отказе от внедрения НДТ. НДТ также считается приемлемой, если есть однозначные свидетельства/примеры результатов ее успешной промышленной эксплуатации. Так, странами ЕС при определении НДТ учитываются только технологии, уже вышедшие на промышленную эксплуатацию, и природоохранная эффективность которых подтверждена практически.

      Следует понимать, что НДТ не всегда приносят экономический эффект и их применимость определяется инвестиционной обоснованностью использования тех или иных технологических процессов, установок/агрегатов/оборудования, стоимости реагентов и компонентов, соотношения затрат и выгод, стоимости капитала, сроков реализации внедрения НДТ и многих других факторов. Общая экономическая эффективность НДТ определяется финансово-экономическими условиями конкретного предприятия, планово-экономические финансовые службы предприятия проводят самостоятельное технико-экономическое обоснование осуществимости НДТ.

      В соответствии с общепринятыми в мировой практике подходами экономическая оценка эффективности внедрения НДТ может осуществляться различными способами:

      по инвестиционной обоснованности затрат;

      по анализу затрат и выгод;

      по отношению затрат к ряду ключевых показателей предприятия: оборот, операционная прибыль, добавленная стоимость и др. (при доступности соответствующих финансовых данных);

      по затратам к достигаемому экологическому результату и др.

      Каждый из способов экономической оценки отражает результат реализации мероприятий по охране окружающей среды на различные аспекты финансово-экономической деятельности предприятия и может служить источником принятия решения по НДТ. Оператор объекта применяет к экономической оценке НДТ наиболее приемлемый для него, с учетом отраслевой и производственной специфики, способ оценки или их сочетание.

      По результатам общей экономической оценки НДТ могут быть ранжированы, как:

      экономически эффективные, когда техника сокращает расходы, дает экономию денежных средств и/или незначительно влияет на себестоимость продукции;

      экономически эффективные при определенных условиях, когда техника приводит к увеличению затрат, но дополнительные расходы считаются приемлемыми для экономических условий предприятия и находятся в разумной пропорции к полученным экологическим выгодам;

      экономически неэффективные, когда техника приводит к увеличению затрат, а дополнительные расходы не считаются приемлемыми для экономических условий предприятия или несоразмерны полученным экологическим выгодам.

      При выборе между несколькими альтернативными НДТ проводится сравнение соответствующих показателей экономической эффективности для определения наименее затратных.

      В целом переход на принципы НДТ должен быть экономически выгоден предприятию и не должен снижать его экономическую эффективность и ухудшать финансовое состояние в долгосрочной перспективе.

      При экономической оценке НДТ должны быть также приняты во внимание вопросы возможности реализации проектов НДТ в целом по отрасли с учетом сохранения текущего уровня эффективности и рентабельности производства в долго-, средне- и краткосрочной перспективе.

      НДТ может быть признана экономически приемлемой на отраслевом уровне, если возможность ее реализации с учетом общих финансовых затрат и экологических выгод подтверждается в масштабе, достаточном для широкого внедрения в данной отрасли.

      Для НДТ, требующих существенных инвестиционных капитальных вложений, должен быть определен разумный баланс между запросом гражданского общества на реализацию природоохранных мероприятий в целях снижения негативного воздействия на окружающую среду и инвестиционными возможностями оператора объекта. При этом ответственность за доказательство условий, по которым к процессу внедрения НДТ должен быть применен особый режим, несет оператор объекта.

2.3.2 Способы экономической оценки НДТ

      С точки зрения прибыльности и экономичности инвестиции в НДТ оцениваются, как:

      прибыльные – в случае получения дополнительных доходов от их реализации или экономии средств;

      неприбыльные в доходной части, но допустимые с точки зрения текущего или будущего финансового состояния компании;

      неприбыльные и недопустимые по своим финансовым затратам;

      достигающие разумной экологической пользы по сравнению с затратами;

      имеющие необоснованно высокие затраты по сравнению с достигнутым экологическим эффектом.

2.3.2.1. Соотношение затрат и ключевых показателей предприятия

      Для определения целесообразности инвестиций в мероприятия по охране окружающей среды может быть проанализировано соотношение расходов на НДТ и ряда ключевых экономических результатов деятельности предприятия: валовый доход, оборот, операционная прибыль, себестоимость и др. (при доступности данных).

      Для оценки затрат рекомендуется (или можно) применять шкалу справочных значений, полученных по данным анкетирования предприятий ЕС (Голландия) [8], ранжирующих значения на три категории:

      приемлемые затраты – если инвестиции относительно малы по сравнению с ключевыми показателями и можно считать их приемлемыми без дальнейшего обсуждения;

      обсуждаемые – средние затраты, когда затруднительно или невозможно дать четкую оценку целесообразности инвестиций;

      неприемлемые затраты – если инвестиции чрезмерны по отношению к ключевым результатам деятельности предприятия.

      Таблица 2.1. Ориентировочные справочные значения осуществимости инвестиций в охрану окружающей среды [8]

№ п/п

Соотношение затрат к ключевым показателям

Приемлемые

Обсуждаемые

Неприемлемые

1

2

3

4

5

1

Годовые затраты/оборот

< 0,5 %

0,5 – 5 %

> 5 %

2

Годовые затраты/ операционная прибыль

< 10 %

10 – 100 %

> 100 %

3

Годовые затраты/ добавленная стоимость

< 2 %

2 – 50 %

> 50 %

4

Годовые затраты/ общие инвестиционные расходы на НДТ

< 10 %

10 – 100 %

> 100 %

5

Годовые затраты/ годовой доход

< 10 %

10 – 100 %

> 100 %

      Шкала справочных значений позволяет быстро исключить технологии с явно высокими затратами или определить техники, затраты на внедрение которых можно считать осуществимыми без какого-либо дополнительного анализа.

      Вместе с тем, ввиду большого интервала значений внутри категории "обсуждаемые", значительная часть осуществляемых природоохранных инвестиций может попасть в этот диапазон, что делает их слишком неопределенными для однозначного вывода об обоснованности инвестиций.

      В этом случае целесообразность вложений должна оцениваться с учетом дополнительных отраслевых аспектов, таких как период реализации проекта по внедрению НДТ, общий уровень инвестиций в охрану окружающей среды, текущая рыночная и финансовая ситуация и др.

      В целом шкала справочных затрат может рассматриваться как оценочный ориентир, применимый в некоторых случаях оценки НДТ, и использоваться для построения предприятием собственной шкалы значений с учетом своего финансово-экономического состояния, которые могут применяться при рассмотрении вопросов внедрения НДТ.

      Также при наличии данных о годовом объеме производства и доходах от реализации товарной продукции могут быть определены такие важные показатели экономической эффективности, как затраты предприятия на внедрение НДТ по отношению к единице произведенной продукции, то есть объем денежных средств, который предприятие расходует на внедрение НДТ при производстве единицы продукции, а также прирост себестоимости на единицу продукции.

2.3.2.2. Прирост себестоимости на единицу продукции

      Существенным фактором для определения применимости НДТ являются дополнительные затраты, которые несет предприятие при ее внедрении в текущий производственный процесс. Это увеличивает себестоимость продукции и снижает потенциал НДТ с точки зрения ее экономической эффективности.

      Себестоимость производства единицы продукции определяется как отношение общих годовых денежных затрат на производство продукции к годовому физическому объему производства. Процентное соотношение общих годовых затрат на внедрение НДТ и производственной себестоимости выражает прирост затрат на производство с учетом дополнительных расходов предприятия на природоохранные мероприятия.

      Например, европейское исследование на автозаправочных станциях показывает, что технология улавливания паров привела к увеличению себестоимости бензина на 0,1–0,2 евроцента за литр. По сравнению с операционной маржой в 12,0 евроцентов за литр представляется, что увеличение себестоимости приемлемо с точки зрения эффективности.

2.3.2.3.Соотношение затрат и экологического результата

      Для настоящего справочника основным способом экономической оценки НДТ определен анализ расходования денежных средств предприятия на внедрение НДТ и достигаемый экологический результат от ее внедрения в виде снижения/предотвращения эмиссии загрязняющих веществ и/или сокращения отходов. Соотношение данных величин определяет эффективность вложенных средств на единицу массы/объема сокращаемого загрязняющего вещества и/или отходов в годовом исчислении.

Эффективность затрат =

Общие годовые затраты

Годовое сокращение эмиссии

      Под годовыми затратами понимается сумма капитальных (инвестиционных) затрат (расходов) в годовом исчислении (пересчет в годовом исчислении производится с коэффициентом годового пересчета, как функции срока службы оборудования и ставки дисконтирования) и операционных (эксплуатационных) расходов, распределенных по всему сроку службы рассматриваемой техники.

      При расчете годовых затрат применяется формула:

     


      где:

      I0 - общие инвестиционные расходы в год приобретения,

      OС - годовые чистые операционные расходы,

      r - ставка дисконтирования,

      n - ожидаемый срок службы.

      Годовые затраты отражают объем инвестиций на проект внедрения НДТ с учетом временнόй стоимости капитала и сроком службы соответствующего оборудования.

      Для правильного определения годовых затрат на НДТ должна быть применена согласованная ставка дисконтирования с учетом срока службы средозащитного оборудования, а также обеспечена достаточная детализация инвестиционных капитальных вложений и распределение по элементам эксплуатационных затрат.

      Результат соотношения годовых затрат к достигнутому экологическому результату выражает объем денежных средств оператора НДТ в годовом исчислении, который расходуется на уменьшение эмиссии загрязняющего вещества на одну единицу массы/объема.

      Сравнение полученных показателей соотношения затрат к достигнутому экологическому результату по различным техникам-кандидатам позволяет сделать вывод насколько экономически эффективна, с точки зрения денежных затрат предприятия на НДТ, та или иная техника-кандидат и, соответственно, принять решение об ее использовании или отказа от данной НДТ.

      Как правило, перед внедрением НДТ планово-экономические/финансовые службы предприятия проводят технико-экономическое обоснование ее осуществимости. При этом применение НДТ может быть связано с большими затратами и не всегда приносить экономический эффект.

      В качестве ориентировочных может быть приведен приемлемый уровень эффективности затрат мероприятий по сокращению выбросов на практике голландских предприятий [9].

      Таблица 2.2. Ориентировочные справочные затраты на внедрение технологии из расчета на единицу массы загрязняющего вещества

№ п/п

Загрязняющее вещество

Затраты, евро/1 кг снижения выбросов загрязняющих веществ


1

2

3

1

ЛОС

5

2

Пыль

2,5

3

NOX

5

4

SO2

2,5

2.3.3. Платежи и штрафы за негативное воздействие на окружающую среду

      При экономической оценке НДТ может оказаться полезным расчет платежей, подлежащих к выплате за негативное воздействие на окружающую среду в соответствии с налоговым законодательством Республики Казахстан и экологических штрафов, установленных Административным кодексом РК.

      В настоящее время на государственном уровне принимаются меры по стимулированию внедрения НДТ, в частности для предприятий, внедряющих НДТ, устанавливается нулевой коэффициент к ставкам платежей в бюджет, уплачиваемых за негативное воздействие на окружающую среду, и достигаемая экономия средств может стать решающим фактором для принятия решения о внедрении НДТ. Кроме того, с 2025 года в целях активной реализации мер по защите окружающей среды и применения НДТ к действующим ставкам платы за негативное воздействие на окружающую среду предприятиями I категории будет применяться повышающий коэффициент 2 (двукратное увеличение платежей), с 2028 года – коэффициент 4 и с 2031 года – коэффициент 8 [10].

      Кроме ставок платежей, установленных налоговым законодательством на республиканском уровне, местные представительные органы (маслихаты) также имеют право повышать установленные ставки платы (за исключением выбросов загрязняющих веществ от сжигания попутного и/или природного газа в факелах), но не более, чем в 2 раза.

      Порядок и ставки платы за негативное воздействие на окружающую среду на основании соответствующего экологического разрешения регулируются налоговым законодательством Республики Казахстан [11].

      Осуществление эмиссий без экологического разрешения на действующий объект, оказывающий негативное воздействие на окружающую среду, влечет штраф в размере десяти тысяч процентов от соответствующей ставки платы за негативное воздействие на окружающую среду в отношении превышенного количества загрязняющих веществ [12].

2.3.4 Расчет на установке

      Процесс внедрения технологий по снижению содержания загрязняющих веществ, особенно на крупных промышленных предприятиях, часто является составной частью общего процесса модернизации или проведения комплексных мероприятий по повышению эффективности производства.

      Для исключения влияния других инвестиционных и операционных расходов, которые оператор объекта несет в ходе своей обычной производственной деятельности или реализации других инвестиционных проектов, сведения о затратах на первичные и вторичные мероприятия по сокращению негативного воздействия на окружающую среду должны представлять только ту часть затрат, которую предприятие расходует на НДТ.

      В таких условиях для исключения влияния инвестиционных и операционных расходов, которые оператор объекта осуществляет в ходе реализации таких мероприятий, объективными данными, используемыми для определения НДТ, являются данные о расходах на природоохранное мероприятие на установке, то есть направленные исключительно на сокращение и/или предотвращение эмиссии загрязняющих веществ в окружающую среду на данном технологическом этапе или средозащитной установке.

      В расчетах на установке в общую сумму затрат включается:

      стоимость основной технологии/установки/оборудования и других необходимых компонентов, являющихся неотъемлемой частью НДТ;

      стоимость дополнительных и вспомогательных пред/после очистных технологий/установок/оборудования и сооружений;

      стоимость необходимых расходных материалов, сырья и реагентов, без которых применение НДТ невозможно технологически.

      Расчет на установке исключает фактор неопределенности при классификации общих расходов оператора объекта по статьям затрат, а также позволяет сравнить затраты предприятия на альтернативные НДТ по сопоставимым показателям. Такой же принцип используется при расчете выгод НДТ.

      Конкретные примеры расчетов по экономической оценке НДТ для каждой отрасли просчитываются в рамках технико-экономического обоснования (ТЭО).

3. Применяемые процессы: технологические, технические решения, используемые в настоящее время

      Настоящий раздел справочника по НДТ содержит описание основных технологических процессов, в числе которых добыча руд открытым и подземным способами, обогащение руд цветных и драгоценных металлов.

      Разработка месторождений руд цветных металлов (включая драгоценные) – это совокупность взаимосвязанных технологических процессов. Разработка месторождений цветных руд ведется в пределах лицензионного участка на основании утвержденного протокола запасов и в соответствии с разработанным и прошедшим государственные экспертизы проектом.

      При разработке месторождений производится вскрытие продуктивных рудных залежей, выемка полезного ископаемого и транспортировка его к местам дальнейшей переработки или полезного использования. В последующих разделах более подробно описываются этапы горнодобывающей деятельности.

     


      Рисунок 3.1. Схема основных технологических процессов горнодобывающего предприятия [3]

3.1. Открытая добыча руд цветных металлов (включая драгоценные)

      Преимуществами открытого способа добычи перед подземным являются возможность обеспечения высокого уровня комплексной механизации и автоматизации горных работ, что обеспечивает высокую производительность труда и меньшие затраты на добычу полезного ископаемого; более безопасные и комфортные условия труда; более полное извлечение полезного ископаемого; меньшие удельные капитальные затраты на строительство горного предприятия.

      К основным недостаткам открытого способа отработки запасов месторождения можно отнести: необходимость выемки из карьера (или перемещения в его контуре) значительных объемов вскрышных пород (объем удаляемых вскрышных пород обычно значительно превышает объем добываемого полезного ископаемого), соблюдения определенной последовательности отработки слоев (выемка нижележащего слоя горных пород можно начинать только с некоторым отставанием во времени от начала выемки вышележащего слоя), временного отчуждения значительных площадей земли, существенное изменение ландшафта, гидрологической ситуации в районе ведения добычных работ. Кроме того, в карьерах значительной глубины создаются трудности в удалении газов и пыли после взрывных работ, что ухудшает санитарно-гигиенические условия труда горнорабочих и загрязняет окружающую среду.

      Основными процессами открытых горных работ являются (рис. 3.2.): снятие ПСП, производство вскрышных работ, БВР, добыча руды, транспортировка, первичное дробление, складирование отвальных пород.

      При открытой добыче руд основными источниками воздействия на атмосферный воздух являются выбросы пыли при проведении работ по снятию и хранению ПСП, при производстве вскрышных, добычных работ, выбросы пыли и газообразных веществ при БВР и работе горнотранспортного оборудования, а также выбросы пыли при первичном дроблении и складировании отвальных пород.

      Все источники выбросов загрязняющих веществ являются неорганизованными. Основными загрязняющими веществами являются пыль неорганическая, содержащая 70–20 % двуокиси кремния, азота диоксид, азота оксид, углерод (сажа), керосин, сера диоксид, углерод оксид.

      В процессе разработки карьера открытым способом в случае вскрытия водоносного горизонта образуются карьерные сточные воды, а также дождевые (ливневые) и талые сточные воды. Вода расходуется на производственные нужды, либо направляется в пруды-испарители.

     


      Рисунок 3.2. Схема технологического процесса открытых горных работ

      При открытой добыче руд цветных металлов (включая драгоценные) на предприятиях могут использоваться следующие энергетические ресурсы:

      моторное топливо (дизельное топливо);

      электрическая энергия.

      В виду того, что на предприятиях в большей степени не налажен раздельный учет потребляемых энергетических ресурсов по технологическим переделам были рассмотрены укрупненные показатели потребления ТЭР и удельных расходов на производимую продукцию.

      В таблице 3.1 представлены текущие объемы потребления энергетических ресурсов, применяемых при открытой добыче руд цветных металлов (включая драгоценные).

      В качестве удельных расходов потребления ресурсов определено потребление ресурсов на тонну добытой руды.

      Таблица 3.1. Текущие объемы потребления энергетических ресурсов

№ п/п

Наимено-вание объекта

Потребляемый ресурс

Целевое назначение использования

Годовое потребление, т у.т

Удельное потребление, т у.т./т

1

2

3

4

5

6

1

В1

Электрическая энергия

Вскрыша и добыча

1 339,589

0,00140 – 0,00200

2

В2

86,592

0,00018 – 0,00037

3

В3

554,796

0,00040 – 0,00058

4

В4

312,920

0,00006 – 0,00024

5

С1

25 530,683

0,00040 – 0,00130

6

Е1

3 090,011

0,00066 – 0,00731

7

F1

91,373

0,00028 – 0,00038

8

G1

845,502

0,00010 – 0,00012

9

H2

48,450

0,00001 – 0,00015

10

H3

6,289

0,00002 – 0,00003

11

В2

Моторное топливо

Вскрыша и добыча

3 428,202

0,00358 – 0,00513

12

В3

2 773,735

0,00198 – 0,00292

13

В4

1 581,018

0,00029 – 0,00120

14

Е1

9 984,830

0,00214 – 0,02360

15

Е2

21 721,174


16

F1

301,019

0,00091 – 0,00125

17

F2

5 425,809

0,00018 – 0,00042

18

G1

14 067,320

0 00165 – 0,00191

19

H2

94,383

0,00002 – 0,00029

20

H3

417,006

0,00102 – 0,00179

      Из представленной таблицы видно, что удельный расход электрической энергии на добытую руду открытым способом может варьироваться в пределах от 0,00001 до 0,00731 т у.т. на тонну добытой руды. Такое большое расхождение в удельных расходах связано, в первую очередь, с особенностями учета и распределения потребления энергетических ресурсов на различных предприятиях. Потребление электрической энергии различными предприятиями также сильно зависит от доступа к распределительным сетям энергопередающих предприятий, очень часто расположение рудников находится на значительном расстоянии от электрических сетей энергопередающих организаций и источников электрической и тепловой энергии.

      Удельный расход моторных топлив на добытую открытым способом руду варьируется от 0,00002 до 0,02360 т у.т. на тонну добытой руды. Такое расхождение в удельных расходах на различных предприятиях связано с особенностями рассматриваемых предприятий, а также с используемым оборудованием и техникой в процессе вскрыши и добычи (использование для транспортировки и экскавации карьерного автотранспорта и спецтехники, работающей на моторном топливе).

3.1.1. Снятие ПСП и его складирование

      В соответствии с основными положениями по восстановлению земель предприятия, разрабатывающие месторождения полезных ископаемых открытым способом, а также проводящие другие работы, вызывающие нарушение почвенного покрова (механическое повреждение, загрязнение, затопление), обязаны снимать и транспортировать к месту укладки (или временного хранения) ПСП и наносить его на восстанавливаемые земли или малопродуктивные угодья.

      Горнотехническая рекультивация земель, нарушенных горными работами, начинается со снятия ПСП на всех площадях, отведенных под производственные объекты предприятия. Снятие ПСП с использованием бульдозеров различных моделей является наиболее распространенным. ПСП снимается последовательными заходками, и создается временный почвенный штабель. Погрузка почвы производится экскаваторами или погрузчиками в транспортные средства. Бульдозер работает по следующей схеме: машина срезает и перемещает слой почвы в штабель на расстояние, не превышающее оптимальное расстояние транспортирования, исходя из конструктивных особенностей оборудования, а затем возвращается в исходное положение, и цикл повторяется.

      При наличии автотранспорта его целесообразно использовать для перевозки плодородного грунта. В этом случае снятый бульдозером плодородный слой собирается в штабель с последующей погрузкой в транспорт погрузчиком. Съем ПСП и погрузку его в автотранспорт можно осуществить погрузчиками на гусеничном или пневмоколесном ходу. Погрузчики обладают большой маневренностью, высокой производительностью и применяются на выемочно-погрузочных работах в карьере. По техническим параметрам погрузчик может снимать ПСП и укладывать их в штабель с последующей погрузкой в транспорт. При использовании погрузчиков площадь, отведенная для съема почвы, разрабатывается отдельными участками. Обычно длина участка не превышает 100 м. Складирование ПСП осуществляется во временные отвалы.

      Таблица 3.2. Типы применяемого оборудования на карьерах по добыче руд цветных металлов (включая драгоценные)

№ п/п

Наименование
предприятия/
структурного
подразделения

Оборудование вспомогательных процессов (снятие плодородного слоя, зачистка забоев, подготовка дорог, отвалообразование)

1

2

3

1

B1

Бульдозеры Cat-D9R, автогрейдер Cat-16М, полив автодорог и забоев Cat-773E

2

B2

Бульдозер САТ, автогрейдер Cat-16H, погрузчик Cat-980Н, полив автодорог и забоев БелАЗ

3

B3

Бульдозеры Т-25.01 и ТК25.02, автогрейдеры ДЗ-98 В, полив автодорог и забоев БелАЗ

4

С2

Погрузчик Cat-980Н, гидромолот Hitachi EX1200-6

5

D1

Полив автодорог и забоев БелАЗ -7846А

6

Е1

Бульдозеры САТ D-9R

7

Е2

Бутобой ProfBreaker PB300S

8

Н2

Бульдозеры Шантуй 22, Шантуй 32, автогрейдер ДЗ-98

9

Н3

      Снятие и складирование ПСП осуществляется в соответствии с требованиями действующих правовых актов и национальных стандартов. Временные отвалы ПСП размещаются в основном поперек склонов, что препятствует выносу ПСП ливневыми потоками за пределы участка, смыву и размыву участка складирования. Снятие, транспортировка и складирование ПСП выполняются в период естественного увлажнения почвы, что исключает пыление. В случае длительного хранения производится засев поверхности отвала семенами многолетних трав.

      В результате проведения КТА были получены данные по выбросам пыли, которые приведены в таблице ниже.

      Таблица 3.3. Выбросы пыли в атмосферный воздух (по данным КТА)

№ п/п

Наименование объекта

Валовые выбросы загрязняющих веществ, т

макс

мин

1

2

3

4

1

В3

0,5431

0,54298

2

В8

158,531076

95,357327

3

С1

560,2161

322,457

4

Е1

1725,0935

339,9629

      Из таблицы 3.3 следует, что валовые показатели выбросов загрязняющих веществ при снятии ПСП в процессе открытой добычи варьируются от 0,5431 до 560,2161 т, не превышая максимальные показатели. Данное расхождение в валовых показателях выбросов на различных предприятиях связанно с особенностями рассматриваемых предприятий, а также с используемым оборудованием и техникой в процессе снятия и складирования ПСП.

3.1.2. Вскрытие карьерного поля

      Способ вскрытия определяется рядом признаков, в первую очередь видом вскрывающих выработок. Вскрытие рабочих горизонтов осуществляется посредством сооружения наклонных (капитальных) открытых выработок с поперечным сечением ступенчатой формы или в виде трапеции (траншей) или треугольника (полутраншей) для обеспечения сформированных на уступах грузопотоков транспортными коммуникациями, позволяющими перемещать грузы с рабочих горизонтов до пунктов приема на поверхности или на промежуточных горизонтах. Вскрывающие выработки начинаются с поверхности или уже вскрытого промежуточного рабочего горизонта и заканчиваются на отметке рабочей площадки вскрываемого горизонта.

      Обычно вскрывающие наклонные траншеи существуют в течение всего времени эксплуатации месторождения и служат для перемещения из карьера пустых пород и полезного ископаемого. Поэтому эти траншеи называются капитальными. Траншеи, предназначенные для движения колесных транспортных средств (железнодорожный и автомобильный транспорт), должны быть наклонными. В зависимости от числа уступов (один, группа или все уступы карьера), обслуживаемых траншеями с общей трассой, различают соответственно отдельные, групповые и общие траншеи [13].

     


      Рисунок 3.3. Параметры наклонной траншеи

      На основании КТА в большинстве случаев на предприятиях Казахстана рабочие горизонты карьера вскрыты траншейным способом (капитальными траншеями или полутраншеями). Например, вскрытие месторождения В4 осуществляется наклонными траншеями с общей прямой трассой и выездами на южный борт карьера. Вскрытие горизонта осуществляется въездной траншеей. Достигнув отметки уступа, проводят горизонтальную разрезную траншею, подготавливающую горизонт к очистной выемке. По мере развития горных работ на верхнем горизонте проходят въездную траншею на нижележащий горизонт, при этом проходимая траншея служит продолжением лежащей выше при наличии между частями траншеи горизонтальной площадки.

      Вскрытие с использованием подземных выработок применяется в особых условиях разработки.

3.1.3. Вскрышные работы

      Вскрышные работы – горные работы по удалению покрывающих руду пустых (вскрышных) пород включают процессы подготовки пород к выемке, выемочно-погрузочные работы, транспортировку и отвалообразование. Вскрышные работы ведутся для создания первоначального фронта добычных работ при строительстве карьеров и в период эксплуатации для сохранения и развития этого фронта. Вскрышные породы, не содержащие полезных компонентов, удаляются во внешние или внутренние отвалы. В случае если вскрышные породы пригодны в строительной сфере (песок, глина, известняк и так далее), они могут направляться на дальнейшею переработку в виде дробления и сортировки или реализовываться сторонним потребителям [14].

      Вскрышные работы подразделяются на горно-капитальные и текущие.

      Горно-капитальные вскрышные работы в основном выполняются на карьере до его ввода в эксплуатацию на пусковую мощность и к ним относятся работы, связанные с удалением вскрышных пород, а также включают возведение первоначальных отвальных насыпей. После ввода в эксплуатацию к горно-капитальным вскрышным работам также будут относиться работы по проходке капитальных траншей и полутраншей, тоннелей, рудоспусков и т. д. При реконструкции и расширении карьера к горно-капитальным вскрышным работам относятся проходка постоянных вскрывающих выработок и удаление пустых пород в объеме, определенном технико-экономическими расчетами.

      Текущие вскрышные работы производятся на предприятии в период его эксплуатации. Это работы по зачистке вскрытых запасов полезных ископаемых, проведению очередных участков разрезных траншей на вскрытых уступах (для увеличения длины фронта работ), удалению покрывающих и вмещающих пустых пород в отвалы [15].

      Таблица 3.4. Общие сведения о типах применяемого оборудования на карьерах по добыче руд цветных металлов (включая драгоценные)

№ п/п

Наименование
предприятия/
структурного
подразделения

Типы выемочных машин на вскрышных и добычных работах

Технические характеристики, определяющие степень воздействия на окружающую среду


1

2

3

4

1

B1

Экскаваторы CAT-5130В, Hitachi EX
1200–6, Volvo EC750D, погрузчик CAT-992G

Массогабаритные размеры
Давление на грунт
Тип, объем и мощность ДВС
Тип используемого топлива
Расход топлива
Угол поворота экскаватора
Объем ковша
Механизм хода (гусеничный или колесный)
Система пылеподавления
Продолжительность рабочего цикл
Гидравлическая система
Потребляемая мощность электродвигателей
Ресурс до капитального ремонта
Показатели по шуму, вибрации

2

B2

Экскаватор САТ-5130В, погрузчик САТ-992G

3

B3

Экскаватор ЭКГ-5А

4

С2

Экскаваторы Hitachi EX3600E-6LD, Hitachi EX5600E-6LD, Hitachi ZX870-5G

5

D1

Экскаваторы ЭКГ-5А, ЭКГ-8И, ЭКГ-10, Hitachi ZX-2500, TEREX RH-40, Hitachi ZX-1200

6

Е1

Бульдозеры САТ D-9R, погрузчики САТ 992К САТ 992G, САТ 966G. экскаваторы Komatsu PC-1250, САТ330, ЭКГ-8И

7

Е2

Экскаваторы ЭКГ-8, ЭКГ-15, Komatsu PC-1250, Komatsu РС-2000, погрузчик Komatsu WA-800

8

Н2

RH30V, Hitachi 1200

9

Н3

RH30V, Hitachi 1200

      Из таблицы видно, что в качестве выемочных машин для разработки месторождений используются экскаваторы типа ЭКГ, ЭШ и гидравлические экскаваторы различных производителей.

      В процессе вскрышных работ выделяется пыль. В сухое время года применяется орошение экскаваторного забоя. В таблице 3.5 представлены объемы выбросов пыли при проведении вскрышных и добычных работ.

      Таблица 3.5. Объемы выбросов пыли при проведении вскрышных работ

№ п/п

Наименование объекта

Валовые выбросы загрязняющих веществ, т

макс

мин

1

2

3

4

1

B1

636,896

616,937588

2

B2

134,59784

75,090035

3

В3

485,7701

485,73998

4

В4

174,01485

168,18285

5

С1

854,711

503,465

6

С2

1185,55429

198,715166

7

E1

661,0265

273,8034

8

D1

276,73

101,42

      Показатели валовых выбросов загрязняющих веществ находятся в пределах от 75,090035 до 1185,55429 тонн, на интенсивность пылевыделения оказывают влияние используемые экскаваторы, площади их ковша, продолжительность работы спецтехники, использование орошения экскаваторного забоя в сухое время года.

3.1.4. Системы разработки

      Способы вскрытия и система вскрывающих выработок органически связаны с применяемой системой разработки и ее параметрами. Иными словами, применение определенной системы разработки, как правило, зависит от способа вскрытия и ограниченного числа технически возможных и экономически целесообразных вариантов системы вскрывающих выработок. На возможности их выбора влияет не только сама система разработки, но и ее параметры: высота и число рабочих уступов, длина фронта их работ, положение рабочей зоны карьера, требуемая интенсивность ведения горных работ и т. д. И наоборот, применение конкретных способов, систем и схем вскрывающих выработок в целом обусловливает определенные требования к выбору системы разработки и ее параметров.

      Под системой открытой разработки месторождения понимается установленный порядок выполнения во времени и пространстве горно-подготовительных, вскрышных и добычных работ в пределах карьерного поля или его участка. Системы открытой разработки предопределяют тип горнотранспортного оборудования, главные параметры карьера и его основные элементы, а также технико-экономические показатели работы карьера в целом. Правильный выбор системы разработки обеспечивает экономичную и безопасную разработку при рациональном использовании запасов месторождения и охрану окружающей среды [13].

      К элементам системы разработки относят уступы, фронт работ уступа и карьера, рабочую зону карьера, рабочие площадки, транспортные и предохранительные бермы. Параметры элементов системы разработки (высота уступов, ширина рабочих и нерабочих площадок, длина фронта работ, скорость подвигания фронта работ, размеры панелей и заходок, и др.) взаимосвязаны с рабочими параметрами и мощностью комплекса оборудования. Основные показатели системы разработки: скорость подвигания уступов, скорость углубки карьера, производительность с единицы рудного и породного фронтов работ, производительность с 1 м2 рабочей зоны (вскрышной, добычной) [14].

      В теории открытой разработки существует нескольких систем открытой разработки. Наибольшее распространение в странах СНГ получила классификация систем открытой разработки месторождений Н. В. Мельникова, которая основана на способе перемещения пустых пород вскрыши в отвалы и типе применяемого оборудования и состоит из 5 групп [15].

      Таблица 3.6. Классификация систем разработки по Н. В. Мельникову

№ п/п

Класс

Группа

Характерные признаки


1

2

3

4


I. Бестранспортные

А. Простая

Экскаваторы выполняют все операции по разработке: выемку, перевалку пустой породы во внутренние отвалы

1

Б. С кратной перевалкой

2

II. Транспортноотвальные

А. С применением консольных отвалообразователей

Выемочно-погрузочные работы производятся многочерпаковыми экскаваторами; удаление пустых пород во внутренние отвалы - консольными отвалообразователями, или транспортно-отвальными мостами, или башенными экскаваторами


Б. С применением
транспортно-отвальных
мостов


В. С применением башенных экскаваторов

3

III. Специальные


Системы с перевалкой пустых пород кабель-кранами, башенными экскаваторами или с удалением пород средствами гидромеханизации или колесными скреперами

4

IV. Транспортные

А. С перевозкой породы во внутренние отвалы

Все погрузочные работы производятся экскаваторами, а транспортирование - локомотивами или средствами безрельсового транспорта во внешние или во внутренние отвалы


Б. С перевозкой породы на внешние отвалы


В. С перевозкой породы на внешние и во внутренние отвалы

5

V. Комбинированные

А. С сочетанием I и III классов

Толщу вскрышных пород делят по вертикали на две зоны. Верхнюю разрабатывают экскаваторами с погрузкой породы в думпкары или автомашины, с транспортированием на внешние отвалы. Породы нижней зоны переваливают непосредственно в отвал вскрышными экскаваторами, транспортно-отвальными мостами или консольными отвалообразователями

     


      а - бестранспортная; б - транспортно-отвальная; в,г - транспортная (cтрелками показано направление развития горных работ)

      Рисунок 3.4. Системы открытой разработки

      На горнодобывающих предприятиях нашей страны наибольшее распространение получили транспортные системы разработки карьеров, при которых перемещение пород во внутренние (расположенные в выработанном пространстве) или внешние (за границами карьера) отвалы производится железнодорожным, автомобильным, конвейерным и комбинированным транспортом.

3.1.5. Буровзрывные работы

      БВР представляют собой комплекс работ, связанных с подготовкой скального массива пород к экскавации. Ввиду крепости скальных пород их экскавация без предварительного буровзрывного или механического рыхления не может быть произведена: современным канатным, реечным или гидравлическим экскаваторам не хватает усилия на ковше для разрушения скального массива пород. Поэтому для подготовки к экскавации плотных, рыхлых, смерзшихся или скальных горных пород к выемке применяется предварительное рыхление или механическим способом (фрезы, рыхлители), или буровзрывным способом [16].

      Ввиду большой производительности и конструктивных параметров, таких как высота забоя до 15 м, карьеров по добыче цветных руд, механическая подготовка массива нецелесообразна и малоэффективна, а порой и технически невозможна. Развитие БВР в карьерах происходило в зависимости от совершенствования средств взрывания и методов бурения скважин для закладки взрывчатых веществ. Расчет параметров взрывного рыхления базируется на пропорциональной зависимости разрушенного объема определенной горной породы от массы заряда взрывчатого вещества. Свойства массива в этом расчете учитываются через удельный расход взрывчатого вещества, величина которого устанавливается расчетными методами или эмпирически. В настоящее время на всех карьерах используется буровзрывной способ рыхления массива, основанный на методе скважинных зарядов. Взрывчатое вещество закладывается непосредственно в скважины, пробуренные буровыми станками в массиве пород. Только на карьере Е1 покрывающие породы, состоящие из аллювиальных и выветрелых скальных пород, на 80 % грузятся основными экскаваторами без БВР, и на 20 % разрыхляются и подаются бульдозерами для погрузки колесным погрузчикам.

      Горнорудные предприятия определяют для себя оптимальный диаметр бурения, исходя из опыта проведения БВР и научно-исследовательских работ. Зачастую на предприятиях имеются станки с разным диаметром бурения, применяемые в тех или иных условиях и для бурения определенного типа горных пород.

      Для обуривания скальной вскрышной породы и руды с учетом физико-механических свойств пород месторождения производится преимущественно СБШ с диаметром бурения 250 мм, которые получили наибольшее распространение на открытых горных работах при добыче цветных руд. Также применяются дизельные буровые станки производства AtlasCopco, Sandvik.

а



б



      а - СБШ-250МНА32, б - DM75

      Рисунок 3.5. Буровые станки, используемые на карьерах

      Эффективность БВР в значительной мере зависит от правильного выбора ВВ для конкретных горно-геологических условий взрывания. Выбор типа взрывчатого вещества должен производиться с учетом ряда производственных, геологических, гидрогеологических, технических и экономических факторов. Физико-механические свойства горных пород, их минералогический состав и строение определяют крепость и взрываемость горных пород. Чем выше плотность породы, ее твердость и вязкость, тем больше требуется энергии на ее разрушение и перемещение. В условиях конкретного применения взрывчатые вещества выбирают с учетом этих соображений, а также практического опыта горного предприятия и технологичности ВВ в соответствии с принятой схемой механизации взрывных работ.

      Таблица 3.7. Общие сведения о типах применяемого оборудования на карьерах по добыче руд цветных металлов (включая драгоценные)

№ п/п

Наименование
предприятия/
структурного
подразделения

Буровзрывные работы

Технические характеристики, определяющие степень воздействия на окружающую среду


1

2

3

4

1

B1

Буровые станки DML-45LP

Массогабаритные размеры
Давление на грунт
Тип, объем и мощность ДВС
Тип используемого топлива
Расход топлива
Ресурс до капитального ремонта
Показатели по шуму, вибрации
Система пылеподавления
Механизм хода (гусеничный или колесный)
Наличие системы пылеподавления
Гидравлическая система
Ресурс до капитального ремонта

2

B2

Буровые станки DML-45LP

3

B3

Буровые станки Minimatic D07-260, Аxsera 5-14

4

С2

Буровые станки Sandvik D55SP, Sandvik DI550.

5

D1

Буровые станки СБШ-250МН, СМ-659D

6

Е1

Без БВР

7

Е2

Буровые станки AtlasCopco PitViper 275, FlexiROC D50, SmartROC D65, DM и DML, смесительно-зарядная машина типа "TDR 17/13" на шасси IVECO AMTTrakker AD380T42W

8

Н2

Буровые станки SWDE-120, КТ8

9

Н3

Буровые станки SWDE-120, КТ8

      Взрывные работы на карьерах осуществляются на основании типового проекта БВР. Сущность метода скважинных рядов заключается в размещении взрывчатого вещества в наклонных или вертикальных скважинах с забойкой (заполнением) верхней части инертными материалами из песка, буровой мелочи или забоечного материала специального состава. Скважины располагаются в один или несколько рядов параллельно верхней бровке уступа и размещаются друг от друга на расчетном расстоянии по прямоугольной сетке или в шахматном порядке.

      В качестве взрывчатых веществ для взрывания скважин в основном применяются сыпучие гранулированные ВВ (гранулиты) и эмульсионные ВВ (интериты). Взрывание производится методом многорядных зарядов при помощи детонирующего шнура или СИНВ с дублированием сети и применением короткозамедленного способа взрывания. Массовые взрывы на карьерах производят в дневное время суток, чаще всего один раз в неделю. Всего в течение года на карьере осуществляется множество массовых взрывов, частота взрывов меняется в зависимости от производительности карьера и организации работ, подготовки площадок под бурение и блоков под взрывание.

      Таблица 3.8. Взрывчатые вещества, используемые на действующих карьерах по добыче руд цветных металлов в Республике Казахстан (по данным КТА)

№ п/п

Наименование
структурного подразделения

Взрывчатое вещество (ВВ)

Химический состав, %


1

2

3

4

1

B2

Интерит-20 Интерит-40

Гранулированная аммиачная
селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) 60-80 % и водомасляная эмульсия 20-40 %

2

B3

3

B4

4

D1

ЭВВ Fortis Extra Игданит

Сенсибилизированное эмульсионное взрывчатое вещество.
Гранулированная аммиачная селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) 95 % и дизельное топливо 5 %

5

E2

Аммонит 6ЖВ

Аммиачная селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) водоустойчивая 79 % и тротил 21 %.

6

G1

Rioxam ST, AL2 %, AL4 %

Пористая аммиачная селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) дизельное масло и алюминиевый порошок.

7

H2

Гранулит АС-8 Гранулит А6

Гранулированная аммиачная селитра (NH4 NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) до 90 % дизельное масло 4 % и алюминиевый порошок 6 %

8

H3

      Интенсивность пылегазообразования при ведении БВР на карьере зависит от многих факторов, к основным из которых следует отнести физико-механические свойства горных пород и их обводненность, способы бурения взрывных скважин, ассортимент применяемых ВВ, типы используемых забоечных материалов, методы взрывания (на подобранный откос уступа или в зажатой среде), время производства массового взрыва, метеоусловия на момент массового взрыва и др.

      Основными эмиссиями при БВР являются выбросы газообразных веществ (окислы азота, оксид углерода, диоксид серы) и пыли неорганической SiO2 менее 20 %. Крупные частицы продуктов бурения оседают у устья скважины, а мелкие (в том числе и пылевые) уносятся на расстояние до 10–14 м. Пылеподавление и очистка забоя скважин от продуктов разрушения и выноса буровой мелочи осуществляется с помощью воздушно-водяной смеси, так как использование воды при пылеподавлении в технологическом процессе БВР самый эффективный и доступный способ снижения загрязнения атмосферного воздуха. Данный метод позволяет снизить объемы пыли неорганической SiO2 менее 20 % в 5-7 раз [17].

      Мощные выбросы пыли происходят при массовых взрывах и достигают 100–250 тонн. Пылевое облако при массовом взрыве выбрасывается на высоту 150–300 м, в своем развитии оно может достигать высоты 16 км и распространяться по направлению ветра на значительные расстояния (10-14 км) [18]. Гидрообеспыливание для сокращения выделения и рассеивания вредных примесей при взрывных работах осуществляется с помощью водяной забойки (гидрозабойки). Гидрозабойка выполняется с использованием полиэтиленовых емкостей, наполненных водой. Применение гидрозабойки позволяет сократить объемы образующейся пыли в пылегазовом облаке на 20–30 %, а объем образующихся окислов азота уменьшается в 1,5–2 раза.

      В таблице 3.9 представлены объемы выбросов пыли при проведении БВР работ (по данным КТА).

      Таблица 3.9. Объемы выбросов пыли при проведении БВР

№ п/п

Наименование объекта

Валовые выбросы загрязняющих веществ, т

макс

мин

1

2

3

4

1

B2

118,38073

58,98923

2

В4

25,14296

2,9838

3

С1

185,741

31,9258

4

С2

302,182753

193,544584

5

Е1

240,0149

99,9389

6

F1

322,4138

154,3358

7

F2

7,1936

3,974

8

H2

27,1383

27,1383

      В ходе проведенного КТА было оценено общее воздействие крупных предприятий по добыче и обогащению руд цветных металлов, действующих на территории Республики Казахстан. Валовые выбросы пыли от предприятий колеблются в пределах от 2,9838 до 322,4138 тонн. Данное расхождение зависит от физико-механических свойств горных пород и их обводненности, методов взрывания, времени проведения взрыва, метеоусловий на момент массового взрыва, количества и химического состава применяемых взрывных веществ.

3.1.6. Добыча руды

      Добычные работы представляют собой комплекс процессов по извлечению руды из массива горных пород. На открытых карьерах по добыче руд цветных металлов в Казахстане выемка производится отдельными слоями, формируемыми в виде уступов, глубина горных работ достигает 200–300 м, средняя высота уступов 10–15 м, подуступов 5-7,5 м.

      Добыча руды в карьерах осуществляется экскаваторным способом. Основное распространение при добыче руды получили одноковшовые экскаваторы типа ЭКГ с объемами ковша от 5 до 20 м3, гидравлические экскаваторы типа прямая лопата с вместимостью ковша до 30 м3, и в некоторых случаях погрузчики (перечень применяемых типов и моделей экскаваторов приведен в разделе 3.1.2).

      Процесс экскавации руды из массива заключается в срезании стружки режущей кромкой ковша, повороте экскаватора к месту разгрузки, разгрузке ковша и возвращении рабочего органа в забой. Выемка взорванной горной массы крепких пород осуществляется заглублением ковша в развал. Рабочий цикл по добыче экскаватора складывается из операций: черпания, выведения ковша из забоя, поворота его к месту разгрузки, подъема или опускания ковша на уровень разгрузки, возвращения ковша в забой и установки его для черпания.

      Посредством перемещения рукояти с ковшом современные экскаваторы разделяются на канатные и гидравлические. Разгрузка у гидравлического экскаватора осуществляется опрокидыванием или раскрытием ковша. У канатного экскаватора разгрузка осуществляется отрыванием днища ковша над местом разгрузки. Разгрузка руды осуществляется в автосамосвалы или железнодорожные думпкары.

      При разработке забоя с погрузкой горной массы в средства железнодорожного транспорта ось железнодорожного пути располагают на определенном расстоянии максимального радиуса черпания от оси экскаватора. При автомобильном транспорте автосамосвалы могут располагаться сбоку или позади экскаватора в зоне разгрузки ковша с минимальным углом разворота от места черпания. При конвейерном транспорте горная масса загружается экскаватором в бункер-питатель, который располагается сбоку экскаватора или внутри заходки позади экскаватора [16].

3.1.7. Транспортировка

      Для перевозки вскрышных пород, руды и материалов на карьерах используют транспорт непрерывного действия (конвейерный, трубопроводный) и цикличного действия (железнодорожный, автомобильный). При большой производительности карьеров преимущественно применяется железнодорожный транспорт.

      Транспортирование карьерных грузов является наиболее энергоемким производственным процессом на предприятиях по добыче металлических руд. Исходя из существа открытых горных разработок, перевозке подлежат: вскрышные породы, руда и материалы для производства горных работ. Для перевозки карьерных грузов используются почти все известные виды транспорта: непрерывного действия (конвейерный); цикличного действия (железнодорожный, автомобильный). Каждый вид транспорта обладает своей специфичностью, поэтому для эффективного использования в зависимости от горнотехнических условий он может применяться в грузопотоках в единственном виде или в комбинации с другими [19].

      В настоящее время на предприятиях Казахстана вскрышные породы и руда перевозятся автомобильным, реже железнодорожным транспортом и их комбинацией, в меньшей степени используется конвейерный транспорт.

      Основным видом транспорта для перевозки руды и пород вскрыши является автомобильный: большегрузные автосамосвалы БелАЗ, Volvo, Hitachi, Komatsu и CAT, грузоподъемностью от 45 до 91 тонны.

      Таблица 3.10. Общие сведения о типах применяемого оборудования на карьерах по добыче руд цветных металлов (включая драгоценные)

№ п/п

Наименование
предприятия/
структурного
подразделения

Технология отработки, типы транспортных машин на вскрышных и добычных работах

Технические характеристики, определяющие степень воздействия на окружающую среду

1

2

3

4

1

B1

Транспортная, автомобильный автосамосвалы Volvo EC750D

Массогабаритные размеры
Давление на грунт
Тип, объем и мощность ДВС
Тип используемого топлива
Расход топлива
Общий расход материалов, затраченных на рейс
Грузоподъемность
Объем кузова
Высота погрузки
Ресурс до капитального ремонта
Время разгрузки
Показатели по шуму, вибрации
 

2

B2

Транспортная, автомобильный автосамосвалы Cat-777, МоАЗ-75081

3

B3

Транспортная, автомобильный автосамосвалы Cat-777D

4

С2

Транспортная, автомобильный автосамосвалы Cat 785 и Cat 777

5

D1

Транспортная, автомобильный автосамосвалы CAT-777D, CAT-777F, Komatsu
HD 785, Hitachi EH-1700, TEREX TR-60, САТ-773

6

Е1

Транспортная, автомобильный автосамосвалы CAT-777D, CAT-777F

7

Е2

Транспортная, автомобильный автосамосвалы БелАЗ-75139
Komatsu HD785-5, Komatsu HD465

8

Н2

Транспортная, автомобильный автосамосвалы БелАЗ-7547, БелАЗ 7555

9

Н3

Транспортная, автомобильный автосамосвалы БелАЗ-7547, БелАЗ 7555

      Конвейерный транспорт обеспечивает поточность производства горных работ, автоматизацию управления и высокую производительность труда. Сочетание его с выемочно-погрузочной и отвалообразующей техникой позволяет создавать полностью автоматизированные высокопроизводительные комплексы для разработки горных пород.

      По назначению и месторасположению в карьере конвейерный транспорт разделяется на забойный, сборочный, подъемный, магистральный и отвальный. Забойные конвейеры располагают на рабочей площадке уступа. Сборочные конвейеры перемещают вслед за забойными конвейерами параллельно их оси. Подъемные конвейеры располагают в нерабочей или временно нерабочей зоне карьера и предназначены для доставки горной массы из рабочей зоны карьера на поверхность. Магистральные конвейеры располагают на поверхности карьера и предназначены для транспортирования пород вскрыши к отвалам, а полезного ископаемого – на обогатительную фабрику или к складам. Отвальные конвейеры располагают на отвалах и перемещают вслед за отвальным фронтом.

      Железнодорожный транспорт является распространенным транспортом на рудных карьерах благодаря его высокой надежности в любых климатических условиях, высокой производительности и эффективности в эксплуатации. Принцип работы железнодорожного транспорта заключается в перемещении электровозами или тепловозами горных пород в думпкарах из забоев к месту разгрузки. Железнодорожные пути подразделяются на временные и стационарные. К временным относятся пути на рабочих площадках в карьере и на отвале. К стационарным относятся пути в траншеях, на транспортных бермах и на поверхности карьера.

      Наиболее широкое распространение на предприятиях Республики Казахстан имеет автомобильный транспорт благодаря мобильности, высокой эффективности в сложных топографических, геологических и климатических условиях. Наиболее эффективная область применения автомобильного транспорта – карьеры малой и средней производительности, глубокие горизонты крупных карьеров в комбинации с железнодорожным транспортом. Принцип работы автомобильного транспорта заключается в перемещении горной массы из забоев к пунктам приема горной массы по автодороге и ее разгрузке.

а


б


в


      Рисунок 3.6. Транспортировка руды а - железнодорожным, б- автомобильным и в - конвейерным транспортом

      Движение автотранспорта в пределах добычных участков обуславливает выделение пыли. При взаимодействии колес с полотном дороги и в результате сдувания ее с поверхности транспортируемого материала, находящегося в кузове, загрязняющие вещества выделяются при транспортировке ПСП, пустых пород и забалансовых руд в автосамосвалах.

      Автотранспорт при транспортировании горной массы поднимает большое количество пыли. Автомобильные дороги на карьерах, использующих автотранспорт, занимают одно из первых мест в балансе пылевыделения по всем источникам выделения пыли в карьере. На их долю приходится 70–90 % всей выделяемой пыли. Интенсивность выделения пыли карьерных автодорог зависит от состояния дорожного покрытия, скорости движения автотранспорта и климатических условий. Особенно большое пылевыделение на грунтовых дорогах, а также на щебеночно-гравийных, не обработанных специальными составами.

      Сухой способ очистки дорог применяется в районах ограничения применения воды и в холодный период года. Очистка производится легкими или средними бульдозерами, автогрейдерами, универсальными погрузчиками.

      Для борьбы с пылью в теплое время года на автодорогах предусматривается мокрый способ (гидрообеспылевание) – полив проезжей части водой. Наиболее часто для полива автодорог на карьерах используются поливочные машины на базе БелАЗ, КамАЗ. Забор воды на пылеподавление осуществляется из зумпфов-отстойников, находящихся внутри карьера или временного накопителя, расположенного на поверхности.

3.1.8. Первичное дробление и измельчение руды

      Дробление и измельчение выполняют для получения кусков руды, требуемых крупности, гранулометрического состава или степени раскрытия минералов, пригодных для последующих процессов обогащения. По своему назначению процесс дробления может быть подготовительным и самостоятельным. Дробление является первым этапом в процессе измельчения. Условно принято считать, что при дроблении получают частицы крупнее 5 мм, а при измельчении – мельче 5 мм. Размер наиболее крупных зерен, до которого необходимо раздробить или измельчить полезное ископаемое при его подготовке к обогащению, зависит от размера включений основных компонентов, входящих в состав полезного ископаемого, и от технических возможностей оборудования, на котором предполагается проводить следующую операцию переработки раздробленного (измельченного) продукта. В зависимости от крупности исходной руды и крупности дробленого продукта различают три стадии дробления:

      1) крупное – от 1500–300 до 350–100 мм;

      2) среднее – от 350–100 до 100–40 мм;

      3) мелкое – от 100–40 до 30–5 мм.

      Дробление проводят на специальных дробильных установках (дробилках). В зависимости от целей дробления и прочности материала дробления применяют дробилки различного типа (щековые, конусные, барабанные, барабанно-молотковые, валковые, зубчатые, молотковые, роторные) [20].

а

б



      а – щековая дробилка, б – конусная дробилка

      Рисунок 3.7. Принципиальная схема работы дробилки

      Под процессом первичного дробления понимается наличие в карьере или на его борту дробильного комплекса, который служит для первичного дробления руды или вскрышной породы. В рудных карьерах первичное дробление используется для возможности последующей транспортировки дробленого материала конвейерным транспортом или возможности первичного обогащения руды непосредственно в карьере или на его борту. Комплекс первичного дробления состоит из приемных бункеров, принимающих руду или породу от автосамосвалов, под приемными бункерами располагаются дробилки крупного дробления (конусные, реже щековые), позволяющие дробить руду или породу крупностью до 1500 мм. На выходе с дробильных установок крупность руды не превышает 300–400 мм, что позволяет производить ее дальнейшую транспортировку конвейерным транспортом.

      Процесс дробления является энергоемким и дорогостоящим, поэтому рекомендуется соблюдать принцип "не дробить ничего лишнего", применяя предварительное или контрольное грохочение.

      Для осуществления этого принципа после дробилок первой стадии могут располагаться грохоты или дробилки второй стадии, обеспечивающие дробление руды до крупности 150–200 мм, что позволяет транспортировать ее крутонаклонными конвейерами.

      В зависимости от сочетания операций дробления и грохочения схема рудоподготовки бывает открытая и замкнутая. При дроблении в открытом цикле каждый кусок руды проходит через дробилку данной стадии только один раз (рис. 3.8). При дроблении в замкнутом цикле наиболее крупные и чаще труднодробимые куски руды выделяются из дробленого продукта на грохоте (контрольное грохочение) и возвращаются на додрабливание в ту же дробилку.

а


б


      Рисунок 3.8. Схемы одностадиального дробления

      в а - открытом цикле и б - закрытом цикле

      Первичное дробление используется при комбинированном автомобильно-конвейерном транспорте и является частью конвейерного комплекса. Руду или породу из забоя доставляют автомобильным транспортом до дробилки и после нее транспортируют подъемным конвейером на борт карьера и дальше магистральным конвейером на отвал, руду – обогатительную фабрику.

      Таблица 3.11. Подземные дробильные комплексы первичного дробления руды на горнодобывающих предприятиях Республики Казахстан

№ п/п

Предприятие

Дробление

1

2

3

1

B5

Участковые передвижные конусные дробилки Nordberg

2

B7

Участковые передвижные конусные дробилки Nordberg NW 100 UGS/N 75610", расположенные под рудоспусками

3

B8

Передвижные щековые дробилки NW-120

4

B9

Щековая дробилка С-110

5

B10

Щековая дробилка С-110

6

D1

Щековая дробилка С-125В

3.1.9. Обращение со вскрышными породами

      Отвалообразование и складирование являются заключительными технологическими процессами в разработке горных пород на карьерах. Насыпь пустых пород называется породным отвалом, насыпи пород плодородного слоя, некондиционных руд и полезного ископаемого – складами или спецотвалами.

      Породные отвалы обустраивают до начала производственных работ и различают по месторасположению относительно контура карьера, числу ярусов отсыпки и средствам механизации отвальных работ, которые гарантируют безопасное с точки зрения здоровья и окружающей среды складирование производственных отходов. При разработке горизонтальных и пологих месторождений отвалы располагают в выработанном пространстве внутри контура карьера. Эти отвалы называются внутренними. При разработке наклонных и крутых месторождений отвалы располагают на поверхности за контуром карьера, поэтому они называются внешними. Отвалы отсыпают в один или несколько ярусов. Высота яруса определяется устойчивостью, которая зависит от свойств складируемых пород, рельефа поверхности, гидрогеологических, климатических условий и технологии отвалообразования.

     


      Рисунок 3.9. Внешний вид отвала вскрышных пород

      Отвалообразование мягких горных пород при конвейерном транспорте производится транспортно-отвальными мостами, консольными отвалообразователями, железнодорожном транспорте – драглайнами, автомобильном транспорте – бульдозерами. При бульдозерном отвалообразовании на горнорудных предприятиях Казахстана применяются тяжелые бульдозеры на гусеничном ходу Cat, Hitachi (класса тяги 25–45 тс) и колесном ходу типа ТК.

      Не отвечающие в настоящее время требованиям кондиций или потребителей, руды укладываются в отдельные отвалы. Технология отвалообразования и комплексная механизация аналогичны отвалообразованию пустых пород. Аналогично складируются попутные полезные ископаемые, не используемые в данный момент потребителем.

      Образующиеся отходы вскрышных и вмещающих пород, буровые шламы и другое размещаются на территории предприятия и могут быть источником загрязнения почвенного и растительного покрова, поверхностных водных объектов и грунтовых вод.

      Серьезной проблемой всех горно-обогатительных предприятий, имеющих намывные хвостохранилища и шламохранилища, является наличие отработанных сухих пляжей, на которых при скорости ветра более 5 м/с начинается интенсивное пыление.

      В настоящее время закрепление сухих пылящих пляжей осуществляется с применением химических и биологических методов. Химическое закрепление заключается в обработке поверхности закрепляющими растворами: например, реагентом Dustbint, бишофит, хлористый кальций. Недостатком этого метода являются сезонность его применения (закрепление возможно только при температуре + 4 °C и выше) и неустойчивость при скорости ветра более 15 – 20 м/с.

      Биологическое закрепление пляжей осуществляется путем посева определенных растений, корневая система которых препятствует пылению.

      Образующиеся отходы от вспомогательного производства передаются на утилизацию сторонним организациям, либо размещается на полигоне. Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы, складируются в отвалы.

      Выбросы пыли в атмосферу происходят при формировании отвала и при сдувании твердых частиц с поверхности отвала. Выделение пыли при формировании отвала зависят от типа используемого оборудования, объема и влажности одновременно перегружаемого материала, высоты пересыпа, климатических особенностей местности и эффективности применяемых средств пылеподавления.

      Таблица 3.12. Отходы при открытой добыче цветных руд (по данным КТА)

№ п/п

Наименование отхода

Объем образования отходов, т/год

Использовано отходов, тыс. т/год

Объем размещения отходов тыс. т/год

Размещение/складирование (варианты указаны ниже, могут быть дополнены)

макс.

мин.

макс.

мин.

макс.

мин.


1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Добыча цветных руд открытым способом

1.1

В1

1.1.1

Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы

5235786,954

2474803,125

2474803,125

1755191,637

3401928,911

719611,488

Вскрышная порода размещается на отвалах, при проведении вскрышных пород

1.2

В2

1.2.1

Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы

12275480

12141080

134400

13400

12141080

12141080

Породный отвал

1.2.2

Вспомогательные процессы

61,737

35,576

0

0

0

0

Передаются спец предприятиям

1.3

В3

1.3.1

Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы

17958050

6839874

0

0

17958050

6839874

Породный отвал

1.4

С1

1.4.1

Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы

3263242

491175

0

0

0

0

Породный отвал

1.4.2

Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы

1421326,4

105604,8

12042,056

11544,2

1409284,344

94060,6

размещается на породном отвале

1.5

C2

1.5.1

Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы

11206100

5422600

0

0

11206100

5422600

Породный отвал

1.6

D1

1.6.1

Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы

9294048

2286200

408818

204800

9185230

2081400

на собственном предприятии

1.6.2

Вспомогательные работы

3175,434

1975,433

0,98

0,81

0

0

передаются специализированным
предприятиям

1.6.3

Золошлак

1049,52

891,044





передаются специализированным предприятиям

1.7

E1

1.7.1

Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы

28818867

7330412



27890795

3075645

Породный отвал

1.8

F1

1.8.1

Отходы из шахт и карьеров минерального сырья, не содержащего металлы, включая вскрышные породы

1755321

1028015

900000

377944

855321

516431

В отвал вскрышных пород

1.9

F2

1.9.1

Отходы из шахт и карьеров минерального сырья, не содержащего металлы, включая вскрышные породы

17084650

10000000

1900000

500000

15184650

9500000

Размещается на отвал вскрышных пород

1.10

G2

1.10.1

Отходы из шахт и карьеров минерального сырья, не содержащего металлы, включая вскрышные породы

24325843

17517072

6488574

2563201

17837269

14953871

Отвалы

1.10.2

Вспомогательные процессы

530,52

375,79

0

0

530,52

375,79

Передаются спец предприятиям

1.11

H3

1.11.1

Отходы из шахт и карьеров минерального сырья, не содержащего металлы, включая вскрышные породы

3717438

6815

2637518

195875

10675260

3509470


1.11.2

Вспомогательные процессы

44,508

43,68

0

0

0

0


1.12

H2

1.12.1

Отходы из шахт и карьеров минерального сырья, не содержащего металлы, включая вскрышные породы

125173

21699

39960

4207

125173

21699

Породные отвалы шахт

1.12.2

Вспомогательные процессы

60,784

48,36

0

0

0

0


      В таблице 3.12 представлены данные по отходам производства при открытой добыче. Выбросы пыли в атмосферу происходят при формировании отвала и при сдувании твердых частиц с поверхности отвала. Показатели выделения пыли при формировании отвала зависят от типа используемого оборудования, объема и влажности одновременно перегружаемого материала, высоты пересыпа, климатических особенностей местности и эффективности применяемых средств пылеподавления.

3.1.10. Карьерный водоотлив

      Система осушения карьера представляет собой комплекс мер, направленных на удаление из карьерного пространства поступающих подземных вод, атмосферных осадков и инфильтрационных вод (технологические воды) [21].

     


      Рисунок 3.10. Традиционная схема циркуляции воды

      При открытой разработке карьерный водоотлив включает в себя устройства для регулирования внутрикарьерного стока, водосборники, карьерные насосные станции с водоотливными установками и с нагнетательными трубопроводами.

      Устройства для регулирования внутрикарьерного стока включают пригрузки для предотвращения деформаций рыхлых пород на участках просачивания подземных вод на откосах, систему нагорных и водоотводных канав или труб для сбора воды на всех уступах и в выработанном пространстве, и отвода воды вначале к участковым, а затем к главным водосборникам.

      В зависимости от местоположения главных водосборников карьерный водоотлив разделяется на открытый, подземный и комбинированный, включающий элементы открытого и подземного.

      При открытом водоотливе водосборники с насосными станциями располагают на самых низких отметках карьера. Насосные станции сооружают у водосборников и оборудуют водоотливными установками, производительность которых должна обеспечивать откачку максимального суточного притока воды, дополнительно предусматриваются резервные насосы. В районах, где притоки ливневых вод могут в несколько раз превышать нормальные, насосы главных водоотливов выполняют плавучими. При открытом водоотливе на обводненных карьерах применяют в основном высокопроизводительные низконапорные насосы. Нагнетательные трубопроводы прокладываются на нерабочих бортах карьеров. В зимнее время водоотливные установки, нагнетательные трубопроводы, а также водоотводные канавы защищаются от промерзания.

      При подземном водоотливе в карьере вода перекачивается или отводится в специальные дренажно-водоотводные выработки (штреки), пройденные с уклоном в сторону водосборника с насосной камерой, откуда она откачивается насосами на поверхность через водоотливные стволы или скважины в поверхностные водотоки или водоемы. При этом используются в основном те же насосы, что и при шахтном водоотливе.

      Карьерные воды могут использоваться предприятием для подпитки системы оборотного водоснабжения.

      Качественный состав воды карьерного водоотлива исследуется в ходе проведения аналитического контроля над сбросами сточных вод и оценке их влияния на природные воды.

      К примеру, водоотлив на объектах В1 осуществлялся с помощью насосных агрегатов ЦНС 60–198 и ЦНС 180–170, расположенных на салазках. Отвод карьерных вод осуществлялся в совместный с другими карьерами пруд-испаритель, расположенный южнее карьера, на расстоянии 1 км. Площадь зеркала пруда-испарителя – 144 800 м3. Объем – 348 375 м3.

      На объекте В2 в процессе эксплуатации карьера открытым способом образуются карьерные сточные воды, а также дождевые (ливневые) и талые сточные воды. Вода расходуется на производственные нужды (полив отвалов, автодорог, гидрозабойка скважин для проведения взрывных работ). На полив отвалов и автодорог используются карьерные воды, на гидрозабойку скважин для проведения взрывных работ – дождевые и карьерные воды. Для откачки воды с карьера применяется передвижная насосная станция, которая состоит из двух насосных агрегатов ЦНСА 60–175 на салазках. Откачка карьерной воды происходит в зумпф на дне карьера. Из зумпфа часть карьерных вод используется на пылеподавление. Далее оставшаяся часть карьерных вод отводится на поверхность в существующий пруд-испаритель по существующему стальному коллектору. Для учета расхода сбрасываемых карьерных вод предусмотрен счетчик ЛЛТ-100Х на горизонтальном участке трубопровода на верхней площадке карьера. Для отвода и сбора дождевых (ливневых) и талых вод с площадок породного отвала предусмотрено устройство емкостей с противофильтрационным экраном из полиэтиленовой пленки (для защиты от проникновения в почву и грунтовые воды загрязняющих веществ и обеспечения водонепроницаемости емкостей). После отстаивания в емкостях дождевые и талые воды полностью используются на полив карьерных дорог и отвалов. Неиспользуемые на производственные нужды карьерные воды подаются в пруд-испаритель без предварительной очистки.

      На месторождении В3 в процессе эксплуатации рудника открытым способом образуются хозяйственно-бытовые и карьерные сточные воды, которые отводятся через систему хозяйственно-бытовой канализации и через систему производственной канализации. На производственном объекте присутствует водооборотная система пункта мойки машин. На производственные нужды (бурение скважин, полив отвалов, дорог) используются карьерные воды. Водоотлив предусматривается по одноступенчатой схеме, т. е. вода из карьера по трубам подается на поверхность. Далее отводится в пруд-испаритель по существующей схеме. Технологическая схема отвода карьерной воды включает следующие этапы: карьерная вода забирается с зумпфа насосом ЦСН 180–297 и подается по трубопроводу на поверхность и далее вода разбирается на производственные нужды на пылеподавление карьерных (внутренних), наружных внутриплощадочных дорог и отвалов; оставшаяся часть карьерной воды по системе трубопроводов аналогично подается на поверхность до водоотводного канала насосом ЦСН 180. Водоотводной канал имеет противофильтрационный слой из глины, где карьерные сточные воды самотеком транспортируются в пруд-испаритель. Отведение оставшейся части карьерной воды в пруд-испаритель осуществляется по имеющемуся на месторождении выпуску № 3. Для учета расхода сбрасываемых карьерных вод предусмотрен расходомер "Magphant" N=2,5 Вт. Расходомер устанавливается в колодце из сборных железобетонных элементов. Пруд-испаритель расположен в пониженной части рельефа в районе карьера В3 в естественном природном котловане (низине), образованной путем ограждения по периметру дамбой. Не используемые на производственные нужды карьерные воды подаются в пруд-испаритель без очистки.

      Таблица 3.13. Валовые сбросы основных загрязняющих веществ при добыче руд цветных металлов

№ п/п

Наименование вещества

Концентрация ЗВ, мг/дм3

Сброс ЗВ, т/год

макс.

мин.

макс.

мин.


1

2

3

4

5

6

1

Добыча руд цветных металлов

1.1

В3


Аммиак (по азоту)

0,2625

0,115

0,0065

0,00284


БПК5

3,7258

3,62

0,0927

0,04204


Взвешенные вещества

54,4309

51,4

2,2471

0,703218


Медь

0,6058

0,541

0,0228

0,00735


нефтепродукты

0,1464

0,113

0,0062

0,001537


Нитраты (по NO3)

51,5

47,97

1,8362

0,638685


Нитриты (по NO3);

3,1533

2,949

0,1195

0,039618


СПАВ

0,1096

0,1053

0,0027

0,001312


Сульфаты (по SO4)

388,2417

371,97

16,523

5,223472


Фосфаты

1,3675

0,441

0,034

0,008172


Хлорид (по Cl)

290,8167

283,77

11,7289

3,823739


Цинк

3,8613

3,5

0,1542

0,048347

1.2

D1

1.2.1

Азот аммонийный

1,27

1,2

0,2986

0,24752

1.2.2

БПК полное

4,1

3,91

0,94944

0,7006

1.2.3

Взвешенные вещества

10,2

5,4

0,92084

0,66268

1.2.4

нефтепродукты

0,037

0,03

0,005

0,002

1.2.5

Нитраты (по NO3)

0,28

0,18

6,11277

5,41724

1.2.6

Нитриты (по NO3);

0,005

0,003

0,4499

0,3323

1.2.7

СПАВ

0,19

0,15

0,04392

0,04344

1.2.8

Сульфаты (по SO4)

145

96

69,50052

49,231

1.2.9

Хлорид (по Cl)

280

245

101,1158

57,28636

1.3

E1

Алюминий

0,0002

0,0001

0,000454

0,000141


Аммиак (по азоту)

0,005

0,002

0,007474

0,004577


Бор

0,0006

0,0002

0,001373

0,000454


Взвешенные вещества

0,059

0,024

0,135007

0,054


нефтепродукты

0,0003

0

0,00069

0,00001


Нитраты (по NO3)

0,071

0,047

0,162466

0,106653


Нитриты (по NO3);

0,0026

0,0002

0,005949

0,000474


Сульфаты (по SO4)

0,36

0,289

0,846325

0,701189


Железо общее

0,0005

0,0003

0,001157

0,000681


Марганец

0,0003

0,0001

0,000709

0,000159


Медь

0

0

0,00007

0,00005


Полифосфаты (PO4)

0,0004

0,0001

0,000996

0,00027


Свинец

0

0

0,00005

0,00002


Хлорид (по Cl)

0,495

0,39

1,132684

0,884996


ХПК

0,039

0,024

0,09194

0,054461

1.4

F2

Азот аммонийный

2,17

0,7513

0,019

0,00573


Взвешенные вещества

188

161,6879

1,65

1,16


нефтепродукты

0,05

0,0086

0,0004

0,00006


Сульфаты (по SO4)

751

652

5,5454

5,28542


Железо общее

0,084

0,081

0,0007

0,00058


Кадмий

0,0003

0

0,000003

0


Кобальт

0,018

0,001

0,0002

0,00001


Марганец

0,097

0,0854

0,0008

0,00065


Медь

0,055

0,0095

0,0005

0,000029


Мышьяк

0,293

0,089

0,0026

0,00009


Никель

0,029

0,0216

0,0003

0,00016


Свинец

0,013

0,0097

0,0001

0,00003


Фториды

0,16

0,1598

0,0014

0,0011


Хлорид (по Cl)

389

296

2,8567

2,3391


Цианиды

0,007

0,001

0,000084

0,00001


Цинк

0,3

0,0549

0,0026

0,00047

1.5

H2

БПК5

13,65

7,167

11,635

4,093


Взвешенные вещества

1595,55

196,8

1142,979

151,44


Калий О-(2-метилпропил) дитиокарбонат

134,59

110,65

111,514

71,206


Кальций фосфат (2:1) (по PO4)

855,7

402,5

705,21

358,516


Магний хлорат

800

146,5

684,098

124,108


Медь

1,22

0,011

1,225

0,0057


Молибден

0,43

0,204

0,423

0,0747


Мышьяк

2,266

0,016

2,122

0,0082


Натрий

1077,97

389,41

898,962

389,081


Нитраты (по NO3)

105

32,716

87,047

18,5538


Сульфаты (по SO4)

2765,2

1343,953

1573,6

1131,469


Железо общее

30,235

0,061

28,177

12,602


Фториды

2,68

1,743

2,573

0,5298


Хлорид (по Cl)

2566,244

1588,6

2172,601

1094,899


ХПК

30

28,1

39,4

24,6


Цинк

5,34

0,537

5,2285

0,238

      Данные по концентрациям, валовым сбросам наиболее характерных загрязняющих веществ по предприятиям приведены в таблице 3.13. Показатели сбросов зависят от притока карьерных вод и их качественного состава.

      Виды и концентрация загрязняющих веществ в сточных водах зависят от состава сырья и применяемых технологических реагентов.

      Загрязняющие вещества в рудничных водах: хлориды, сульфаты, железо – связаны с высокой минерализацией дренажных палеозойских вод в карьерах. Следует отметить, что высокие концентрации хлоридов и сульфатов характерны так же и для поверхностных вод Северного Казахстана, что не связано с производственной деятельностью предприятий, а является природным фактором.

3.2. Подземная добыча руд цветных металлов (включая драгоценные)

      Подземная разработка месторождений руд цветных металлов различных форм, мощности, углов падения, на разных глубинах осуществляется с использованием подземных горных выработок под толщей перекрывающих пород.

      Подземная разработка месторождений состоит из трех стадий: вскрытие, подготовка и очистная выемка, которые выполняются последовательно или совмещенно во времени и пространстве с целью обеспечения производства достаточными запасами вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов полезного ископаемого. Планомерная и эффективная разработка месторождения возможна при условии строгой увязки во времени и пространстве вскрытия, подготовки и очистной выемки, и при обеспеченности рудника достаточными запасами вскрытого, подготовленного и готового к выемке полезного ископаемого.

      Подземная разработка месторождений руд цветных металлов влияет на атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, геологическую среду, отчуждение земель. Масштабы и значение этих воздействий на окружающую среду зависят от размера и интенсивности горнодобывающей деятельности в сочетании с топографией и климатическими условиями района, особенностями залегания месторождения, методами добычи, сельскохозяйственной деятельностью в регионе, наличием лесных заповедников и т. д [22].

      Интенсивное пыле- и газообразование происходит во время следующих процессов: бурение шпуров и скважин, взрывание и погрузка взорванной горной массы, транспортировка, погрузка и перегрузка сырой руды и породы, грохочение, дробление, работа проходческих, добычных и прочих машин и механизмов. Однако, подвергаясь процессу пылеподавления и гидрообеспыливания и проходя по горным выработкам, запыленный воздух почти полностью самоочищается. Исходящий воздух может иметь потенциальные выбросы твердых частиц, окиси углерода, оксидов азота и ЛОС. Общие методы для сведения к минимуму выбросов твердых частиц включают: использование туманообразователей, орошение горной массы, распыление воды для поддержания достаточного увлажнения; использование экологически приемлемых химических аэрозолей для стабилизации поверхностей. В процессе отвалообразования рекомендованы: рекультивация участков, которые не будут нарушены в будущем; покрытие самосвалов или железнодорожных вагонов для сведения к минимуму выбросов во время транспортировки материала; установление ограничения скорости на грунтовых поверхностях, чтобы свести к минимуму выбросы пыли при движении транспортных средств, учитывая местные погодные условия.

      Основной фактор воздействия на водную среду – сброс шахтных вод, загрязненных взвешенными частицами и растворенными химическими веществами, и естественный сток с породных и рудных отвалов, где возможно бесконтрольное распространение инфильтрующихся вод. Кроме того, в подземных условиях загрязняются дренируемые грунтовые воды, а при откачке шахтной воды образуются депрессионные воронки, радиус которых может достигать десятков километров.

      Шахтный откачиваемый объем довольно стабильный. Количество воды обычно не меняется, но возможны сезонные всплески в период обильных осадков и снеготаяния. Вода может содержать остатки взрывчатых веществ, твердых частиц, растворимые соединения металлов и может иметь низкий pH. Потенциально не исключено присутствие нефтепродуктов, обезжиривающих и моющих средств и других вредных веществ, которые могут повлиять на качество воды и водные экосистемы. Все предприятия с подземной добычей цветных руд обязаны осуществлять очистку шахтных и сточных вод. Следовательно, устройство оборотных систем водоснабжения, ликвидация отвалов, сокращение поступления примесей в сточные воды путем совершенствования технологических процессов являются первоочередными задачами комплекса мероприятий, предупреждающих загрязнение водотоков и водоемов сточными водами.

      Горный и земельный отвод с поверхностным комплексом зданий и сооружений, отвалы, очистные сооружения и прочее занимают значительные территории, которые используются продолжительное время. Подземная добыча вследствие извлечения руды и вмещающих пород сопровождается плавным или интенсивным (редко) сдвижением горного массива. В большинстве случаев эти процессы являются причиной деформации участков земной поверхности. На таких участках образуются воронки обрушения, происходят оползни, обвалы. Однако добыча руды подземным способом требует существенно меньшего отчуждения земель и не вызывает столь значительных нарушений и изменений инфраструктуры и ландшафтов, как открытые горные работы. Кроме того, объемы размещаемых на постоянное хранение пустых пород можно уменьшить, используя для заполнения подземных пустот рудника и воронок обрушения на поверхности. Маркшейдерскими службами каждого предприятия в обязательном порядке производится контроль образования подземного выработанного пространства, а также совместно с экологическими и специализированными подразделениями и организациями осуществляется мониторинг влияния его на окружающую среду.

      При подземной добыче руд цветных металлов (включая драгоценные) на предприятиях могут использоваться следующие энергетические ресурсы:

      моторное топливо (дизельное топливо);

      электрическая энергия;

      тепловая энергия.

      В виду того, что на предприятиях в большей степени не налажен раздельный учет потребляемых энергетических ресурсов по технологическим переделам, были рассмотрены укрупненные показатели потребления ТЭР и удельных расходов на производимую продукцию.

      В таблице 3.14 представлены текущие объемы потребления энергетических ресурсов, применяемых при подземной добыче руд цветных металлов.

      В качестве удельных расходов потребления ресурсов определено потребление ресурсов на тонну добытой руды.

      Таблица 3.14. Текущие объемы потребления энергетических ресурсов

№ п/п

Наименование объекта

Потребляемый ресурс

Целевое назначение использования

Годовое потребление, т у.т

Удельное потребление, т у.т./т


1

2

3

4

5

4


B5

Электрическая энергия

Добыча

15 103,369

0,00293 – 0,00465


B6

10 433,569

0,00118 – 0,00208


B7

10 549,650

0,00176 – 0,00205


B8

312,920

0,00020 – 0,00021


B9

102,665

0,00003 – 0,00003


B10

6 683,290

0,00167 – 0,00190


B11

97,774

0,00016 – 0,00062


B12

1 697,951

0,00100 – 0,00104


B13

1 697,951

0,00261 – 0,00302


D2

2 063,152

0,00088 – 0,00105


D3 – D5

1 515,729

0,00051 – 0,00054


F1

2 564,270

0,00436 – 0,00636


H1

1 482,839

0,00429 – 0,00635


H2

1 299,852

0,00485 – 0,00743


H3

804,752

0,00321 – 0,00619


B7

Моторное топливо

Добыча

47 605,714

0,00793 – 0,00923


B9

102,665

0,00003


B10

1 717,669

0,00043 – 0,00049


B11

423,765

0,00071 – 0,00270


B12

2 106,642

0,00124 – 0,00129


B13

933,293

0,00144 – 0,00166


D2

1 527,234

0,00065 – 0,00077


F1

224,776

0,00038 – 0,00056


H1

343,743

0,00100 – 0,00147


H2

926,157

0,00346 – 0,00530


H3

95,725

0,00038 – 0,00074

      Из представленной таблицы видно, что удельный расход электрической энергии на добытую подземным способом руду может варьироваться в пределах от 0,00003 до 0,00743 т у.т. на тонну добытой подземным способом руды. Такое большое расхождение в удельных расходах связанно в первую очередь с особенностями разрабатываемых месторождений, глубиной их разработки и применяемой техники при разработке месторождения. Также на удельный расход электрической энергии могут оказывать влияние особенности учета и потребления энергетических ресурсов на различных предприятиях.

      Удельный расход моторных топлив на добытую подземным способом руду варьируется от 0,00003 до 0,00923 т у.т. на тонну добытой руды. Такое расхождение в удельных расходах на различных предприятиях связано с использованием для транспортировки автотранспорта и спецтехники, работающими на моторном топливе.

3.2.1. Вскрышные работы

      Вскрытие заключается в проведении горных выработок, открывающих доступ с поверхности к рудному телу и обеспечивающих возможность проведения подготовительных выработок.

      Вскрывающие выработки – это выработки, предназначенные для вскрытия шахтного поля, на первых и всех последующих откаточных и вентиляционных горизонтах. Проведение вскрывающих выработок называется горно-капитальными работами, а сами выработки – капитальными. К вскрывающим выработкам относятся: вертикальные и наклонные стволы, штольни, квершлаги, околоствольные дворы, капитальные рудоспуски и породоспуски, шурфы, автомобильные съезды и уклоны, обслуживающие основные горизонты и т. д.

      Вскрывающие выработки по расположению относительно земной поверхности подразделяются на 2 группы [23]:

      основные - имеющие непосредственный выход на земную поверхность;

      подземные - не имеющие непосредственного выхода на поверхность.

      По выполняемым функциям вскрывающие выработки подразделяются на:

      главные – служащие для транспортировки и подъема руды;

      вспомогательные – все остальные выработки.

      К основным главным вскрывающим выработкам относятся: вертикальные и наклонные шахтные стволы, штольни, автомобильные съезды, выполняющие основные функции по подъему или транспортировке полезного ископаемого, а к основным вспомогательным – вертикальные и наклонные стволы, штольни, предназначенные для вентиляции, передвижения людей, доставке материалов и т. д. К подземным главным вскрывающим выработкам относятся слепые вертикальные и наклонные стволы, этажные квершлаги, автомобильные съезды и транспортные уклоны, служащие для транспортирования и подъема руды.

      Главные вскрывающие выработки служат для транспортирования руды (сырой) и пустой породы на поверхность, вентиляции, перемещения людей, доставки материалов и оборудования. Данные выработки проходят по месторождению, по пустым породам со стороны лежачего либо висячего бока или с флангов, по пустым породам и руде, пересекая рудное тело.

      К подземным вспомогательным вскрывающим выработкам относятся: околоствольные выработки (околоствольные дворы, насосные камеры, водосборники, камеры электроподстанций, обгонные и соединительные выработки), подземные бункера, дозаторные камеры и камеры дробильных установок, капитальные рудоспуски и породоспуски, камерные выработки специального назначения (камеры подъемных машин, электровозное депо, ремонтные и заправочные пункты, склады любого назначения, камеры ожидания, медпункты и т.д.), специальные закладочные, вентиляционные, дренажные и водоотливные выработки, уклоны по доставке самоходного и другого оборудования с основного горизонта на подэтажные горизонты, все выработки концентрационного горизонта. Вспомогательные выработки служат для вентиляции, доставки оборудования, а также в качестве дополнительного выхода на поверхность и других целей.

      Форма, размеры, способы проведения, крепления вскрывающих выработок зависят от срока их службы, оптимальной работы транспорта, безопасности передвижения людей, доставки материалов и оборудования, а также пропуска необходимого количества воздуха [16].

      В зависимости от места расположения главных вскрывающих выработок способы вскрытия месторождения разделяют на простые и комбинированные. Существует достаточное разнообразие простых и комбинированных способов вскрытия (таблица 3.15).

      К простым способам относятся вскрытия: вертикальным шахтным стволом по рудному телу, по породам лежачего бока, по породам висячего бока; наклонным шахтным стволом по породам лежачего бока и на флангах месторождения; вскрытие штольней по рудному телу, по породам лежачего бока, по породам висячего бока. Сущность простых способов вскрытия состоит в том, что вскрытие месторождения производится главной вскрывающей выработкой на всю глубину разработки.

      Комбинированные способы сочетают два или более способа вскрытия, например, вертикальный шахтный ствол с поверхности с переходом в вертикальный слепой ствол, вертикальный шахтный ствол с поверхности с переходом в наклонный слепой ствол, штольня с переходом в вертикальный слепой ствол, штольня с переходом в слепой наклонный ствол. Сущность комбинированных способов вскрытия заключается в том, что верхнюю часть месторождения вскрывают одной главной выработкой, а нижнюю – другой с выдачей руды на поверхность последовательно по обеим главным выработкам [23].

      Таблица 3.15. Классификация способов вскрытия рудных месторождений

№ п/п

Способ вскрытия

Группа способа вскрытия

Схема вскрытия


1

2

3

4

1

Простой

Вертикальным
стволом

Вертикальным стволом, расположенным в лежачем боку залежи

Вертикальным стволом, расположенным в висячем боку залежи

Вертикальным стволом, пересекающим залежь

Вертикальным стволом с концентрационными горизонтами

Наклонным
стволом

Наклонным конвейерным стволом, расположенным в лежачем боку залежи

Наклонным скиповым стволом, расположенным в лежачем боку залежи

Наклонным стволом по месторождению

Автомобильным съездом или уклоном

Автомобильным съездом или уклоном, пройденным в лежачем боку или на фланге залежи

Штольней

Штольней расположенной в лежачем боку залежи

Штольней расположенной в висячем боку залежи

2

Комбинированный

Вертикальным стволом и вертикальным слепым стволом

Вертикальным стволом с поверхности с переходом в вертикальный слепой ствол

Вертикальным стволом и наклонным слепым стволом

Вертикальным стволом с поверхности с переходом в наклонный слепой ствол

Наклонным стволом и наклонным слепым стволом

Вскрытие наклонным стволом с поверхности с переходом в наклонный слепой ствол

Штольней и вертикальным слепым стволом

Штольней с переходом в вертикальные слепые стволы

Штольней и наклонным слепым стволом

Штольней с переходом в наклонные слепые стволы

      Целесообразность вариантов вскрытия оценивают путем технико-экономического сравнения. Выбирается тот, при котором обеспечивается наибольшая безопасность работ и меньшие затраты [24].

      Вскрытие запасов шахтного поля В8 осуществляется двумя существующими выездными траншеями, двумя центральными (доставочно-транспортным и конвейерным) уклонами, двумя фланговыми вентиляционными уклонами, тремя вентиляционными восстающими, существующим стволом "вентиляционный вспомогательный 1" и проектируемыми стволами "воздухоподающий-клетевой" и "вентиляционный вспомогательный 2".

      Подземная добыча на руднике I1 ведется из трех рудных зон через четыре наклонно-транспортных съезда. Дополнительные два ствола предназначены только для аварийного доступа.

      В настоящее время месторождение вскрыто с поверхности двумя автотранспортными уклонами РЭУ 1 - пройденными до отм. -217 м, РЭУ 2 -пройденными до отм. -160 м, лифтовым подъемником "Алимак" (ВХЛВ - №1) с уровня отметки штольни №2 до горизонта +40 м, лифтовым подъемником "Алимак" (ВХЛВ - №2), пройденным с горизонта +28 м до горизонта -120 м, ходовое отделение ВХВ с отм. -160 м на отм. -120 м, ходовое отделение ВХВ с отм. -120 м на отм. -80 м.

      На сегодняшний день транспортный уклон 3, проектируемый с поверхности до горизонта -100 м, пройден с поверхности на расстояние по вертикали около 31 м.

      Проходка на шахте I1 осуществляется с помощью современных электрогидравлических одностреловых и двухстреловых самоходных буровых установок для бурения скважин, ПДМ для выемки горной массы и самосвалов с шарнирно-сочлененной рамой для вывоза руды на поверхность.

3.2.2. Подготовка

      Способы подготовки основных горизонтов определяются технико-экономическим сравнением возможных вариантов, учитывающих геологические, технические, технологические и экономические факторы и зависят от характера рудного тела – его мощности и угла падения, от физико-механических свойств руды и вмещающих пород, принятого порядка очистной выемки в этаже, от способа транспортирования полезного ископаемого.

      Назначение подготовительных выработок заключается в следующем:

      оконтуривание (выделение) этажа, шахтного поля, блоков или панелей;

      создание связи блока (панели) с общерудничной транспортной сетью;

      обеспечение эффективного проветривания рабочих мест;

      обеспечение свободного доступа в забои и аварийного выхода из них, снабжение забоев оборудованием, материалами, энергией, высокопроизводительная выдача из них добытой руды.

      Подготовка рудных месторождений к очистным работам включает проведение подготовительно-нарезных выработок. Подготовительные работы – проведение подготовительных выработок с одной плоскостью обнажения, которые разделяют шахтное поле или его часть на отдельные выемочные блоки (панели) с целью обеспечения транспорта материалов и руды, вентиляции, нарезных и очистных работ.

      Принятый способ подготовки, расположение и размеры подготовительных выработок должны обеспечивать: безопасное производство очистных работ, эффективное проветривание очистных забоев, своевременную подготовку этажей и блоков для сохранения постоянного резерва подготовленных и готовых к выемке запасов руды с определенным средним содержанием полезных компонентов, удобные и безопасные условия передвижения людей, доставку материалов и оборудования по выработкам, минимальные потери руды в целиках, предохраняющих подготовительные выработки, удобные и производительные способы доставки руды, погрузки и откатки, минимальные расходы на поддержание выработок и ремонт крепи.

      Проведение горных выработок, в зависимости от их назначения, горно-геологических и гидрологических условий, могут осуществляться различными способами. Выбор способа и оборудования для проведения выработок зависит как от размеров их поперечных сечений, устанавливаемых в зависимости от назначения выработки, так и от крепости и устойчивости горных пород. В настоящее время при подземной разработке рудных месторождений наиболее широкое распространение получили два способа проведения горных выработок: буровзрывной и комбайновый [23].

      Таблица 3.16. Классификация способов и схем подготовки рудных месторождений

№ п/п

Способ
подготовки

Угол падения залежи, a, град

Схема подготовки

Мощность залежи, т, м

1

2

3

4

5

1

Погоризонтный

< 15

Главными и выемочными штреками с отработкой заходками

< 3

Главными и выемочными штреками с отработкой лавами

2

Панельный

< 15

Панельно-столбовая с отработкой заходками

< 3

Панельно-столбовая с отработкой лавами

Панельно-камерная с расположением камер между главными штреками

< 30

Панельно-камерная с расположением камер между панельными штреками

3

Этажный

> 15

Рудным штреком

< 8

Полевым штреком

8 - 12

Рудным и полевым штреками с диагональными заездами

10 - 18

Рудным и полевым штреками с кольцевыми заездами

10 - 18

Рудным штреком и тупиковыми ортами

15 - 40

Полевым штреком лежачего бока и тупиковыми ортами

15 - 40

Полевым штреком висячего бока и тупиковыми ортами

15 - 40

Полевыми штреками лежачего и висячего боков и кольцевыми ортами

> 40

      В рамках подготовки создаются коммуникации и магистрали для вентиляции, канализации электроэнергии, передвижения людей и транспортирования грузов.

      Подготовленные запасы руды – запасы выемочных участков, в которых полностью пройдены подготовительные выработки, предусмотренные принятой системой разработки.

      Для разделения шахтного поля на этажи используют подготовительные выработки основного горизонта – откаточные штреки и орты, а разделение этажа на отдельные выемочные участки – блоки используют восстающие. В некоторых случаях этажи делят по высоте на подэтажи. Высота этажа составляет 50–100 м (редко более) в зависимости от горно-геологических условий и технологии добычи [16].

      При большой мощности рудных тел в породах лежачего бока проходят полевые восстающие, соединяющие полевые этажные штреки. Помимо этого, проходят вспомогательные восстающие у контакта висячего бока или восстающие, пересекающие рудное тело.

      Для передвижения механизмов на участках очистной выемки используют систему горизонтальных выработок откаточного и вентиляционного горизонтов, восстающих и рудоспусков, при подготовке наклонными съездами используют съезды спиральной или иной формы и рудоспуски, сбитые с подэтажами.

      По расположению подготовительных выработок относительно рудного тела подготовка месторождений может быть рудной, полевой и смешанной.

      При большой мощности рудных тел в породах лежачего бока проходят полевые восстающие, соединяющие полевые этажные штреки. Помимо этого, проходят вспомогательные восстающие у контакта висячего бока или восстающие, пересекающие рудное тело.

      Отрезные, рудоспускные, вентиляционно-ходовые, восстающие между подэтажами и дучки проходят буровзрывным способом секционного взрывания скважин, шпуровым или бурением (расширением) скважин большого диаметра. Наибольшее распространение способ проходки восстающих секционным взрыванием получил при оформлении отрезных восстающих или щелей при этажной и подэтажной отбойке руд. Часто проходка восстающих секционным взрыванием осложняется тектоникой и проявлениями горного давления.

      Проходка восстающих выработок – один из трудоемких и опасных процессов. Для механизации процессов проходки выработок с углом наклона 60 – 90 ° применяют комплексы КПВ. Данный способ широко применяется на шахтах В3-В15, D1, D2. Полок перемещается по монорельсу с помощью приводных звездочек. Бурение с полков осуществляется перфораторами. Однако способ не исключает главного недостатка пребывания проходчиков в опасных условиях и в последнее время от него уходят к более безопасным способам.





      Рисунок 3.11. Комплекс проходческий КПВ-4А

      Способ проходки бурением и расширением вертикальных и наклонных скважин использованием буровых станков – безлюдный и один из самых перспективных. Скорость проходки восстающих увеличивается по сравнению с буровзрывными способами в разы. Станки этого типа предназначены для проведения вертикальных и наклонных выработок диаметром до 3 м, до 100 м в длину и под углом до 70 ° в породах с коэффициентом крепости до 12 по Протодьяконову, однако применяется и в более крепких породах. Применяют также станки для проходки восстающих снизу-вверх сплошным забоем или в две стадии с первоначальным бурением опережающей скважины. По такому принципу комбайны 2КВ, "Robbins" фирмы "Atlas Copco" (Швеция) и "Rhino" фирмы "TRB-Raise Borers" (Финляндия) [25].

      Горные выработки, проводимые в уже подготовленных участках с одной или двумя плоскостями обнажения в пределах добычных блоков и необходимые для производства очистных (добычных) работ из этих участков, принято называть нарезными выработками, а выполняемые при их проведении работы – нарезными работами. Главной целью этих работ является создание выемочных участков, подэтажных горизонтов, отрезных щелей, выработок подсечки и т. д. После завершения нарезных работ блок считается подготовленным к очистным работам.

      Количество и расположение нарезных выработок в пространстве зависит от системы разработки. Нарезные выработки по назначению могут делиться на:

      буровые (буровые штреки, орты, восстающие, камеры и заходки);

      выпускные (воронки, траншеи, дучки, погрузочные заезды и т. д.);

      доставочные (рудоспуски, скреперные штреки или орты, ниши для питателей, конвейерные выработки и т. д.);

      подсечные и отрезные (отрезные щели и восстающие, подсечные штреки или орты, и т. д.);

      вентиляционные (вентиляционные штреки, орты, восстающие, сбойки и т. д.);

      соединительные (ходки, материально-ходовые выработки и т. д.);

      выработки для управления горным давлением (используются при производстве закладочных работ и обрушении вмещающих пород и руды).

      Нарезные выработки проходят в пределах блоков, панелей непосредственно для очистной выемки:

      подэтажные горизонтальные выработки разделяют блок на отдельные выемочные подэтажи;

      выработки горизонта скреперования – штреки или орты – служат для доставки отбитой руды до выработок основного горизонта, а также для вторичного ее дробления;

      выработки горизонта грохочения – камеры, штреки, орты – служат для вторичного дробления руды и перепуска руды на основной горизонт;

      выработки горизонта подсечки служат для подрезки массива руды в днище блока;

      отрезные восстающие служат для отрезки массива руды в заданном месте блока;

      щели, ходки, сбойки и ряд других выработок обеспечивают оптимальное развитие работ.

      Для нарезки днища блоков используют самоходные буровые установки и ПДМ или перфораторы на пневмоподдержке и скреперные установки различных модификаций.

      Готовые к выемке – запасы руды подготовленных выемочных участков, в которых полностью пройдены нарезные выработки, необходимые для производства очистной выемки.

      Создание и постоянное сохранение резерва вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов необходимо для того, чтобы:

      планомерно и своевременно по мере отработки одних участков месторождения развивать добычу руды на других участках в необходимом количестве;

      иметь запас времени для эксплуатационной разведки и дренажа вводимых в эксплуатацию частей месторождения;

      поддерживать равномерное содержание полезных компонентов в руде, направляемой на переработку, путем планомерного ввода в очистную выемку участков месторождения с различным составом руды;

      иметь резервные участки на случай временного прекращения работ по вскрытию и подготовке или необходимости увеличения добычи руды сверхустановленного плана.

3.2.3. Системы разработки

      Система разработки рудных месторождений подземным способом – порядок и технология очистной выемки руды, определяющие совокупность конструктивных элементов выемочного участка, технологических процессов и способ управления горным давлением, увязанных во времени и пространстве.

      Во всем многообразии систем каждой системе присущи: конструктивные характеристики, порядок очистной выемки, технология очистной выемки.

      В качестве единой классификации систем подземной разработки рудных месторождений устанавливается классификация, в основу которой положен способ управления горным давлением [26].

      Таблица 3.17. Единая классификация систем подземной разработки рудных месторождений

№ п/п

Номер класса

Наименование класса

Системы


1

2

3

4

1

I

Системы с открытым выработанным пространством

Сплошные системы
Камерно-столбовые системы
Потолкоуступные системы
Системы с доставкой руды силой взрыва
Системы с подэтажной отбойкой
Этажно-камерные системы

2

II

Системы с магазинированием руды

Системы с магазинированием руды блоками
Системы с магазинированием и отбойкой руды глубокими скважинами

3

III

Системы с закладкой

Сплошные системы с однослойной выемкой и закладкой
Системы разработки горизонтальными слоями с закладкой
Столбовые системы с однослойной выемкой и закладкой
Системы с камерной выемкой и закладкой

4

IV

Системы с креплением

Системы с распорной крепью
Системы с крепежными рамами
Сплошные системы с однослойной выемкой и креплением
Столбовые системы с однослойной выемкой и креплением

5

V

Системы с обрушением

Системы слоевого обрушения
Системы подэтажного обрушения
Системы этажного обрушения
Столбовые системы с обрушением налегающих пород

      Очистная выемка при любой системе разработки представляет собой производственную стадию, которая включает совокупность взаимосвязанных и следующих в определенной последовательности друг за другом комплексов рабочих процессов и операций, классификация которых представлена на рисунке 3.12: отбойка руды – отделение ее от массива, доставка руды – перемещение отбитой руды от забоя до откаточного горизонта. Составной частью этой операции являются выпуск и погрузка руды, поддержание выработанного пространства [27].

     


      Рисунок 3.12. Классификация комплекса рабочих процессов при производственной стадии очистных работ

      Система разработки месторождения D3 – подэтажно-камерная выемка с твердеющей закладкой выработанного пространства. Для условий разработки месторождения В8 принята панельно-столбовая система разработки с разделением рудных тел на панели – выемочные единицы. Годовая производительность очистной панели изменяется от 150 до 550 тыс. тонн в зависимости от мощности отработки рудных тел. На объекте В9 была принята панельно-столбовая система разработки с последующей выемкой целиков и погашением пустот. На руднике В13 применяется система разработки подэтажным обрушением. Высота подэтажа между горизонтами составляет 12 – 20 метров.

3.2.4. Крепление выработок

      Крепление горных выработок – один из основных рабочих процессов при проведении горных выработок, представляет собой совокупность операций по возведению крепи, возводимой в подземных горных выработках с целью предотвращения обрушения окружающего массива горных пород и сохранения необходимых размеров поперечного сечения выработок.

      К горной крепи предъявляют следующие требования: крепь должна выдерживать приходящуюся на нее нагрузку, сохранять свое первоначальное положение, обеспечивать рабочее состояние выработки и безопасные условия эксплуатации в течение всего срока службы, быть простой в монтаже, воспринимать без опасных деформаций многократное воздействие взрывных работ, занимать в выработке как можно меньше места, не мешать выполнению рабочих процессов, не оказывать большого сопротивления движению воздушной струи и быть безопасной в пожарном отношении [27].

      Факторами, определяющими форму поперечного сечения выработки, являются: физико-механические свойства горных пород, назначение и срок службы выработки, материал крепи, положение выработки в пространстве, размеры поперечного сечения выработки, величина и направление горного давления. Форма поперечного сечения выработки определяется удобством ее эксплуатации, материалом и конструкцией крепи, которые в свою очередь должны обеспечить устойчивое ее состояние в течение всего срока службы при минимальных затратах.

      По характеру работы различают крепи: жесткая, податливая, шарнирная, комбинированная; по сроку службы: постоянная и временная; по форме сечения выработок: трапециевидная, арочная, кольцевая, эллиптическая, полигональная, сводчатой формы; по виду выработки – для горизонтальных, наклонных и вертикальных горных выработок.

      Для крепления капитальных выработок с большим сроком службы применяют крепи: бетонные, железобетонные, сборные металлические и железобетонные (тюбинги), металлические рамы и др., воспринимающие нагрузку в пределах упругих деформаций без изменения формы и размеров.

      В настоящее время широкое распространение для крепления горных выработок получили облегченные (упрочняющие) виды крепи: анкерная, набрызгбетонная и комбинированная – анкера с сеткой, анкера и набрызг-бетон, анкера с сеткой и набрызг-бетонном. Эти виды крепей в подавляющем большинстве применяются на всех рудниках нашей страны при проведении горных выработок.

а

б


     


      а – анкера в сочетании с металлической сеткой, б – анкера в сочетании с набрызг-бетонном

      Рисунок 3.13. Конструкция комбинированного крепления горных выработок

      Устойчивость руды и вмещающих пород подземных рудников предприятия В позволяют вести проходку горизонтальных выработок без крепления или с комбинированным креплением (железобетонными штангами с набрызг-бетоном). В случае ухудшения горно-геологических условий, при проходке применяется бетонное крепление. Соотношение видов крепления принимается: без крепления – 30 %, комбинированное крепление – 65 %, бетонное крепление – 5 %.

      Сопряжение горизонтальных выработок, а также камерные выработки крепятся бетоном, а в крепких и устойчивых породах – железобетонными (сталеполимерными) штангами с последующим покрытием набрызг-бетоном. Вентиляционные восстающие проходятся прямоугольным сечением. В случае ухудшения горно-геологических условий осуществляется крепление восстающих по всему периметру.

      Крепление горных выработок на рудниках В5, В6, В7 производится в соответствии с действующими "Методическими указаниями по выбору и применению штанговой и набрызг-бетонной и комбинированной крепей".

      Согласно методическим указаниям целесообразность и параметры крепления пород штангами, набрызг-бетоном или комбинированной крепью определяется степенью устойчивости пород. На месторождении принята следующая классификация пород по группам устойчивости:

      I группа – устойчивые: серые безрудные крупно- и среднезернистые песчаники мощностью 2,5 м и более метров со слабо выраженной трещиноватостью;

      II группа – средней устойчивости: серые слабо-трещиноватые песчаники мощностью от 1,5 м до 2,5 м;

      III группа – средней устойчивости: серые песчаники c пропластками красноцветных пород и внутриформационных конгломератов, а также породы, подверженные выветриванию и склонные к интенсивному расслоению (красные песчаники, алевролиты, аргиллиты, внутриформационные конгломераты).

      При очистных работах породы третьей группы крепятся комбинированной крепью (штанги и набрызгбетон) в камерах, по которым проходит трасса движения людей и механизмов, а также в камерах с мелко-блочным строением непосредственной кровли при размере структурного блока меньше 0,4 м. Необходимость торкретирования кровли в очистных камерах определяется паспортом крепления и управления кровлей, утвержденным главным инженером рудника.

      Кровля камер, представленная породами второй группы устойчивости, крепится штангами. Торкретирование кровли, представленной породами второй группы устойчивости, производится в очистных камерах на участках, где планируется почвоуступная выемка руды. Торкретирование кровли может производиться после отработки верхней подсечки в панели (блоке) и должно быть выполнено не позже, чем за месяц до начала отработки уступа. Необходимость торкретирования пород II группы устойчивости, в случаях, непредусмотренных данной методикой, определяется паспортом крепления, утвержденным главным инженером рудника.

      Кровля очистных камер, представленная породами I группы, не крепится.

      Горнопроходческие выработки, пройденные в породах:

      III группы крепятся комбинированной крепью;

      II группы крепятся штанговой крепью и набрызг-бетоном только на сопряжениях и разминовках, а также при проведении камерных выработок, шириной более 5 м;

      I группы не крепятся.

      Отработка жил на объектах Н1, Н2 и Н3 производится с распорной крепью и оставлением регулярных или нерегулярных рудных целиков, которые затем отрабатываются по спец проекту в отступающем порядке. Выработки для работы самоходного транспорта на объектах Н1, Н2 и Н3 в основном крепятся штанговой крепью СЗА. При ослабленных породах или имеющихся нарушениях горных пород устанавливают податливую металлическую крепь из спец. профиля СВП27 с перекрытием кровли железобетонными затяжками или деревом между рамами. При проходке выработок на жильных месторождениях устанавливаются штанги СЗА. Может устанавливаться деревянная крепь (неполный дверной оклад) рамами или устанавливаются подхваты и затягивается кровля накатником в сплошную с затяжкой бортов выработки на 2/3 или всю высоту выработки. Для установки деревянной крепи используется лес Ø180- 240 мм, а для затяжки бортов выработки используется однорез или доска t= 40-60 мм. При подготовке очистного блока к отработке производится крепление очистного пространства в подсечной выработке.

      Для повышения безопасности, увеличения производительности и уменьшения трудоемкости при установке анкерного крепления и нанесения набрызг-бетона на кровлю и бока горной выработке используются специальные машины для крепления (рис. 3.14), которые механизируют операцию по установке анкеров.

а


б


      а - DL420-10 и нанесения набрызг-бетона, б - Spraymec 6050WР

      Рисунок 3.14. Внешний вид машин для крепления выработок анкерами

      Стабильность выработок на шахте I1 поддерживается за счет крепления кровли (фрикционные анкеры, сетки, торкретирование), кроме того, оставляются поддерживающие колонны из неизвлекаемой руды (подлежащей или не подлежащей извлечению в будущем), а также проводится засыпка отработанного пространства пустой породой по необходимости.

3.2.5. Отбойка и дробление руды

      Отбойкой руды называется отделение части руды от массива и дробление ее до куска определенного размера.

      При разработке мощных месторождений, сложенных слабыми или трещиноватыми минералами, способными при обнажении на достаточной площади под действием гравитации и давления налегающей толщи обрушаться, используют феномен самообрушения. Способ характеризуется высокой производительностью и дешевизной, однако условия его применения крайне ограничены.

      Взрывная отбойка менее энергоемка, чем другие способы и применяется для отбойки цветных руд средней и высокой крепости, отбойку ведут с помощью зарядов ВВ в шпурах, взрывных скважинах и минных выработках. На сегодняшний день этот способ является основным. Взрывной способ разрушения основан на применении взрывчатых веществ, при быстротечном разложении которых освобождающаяся энергия взрыва отделяет от массива и осуществляет дробление горной массы.

      Взрывные скважины бурят вертикальными, наклонными и горизонтальными так, чтобы руда перемещалась в сторону обнаженной поверхности.

      Для бурения взрывных скважин и шпуров на рудниках Республики Казахстан используют разнообразные буровые перфораторы ПТ и ПП и буровые станки Sandvik, Epiroc, Cat, Tamrock.

      Таблица 3.18. Общие сведения о типах применяемого оборудования на рудниках и шахтах по добыче руд цветных металлов (включая драгоценные)

№ п/п

Наименование структурного
подразделения

Оборудование для бурения скважин и шпуров

1

2

3

1

B5

Minimatiс

2

B6

3

B7

4

B8

Sandvik DD 420-60, Minimatic, RDH Drillmaster 200, RDH Drillmaster 150LP, Sandvik DL 420-10 (Solo 7-10), Sandvik DD 410-40, Sandvik DS 210L, Sandvik DS 510, Boltmaster 150LP

5

B9

Paramatic

6

B10

Monomatic

7

B11

SОLO-5-5F

8

B13

Rhino-2007DC, Sandvik DD410-40

9

D1

Rocket Boomer 281, УБШ-207, КС-50, SOLO 1L

10

H1

ПТ 36, ПТ-48, ПП-63, БП-100М, Solo DL 210-5,
Bommer T-1D

11

H2

12

H3

      Применяются каретки и установки добычного бурения, буровые станки с пневматическим или гидравлическим приводом, с электродвигателем, ДВС, дизель-электрическим приводом, самоходные, передвижные на специальных тележках. Бурильные машины с пневматическими двигателями необходимо обеспечивать сжатым воздухом, подаваемым от компрессора по воздуховодам, бурильные машины с электродвигателями снабжаются электроэнергией по кабелям, бурильные машины с ДВС, как правило, потребляют дизельное топливо.

      Расположение скважины может быть параллельным, параллельно-сближенным, веерным. Для размещения зарядов ВВ до недавнего времени самыми распространенными были скважины диаметром 105–110 мм, которые бурят станками с погружными пневмоударниками производства ближнего зарубежья. В последнее время для подготовки массива к обрушению значительную долю буровых работ производят самоходным импортным оборудованием с диаметром скважин 89–102 мм.

а


б


в


г


      а – БП-100, б – Sandvik DD-210V и телескопных перфораторов в – ПТ-38; г – ПТ-48

      Рисунок 3.15. Внешний вид буровых станков, применяемых на рудниках

      По условиям технологического процесса отбитая руда должна иметь куски определенной крупности. Размеры максимально допустимого куска во взорванной горной массе определяются параметрами транспортных средств, дробилок и других приемных устройств, а также условиями работы оборудования. Максимально допустимый размер кусков обычно принимают от 300–400 до 800–1000 мм, при отбойке руды взрывным способом образуется некоторое количество некондиционных кусков – негабаритов. Для дробления негабарита применяют взрывчатые вещества или механические устройства (дробилки, бутобои) [22].

      Для улучшения дробления руды и снижения сейсмического эффекта необходимо использовать дифференцированное распределение ВВ в рудном массиве (геометрию расположения вееров и пучков скважин) и короткозамедленное взрывание зарядов, например, с интервалами: 25, 50, 75, 100 и 150 мс [19].

      Как правило, рудные шахты не относятся к опасным по газу и пыли, на них широко применяются промышленные ВВ для подземных горных работ, отличительной полосой которых является красный цвет оболочки патронов или ярлыков. Распространены аммиачно-селитренные гранулированные, порошкообразные и эмульсионные ВВ.

      Аммиачно-селитренные ВВ – механические смеси аммиачной селитры с нитросоединениями или с горючими и разрыхляющими добавками: аммониты, аммоналы, динамоны. Широко применяются: граммониты, гранулиты, аммониты №6ЖВ, игданиты, эмульсионные ВВ. В связи с гигроскопичностью аммиачно-селитренных ВВ возникает необходимость в придании им свойства водоустойчивости, которое достигается введением в готовый состав ВВ или в аммиачную селитру небольшого количества специальных добавок. Сорта ВВ, изготовленные из водоустойчивой аммиачной селитры, имеют марку ЖВ.

      К водоустойчивым ВВ относятся: аммониты № 6ЖВ, а также тротил и другие нитросоединения. Для подземных работ применяют ВВ только с кислородным балансом, близким к нулевому (±3 %), при взрывании ВВ по максимуму должно быть сокращено образование оксида углерода СО и оксидов азота NO, NO2, N2О3 и прочих вредных газов.

      Таблица 3.19. Взрывчатые вещества, используемые на действующих рудниках по добыче руд цветных металлов в Республике Казахстан

№ п/п

Наименование
структурного подразделения

Взрывчатое вещество (ВВ)

Химический состав, %


1

2

3

4

1

B5

Гранулит А-6

Гранулированная аммиачная селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) до 90 % дизельное масло 4 % и алюминиевый порошок 6 %

2

B6

3

B7

4

B8

Гранулит А-6,
Игдарин

Гранулированная аммиачная селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) 80 % и водомасляная эмульсия 20–40 %
Гранулированная аммиачная селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) 95 % и дизельное топливо 5 %

5

B9

Rioxam; Аммонал

Пористая аммиачная селитра (NH4 NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) дизельное масло и алюминиевый порошок.
Аммиачная селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) 80,5 %, тротил 15 %, алюминиевая пудра 4,5 %.

6

B10

МАНФО

Аммиачная селитра (NH4 NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) 92 % дизельное масло 4 % и алюминиевый порошок 4 %

7

B11

Гранулит АС-8, Гранулит А6, Аммонит 6ЖВ, Аммонал, Детонит

Гранулированная аммиачная селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) до 90 % дизельное масло 4 % и алюминиевый порошок 6 %
Аммиачная селитра водоустойчивая (NH4 NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) водоустойчивая 79 % и тротил 21 %.
Аммиачная селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) 80,5 %, тротил 15 %, алюминиевая пудра 4,5 %.
Аммиачная селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) 74–78 %, тротил 5-10 %, алюминиевая пудра 5-11 нитроглицерин и нитрогликоль 5-20 %

8

B12

9

B13

Аммонал

Аммиачная селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) 80,5 %, тротил 15 %, алюминиевая пудра 4,5 %

10

D1

Гранулит АС-8

Гранулированная аммиачная селитра (NH4 NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) до 90 % дизельное масло 4 % и алюминиевый порошок 6 %

11

D3

Аммонит 6ЖВ, Аммонал, Игданит, Гранулит АС-8

Аммиачная селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) водоустойчивая 79 % и тротил 21 %.
Аммиачная селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) 80,5 %, тротил 15 %, алюминиевая пудра 4,5 %.
Гранулированная аммиачная
селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) 95 % и дизельное топливо 5 %
Гранулированная аммиачная селитра (NH4 NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) до 90 % дизельное масло 4 % и алюминиевый порошок 6 %

12

F1

Аммонит, Сенатэл Магнум

Аммиачная селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) водоустойчивая 79 % и тротил 21 %.
Пористая аммиачная селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) дизельное масло и алюминиевый порошок

13

H1

Гранулит АС-8, Гранулит А6

Гранулированная аммиачная селитра (NH4NO3 содержание азота 34,4 % серы 14 %) до 90 % дизельное масло 4 % и алюминиевый порошок 6 % и алюминиевый порошок 15 %

14

H2

15

H3

      Для заряжания на рудниках используют специальные самоходные машины ПМЗШ-2М, ПМЗШ-5К, A64 ANFO, передвижные и переносные пневмозарядчики типа ЗП-12, ЗП-25, как правило, с пневматической подачей взрывчатых веществ [25]. При заряжании взрывчатое вещество засыпается в загрузочную емкость машины, затем поступает в питатель (барабанный, камерный или эжекторный), далее транспортируется сжатым воздухом (от шахтной пневмосети) по гибкому доставочно-зарядному шлангу в скважины или шпуры.

      Механическая отбойка применяется в основном при выемке руд и пород низкой крепости, используются самоходные комбайны с шарошечными рабочими органами. Наиболее широкое распространение при разработке цветных руд получило этажное и подэтажное обрушение с отбойкой руды глубокими скважинами.

      Интенсивное пыле- и газообразование происходит во время следующих процессов: бурения шпуров и скважин, взрывания и погрузки взорванной горной массы. Однако запыленный воздух, подвергаясь процессу пылеподавления и гидрообеспыливания и проходя по горным выработкам, почти полностью самоочищается. Пылеподавление и очистка забоя скважин от продуктов разрушения и выноса буровой мелочи осуществляется с помощью воздушно-водяной смеси, так как использование воды при пылеподавлении в технологическом процессе БВР самый эффективный и доступный способ снижения загрязнения атмосферного воздуха. Данный метод позволяет снизить объемы пыли неорганической SiO2 менее 20 % в 5–7 раз. Гидрообеспыливание для сокращения выделения и рассеивания вредных примесей при взрывных работах осуществляется с помощью водяной забойки (гидрозабойки). Гидрозабойка выполняется с использованием полиэтиленовых емкостей, наполненных водой. Применение гидрозабойки позволяет сократить объемы образующейся пыли в пылегазовом облаке в 1,5–2 раза, а объем образующихся окислов азота уменьшается на 20–30 %.

      Таблица 3.20. Выбросы пыли в атмосферный воздух (по данным КТА)

№ п/п

Наименование объекта

Валовые выбросы загрязняющих веществ, тонн

макс

мин

1

2

3

4

1

В11

155,1631

102,491312

2

H1

353,8744

282,1069

3

H3

759,9454

473,62

      Из таблицы 3.20 следует, что валовые показатели выбросов пыли при отбойке и дроблении руды в процессе добычи колеблются в пределах от 102,491312 до 759,9454 тонн, такое расхождение в валовых показателях может быть связано с проведением плановых ремонтных работ аспирационных систем, использованием разных систем пылеподавления. Данные по выбросам ЗВ в атмосферный воздух находятся в пределах нормы.

3.2.6. Доставка и выпуск руды

      Доставка руды – это перемещение руды в пределах добычного блока от места ее отбойки до места погрузки ее в транспортные средства на основном горизонте. Доставка руды во многом обусловливает уровень конечных технико-экономических показателей, степень проявлений горного давления на выработки приемного горизонта, уровень потерь и разубоживания руды особенно при системах разработки с обрушением.

      Различают доставку первичную – от забоя до места погрузки или перепуска и вторичную – по аккумулирующим выработкам. Способ доставки руды тесно связан с системой разработки и выбирается вместе с ней. В основном применяют доставку самотечную и механизированную, ограниченное применение имеют доставка силой взрыва и гидравлическая.

      Таблица 3.21. Классификация способов доставки руды

№ п/п

Способы доставки

Особенность


1

2

3

1

1. Самотечная:
Непосредственно по очистному пространству
1.2. По рудоспускам

Руда по очистному пространству падает или скатывается к выработкам, через которые ее выпускают из блока

2

Механизированная:
Скреперными установками
Вибрационными конвейерами и питателями
2.3. Самоходным оборудованием

Руда грузится и транспортируется
Самоходное оборудование, которым погружают и транспортируют руду, либо только погружают или только транспортируют

3

Другие виды доставки:
Взрывная доставка
3.2. Гидравлическая доставка

Взрывом руда отбивается и отбрасывается
по очистному пространству к выпускным выработкам
Руду смывают водой. Применяется как вспомогательный способ для зачистки лежачего бока

      Самотечную доставку руды под действием собственного веса применяют при отработке крутопадающих залежей крепких руд системами разработки с открытым очистным пространством, с магазинированием руды, наклонными слоями с закладкой выработанного пространства и т. д. Под действием собственного веса руда перемещается по почве выработки, рудоспускам, настилам, желобам, трубам с углом наклона выработки от 35 до 50 °.

      Механизированная доставка производится скреперами, конвейерами, самоходными вагонетками, ПДМ. Традиционно на рудниках используют скреперную доставку и вибровыпуск.

      Скреперная доставка используется для доставки руды от забоя до рудоспуска или погрузочного люка, а на горизонте скреперования – от рудоспусков до погрузочных полков. Ее достоинства: простота устройства, небольшая стоимость оборудования, мобильность, возможность совмещения доставки с погрузкой, что обуславливает применение на шахтах предприятий D2, Н1, Н2, Н3. Для скреперования применяют лебедки типа ЛС-17, ЛС-30, ЛС- 55 [25].

а

б





      а - 55ЛС, б – 30ЛС

      Рисунок 3.16. Внешний вид скреперных лебедок

      Таблица 3.22. Общие сведения о типах применяемого оборудования на рудниках и шахтах по добыче руд цветных металлов (включая драгоценные)

№ п/п

Наименование структурного подразделения

Транспорт

Рельсовый

Автосамосвалы

Доставка и погрузка горной массы

1

2

3

4

5

1

B5

Электровоз
EL-13/03, вагонетки
ВГ-10

ТОRО 50 Plus Рlus, МТ 5020

ПДМ TORO-0010

2

B6

3

B7

4

B8


Cat AD-45, HOWO

ПДМ Sandvik LH 514 (TORO-9), ПМД CAT 1300

5

B9


TORO-40D

Ковшовые погрузчики LK-
4, ПДМ Volvo 180C

6

B10


ТОRО 50 Plus

ПДМ TORO-0011

7

B11


МоАЗ-75081, ТОRО 50 Plus

ПДМ ТОRО-006

8

B13


ТОRО 50 Plus

ПДМ Sandvik LH 514

9

D1

Электровозы типа 14КР-1, вагонетки типа ВГ-4,0

AD-30

ПДМ CAT R1600G, ППН-3

10

H1

Аккумуляторными электровозами АРП 4,5, АРП5, АМД8, контактными электровозами КР7,КР10, вагонетки ВГ-1,2; ВБ-1,6

Т1601, Paus PMKT 8000
 

Скреперные лебедки ЛС-17, ЛС-30, ЛС-55
PFL12, PFL18, TORO 151, ST 7G, ST 2G, Янтай XYVJ-1,5
 

11

H2

12

H3

      В настоящее время все большее распространение получает самоходное погрузочное и доставочное оборудование. При добыче руд в основном применяют следующие его виды оборудования: погрузочные машины периодического действия в комплексе с электровозной откаткой, погрузочные машины непрерывного действия в комплексе с автосамосвалами и самоходными вагонами, погрузочно-транспортные машины, ПДМ в комплексе с автосамосвалами и самоходными вагонами или электровозной откаткой. Применяется такой вид доставки при хорошо раздробленной руде с любым пределом прочности. Достоинства доставки руды самоходным оборудованием: малый объем нарезных работ, хорошая вентиляция, могут работать в нескольких забоях и транспортировать руду по выработкам с малыми радиусами закруглений, высокая производительность самоходного оборудования при хорошем дроблении руды, высокая оперативность в связи с отсутствием монтажно-демонтажных работ доставочного оборудования, требуют меньшего числа обслуживающего персонала.

а


б


      а - Schopf SFL, б - 65 T ORO-400

      Рисунок 3.17. Внешний вид транспортно-доставочных погрузочных машин

      Сущность доставки руды с помощью вибрационных конвейеров и питателей при подземной разработке рудных месторождений состоит в том, что отбитая руда поступает на лоток вибрационного конвейера или питателя, с помощью которого грузится в вагонетки или в рудоспуск. Отличительной особенностью доставки руды является перемещение материала непрерывным потоком с постоянной производительностью, не зависящей от длины транспортирования.

      Выпуск руды – это последовательное извлечение отбитой руды из очистного пространства или аккумулирующей емкости под действием силы тяжести.

      При системах разработки с подэтажным или этажным обрушением, обрушенную руду из блоков (панелей) выпускают под налегающими пустыми породами, которые движутся вслед за рудой и заполняют выработанное пространство. Отбитую руду выпускают при наличии верхнего и бокового контактов с обрушенными пустыми породами. Выпуск руды из очистного пространства через выработки днищ блоков, оборудованных вибродоставочными установками, производится непосредственно в откаточные сосуды.

      Выпуск на почву выработок обычно сопровождается вторичным дроблением руды, которое зачастую осуществляется вблизи забоя в специальных выработках на горизонте доставки (грохочения). Далее производят перепуск руды через рудоспуски на откаточный горизонт и загрузку в подвижной состав через люки, вибропитатели и другие устройства.

      Интенсивное пыле- и газообразование происходит во время транспортировки, погрузки и перегрузки сырой руды и породы.

3.2.7. Транспортировка и подъем

      Подземный транспорт – комплекс сооружений и устройств, предназначенный для приема и перемещения различных грузов и людей. В задачи шахтного транспорта входит формирование и реализация встречных грузопотоков. Основная цель – транспортирование руды и породы от пунктов выгрузки из очистных блоков, проходческих забоев до перегрузочных комплексов, околоствольных дворов и рудничного подъема. Кроме того, транспорт осуществляет функцию своевременного и бесперебойного снабжения добычных участков материалами, инструментом, оборудованием и при необходимости для перевозки людей к месту работы и обратно.

      На рудниках, добывающих руды цветных и драгоценных металлов, используют:

      рельсовый транспорт (аккумуляторные электровозы и контактные электровозы, рудничные вагонетки ВГ, ВБ);

      самоходное оборудование на пневмошинном ходу (ПДМ фирмы Sandvik, Cat);

      конвейерную доставку.

      В настоящее время наибольшее распространение находит рельсовый транспорт. Локомотивный транспорт – контактные электровозы, вагонетки с глухим днищем, боковой и донной разгрузкой, саморазгружающиеся сосуды. Большое разнообразие вспомогательных механизмов: опрокидыватели вагонеток, лебедки, толкатели, различное путевое оборудование и т. д. Успешная работа большого числа локомотивов обеспечивается автоматизацией процессов откатки. Она включает сигнализацию, централизацию и блокировку (СЦБ), дистанционное управление локомотивами и диспетчерскую службу.

      Безрельсовое транспортирование с использованием самоходного оборудования применяется редко. Основной вид транспорта – автосамосвалы высокой грузоподъемности.

      Ленточные конвейеры применяют только для транспортирования руды, прошедшей стадию дробления в подземных комплексах дробления.

      Подъем и подземный транспорт – это звенья одной транспортной системы. По типу оборудования рудничный подъем разделяют на клетевой, скиповой, конвейерный, автомобильный, а по назначению – на главный (для выдачи руды) и вспомогательный. Для вспомогательного подъема по вертикальным стволам используют то же оборудование, что и для главного. Его назначение заключается в выдаче на поверхность породы (вагонами в клетях или скипами), спуске-подъеме людей (в клетях), спуске в шахту материалов, инструментов (в клетях), спуске рабочего и подъеме неисправного оборудования (малогабаритное – в клетях, крупногабаритное – на подвеске под клетями, целиком или частями, или на специальных грузовых платформах в неразобранном виде по отдельным стволам).

      На рудниках при значительной глубине разработки используют скиповой подъем руды. Высокая производительность скипов объясняется их большей вместимостью (до 50 тонн), скоростью движения (до 20 м/с и более, тогда как клети движутся со скоростью не более 8 м/с), а также полной автоматизацией погрузочно-разгрузочных операций и подъема – спуска скипов.

      Конвейерный подъем эффективно применять на сравнительно неглубоких рудниках (до 400–600 м) большой производительности (свыше 4–5 млн тонн/год), а также с меньшей производительностью при доработке глубоких горизонтов для подъема руды на вышележащий комплекс загрузки скипов. Как правило, применяют мощные ленточные конвейеры. Для использования конвейерного подъема необходимо сравнительно мелкое дробление руды на куски размерами не более 0,1–0,15 м. Угол наклона ствола не должен превышать 16–18 °.

      Автомобильный подъем руды применяется в единичных случаях. Угол наклона автомобильных уклонов, съездов, стволов составляет 6–8 ° [16].

3.2.8. Поддержание выработанного пространства

      Поддержание очистного пространства – комплекс рабочих процессов направленных на предупреждение проявлений горного давления в очистных выработках с целью обеспечения безопасных условий труда. Управление горным давлением в очистных выработках при подземной разработке рудных месторождений сводится к поддержанию очистного пространства.

      В горной практике на зарубежных и отечественных предприятиях по добыче цветных металлов имеют место технологические схемы отработки месторождений, использующие способы управления состоянием горного массива и поддержание его в устойчивом состоянии за счет оставления рудных целиков и замены рудного массива искусственным (системы с закладкой).

      При очистной выемке руды способы поддержания очистного пространства делятся на три класса, представленные в таблице 3.23 [27].

      Таблица 3.23. Способы поддержания очистного пространства

№ п/п

Класс

Поддержание очистного пространства

Способ поддержания очистного пространства

1

2

3

4

1

I

Естественное

Рудными целиками

Породными целиками

2

II

Искусственное

Магазинированием руды

Крепью

Закладкой

3

III

Обрушением

Обрушение вмещающих пород

Обрушение руды и вмещающих пород

      Естественное поддержание очистного пространства осуществляется за счет естественной устойчивости налегающих пород, рудных или породных целиков. Горное давление при этом регулируется за счет определения параметров очистного пространства (камеры), расположения и размеров целиков. Поддержание целиками применяется как самостоятельный способ поддержания, так и в комбинации с креплением, закладкой пустот и магазинированием руды. Целики подразделяют на охранные, междуэтажные, междублоковые и внутрикамерные. Например, отработка жил на предприятиях Н производится с распорной крепью и оставлением регулярных или нерегулярных рудных целиков, которые затем отрабатываются по спец проекту в отступающем порядке [27].

      Искусственное поддержание очистного пространства осуществляется с помощью магазинирования руды, крепления или закладки очистного пространства. Искусственное поддержание – наиболее трудоемкий и дорогостоящий технологический процесс поддержания очистного пространства. Этот способ поддержания целесообразен тогда, когда другие способы не обеспечивают достаточно полной выемки руд или технически неприемлемы.

      Поддержание магазинированной рудой – это временное накопление отбитой рудной массы в очистном пространстве. Поддержание боков очистного пространства происходит за счет самораспора отбитой руды под действием массы сыпучего материала. Ограничивающий фактор применения магазинирования является склонность руды к слеживанию и самовозгоранию. Поддержание рудой осуществляется при разработке крутых и наклонных рудных тел в устойчивых породах.

      Поддержание крепью в чистом виде применяется при отработке маломощных залежей. При разработке залежей больше средней мощности и необходимости поддержания очистного пространства после выемки руды ее применяют с закладкой. Поддерживают крепью лишь рабочее пространство у забоя.

      Закладка пустот – заполнение их закладочным материалом: пустой породой, хвостами обогатительных фабрик, твердеющими смесями и т. п. Способ используется в подземной разработке металлических руд при необходимости сохранять земную поверхность от разрушения или минимизировать влияние горных работ на важные объекты. Это особенно важно из-за наличия водоносных горизонтов, водоемов или крупных сооружений на поверхности и пр.

      Закладочным материалом чаще всего являются попутно или специально добываемые породы, хвосты обогатительных фабрик. По признаку заполнения выработанного пространства закладка может быть полной или частичной. Чаще всего используют:

      твердеющую гидравлическую закладку;

      закладочный материал включает вяжущие вещества, в результате твердения закладки образуется монолитный массив значительной устойчивости и прочности;

      сухую закладку – закладочный материал не содержит воды сверхъестественной влажности.

      Расходы на добычу закладочного материала, его подготовку, транспортировку и размещение в очистных выработках в большинстве случаев значительны, однако этот способ обеспечивает безопасность работ, радикальное снижение потерь полезного ископаемого, а также препятствует деформации перекрывающих пород и земной поверхности.

      Система с бетонной и породной закладкой выработанного пространства применяется на предприятии D3. Для приготовления твердеющей закладочной смеси применяют вяжущие материалы: строительный цемент, доменный гранулированный шлак молотый. В качестве инертного заполнителя применяют следующие материалы: отвальные (лежалые) хвосты обогащения из хвостохранилищ, измельченную легкую фракцию цеха дробления и обогащения рудника, измельченную горную породу, золошлаковые отходы тепловых электростанций и котельных, шламы цеха дробления и обогащения рудника, шламы станции нейтрализации (очистных сооружений шахтных вод) рудника, шлаки МК объекта D. Все составы твердеющей закладочной смеси классифицируются в зависимости от вида, вяжущего по группам и внутри групп в зависимости от прочностных показателей – по маркам. По технологической возможности и наличию материалов на закладочном комплексе определяется группа составов закладки. При проведении породной закладки выработанные пространства закладываются горной породой и закладочной бетонной смесью с БЗК до необходимых отметок.

      В заключительной стадии выемки запасов очистные выработки погашают или приводят в такое состояние, в котором они будут находиться в течение неопределенно долгого времени.

3.2.9. Обращение с пустыми породами

      На земную поверхность извлекают не только полезное ископаемое, но и пустые породы и некондиционную руду. Удельный расход выработок на 1000 тонн руды достигает: горно-подготовительных выработок 2–6 м3, нарезных 8–14 м3 [19]. Пустые породы выдают на поверхность и складируют в отвалы.

      Часть пустой породы с проходки горных выработок может использоваться в качестве сухой или бутобетонной закладки отработанных камер при системах разработки с закладкой выработанного пространства. Также пустую породу используют для производства заполнителя при изготовлении закладочной смеси на дробильно-сортировочных установках.

      Руды, не отвечающие в настоящее время кондициям, и не используемые попутные полезные ископаемые укладываются в отдельные отвалы.

      Хранение пород влияет на экосистемы окружающей среды. Масштабы и значение этих воздействий зависят от объемов горнодобывающей деятельности в сочетании с топографией и климатическими условиями района, особенностями залегания месторождения, технологии добычи, сельскохозяйственной деятельности в регионе и других факторов.

      Источниками загрязнения атмосферы являются газопылевые выбросы с поверхности породных отвалов и рудных складов. Исходящий воздух содержит твердые частицы, окись углерода, оксиды азота и ЛОС. Минимизация выбросов твердых частиц включает: использование туманообразователей, орошение горной массы, использование аэрозолей.

      В зависимости от условий залегания извлекают не только полезное ископаемое, но и пустые породы или некондиционную руду. Кроме того, создание и постоянное сохранение резерва вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов требует значительных объемов проходческих работ. Это существенные объемы горной массы при годовой добыче в несколько миллионов тонн руды. Удельный расход выработок на 1000 тонн сырой руды: горно-подготовительных выработок может достигать 2–6 м3, нарезных – 8–14 м3. Во время эксплуатации месторождения большую часть нарезных выработок проводят по рудному массиву (попутная добыча), капитальные и горно-подготовительные выработки, как правило, проходят по вмещающим породам. Пустые породы из добычи и от проходки горных выработок необходимо транспортировать отдельным потоком, выдавать на поверхность и складировать в отвалы. Для этого используется рудничный транспорт и подъем, на поверхности используется автомобильная и бульдозерная техника. Технология отвалообразования и комплексная механизация аналогичны процессам отвалообразования пустых пород на открытых горных работах. Руды, по своим кондициям не отвечающие в настоящее время требованиям переработки или потребителей, попутные полезные ископаемые, не используемые в данный момент, укладываются в отдельные отвалы. Существует положительная практика применения пустых пород в качестве сухой закладки подземного выработанного пространства, зон сдвижения и воронок обрушения на земной поверхности.

      Таблица 3.24. Отходы производства при подземной добыче руд цветных металлов, их применение и методы размещения

№ п/п

Наименование отхода

Объем образования отходов, т/год

Использовано отходов, тыс. т/год

Объем размещения отходов тыс. т/год

Размещение/складирование (варианты указаны ниже, могут быть дополнены)

макс

мин

макс

мин

макс

мин


1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Подземная добыча руд цветных металлов

1.1

B6

1.1.1

Отходы из шахт и карьеров минерального сырья, не содержащего металлы, включая вскрышные породы

470000

470000

470000

470000

0

0

Вмещающая порода образуется при проведении горнокапитальных и горнопроходческих работ. В соответствии с технологией вскрытия и отработки запасов образующаяся в период добычных работ вмещающая порода размещается в пустотах методом закладки, без выдачи на поверхность (п/п 1 п. 7 Типового перечня мероприятий по охране окружающей среды, от 12.06.2013г. №162-п)

1.1.2

Вспомогательные процессы

1042,057

834,471


 470000

0 

 0

Передача сторонним организациям

1.2

B11

1.2.1

Отходы из шахт и карьеров металлосодержащего минерального сырья, включая вскрышные породы

276889,4

246356

0

0

276889,4

246356

Породный отвал

1.3

H1

1.3.1

Отходы из шахт и карьеров минерального сырья, не содержащего металлы, включая вскрышные породы

128347

75186

29083

11432

128347

75186

Породные отвалы

1.3.2

Вспомогательные процессы

82

70

0

0

0

0

 
 

1.4

H3

1.4.1

Отходы из шахт и карьеров минерального сырья, не содержащего металлы, включая вскрышные породы

3717438

6815

2637518

195875

10675260

3509470

 
 

1.4.2

Вспомогательные процессы

44,508

43,68

0

0

0

0

Передача сторонним организациям

1.5

H2

1.5.1

Отходы из шахт и карьеров минерального сырья, не содержащего металлы, включая вскрышные породы

125173

21699

39960

4207

125173

21699

Породные отвалы шахт

1.5.2

Вспомогательные процессы

60,784

48,36

0

0

0

0

Передача сторонним организациям

      В таблице 3.24 представлены данные по отходам производства при подземной добыче руд цветных металлов. В таблице показаны показатели по фактическим данным образования и размещения отходов.

3.2.10. Шахтный водоотлив

      Шахтный водоотлив предназначен для откачки воды из горных выработок шахты. Главный рудничный водоотлив осуществляет откачку общешахтного притока воды посредством подъема воды по трубам на поверхность, участковый водоотлив – перекачку воды из отдельных участков шахты к водосборникам главного водоотлива (реже – непосредственно на поверхность земли). Схема водоотлива определяется проектом в зависимости от способа вскрытия, порядка разработки и гидрогеологических условий месторождения. Большинство рудных шахт имеют значительные глубины, на них применяется ступенчатый водоотлив, когда из нижних горизонтов вода перекачивается в промежуточные водосборники вышележащих горизонтов и затем на поверхность.

      В систему шахтного водоотлива входят: водоотводные канавки, водосборники, насосные станции с водозаборными колодцами и водоотливными установками, с всасывающими и нагнетательными трубопроводами. В стволах оборудуются зумпфовые водоотливы, перекачивающие воду в шахтную водоотливную сеть. Шахтные водосборники и насосные камеры располагают с учетом схем вскрытия и других горно-геологических и горнотехнических условий. Для главного водоотлива на шахтах применяются в основном центробежные многоступенчатые секционные насосы в горизонтальном исполнении, допускающие содержание механических примесей в воде (частицы до 0,1–0,2 мм) до 0,1 %–0,2 %. Количество насосов строго регламентируется.

      Для подачи воды на поверхность в стволе шахты прокладываются несколько ставов нагнетательных труб – рабочие и резервные. Водоотливные установки оборудуются аппаратурой автоматизации, контроля и защиты. Аппаратура автоматизации обеспечивает автоматическую заливку, пуск и остановку насосов в зависимости от уровня воды в водосборнике, поочередную работу насосов, автоматическое включение резервных насосов при аварийном подъеме уровня воды в водосборнике и неисправности работающего насоса, дистанционный контроль и сигнализацию об уровне воды в водосборнике.

     


      Рисунок 3.18. Насосная камера шахтного водоотлива

      По результатам проведения КТА для предприятий, осуществляющих добычу цветных руд, включая драгоценные, были проанализированы данные по загрязняющим (маркерным) веществам в сточных водах.

      Все предприятия с подземной добычей руд цветных металлов обязаны осуществлять очистку шахтных и сточных вод при сбросе на рельеф местности или в водные объекты. В случае сброса сточных вод в пруд-накопитель в системе оборотного (замкнутого) водоснабжения должны соблюдаться условия, применяемые к гидротехническим сооружениям.

      В качестве примеров приведены и описаны технологические схемы водоотведения и водоотлива на действующих подземных предприятиях по добыче цветных руд. Шахтный водоотлив объекта В5 обеспечивается работой насосных станций, где установлены электронасосы ЦНС-300. Шахтные воды со всех уровней заходят на нижний продольный штрек, перпендикулярно ему устроены водосборники. Водосборники необходимы для сбора воды и отложения твердых частиц. Осветленная вода подается в бассейн оборотной воды, с него она распределяется на повторное использование и в пруд-испаритель. На шахтах действуют системы оборотного водоснабжения. У стволов шахт объекта В5 построены отстойники, через которые часть (до 30 – 35 %), поднятая главными водоотливами шахтной воды, возвращается в шахты самотеком для использования на технологические нужды (главным образом, для повторного использования для мокрого бурения и орошения пород). Кроме использования на бурение и орошение, часть шахтной воды используется в системе гидрозолошлакоудаления котельной. Сточная шахтная вода отводится в пруд-испаритель. Очистных сооружений шахтных сточных вод на предприятии не предусмотрено, происходит только предварительное отстаивание твердых частиц в водосборниках, установленных на нижних горизонтах шахт. Пруд-испаритель является накопителем замкнутого типа, то есть, нет водозаборов воды на орошение, не осуществляется сброс из накопителя в реки и другие природные объекты.

      С целью эффективной работы пруда-испарителя на предприятии были реализованы природоохранные мероприятия: противофильтрационная защита пруда, устройство наслойного дренажа по пикетам, строительство скважин вертикального дренажа.

      Основным источником сточных вод на руднике В9 являются шахтные выработки, из них шахтные воды откачиваются на поверхность и направляются в пруд-испаритель. В районе месторождения поверхностные водоемы отсутствуют, поэтому безвозвратное изъятие поверхностного стока и сброс хозяйственно-бытовых и производственных (шахтных) сточных вод в водные объекты не производится. Шахтные воды собираются в отстойнике на панели, в котором происходит механическая очистка сточных вод, то есть предварительное освобождение (отстаивание) сточных вод от взвешенных веществ и органических веществ. Часть осветленной шахтной воды используется на производственные нужды (с помощью МоАЗ Миксера – на орошение дорог и забоев шахты). Оставшаяся часть после механической очистки, откачивается на поверхность насосом ЦНС 300/600 и сбрасывается по трубопроводу в пруд-испаритель.

      На месторождении В10 в процессе эксплуатации образуются шахтные сточные воды. Попутно-добычные шахтные воды используются для производственно-технических нужд в шахте, а также на полив отвалов и автодорог. После использования вся скопившаяся вода в шахтных стволах перекачивается в пруд испаритель хвостохранилища обогатительной фабрики. На производственном объекте присутствует водооборотная система пункта мойки колес машин.

      Шахтные сточные воды рудника В12 образуются за счет шахтного водопритока. Для откачки притока воды, поступающей в выработки шахты, на основных горизонтах имеются водоотливные установки. В ходе откачки воды из горных выработок на поверхность шахтные воды проходят предварительную очистку и осветление в зумпфе и накопителях-отстойниках, после чего используются на технологические нужды рудника. Использование шахтных вод может производиться на любом этапе, как в шахте, так и на поверхности, в зависимости от технологических нужд предприятия. Невостребованный объем очищенных шахтных вод отводится на рельеф местности. Очистные сооружения сточных вод на руднике отсутствуют.

      В процессе многолетней подземной отработки месторождения D3 в результате осушения горного массива (шахтный водоотлив) естественный уровень воды был понижен до 100 и более метров с образованием депрессионной воронки, которая захватывает всю основную площадку рудника. Водоотлив месторождения осуществляется пятью насосными станциями главного водоотлива, расположенными у ствола на 1, 2, 3, 4 и штольневом горизонтах. Вода из водосборников 1 горизонта по двум ставам напорного трубопровода, проложенным в скважинах, перекачивается в водосборники 2 горизонта. Насосные станции у ствола 2, 3 горизонтов напрямую выдают шахтную воду по раздельным трубопроводам, проложенным в стволе, на горизонт штольни "М", далее шахтная вода самотеком поступает в водосборники насосной станции штольневого горизонта, откуда откачивается на очистные сооружения. Дополнительно на очистные сооружения шахтных вод объекта D3 отводятся шахтные воды рудника D5.

      Технологическая схема шахтного водоотлива объекта D1 представляет собой схему из 2-х очередей. Водоотлив I очереди. Шахтная вода откачивается из зумпфа скипового ствола двумя насосами ЦНС 38–220 и двумя трубопроводами подается на вышележащий горизонт в перекачную насосную клетевого ствола. Из перекачной насосной вода двумя насосами ЦНС 38–220 отправляется на горизонт, откуда по канавкам попадает в илоотстойник насосной главного водоотлива. Вода из водосборника насосной главного водоотлива попадает в коллектор, откуда насосами ЦНС 300–780 двумя трубопроводами ø 325 мм по клетевому стволу подается на поверхность. Водоотлив II очереди. Вода из зумпфа скипового ствола откачивается насосами ЦНС 38–44 по восстающему. Далее по горизонтальным выработкам по канавкам вода попадает в илоотстойник насосной главного водоотлива. Прогнозируемый водоприток зумпфового водоотлива 18,5 м3/час. Вода из насосного главного водоотлива двумя насосами ЦНС 300–420 по двум трубопроводам ø 325 мм через вент восстающий по трубному ходку подается в ствол и затем в водосборник главного водоотлива. Откуда насосами ЦНС 300–780 через вент восстающий и трубный ходок по стволу подается на поверхность.

      Производственная деятельность всех подразделений предприятия Н связана как с образованием сточных производственных вод, так и с забором свежей воды для проведения технологических операций. На всех рудниках организован шахтный водоотлив, который частично используется для пополнения нужд обогатительных и золотоизвлекательных фабрик при рудниках. Только на руднике Н2 часть шахтных вод сбрасывается в пруд-накопитель через три водовыпуска. В таблице приведены данные по объемам и химическому составу сбрасываемых вод. На рудниках Н1 и Н3 сброс шахтных вод отсутствует – вся вода шахтного водоотлива используется для технологических нужд процессов переработки золотосодержащей руды.

      На предприятии I1 осушение подземных выработок месторождения осуществляется независимыми водоотливными установками для рудных зон 1– 3, 2 и 4. Шахтная вода площадки рудных зон 1-3 и 2 перекачивается в карьер–накопитель, в дальнейшем используется на заводе. Предприятие имеет два выпуска сточных вод: выпуск №1 - шахтные воды с рудной зоны № 1–3,2, сбрасываемые в карьер-накопитель. В дальнейшем весь объем сбрасываемой в карьер-накопитель воды используется на технологические нужды комплекса обогащения и металлургии. Выпуск №2 – очищенные механическим и биологическим методом хозяйственно-бытовые сточные воды от канализованных объектов предприятия, сбрасываемые на поля фильтрации.

      Таблица 3.25. Валовые сбросы основных загрязняющих веществ при добыче руд цветных металлов (по данным КТА)

№ п/п

Наименование вещества

Концентрация ЗВ, мг/дм3

сброс ЗВ, т/год

макс.

мин.

макс.

мин.


1

2

3

4

5

6

1

Подземная добыча руд цветных металлов

1.1

B6


Барий

0,0231

0,021

0,236181

0,0221


Бериллий

0,0001

0,0001

0,001022

0,000116


Бор

0,93

0,6

9,508599

0,294665


БПК5

5,1909

4,03

53,073319

4,544144


Взвешенные вещества

71,2

56,4

727,97016

441,68976


Железо общее

0,1033

0,0983

1,05617

0,110876


Кадмий

0,001

0,0008

0,010224

0,000828


Медь

0,0687

0,0614

0,702409

0,069407


Нефтепродукты

0,1

0,09

1,02243

0,103557


Нитраты (по NO3)

43,2

42

441,68976

47,987364


Сульфаты (по SO4)

2738

2530

27994,1334

2897,78952


Марганец

1,55

0,965

15,847665

1,075632


Свинец

0,01

0,009

0,102243

0,00962


Хлорид (по Cl)

6615,25

4852

67636,3005

67636,30058

1.2

B7

 
1.2.1

Барий

0,0231

0,021

0,236181

0,068141

1.2.2

Бериллий

0,0001

0,0001

0,001022

0,000357

1.2.3

Бор

0,93

0,6

9,508599

0,908549

1.2.4

БПК полное

5,1909

4,03

53,073319

14,011112

1.2.5

Взвешенные вещества

71,2

56,4

727,97016

195,241008

1.2.6

Железо общее

0,1033

0,0983

1,05617

0,341867

1.2.7

Кадмий

0,001

0,0008

0,010224

0,002554

1.2.8

Медь

0,0687

0,0614

0,702409

0,214006

1.2.9

Нефтепродукты

0,1

0,09

1,02243

0,319301

1.2.10

Нитраты (по NO3)

43,2

42

441,68976

147,961039

1.2.11

Сульфаты (по SO4)

2738

2530

27994,1334

8934,85102

1.2.12

Марганец

1,55

0,965

15,847665

3,316531

1.2.13

Свинец

0,01

0,009

0,102243

0,029661

1.2.14

Хлорид (по Cl)

6615,25

4852

67636,30058

17200,78126

1.3

B9

Азот аммонийный

7,913

6,797

10,224359

7,803962


БПК полное

5,417

4,124

6,326846

3,946851


Взвешенные вещества

130,82

99,86

67,35536

44,121149


Медь

0,005

0,0045

0,00704

0,005655


Нефтепродукты

0,15

0,134

0,16314

0,122942


Нитраты (по NO3)

4,78

4,38

5,02144

4,027878


Нитриты (по NO3);

3,668

3,478

4,993664

4,104665


СПАВ

0,36

0,36

0,02628

0,025034


Сульфаты (по SO4)

2510,2

2063,2

3363,2146

2380,457708


Фосфаты

0,686

0,686

0,050078

0,047704


Хлорид (по Cl)

2999,2

2781,2

3908,8816

3107,631048


Цинк

0,02

0,014

0,02816

0,015099

1.4

B11

Азот аммонийный

2

1,94

1,3666

0,767


Алюминий

0,028

0,024

0,0191

0,009658


Барий

0,03

0,025

0,0205

0,010303


Бор

0,034

0,03

0,0232

0,011242


БПК5

6

5,85

4,0997

2,373658


Взвешенные вещества

64,48

64,1

44,0579

27,06559


Кадмий

0,001

0,0008

0,0007

0,000335


Кобальт

0,013

0,01

0,0089

0,004358


Литий

0,0062

0,0057

0,0042

0,002379


Медь

0,12

0,01

0,082

0,041592


Натрий

36,7

35,3

25,0764

13,216694


Нефтепродукты

0,1

0,09

0,0683

0,037699


Нитраты (по NO3)

45

44

30,7476

18,09145


Нитриты (по NO3);

1,676

1,57

1,1452

0,665945


Сульфаты (по SO4)

1249,31

1240

853,6285

522,89726


Железо общее

0,151

0,14

0,1032

0,058418


Марганец

0,432

0,41

0,2952

0,173315


Свинец

0,02

0,017

0,0137

0,00701


Стронций

0,224

0,163

0,1531

0,074849


Хлорид (по Cl)

463,78

460

316,8916

188,475644


Цинк

0,262

0,23

0,179

0,096621

1.5

H2

БПК5

13,65

7,167

11,635

4,093


Взвешенные вещества

1595,55

196,8

1142,979

151,44


Калий О-(2-метилпропил) дитиокарбонат

134,59

110,65

111,514

71,206


Кальций фосфат (2:1) (по PO4)

855,7

402,5

705,21

358,516


Магний хлорат

800

146,5

684,098

124,108


Медь

1,22

0,011

1,225

0,0057


Молибден

0,43

0,204

0,423

0,0747


Мышьяк

2,266

0,016

2,122

0,0082


Натрий

1077,97

389,41

898,962

389,081


Нитраты (по NO3)

105

32,716

87,047

18,5538


Сульфаты (по SO4)

2765,2

1343,953

1573,6

1131,469


Железо общее

30,235

0,061

28,177

12,602


Фториды

2,68

1,743

2,573

0,5298


Хлорид (по Cl)

2566,244

1588,6

2172,601

1094,899


ХПК

30

28,1

39,4

24,6


Цинк

5,34

0,537

5,2285

0,238

      Данные по концентрациям, валовым сбросам наиболее характерных загрязняющих веществ по предприятиям приведены в таблице 3.25. Виды и концентрация загрязняющих веществ зависят от состава сырья и применяемых технологических реагентов, а также от качества очистки сточных вод.

3.2.11. Рудничная вентиляция

      Рудничная вентиляция или проветривание шахт применяется для создания в подземных выработках нормальных атмосферных условий, исключающих вредное воздействие на человека ядовитых газов, высоких и низких температур. Основной принцип организации проветривания горных выработок шахты (рудника) – создание сквозной вентиляционной струи за счет общешахтной депрессии и пропуска этой струи через последовательно соединенные выработки. Используется нагнетательный, всасывающий или нагнетательно-всасывающий способ вентиляции и специальный порядок распределения и движения воздуха по выработкам. Воздух подают в шахту по одним выработкам, а отводят на поверхность по другим. Свежий воздух по выработкам распределяют в соответствии с потребностью с помощью вентиляционных устройств: автоматических вентиляционных дверей, шлюзов и перемычек.

      Источником движения воздуха в горных выработках являются шахтные вентиляторы главного и местного проветривания. Наибольшее распространение имеет проветривание горных выработок вентиляторами местного проветривания в сочетании с вентиляционными трубами. Вентиляторы местного проветривания применяются на шахтах и рудниках для подачи воздуха в забои тупиковых горных выработок. В качестве вентиляторов местного проветривания на рудниках и шахтах Казахстана преимущественно используются высоконапорные осевые вентиляторы фирмы "Korfmann" (GAL 12–450/450, GAL14-900/900, ESN 9–300) с электроприводом (ВМЭ) или пневмоприводом (ВМП) и в отдельных случаях центробежные вентиляторы типа ВЦ.

а

б

в







      а – ВМЭ-6, б - GAL 12–450/450, в - ESN 9–300

      Рисунок 3.19. Типы применяемых вентиляторов местного проветривания на рудниках и шахтах РК

      Вентиляторы главного проветривания для шахт и рудников предназначены для обслуживания вентиляционной сети всей шахты целиком или большей ее части. Такие установки призваны обеспечивать подачу в шахту необходимого количества воздуха. Используются центробежные вентиляторы типа ВЦ и осевые вентиляторы типа ВОД. На шахтах предприятия В используются центробежные вентиляторы типа ВЦД-31,5, осевые вентиляторы типа AVH180.200.4.10/50Hz.

      Широко применяется частотное регулирование приводных электродвигателей. ГВУ снабжаются системой дистанционного управления приводом вентилятора и контроля параметров работы с пульта горного диспетчера шахты. ГВУ оборудуют системой реверсирования вентиляционной струи. При работе вентиляторов на нагнетание в ГВУ дополнительно устраивается калориферная установка для подогрева воздуха в зимнее время. По типу теплоносителя калориферные установки могут быть с прямым нагревом воздуха с использованием природного газа, электрическими, паровыми или водяными.

      При прохождении по подземным выработкам вентиляционной струи к рудничному воздуху примешиваются пыль, различные газы, появляющиеся вследствие производства взрывов, работы дизельных машин, гниения деревянной крепи и т. д. Основная мера борьбы с примесями вредных газов – разбавление их свежим воздухом до предельно допустимых концентраций, например, газообразных продуктов взрыва ВВ, выхлопных газов, работающих в выработках машин с ДВС. Все машины с дизельными ДВС должны быть оборудованы двухступенчатой системой очистки выхлопных газов (каталитической и жидкостной) [16].

      Для эффективного выноса пыли из забоя скорость воздуха должна быть не менее расчетной, кроме того, для борьбы с запыленностью шахтного воздуха применяют специальный комплекс мер, среди которых наиболее распространено гидрообеспыливание. Пылеподавление у источников образования осуществляется с помощью воздушно-водяной смеси и с помощью водяной забойки (гидрозабойки скважин и шпуров).

      При подземной добыче руды основными загрязнителями являются газопылевые выбросы в атмосферу – смесь атмосферного воздуха с различными газообразными и пылевыми примесями, выделяющимися при производстве БВР, очистной выемки и пр. В периоды проведения массовых взрывов концентрация газопылевых примесей в исходящей струе многократно возрастает.

3.3. Комбинированный способ добычи руд цветных металлов (включая драгоценные)

      Комбинированный способ добычи руд цветных металлов (включая драгоценные) представлен совокупностью физико-технических и физико-химических технологий в различных сочетаниях открытых и подземных работ. Обязательным условием обеспечения эффективного применения комбинированного способа – формирование единой схемы вскрытия и подготовки запасов на весь период эксплуатации месторождения при временной и пространственной увязке различных технологий в едином проекте освоения запасов [28].

      Комбинированная разработка при рациональном сочетании и определенных технологических решениях по открытым и подземным горным работам может обеспечить заметное смягчение общих негативных последствий горного производства на окружающую природную среду. Одно из условий этого – максимально возможное совмещение производственных объектов карьера, рудника и смежных производств.

3.4. Обогащение руд цветных металлов (включая драгоценные)

      Только небольшая часть полезных ископаемых пригодна для непосредственной переработки металлургическими, химическими или другими методами. Большая же часть их в естественном виде не может быть использована для этих целей, так как не удовлетворяет требованиям последующих технологической переработки. Руды цветных металлов подвергаются обогащению. Основными задачами, возникающими при обогащении, являются отделение полезных минералов от пустой породы и вредных примесей, и разделение полезных компонентов на ряд продуктов, наиболее пригодных для дальнейшей переработки.

      Металлургическое производство в настоящее время предъявляет очень высокие требования к рудам в отношении содержания в них основных металлов и примесей. Вместе с тем руды, которые могли бы удовлетворять этим требованиям, встречаются редко и количество их не может обеспечить современной потребности в металлах. Поэтому большая часть минерального сырья предварительно подвергается обогащению, так как в естественном виде руды не соответствуют этим требованиям. Обогащение полезных ископаемых – это совокупность процессов первичной (механической) обработки минерального сырья, имеющих целью отделение всех полезных минералов (концентрата) от пустой породы.

      Руды цветных металлов характеризуются бедным содержанием ценных компонентов, поэтому возникает необходимость повысить качество добываемых руд по содержанию в них металлов и вредных примесей.

      Необходимость повышения содержания основных металлов в рудах иллюстрируется данными таблицы 3.26, в которой сравнивается процентное содержание некоторых металлов в добываемых рудах и содержание металлов, требуемое для металлургического передела.

      Таблица 3.26. Содержание металлов в руде и концентратах, требуемое для металлургического передела

№ п/п

Наименование металла

Содержание в руде, %

Содержание в концентрате для металлургии, %

1

2

3

4

1

Медь

0,4-1,5

20-35

2

Цинк

3-5

50-60

3

Свинец

2-4

50-60

4

Молибден

0,2-0,5

50-60

5

Золото, г/т

0,4-›3

›600

      Содержание металлов в сырье, поступающем на металлургическую переработку, должно в десятки и сотни раз превышать содержание металлов в добываемых рудах. В ряде случаев руды могут перерабатываться при содержании металлов более низком, чем это указано, в этой связи резко снижаются технические и экономические показатели.

      Технологические этапы при обогащении полезных ископаемых остаются неизменными уже в течение длительного времени несмотря на то, что техники и технологии активно развиваются.

     


      Рисунок 3.20. Схема технологического этапа переработки руд

      Добываемая руда транспортируется на обогатительную фабрику в цех дробления или открытый склад руды.

      Первый этап – это рудоподготовка, включающая дробление и грохочение, измельчение и классификацию, направленная на получение требуемой крупности в целях разрушения плотного монолитного полезного ископаемого (руды) и раскрытия минералов полезных компонентов и минералов пустой породы.

      Обогащение – основные процессы, обеспечивающие увеличение содержания ценных компонентов путем сепарации измельченной руды физико-механическими и физико-химическими методами на продукты, обогащенные ценными компонентами – концентраты и обедненные ими – хвосты.

      Обезвоживание и складирование продуктов обогащения – это вспомогательные процессы, обеспечивающие получение концентратов в виде товарных продуктов и хвостов в виде продукта, пригодного для складирования и хранения.

      Транспортировка сырья по технологическим операциям: доставка добытой руды на обогатительную фабрику, буферное накопление руд (с возможным усреднением), загрузка аппаратов исходным питанием с заданной производительностью, предназначенные для продвижения всего процесса обогащения вперед с минимальными нарушениями производительности и потерь потока сырья (пыль, просыпи, переливы).

      Доставку добытой руды осуществляют железнодорожным способом или автотранспортом, а также системой конвейеров. Погрузка и разгрузка грузового транспорта, питание дробильного оборудования являются основными источниками пылеобразования на фабрике.

      При обогащении руд цветных металлов на предприятиях могут использоваться следующие энергетические ресурсы: электрическая энергия, котельно-печное топливо, тепловая энергия, водные ресурсы.

      В виду того, что на предприятиях в большей степени не налажен раздельный учет потребляемых энергетических ресурсов по технологическим переделам были рассмотрены укрупненные показатели потребления ТЭР и удельных расходов на производимую продукцию.

      В таблице 3.27 представлены текущие объемы потребления энергетических ресурсов, применяемых при обогащении руд цветных металлов (включая драгоценные).

      В качестве удельных расходов потребления ресурсов определено потребление ресурсов на тонну произведенной продукции (кг произведенной продукции для драгоценных металлов).

      Таблица 3.27. Текущие объемы потребления энергетических ресурсов

№ п/п

Наименование объекта

Потребляемый ресурс

Целевое назначение использования

Годовое потребле-ние, т у. т

Удельное потребление, т у.т./т
т у.т./кг*


1

2

3

4

5

6


В14

Электрическая энергия

Обогащение

84 290,142

0,00383 – 0,00408


В15

13 859,640

0,45357 – 0,46501


В16

8 458,459

0,02504 – 0,06250


В17

25 779,279

0,09318 – 0,15509


С3

87 364,563

0,15899 – 0,30649


С5

10 862,096

0,02352 – 0,05095


С6

17 602,075

0,20097 – 0,24492


D6 – D7

2 160,889

0,00180 – 0,00270


D8

17 052,502

0,03727 – 0,04893


D9

33 068,550

0,13019 – 0,20539


E3

15 977,177

*3,30859 – 6,83369


E4

9 494,690

*0,59704 – 1,83331


F3

2 571,505

*1,07146 – 1,77468


G2

53 054,193

*3,71372 – 4,46396


H4

1 546,346

*1,06866 – 1,09670


H5

3 081,355

*3,22993 – 3,40858


H6

3 451,489

*3,34447 – 3,45841


D8

Тепловая энергия

14 524,138

0,03175 – 0,04167


D9

20 148,414

0,07932 – 0,12515

      Основным энергетическим ресурсом, потребляемым предприятиями обогащения, является электрическая энергия.

      Из представленной таблицы видно, что удельный расход электрической энергии (цветные металлы) на продукцию (концентрат) может варьироваться в пределах от 0,00180 до 0,46501 т у.т. на тонну продукции (концентрата). Такое расхождение в удельных расходах связанно с применяемыми методами обогащения, а также с начальной концентрацией полезных ископаемых в перерабатываемой руде.

      Удельный расход электрической энергии (драгоценные металлы) на продукцию (концентрат) может варьироваться в пределах от 0,59704 до 6,83369 т у.т. на кг продукции (концентрата). Такое расхождение в удельных расходах связанно с применяемыми методами обогащения, а также с начальной концентрацией драгоценных металлов в перерабатываемой руде.

3.4.1. Подготовительные процессы: дробление и грохочение, измельчение и классификация

      К подготовительным процессам относятся процессы дробления и измельчения, при которых достигается раскрытие минералов в результате разрушения сростков полезных минералов с пустой породой с образованием механической смеси частиц и кусков разного минерального состава, а также процессы грохочения и классификации, применяемые для разделения по крупности полученных при дроблении и измельчении механических смесей. Задача подготовительных процессов – доведение минерального сырья по крупности, необходимой для последующего обогащения. Крупность зависит от размера вкрапленности минералов полезного компонента в минералах пустой породы.

      Между дроблением и измельчением нет принципиальной разницы. Дроблением и измельчением называются процессы разрушения кусков (зерен) полезных ископаемых на более мелкие зерна путем действия внешних сил, преодолевающих внутренние силы сцепления между частицами. Условно считают, что при дроблении получаются зерна крупностью более 5 мм, а при измельчении - менее 5 мм в водной среде. Машины, с помощью которых осуществляется дробление и измельчение, соответственно называются дробилками и мельницами. При дроблении руд цветных металлов используются щековые и конусные дробилки, для мокрого измельчения - мельницы барабанного типа с загрузкой измельчающих тел - шарами или стержнями и МСИ.

      Полезные ископаемые в зависимости от их минерального состава, метода обогащения и характера использования подвергаются дроблению и измельчению до различной крупности. При обогащении полезных ископаемых дробление и измельчение применяются для разъединения сростков рудных (полезных) и нерудных минералов, содержащихся в исходном материале, доведения исходного материала до необходимой крупности или гранулометрического состава. Предел крупности дробления и измельчения определяется размером вкрапленности рудных и нерудных минералов.

      Все операции по уменьшению крупности (дробление и измельчение) определяются характеристиками питания сырья, которое подается в процесс. Добытая руда всегда состоит из кусков различной крупности. Наряду с крупными кусками (достигающими при открытой добыче 1,5 м и до 350 мм - при подземной), в ней содержатся частицы в несколько долей миллиметра. Основным исходным параметром для выбора технологии рудоподготовки является "дробимость или измельчаемость" материала, имеющая также название "индекс работы" и "профиль износа", называемый индексом абразивности и градация по крепости руды, твердости минералов.

      При дроблении и измельчении любого полезного ископаемого необходимо соблюдать принцип "не дробить, не измельчать ничего лишнего". Для этого используются процессы грохочения и классификации с целью отделения готового класса крупности перед дроблением или измельчением [29].

      Грохочение – процесс разделения полезного ископаемого на классы по крупности путем просеивания его через одно или несколько сит (решет). Материал, поступающий на грохочение, называется исходным, а продукты грохочения – классами крупности. Оставшийся на сите материал называется над решетным продуктом, а провалившийся через отверстия сита - под решетным.

      Различают следующие виды грохочения: вспомогательное, подготовительное, самостоятельное, с целью обезвоживания обезшламливания и избирательное.

      Вспомогательное грохочение применяется для отделения готового по крупности материала от исходного, поступающего на дробление, или же для контроля крупности дробленого продукта. Первый вид грохочения называется предварительным, а второй – контрольным.

      Подготовительное грохочение применяется для разделения исходного материала по крупности на классы перед последующими операциями обогащения с целью повышения их эффективности.

      Самостоятельным называется грохочение, продукты которого являются товарными и направляются потребителю.

      Грохочение с целью обезвоживания находит широкое применение для первичного отделения воды от продуктов обогащения.

      В процессе рудоподготовки руд цветных металлов при грохочении используются неподвижные колосниковые и вибрационные грохота.

      Операция дробления вместе с относящимися к ней операциями грохочения составляет стадию дробления, а совокупность стадий дробления – схему дробления. Схемы дробления включают одну, две, три и более стадии дробления, выполняемые в гирационных дробилках первой стадии дробления, щековых дробилках, молотковых дробилках, конусных дробилках для крупного, среднего и мелкого дробления, роллерпрессах [30].

      Классификация измельченных продуктов по крупности в жидкой среде основаны на различии в скоростях падения частиц различного размера.

      К классификаторам относятся машины и аппараты, предназначенные для разделения тонкозернистых материалов по равнопадаемости на фракции различной крупности и плотности в жидкой или воздушной среде. Осуществляемый в них процесс разделения основан на различии скоростей стесненного падения крупных и мелких, плотных и легких частиц, взвешенных в покоющейся или движущейся среде.

      Вода вместе со взвешенными в ней минеральными частицами представляет собой пульпу, являющуюся исходным продуктом (питанием) классификатора. В классификаторе пульпа разделяется на два или несколько продуктов (фракций) различной крупности. При разделении на два продукта более крупный продукт носит название песковой фракции, сокращенно – песков, а более мелкий называется сливом. Силовое поле, под действием которого происходит разделение взвеси в классификаторе, может быть полем силы тяжести (спиральные классификаторы) и полем центробежных сил инерции (гидроциклоны).

      Таблица 3.28. Выбросы пыли в атмосферный воздух при дроблении и грохочении, измельчении, классификации (по данным КТА)

№ п/п

Наименование объекта
 

Валовые выбросы загрязняющих веществ, т

макс

мин

1

2

3

4


В10

360,5781

316,79896


В14

723,953848

520,825527


С1

63,73

31,311


С2

194,030773

142,318503


Е1

77,6516

11,78199


F1

254,5533

76,64286


F2

468,7013

267,7013


G2

481,400561

191,950133


H1

353,8744

282,1069


H2

266,3974

71,174


H3

759,9454

473,62

      В таблице 3.28 представлены валовые выбросы пыли при подготовительных процессах обогащения руд цветных металлов. Из таблицы 3.28 следует, что валовые показатели выбросов загрязняющих веществ варьируются в пределах от 31,311 тонн при минимальном показателе выброса до 759,9454 тонн при максимальном объеме выброса. Такое расхождение в показателях может зависеть от типа и мощности оборудования для дробления руды, типом используемого очистного оборудования.

3.4.2. Основные методы обогащения

      Методы обогащения основаны на разделении минералов по их свойствам: плотности – гравитационное обогащение; смачиваемости поверхностей – флотация; магнитной восприимчивости – магнитная сепарация; электрическим свойствам (электрической проводимости, диэлектрической проницаемости, способности заряжаться при трении) – электрическая сепарация; различию в естественной и наведенной радиоактивности – радиометрическое обогащение и др.

      Для переработки бедных и окисленных руд широко используются процессы гидрометаллургии – химического, бактериального выщелачивания с последующими экстракцией и электролизом или с последующей сорбцией и плавкой.

      Для руд сложного вещественного состава, в связи с вовлечением в переработку труднообогатимых руд и техногенного минерального сырья, характеризующегося низким содержанием ценных компонентов и тонкой вкрапленностью минералов, комплексное извлечение ценных компонентов достигается сочетанием процессов обогащения с использованием гидрометаллургических, химических и биологических переработок – комбинированные схемы [31].

      В результате обогащения руд, помимо концентратов, образуются хвосты (отходы процесса обогащения с содержанием ценных компонентов значительно ниже, чем в исходном сырье), которые, в зависимости от минерального состава пород, поступают на хвостохранилище или на переработку в целях комплексного использования сырья (например, для до извлечения ценных компонентов), либо их применяют в качестве флюсов, строительных материалов и др. При содержании в руде нескольких полезных компонентов из нее получают селективные концентраты, содержащие один ценный компонент, или комплексные концентраты (например, медно-золотые, никель-кобальтовые), которые разделяются на ценные компоненты в металлургическом процессе.

      Разнообразие видов и минералого-петрографических характеристик полезных ископаемых почти полностью исключает возможность применения однотипных схем и режимов обогащения. В каждом конкретном случае схема обогащения определяется в зависимости от минерального состава и размеров вкраплений минералов в породе и других характеристик руды.

      Схема обогащения рудного сырья состоит из ряда последовательных процессов – подготовительные процессы (дробление, грохочение и измельчение, классификация), собственно обогащение и вспомогательные процессы (обезвоживание: сгущение, фильтрование, сушка) для достижения необходимого содержания влаги в концентратах и складирование отвальных хвостов.

3.4.2.1. Гравитационные методы обогащения

      Гравитационными процессами обогащения называются процессы, в которых разделение минеральных частиц, отличающихся плотностью, размером или формой, обусловлено различием в характере и скорости их движения в среде под действием силы тяжести и сил сопротивления.

      К гравитационным процессам относятся отсадка, концентрация на столах, обогащение на шлюзах, желобах, винтовых сепараторах, обогащение в тяжелых жидкостях и суспензиях, гравитационная классификация. В качестве среды, в которой осуществляется гравитационное обогащение, используют воду, воздух, тяжелые суспензии и жидкости.

      Разделение частиц при гравитационном обогащении обычно происходит в движущейся среде с достаточно большим содержанием твердого.

      При одинаковой крупности и форме частиц разделение происходит тем успешнее, чем больше разница в плотностях разделяемых минералов.

3.4.2.2. Флотационные методы обогащения

      Флотационный процесс обогащения полезных ископаемых основан на избирательном прилипании частиц минералов к поверхности раздела двух фаз.

      Пенной флотацией называется процесс, при котором гидрофобные частицы прилипают к вводимым в пульпу пузырькам воздуха или газа и поднимаются с ними вверх, образуя пену, а гидрофильные частицы остаются взвешенными в пульпе. В пенный продукт переходят минералы цветных металлов - концентрат, а с пульпой уходят минералы пустой породы, образуя хвосты.

      При разрушении твердого тела, когда связи между молекулами, атомами или ионами разрываются, на его поверхности появляются ненасыщенные связи.

      Обнажение на поверхности минерала сильных связей - ионных, металлических и некомпенсированных ковалентных - приводит к полной смачиваемости водой и, наоборот, тела, при раскалывании которых на поверхности обнажаются преимущественно слабые - молекулярные или сильные, но взаимно компенсированные связи, - смачиваются не полностью и характеризуются естественной флотируемостью.

      Минералы могут успешно флотироваться при помощи специальных реагентов, которые собирают на поверхности раздела твердое тело - жидкость и на границе раздела жидкость - воздух.

      К первой группе реагентов относятся собиратели и многие модификаторы флотации (активаторы и депрессоры), ко второй - главным образом пенообразователи.

      Собиратели (коллекторы) ухудшают смачиваемость поверхности минералов водой, что характеризуется увеличением краевого угла смачивания и сокращают время, необходимое для прилипания частицы к пузырьку, таким образом повышают гидрофобность поверхности минералов.

      Действие собирателей в большинстве случаев недостаточно селективно и обычно приводит к флотации нескольких минералов.

      Для выделения в пенный продукт какого-либо одного или группы минералов применяют реагенты-модификаторы. Модификаторы флотации регулируют действие собирателей, усиливая или ослабляя его. Улучшения условий взаимодействия собирателей с поверхностью минералов достигают, применяя активаторы. Для ухудшения или полного прекращения флотации во флотационную пульпу вводят депрессоры (подавители). Действие депрессоров противоположно действию собирателей: они улучшают смачиваемость минералов водой - значение краевого угла уменьшается до нуля или до такой величины, когда прилипание частицы к пузырьку неустойчиво и требуется значительное время их контакта.

      Реагенты-пенообразователи применяют для тонкого диспергирования, вводимого во флотационную машину воздуха и образования пены.

      К вспомогательным реагентам относятся регуляторы pH среды - реагенты, изменяющие концентрацию гидроксильных и водородных ионов в пульпе; модификаторы пены - реагенты, меняющие структуру пены или гасящие ее.

3.4.3. Химические процессы в комбинированных схемах обогащения

      Комбинированные схемы обогащения минерального сырья включают химические процессы в начале, середине или конце схем механической обработки руд. Данную область технологии называют химическим обогащением.

      Используются следующие процессы: гидрометаллургические, термохимические, пирометаллургические, хлоридо- и фторидо- возгонка, сульфатизирующий, восстановительный, окислительный, сегрегационный обжиг и др. Наибольшее промышленное применение получили гидрометаллургические процессы. Преимуществами их, например, при сравнении с пирометаллургическими процессами, являются возможность переработки более сложных, более бедных полиметаллических продуктов с осуществлением практически полного разделения металлов и более рационального решения задачи охраны окружающей среды, применения при разложении перерабатываемых проб сравнительно невысоких температур [32].

      В настоящее время во многих странах развернуты исследования по совершенствованию химических процессов в следующих направлениях:

      предварительная обработка труднообогатимых и необогатимых руд или промпродуктов для образования (или, наоборот, удаления) поверхностных пленок на зернах рудных минералов, сегрегации тонкодисперсных частиц и других химических изменений отдельных компонентов с целью повышения различия физических и физико-химических свойств минералов и создания возможности разделения их обычными методами обогащения;

      доводка богатых концентратов, но некондиционных по содержанию основного компонента или примесей, путем частичного или полного удаления из них химическими методами некоторых сопутствующих минералов;

      переработка черновых, коллективных концентратов или трудно доводимых промпродуктов с целью практически полного селективного извлечения полезных компонентов в одноименные продукты.

      В случае химической переработки продуктов обогащения на операции их вскрытия обычно все ценные компоненты, а также некоторая часть примесей переводятся в раствор из исходного материала. Вследствие этого технологические схемы значительно усложняются. При их осуществлении требуются большие расходы реагентов. Однако применение химической переработки продуктов обогащения позволяет повысить извлечение из руды основных элементов в конечные продукты, как правило, с более высоким содержанием их и меньшим содержанием вредных примесей, чем при других химических процессах. Так, в конечных продуктах может быть достигнуто содержание примесей <0,1 %, что значительно повышает рентабельность химической технологии.

      Выбор химического процесса зависит от вещественного состава исходного сырья, содержания и минеральных форм полезных компонентов, их стоимости и требований к качеству конечной продукции.

      Наибольшие успехи в гидрометаллургической переработке бедных продуктов обогащения достигнуты в результате разработки и широкого применения выщелачивания, автоклавных, сорбционных, мембранных и экстракционных процессов.

      Для наиболее сложного по составу минерального сырья схема гидрометаллургической переработки может включать следующие операции: дополнительное измельчение исходного материала, разложение извлекаемых минералов, выщелачивание полезных компонентов, очистку полученных растворов от вредных примесей, разделение и осаждение извлекаемых соединений, отделение получаемых твердых продуктов от жидкой фазы, сушку, брикетирование, обжиг конечных продуктов, регенерацию реагентов, использование или очистку отработанных растворов. Часто осуществляется совмещение некоторых операций: например, дополнительное измельчение продуктов, их разложение и выщелачивание (в шаровых мельницах или в горизонтальных автоклавах), разложение минеральных компонентов и выщелачивание образовавшихся соединений, использование отработанных растворов в качестве оборотных.

      Методы выщелачивания. Выщелачивание применяется, обычно, для легкорастворимых руд или для руд, обогащение которых минералогически более трудно (например, тесное срастание зерен полезного минерала с минералами пустой породы, иначе говоря, плохая "раскрываемость" зерен полезного компонента руды) другими методами, например, методом флотации. При выщелачивании ценные металлы отделяются от руды различными растворителями, например кислотами или цианидом. Цианид используется для улучшения извлечения ценных металлов, например, в процессе обогащения золота, так как с помощью него можно отделить большую часть такого золота, которое не отделяется гравитационным или флотационным методом.

      Эффективность выщелачивания при необходимости можно повысить с помощью бактерий или само выщелачивание может быть основано на жизнедеятельности бактерий.

      После выщелачивания драгоценные металлы осаждаются из раствора химическим путем (например, восстановлением с помощью HS) или электролизом. До процесса осаждения раствор концентрируется методом рециркуляции выщелачивающего раствора, методом жидкостной экстракции/реэкстракции или экстракцией/абсорбцией.

      Выщелачивание металлических руд проводится или в резервуаре (чановое выщелачивание), или в штабеле руды (кучное выщелачивание). В первом случае используются реакторы выщелачивания и/или автоклавы. Реакторы выщелачивания представляют собой резервуары со смесителями, где руда подвергается воздействию химических растворителей и/или газов в пульпе. Иногда эффективность растворения повышается путем подогрева реактора, например - паром. В автоклаве реакция ускоряется путем поднятия температуры раствора выше его точки кипения (избыточное давление). В автоклав добавляется кислород для окисления сульфидных минералов. До соединения с рудой раствор можно обогатить другими методами, например- флотацией (в т. ч. в процессе обогащения золота, разложение сульфидов до выщелачивания цианидом, когда золото связано с сульфидными минералами, рис. 3.21).

     


      Рисунок 3.21. Принципиальная схема выщелачивания золота

      При кучном выщелачивании штабель руды орошается растворителем, который растворяет в руде благородные металлы. Раствор металлов поступает в накопительную систему под штабелем руды. В Финляндии кучное выщелачивание используется на руднике в Талвиваара, где металлы выделяются из руды методом биологического кучного выщелачивания (основанном на жизнедеятельности бактерий).

3.4.4. Вспомогательные процессы

3.4.4.1. Подготовка и подача реагентов

      В состав реагентного участка обогатительной фабрики входят: склады сухих и жидких реагентов и масел; реагентное отделение, предназначенное для приготовления растворов реагентов требуемой концентрации; дозировочная площадка, размещаемая вблизи флотационного отделения, с расходными бачками для растворов и питателями реагентов.

      Если реагентное отделение размещается в пристройке главного корпуса обогатительной фабрики, то при нем обычно предусматривается небольшой расходный склад реагентов на 3–10 суточный запас. В расходный склад реагенты поступают с реагентного склада, где запас реагентов составляет одно-трехмесячную потребность в зависимости от расхода их и условий снабжения.

      Если реагентное отделение выносится в отдельное здание, то с этим зданием совмещен реагентный склад. В этом случае в реагентном отделении место для хранения только 1–2 суточного запаса реагентов. Площадь склада позволяет хранить реагенты, поступающих в таре (мешках, ящиках, бочках) при высоте укладки их в штабели до 2 м, нагрузка на 1 м2 площади хранения 1,5-2 тонны, что составляет 70-75 % от общей площади склада.

      Погрузочно-разгрузочные работы и транспорт внутри реагентного склада механизированы автопогрузчиками и мостовыми кранами.

      Для жидких реагентов, поступающих в цистернах, таких как флотационные масла, пиридин, крезол, жидкое мыло, аэрофлот, кислоты и т. п., устроены пункты слива цистерн и склады в виде горизонтальных или вертикальных резервуаров, подобно тому, как устраиваются склады для нефтепродуктов. На дозировочную площадку или в реагентное отделение реагенты перекачиваются насосами с автоматическим управлением.

      Работа реагентного отделения организована следующими положениями:

      приготовление растворов желательно организовать в одну смену с целью сокращения числа рабочих;

      при односменном приготовлении реагентов емкость чанов для готовых растворов должна быть не менее суточного расхода реагента;

      для каждого реагента необходимо минимум два чана: один, оборудованный мешалкой, - для растворения реагентов и другой, расходный - для готового раствора;

      с ядовитыми, а также горючими реагентами можно работать только в изолированном помещении с соблюдением специальных правил безопасности и правил противопожарной безопасности.

      Реагентное отделение располагается обычно на верхней площадке обогатительной фабрики, выше главного корпуса, а на фабриках малой и средней производительности - размещается в пристройке, примыкающей к бункерам главного корпуса.

      Растворы реагентов на дозировочную площадку перекачиваются центробежными песковыми или кислотоупорными насосами. На некоторых обогатительных фабриках хорошо работают пневматические камерные насосы, не имеющие механических движущихся деталей, соприкасающихся с растворами.

      На дозировочной площадке размещаются расходные бачки небольшой емкости, служащие для автоматического наполнения питателей реагентов. Эта площадка обычно находится в главном корпусе обогатительной фабрики между цехами измельчения и флотации; на больших фабриках для площадки выделяется место в пролете для электрооборудования, а на малых фабриках площадка устраивается вблизи колонн, разделяющих пролеты измельчения и флотации. От реагентных питателей к точкам потребления протягивается самотечная сеть трубок малого диаметра. Для разводки реагентов рекомендуется применять трубы из пластмасс, т. к. они легки и не подвергаются коррозии.

      Подача реагентов в процесс флотации должна быть оснащена системой автоматизации и программным обеспечением дозировки каждого реагента в зависимости от количества перерабатываемой руды и характеристики руды (сортность, степень окисленности).

3.4.4.2. Обезвоживание продуктов обогащения

      Получаемые на фабриках при обогащении руды продукты, как правило, представлены жидкими пульпами. В зависимости от дальнейшей переработки или перевозки и хранения, концентраты и хвосты подвергаются процессам обезвоживания. Вода, удаленная из этих продуктов, возвращается в технологический процесс системой оборотного водоснабжения.

      К вспомогательным процессам относят обезвоживание полезных ископаемых. Под обезвоживанием следует понимать дальнейшую обработку конечных продуктов, полученных на стадии обогащения. Обезвоживание осуществляется стадиально: сгущение, фильтрация и сушка. Обезвоживание касается как полезных минералов (концентрата), так и минеральных отходов (хвостов).

      В первом случае обезвоживание означает улучшение качества продукта путем приведения концентрата в состояние, пригодное для транспортирования, или в полностью сухую форму.

      Обезвоживание хвостов означает надлежащую обработку материала отходов (промывочной воды, технологических стоков и т. п.) с целью защиты окружающей среды, для восстановления технологической воды и для превращения определенной части отходов в полезный материал.

      Сгущение основано на естественном осаждении в жидкости мелких и тонких частиц твердого под действием силы тяжести.

      Фильтрация является процессом отделения твердых частиц от жидкости через пористую перегородку, проницаемую для жидкости, но непроницаемую для твердых частиц.

      Сушка применяется в тех случаях, когда обработка материала тем или иным методом во влажном состоянии невозможна, затруднительна или экономически менее выгодна.

3.4.5. Аппараты для обогащения руд цветных металлов

3.4.5.1. Аппараты для рудоподготовки

      На обогатительную фабрику с рудника поступает руда, содержащая куски различной крупности. При подземной добыче руды величина максимального куска, как правило, не превышает 300 мм, а при открытой разработке - 1500 мм. Для обогащения необходимо уменьшить крупность кусков руды до размеров естественной вкрапленности ценных минералов в пустой породе и до крупности, необходимой для выполнения обогатительных операций; например, для гравитационного обогащения - до 10 мм, для флотации - менее 0,3 мм.

      Уменьшение размеров кусков руды, разрушением их действием внешних сил является дроблением.

      Дробление производится в специальных машинах, дробилках, методами раздавливания, раскалывания, истирания, удара или их сочетанием. Кроме того, в ряде дробилок на куски руды оказывают действие изгибающие и разрывающие силы.

      В зависимости от величины куска, поступающего на обогатительную фабрику, и физических свойств руды дробление производится в одну или несколько стадий (приемов). Первая (I) стадия обычно называется крупным, вторая (II) - средним и третья (III) - мелким дроблением. Во всех этих стадиях основными способами дробления являются раздавливание и раскалывание.

      Дробление руд цветных и редких металлов обычно производится в дробилках следующих типов: крупное дробление - в щековых и конусных, среднее дробление - в стандартных конусных, мелкое дробление - в короткоконусных.

      Кроме того, ограниченно применяются валковые, молотковые и другие типы дробилок.

      Щековые дробилки. В щековой дробилке дробление производится путем раздавливания дробимых кусков между вертикальной и наклонной плоскостями (щеками). Щековая дробилка самая распространенная дробилка для дробления руд и горных пород. Существует несколько конструкций щековых дробилок, отличающихся расположением оси подвеса подвижной щеки (верхнее или нижнее), характером движения щеки (простое ЩДП или сложное ЩДС) и конструкцией движущегося механизма (кулачковый или шарнирно-рычажный).

      Конусные дробилки для крупного дробления. В конусных дробилках раздавливание и истирание кусков руды происходит между двумя усеченными конусами, из которых внешний – неподвижный, установлен вниз вершиной, а внутренний - подвижный - вверх.

      Выпускаются конусные дробилки для крупного дробления типа ККД - с механическим регулированием разгрузочной щели и типа КРД - с гидравлическим регулированием разгрузочной щели.

      Сравнивая щековые и конусные дробилки для крупного дробления, следует отметить, что оба типа дробилок расходуют практически одинаковое количество энергии. Однако, если в конусных дробилках дробление происходит непрерывно, то в щековых - только в момент переднего хода подвижной щеки; в момент заднего хода энергия аккумулируется маховиком и затем расходуется при следующем переднем ходе щеки.

      При обеспечении непрерывной подачи руды конусная дробилка, работающая с заполненной загрузочной воронкой, предпочтительнее щековой. В случае подачи руды с перерывами следует отдать предпочтение щековой дробилке меньшей производительности, проводя операцию дробления более длительно. Кроме того, конусная дробилка при одинаковой ширине загрузочного отверстия имеет примерно вдвое большую производительность, и потому она чаще применяется на крупных обогатительных фабриках.

      Конусные дробилки для среднего и мелкого дробления. Основное конструктивное отличие конусных дробилок для среднего и мелкого дробления от дробилок для крупного дробления состоит в том, что в них оба конуса расположены вершиной вверх.

      Дробление в конусных дробилках для среднего и мелкого дробления происходит сначала методом раздавливания, затем в параллельной зоне методом истирания. Дробилки для мелкого дробления отличаются от дробилок для среднего дробления более коротким внутренним конусом, большим диаметром приемной воронки и меньшим размером загрузочного отверстия, а также более длинной параллельной зоной и крутым наклоном образующей конуса.

      Для дробилок среднего и мелкого дробления характерны большая степень дробления (от 1,5 до 20) и высокая производительность при относительно равномерном по крупности дробленом продукте. В то же время эти дробилки довольно сложны по конструкции, требуют тщательного ухода и наблюдения и плохо работают при дроблении влажной руды повышенной вязкости.

      Для мелкого и тонкого дробления нетвердых и хрупких руд (оловянные, вольфрамовые и др.) могут применяться двухвалковые дробилки, которые представляют собой компактную и простую по конструкции машину. Дробильные валки состоят из двух валков с гладкой, рифленой или зубчатой поверхностью, вращающихся навстречу друг другу. Руда засыпается в щель между ними и истирается. Дробильные валки применяются для мелкого дробления сухого материала с небольшой степенью дробления. Преимуществом валковых дробилок является простота и надежность конструкции, основными недостатками - высокое пылеобразование при работе и низкая производительность.

      При дроблении некоторых типов окисленных руд, содержащих глинистые минералы, могут применяться роторные дробилки, к которым относятся:

      молотковые дробилки с шарнирно подвешенными или жестко закрепленными билами на вращающемся валу в дробильной камере с решетчатой нижней частью, через которую разгружается измельченный материал;

      стержневые дробилки, в которых дробильная камера состоит из нескольких решетчатых цилиндров, вставленных один в другой с жестко закрепленными стержнями и вращающимися навстречу друг другу;

      роторные дробилки, в которых дробление происходит в результате удара куска о стенку дробильной камеры.

      Возможно также разрушение кусков руды в результате резкого снижения давления газа или пара (пневматическая дробилка взрывного действия), действия взрывной волны под влиянием искрового разряда в воде (электрогидравлические дробилки взрывного действия), местного нагрева кусков руды током высокой частоты (электротермические устройства с высокочастотным генератором для додрабливания негабаритных кусков, имеющих размер больше загрузочного отверстия дробилок). Однако эти дробильные устройства еще не имеют промышленного значения.

      Вспомогательная аппаратура дробильных цехов. В дробильных цехах устанавливаются аппаратура и приспособления, необходимые для обслуживания дробилок: ленточные конвейеры, питатели, приспособления для предотвращения попадания в дробилки металлолома и конвейерные весы.

      Для того, чтобы руда равномерно поступала в дробилки из бункеров, последние снабжаются автоматическими питателями: для руды крупностью 75 мм и более обычно применяются пластинчатые питатели фартучного или лоткового типа, для мелкой руды - ленточные, вибрационные и другие питатели.

      Питатель фартучного типа состоит из стальных пластин, которые расположены так, что каждая последующая из них своим краем прикрывает край предыдущей, не давая просыпаться материалу через зазор между пластинами. Пластины закреплены на двух бесконечных цепях. Длина звена цепи равна длине пластины. На пальце каждого звена находится ролик с ребордой, который обеспечивает движение пластины по специальным рельсам. Цепь натянута между двумя звездочками.

      Питатель устанавливается под бункером. Толщина слоя руды на пластинах регулируется задвижкой. Зазор между нижним краем задвижки и пластиной должен быть в 2 раза больше самого крупного куска руды. Если в этом случае количество подаваемой руды окажется велико, снижают скорость движения питателя.

      Питатели фартучного типа непригодны для установки под углом более 15 °, так как руда будет скользить по уклону, а также для влажной и глинистой руды. Для работы в таких условиях пригоден лотковый питатель с пластинами в виде лотка.

      Ленточный конвейер устанавливают в конце короткой наклонной воронки, смонтированной под бункером и снабженной задвижкой для регулировки толщины слоя руды на ленте. Задвижкой грубо регулируется производительность питателя. Более точная регулировка производится изменением скорости движения ленты.

      Вибрационный питатель представляет собой наклонный лоток, закрепленный верхним концом под разгрузочной воронкой бункера и подвешенный на пружинах с вибратором, придающим ему колебания (3000 колебаний в минуту). Частота колебаний системы является постоянной величиной. Работу питателя регулируют изменением амплитуды колебаний.

      Вибрационные питатели отличаются простотой конструкции и легкостью обслуживания, но они чувствительны к изменениям крупности руды, влажности, присутствию глины по сравнению с пластинчатыми и ленточными, что является их недостатком.

      Для предотвращения попадания в дробилки металлических предметов используют металлоотделители и металлоискатели, а также комбинированные системы, состоящие из металлоискателей и металлоотделителей.

      Действие металлоискателя основано на ухудшении добротности колебательного контура генератора, установленного на конвейерной ленте, питающей дробилку рудой, под влиянием потерь на вихревые токи, возникающие при наличии в руде металлических предметов. Обнаружив металлический предмет в руде, металлоискатель подает сигнал на металлоотделитель, обычно установленный за ним. В металлоотделителе форсируется намагничивающий ток и металл притягивается.

      Наиболее надежной является схема, состоящая из двух металлоискателей и металлоотделителя, установленного между ними, так как второй металлоискатель будет контролировать работу металлоотделителя и при необходимости останавливать конвейер. Обычно число остановок в этих условиях бывает невелико.

      Грохоты. Дробление руды является одной из наиболее дорогих операций в цикле обогащения. Поэтому принцип "не дробить ничего лишнего" является основным правилом при дроблении. С этой целью перед подачей в дробилку руду подвергают грохочению, при котором отделяются куски крупностью, равной и меньшей дробленого продукта. Поэтому в дробилку поступают только куски, требующие дробления, что значительно снижает расходы на эту операцию.

      Различают четыре вида грохочения:

      вспомогательное, в том числе предварительное - перед дроблением и контрольное - после дробления;

      подготовительное - для разделения материала по крупности с целью самостоятельного обогащения каждого класса крупности;

      самостоятельное (или механическая сортировка), предусматривающее выделение определенного класса крупности в качестве готового продукта;

      обезвоживающее - для удаления из руды основной массы воды после ее промывки или для отделения суспензии от продуктов после разделения в тяжелой суспензии.

      Грохочение производится в аппаратах - грохотах, в которых руда проходит через одно или несколько просеивающих поверхностей (решеток). Продукт, прошедший через отверстия решеток, называется под решетным, оставшийся на решетке - над решетным.

      В зависимости от особенностей конструкции грохоты отличаются: геометрической формой просеивающей поверхности (плоские, дуговые и барабанные), расположением просеивающей поверхности (наклонные и горизонтальные), характером движения просеивающей поверхности (неподвижные, с движением отдельных элементов просеивающей поверхности, подвижные с вращательным и возвратно-поступательным движением).

      Эта классификация является наиболее распространенной.

      В зависимости от типа грохота меняется форма просеивающей поверхности, которая может быть представлена наборными металлическими стержнями различной формы сечения - колосниками, листовыми перфорированными решетами со штампованными или сверлеными отверстиями круглой, квадратной или прямоугольной (в "елочку") формы, решетками из стержней круглого сечения, шпальтовыми ситами из стержней (проволоки) фасонного сечения и проволочными плетеными ситами (металлическими сетками).

      Материалом для изготовления решет служат различные виды сталей, литая резина, чугун, реже бронза и латунь.

      Неподвижные колосниковые грохоты, устройства для грохочений крупнокусковой руды, представляют собой наклонные решетки, собранные из колосников, со щелью шириной не менее 50 мм.

      Ширина грохота обычно определяется длиной фронта загрузки руды, а длина зависит от производительности и эффективности грохочения. Обычно длина принимается в 3–4 раза больше ширины. Угол наклона колосникового грохота составляет 45–50 ° для сухих руд и 50–60 ° для влажных. Эффективность грохочения или точность отсева обычно в пределах 55–60 %, при низкой производительности она может повышаться до 75 %.

      Дуговые грохоты являются разновидностью колосниковых и предназначены для мокрого грохочения измельченных руд крупностью 0,074 – 12 мм. Дуговая колосниковая решетка имеет радиус кривизны 0,5–1,65 м, ширину 0,3–1,2 м и площадь грохочения 0,1–3 м2. Основными преимуществами дугового грохота являются компактность конструкции и отсутствие движущихся частей и привода. Дуговые грохоты целесообразно применять при обогащении руд, содержащих легкошламующиеся минералы (галенит, касситерит).

      Из плоских грохотов с продольными симметричными колебаниями применяются инерционные, гирационные, самобалансные и саморезонансные.

      Инерционные наклонные грохоты имеют круговую или прямоугольную траекторию колебания решета, угол наклона решета – 15–26 °. Материал по его поверхности перемещается под действием направленной вдоль сита слагающей силы тяжести и инерции. Инерционность грохоту придают установленный на нем вибратор и пружины опор или подвески. Материал может разделяться на два или три класса, в зависимости от того, сколько сит установлено на грохоте. Инерционные грохоты выпускаются легкого типа для грохочения материала с насыпной массой (насыпной плотностью) 1 тонна/м3, среднего типа для грохочения материала с насыпной массой 1,6 тонн/м3 и тяжелого типа для грохочения материала с насыпной массой не более 2,5 тонн/м3. Инерционные грохоты применяют для просева влажных, слежавшихся материалов крупностью от 60 до 3 мм.

      Гирационные наклонные грохоты представляют собой полувибрационные аппараты с эксцентриковым приводом с двумя ситами. Выпускаются грохоты среднего типа для грохочения материала с насыпной массой 1,6 тонн/м3 и крупностью не более 150 мм и тяжелого типа для грохочения материала с насыпной массой 2,5 тонн/м3 и крупностью не более 400 мм. Угол наклона короба - до 36 °. Ориентировочная производительность 140–250 м3/ч.

      В отличие от инерционных, у гирационных грохотов амплитуда вибрации короба фиксирована, равна 4 мм. Возникающие при круговых возвратно-поступательных движениях ("гирациях") центробежные силы инерции компенсируются специальными дебалансными грузами, установленными на дисках вибратора.

      Вибрационные самобалансные горизонтальные грохоты представляют собой аппараты с полным уравновешиванием колеблющихся масс. В качестве приводного механизма используется двухвальный вибратор. Короб грохота совершает прямолинейные колебания под углом около 45 ° к плоскости сетки. При движении короба вперед по ходу материала сетка приподнимается, при обратном ходе - опускается. При движении вперед куски руды подбрасываются сеткой и движутся по параболе. По окончании движения руда падает на сетку и вместе с ней продолжает обратный ход.

      Аппараты этой группы, как и инерционные, выпускаются трех типов: легкого, среднего и тяжелого с теми же пределами по насыпной массе. Для грохочения руд цветных и драгоценных металлов и регенерации тяжелых суспензий обычно применяют грохоты тяжелого типа с одним и двумя ситами. Амплитуда колебаний грохота от 3,6 мм до 5 мм, производительность от 90 тонн/ч до 300 тонн/ч.

      Вибрационные саморезонансные горизонтальные грохоты изготавливаются только легкого типа подвесными или опорными с кривошипно-шатунным приводным механизмом, скорость вращения которого соответствует частоте собственных колебаний системы, состоящей из нескольких масс и внутренних упругих связей.

      Измельчение и классификация. Дробленая руда не может подвергаться обогащению, так как крупность зерен полезных минералов в ней во много раз ниже средней крупности кусков руды. Поэтому после дробления руду измельчают до крупности, пригодной для проведения тех или иных обогатительных операций.

      Руда измельчается под действием удара и истирания. Современные измельчительные машины, мельницы, представляют собой вращающиеся пустотелые цилиндры (барабаны), в которые помещается измельчаемый продукт и мелющие тела: металлические шары, стержни или крупные твердые куски руды (галя). Измельчение может происходить также при ударах кусков руды друг о друга и о специальные лопатки на внутренней поверхности барабана в МСИ. Измельчение может производиться в присутствии воды (мокрое) и без нее (сухое).

      Несмотря на кажущуюся простоту, процесс измельчения довольно сложен и зависит от ряда факторов, связанных с конструктивными свойствами измельчительного аппарата (размера, характера мелющих тел, типа футеровки и вида выгрузки и т. д.) и особенностями измельчаемой руды (крупностью, твердостью, плотностью пульпы и т. д.).

      В зависимости от вида мелющих тел, мельницы, применяющиеся для измельчения руд цветных и драгоценных металлов, подразделяются на шаровые, стержневые, рудногалечные и самоизмельчения.

      Шаровые мельницы наиболее часто устанавливаются на обогатительных фабриках во всех стадиях измельчения руды и продуктов обогащения. Мельница состоит из металлического барабана диаметром от 0,9 до 4,5 м и длиной от 0,9 до 6 м, обе стороны которого закрыты торцевыми крышками, изготовленными из стали или сталистого чугуна, с пустотелыми цапфами. С помощью цапф мельница крепится в коренных подшипниках. Изнутри барабан и крышка покрываются съемными броневыми или резиновыми плитами - футеровкой для предохранения от износа.

      Руда в мельницу загружается непрерывно питателем. Питатели бывают трех типов: улитковый (спиральный), барабанный и комбинированный, из которых чаще всего применяется улитковый.

      В зависимости от конструкции разгрузочного отверстия шаровые мельницы могут быть с разгрузкой через решетку и с центральной разгрузкой, для которой характерен более высокий уровень пульпы, меньшая скорость движения и более тонкий слив. Горловина разгрузочной цапфы имеет спираль, возвращающую в рабочее пространство мельницы случайно попавшие в полость цапфы шары.

      Стержневые мельницы отличаются от шаровых с центральной разгрузкой увеличенным диаметром загрузочной и разгрузочной горловин. Эти мельницы имеют большую производительность. Мелющими телами являются металлические стержни диаметром 40–126 мм, длиной на 25–30 мм короче внутренней длины барабана. Измельчение стержнями происходит в основном в результате раздавливания. Стержневые мельницы применяются на I стадии измельчения для получения в измельченном продукте не более 30 % класса минус 0,074 мм. В готовом продукте преобладают зерна средних классов, отсутствуют крупные и практически нет мелких.

      Рудногалечные мельницы применяются для измельчения как руд, так и продуктов обогащения. Иногда мельницы с разгрузкой через решетку переоборудуют в рудногалечные. Для рудногалечного измельчения исходная дробленая или грубоизмельченная руда должна разделяться на три фракции: крупную, используемую в качестве мелющих тел, мелкую, подвергающуюся измельчению, и среднюю, используемую как мелющие тела в следующей стадии измельчения. При первичном рудногалечном измельчении измельчается руда крупностью 40-20 мм. Мелющей средой при этом являются куски руды крупностью от 300 до 100 мм. При вторичном измельчении до измельчается продукт I стадии. Крупность руды 3 мм, мелющая среда - от 100 до 50 мм.

      МСИ предназначены для измельчения рядовой неклассифицированной руды крупностью до 350 мм в сухом виде (мельница типа "Аэрофол") и в мокром (мельница типа "Каскад"). Иногда для повышения эффективности измельчения в мельницу добавляют до 7 % по массе металлических шаров.

      Мельницы первичного рудного самоизмельчения позволяют совместить процессы дробления II и III стадий и тонкого измельчения. Например, при измельчении руды крупностью 350 мм в мельницах "Аэрофол" или "Каскад" диаметром 5–7 м в измельчененном продукте содержится 60 % зерен класса минус 0,074 мм. При использовании мельниц большего диаметра (9–11 м) крупность исходного питания можно увеличить до 600 мм.

      МСИ представляют собой барабан с соотношением диаметра и длины 3:1, футерованный изнутри ребристыми плитами с полочками - лифтерами. Аналогичные лифтеры установлены и на загрузочной крышке. Лифтеры захватывают и поднимают куски руды, сбрасывают их вниз на массу руды, способствуя раскалыванию кусков по плоскостям спайности.

      Руду в мельницы загружают через подачную горловину со спиралью, выгружают через горловину со спиралью, возвращающей галю. В МСИ разрушаются куски руды и освобождаются сростки при минимальном переизмельчении полезных минералов, что повышает технологические показатели обогащения.

      Другие измельчительные аппараты. Помимо рассмотренных мельниц, для измельчения руды и продуктов обогащения могут применяться и другие аппараты. Одним из таких аппаратов является вибрационная шаровая мельница, приводимая в движение через вибратор, установленный на корпусе мельницы. При вращении вала вибратора с закрепленными на нем дебалансными грузами возникают центробежные силы инерции, под действием которых барабан совершает колебательные движения по круговой траектории. Корпус мельницы при этом не вращается, а вибрирует. Целесообразно применять этот аппарат для сверхтонкого помола.

      Центробежная мельница представляет собой вертикальный барабан, рабочее пространство которого разделено дисками на три камеры. Питание подается через загрузочную воронку на распределительную тарелку, между которой и внутренней поверхностью барабана исходный материал попадает в первую камеру. Руда раздавливается роликами, прижимающимися к внутренней поверхности барабана. Затем материал переходит во вторую камеру, далее в третью и выгружается через разгрузочный патрубок.

      Применение центробежных мельниц позволяет снизить энергоемкость операции измельчения [32].

      Классификация. Классификацией называется процесс разделения измельченной руды на группы зерен с одинаковой скоростью падения. Если классификация происходит в воде, она называется гидравлической, а в воздушной среде - воздушной.

      В цикле измельчения производится контрольная классификация для разделения измельченной руды на два класса: зерна, крупность которых выше допустимого предела, необходимого для последующего обогащения, и зерна заданной крупности, направляемые на дальнейшее обогащение.

      При гидравлической классификации разделение зерен происходит в результате разницы в скорости их осаждения. Контрольная гидравлическая классификация предусматривает получение слива - пульпы, содержащей тонкие зерна измельченной руды, и песков для повторного измельчения. Гидравлической классификацией можно разделить руду на ряд классов, каждый из которых направляется на обогащение по определенной схеме.

      На обогатительных фабриках при измельчении руд цветных и драгоценных металлов применяются два типа классифицирующих аппаратов: спиральные классификаторы и гидроциклоны. Спиральные классификаторы обычно устанавливают в I стадии измельчения, а гидроциклоны - во II и III стадиях.

      Спиральный классификатор бывает одно- и двухспиральным и состоит из наклонного корыта полуцилиндрического сечения, смонтированного на раме. Внутри корыта вращается шнек, на осевой трубе которого укреплена спираль, перемещающая пески вверх к разгрузочному люку. Тонкий продукт - слив удаляется через сливной порог в приваренный к корпусу сливной желоб и вытекает через патрубок. Для загрузки классификатора в правой стенке корыта вырезано загрузочное окно, которое при загрузке через борт закрывается специальным щитом с резиновой прокладкой.

      Гидроциклоны представляют собой довольно простые аппараты, состоящие из цилиндроконического сосуда, питающей и песковой насадок, сливного патрубка и сливной трубы.      Гидродиклоны отличаются друг от друга геометрическими размерами (диаметром от 50 до 1000 мм) и углом конусности, способом подачи питания (по прямой насадке круглого пли прямоугольного сечения или по изогнутому в виде витка спирали входному патрубку прямоугольного сечения), способом удаления слива (через сливной патрубок непосредственно или соединенный со сливной трубой).

      В последнее время получили распространение трехпродуктовые гпдроциклоны с двумя концентрически установленными сливными патрубками. При этом из внутреннего патрубка удаляется более тонкий слив, а из внешнего - более грубый, количество которого можно регулировать специальным краном. Внутри гидроциклоны футеруются плитами из легированного чугуна, каменным литьем или резиной. Иногда для повышения эффективности классификации применяют несколько гидроциклонов, установленных последовательно - батарейные гидроциклоны.

      Гидроциклоны применяются и для дешламации продуктов обогащения. В настоящее время гидроциклоны обычно устанавливают вместо механических классификаторов.

      Гидроциклоны работают в замкнутом цикле с шаровыми мельницами, где тонкий слив направляется на флотацию, а пески как циркулирующая нагрузка возвращаются в мельницу.

3.4.5.2. Аппараты гравитационного обогащения

      Гравитационное обогащение - это процесс разделения минеральных частиц по плотности, крупности и форме, основанный на различии характера и скорости движения частиц в среде под действием сил тяжести и сопротивления. При одинаковой крупности и форме частиц эффективность разделения возрастает с увеличением разности плотностей минералов.

      К гравитационным процессам относятся промывка руд, отсадка, концентрация на столах, обогащение на шлюзах, струйных, конусных и винтовых сепараторах и обогащение в тяжелых средах.

      В качестве среды для гравитационного обогащения используют воду, тяжелые суспензии и жидкости.

      Промывка руд. Руды россыпных месторождений золота, платины, вольфрама, олова и других металлов обычно содержат конгломераты, в которых ценные минералы, находясь в свободном виде, сцементированы глиной с песком и другими минералами пустой породы. Перед обогащением таких руд их подвергают промывке, состоящей в размывке конгломератов, переводе глинистых и других мягких пород в тонкие взвеси (шламы) с последующим удалением их из рудной массы. При этом в результате удаления части пустой породы повышается содержание ценных минералов в руде, т. е. происходит обогащение.

      В процессе промывки минералы разделяются по крупности – избирательное грохочение. Классы, не содержащие ценных компонентов, выделяются и направляются в отвал, а классы, содержащие ценные компоненты, в дальнейшую переработку. Например, для некоторых россыпных месторождений золота в отвал направляется фракция +30 мм, а для россыпей редкоземельных металлов + 10 мм.

      Известны случаи, когда в некоторых зонах коренных месторождений цветных металлов значительное содержание глинистых минералов заметно увеличивает вязкость пульп, что затрудняет выделение из них ценных компонентов. Поэтому в схемы обогащения руд такого типа включается операция промывки, обычно на стадии дробления.

      Промывка руд производится в аппаратах и устройствах различной конструкции, выбор которых осуществляется в зависимости от свойств промываемой руды.

      Барабанные промывочные машины применяются для труднопромывистых руд. Наиболее распространенным аппаратом этого типа являются скрубберы, представляющие собой наклонные барабаны (под углом до 6 °) диаметром 1,3 м и длиной 3 м с перфорированным патрубком для обезвоживания промытой руды. Руда крупностью до 150 мм непрерывно загружается внутрь барабана, частота вращения которого составляет 16,2–20,5 об/мин, и промывается водой (расход воды до 4 м3/ч). Производительность скрубберов 40-60 м3/ч.

      Промывка может осуществляться в различных барабанных мойках, перфорированных и глухих скрубберах и т. д.

      Корытные мойки применяются для разрыхления и промывки особо вязких глинистых руд с кусками крупностью до 100 мм. Мойка состоит из корыта, двух рабочих валов с лопастями и привода. Наклонное плоское днище (до 5 °) корыта имеет в верхней части люк с разгрузочным лотком. Шламы удаляются в нижней части корыта через сливные отверстия, расположенные в боковой стенке. Производительность моек обычно не превышает 40 м3/ч.

      Комбинированные мойки представляют собой сочетания барабанного грохота с реечным классификатором или двух корытных моек с противоположным ходом лопастных валов и обычно применяются для нормально- и легкопромывистых руд.

      Башенные мойки представляют собой цилиндры диаметром 5–10 м и высотой 10–20 м с коническими днищами. Руда загружается сверху и под действием потоков воды и сжатого воздуха промывается. Слив удаляется в верхней части башни, а промытая руда - в нижней части, при помощи центрального эрлифта. Преимущество башенных моек - отсутствие дополнительного измельчения руды при мойке.

      Отсадка. Отсадка представляет собой процесс разделения минеральных частиц по плотности под действием переменной по направлению вертикальной струи воды. Отсадку широко применяют при обогащении россыпей редких и благородных металлов, а также используют при обогащении руд цветных металлов (преимущественно золотосодержащих и свинцово-цинковых). Оптимальная крупность руд при отсадке составляет 0,2-50 мм. Отсадке подвергают как широко классифицированный материал, так и материал, классифицированный по узкой шкале.

      Отсадка осуществляется на решете отсадочной машины, через отверстия которого проходят восходящие и нисходящие потоки воды, создаваемые тем или иным способом. Восходящие струи поднимают и разрыхляют постель из лежащих на решете минеральных зерен, нисходящие струи постель опускают и уплотняют. Под воздействием гидродинамических сил минеральные зерна движутся с различными скоростями: частицы большей плотности медленнее движутся вверх в восходящей струе воды, чем частицы меньшей плотности; соответственно частицы большей плотности быстрее движутся вниз в нисходящей струе воды, чем частицы меньшей плотности. В итоге тяжелые частицы проникают в нижние слои постели, а легкие - в верхние. При обогащении руд постель расслаивается по высоте на несколько слоев из частиц различной плотности: в нижних слоях концентрируются крупные тяжелые частицы (концентрат), выше - крупные легкие частицы в смеси с мелкими тяжелыми частицами и сростками (промежуточный продукт), в самом верхнем слое - легкие мелкие частицы (хвосты). Под действием горизонтального потока воды постель движется вдоль решета и в конце его разгружается; нижний слой постели через шиберное устройство разгружается в подрешетное пространство отсадочной машины, верхний - через порог в слив.

      При отсадке материала крупностью менее 10 мм на решето машины укладывают искусственную постель из частиц, плотность которых не меньше, а размер в 3-4 раза больше максимальной крупности разделяемого материала (отверстия в решете в этом случае превышают размер разделяемых частиц); рудный концентрат разгружается через искусственную постель и решето. В качестве постели используются металлические шарики, свинцовая дробь или крупные зерна тяжелых минералов. Искусственная постель является своего рода фильтром, пропускающим тяжелые частицы и задерживающим легкие.

      В отсадочных машинах разрыхление постели и ее расслоение на тяжелую и легкую фракции обеспечивается вертикальной струей воды переменного направления.

      Отсадочные машины по конструктивным признакам делятся на две группы - с подвижным и неподвижным решетом (поршневые, беспоршневые и диафрагмовые).

      Отсадочные машины с подвижным решетом применяются главным образом для обогащения обесшламленной руды крупностью менее 10 мм. Производительность этих машин 2-30 т/ч, длина решета 800-1000 мм, ширина 400-1000 мм. В отсадочной машине с подвижным решетом разделение минералов происходит вследствие движения решета вверх и вниз внутри корпуса машины, заполненного водой. Тяжелый продукт разгружается через разгрузочную щель. Движение решету сообщает кривошипно-шатунный механизм. Машина не выдает высококачественных концентратов, поэтому в основном применяется она для предварительной рудной обработки. Расход воды при отсадке - примерно 2 м3 на 1 т руды.

      Отсадочные машины с неподвижным решетом в практике обогащения применяют весьма часто. Из этих машин для обогащения руд цветных металлов наиболее распространены диафрагмовые.

      Двухкамерная диафрагмовая машина с боковым расположением диафрагмы, применяющаяся при обогащении песков крупностью 8 мм. Диафрагма из стального листа установлена между камерами. С помощью резиновой шайбы диафрагма гибко соединяется с междукамерной перегородкой. Движения диафрагме вправо и влево передаются штоком крпвошипно-шатунного механизма, который приводится от электродвигателя через клиноременную передачу и шкив. Упругость диафрагмы обеспечивается соединением пластинчатой пружиной конца штока с междукамерной перегородкой. На определенной высоте камер установлены неподвижные решета. Вода под решетное пространство подается по трубе. Днища камер имеют пирамидальную форму (для создания самотека под решетным продуктом к выводным патрубкам).

      При движении штока вперед диафрагма входит в правую камеру, передает движение под решетной водой, в результате чего последняя поднимается через решето, разрыхляя постель (восходящий поток). Объем левой камеры в это время увеличивается, уровень воды в ней падает, вследствие чего создается нисходящий поток, и постель уплотняется. При движении поршня назад происходят обратные явления. Число ходов диафрагмы в минуту изменяется от 300 до 500 с помощью вариатора скоростей. Ход диафрагмы составляет 0–30 мм.

      Под действием восходящих и нисходящих потоков пески делятся на тяжелую и легкую фракции. Толщина естественной постели 8–9 см. Тяжелая фракция проникает через искусственную постель, собирается в пирамидальной части камер и периодически выгружается. Легкая фракция непрерывно перемещается горизонтальным потоком воды к сливному порогу и выводится из машины, чему способствует расположение решет в камерах уступом (в первой камере решета установлены выше, во второй - ниже). Расход воды при отсадке составляет 1–4 м3/т; 20 % воды поступает с питанием, 60 % подается под решето первой камеры, 20 % - под решето второй. Такое распределение воды связано с различной характеристикой обогащаемого материала в каждой камере (исходное питание в первой камере содержит больше тяжелых зерен, чем материал, поступающий во вторую камеру).

      Выпускаемые серийно диафрагмовые отсадочные машины типа МОД различаются в основном числом камер (от 1 до 4), расположением диафрагмы, габаритами и производительностью. Отсадочная машина МОД-4 часто применяется при обогащении золотоносных россыпей и вольфрамовых руд.

      Концентрация на столах. Обогащение (концентрация) на столах представляет собой процесс разделения минеральных частиц по плотности в струе воды, текущей по наклонной плоскости (деке) концентрационного стола, совершающей возвратно-поступательные движения (качания).

      На концентрационных столах обогащают руды редких металлов и олова, а также россыпи золота.

      По сравнению с более плотными частицы меньшей плотности на деке стола быстрее передвигаются силой смывного потока воды в поперечном направлении, т. е. в направлении движения потока руды, и медленнее - в продольном направлении, т. е. в направлении качания стола. Разделение частиц вдоль движения стола происходит в основном за счет сил инерции при резком изменении направления хода деки (тяжелая частица обладает большей инерцией и движется быстрее, чем легкая). Разделение частиц в поперечном направлении под действием смывной воды обусловлено в основном различием сил трения легкой и тяжелой частицы о деку (тяжелая частица с большей силой трения движется с меньшей скоростью).

      Обычно дека стола частично покрыта нарифлениями, расположенными параллельно направлению качания деки. Рифли предохраняют осевшие тяжелые частицы от сноса струей воды; эти частицы по желобкам между рифлями передвигаются к месту разгрузки.

      Обогащаемый материал и смывную воду подают в верхний угол деки. Разделяемые частицы различной плотности расходятся по поверхности деки веерообразно, под разными углами смыва, перемещаясь в продольном и поперечном направлениях к разгрузочным устройствам. Более эффективно на концентрационных столах разделяется материал, предварительно расклассифицированный по крупности (с учетом коэффициента равнопадаемости).

      Движением деки стола создается непрерывное разрыхление минеральных зерен и их продольное перемещение. В ходе перемещения частиц по деке происходит сегрегация - перераспределение частиц по крупности и плотности.

      Для повышения показателей обогащения исходный материал рекомендуется обесшламливать (рудные частицы тоньше 25 мкм на концентрационных столах находятся во взвешенном состоянии в потоке и не обогащаются).

      В зависимости от крупности обрабатываемого материала различают шламовые (крупность обогащаемого материала от 0,04 до 0,2 мм) и песковые (крупность обогащаемого материала от 0,2 до 3 мм) концентрационные столы. Песковые и шламовые столы по устройству одинаковы и отличаются только нарифлениями и режимом работы.

      В зависимости от места подачи питания концентрационные столы могут иметь правое или левое (если смотреть на деку со стороны привода) исполнение.

      Конструкция выпускаемых в настоящее время концентрационных столов позволяет изменять во время работы стола поперечный наклон дек до 8 ° от горизонтального положения; продольный наклон дек регулируется в пределах от 1,5 ° вверх и до 1 ° вниз от горизонтального положения.

      Рабочая поверхность деки представляет собой плоскую, ровную поверхность со специальным покрытием. Рифли, изготовленные из дерева, резины или металла, в продольном направлении скашиваются по высоте и срезаются под углом 30-45 °, что способствует расхождению продуктов веером по поверхности деки. Высота рифлей обычно составляет 6-12 мм, причем у нижнего края стола устанавливаются более высокие рифли, чем у верхнего. Расстояние между рифлями 20-45 мм.

      Вначале на обогатительных фабриках применялись малопроизводительные однодечные столы. На смену им пришли многодечные столы.

      Сепараторы обогащения в тяжелых средах. Обогащение в тяжелых средах представляет собой процесс разделения минералов по плотности. Плотность среды занимает промежуточное положение между плотностью легких и тяжелых минералов; тяжелые минералы тонут, легкие - всплывают.

      В качестве тяжелых сред можно использовать жидкости большой плотности (органические и неорганические) и тяжелые суспензии.

      Из тяжелых органических жидкостей, предложенных для разделения минералов по плотности, наиболее часто применяют четыреххлористый углерод ССl4 (плотность 1,6 г/см3), бромоформ СНВгз (плотность 2,8 г/см3), йодистый метилен CH2J2 (плотность 3,3 г/см3) и др.

      К тяжелым неорганическим жидкостям, пригодным для использования в качестве разделяющей среды, могут быть отнесены растворы некоторых солей - хлористого кальция СаС12, хлористого цинка ZnCl2 и др.

      Если смесь обесшламленных минеральных зерен погрузить в жидкость, плотность которой больше плотности легкого минерала, но меньше плотности тяжелого, то исходный материал под действием гравитационных сил с высокой степенью точности разделится на две фракции - всплывшую (легкие минералы) и осевшую (тяжелые минералы). Однако тяжелые жидкости, особенно органические, вследствие их высокой стоимости и больших затрат на регенерацию (отделение жидкости от продуктов обогащения и удаление из жидкости воды и примесей) для повторного использования применяются главным образом в лабораторной практике.

      Практически разделяющей средой обычно являются тяжелые суспензии, представляющие собой взвесь в воде тонкоизмельченных частиц тяжелого вещества (ферросилиция, галенита, магнетита, гематита, пирита, барита, железной окалины и др.), называемого утяжелителем.

      Обогащение полезных ископаемых в тяжелых суспензиях характеризуется высокой эффективностью и является наиболее дешевым и высокопроизводительным методом предварительной концентрации минерального сырья. Иногда обогащение в тяжелых суспензиях позволяет удалить до 50 % пустой породы и тем самым существенно увеличить производительность обогатительной фабрики. Применение этого метода позволяет вовлекать в эксплуатацию более бедные по содержанию ценных компонентов руды.

      При обогащении в тяжелых суспензиях в большинстве случаев может разделяться неклассифицированный материал, обычно только требуется отделение мелких классов, обогащаемых другими методами.

      Аппараты, в которых осуществляется обогащение в тяжелых суспензиях, называются сепараторами. При обогащении руд наиболее распространены конусные и барабанные сепараторы.

      Конусные сепараторы целесообразно применять тогда, когда на обогащение поступает материал, отличающийся широким диапазоном крупности (4–70 мм).

      Промышленные образцы конусных сепараторов имеют диаметр основания конуса от 1,8 до 6 м и соответственно рабочий объем от 3 до 84 м3. Сепаратор состоит из металлического корпуса, на котором укрепляется рама с приводом и пультом управления. От привода, состоящего из электродвигателя мощностью 7,5 кВт и червячного редуктора, приводится во вращение специальная лопастная мешалка, вращающаяся с частотой около 2 об/мин и поддерживающая стабильность суспензии. Обогащаемый материал в сепаратор подается в верхнюю часть конуса. В суспензии плотностью 2,8 т/м3 материал делится на легкую фракцию, всплывающую на поверхность, и тяжелую фракцию, оседающую на дно конуса. К нижней конической части сепаратора подсоединен аэролифт, в трубу которого подается снизу при помощи форсунки сжатый воздух (8 м3/мин). Аэролифт служит для подъема смеси осевшей в конусе тяжелой фракции и суспензии на грохот для частичного отделения тяжелой фракции от суспензии. Последняя возвращается в процесс по трубе. Легкая фракция выгружается через верх сепаратора на специальный лоток и удаляется из аппарата. Для вывода суспензии на регенерацию имеется специальное устройство шиберного типа.

      Производительность сепаратора СК-6А составляет от 150 до 500 т/ч. Высота сепаратора 12,4 м. Размер максимального куска руды, поступающей на разделение, зависит от диаметра трубы аэролифта, который должен быть минимум на 25 мм больше наибольшего размера куска.

      При обогащении в конусных сепараторах суспензии требуется 2-2,5 м3 на 1 т руды. С легким продуктом из сепаратора уходит до 1,6 м3/т суспензии, с тяжелым продуктом - до 3,7 м3/т. Расход утяжелителя при обогащении руд составляет 0,2-0,5 кг/т. На отмывку утяжелителя от продуктов обогащения расходуется около 1 м3 воды на 1 т твердого.

      Барабанные сепараторы делятся на спиральные и с элеваторной разгрузкой.

      Спиральный барабанный сепаратор состоит из барабана, установленного под углом 2-5 °. Материал поступает в барабан по загрузочному желобу и разделяется в суспензии на легкую (всплывшую) и тяжелую (потонувшую) фракции. Легкая фракция вместе с частью суспензий транспортируется в разгрузочный желоб и выводится из аппарата. Осевшая тяжелая фракция перемещается к разгрузочному желобу двухзаходной спиралью, приваренной внутри барабана. Разгрузка тяжелой фракции в желоб и одновременное обезвоживание ее осуществляются с помощью специального подъемника с перфорированными лопастями. Барабан опирается на опорные ролики и приводится во вращение от привода через шестеренную передачу. Сепаратор имеет раму с правой и левой стойками и упорные ролики.

      Конструкция барабанных сепараторов с элеваторной разгрузкой (СБЭ) в основном идентична сепараторам СБС. Основное отличие связано с разными способами удаления тяжелой фракции (в сепараторах СБЭ тяжелая фракция транспортируется продольными перфорированными лопастями).

      Барабанные сепараторы выпускаются с барабаном диаметром от 1,8 до 3 мм (длина барабана вдвое больше диаметра) и имеют производительность от 20 до 250 т./ч. Они предназначены для обогащения материала крупностью от 4 до 150 мм.

      При обогащении в барабанных сепараторах требуется суспензии 0,6–1 м3/т руды. С легким продуктом из сепаратора уходит суспензии до 1,2 м3/т, с тяжелым продуктом - до 0,5 м3/т.

      Обогащению в тяжелых суспензиях предшествует подготовка руды, которая включает дробление, промывку и классификацию. В процессе рудоподготовки необходимо стремиться к полной отмывке руды от глины и шламов, так как они повышают вязкость суспензии и ухудшают разделение.

3.4.5.3. Аппараты флотационного обогащения

      После измельчения до необходимой крупности и обработки
флотационными реагентами руда подвергается флотации в аппаратах, называемых флотационными машинами.

      Во флотационных машинах частицы минералов сталкиваются с пузырьками воздуха. Гидрофобные частицы прилипают к ним и выносятся на поверхность пульпы в виде минерализованной пены, которая самотеком или пеносъемниками удаляется в желоб
для пенного продукта (концентрата). Гидрофильные минералы пустой породы остаются в камере и удаляются через хвостовое отверстие машины.

      Применяемые в практике флотационные машины классифицируют в зависимости от способа аэрации пульпы, т. е. от способа насыщения пульпы воздухом и способа перемешивания пульпы.

      По этим признакам все машины делят на три большие группы - механические, пневмомеханические и пневматические.

      В механических флотационных машинах воздух засасывается в пульпу импеллером или через воронку, образующуюся при вращении его, а также через полую трубу. Распределение воздуха по всему объему пульпы и перемешивание ее осуществляется тем
же импеллером, который засасывает воздух.

      В пневмомеханических машинах воздух засасывается вращающимся импеллером, который перемешивает пульпу и, кроме того, дополнительно подается в пульпу под давлением по специальным воздуховодным трубам.

      В пневматических машинах аэрация пульпы осуществляется только сжатым воздухом, подаваемым от воздуходувок.

      Во всех флотационных машинах осуществляется ряд последовательных операций: засасывание или подача пульпы во флотационную камеру, диспергирование воздуха на мелкие пузырьки, распределение пузырьков по всему объему пульпы, находящейся в камере, прилипание зерен флотируемых минералов к пузырькам воздуха и всплывание их в виде минерализованной пены, разгрузкаконцентрата и удаление хвостов.

      Работа всех флотационных машин характеризуется степенью аэрации, которая определяет скорость флотации и показатели обогащения. Аэрация пульпы в свою очередь зависит от размера пузырьков воздуха, их количества и равномерности распределения по всему объему пульпы.

      Размер пузырьков воздуха изменяется в широких пределах и зависит главным образом от типа машины. Так, в механических флотационных машинах, в которых происходит перемешивание пульпы и диспергация воздуха, при оптимальном расходе пенообразователя средний размер пузырьков составляет 0,8-1 мм, а в пневматических машинах средний размер пузырьков доходит до 2,5-4 мм. Объемное содержание воздуха в хорошо аэрированной пульпе составляет обычно 20-30 %.

      Механические флотационные машины получили наиболее широкое распространение на обогатительных фабриках руд цветных металлов. Механическая флотационная машина представляет собой длинную ванну, разделенную перегородками на ряд прямоугольных камер. Эти машины изготовляются секциями из двух камер. Первая камера является всасывающей, вторая - прямоточной. Внутри каждой камеры имеется вертикальный вал с импеллером. Вал помещен в центральную трубу, в которую вставлена трубка для засоса воздуха. Нижняя часть центральной трубы переходит в стакан, соединенный со статором. В стакане имеются боковые отверстия, закрытые пробками в прямоточных камерах, а во всасывающих к ним присоединяются патрубки, по которым засасывается пульпа. Основной рабочей деталью флотационной машины является импеллер. Он представляет собой диск с радиально расположенными вертикальными лопатками. При его вращении поток пульпы засасывает воздух, поступающий по центральной трубе, ударами лопаток импеллера пульпа и воздух перемешиваются и выбрасываются в виде пульповоздушной смеси между лопатками статора в камеру машины. Окружная скорость импеллера определяет количество засасываемого воздуха. Количество пульпы, поступающей на импеллер, должно быть оптимальным, так как увеличение ее приводит к тому, что центральная часть импеллера заполняется полностью пульпой, вследствие чего засасывание воздуха прекращается. Поэтому пульпа подается не только в центральную часть импеллера, но и на периферические участки его лопастей. На эффективность работы импеллера оказывает влияние также плотность пульпы. Увеличение плотности приводит к снижению количества засасываемого воздуха и увеличению расхода электроэнергии.

      Статор представляет собой вертикальный диск с отверстиями и лопатками, расположенными под углом 45-60 ° к радиусу диска статора. Наличие статора увеличивает количество засасываемого воздуха и способствует лучшей диспергации его. Статор с направляющими лопатками отводит от импеллера пульпу в глубь камеры без образования завихрений и увеличивает расход воздуха в машине в 2-2,5 раза.

      Работает машина следующим образом. Исходная пульпа через питающий карман по патрубку поступает на импеллер всасывающей камеры, откуда периферической частью импеллера выбрасывается между лопатками статора в камеру. При этом в полости импеллера образуется разряжение, благодаря которому атмосферный воздух засасывается через центральную трубу. В вихревых потоках, отходящих от импеллера, происходит диспергация воздуха и энергичное перемешивание его с пульпой. Благодаря радиально расположенным лопаткам статора вихревые потоки, создаваемые импеллером, гасятся и в верхней части камеры образуется относительно спокойная зона разделения. Пузырьки воздуха с прилипшими к ним минералами собираются на поверхности пульпы в виде минерализованной пены и удаляются пеносъемником в желоб для пенного продукта.

      Нефлотируемая часть пульпы разгружается через порог последней в ряду камеры, где установлен подвижный шибер для регулировки уровня пульпы в камере. Крупная песковая часть пульпы удаляется из камеры через песковое отверстие в нижней части перегородки между камерами.

      Пена разгружается из камеры машины пеногоном или пеносъемником, который имеет индивидуальный привод. Выход полного продукта регулируется уровнем пульпы в камере, частотой вращения пеногона и количеством гребков на валу (обычно 2 или 4). Уровень пульпы в камере регулируется специальным устройством, которое устанавливается у торцовой стенки камеры. Оно состоит из прямоугольного отверстия в стенке, прикрываемого шибером, положение которого фиксируется при помощи рычага с противовесом на конце.

      Наиболее совершенными являются пневмомеханические флотационные машины. Отличаются они устройством аэратора и принудительной подачей воздуха в камеры от воздуходувок.

      Пневмомеханическая флотационная машина типа ФПР состоит из корпуса, пальцевого аэратора, полого вала, радиального успокоителя, воздушного коллектора, приводного механизма и пеногона (машины типа ФПР могут работать без пеногона).

      Особенностью машины является конструкция пальцевого импеллера, представляющего собой диск, к которому по периметру прикреплены круглые или квадратные пальцы. Назначение импеллера этих машин отличается от назначения импеллера механических машин - он служит для поддержания твердых частиц во взвешенном состоянии и диспергации воздуха, поступающего по полому валу в аэратор под избыточным давлением 0,2 кгс/см2.

      Принудительная подача воздуха исключает засасывание его импеллером, поэтому окружная скорость его составляет всего лишь 6,5-7,5 м/с.

      Для подачи воздуха внутрь вала в его верхней части, находящейся в корпусе подшипника, имеются три отверстия. Воздух от воздуходувки поступает в коллектор, расположенный вдоль задней стенки машины, далее по трубам через отверстия проходит внутрь вала и поступает под импеллер. Для регулировки количества поступающего воздуха на воздушной трубе установлен вентиль.

      В состав аэратора кроме пальцевого импеллера входят радиальные успокоители, состоящие из набора металлических лопастей, нижняя кромка которых не доходит до дна корпуса, что предотвращает заиливание камер у стенок.

      Привод импеллера состоит из электродвигателя мощностью 9 кВт, шкива и клиноременной передачи.

      Пневмомеханические машины относятся к типу прямоточных. Уровень пульпы поддерживается регулятором с широким порогом слива, устанавливаемом на хвостовой камере, и количеством подаваемого воздуха. Днище и стенки камеры футеруются износостойким материалом (резиной, каменным литьем).

      Практика флотации различных типов руд цветных металлов в пневмомеханических машинах показала, что скорость флотации в этих машинах выше на 30-40 %, а расход электроэнергии на 30-40 % ниже, чем в механических машинах. Применение этих машин дает большой экономический эффект, так как они при одной и той же производительности цеха флотации занимают меньше производственной площади, требуют меньших капитальных и эксплуатационных затрат.

      На фабриках с большой производительностью устанавливают большеобъемные флотомашины чанового типа (рис.3.22), которые просты в эксплуатации, обладают низким расходом энергии и воздуха. Широкий диапазон размеров камер вплоть до 630 м3 позволяет компоновать эффективную и экономически целесообразную технологическую схему, не опасаясь внеплановых остановов оборудования даже в условиях повышенной производительности фабрики. Преимущества: более низкое энергопотребление, меньшая площадь установки, меньше вспомогательного оборудования, подтвержденные высокие технологические показатели на всех этапах флотационного процесса, простота в эксплуатации и техническом обслуживании.

     


      Рисунок 3.22. Флотомашины

      В пневматических флотационных машинах диспергирование воздуха, подаваемого в пульпу, производится продавливанием его через трубки, неподвижные или подвижные пористые перегородки (ткань, перфорированная резина, пористая керамика ит. п.). Эти машины применяются при флотации руд несложного минерального состава. Степень аэрации в пневматических машинах составляет 15–35 %. При такой аэрации пузырьки сталкиваются и коалисцируют. Крупность пузырьков в таких машинах составляет 3–4 мм.

      Наибольшее распространение из пневматических машин получили аэролифтные машины, в которых перемешивание и аэрация пульпы осуществляются аэролифтами. Аэролифтная флотационная машина состоит из ванны, аэролифта, аэратора. Аэролифт представляет собой центральный отсек ванны, образованный двумя вертикальными стенками, не доходящими до дна машины. К аэратору, выполненному в виде сварной коробки и заканчивающемуся щелью, по двум воздуховодам подводится воздух, который распределяется по всей ширине щели аэратора. Пульповоздушная смесь благодаря направляющим щитам поступает в боковые отсеки машины. Воздух к аэратору подается под избыточным давлением 0,2-0,3 кгс/см2 от центрального коллектора по воздуховоду, который снабжен задвижками.

      Перемешивание и диспергирование пульпы осуществляются вследствие разности плотности пульповоздушной смеси в центральном и боковом отсеке. В боковых отсеках пульпа более тяжелая и менее насыщена воздухом, поэтому она опускается вниз, где насыщается воздухом и поднимается по центральному отсеку вверх с образованием минерализованной пены, которая выбрасывается в боковые отсеки, откуда удаляется в пенные желоба с двух сторон машины. Воздух, необходимый для перемешивания и транспортировки пульпы, удаляется в атмосферу через отверстия.

      В вертикальных пневматических машинах (флотационных колоннах) применяется принцип минерализации воздушных пузырьков при противоточном движении воздушных пузырьков и минеральных частиц. Колонна имеет высоту более 10 м и диаметр до 450 мм.

      В верхней части колонна имеет трубу для подачи промывной воды и трубу для выпуска пенного продукта. Ниже уровня пульпы расположен трубопровод для подачи питания. В нижней части башня соединяется со слегка расширяющимся основанием, внутри которого находится диффузор (конус с пористой поверхностью). Дно основания заканчивается воронкой, соединенной с трубой для выпуска хвостов.

      Технология на основе колонной флотации в колонных флотомашинах диаметром до 5 м и высотой 8–16 м с аэраторами СлэмДжет и кавитационными аэраторами для разных применений. Колонные флотомашины отличаются:

      низкими капитальными и эксплуатационными затратами;

      малой занимаемой площадью по сравнению с производительностью;

      отсутствием движущихся частей и минимальными затратами на обслуживание и ремонт;

      большой высотой пенного слоя (1-2 м) и системой промывки пенного слоя, позволяющей получать концентраты более высокого качества по сравнению с традиционными флотомашинами;

      простотой управления и возможностью различной степени автоматизации;

      аэраторами СлэмДжет которые принципиально отличаются от других типов аэраторов следующим: давление воздуха саморегулируется и балансируется, автоматическое отключение во время внезапного отключения электроэнергии для предотвращения попадания твердых частиц в систему аэрации, запатентованный дизайн, прост в эксплуатации, требует минимального обслуживания, гарантированно низкий износ, различные типоразмеры для адаптации к производительности и типу сырья, компактные по размеру, быстрый и легкий демонтаж, быстрая, легкая и недорогая замена форсунок.

      Аэраторы СлэмДжет широко используются для инжекции воздуха/кислорода в емкости для выщелачивания на фабриках, работающих по методу "уголь (смола) в пульпе"/"уголь (смола) в щелоке".

      Преимущества СлэмДжет заключаются в следующем:

      более высокие уровни растворенного кислорода (РК) по сравнению с традиционными системами;

      наиболее экономичная система для достижения высоких уровней РК;

      повышение кинетики выщелачивания;

      повышение скорости растворения золота;

      снижение потребления цианида;

      снижение потребления воздуха для достижения высоких уровней РК;

      улучшение растворения металла;

      снижение эксплуатационных затрат и затрат на обслуживание.

3.4.5.4. Аппараты для обезвоживания

      Первой стадией обезвоживания является сгущение. Сгущение представляет собой процесс обезвоживания пульпы путем осаждения содержащихся в ней твердых частиц под действием силы тяжести. При этом выделяется два продукта верхний - чистая жидкая фаза или слив с некоторым содержанием твердого и нижний - сгущенный продукт с содержанием 40–60 %. Аппараты, в которых осуществляется, сгущение называются сгустителями.

      При нормальном заполнении сгустителя пульпой и устоявшемся режиме можно выделить несколько зон сгущения: осветленной жидкости, свободного или стесненного падения (начальной плотности), уплотнения (сжатия) и сгущенной пульпы.

      Эффективность процесса сгущения определяется свойствами сгущаемого продукта и конструктивными особенностями сгустителя. Чем крупнее частицы и чем выше их плотность, тем они быстрее оседают. Тонкие частицы, обладающие небольшой скоростью оседания, и глинистые минералы (каолин и др.), разбухающие в воде и обволакивающие поверхность других минералов образуют устойчивую, плохо сгущающуюся суспензию, мельче 0,1 мкм практически не осаждается (коллоидное состояние).

      Если твердые частицы пульпы способны слипаться друг с другом с образованием агрегатов, сгущение проходит более интенсивно. Это явление используют в практике для ускорения плохо сгущаемых пульп, состоящих из тонких частиц. Для этого в пульпу добавляют специальные реагенты - электролиты-коагулянты и флокулянты. В качестве электролитов коагулянтов применяют известь, хлористый кальций, железный купорос, хлорное железо, алюмокалиевые квасцы, сульфат, и другие реагенты, которые в результате взаимодействия с поверхностью минеральных частиц снижают действие электрических зарядов поверхности. Это приводит к уменьшению сил отталкивания и вызывает слипание частиц (коагуляция).

      Сгустители представляют собой цилиндрические чаны с механической выгрузкой осадка. В зависимости от устройства приводного механизма сгустители разделяются на аппараты с периферическим и центральным приводами. Последние могут быть одно- и многоярусными, т. е. с одним или несколькими чанами, установленными один над другим, с одним центральным приводом (сгустители с периферическим приводом бывают только одноярусные).

      Одноярусные радиальные сгустители с центральным приводом выпускаются с чаном диаметром от 2,5 до 18 м. Пульпа загружается в чан через центральную загрузочную воронку, нижний конец которой находится ниже уровня зоны осветленной воды. Осадок сгребается граблинами к центру, откуда выкачивается через разгрузочный конус диафрагмовым или центробежным песковым насосом. Слив удаляется через кольцевой желоб. Вал с граблинами может подниматься и опускаться, что очень важно при перегрузках для предотвращения поломок механизма.

      Сгустители с периферическим приводом имеют чан диаметром от 18 до 100 м. По окружности сгустителя уложен монорельс, по которому движется тележка с приводным механизмом, приводящим в движение ферму с гребковым механизмом. Частота вращения механизма составляет до 0,1 об/мин.

      Полученный в результате сгущения продукт для обезвоживания поступает на вторую стадию обезвоживания - фильтрование. Фильтрование представляет собой процесс выделения твердых частиц из пульпы в результате просасывания ее через пористую перегородку - фильтровальную ткань. При этом на ткани остается твердая фаза – кек, а жидкая – фильтрат просачивается через ткань и может быть использована повторно в процессах обогащения.

      Фильтрование продуктов обогащения производится в специальных аппаратах непрерывного и периодического действия - вакуум-фильтрах. По виду фильтрующей поверхности фильтры подразделяются на барабанные, дисковые и ленточные.

      Барабанный вакуум-фильтр представляет собой горизонтальный барабан, обтянутый фильтровальной тканью и помещенный в ванну, заполненную фильтруемой пульпой. С внешней стороны барабан разделен на неглубокие ячейки, покрытые перфорированными решетками, внутренние полости которых соединены трубами с концевыми цапфами фильтра. Между решетками соседних ячеек вдоль барабана имеются пазы, в которые резиновыми жгутами утопляется ткань, в результате чего устраняется сообщение ячеек между собой под тканью. Для закрепления ткани на барабане и жгутов в пазах барабан обматывается мягкой проволокой с шагом 30–40 мм. С обеих сторон по оси барабана имеются цапфы, к торцам которых примыкают распределительные головки, регулирующие режим работы фильтра. В головке имеется три или четыре полости.

      Если фильтр предназначен для фильтрования с промывкой кека, то имеется две полости, с помощью которых фильтровальная поверхность барабана сообщается с вакуумом, через одну полость отводится фильтрат, через другую – промывные воды. В две меньшие по размеру полости подается сжатый воздух для отдувки обезвоженного кека. Если фильтр работает без промывки, перегородки между двумя первыми полостями отсутствуют, и они работают в одном режиме.

      На цапфе барабана имеется подвижная шайба с окнами по числу ячеек барабана. При вращении барабана происходит совмещение окон подвижной шайбы с полостями головки и соответствующие ячейки выполняют те или иные функции.

      Таким образом, процесс фильтрования осуществляется по следующим циклам. В процессе вращения барабана ячейки, находящиеся в пульпе, находятся под вакуумом и в этой зоне происходит набор или налипание кека на ткань. После выхода барабана из зоны пульпы ячейки продолжают находиться под вакуумом, в результате чего через кек просасывается воздух и происходит просушка кека. Выделяющийся из кека в эти периоды фильтрат (во время набора кека и просушки) удаляется по трубам через вакуумное окно распределительной головки. Когда по горизонтальной оси барабана остаются две ячейки в головке, вакуум переключается на давление и происходит отдувка (сброс) кека, который через специальный люк падает на конвейер и подается на сушку или склад готовой продукции. Барабанные вакуум-фильтры изготавливаются в обычном исполнении из углеродистой стали и в кислотостойком исполнении с применением нержавеющих сталей и кислотостойкой резины. Площадь фильтрования промышленных аппаратов составляет 5, 10, 20, 40 и 100 м2 при диаметре барабана от 1,76 до 4,2 м. Для предотвращения оседания в ванне крупнозернистого материала устанавливается специальная мешалка, представляющая собой решетчатую раму, или пульпа подается в ванну через днище с помощью насоса. Лишняя пульпа из ванны удаляется через переливное окно в коробку перелива и поступает в систему питания фильтра. Кек с ткани снимается вертикальными ножами, обычно гуммированными резиной, или в результате отделения ткани от поверхности барабана с помощью специального валика с перегибом ее и последующей двусторонней промывкой.

      Дисковые вакуум-фильтры отличаются от барабанных тем, что в них фильтровальная поверхность представлена боковыми сторонами дисков, установленных на горизонтальном валу и работающих аналогично барабанному фильтру. Диски, так же, как и барабан, вращаясь на валу, погружаются в пульпу, набирая на поверхность слой кека, затем проходят зону просушки и отдувки.

      Сушка – это процесс удаления влаги из продуктов путем ее испарения под действием температуры. В цикле обогащения руд сушка применяется для доведения продукта обогащения (концентрата или промпродукта) до воздушно сухого состояния, позволяющего транспортировать его на значительные расстояния. В случае транспортирования влажных и мокрых "продуктов в зимнее время они смерзаются, выводят из строя транспортный состав и затрудняют размораживание и выгрузку замерзшего продукта перед подачей в металлургическое производство. Допустимая для транспортирования влажность продуктов составляет 3–4 %.

      Жесткие требования по влажности предъявляются и к продуктам, загружаемым в металлургические агрегаты. Например, для обжига и плавки в отражательных, перед электроплавкой - 2 %, а перед взвешенной плавкой - 1 %. Поэтому выбор сушильного аппарата и характер сушки зависят прежде всего от требований, которые предъявляются к высушенному продукту последующим технологическим переделом.

      Сушка продуктов обогащения на обогатительных фабриках производится главным образом в барабанных сушилках, в ряде случаев применяются аппараты и другой конструкции.

      Барабанные сушилки представляют собой вращающийся наклонный барабан с топкой, в котором сушка происходит в результате непосредственного контакта продуктов горения (газов) с материалом. Влажный концентрат попадает из бункера через тарельчатый питатель и течку в загрузочную камеру и затем непосредственно в барабан сушилки.

      С этого же конца в барабан из топки поступают продукты горения (пылеуголь, мазут или газ). На внутренней стенке барабана имеются специальные лопатки, которые при вращении захватывают сушильный продукт, поднимают его до верхней точки вращения, откуда он высыпается и в процессе падения, обдуваясь горячими газами, сушится. Высушенный продукт разгружается в нижнем конце барабана через разгрузочную камеру. Увлеченные потоком горячих газов тонкие сухие частицы улавливаются в электрофильтре. Продукты горения топлива просасываются через барабан с помощью дымососа.

      Барабанные сушилки выпускают с барабаном диаметром от 1 до 3,5 м и длиной от 4 до 27 м. Угол наклона барабана 3-5 °; частота вращения - 2- 5 об/мин. Температура продуктов сгорания на входе в барабан колеблется от 600 до 1200 ° С (в зависимости от природы сушимого продукта), на выходе от 60 до 150° С. Производительность барабанных сушилок, в зависимости от размера, свойств и влажности материала и температуры газов, составляет для пиритных, медных, медно-никелевых, цинковых, свинцовых концентратов 4- 42 т/ч. Влажность сушеного продукта может достигать 4 %.

      Для глубокой сушки медной шихты перед кислородно-взвешенной плавкой устанавливают трубы-сушилки. Сушке подвергается продукт, предварительно высушенный в барабанных сушилках до содержания влаги 5 – 7 %. Установка трубы-сушилки включает в себя топку на природном газе с двумя дутьевыми вентиляторами для подачи воздуха на горение газа и разубоживание продуктов сгорания, растопочную трубу, питатель-забрасыватель, подающий концентрат на сушку, трубу-сушилку диаметром 0,9 м и высотой 25 м, в которой происходит непосредственно сушка, и трехступенчатую систему пылеулавливания, состоящую из двух групп четырехэлементных циклонов диаметром 850 мм и двух электрофильтров ОГ- 4- 16. Отработанные газы дымососом выбрасываются через трубу в атмосферу.

      Труба-сушилка имеет производительность 60–80 т/ч, выдает продукт с конечной влажностью 0–1 %. Температура сушильного агента (газа) на входе в сушилку равна 300-500 °С, на выходе 800-1000 °С; расход природного газа составляет 500–700 м3/ч.

      В последнее время на обогатительных фабриках для сушки медных, молибденовых, никелевых и оловянных концентратов применяют распылительные сушилки, представляющие собой сушильную камеру с коническим дном. В сушилку сверху через специальное устройство (распылитель) под давлением закачивают пульпу, которая тонко распыляется и закручивается по камере потоком горячего газа с температурой 600–700 ° С. Отработанный газ подвергается очистке, а высушенный до 0–3 % влажности концентрат выгружается через коническое днище камеры.      Широкое применение сушилок этого типа объясняется высокой скоростью (15–30 с) и эффективностью сушки сгущенного продукта, минуя операцию фильтрования.

3.4.6. Технология обогащения руд цветных металлов (включая драгоценные)

      Химический и минералогический состав руд оказывает главное влияние на полноту и комплексность извлечения полезных компонентов при обогащении руд и последующей металлургической переработке. Состав полученных при обогащении концентратов во многом определяет состав продуктов, получаемых при металлургической переработке сырья.

      Руды цветных металлов - комплексные, помимо основных металлов - меди, свинца, цинка, никеля, кобальта, они содержат также золото, серебро, кадмий, индий, селен, теллур, рений, таллий, галлий, и другие минералы, и элементы. Руды цветных металлов разнообразны по химическому, минеральному составу, степени окисленности, и, соответственно, обогатимости.

      Основные промышленные медные руды: медистые песчаники; меднопорфировые; медно-колчеданные, кварцево-сульфидные (жильные), ванадиево-железомедные (магматические); медно-вольфрамовые, медноникелевые; медно-висмутовые; медно-оловорудные; медно-золоторудные.

      Основные руды цинка:      полиметаллические (медно-свинцово-цинковые); свинцово-цинковые; медно-цинковые.

      Для выбора схемы обогащения необходимо учитывать минералогический, фазовый и химический анализы руд, характер вкрапленности минералов, содержание глины, первичных шламов и многое другое. Химический анализ устанавливает общее содержание элемента в анализируемом материале - руде или продуктах обогащения (например, концентрацию меди и цинка в руде, концентрате и хвостах). Минералогический и фазовый составы показывают, в виде каких именно соединений находится элемент в анализируемом материале, и определяют количественное содержание этих соединений (например, какая часть меди в руде присутствует в виде халькопирита, а какая в виде халькозина).

      Конечной продукцией обогатительной фабрики являются концентраты, требования к которым определяются ГОСТами или ТУ. Составы концентратов также определяются с помощью анализов.

      В таблице 3.29 приведены данные о важнейших минералах, входящих в состав руд цветных металлов.

      Таблица 3.29. Основные минералы, входящие в состав руд цветных металлов

№ п/п

Минерал

Химическая формула

Минерал

Химическая формула


1

2

3

4

5


Минералы меди

Минералы железа


Халькопирит

CuFeS2

Гематит

Fe2O3


Халькозин

Cu2S

Магнетит

Fe3O4


Борнит

Cu2FeS4

Лимонит

2Fe2O3*3H2O


Ковеллин

CuS

Пирит

FeS2


Куприт

Cu2O

Пирротин

FenSn+1


Малахит

CuCO3*Cu(OH)2

Арсенопирит

FeAsS


Азурит

2CuCO3*Cu(OH)2

Ферриты

MeO* Fe2O3


Хризоколла

CuO*SiO2*2H2O

Минералы никеля


Минералы цинка

Миллерит

NiS


Сфалерит

ZnS

Никелин

NiAs


Смитсонит

ZnCO3

Петландит

2FeS*NiS


Каламин

ZmSiO4*H2O

Минералы вмещающей породы


Минералы свинца

Кальцит

CaCO3


Галенит

PbS

Кварц

SiO2


Церуссит

PbCO3

Тальк

3MgO*4SiO2*H2O


Англезит

PbSO4

Диаспор

Al2O3*H2O

      Совокупность и последовательность операций, которым подвергается руда при обогащении, путь движения руды и продуктов обогащения от одной операции к другой называются технологической схемой обогащения:

      если на технологической схеме указано содержание металла в руде и продуктов обогащения, крупность продуктов, то такая схема называется качественной технологической схемой;

      если на схеме указано количество продуктов, то она называется количественной;

      если приведены данные по количеству воды в каждой операции, то она называется водно-шламовой;

      если указаны тип и количество оборудования, то называется схемой цепи аппаратов. Таким образом, схема цепи аппаратов является графическим изображением обогатительной фабрики.

      В зависимости от детализации расчетов схемы обогащения могут подразделяться на принципиальные и полные. На принципиальных схемах изображаются отдельные циклы и стадии обогащения, исходные и конечные продукты каждой стадии и цикла, а на полных все операции и продукты.

      Схемы флотации отличаются по числу стадий и циклов обогащения, по числу перечисток концентрата и контрольных флотаций хвостов в отдельных циклах, по точкам, в которые возвращаются промпродукты в цикл флотации. Число стадий и циклов обогащения являются наиболее важным отличительным признаком, определяющим принципиальную схему флотации.

      При обогащении полиметаллических руд (в зависимости от их состава) могут получаться 2–3 и более концентратов. В зависимости от минералогического состава и содержания металлов полиметаллические руды можно разделить на 4 группы:

      сплошные сульфидные руды с высоким содержанием цветных металлов. Эти руды состоят в основном из сульфидов свинца, меди, цинка и железа. Общее содержание сульфидов в рудах - 75–90 %, суммарное содержание цветных металлов - 6–15 %. Обычная схема обогащения - последовательно-селективная схема (прямая селективная) - полезные минералы выделяются последовательно в отдельные концентраты. Каждый последующий компонент выделяется из хвостов предыдущей флотации. Отвальными будут последние хвосты, а в случае, если они богаты серой - они могут быть использованы как пиритный концентрат. Если же содержание пустой породы в руде более 15– 20 %, то хвосты будут иметь содержание серы ниже кондиционного. В этом случае предпочтительнее схема с предварительной коллективной флотацией;

      сплошные сульфидные руды с низким содержанием цветных металлов и высоким содержанием серы. К этой категории относится большинство медно-цинковых пиритных руд. Содержание меди в таких рудах 1– 2 %; цинка 1–2,5 %. Для обогащения таких руд обычно используется коллективно-селективная схема - получают богатые пиритные хвосты и коллективный медно-цинковый концентрат. Затем идет селективная флотация - медь и цинк выделяются в самостоятельные концентраты;

      вкрапленные полиметаллические сульфидные руды высоким содержанием цветных металлов - свинцово-цинковые, медно-цинковые. Суммарное содержание свинца, меди и цинка - 8–15 %. При крупной вкрапленности обычная схема обогащения - прямая селективная; при агрегатной вкрапленности предпочтительнее схема с предварительной коллективной флотацией;

      вкрапленные полиметаллические сульфидные руды низким содержанием цветных металлов. Суммарное содержание свинца, меди и цинка не выше 2–4 %, содержание пирита 30–40 %. По экономическим соображениям предпочтительнее схемы с предварительной коллективной флотацией.

3.4.6.1. Процессы рудоподготовки

      При подготовке полезных ископаемых к обогащению в процессе их дробления и измельчения изменяются физические и химические свойства минеральных комплексов: увеличивается число дефектов кристаллической решетки, изменяются структура минералов и форма частиц, увеличивается поверхность, раскрываются сростки ценных и породообразующих компонентов, образуются микропоры, микротрещины. Существенно возрастает реакционная способность твердых тел, увеличивается каталитическая активность поверхности, скорость протекания химических реакций на межфазных границах. Приобретенная активность во времени изменяется, продолжительность максимума активности 10-5 – 10-7.

      Реагенты интенсифицируют измельчение – повышаются производительность мельниц и тонина измельчения, и обогатительный (флотационный) процесс. Реагенты могут влиять на измельчение, снижая твердость и прочность измельчаемого материала, предотвращая коагуляцию вновь образованных тонких частиц, закрывая микротрещины на поверхностях и внутри частиц материала, изменяя вязкость пульпы.

      Эффективность применения реагентов зависит от их типа и расхода. Положительные результаты при рудоподготовке дают органические и неорганические реагенты. Из ораганических реагентов рекомендуются низкомолекулярные соединения из класса спиртов, кетонов, аминоалкоголей, полигалоидных производных алканов и карбоновых кислот, из неорганических – соли металлов.

3.4.6.2. Медные сульфидные руды

      К промышленным медным сульфидным рудам относят руды, содержащие более 0,3 %–0,4 % меди, которая не менее чем на 85 %–90 % представлена сульфидными минералами.

      Для характеристики содержания меди в рудах принята следующая условная классификация:

      руды богатые - более 1 % Сu;

      руды среднего качества - от 0,5 % до 1 % Сu;

      руды весьма бедные - менее 0,5 % Сu.

      Медные руды разделяют на сульфидные, оксидные и смешанные. В первичных рудах большинства промышленных месторождений медь присутствует в сульфидной форме. В зоне окисления она представлена карбонатами, силикатами, сульфатами, оксидами и другими соединениями. Медьсодержащие руды на 90–95 % перерабатываются флотацией и лишь 5 – 10 % руд подвергается гидрометаллургической переработке, плавке и другим методам обогащения (химическое и бактериальное выщелачивание). Успешное флотационное обогащение медных руд определяется характером медных минералов, содержащихся в руде, и сопутствующих ценных минералов (цинка, свинца или железа), и минералов пустой породы.

      В природе известны 167 минералов меди, из которых лишь 10 имеют промышленное значение. Главными из них являются сульфиды меди, обычно содержащие железо, реже - сурьму и мышьяк. В смешанных и окисленных рудах содержатся окислы и карбонаты меди, а иногда сульфат меди - халькантит CuS04-5H20. Промышленное значение имеет также самородная медь. В медных рудах часто присутствуют минералы железа, молибдена, вольфрама, свинца, кобальта, рения, мышьяка. В значительных количествах есть золото и серебро, а также ванадий [33].

      Сульфидные медные руды обладают высокой флотационной активностью, поэтому они довольно хорошо обогащаются методом флотации.

      Месторождения меди разделяют на 9 геолого-промышленных типов (медно-никелевые, железоникелевые в габброидах, карбонатитовые, скарновые, медно-порфировые, кварцево-сульфидные, самородная медь, медистые песчаники и сланцы), входящих в 6 генетических групп (I. Магматическая; II. Карбонатитовая; III. Скарновая; IV. Гидротермальная; V. Колчеданная; VI. Стратиформная).

      Медистые песчаники состоят на 85–99 % из минералов пустой породы - песчаников, кварца, полевого шпата, кальцита, хлорита, серицита и др. Содержание сульфидов в руде составляет до 15 %. Основными рудными минералами являются халькопирит, халькозин и борнит. Присутствуют также ковеллин и блеклая руда. В зоне окисления встречаются малахит, азурит, брошантит, куприт, хризоколла. К окисленным рудам относятся руды с содержанием окисленной меди не более 10 %.

      Меднопорфировые (вкрапленные) руды характеризуются невысоким содержанием сульфидов (не более 4-3 %). Пустая порода обычно представлена гранитоидами. Как правило, эти руды содержат молибден, который имеет промышленное значение и извлекается наряду с медью. Сульфидные минералы в рудах представлены в основном халькопиритом, халькозином, борнитом, пиритом, молибденитом и другими сульфидами. В зоне окисления присутствуют также малахит, азурит и другие окисленные минералы меди.

      Медные колчеданные руды характеризуются высоким содержанием сульфидов (35-90 %), представленных в основном пиритом. Кроме него и халькопирита присутствует сфалерит. Особенностью этих руд является тонкая взаимная вкрапленность сульфидных минералов, доходящая иногда до эмульсионной. Это очень затрудняет разделение сульфидных минералов.

      Порфировые руды флотируются наиболее легко. Эти руды, как правило, имеют мощные запасы, что позволяет строить обогатительные фабрики большой мощности. Примером переработки таких руд являются обогатительные фабрики В17, С3, С5.

      Фабрики В14 перерабатывают медистые песчаники (медные сульфидные руды), основными рудными минералами в которых являются борнит, халькозин и халькопирит. Нерудные минералы представлены кварцем, полевыми шпатами, карбонатами, серицитом и хлоритом. Размер вкрапленности медных минералов составляет 0,01-0,2 мм. Руда характеризуется большой крепостью, трудной дробимостью и измельчаемостью. Схема обогащения предусматривает измельчение руды перед флотацией до 63–65 % класса -0,074 мм и раздельную флотацию песков и шламов.

      Технологическое описание В14 №1

      На фабрике В14 № 1 перерабатываются сульфидные медные руды подземной добычи. Переработка ведется по двум обособленным технологическим цепочкам. Это связано с тем, что до 1989 года на фабрике В14 № 1 перерабатывались два типа руды: сульфидная медная и сульфидная медно-свинцовая, технология обогащения которых не допускала их смешивания.

      Дробление осуществляется по двум изолированным технологическим цепочкам: цепочка трехстадиального дробления с замкнутым циклом в третьей стадии и цепочка четырехстадиального дробления с замкнутым циклом в четвертой стадии.

      Описание трехстадиальной схемы дробления в КД-1.

      Руда от рудников доставляется в 100-тонных гондолах, разгружающихся роторным вагоноопрокидывателем и в 95-тонных саморазгружающихся думпкарах. Думпкары разгружаются в оба приемных бункера, гондолы только в приемный бункер, где установлен роторный вагоноопрокидыватель. Из бункера руда подается 12-метровым питателем тяжелого типа на колосниковый грохот. Надрешетный продукт поступает в дробилку. Дробленая руда и подрешетный продукт колосникового грохота пластинчатым питателем и цепочкой конвейеров подается на склад дробленой руды. Из склада пластинчатыми питателями, ленточными конвейерами руда подается на колосниковый грохот. Надрешетный продукт поступает на вторую стадию дробления в дробилки. Дробленая руда и подрешетный продукт колосникового грохота объединяются и цепочкой конвейеров подаются на катучий реверсивный конвейер, который равномерно загружает промежуточный бункер. Из бункера руда барабанными питателями подается на виброгрохоты. Надрешетный продукт грохотов конвейером подается в дробилки третьей стадии. Дробленый продукт цепочкой конвейеров объединяется с дробленым продуктом второй стадии дробления и загружается в промежуточный бункер. Подрешетный продукт грохотов 0–20 мм конвейерами подается в параболический бункер главного корпуса ГК-1.

      Описание четырехстадиальной схемы дробления в КД-1.

      Руда от рудника до обогатительной фабрики перевозится в 95-тонных думпкарах и разгружается в приемный бункер. Из бункера руда подается пластинчатым питателем тяжелого типа на колосниковый грохот. Надрешетный продукт поступает в дробилку. Дробленая руда и подрешетный продукт колосникового грохота поступают на пластинчатый питатель и конвейером подается на вторую стадию дробления в дробилку. Дробленый продукт конвейером подается на виброгрохот. Надрешетный продукт +20 мм подается на третью стадию дробления в дробилку. Подрешетный продукт поступает на конвейер и совместно с дробленым продуктом третьей стадии дробления конвейерами подается на виброгрохот на предварительное грохочение. Надрешетный продукт дробится в дробилке и конвейерами возвращается на повторное грохочение на грохот. Подрешетный продукт конвейером направляется в параболический бункер главного корпуса.

     


      Рисунок 3.23. Схема обогащения руд на обогатительной фабрике В14 №1

      Из бункера дробленая руда ленточными питателями с регулируемой скоростью и конвейерами подается в мельницы первой стадии измельчения, которые работают в замкнутом цикле с односпиральными классификаторами. Слив классификатора самотеком поступает на насосы, откуда материал поступает в гидроциклоны диаметром 750 мм предварительной классификации (первый прием). Пески гидроциклонов поступают в мельницы второй стадии. Разгрузка мельниц второй стадии насосами перекачивается на поверочную классификацию в гидроциклоны диаметром 750 мм (второй прием). Пески гидроциклонов возвращаются в мельницы, а слив первого и второго приемов направляются в зумпфы. Из зумпфа насосами материал перекачивается на делительные гидроциклоны диаметром 750 мм. Слив делительных гидроциклонов направляется на шламовую флотацию во флотационные машины, а пески самотеком направляются в промпродуктовые зумпфы доизмельчения, оттуда насосами совместно с промпродуктами подаются на гидроциклоны диаметром 750 мм. Пески гидроциклонов поступают в мельницы доизмельчения.

      Разгрузка мельниц и слив гидроциклонов объединяются и насосами направляются на песково-промпродуктовую флотацию. Для распределения пульпы по ниткам перед флотомашинами установлены пульподелители.

      Концентрат основной песковой и шламовой флотации всех секций поступает на первую перечистку. Концентрат первой перечистки направляется на классификацию. Слив классификатора подвергается двухкратной перечистке. Пески классификатора доизмельчаются в мельницах доизмельчения концентрата, работающих в замкнутом цикле с классификаторами.

      Концентрат контрольной песковой флотации, хвосты первой перечистки совместно с песками делительных гидроциклонов после классификации в гидроциклонах и доизмельчения в промпродуктовых мельницах объединяются с пенным продуктом контрольной шламовой флотации и направляются на песково-промпродуктовую флотацию.

      Концентраты третьих перечисток поступают в сгуститель и оттуда насосами перекачиваются в главный корпус №2 в зумпфы насосов, перекачивающих концентраты двух фабрик на медьзавод.

      Хвосты контрольной шламовой и песковой промпродуктовой флотации являются отвальными и после опробования направляются в хвостохранилище.

      Технологическое описание В14 №2

      Переработка медных сульфидных руд предусматривает трехстадиальное дробление с открытым циклом в последней стадии, трехстадиальное измельчение на десяти секциях, двухстадиальное – на двух секциях, раздельную флотацию песковой и шламовой фракции.

      Описание технологической схемы дробления руды в КД-2.

      Руда на фабрику перевозится в самоопрокидывающихся думпкарах грузоподъемностью 95 тонн. Руда опрокидывается в приемные бункеры дробилок. Из-под каждой дробилки руда транспортируется одним из двух пластинчатых питателей на тяжелые конвейеры, затем подается на катучие конвейеры, которые распределяют руду по промежуточным бункерам дробилок среднего дробления. Из бункера руда посредством пластинчатых питателей подается на грохоты на предварительное грохочение. Надрешетный продукт грохотов поступает в дробилки, подрешетный продукт направляется на катучие конвейеры. Дробленый продукт среднего дробления поступает на катучие конвейеры, которые могут подавать руду на любой из трех тяжелых конвейеров, транспортирующих ее на три катучих конвейера, подающих руду на склад или на конвейеры. Катучие конвейеры могут направлять руду на межфабричный конвейер, который транспортирует руду в склад КД-1. Подрешетный продукт грохотов направляется в бункер дробленой руды главного корпуса №2. Разгрузка руды со склада производится электровибрационным и ленточными питателями. Со средней части склада руда через электро-вибропитатели поступает на конвейер, подающий руду на конвейер. С остальной части склада питатели подают руду на конвейеры, которые транспортируют ее в промежуточные бункеры дробилок мелкого дробления. Из бункера питателями руда подается на грохоты с резиновыми ситами с ячейками. Надрешетный продукт грохотов поступает в дробилки. Разгрузка дробилок и подрешетный продукт объединяются и поступают на катучие конвейеры, которые, как и в цикле среднего дробления, могут подавать руду на любой из конвейеров. Конвейеры транспортируют руду соответственно на катучие конвейеры. Конвейеры подают дробленую руду через конвейеры в бункер главного корпуса № 2.

     


      Рисунок 3.24. Схема обогащения руд на обогатительной фабрике В14 №2

      Основную роль в процессе флотации играют реагенты. Применяемые реагенты относятся к разнообразным классам органических и неорганических соединений.

      На фабрике применяются следующие реагенты:

      натрий сернистый технический (натрия сульфид) применяется при флотации всех сортов руд в качестве сульфидизатора и регулятора среды, для сульфидизации окисленных минералов меди в руде и осаждения ионов тяжелых металлов в оборотной воде. Подается в процесс измельчения и флотации в виде водного раствора 7–8 % концентрации. В сухом виде хранится на складе. Сернистый натрий выпускается в сыпучем виде (гранулированный, чешуированный) и виде монолита. Сернистый натрий горючее и токсичное вещество, пожаро-, взрывобезопасен, хорошо растворим в воде, при соприкосновении с кислотами выделяет сероводород. Класс опасности сернистого натрия - II (вещества высокоопасные). В воздушной среде и сточных водах в присутствии кислот сернистый натрий выделяет сероводород – горючий взрывоопасный газ. Работы по приготовлению водного раствора сульфида натрия связаны с выделением в воздух рабочей зоны и атмосферу сероводорода. ПДК сероводорода в воздухе рабочей зоны - 10 мг/м3.

      ксантогенаты натрия и калия (жидкие или сухие) производства смешанных алкилксантогенатов щелочных металлов применяются в качестве реагента-собирателя при флотации сульфидных руд. Ксантогенат натрия бутиловый жидкий при температуре выше 37–38 оС представляет собой однородную прозрачную жидкость от оранжевого до темно-коричневого цвета. При низких температурах - непрозрачную, вязкую органическую фазу коричневого цвета со специфическим запахом, хорошо растворимую в воде. Ксантогенат натрия бутиловый жидкий, бутиловый ксантогенат натрия сухой и бутиловый ксантогенат калия сухой (по временному стандарту организации) – это реагент собиратель для флотации сульфидных минералов; подается в процесс измельчения и флотации в виде водного раствора 10–12 % концентрации. На складе хранятся: жидкий – в бочках; сухой – в мешках по 50 кг и 650 кг.

      масло машинное ИС-30 - применяется в качестве дополнительного реагента-собирателя для улучшения флотируемости сростков минералов меди в пустой породе в цикле песково-промпродуктовой флотации. Дозируется в процесс в виде водной эмульсии. Масла представляют собой горючие продукты с температурой вспышки не ниже 140оС. На складе хранится в цистернах.

      флотореагент ОПСБ - применяется в качестве пенообразователя при флотации руд цветных металлов. Флотореагент ОПСБ представляет собой нелетучую темно-коричневую жидкость с запахом бутилового спирта, возможно присутствие взвешенных частиц, горюч, температура вспышки в зависимости от фракционного состава 96–112 оС. При загорании продукта необходимо применять средства пожаротушения: воду, песок, инертный газ, химическую пену, асбестовое одеяло, порошковые и газовые огнетушители. Хорошо растворим в воде, спирте, эфире. Дозируется в процесс в виде водной эмульсии. ПДК ОПСБ и входящих в него компонентов в воздухе рабочей зоны не установлена. На складе хранится в цистернах. ОПСБ пенообразователи (вспениватели) предназначаются для создания флотационной пены нужного качества. На В14 №1 и №2 в качестве пенообразователя применяется реагент ОПСБ (оксид пропилена и спирта бутилового) - ТУ 6-01-26-08–83.

      реагент-флокулянт ("Магнафлок" или "Праестол") - анионный ПАА в виде порошка белого или желтоватого цвета, растворим в воде, насыпная плотность от 0,60 до 0,80 г/см3; может образовать горючие облака пыли; во влажном состоянии очень скользкий. Флокулянты применяются в процессе сгущения медного концентрата. В фильтровально-сушильном отделении фабрики В14 №1 и №2 для сгущения медного концентрата используют флокулянты типа "Магнафлок" или "Праестол"; в процесс сгущения флокулянты подаются в виде водного раствора.

      Все реагенты хранятся на складах реагентных отделений; там же готовится водный раствор сульфида натрия и ксантогената. Водный раствор флокулянта готовится в отделении сгущения медного концентрата.

      Руда из бункера через секторные затворы поступает на три горизонтальных конвейера с регулируемой скоростью ленты. Конвейеры подают руду на наклонный конвейер, который транспортирует продукт в стержневые мельницы первой стадии измельчения. Разгрузка стержневых мельниц поступает в шаровые мельницы второй стадии измельчения.

      Измельченная руда из шаровых мельниц поступает в классификаторы, которые работают в замкнутом цикле с мельницами второй стадии измельчения. Слив классификаторов насосами подается в рудные гидроциклоны. Пески гидроциклонов являются питанием шаровых мельниц третьей стадии измельчения.

      Разгрузка мельниц третьей стадии поступает в те же насосы, что и сливы классификаторов. Сливы рудных гидроциклонов поступают на делительную классификацию в гидроциклоны, слив которых является питанием шламовой флотации. Пески гидроциклонов направляются на песково-промпродуктовую флотацию, предварительно доизмельчаясь в мельницах совместно с концентратом контрольной песковой флотации и хвостами первой перечистки.

      Концентрат основной шламовой флотации направляется на вторую перечистку, где перечищается совместно с доизмельченным концентратом первой перечистки в двух флотомашинах второй перечистки; концентрат контрольной шламовой флотации технологическими блок-насосами направляется в голову основной шламовой флотации.

      Концентрат основной песково-промпродуктовой флотации поступает на первую перечистку концентрата хвосты основной флотации блок-подъемниками перекачиваются на контрольную флотацию.

      Концентрат первой перечистки доизмельчается в мельнице, которая работает в замкнутом цикле с гидроциклоном. Слив гидроциклона доизмельчения направляется на вторую перечистку. Пенный продукт второй перечистки самотеком поступает на третью перечистку концентрата.

      Концентрат третьей перечистки является готовым продуктом, и после опробования перекачивается в фильтровально-сушильное отделение фабрики В14 №1 и далее медеплавильный завод.

      Хвосты третьей перечистки блок-насосами перекачиваются в голову второй перечистки; хвосты второй перечистки поступают в голову первой перечистки.

      Хвосты контрольной шламовой и песково-промпродуктовой флотации являются отвальными и после опробования направляются в хвостохранилище. Класс хвостохранилища - III класс капитальности в соответствии со строительными нормами и правилами (Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования). Функционально все сооружения хвостового хозяйства объединены в несколько систем, включая: систему гидравлического транспорта и складирования хвостов; систему оборотного водоснабжения; хвостохранилище с отстойным прудом; систему регулирования уровня и баланса воды в отстойном пруде; систему перехвата фильтрационных вод хвостохранилища; систему контрольно-измерительной аппаратуры; вспомогательные сооружения, дороги, подъезды и коммуникации. Мощность хвостохранилища – 1 080 000 000 тонн.

      Описание технологического процесса сгущения и фильтрации на обогатительных фабриках В14 №1 и №2.

      Сгущение осуществляется в сгустителях с периферическим приводом диаметром 30 м до 50–55 % твердого. Сгущенный концентрат, подогретый до 40 ºС, фильтруется на барабанных вакуум-фильтрах и керамических фильтрах. Кек с содержанием влаги до 14 % складируется в склад готовой продукции.

      Слив основного сгустителя поступает на контрольное сгущение, после контрольного сгущения поступает в хвостовой лоток и далее в хвостохранилище.

      Основными технологическими показателями обогатительных фабрик В14 являются:

      содержание меди в медном концентрате 35,0 % в среднем;

      извлечение меди в медный концентрат 87,7–89,2 %.

      Обогатительная фабрика В17 перерабатывает медные порфировые руды, характеризующиеся сложным минеральным составом. Медные руды I сорта - сульфидные руды глубоких горизонтов месторождения, содержащие до 10 % окисленной меди. Рудные минералы представлены халькопиритом, пиритом, халькозином, борнитом, молибденитом, а нерудные - кварцем, полевыми шпатами и др. Медные руды II сорта - смешанные руды с большим содержанием окисленной меди (до 30 %), растворимых солей, глинистых шламов и гидроокислов железа. Окисленные минералы представлены малахитом, азуритом и хризоколлой.

      Перспективная мощность обогатительной фабрики В17 составляет 11 344 600 т/год.

      Доставка руды фабрику осуществляется в полувагонах и шлак в думпкарах.

      В состав фабрики В17 входят следующие структурные подразделения:

      дробильный цех: участок крупного дробления, участок среднего дробления, участок мелкого дробления;

      главный корпус: измельчительное отделение, участок флотации, реагентное отделение;

      цех переработки конвертерных шлаков: переработка конверторных шлаков, сгустительное отделение, участок самоизмельчения (законсервирован), цех складирования хвостов, фильтровальный участок, участок КИПиА.

      Основной деятельностью фабрики В17 является обогащение медных и медно-молибденовых руд и шлаков металлургического производства с получением медного концентрата.

      Следующей технологической цепочкой является доведение промежуточной продукции (медного концентрата) до товарной меди на медеплавильном заводе, находящемся в непосредственной близости с обогатительной фабрикой.

      На фабрике применяются реагенты с различными химическими и физическими свойствами, различной токсичности и пожароопасности. С позиции технологии обогащения, применяемые на фабрике В17 реагенты можно разделить на следующие группы:

      собиратель (ксантогенат калия бутиловый);

      вспениватель (Т-92);

      флокулянт флопам UG1811 (ПАА);

      регулятор среды (известь; сернистый натрий).

      Ксантогенат натрия бутиловый жидкий применяется в качестве реагента-собирателя при флотации сульфидных руд.

      Известь применяется для флотации медных руд в качестве регулятора рН среды. Формула извести - СаО. Комовая известь на обогатительную фабрику доставляется из цеха обжига извести автотранспортом. Известь выгружается в бункер. Дробление извести производится в щековой дробилке до крупности 20–30 мм. Затем известь по транспортерной ленте поступает в металлический бункер емкостью 40 т.

      Известь (пушонка) применяется для флотации медных руд в качестве регулятора рН среды. Формула извести - СаО.

      Приготовление 10 % раствора "известкового молока".

      Расход извести в сутки составит 15–24 т (70 % СаО). Растворение извести производится круглосуточно. Известь - пушонка талью подается в чан. В чан заливается вода. Активность поступающей извести - 85–90 %. Известковое молоко в цикл измельчения руд подается из отделения готовых растворов по трубопроводу через коллектор, который имеет распределительные патрубки и желоба на каждую полусекцию. Избыток извести возвращается по желобу в чаны реагентного отделения.

      Контроль за концентрацией CaO в известковом молоке ведется химическим методом. Для предотвращения оседания извести на стенках труб работы ведутся с периодической промывкой водой после выработки раствора.

      Обогатительная фабрики В17 по переработке медных сульфидных руд, золотосодержащих руд и шлаков металлургического производства включает:

      дробильное отделение с корпусами крупного, среднего и мелкого дробления;

      главный корпус с измельчительным, флотационным и реагентным отделениями;

      цех по переработке конвертерных шлаков с дробильным, измельчительным и сгустительным отделениями;

      фильтровальный участок;

      цех складирования хвостов с отделением по ремонту и обслуживанию машин и спецмеханизмов.

      Дробление осуществляется по трехстадиальной схеме.

      Крупное дробление.

      Руда и шлаки металлургического производства, поданные на крупное дробление, разгружаются двумя роторными вагоноопрокидывателями, работающими поочередно. В случае поступления влажных руд разгрузка руды ведется с двух вагоноопрокидывателей одновременно, с целью осуществления шихтовки влажной руды.

      Разгружаемая руда скатывается по поверхности, образованной бывшими колосниковыми грохотами, попадает в конусную дробилку.

      Разгружаемая руда и шлаки поступают в конусную дробилку ККД – 1500 /180 ГРЩ, где осуществляется крупное дробление.

      Отделение крупного дробления целиком углублено в землю на глубине 23,6 метра от поверхности, чем исключается необходимость установки добавочного оборудования для подачи вагонов на приемную площадку отделения. Загрузочная пасть дробилки - 1500 мм, разгрузочная щель - 180 мм. Максимальная крупность в питании допускается до 1300 мм в наибольшем измерении. Крупность руды после крупного дробления - 0–350 мм. Рабочая щель дробилки - 180 мм.

      С питателей легкого типа крупнодробленая руда и шлаки перегружаются на систему наклонных ленточных конвейеров, состоящую из двух ниток раздельных конвейеров.

      При избытке дробленой руды или полном заполнении рудой бункеров в главном корпусе руда после крупного дробления конвейерами может подаваться на конвейер склада руды (ширина ленты - 1600 мм, длина - 132 м), с которого происходит верхняя разгрузка руды в открытый склад, емкость которого 60 000 тонн руды. Открытый склад дробленой руды запроектирован хребтового типа и состоит из двух частей: открытой надземной с поверхностями естественного откоса руды (угол около 45 о) и подземной части, представляющей собой запас нижней бункерной половины штабеля. В нижней своей части бункер перекрыт сводом, имеющим лючные проемы. Под сводом в тоннеле располагается возвратный конвейер.

      Крупнодробленая руда из отделения дробления принимается на челночные транспортеры, которые распределяют ее равномерно по всей длине бункеров корпуса среднего дробления, емкость которых 1400 тонн. Среднее дробление осуществляется на 5 конусных дробилках. Цикл дробления - открытый, без контрольного грохочения. Крупность руды после среднего дробления - 80–0 мм. Степень дробления - 4,4.

      После среднего дробления руда транспортером шириной 800 мм и длиной 12 500 мм подается на грохочение на инерционный самоцентрирующийся грохот размером 3500х1500 мм. Амплитуда колебания грохота - 6 мм. Угол наклона просеивающей поверхности - 15,5 о. Минусовой материал грохота крупностью минус 25 мм через течку попадает на транспортер для передачи его в бункер главного корпуса, а плюсовой материал грохота крупностью плюс 25 мм поступает в дробилки мелкого дробления. Мелкое дробление руды осуществляется в открытом цикле на дробилках.

      Руда после мелкого дробления объединяется с минусовым материалом грохота и совместно поступает на конвейер, который является сборным для всех ниток дробления. Содержание класса +20 мм - не более 22 % в готовом продукте после дробления. Каждая секция фабрики предназначена для переработки определенного вида сырья. Устанавливается порядок распределения руды и шлака по секциям фабрики, согласно режимной карте. Руда и шлак металлургического производства после мелкого дробления крупностью минус 20 мм тележками конвейеров загружаются в бункер отделения измельчения главного корпуса. Бункер руды выполнен в виде подвесной металлической конструкции параболического сечения емкостью 21000 тонн. К днищу бункера прикреплены подвесные воронки высотой 1,5 метра, открытые сверху. В нижней части воронок имеются воротники размером 900 на 1100 мм, через которые происходит движение руды в питатели. Диаметр тарельчатых питателей – 2100 мм. Под питателями проходят сборные конвейеры, с которых руда перегружается на продольные наклонные конвейеры и с помощью вращающегося рудоделителя на каждой секции распределяется между 2 стержневыми мельницами. Равномерное питание мельниц рудой обеспечивается автоматическим регулированием. Принципиальная схема, следующая: конвейерные весы, установленные на конвейерах сблокированы с отсекающими ножами тарельчатых питателей. Заданный расход руды на секцию устанавливается задатчиком на приборе ЭМП 20.

      Флотация руд и шлаков металлургического производства включает: основную флотацию, первую перечистку пенных продуктов с возвратом хвостов первой перечистки в голову основной флотации секций, вторую перечистку с возвратом промпродукта в голову первой перечистки и третью перечистку с возвратом промпродукта в голову второй перечистки.

      Готовые медные концентраты подвергаются сгущению, которое происходит в сгустительных отделениях, где в эксплуатации находятся сгустителя с периферическим приводом, диаметром 30 м, высотой 3,6 м, площадью сгущения 707 м2. Способ загрузки концентратов - центральный. Сгущенный продукт диафрагменными насосами выкачивается из сгустителя в зумпф песковых насосов, которые перекачивают концентрат в фильтровальный участок, далее - в цех подготовки шихты металлургического завода. Медный концентрат содержит 16–17 % при извлечении 88–90 % и 0,14 % молибдена.

      Показатели работы большинства медных фабрик высокие. Извлечение меди часто составляет 90-95 % и практически не бывает ниже 80 %, которое напрямую связано с присутствием окисленных минералов меди. Содержание меди в концентрате зависит от вида флотируемых минералов и требований металлургического передела, поэтому изменяется от 12 до 47 % (в среднем 20 – 25 %).

3.4.6.3. Медные окисленные руды

      Окисленные медные руды в зависимости от степени окисленности обогащают по схеме с раздельной флотацией сульфидных и окисленных минералов. Если окисленные минералы представлены малахитом и азуритом и содержание их относительно невелико, их флотируют совместно с сульфидами после предварительной сульфидизации. Чисто окисленные медные руды перерабатывают методом кучного выщелачивания или комбинированными методами.

      Технологическая схема с раздельной флотацией сульфидных и окисленных минералов меди применяется на фабриках, руда которых содержит в основном халькозин, халькопирит, малахит, азурит и куприт. Общее содержание меди в руде высокое до 5 %, в том числе окисленной 3 %. Извлечение сульфидных минералов не вызывает трудностей. Сульфиды флотируются с применением этилового и изопропилового ксантогената, вспенивателя и извести.

      Реагентный режим флотации окисленных минералов более сложен. В голову окисленной флотации в качестве сульфидизатора окислов и пептизатора шламов дозируют сернистый натрий (1,1 кг/т). При флотации поддерживают pH 8,5–9,5. В качестве собирателя используют пальмовое и аполярное масло (по 75 г/т) и амиловый ксантогенат. Извлечение меди из руды составляет 80–85 %.

      Из комбинированных методов для переработки окисленных медных руд получил распространение метод проф. В. Я. Мостовина. По этому методу измельченную руду выщелачивают серной кислотой, растворенную медь цементируют губчатым железом или чугунной стружкой и флотируют цементную медь.

      Комбинированный флотационно-гидрометаллургический процесс применяют на рудах, содержащих около 20 % окисленной меди, представленной хризоколлой, малахитом, азуритом и купритом. Из руды, содержащей в среднем 0,9–1 % общей меди, извлекают 80–85 % меди.

      Для осаждения меди из раствора используют тонкоизмельченное железо крупностью -0,5 мм. В процессе выщелачивания поддерживают pH 1,5–2,3. Иногда перед цементацией pH повышают до 2,9–3 добавлением известкового молока, что позволяет несколько снизить расход железа.

      Содержание меди в растворе после цементации составляет 0,01–0,02 г/л. Для более полного осаждения меди из раствора используют наряду с металлическим железом сульфид кальция. Медь при этом осаждается как в виде сульфида, так и в виде металла. Сульфидная и металлическая медь флотируются совместно.

      Оптимальная величина pH при флотации цементной меди составляет 4 – 4,9. Для регулирования pH иногда после цементации в пульпу подают небольшое количество известкового молока. Непрореагировавшее железо улавливают из хвостов флотации на магнитном сепараторе и снова возвращают в процесс. Иногда железо из пульпы удаляют магнитным методом перед флотацией и возвращают его на цементацию.

      Эффективными собирателями цементной меди являются гидролизованные аэрофлоты (особенно спиртовые) и минереки. Расход собирателей составляет 50–150 г/т. В качестве собирателей можно также использовать аэрофлоты, диксантогениды, меркаптобензотиазол и др. Дополнительными собирателями служат карбоновые кислоты и аполярные масла (расход около 100 г/т).

      Из пенообразователей применяют сосновое масло, крезиловую кислоту, метилизобутилкарбинол и аэрофрос. Иногда полезно применять пептизаторы породы (конденсированные фосфаты и др.) при небольшом расходе (5–50 г/т).

      За последние десятилетия произошло значительное истощение запасов богатых руд, особенно в промышленно развитых районах. Вследствие этого возникла необходимость поиска и внедрения новых способов производства металлов из нетрадиционных источников сырья. К таким источникам следует отнести окисленные, бедные сульфидные и богатые труднообогатимые руды цветных металлов. Отвалы забалансовых и некондиционных руд, а также "отработанные" месторождения являются долговременным источником загрязнения окружающей среды за счет самопроизвольного выщелачивания из них меди, цинка, свинца, мышьяка и других металлов. Наиболее рациональным способом избавления от пагубного влияния таких объектов на окружающую среду является организация кучного и подземного выщелачивания.

      Таким образом, выщелачивание призвано решить одновременно две задачи: расширить сырьевую базу производства металлов и улучшить экологию данных районов.

      Технология кучного выщелачивания меди из окисленных руд

      Впервые кучное выщелачивание меди провели в Венгрии еще в XVI веке, в середине XX века эта технология начала применяться во многих странах мира. Кучное выщелачивание оксидных медных руд в настоящее время является твердо установившимся низко затратным способом извлечения меди. Данным способом добывается около 20 % от мирового производства меди.

      Технология кучного выщелачивания меди из окисленных руд включает следующие стадии: дробление, укладка руды на гидроизолированное основание, выщелачивание, экстракция меди из продуктивного раствора, реэкстракция меди, электролиз меди из реэкстракта, утилизация хвостов.

      Подробная технологическая схема данного процесса представлена на рисунке 3.25.

     


      Рисунок 3.25. Технологическая схема переработки окисленных руд методом кучного выщелачивания

      Дробление руды перед кучным выщелачиванием проводят с целью повышения технико-экономических показателей переработки руд. В ряде случаев введение данной операции приводит к увеличению извлечения металла в 1,5 – 2 раза. Дробление руды перед кучным выщелачиванием осуществляют с крупности от 1000–300 до 50–7 мм (начальная крупность зависит от условий добычи руды, а конечная - от вещественного состава сырья). Операцию чаще всего осуществляют в стандартных щековых и конусных дробилках. При наличии в дробленом продукте большого количества глинистой составляющей, оказывающей негативное влияние на фильтрационные свойства, руду перед укладкой в штабель подвергают окомкованию с добавкой серной кислоты. Добавка серной кислоты на стадии окомкования позволяет сократить продолжительность выщелачивания.

      Перед тем, как проводить кучное выщелачивание меди, осуществляются подготовительные работы на площадке. Верхний плодородный слой земли снимается и складируется в отдельном месте. Эту землю впоследствии используют при проведении рекультивации. Ровную площадку засыпают глиной и трамбуют для получения водонепроницаемого слоя. Дополнительно укладывают пленку или бетонируют площадку. Наклон площадки осуществляется в сторону приемника растворов, как правило, это большие изолированные от земли пруды-отстойники. В качестве гидроизоляции чаще всего используют более дешевую пленку, создание противофильтрационного экрана из нее позволяет надежно защитить почву, поверхностные и грунтовые воды от заражения растворами, а также предотвращает просачивание раствора, обогащенного металлом. На пленку укладывают систему трубопроводов для сбора дренирующих растворов.

      Подготовленная по крупности руда укладывается на гидроизоляционное основание в штабель. Для создания приемлемых гидрофизических свойств материала при увеличении содержания в руде глинистой составляющей производят снижение высоты штабеля кучного выщелачивания. Известны случаи, когда высота штабеля при переработке медных руд не превышает 0,5 м. Обычно высота штабеля кучного выщелачивания меди составляет от 2 до 8 м. В связи с относительно низкой высотой штабеля и высокой производительностью предприятий для укладки штабеля зачастую применяют передвижные конвейеры и конвейеры-штабелеукладчики. Рудный штабель должен отвечать нескольким требованиям: быть проницаемым для выщелачивающего раствора, иметь достаточную механическую прочность, не иметь "мертвых" зон.

      Уложенную в штабель руду выщелачивают раствором серной кислоты. Орошение штабеля раствором кислоты осуществляют с помощью эмиттерной системы. В процессе просачивания растворов через рудный штабель происходит растворение медных минералов. Дренирующие со штабеля медьсодержащие растворы собирают с помощью системы трубопроводов и каналов в прудокотстойник. В прудке происходит отстаивание твердых частиц, присутствующих в растворах. Из прудков осветленные растворы направляют на извлечение меди.

      Продуктивные растворы кучного выщелачивания зачастую являются относительно бедными по меди (до 5 г/л) и содержат большое количество металлов примесей: железа, магния и др. (до 40–50 г/л). В связи с этим данные растворы в большинстве случаев непригодны для непосредственного извлечения меди. Для создания приемлемых условий извлечения меди проводят концентрирование меди путем жидкостной экстракции. Данный метод имеет ряд преимуществ по сравнению с такими процессами, как цементация и сорбция на активированный уголь. Процесс сорбции мало применим для извлечения меди из продуктивных растворов по причине высоких содержаний меди и относительно малой емкости сорбентов. Кроме того, реализация в промышленности сорбционной технологии потребует организации большого фронта сорбции, что в конечном итоге приведет к повышению капитальных и эксплуатационных затрат на извлечение металлов из растворов.

      Экстракцию меди проводят в различной аппаратуре, самой распространенной из которой является установка смесителя-отстойника. В зависимости от химического состава растворов и содержания меди операцию экстракции проводят в одну или несколько стадий. В случае проведения экстракции меди в несколько стадий организуют противоток водной и органической фаз. В результате экстракции медь на 85–95 % переходит в органическую фазу, а основная часть примесей остается в водном растворе. Обезметалленные водные растворы после экстракции подкрепляют по серной кислоте и возвращают на выщелачивание. Насыщенную по меди органическую фазу направляют на стадию реэкстракции, которую проводят растворами после электролиза меди, подкисленными до содержания серной кислоты на уровне 180-190 г/л. В ряде случаев при наличии значительного количества примесей в продуктивных растворах перед стадией реэкстракции проводят операцию промывки органической фазы кислым медьсодержащим раствором. В результате промывки происходит дополнительная очистка органической фазы от металлов примесей. Полученный в результате реэкстракции водный раствор содержит от 40 до 48 г/л меди. Суммарное содержание металлов примесей в данном растворе не превышает 1–3 г/л. Обезметалленная органическая фаза со стадии реэкстракции возвращается на экстракцию меди из продуктивных растворов кучного выщелачивания.

      Товарный реэкстракт смешивается с оборотными растворами отделения электролиза. Полученный раствор с содержанием меди 35–40 г/л направляется на электролитическое извлечение меди. Для электролиза применяют аноды из сплавов свинца и катоды из нержавеющей стали или матрицы катодной меди. В результате процесса электролиза медь осаждается из раствора на поверхности катодных матриц. После достижения требуемой толщины слоя катодной меди катоды вынимают из электролизера, и листы меди отделяют от стальных матриц на специальных сдирочных аппаратах. Если в качестве катодов используются медные матрицы, дополнительных операций с катодами не производят. Листы катодной меди являются товарной продукцией предприятий.

      Отработанный штабель после кучного выщелачивания подвергается обезвреживанию и рекультивации. Если руда содержит малое количество глинистой составляющей, отработанный штабель оставляют на действующей площадке, а поверх него формируют новый рудный штабель кучного выщелачивания. В противном случае осуществляют выемку руды и ее транспортировку в отвал.

      Основные особенности проведения кучного выщелачивания меди. Несмотря на богатый мировой опыт кучного выщелачивания меди из окисленных руд, в Казахстане существует только несколько предприятий по переработке окисленных руд методом кучного выщелачивания. Исходя из того, что в Казахстане сосредоточены большие запасы окисленных медных руд, как в новых месторождениях, так и в отвалах действующих производств, в ближайшее время следует ожидать бурного развития технологии кучного выщелачивания меди в нашей стране.

      Так как за рубежом большинство действующих предприятий кучного выщелачивания меди находятся в зонах с теплым и засушливым климатом, реализация данного процесса в нашей стране ввиду климатических особенностей требует разработки специальных технических решений: основной особенностью кучного выщелачивания меди в Казахстане является проведение процесса в условиях отрицательных температур. При реализации кучного выщелачивания меди в холодном климате рекомендуется предусматривать специальные мероприятия, такие как:

      подогрев выщелачивающих растворов;

      заглубление системы орошения;

      теплоизоляция магистральных трубопроводов и продуктивных трубопроводов.

      Другой немаловажной особенностью является наличие на большинстве территорий положительного водного баланса между атмосферными осадками и величиной испарения воды. В странах с засушливым климатом отработанную руду после кучного выщелачивания вывозят в отвал, где происходит ее естественное высыхание и исключается попадание кислых стоков в окружающую среду. При реализации кучного выщелачивания меди в Казахстане необходимо предусматривать мероприятия по нейтрализации оставшейся в отработанном штабеле серной кислоты. Кроме этого, в процессе кучного выщелачивания за счет выпадения атмосферных осадков может возникать избыток оборотных растворов, который также должен подвергаться нейтрализации перед складированием в хвостохранилище.

      Необходимо отметить, что некоторые предприятия проводят кучное выщелачивание без предварительной подготовки гидроизоляционного основания штабеля. Есть случаи орошения раствором серной кислоты на лежалые отвалы окисленных и забалансовых руд, т. е. без защиты почвы, поверхностных и грунтовых вод от заражения растворами и тяжелыми металлами.

      Учитывая большое количество факторов, которые могут оказывать вредное влияние на окружающую среду и на эффективность извлечения меди из окисленных руд, перед реализацией технологии кучного выщелачивания требуется обязательное проведение детальных исследований технологических свойств руды. Данные исследования позволят выбрать оптимальные параметры переработки руды и минимизировать риски, связанные с загрязнением окружающей среды. Кроме того, требуется детальное изыскание климатической характеристики района строительства. Результаты данного изыскания должны быть обязательно учтены при разработке технологического регламента и последующем проектировании и строительстве предприятия.

      В Казахстане переработка медных окисленных руд на предприятии С3 построена с использованием новейших технологий гидрометаллургии до получения катодной меди.

      Технология переработки окисленных руд включает в себя кучное выщелачивание меди (КВ/HL) с последующей переработкой технологических растворов жидкостной экстракцией и электролизом (ЖЭ-ЭЭ/SX-EW). В соответствии с проведенными исследованиями и опытом работы действующих гидрометаллургических производств, перерабатывающих аналогичную руду, была рекомендована технологическая схема обогащения окисленных медных руд, включающая: кучное выщелачивание недробленой руды сернокислыми растворами; переработка продуктовых растворов по технологии SX-EW включающая в себя: три параллельные стадии жидкостной экстракции, одну стадию реэкстракции и электролиз с получением катодной меди.

      Завод по переработке окисленных руд включает в себя: подушку выщелачивания по переработке оксидных руд; участок разгрузки кислоты цеха экстракции и электролиза, площадки обвалованного резервуара кислоты цеха экстракции и электролиза.

      Кучное выщелачивание

      Местоположение площадки кучного выщелачивания было определено с целью сокращения до минимума объема земляных работ, снижения расстояния от карьера рудника до площадки и в поиске альтернативы расположения на участках, где, согласно справочным данным, отсутствовал горизонт мелких вод. Площадка кучного выщелачивания имеет номинальную мощность для переработки 120,8 млн тонн окисленной руды, достигая максимальной общей высоты 65 м в течение срока службы 10 лет, и располагается юго-восточнее карьера и на восточной стороне сооружений производственной зоны. Площадка располагается на отметке 350 метров над уровнем моря, и ее конфигурация соответствует типу стационарной площадки, которая охватывает территорию общей площадью 1 486 861 м2. Конструкция подушки выщелачивания включает: платформу основания, на которой укладываются 5 уровней руды, состоящих из подъемов и рамп доступа выщелачивания отвалов. Первый подъем с переменной высотой, а высота со второго по пятый составляет 13 м; ирригационные траншеи (системы дренажа и сбора раствора с направлением раствора в технологический пруд); анкерные траншеи; главную сборную траншею; охранные бермы.

      Площадка кучного выщелачивания расположена недалеко от карьера. Основание площадки представляет собой геомембрану, уложенную на уплотненный грунт, сборные трубопроводы размещены на ней и защищены слоем гравия. Добытая руда транспортируется карьерными самосвалами и укладываться на подушку выщелачивания с применением бульдозеров.

      Обогащенный раствор после выщелачивания направляется на переработку методом жидкостной экстракции с последующим электролизом. Конечный продукт – катодная медь.

      Переработка растворов выщелачивания. Продуктовые растворы после выщелачивания подаются насосами на завод жидкостной экстракции и электролиза (SX-EW). Схема переработки растворов состоит из трех стадий параллельно-последовательной экстракции, одной стадии реэкстракции и электролиза. Извлечение меди на стадии переработки растворов составляет 91,7 %. Не извлеченная на экстракционной переработке медь с оборотными растворами возвращается на кучное выщелачивание. С учетом этой циркуляции извлечение в катодную медь от руды можно считать равным извлечению меди в раствор кучного выщелачивания 56,3 %.

      Экстракционная переработка растворов. В результате технологических испытаний на полупромышленной установке для извлечения меди принято решение изменить схему экстракции на E1(p)+E2(p)+E3(p)+1S, в которой процесс жидкостной экстракции проходит три этапа экстракции E1(p)+ E2(p)+E3(p) и один этап реэкстракции 1S. Поток PLS разделяется на три потока E1, E2, E3 параллельно. Обедненные растворы рафината с параллельной схемы стекают в общий пруд рафината. На всех стадиях применяются экстракторы одинакового типоразмера. Смешение органической и водной фазы осуществляется в каждом экстракторе в двух камерах (агитаторах) смешения (у некоторых производителей в трех). На первой стадии смешения перемешивание осуществляется турбинным насосом, на второй стадии - вспомогательной турбиной. Турбинный насос в смесителе в первой камере смешения предназначен не только для обеспечения перемешивания, но и для перекачки водной и органической фаз с предыдущих стадий. Турбины на второй стадии смешения предназначены для поддержания диспергированных капель в виде эмульсии.

      Электролиз. Основным агрегатом участка является электролизная ванна, представляющая собой прямоугольный чан, ширина и глубина которого определяется размерами анодов и катодов. Цех электролиза разделен на 2 серий, в каждой из которых 2 секций. В каждой серий насыщенный подогретый электролит подается на 11 ванн предварительной очистки. Электролизные ванны предварительной очистки позволяют удалить остатки органики из насыщенного электролита и тем самым защищают 43 коммерческие электролизные ванны от следов органики, оставшейся после фильтра.

      На рисунке 3.26 представлен баланс сырья и продукции завода окисленных руд предприятия С3.

     


      Рисунок 3.26. Баланс сырья и продукции завода по переработке окисленных руд

      На рисунке 3.27 приведены технико-экономические показатели завода окисленных руд за 2015–2019 годы.

     


      Рисунок 3.27. Зависимость извлечения руды от общего производства меди по заводу окисленных руд фабрики С3

3.4.6.4. Медно-цинково-пиритные руды

      Медно-цинковые руды являются наряду с медью источником получения цинка. Основным минералом цинка является сфалерит, или цинковая обманка. В природе в зависимости от содержания примесей различают на минералы: клейофан – бесцветный чистая разновидность без примесей, марматит – черный железистая цинковая обманка и вюрцит - марганцовистая цинковая обманка. Флотационные свойства цинковой обманки определяются видом примеси, изоморфно входящей в ее кристаллическую решетку. Плотность сфалерита 3,5 – 4,3 кг/м3, твердость 3–4, содержание цинка 67,1 % (чистая обманка без примесей).

      Медно-цинково-пиритные руды относятся к одним из наиболее сложных типов с точки зрения режима флотации.

      Окисление в противоположность другим сульфидным минералам понижает флотируемость цинковой обманки. Активаторами сфалерита являются ионы меди и свинца, которые с собирателями типа ксантогената дают более труднорастворимые соединения, чем катион цинка. Депрессорами цинковой обманки являются цинковый купорос, который используется при флотации медноцинковых и полиметаллических руд, а также сернистый натрий, цианиды, сульфит и тиосульфат натрия. Эти депрессоры позволяют отделять медные сульфидные минералы от сфалерита. Наибольшее распространение получило сочетание цианида и цинкового купороса, так как депрессирующее действие одного цинкового купороса или цианида не всегда эффективно. Селективное разделение сульфидов меди и цинка затрудняется активацией сфалерита ионами меди, переходящими в пульпу при окислении и растворении медных минералов.

      Применение цианида в качестве депрессора цинковой обманки требует большой осторожности и точной дозировки, так как он оказывает депрессирующее действие и на медные сульфидные минералы. В последнее время в качестве депрессора цинковой обманки применяется сернистый натрий в сочетании с цинковым купоросом или сульфит натрия в сочетании с сернистым натрием и цинковым купоросом.

      Особый интерес представляет обогащение медно-цинковых руд, особенностью которых является тесное взаимное прорастание сульфидов меди, цинка и железа, в то время как сульфиды от пустой породы освобождаются при сравнительно грубом измельчении. Исследованиями установлено, что отделение полезных минералов от пустой породы происходит при измельчении руды до 60 – 70 % класса -0,074 мм. Раскрытие же сростков пирита с медными и цинковыми минералами происходит лишь при измельчении до 100 % класса минус 0,02–0,03 мкм. Кроме того, в этих рудах часто присутствуют вторичные медные минералы (ковеллин, халькозин) и сернокислая медь, которые являются основными источниками ионов меди в пульпе, вызывающих активацию сфалерита.

      В зависимости от минерального состава и содержания полезных компонентов медно-цинковые руды подразделяют на четыре типа:

      сплошные сульфидные руды с высоким содержанием цветных металлов. Содержание сульфидных минералов в них составляет 75–95 %;

      сплошные сульфидные руды с низким содержанием цветных металлов;

      вкрапленные медно-цинковые руды с высоким содержанием суммы цветных металлов;

      вкрапленные руды с низким содержанием цветных металлов. Содержание сульфидных минералов в них составляет 20–30 %.

      Получаемые при обогащении цинксодержащих руд цинковые концентраты должны отвечать техническим требованиям, приведенным в таблице 3.30 [33].

      Таблица 3.30. Технические требования к цинковым концентратам и продуктам

№ п/п

Марка концентрата

Содержание, %

цинка, не менее

примесей, не более

железа

кремнезема

меди

мышьяка

1

2

3

4

5

6

7

1

КЦ-1

56

5

2

1

0,05

2

КЦ-2

53

7

3,5

1,2

0,1

3

КЦ-3

50

9

4

1,5

0,3

4

КЦ-4

45

12

5

2,5

0,5

5

ПЦ (промпродукт цинковый)

40

16

6

3,5

Не нормируется

      Технологические схемы флотации медно-цинковых сульфидных руд, применяемые на обогатительных фабриках, можно разделить на следующие типы:

      селективные схемы, когда в голове процесса флотируют сульфиды меди, из хвостов медной флотации флотируют сфалерит, а хвосты цинковой флотации могут быть пиритным концентратом (при флотации сплошных сульфидных руд) или из них флотируют пирит;

      коллективно-селективные схемы, когда в голове процесса все сульфидные минералы флотируют в коллективный медно-цинковый или медно-цинково-пиритный концентрат с последующим разделением его на два или три концентрата.

      Сплошные сульфидные руды успешно обогащаются по схеме селективной флотации (рис. 3.28). По этой схеме руды измельчаются до крупности 95 % класса -0,074 мм. Щелочность пульпы в питании основной медной флотации составляет до 30 г/м3 свободной окиси кальция, в питании цинковой флотации – 200-300 г/м3 и в перечистках цинкового концентрата для депрессии пирита поднимается до 900-1000 г/м3. Собиратели - бутиловый ксантогенат (230 г/т), бутиловый аэрофлот (60 г/т). Для депрессии сфалерита применяется цианид (160–200 г/т) и цинковый купорос (1500–1600 г/т), а для активации сфалерита - медный купорос (1000–1100 г/т). Для предупреждения окисления сульфидов в процесс измельчения иногда подают сернистый натрий.

     


      Рисунок 3.28. Схема прямой селективной флотации медно-цинковых руд

      За последние годы на обогатительных фабриках, перерабатывающих медно-цинковые руды, успешно внедряют безцианидную технологию разделения медно-цинковых концентратов с применением для депрессии цинковой обманки сульфита и тиосульфата натрия, а также солей серной кислоты в сочетании с сернистым натрием и цинковым купоросом. Такая технология разделения коллективных концентратов позволила значительно снизить потери золота за счет предотвращения его растворения в цианистых растворах и предотвратить попадание циана в сточные воды.

      Наибольшее распространение при обогащении медно-цинковых руд получила схема коллективно-селективной флотации (рис. 3.29).

     


      Рисунок 3.29. Коллективно-селективная схема обогащения медно-цинковых руд

      Медно-цинковые руды с содержанием до 35 % серы являются вкрапленными рудами. Коллективная флотация сульфидов меди и цинка производится после измельчения руды до крупности 87–92 % класса -0,074 мм в две стадии. В I стадии получается коллективный концентрат (головка), который направляется сразу на третью перечистку. Концентрат II коллективной флотации перечищается трижды. Содержание свободной окиси кальция в основных коллективных флотациях составляет 150–500 г/м3, в перечистных 250–500 г/м3. В коллективную флотацию для активации цинковой обманки подается медный купорос. Собиратель - смесь изопропилового и бутилового ксантогената, вспениватель Т-66. В контрольную коллективную флотацию подается бутиловый аэрофлот. Коллективный концентрат после десорбции реагентов сернистым натрием (2200-3000 г/т) и активированным углем (300 г/т) сгущается и доизмельчается до крупности 90–95 % класса -0,044 мм. Медная флотация осуществляется при депрессии сфалерита сернистым натрием (150 – 350 г/т) и цинковым купоросом (2500–4500 г/т) и pH 8,5-9,7. Полученный медный концентрат содержит 16-18 % при извлечении меди до 85 %, а цинковый концентрат – 49-50 % цинка при извлечении 50-55 %.

      Иногда при обогащении медно-цинковых руд с весьма тонким взаимным прорастанием сульфидных минералов получают цинковые концентраты с низким содержанием цинка (36–42 %) и высоким содержанием меди и железа. В этом случае производится обезмеживание и обезжелезнение цинковых концентратов (рис. 3.30) в следующем режиме: плотность пульпы при перемешивании с Na2S 40-50 % твердого, время перемешивания 20-25 мин, плотность пульпы при перемешивании с цинковым купоросом и содой 30-35 % твердого, время перемешивания 10 мин. Расход реагентов составляет, г/т: сернистый натрий 8000-12000; цинковый купорос 6000-8000; сода 1500-3000. В основную медно-пиритную флотацию подается бутиловый ксантогенат и сосновое масло. После обезмеживания получается цинковый концентрат с содержанием цинка до 48 % и меди до 2 %.

     


      Рисунок 3.30. Схема обезмеживания и обезжелезнения цинкового концентрата

3.4.6.5. Медно-никелевые руды

      Собственные минералы никеля редко образуют самостоятельные монометаллические промышленные скопления. Большую часть никеля в практике получают из медно-никелевых руд.

      Наиболее распространенным никелевым минералом является пентландит (железоникелевый колчедан), обычно находящийся в ассоциации с пирротином и халькопиритом. В пентландите в виде изоморфной примеси часто присутствует некоторое количество кобальта. По флотируемости пентландит занимает промежуточное положение между пирротином и халькопиритом. При флотационном разделении халькопирита и пентландита последний депрессируют известью (иногда с добавлением цианида или декстрина).

      Относительно распространены еще два минерала никеля - миллерит и никеленосный пирротин (в состав пирротина никель входит в виде изоморфной примеси). Из них хуже флотируется никеленосный пирротин. Щелочи, как правило, депрессируют никеленосный пирротин; подавителем миллерита (и пентландита) из щелочей является только известь. Хороший активатор пирротина - медный купорос.

      Медно-никелевые руды содержат обычно некоторое количество кобальта и металлы платиновой группы [34].

      Эти руды обогащаются на фабриках по трем видам технологических схем.

      1. Коллективная флотация минералов меди и никеля из исходной руды без последующего разделения коллективного концентрата; продукты флотации в ходе процесса иногда подвергают магнитной сепарации. Коллективные концентраты, содержащие в среднем 3-6 % меди и 5,5–13,59 % никеля, разделяют на металлы при металлургическом переделе.

      2. Коллективная флотация минералов меди и никеля из исходной руды с последующей селекцией коллективного концентрата на медный и никелевый. Коллективный концентрат всегда разделяют, флотируя минералы меди при депрессии пирротина и пентландита одной известью или известью в сочетании с декстрином (1–200 г/т) или цианидом (несколько граммов на тонну).

      3.Магнитная сепарация исходной руды с последующей флотацией никеленосного пирротина из магнитной фракции (никелевый концентрат) и коллективной медно-никелевой флотацией из немагнитной фракции. Коллективный концентрат разделяют. Медный концентрат этой фабрики содержит около 30 % меди, а никелевый - около 12 % никеля.

      Тонкость помола медно-никелевых руд перед коллективной флотацией на большинстве фабрик составляет 50–70 % класса -0,074 мм. Величина pH в коллективной флотации составляет 8–9,5. Из реагентов-собирателей применяют главным образом амиловый ксантогенат при среднем расходе 85 г/т, значительно реже - изопропиловый ксантогенат (80 г/т), бутиловый ксантогенат (150 г/т), применяют также бутиловый аэрофлот.

      Из пенообразователей наиболее распространены сосновое масло, Т-66 и метилизобутилкарбинол.

      На многих медно-никелевых фабриках для подавления флотоактивной силикатной породы применяют карбоксиметилцеллюлозу и тринатрийфосфат, декстрин, крахмал, жидкое стекло и смесь пирофосфата с гуартеком.

      На фабриках, перерабатывающие тонковкрапленные руды, содержат пирротин, пентландит, халькопирит, магнетит и пирит. Минералы породы представлены серпентином, тальком, хлоритом и серицитом.

      Технологические схемы и режимы флотации на этих фабриках во многом идентичны. Исходную руду измельчают до 40–50 % класса -0,074 мм, после чего проводят межцикловую флотацию. Тонкость помола перед основной флотацией составляет соответственно 80 и 60 % класса -0,074 мм. Концентрат межцикловой и основной флотации после совместной перечистки представляет собой готовый коллективный концентрат и содержит в среднем около 4 % меди и 5,5 % никеля при извлечении никеля примерно 82 %. Хвосты перечистной и концентрат контрольной флотаций (после двухкратной перечистки) объединяют и флотируют в отдельном цикле (флотация промпродукта). Промпродукты доизмельчают. При флотации применяются следующие реагенты: сода 2-3 кг/т, бутиловый ксантогенат 100-150 г/т, бутиловый аэрофлот 200 г/т, медный купорос 50 г/т, карбоксиметилцеллюлоза 200-500 г/т, Т-66 70 г/т. Карбоксиметилцеллюлоза подается в перечистку. Кроме того, в перечистку подают тринатрийфосфат (200 г/т).

      Никель можно доизвлекать из песковой фракции отвальных хвостов коллективного цикла. Флотации подвергают класс +0,044 мм отвальных хвостов, обогащенный никелем. Из реагентов применяют бутиловый ксантогенат, бутиловый аэрофлот и карбоксиметилцеллюлозу. После трех перечисток концентрат содержит около 2,5 % никеля при извлечении от руды до 3 %.

      На фабриках, обогащающих вкрапленные и жильные медно-никелевые руды, содержат пирротин, халькопирит, кубанит, пентландит, полевой шпат, оливин и серпентин. Получаемые коллективные концентраты содержат 4–5 % никеля и 8–10 % меди.

      В коллективном цикле флотации вкрапленных руд применяют бутиловый ксантогенат, Т-66, кремнефтористый натрий и соду. При обогащении жильных руд перед коллективной флотацией извлекают медную головку с использованием бутилового аэрофлота. Пенные продукты коллективной флотации вкрапленных и жильных руд поступают соответственно на I и II основную медную флотацию в сильнощелочной известковой среде (рис. 3.31), хвосты которой выводятся в сгуститель никелевого концентрата. Медные концентраты I и II основной флотации объединяются и подвергаются пропарке с известью в чанах при температуре 70-75 °С. В процессе пропарки происходит десорбция ксантогената и эффективно депрессируются никелевые минералы. Из медного концентрата после его пропарки скоростной флотацией извлекают медь, оставляя минералы никеля в хвостах. Медный концентрат затем доизмельчают и из него снова флотируют медные минералы с депрессией остатков никеля известью. Готовый медный концентрат получают после третьей перечистной флотации. Никелевый концентрат стремятся получить с возможно более высоким отношением никеля к меди (по условиям последующего металлургического передела).

     


      Рисунок 3.31. Технологическая схема селекции коллективных медно-никелевых концентратов

3.4.6.6. Медно-молибденовые руды

      Медно-молибденовые руды являются одним из основных источников получения молибдена. Медные минералы в этих рудах представлены чаще всего халькопиритом и халькозином (иногда ковеллином, реже борнитом), молибден - молибденитом.

      Молибденит относится к легкофлотируемым минералам. Это объясняется тем, что при измельчении зерна минерала раскрываются по плоскостям спайности, поверхность которых сильно гидрофобна. Именно высокая природная гидрофобность позволяет успешно извлекать молибденит из руд с низким содержанием флотацией [34].

      Все обогатительные фабрики перерабатывают медно-молибденовые руды по коллективной схеме с последующей селекцией коллективного медно-молибденового концентрата. Коллективный концентрат содержит 10–30 % меди и 0,1–1 % молибдена. Исходную руду на большинстве фабрик измельчают чаще всего до 50–60 % класса -0,074 мм. Извлечение молибденита в коллективном цикле колеблется от 50 до 90 % (обычно 70–85 %). Почти на всех фабриках введена операция доизмельчения коллективных концентратов до 70–90 % класса -0,044 мм перед перечистками или непосредственно перед селекцией. Доизмельчение черновых коллективных концентратов перед перечистками освежает минеральную поверхность и повышает флотоактивность молибденита и минералов меди. Повысить извлечение металлов в коллективном цикле можно дофлотацией их из доизмельченной песковой фракции отвальных хвостов, характеризующейся повышенным содержанием меди и молибдена.

      На обогатительных фабриках в качестве собирателей медных минералов и молибденита в коллективном цикле применяют ксантогенаты и аполярные масла и дитиофосфаты, диксантогениды (в виде эмульсии, полученной при окислении ксантогената в растворе гипохлоритом), минерек, аллиловый эфир амилксантогеновой кислоты и реагент Z-200. Как правило, одновременно используют не менее двух собирателей (сочетание аэрофлота или ксантогената с аполярным маслом, изопропилового ксантогената с минереком или реагентом Z- 200, этилового ксантогената с амиловым и др.). Расход собирателей не превышает 50 г/т.

      Из пенообразователей наиболее распространены сосновое масло, производные гликолей, крезиловая кислота, Т-66 и др.

      Повышению извлечения меди и молибдена в коллективном цикле способствует применение подавителей пустой породы (жидкое стекло, гексаметафосфат натрия и др.). Содержание металлов в концентрате при этом также увеличивается. Величина pH в коллективном цикле составляет 9–11.

      В современной практике обогащения медно-молибденовых руд на фабриках применяют шесть способов разделения коллективных медно-молибденовых концентратов, причем пять способов селекции осуществляют по схеме с подавлением медных минералов и лишь один - по схеме с подавлением молибденита. Выбор способа разделения зависит от минералогического состава руды и концентратов, типа собирателя в коллективном цикле, флотоактивности минералов меди и молибденита.

      Для подавления минералов меди (и железа) при селекции коллективных концентратов применяют следующие реагенты и режимы (во всех случаях молибденит флотируют с добавкой аполярного масла и вспенивателя, а иногда и без реагентов).

      1. Сернистый натрий - широко применяется на отечественных фабриках практически при любом минеральном составе руд и концентратов и использовании в коллективном цикле сульфгидрильных собирателей. Адсорбируясь на поверхности сульфидов меди и железа и вытесняя, закрепившийся ранее собиратель, сернистые ионы предотвращают их флотацию. В зависимости от характера руды расход сернистого натрия может достигать 25 кг/т концентрата. При больших расходах реагента помимо минералов меди депрессируется и молибденит. Подогрев пульпы в процессе селекции до 50-60 °С позволяет снизить расход сернистого натрия на 15 %; одновременно повышается извлечение молибдена. Расход сернистого натрия можно снизить, если селективную флотацию медно-молибденовых концентратов совместить с пропаркой пульпы острым паром, подаваемым в камеры флотационных машин.

      2. Ферроцианид, обычно в сочетании с цианидом, в слабощелочной среде - этим способом разделяют коллективные концентраты (рис. 3.32) [35]. При этом способе эффективно депрессируется халькозин, сфлотированный в коллективном цикле относительно слабыми собирателями - аэрофлотом и изопропиловым ксантогенатом. Расход ферроцианида натрия не превышает 400 г/т концентрата, а расход цианида натрия - 300 г/т концентрата.

     


      Рисунок 3.32. Технологическая схема и режим флотации медно-молибденовых руд с использованием ферроцианида

      3.      Реагент Ноукс – неорганический подавитель, представляющий собой продукт взаимодействия пятисернистого фосфора и едкого натра (P2S5 + NaOH). Этот реагент применяется при pH 8–10,5 для депрессии халькозина и халькопирита, сфлотированных в коллективный концентрат аэрофлотом, изопропиловым ксантогенатом, дитиокарбаматом и изопропилэтилтионокарбаматом. Расход реагента Ноукс около 5 кг/т коллективного концентрата.

      4.      Пропарка коллективного концентрата в щелочной среде (pH 7,2– 8,6, иногда выше). Способ основан на том, что при пропарке при 80- 90 °С реагентные покрытия на минералах разрушаются, при этом сульфиды меди и железа окисляются и в дальнейшем одними аполярными маслами не флотируются. Пропарка особенно эффективна, если в цикле коллективной флотации были использованы ксантогенаты, а основным медным минералом являлся халькозин. Время пропарки от 40 мин до 4 ч. Для повышения результатов флотации при пропарке подают кислород. Перед пропаркой коллективный концентрат сгущают, а после пропарки - репульпируют. Следует отметить, что при пропарке полностью не депрессируются сульфиды меди и железа. Для их дополнительного подавления при флотации молибденита используют ферроцианид, реагент Ноукс или сернистый натрий при небольших расходах.

      5.      Окислители - перекись водорода и гипохлорит натрия (с добавкой цианида, цинкового купороса, ферро- и феррицианида) в слабощелочной среде. Основной депрессируемый медный минерал - халькопирит (халькозин); применяемые собиратели в коллективном цикле - изопропиловый ксантогенат и аллиловый эфир амилксантогеновой кислоты, а также аполярные масла. Перед перемешиванием с окислителями коллективный концентрат сгущается до 40– 60 % твердого. Основное назначение перекиси водорода и гипохлорита натрия в процессе селекции - окисление флотационных реагентов, присутствующих в растворе, в частности перевод ксантогенатов в нерастворимые диксантогениды. Ферроцианид, а также комплекс цианида цинка, образующиеся при взаимодействии цианида натрия и цинкового купороса, оказывают непосредственное депрессирующее действие на минералы меди и пирита.

      Все пять способов селекции осуществляют по схеме с подавлением медных минералов и флотацией молибденита. Шестой способ основан на подавлении молибденита и флотации минералов меди - халькопирита и халькозина. В качестве реагента-депрессора молибденита используют декстрин. Расход декстрина около 1,5 кг/г концентрата.

      На рисунке 3.33 показана технологическая схема и режим флотации медно-молибденовой руды, по которой разделению с применением декстрина подвергается концентрат основной флотации (после перечистки). Халькопирит флотируется ксантогенатами (при малом расходе). Хвосты разделения объединяются с концентратом контрольной флотации, полученным с использованием аполярного масла и спиртовых вспенивателей, и подвергаются обжигу для разрушения пленки органических реагентов и повышения флотоактивности тальковой породы. Из продукта обжига флотацией (известь и вспениватель) отделяют породу, а из хвостов Молибденовый концентрат, содержащий после разделения от 3 до 30 % молибденита, на всех фабриках подвергают перечисткам, а иногда обжигу и выщелачиванию. Перечищают концентрат от 4 до 14 раз; перед перечистками концентрат обычно доизмельчают. Из реагентов в перечистных операциях наиболее часто применяют жидкое стекло для подавления породы и диспергирования шламов, подавители сульфидов меди и железа, аполярное масло в качестве собирателя молибденита, сосновое масло (или гликоли) и др.

     


      Рисунок 3.33. Технологическая схема и режим флотации медно-молибденовых руд с использованием при селекции декстрина и обжига

      Конечные молибденовые концентраты содержат 30–50 % молибдена. Извлечение молибденита в одноименные концентраты составляет 60–70 %. Наиболее высокое извлечение достигнуто около 90 %.

      Содержание меди в медном концентрате, полученном из медномолибденовых руд, зависит от вида флотируемых медных минералов и изменяется от 15 до 25 %, если медь представлена в основном халькопиритом, и от 30 до 50 %, если основные медные минералы халькозин и ковеллин. Извлечение меди составляет обычно 80–85 %.

      Чисто молибденовые руды отличаются сравнительно высоким содержанием молибденита, но фабрик, их перерабатывающих, сравнительно немного, на которых обогащается руда с содержанием молибдена около 0,4 %. Характерной особенностью технологической схемы фабрик является стадиальность флотации по мере раскрытия зерен молибденита. Молибденит флотируют при pH 8,3 в содовой среде аполярным маслом (300 г/т) и вспенивателем (сосновое масло), как и при селекции медно-молибденовых концентратов. Для подавления породы используют жидкое стекло (200 г/т). Для депрессии пирита (1–3 %), а также меди (около 0,02 %) применяют реагент Ноукс при небольших расходах (5 г/т). Конечный молибденовый концентрат содержит 54 % молибдена при извлечении его 90 %. Из хвостов молибденовой флотации гравитационными методами, магнитной сепарацией и флотацией доизвлекают вольфрам, олово и некоторые редкие металлы.

      Примером новых фабрик по переработке медно-молибденовых руд являются предприятия С3, С5, С6, на которых использованы НДТ.

3.4.6.7. Медно-свинцово-цинково-пиритные руды

      В полиметаллических рудах медь может быть представлена разнообразными минералами, цинк - чаще всего сфалеритом, а свинец - галенитом, важнейшим в промышленном отношении свинцовым минералом. Основное количество свинца в производстве добывается из медно-свинцово-цинковых и свинцово-цинковых руд. В зоне окисления сульфидных полимеллических месторождений свинец наиболее часто представлен церусситом, реже - англезитом.

      Галенит один из наиболее легкофлотируемых сульфидных минералов. Хорошими собирателями галенита являются ксантогенаты и аэрофлоты. Ксантогенаты низших спиртов более эффективны в слабощелочной среде; ксантогенаты высших спиртов, содержащие менее четырех атомов углерода в молекуле, достаточно эффективны и при pH более 10. Селективным собирателем галенита является тиокарбанилид (дифенилтиомочевина) при pH 7,6–7,8.

      Специфический подавитель галенита - двухромовокислые соли. Из других реагентов подавляющее действие на галенит называют крахмал, таннин, фосфатные соли, перекись водорода, сочетание сульфита натрия с сульфатом железа, а также цианиды при очень больших расходах, не характерных для минералов меди, цинка и железа). Аналогично другим сульфидам галенит можно временно депрессировать сернистым натрием. Подавляющее действие на галенит, особенно затронутый процессами окисления, оказывает известь. Чем больше расход извести в свинцовом цикле (особенно если дозировка производится в измельчение), тем сильнее должен быть собиратель. Во избежание подавления галенита известью собиратель иногда подают в измельчение [36].

      При наличии в полиметаллических рудах окисленных минералов свинца их флотируют ксантогенатами после предварительной сульфидизации сернистым натрием.

      В промышленности применяют три разновидности схем переработки медно-свинцово-цинково-пиритных руд.

      1. Последовательная селективная флотация минералов меди, свинца, цинка и железа из полиметаллической руды. Схема не получила широкого распространения в практике флотации. По этой схеме работает только одна фабрика, перерабатывающая тонковкрапленные руды с высоким содержанием пирита (до 20 %). В начале на фабрике проводят при pH 6,5 медную флотацию после добавления сернистой кислоты (основная дозировка - в измельчение) для активации халькопирита и подавления сфалерита, затем флотируют галенит с добавлением цианида и извести для депрессии сфалерита и пирита. В качестве собирателя в медном и свинцовом циклах применяют этиловый ксантогенат при малых расходах. Хвосты свинцового цикла сгущают и обрабатывают медным купоросом при подогреве и известью, после чего с применением сочетания этилового и амилового ксантогенатов последовательно флотируют сфалерит и пирит.

      2. Коллективная флотация всех сульфидов с последующей селекцией коллективного концентрата. Коллективный медно-свинцово-цинково-пиритный концентрат разделяют различными способами.

      Из коллективного концентрата (после десорбции сернистым натрием и отмывки) с использованием цианида (80 г/т) и цинкового купороса (400 г/т) как подавителей сфалерита и пирита вначале проводят медно-свинцовую флотацию, а из хвостов последней извлекают вначале минералы цинка и затем железа; медно-свинцовый концентрат также разделяют.

      На некоторых фабриках используют метод, когда из коллективного концентрата, сфлотированного в сернокислой среде при pH 5,5 последовательно извлекают при pH 6,3 халькопирит и теннантит (для подавления галенита используют декстрин, для подавления сфалерита - цинковый купорос и SO2), при pH 8,5–9 галенит (сфалерит подавляют цианидом и цинковым купоросом), при pH 11–11,5 сфалерит. Последним флотируют при pH 2–3 пирит.

      Коллективная флотация минералов меди и свинца из исходной руды при депрессии сфалерита и пирита с последующим селективным разделением медно-свинцового концентрата. Из хвостов медно-свинцового цинка извлекают сфалерит, а иногда и пирит. По такой схеме работает подавляющее большинство полиметаллических фабрик.

      Коллективную медно-свинцовую флотацию проводят с применением в качестве собирателей различных ксантогенатов, аэрофлотов, меркаптобензотиазола, тиокарбанилида и тионокарбаматов; часто используют сочетания собирателей. Из пенообразователей в медно-свинцовом цикле используют крезол, синтетические реагенты (циклогексанол, аэрофрос) и др. Подавителями минералов цинка и пирита обычно служат цианид и цинковый купорос.

      Из регуляторов среды наиболее часто применяют соду (100- 300 г/т). При наличии сфалерита и пирита с низкой флотоактивностью иногда бывает достаточно дозировать в процесс немного извести и флотировать медные и свинцовые минералы при низком расходе слабых собирателей.

      Промышленные способы разделения медно-свинцовых концентратов осуществляются как по схеме с флотацией медных минералов при подавлении галенита, так и по схеме с флотацией галенита при подавлении медных минералов.

      На выбор схемы разделения оказывает влияние соотношение содержания меди и свинца в руде (и концентрате). Как правило, на обогатительных фабриках преимущественно флотируют минерал, находящийся в меньшем количестве в руде (для медно-свинцово-цинковых руд это обычно медные минералы). При близком содержании (исходном) меди и свинца часто более эффективно флотировать галенит из коллективного концентрата с подавлением медных минералов цианистыми солями.

      Для подавления галенита при флотации медных минералов применяются следующие реагенты: сульфит натрия и сульфат железа; бихромат калия; сернистая кислота и бихромат калия; сернистая кислота и крахмал; сернистая кислота, бихромат калия и крахмал; известь.

      Для подавления медных минералов при флотации из медно-свинцового концентрата галенита применяют: цианид, иногда в сочетании с сернистым натрием; комплекс цианида цинка; цианид и цинковый купорос; гипохлорит кальция.

      Выбор метода разделения медно-свинцового концентрата зависит в основном от вещественного состава концентрата. Так, цианид натрия является эффективным подавителем халькопирита и теннантита. Сульфит натрия в сочетании с железным купоросом можно применять для подавления галенита только в том случае, если медь представлена халькопиритом; присутствие вторичных минералов меди - борнита и халькозина нарушает селекцию. Сернистую кислоту в комбинации с бихроматом или крахмалом можно применять для подавления галенита в основном при наличии в руде халькопирита и в меньшей степени халькозина.

      Цинковые минералы, содержащиеся в медно-свинцовом концентрате, при цианистом разделении уходят в медный концентрат, а при сернистокислом или сульфитном - с галенитом; при повышенном содержании цинка в медно-свинцовом концентрате возможно обесцинкование соответствующего концентрата.

      Извлечение сфалерита и пирита из хвостов коллективной медно-свинцовой флотации осуществляют по двум схемам: коллективная флотация цинковых минералов и пирита с дальнейшей селекцией полученного концентрата и прямая селективная флотация сфалерита и пирита. Выбор схемы определяется сравнительной флотоактивностью цинковых минералов и пирита и их содержанием в руде.

      Коллективную цинково-пиритную флотацию хвостов медно-свинцовой флотации проводят с применением ксантогенатов, аэрофлотов, медного купороса (50–500 г/т), а также соды и иногда извести (до 2 кг/т).

      Из цинково-пиритного концентрата всегда флотируют сфалерит, добавляя известь (0,5–3 кг/т) и медный купорос.

      Отделение флотацией сфалерита от пирита и пустой породы в хвостах медно-свинцового цикла также всегда проводят с добавлением извести и медного купороса (иногда и цианида). Последующее извлечение из хвостов цинковой флотации пирита возможно при условии ликвидации влияния извести. Для этого пульпу сгущают со сбросом слива и разбавлением песков водой перед флотацией либо дозируют кислоту для понижения pH пульпы; иногда для активации пирита используют соду (15–400 г/т).

      Примером технологии обогащения полиметаллических руд являются фабрики D9 и D8.

      На обогатительной фабрике D9 перерабатываются: сульфидные свинцово-цинковые и медные руды Риддер-Сокольного месторождения; сульфидная полиметаллическая руда (тяжелая фракция) Тишинского месторождения; полиметаллическая руда Долинного месторождения; техногенное сырье (текущие шламы руды Тишинского месторождения); сульфидная свинцово-цинковая руда Долинного месторождения.

      Характеристика руд Риддер-Сокольного месторождения. Состав руд месторождения отличается от руд других месторождений повышенным содержанием золота и серебра и большим разнообразием природных генетических типов руд. Природные типы руд отличаются в основном соотношением главных рудных и нерудных минералов: сфалерита, галенита, халькопирита, пирита, кварца, карбоната, барита, серицита. В целом руды Риддер-Сокольного месторождения являются типичными полиметаллическими с преобладанием цинка над медью и свинцом с соотношением металлов Cu: Pb: Zn равным 1,2:1:2,4. Наиболее распространенным промышленным сортом руд является свинцово-цинковый сульфидный, в котором объединены такие природные типы, как полиметаллические, свинцово-цинковые, золотополиметаллические и другие. Медные руды занимают второе место в запасах месторождения, они характерны для нижнего цинково-медного горизонта.

      Характеристика руды Тишинского месторождения. По составу руды месторождения колчеданно-полиметаллические, соотношение Cu: Pb: Zn в рудах примерно на 2/3 предельно разведанной глубины (более 1 км) составляет 0.46:1:5.4, то есть свинца в них вдвое больше меди, а цинк в четыре раза превышает сумму свинца и меди. Руды отличаются высоким содержанием пирита, среднее значение которого составляет 17 %, при колебаниях в очень широких пределах от 10 до 90 %.

      Характеристика текущих шламов руды Тишинского месторождения. Текущие шламы Тишинской руды представляют собой смесь из разрушенных частиц рудовмещающих пород и сульфидных минералов Тишинской руды. Это естественные шламы, образующиеся при дроблении, в результате чего истираются обычно менее крепкие карбонат-серицит-кварцевые породы и меньше кварциты и сульфиды. По содержанию металлов текущие шламы значительно беднее исходной руды. В среднем содержание меди, свинца, цинка, железа в текущих шламах, отмытых из руды, составляет, соответственно, 0,26 %, 0,40 %, 2,42 %, 4,54 %. Минералогический состав шламов аналогичен составу исходной Тишинской руды: блеклорудно-галенит-халькопирит-сфалерит-пиритовый.

      Характеристика руды Долинного месторождения. Оруденение Долинного месторождения представлено сульфидными золото-серебросодержащими полиметаллическими рудами. Соотношение средних содержаний меди, свинца и цинка составляет 0,3:1,0:2,0. Наибольшим распространением пользуются прожилково-гнездово-вкрапленные руды, количество которых в объеме запасов месторождения составляет порядка 95 %, а на долю сплошных руд приходится около 5 %.

      Основным процессом обогащения полиметаллических руд в настоящее время является флотация. При флотации решаются следующие основные задачи: отделение сульфидных минералов от минералов пустой породы; отделение минералов свинца и меди от минералов цинка; разделение медно-свинцового концентрата; извлечение благородных металлов.

      Обогатительная фабрика D9 выпускает товарную продукцию в виде концентратов: медного, свинцового, цинкового, золотосодержащего флотационного.

      В состав обогатительной фабрики входят следующие отделения: дробильное отделение №2; дробильное отделение №3; главный корпус №2 (отделение измельчения, флотации, сгущения и фильтрации); главный корпус №3 (отделения измельчения, флотации, доизмельчения, сгущения и фильтрации, склад концентратов, гравитационная секция); реагентное отделение; хвостовое хозяйство; участок переработки техногенного сырья.

      Отличительной особенностью перерабатываемых на обогатительной фабрике D9 руд является наличие драгоценных металлов и сравнительно крупная вкрапленность сульфидов в минералы пустой породы при относительно тонком взаимном прорастании самих сульфидов. Поэтому применяется технология, предусматривающая гравитационное обогащение и флотационное обогащение, при котором вначале осуществляется отделение всех сульфидов в виде коллективного концентрата от пустой породы при сравнительно грубом помоле исходной руды (55 % класса -0,074 мм), последующее доизмельчение коллективного концентрата до 90 % класса -0,074 мм и его разделение. Схема весьма экономична, так как из технологического процесса в цикле коллективной флотации выводится до 90 % отвальных хвостов.

      Главный корпус № 2. Обогащение руды Тишинского месторождения. К примеру, ранее в главном корпусе № 2 обогатительной фабрики перерабатывалась руда Тишинского месторождения. Сульфидная полиметаллическая руда Тишинского месторождения обогащается по комбинированной гравитационно-флотационной схеме. Технология обогащения начинается на промплощадке Тишинского рудника на участке дробления и обогащения (УДО), где после второй стадии дробления руда крупностью –50 мм поступает на обогащение в тяжелых суспензиях. В результате гравитационного обогащения в УДО получают три продукта: тяжелая фракция, легкая фракция и рудные шламы. Тяжелая фракция доставляется железнодорожным транспортом в дробильное отделение №2 обогатительной фабрики. После операций дробления, отмыва и измельчения, тяжелая фракция обогащается по коллективно-селективной схеме флотации с получением трех кондиционных флотационных концентратов - медного, свинцового и цинкового с последующим их сгущением и фильтрацией. Процесс обогащения тяжелой фракции руды Тишинского месторождения ведется по прямой селективной схеме флотации. Обогащение текущих шламов руды Тишинского месторождения - прием шламов осуществляется через узел приема техногенного сырья, где происходит удаление посторонних примесей (камни, бревна, металл), распульповка материала и удаление кусков крупностью более 15 мм. Распульповка шламов производится в скруббер-бутаре. Текущий слив скруббер-бутары направляется в зумпф гидроциклонных насосов первой секции измельчения. Далее материал насосами закачивается на гидроциклон. Пески гидроциклонов являются циркулирующим материалом и питанием мельницы. Слив классификации гидроциклонов текущих шламов Тишинского месторождения поступают на основную коллективную шламовую флотацию. Хвосты с основной шламовой флотации поступают на контрольную шламовую флотацию. Пенные продукты с основной и коллективной шламовой флотации объединяются и поступают на основную Cu-Pb флотацию Тишинской руды.

      Обогащение Pb-Zn-Cu руды Риддер-Сокольного месторождения. Под схему измельчения Pb-Zn-Cu руды Риддер-Сокольного месторождения задействованы все три секции измельчения главного корпуса №2. Измельчение Pb-Zn-Cu руды Риддер-Сокольного месторождения осуществляется по двух-стадиальной схеме в шаровых мельницах. Флотация Pb-Zn-Cu руды Риддер-Сокольного месторождения осуществляется по коллективно-селективной схеме. Цикл разделения коллективного концентрата Pb-Zn-Cu руды Риддер-Сокольного месторождения включает в себя: свинцово-медный цикл флотации, цикл дофлотации золота из хвостов медно-свинцовой флотации и пиритный циклы флотации. Гравитационное обогащение включает: выделение чернового гравитационного концентрата методом отсадки на разгрузке мельниц 1 и 2 стадии; доводку чернового гравитационного концентрата на концентрационных столах.

      Обогащение руды Долинного месторождения. Под схему измельчения руды Долинного месторождения задействованы все три секции измельчения главного корпуса №2. Измельчение руды Долинного месторождения осуществляется по двух-стадиальной схеме в шаровых мельницах. Флотация руды Долинного месторождения осуществляется по коллективно-селективной схеме. Гравитационное обогащение включает выделение чернового гравитационного концентрата методом отсадки на разгрузке мельниц 1 и 2 стадии, доводку чернового гравитационного концентрата на концентрационных столах.

      Главный корпус №3. В главном корпусе №3 Риддерской обогатительной фабрики перерабатываются руды Риддер-Сокольного месторождения, представленные свинцово-цинковыми и медными сортами руд. Технологическая схема в главном корпусе №3 включает в себя отделение измельчения, флотации, гравитации. Кроме того, в главном корпусе №3 имеется участок обезвоживания товарных концентратов и склад готовой продукции.

      Обогащение свинцово-цинковой руды Риддер-Сокольного месторождения. Сульфидная свинцово-цинковая руда Риддер-Сокольного месторождения обогащается по схеме коллективной флотации с последующей селекцией коллективного концентрата с получением золотосодержащего флотационного и цинкового концентратов, кроме этих продуктов получают еще гравитационный концентрат. Технология обогащения складывается из следующих операций: измельчение руды, коллективная флотация сульфидных минералов, десорбция, отмывка и доизмельчение коллективного концентрата, селекция коллективного концентрата и обезвоживание концентратов. Выделение золота в гравитационный концентрат из руды в цикле измельчения осуществляется отсадочными машинами с доводкой его на гравитационной секции. Схема флотационного обогащения включает в себя:

      измельчение;

      коллективную флотацию свинцово-цинковой руды;

      десорбцию, отмывку и доизмельчение коллективного концентрата;

      медно-свинцовая флотацию свинцово-цинковой руды;

      цинковую флотацию свинцово-цинковой руды;

      пиритную флотацию свинцово-цинковой руды.

      Технологическая схема гравитационного обогащения состоит из двух основных операций:

      выделение чернового гравитационного концентрата с применением отсадочных машин в цикле измельчения первой и второй стадий;

      доводка чернового гравитационного концентрата на гравитационной секции с получением готового гравитационного концентрата и хвостов, которые возвращаются в цикл измельчения.

      Хвосты контрольной операции гравитационного извлечения золота из Pb-Zn руды РСМ поступают на вторую контрольную операцию на СКО-15. Концентрат контрольной операции гравитационного извлечения золота из Pb-Zn руды РСМ и хвосты перечистной операции гравитационного извлечения золота из Pb-Zn руды РСМ объединяются и направляются на доизмельчение в шаровой мельнице. Хвосты основных столов объединяются с концентратами контрольных столов и хвостами перечистных столов и направляются в цикл доизмельчения хвостов гравитации в шаровой мельнице с разгрузкой через решетку МШЦ.

      Обогащение медной руды Риддер-Сокольного месторождения. Медная руда Риддер-Сокольного месторождения круплностью -16 мм (далее медная руда РСМ) поступает в бункера мельниц главного корпуса № 3 дробленной готовой медной руды. Измельчение медной руды крупностью -16 мм ведется по двух-стадиальной схеме при соотношении мельниц первой стадии ко второй, как 2:1. Измельчение производится на второй секции измельчения в шаровых мельницах с разгрузкой через решетку - в 1 стадии и в шаровой мельнице с центральной разгрузкой - в 2 стадии. Флотация медной руды ведется по прямой селективной схеме с дофлотацией хвостов для доизвлечения меди. Каждый процесс включает в себя основную медную флотацию, контрольную медную флотацию и три перечистные операции. Концентраты медных перечистных флотаций являются медным концентратом, который вместе с медными концентратами других сортов руд направляется на обезвоживание. Хвосты контрольной флотации основной флотации хвостов контрольной медной флотации после опробования насосами транспортируются на хвостохранилище.

      Ксантогенат калия бутиловый – микрогранулы от розоватого до желтовато-зеленого цвета с выраженным специфическим запахом, хорошо растворяется в воде. Разлагается под действием влаги с образованием ксантогенатов кислот и сероуглерода. При разложении, растворении и, особенно бурно, при взаимодействии с кислотами, выделяет сероводород. Нейтрализуется содой (при объемном тушении) с минимальной огнегасительной концентрацией углекислоты 62 % объема.

      Ксантогенат бутиловый - горючее вещество. Пылевоздушные смеси взрывоопасны, относятся к 3 классу опасности. Нижний предел взрываемости пылевоздушных смесей ксантогенатов – 10,4 г/см3.

      По степени воздействия на организм человека и окружающую среду, ксантогенат калиябутиловый относится к веществам умерено опасным - 3 класс. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны составляет 10 мг/м3. Помещение, в котором проводятся работы с ксантогенатами, должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией.

      Флотореагент натриево – бутиловый (аэрофлот) – вязкая жидкость темно серого или темно-коричневого цвета, которая застывает, превращаясь в пастообразную массу при температуре 0 0С. Хорошо растворим в воде. При действии на бутиловый аэрофлот кислот и при нагреве свыше 80 0С происходит выделение сероводорода – горючего газа.

      Карбамид (мочевина) - белое гранулированное или мелкокристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, при нормальных условиях не горюч, пожаро- и взрывобезопасен, относится к умеренно опасным веществам.

      Применяется в качестве дополнительного собирателя при флотации свинцово-цинковых руд, содержащих серебро.

      Натрий цианистый – кристаллический продукт белого цвета иногда со слабо коричневым оттенком. Гигроскопичен, хорошо растворяется в воде. Цианистый натрий - сильнейший яд.

      Цианистый натрий пожаро- и взрывобезопасен. В присутствии воды, кислот и углекислоты воздуха цианистый натрий выделяет цианистый водород, являющийся горючим, взрывоопасным и ядовитым веществом. Синильная кислота - легко воспламеняется, бесцветная чрезвычайно токсичная жидкость со слабым запахом горького миндаля. При зажигании горит на воздухе светлым фиолетовым пламенем. Вследствие выделения синильной кислоты цианиды следует отнести к пожаро - взрывоопасным реагентам. Температура вспышки (- 18 °С). По степени воздействия на организм относится ко 2 классу опасности, т. е. является высокоопасным веществом.

      Притягивая влагу из воздуха, разлагается с выделением цианистого водорода. Особенно бурное выделение цианистого водорода (синильной кислоты) происходит под действием кислот, поэтому недопустимо попадание в раствор кислоты.

      В качестве средства контроля для предотвращения воздействия цианида на рабочих и окружающую среду применяется краситель CARMOISINE.

      Краситель представляет собой тонкодисперсный порошок от темно коричневого до красного цвета. При добавлении в раствор цианистого натрия окрашивает его в розовый цвет.

      Натрий цианистый применяется в качестве депрессора сульфидов железа и сфалерита, при больших расходах - халькопирита. Депрессирующее действие цианида заключается в растворении ксантогенатных соединений на поверхности депрессируемого минерала.

      Сернистый натрий – пожаро- и взрывоопасен, токсичен, хорошо растворим в воде, при соприкосновении с кислотами выделяет сероводород – горючий, взрывоопасный газ. Сернистый натрий выделяет сероводород - ПДК -10 мг/м3.

      На обогатительную фабрику сернистый натрий поступает в виде монолитной массы, чешуек или гранул, от светло-коричневого до темно-коричневого цвета.

      Водный раствор сернистого натрия имеет сильную щелочную реакцию, токсичен.

      Сернистый натрий применяется при флотации окисленных руд в качестве сульфидизирующего реагента-активатора, подавителя флотации сульфидных минералов и для десорбции собирателя с поверхности минералов, при разделении коллективных концентратов, в качестве диспергатора при наличии тонких и ультратонких частиц (шламов).

      Медный купорос – пятиводный кристаллогидрат сульфата меди, представляет собой ярко синие кристаллы, не выветривающиеся на воздухе, хорошо растворимые в, с концентрацией 160–200 г/л. Медный купорос не горюч, пожаро-взрывобезопасен.

      Медный купорос применяется в качестве активатора сульфидов цинка, так же может активировать пирит, халькопирит, сфалерит.

      Тиосульфат натрия представляет собой бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Тиосульфат натрия пожаро- и взрывобезопасен. При действии кислот тиосульфат натрия разрушается с выделением сернистого ангидрида. ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений – 10 мг/м3.

      Применяется в качестве депрессора сфалерита и галенита в медном цикле флотации.

      Серная кислота – представляет собой прозрачную маслянистую гигроскопическую жидкость, которая смешивается с водой в любых соотношениях. Ее растворение сопровождается выделением тепла и уменьшением суммарного объема. Концентрированная кислота – сильный окислитель; с железом реагирует только разбавленная кислота, при этом происходит энергичное растворение железа с выделением водорода. Удельный вес концентрированной серной кислоты 1,835 г/см3. Серная кислота техническая - пожаро- и взрывоопасна, токсична. По степени воздействия на организм относится к веществам 2-го класса опасности согласно действующией классификации и общих требований безопасности вредных веществ.

      Серная кислота применяется как регулятор рН среды при флотации медных минералов. Дозируется в натуральном виде, с применением кислотоупорных коммуникаций и питателей.

      Цинковый купорос поступает на фабрику в виде раствора концентрацией 160–200 г/л. Цинковый купорос пожаро- взрывобезопасен. Относится к 3 классу опасности вредных веществ.

      Цинковый купорос применяется в качестве депрессора цинковых минералов в медно-свинцовом и медно-цинковых циклах флотации.

      Известь строительная (комовая) подается в процесс в виде суспензии – известкового молока, которое приготовляется в известковом отделении путем измельчения извести. Соприкасаясь с водой, гасится, выделяя большое количество теплоты, от которой могут воспламеняться горючие вещества.

      Известковое молоко применяется в качестве регулятора среды, также является депрессором пирита; используется для осветления шахтных вод и обезвреживания тары из-под цианистого натрия.

      Активированный уголь – черный порошок, обладает большой сорбционной способностью вследствие сильно развитой поверхности. Сорбционная способность у активированного угля марки КАД не менее 70– 80 %, а у угля марки УАФ – 80 %.

      В процесс флотации активированный уголь подается в виде суспензии.

      Угольная суспензия применяется в качестве сорбента в цикле десорбции медно-свинцовых концентратов перед селекцией. Уголь сорбирует на свою поверхность избыток реагентов, удаленных с поверхности минералов и находящихся в водной фазе пульпы.

      Кроме того, угольная суспензия применяется для извлечения растворенного золота из хвостов свицовой флотации.

      Активированный уголь поступает на обогатительную фабрику, упакованным в мешки по 20–25 кг.

      Активированный уголь не взрывоопасен, но может гореть, не самовозгорается, не ядовит.

      Стекло натриево жидкое – является водным щелочным раствором силиката натрия и представляет собой густую пожаро- и взрывобезопасную жидкость желтого или светло серого цвета без механических примесей и включений, видимых невооруженным глазом. Хорошо растворим в воде. Применяется в натуральном виде в качестве депрессора пустой породы.

      Флотореагент ОПСБ – применяют на фабрике в качестве вспенивателя при обогащении всех сортов руд, и дозируется в натуральном виде.

      Это темно коричневая жидкость с запахом бутилового спирта с наличием взвешенных частиц. Реагент хорошо растворим в воде.

      ОПСБ - горючая жидкость, температура вспышки 96–112 градусов. Флотореагент поступает на фабрику в железнодорожных цистернах.

      Флотанол С-7 – легкоподвижная масленичная жидкость, хорошо растворимая в воде, с ароматическим запахом, прозрачного цвета. Применяется на обогатительной фабрике в качестве вспенивателя.

      Флокулянт – Flopam UG-978 – относится к анионным флокулянтам. Анионная активность составляет 23–45 % с высокой молекулярной массой.

      Является универсальным реагентом для сгущения всех пульп при обогащении руд на фабрике.

      При низких расходах реагента в цикле сгущения обеспечивается интенсификация разделения фаз (Ж/Т).

      В процесс сгущения подается в виде раствора с концентрацией 0,03 % (0,3 г/л) – 0,05 % (0,5 г/л).

      На фабрике D8 перерабатываются полиметаллические руды Малеевского месторождения, технологической схемой предусматривается коллективная (стадиальная) медно-свинцовая флотация с последующей селекцией медно-свинцового концентрата (флотация свинцовых минералов с депрессией медных). Хвосты медно-свинцового цикла подвергаются цинково-пиритной флотации; из цинково-пиритного концентрата флотируется сфалерит.

      Руда автосамосвалами доставляется на обогатительную фабрику, где проходит три стадии дробления в корпусах крупного, среднего и мелкого дробления. Дробленая руда подается на склад главного корпуса.

      Руда проходит предварительное обогащение в тяжелых суспензиях, которое позволяет выделить легкую фракцию с отвальным содержанием металлов. Обогащение руды в тяжелых суспензиях осуществляется в конусном сепараторе. Тяжелая фракция после отмывки додрабливается и подается в главный корпус обогатительной фабрики. Отмытая легкая фракция (хвосты предварительного обогащения) направляется в отвал и используется при приготовлении бетонно-закладочной смеси на руднике.

      Обогащение полиметаллической руды осуществляется по двухстадийной схеме измельчения и коллективно-селективной схеме флотации с получением свинцового, медного, цинкового концентратов и отвальных хвостов. Медно-цинковая руда обогащается по селективной схеме флотации с получением медного и цинкового концентратов и отвальных хвостов. Технологией предусмотрено два варианта выпуска медно-свинцовых концентратов:

      1 вариант Cu-Pb концентрат реализуется как Cu-содержащий свинцовый продукт;

      2 вариант Cu-Pb концентрат поступает на цианидное разделение, которое включает основную, две контрольные и три очистные свинцовые флотации.

      Концентрат свинцовой перечистки является товарным свинцовым концентратом, а камерный продукт свинцовой флотации представляет собой товарный медный концентрат. Хвосты медно-свинцовой флотации направляются на цинково-пиритную флотацию. Концентрат цинково-пиритной флотации поступает на разделение, которое включает основную, контрольную и две цинковые флотации. Концентрат цинковой флотации является товарным цинковым концентратом. Хвосты цинково-пиритной флотации являются отвальными хвостами обогащения.

      Сгущение концентратов производится в сгустителях, фильтрация – в барабанах с использованием барабанных фильтров, фильтров-прессов ФПАКМ и дисковых фильтров "Керамик". Слив цинкового сгустителя направляется в хвостохранилище. Сливы свинцового и медного сгустителей проходят очистку на гидрометаллургической установке и также поступают в хвостохранилище как хвосты обогащения. Концентраты после фильтрации направляются на склад, отгрузка концентратов потребителям осуществляется железнодорожным транспортом в пятитонных контейнерах.

      Реагентное отделение производит прием реагентов на склад хранения, приготовление растворов и перекачку их в расходные емкости реагентов. Тара, в которой поставляются реагенты, возвращается поставщикам. Осветленный раствор закачивается автоматически в расходные емкости главного корпуса. К основным реагентам, применяемым на обогатительной фабрике D8, относятся: цианид натрия, цинковый купорос, сернистый натрий, сода кальцинированная, медный купорос, активированный уголь, аэрофлот, известь, вспениватели.

3.4.6.8. Титановые, вольфрамовые, оловянные руды

      Оловянные руды. Промышленная ценность оловянной руды зависит от вещественного состава, размеров вкрапленности и содержания касситерита в ней, наличия других ценных компонентов и ряда техноэкономических факторов, определяющих целесообразность разработки того или иного месторождения.

      Все научно-исследовательские работы, проведенные для выбора схемы обогащения, характеризуют руду как труднообогатимую. Это обусловлено высоким содержанием тонких частиц (шлама) пустой породы и значительным содержанием железистых минералов с высоким удельным весом, препятствующим извлечению касситерита в концентрат. В результате проведенных исследований рекомендована технологическая схема обогащения, основанная на гравитационных методах, которые обеспечивают получение концентрата практически любого качества. По схеме обогащения предусмотрено получение двух типов концентратов: богатый концентрат с содержанием олова 45,32 %; богатый промежуточный продукт с содержанием олова 4,90 % и извлечением олова в суммарный концентрат 56,1 %.

      Вольфрамовые руды. Основные минералы вольфрамата – шеелит и вольфрамит, меньшее промышленное значение имеют ферберит и побнерит. Главные спутники – минералы молибдена, олова, меди, висмута, кварц, кальцит, флюорит, топаз, апатит и др.

      Основная сложность, связанная с началом освоения вольфрамовых месторождений – отсутствие у Казахстана технологий обогащения. В настоящий момент растет темп развития вольфрамовой отрасли. К примеру, на месторождениях Верхнее Кайрактинское и Северный Катпар ведутся дополнительные исследования, разрабатываются, совершенствуются и тестируются технологии обогащения руды.

      Титановые руды. Главным титановым минералом, из которого производится более 85 % всей титановой продукции в мире, является один минерал – ильменит.

      Титан и его сплавы, обладающие уникальными физико-химическими свойствами

      (абсолютной прочностью, превосходящей все промышленные металлы; легкостью, лишь

      в полтора раза уступающей алюминию, но большей в 12 раз твердостью; пластичностью;

      исключительно высокой коррозионной стойкостью в морской воде и в некоторых

      агрессивных средах; высокой жароустойчивостью) являются ключевыми, во многих

      случаях, безальтернативными конструкционными материалами в авиа-, ракето-,

      машино- и судостроении, атомной энергетике и других стратегических отраслях

      промышленности

      Титан и его сплавы, обладающие уникальными физико-химическими свойствами (абсолютной прочностью, превосходящей все промышленные металлы; легкостью, лишь в полтора раза уступающей алюминию, но большей в 12 раз твердостью; пластичностью; исключительно высокой коррозионной стойкостью в морской воде и в некоторых агрессивных средах; высокой жароустойчивостью) являются ключевыми, во многих случаях, безальтернативными конструкционными материалами в авиа-, ракето-, машино- и судостроении, атомной энергетике и других стратегических отраслях промышленности.

3.4.6.9. Свинцово-цинковые руды

      Наиболее распространена технология последовательной селективной флотации минералов свинца и цинка. Существенную часть свинцово-цинковых руд перед флотацией обогащают гравитационными методами. Это способствует снижению расходов флотореагентов. Коллективную флотацию с последующим разделением концентрата применяют редко (преимущественно при переработке руд с кварцево-карбонатной и полевошпатовой породой). Руду измельчают до 70 %–0,074 мм, режим коллективной флотации рН 7–7,5 (серная кислота), 8,5–9 (сода) или 11 (известь), изопропиловый или бутиловый ксантогенаты, этиловый ксантогенат, сернистый натрий, жидкое стекло.

      Для повышения извлечения благородных металлов (в ассоциациях и сростках с рудными минералами) при селективной флотации свинцово-цинковых руд рекомендуется совместная подача бутилового аэрофлота и перекиси водорода в основную флотацию.

      При флотации свинцово-цинковых руд, содержащих примеси вторичных минералов меди (малахит, азурит, халькозин, ковеллин), возникают трудности вследствие возможной активации сфалерита солями меди. Для удовлетворительного подавления сфалерита в пульпе необходим избыток свободных ионов цианида; рекомендуется также подача сульфида натрия. Иногда лучшие результаты дает дробная подача цианида.

3.4.6.10. Руды драгоценных металлов

      Драгоценные металлы извлекаются различными способами: из руды, концентратов, хвостов, пород старых отвалов пустой породы.

      В качестве самого процесса переработки золотосодержащих руд применяются гравитационные и флотационные методы обогащения, а также гидрометаллургические методы извлечения золота (химическое выщелачивание, автоклавное окисление, бактериальное выщелачивание и другие), в том числе и их сочетания.

      Каждый из этих методов имеет свои особенности. Гравитационное обогащение характеризуется минимальной степенью извлечения по сравнению с гидрометаллургическими и флотационными методами, однако является оптимальным решением с точки зрения влияния на окружающую среду и экономики. Гидрометаллургия обеспечивает максимальное извлечение, требуя наиболее высоких капитальных и эксплуатационных затрат.

      Выбор применения той или иной технологии в первую очередь зависит от объемов техногенного минерального сырья и запасов находящегося в нем золота.

      Гравитационные методы обогащения предусматривают разделение минеральных частиц, отличающихся размерами, плотностью и формой ввиду различия в характере и скорости их движения в текучих средах под действием силы тяжести и сил сопротивления среды. Являются наиболее эффективными методами для крупных частиц (более 0,1 мм). Крупные частицы плохо извлекаются флотационными или гидрометаллургическими методами. Кроме того, при классификации медных руд частицы золота практически не измельчаются ввиду ковкости металла и аккумулируются в мельнице-классификаторе. Выгрузка свободного золота осуществляются гравитационными аппаратами.

      Первичное обогащение минерального сырья осуществляется посредством применения отсадочных машин, центробежных концентраторов, тяжелосредной сепарации, шлюзов, концентрационных столов.

      Гидроциклоны, также выполняющие функции гравитационных аппаратов, применяют для обесшламливания и перечистки руд и концентратов. Гравитационные концентраты, получаемые при переработке коренных руд, содержат золото в количестве от 50 г/т до 5–10 кг/т.

      Обогащение с помощью отсадочных машин основано на разделении минеральных зерен по плотности в воде, колеблющейся (пульсирующей) относительно разделяемых зерен в вертикальной плоскости. Пульсация среды создается специальным механизмом.

      Преимуществами отсадочных машин являются возможность переработки неклассифицированного материала, высокая производительность по твердому на единицу поверхности, возможность работы на пульпах с большим диапазоном Ж: Т. Недостатком является низкое качество получаемых концентратов, требующих последующей доводки, и невозможность улавливания тонкого золота крупностью менее 0,1 мм.

      В центробежных концентраторах материал разделяется на более и менее плотные фракции под воздействием центробежного поля, создаваемого вращением конусного ротора с рифлями и под обратным воздействием потока промывочной (флюидизирующей) воды. Более плотная фракция, обогащенная золотом и серебром, движется навстречу потоку промывочной воды к стенкам ротора, а легкая обедненная фракция вытесняется к оси вращения и уходит в хвосты. Используют аппараты различной конструкции с периодической либо непрерывной разгрузкой концентрата. Преимуществами центробежных концентраторов являются возможность извлечения тонкого свободного золота крупностью менее 0,1 мм и высокие показатели по извлечению золота при обогащении минерального сырья относительно узких классов крупности. К недостаткам относятся невозможность эффективно обогащать сырье в широком диапазоне крупности вмещающей породы и ценных компонентов, потребность в относительно чистой воде без взвешенных частиц и высокая стоимость аппаратов. Центробежные концентраторы широко используют не только для первичного обогащения руд, но и для обогащения и обесшламливания флотоконцентратов. При обогащении из флотоконцентрата выводят крупные золотины и сульфиды, наиболее обогащенные драгоценными металлами и перерабатываемые затем по отдельной технологии. При обесшламливании из флотоконцентрата удаляют тонкие частицы малой плотности, обедненные драгоценными металлами и зачастую вызывающие технологическую упорность минерального сырья (например, углистые шламы).

      Эффективность пенной флотации определяется возможностью извлечения как сульфидных минералов, обогащенных драгоценными металлами из бедного минерального сырья (руды, хвосты гравитации), так и свободного тонкого золота. Процесс основан на различной способности минералов удерживаться на границе раздела газовой и водной фаз. Суть процесса заключается в продувании воздуха через пульпу при интенсивном перемешивании. При этом гидрофобные частицы (обычно золото и сульфиды, обогащенные драгоценными металлами) прилипают к пузырькам продуваемого воздуха и увлекаются ими к поверхности пульпы, где их механически отделяют. Гидрофильные частицы остаются в слое пульпы, происходит селекция минералов. Для некоторых типов минерального сырья целесообразным является предварительное флотационное обогащение с целью удаления компонентов, вредящих последующей переработке (углистое вещество, минералы меди, сурьмы и др.). При флотации широко используют различные реагенты, изменяющие поверхностные свойства разделяемых минералов и позволяющие управлять процессом. Применяют различные собиратели, селективно гидрофобизирующие поверхность целевых минералов: ксантогенаты (бутиловый, амиловый, этиловый) и аэрофлоты и др. Вспенивателями служат сосновое масло, реагенты Т-66, Т-92 и др. Также используют активаторы поверхности целевых минералов (медный купорос и др.) и подавители флотации пустой породы (жидкое стекло и др.).

      Применение разных способов гидрометаллургического метода извлечения драгоценных металлов связано с размерами зерен в исходном сырье. Для резервуарного выщелачивания требуется более мелкий размер зерна, чтобы обеспечить относительно короткое время пребывания в резервуарах для выщелачивания. Кучное выщелачивание позволяет получить более крупный размер зерна, так как время выщелачивания значительно больше. При кучном выщелачивании необходим относительно крупный размер зерен, чтобы обеспечить приток кислорода и обеспечить достаточно высокую проницаемость нагроможденного материала.

      Гидрометаллургические методы заключаются во взаимодействии минерального сырья в водной среде с определенными реагентами, приводящими к растворению полезных или вредных компонентов. В случае растворения полезных компонентов (золота и серебра) их затем (или одновременно) извлекают из жидкой фазы. В случае растворения вредных компонентов нерастворимый остаток затем перерабатывают с целью извлечения драгоценных металлов.

      Многие руды и концентраты содержат драгоценные металлы в виде тонких вкраплений (менее 10 мкм) в сульфидные и реже иные минералы. Если шаровый помол такого минерального сырья до крупности минус 0,04–0,1 мм не дает приемлемой степени вскрытия целевых компонентов для последующего их выщелачивания, то такое сырье считают упорным и применяют для его переработки специальные методы деструкции сульфидной (или иной) матрицы. Ниже описаны применяемые в промышленной практике гидрохимические, бактериально-химические и механохимические способы вскрытия сульфидного минерального сырья, а также другие специальные методы предварительной обработки, предваряющие процесс непосредственного выщелачивания драгоценных металлов.

      К предварительным методам обработки минерального сырья для последующего выщелачивания драгоценных металлов относится жидкофазное автоклавное окисление (POX) с высокой технологической эффективностью, бактериальное окисление при помощи особых бактерий с возможностью достаточно полного безавтоклавного окисления сульфидов без использования кислорода (только воздуха) до степени, обеспечивающей высокое извлечение золота при последующем выщелачивании, сверхтонкий помол (до крупности 5- 40 мкм) для относительно богатых (10-100 г/т) концентратов для повышения из влечения ценных компонентов при последующем цианировании либо увеличения эффективности последующего жидкофазного окисления сульфидов, кислотно-кислородное окисление в целях достижения высоких показателей окисления сульфидов и вскрытия ценных компонентов. Сернокислотное выщелачивание также может быть использовано в ряде случаев как предварительная операция для удаления примесей (цветных металлов и др.), вредных для последующего извлечения золота и серебра из минерального сырья (руды, концентраты обогащения, цементные осадки и др.). Для тонкоизмельченных продуктов (руд и концентратов) обычно реализуют пульповой процесс в агитационном режиме. Также возможен вариант с кучным сернокислотным выщелачиванием дробленых руд.

      Выщелачивание гравитационного концентрата или концентрата из упорной руды с получением богатого золотосодержащего раствора осуществляется:

      выщелачивание CN в резервуарах с использованием метода "Уголь в пульпе" (CIP);

      выщелачивание CN в резервуарах с использованием метода выщелачивания углерода (CIL);

      биоокисление и окисление под давлением (автоклавное окисление) с последующим выщелачиванием CN методом CIL (все процессы в закрытых резервуарах);

      кучное выщелачивание с использованием раствора CN с последующим процессом Меррилла-Кроу, при котором золото осаждается на цинковом порошке.

      Все упомянутые выше способы выщелачивания требуют дальнейшей обработки для получения пригодного для продажи продукта, т. е. переноса золота и серебра из активированного угля в сплав Доре, содержащее золото и серебро. 

      Комплексная установка для выщелачивания золота в резервуарах и состоит из следующих основных этапов:

      выщелачивание цианидом (CIL-процесс или CIP-процесс);

      переработка золота (элюирование, электролиз, плавка и производство сплава Доре);

      разрушение цианида (например, окисление);

      приготовление реагентов (известь и цианистый натрий).

      Жидкофазное автоклавное окисление сульфидов заключается в обработке пульпы техническим кислородом (редко кислородом воздуха) при температуре 100 °C - 200 °C и давлении 0,2–2 МПа в условиях перемешивания. При этом большинство сульфидных минералов окисляются до водорастворимых сульфатов. Например, для пирита характерна следующая реакция окисления:

      4FeS2 + 15O2 + 2H2O = 2Fe2(SO4)3 + 2H2SO4

      Золото же в этих условиях практически нерастворимо, оно вскрывается и становится неупорным для последующего выщелачивания. После окисления сернокислые пульпы выдерживают 1–2 ч при температуре 90 °C для частичного гидролиза солей железа и "состаривания", дегидратации и уплотнения образуемых осадков. Затем пульпу охлаждают, отмывают водой от растворенных сернокислых примесей. Окисленный продукт направляют на выщелачивание золота, которое чаще всего проводится методом цианирования после предварительного защелачивания, но также могут быть использованы и нецианистые растворители. Серебро также достаточно хорошо вскрывается в автоклавных условиях, однако, при снижении температуры и давления часть серебра соосаждается с паразитными соединениями и пассивируется для последующего выщелачивания. Разработаны способы минимизации данного явления. Для окисления используют технический кислород, получаемый на месте на специальном оборудовании (криоректификационые, адсорбционные и мембранные кислородные станции). К преимуществам автоклавного окисления сульфидов относится его высокая технологическая эффективность: продолжительность окисления составляет 1–3 ч при степени окисления сульфидов более 90 %, что обычно обеспечивает максимальное извлечение золота по сравнению с другими способами предварительно вскрытия.

      Одним из примеров технологии переработки золота являются фабрика Е3.

      Гидрометаллургический передел с получением сплава Доре.

      На фабрике Е3 крупнодробленая руда с низким содержанием меди системой конвейеров и питателей подается на первую (МПСИ) и вторую (шаровая мельница) стадию измельчения последовательно с добавлением воды. Для регулировки величины рН производится подача комовой извести в питание мельницы ПСИ.

      Далее пульпа золотой руды пройдя через сороудерживающий грохот поступает на участок предварительного выщелачивания. Пульпа, прошедшая сквозь сито сороудерживающего грохота, перекачивается в распределительную емкость и поступает далее в первую или, в случае необходимости, во вторую емкость каскада выщелачивания. Предварительное выщелачивание производится в четырех емкостях объемом 2000 м3 каждая, снабженными механическими мешалками, пульпа самотеком перетекает вниз по каскаду. В емкости через кольцевой трубопровод дозируется раствор цианида натрия. В последующих шести емкостях каскада происходит сорбция золота и серебра на активированный уголь. Сорбционные емкости снабжены МПУ, насосами для транспортировки угля и погружными грохотами. В сорбционных емкостях сорбционный процесс совмещен с довыщелачиванием золота и серебра из руды. По этой причине предусмотрена возможность подачи воздуха во все емкости этого каскада.

      Для извлечения благородных металлов из активированных углей используется периодический процесс десорбции под давлением и при высокой температуре и электролиз в циркуляционном режиме. В процессе используются раствор соляной кислоты, раствор едкого натра и раствор цианида натрия.

      После осаждения в электролизерах получают золотосеребряный катодный осадок, который выгружают вместе с катодным материалом, фильтруют, промывают водой и передают на пирометаллургический передел.

      Обеззолоченный уголь подается на термическую реактивацию в печь при температуре 650–750 0С. Регенерированный уголь возвращается в процесс сорбционного выщелачивания. Катодный осадок влажностью 30 % прокаливается в обжиговой печи до влажности не более 5 %, подвергается кислотной "разварке" соляной кислотой, промывке водой и сушке. Плавка слиткой из катодного осадка производится в индукционной печи с добавлением флюсов - соды кальцинированной, буры безводной, кварца и селитры, при температуре 1100–1200 оС. Результат этапа - сплав Доре - готовая продукция золотоизвлекательной фабрики.

      Так же, одним из примеров внедрения в Казахстане метода биовыщелачивания является предприятие I.

      Отделение биовыщелачивания. Модули биовыщелачивания N1 и N2.

      Флотоконцентрат после усреднения с привозными концентратами в сгустителе, нижний продукт концентрационного сгустителя СЦ-9 перекачиваются на сороудерживающую решетку, расположенную наверху накопительного чана BIOX. Отходы попадают в бункер для отходов участка

      BIOX через желоб, в то время как подрешетный продукт попадает в накопительный чан BIOX. Накопительный чан оснащен агитатором Mixtec 1188 c мешалкой и имеет рабочий объем V=241,2 м3.

      Участок BIOX состоит из двух параллельно работающих модулей. Подача питания с накопительного чана в первичные реакторы первого и второго модуля производится параллельно. Насосами Warman 4/3 No40РР01/02 с регулируемой скоростью подачи, концентрат подается через делитель (сплиттер) на первичные реакторы 1-го модуля BIOX. Концентрат автоматически разжижается до определенной плотности пульпы с помощью введения технической воды в линию всасывания насоса через распределительный клапан, с помощью которого контролируется плотность.

      Аналогично насосами Warman 4/3 No40РР01/02 производится подача питания на 2-й модуль BIOX.

      Каждый модуль состоит из трех первичных (Р1, Р2, Р3) и трех вторичных (S1, S2, S3) реакторов биовыщелачивания.

      Пульпа разжиженного концентрата перекачивается питающими насосами на делитель (сплиттер) питания каждого модуля, который разделяет поток на три отдельных потока, и в то же время отбирается композитная проба пульпы.

      Раствор питательных веществ из емкости приготовления питательных веществ также подается через сплиттер каждого модуля. Затем концентрат и питательные вещества перетекают в три первичных реактора, функционирующих параллельно. Полуокисленный концентрат из первичных реакторов Р1, Р2, Р3 при помощи аэролифтов подается в первый из трех вторичных реакторов S1, работающих последовательно, (предусмотрен слив с первичных реакторов в зумпф для первичного слива, а полуокисленный концентрат будет закачиваться в S1). Пульпа перетекает самотеком по желобам вторичных реакторов. Окисленный продукт биовыщелачивания из последнего вторичного реактора перетекает самотеком в первый промежуточный смесительный чан сгустителей противоточной декантации (ПТД).

      Реакторы укомплектованы охлаждающими змеевиками, в которых циркулирует охлаждающая вода. Температура пульпы автоматически поддерживается на отметке 40 0С клапанами, контролирующими температуру во входных отверстиях к охлаждающим змеевикам каждого реактора. Требования к кислороду для сульфидного окисления высоки и воздух с низким давлением вводится в реакторы через барботажные кольца, установленные под турбинами мешалок.

      Мешалки реакторов биовыщелачивания представляют собой осевые гидротурбины, спроектированные для эффективной дисперсии воздуха. Уровень рН пульпы поддерживается вручную на уровне 1.2–1.8 добавлением концентрированной серной кислоты из кольцевой магистрали, с расходного склада серной кислоты.

      Питательные вещества необходимы для роста и репродуктивности бактерий. Азот, калий и фосфор добавляются к питающей пульпе в сплиттер в виде 15 % раствора сульфата аммония, сульфата калия и гидрофосфата аммония. Эти реагенты также могут быть получены в виде заранее смешанного порошка. Эти реагенты приготовляются в емкости приготовления питательных веществ, оснащенной мешалкой. Для подачи реагентов в емкость приготовления питательных веществ установлен питающий желоб (с вскрывателем мешков). Питающий раствор подается на сплиттер посредством насоса, дозирующего питательные вещества. Во время процесса приготовления питательные вещества подаются из расходной емкости питательных веществ.

      Процесс окисления в первичных реакторах занимает около 60 часов. В это время извлечение мышьяка незначительно, и бактерии окисляют в основном сульфидные минералы, содержащие железо по следующим реакциям:

      FeS2 + 3,5СО2 + Н2О = FeS04 + H2SO4 +1292 кДж (1)

      FeS2 + 7Fe2(S04)3 + 8Н2О = 15FeS04 + 8H2SO4 (2)

      FeS2 + Fe2(S04)3 = 3FeS04 + 2S (3)

      Из реакторов первичного биовыщелачивания пульпа подается во вторичные реакторы модулей биовыщелачивания No1 и No2. Процесс окисления во вторичных реакторах занимает также 60 часов. В это время бактерии интенсивно окисляют арсенопирит, при этом мышьяк и железо переходят в раствор в низших валентностях (As3+ и Fe2+).

      FeAsS + Fe2(S04)3 + 1,5Н2О + 0,7502 = 3FeS04 + S +H3ASO3 (4)

      От реакторов биовыщелачивания в атмосферу неорганизованно выделяются пары серной кислоты и диоксид серы.

      Отделение противоточной декантации и нейтрализации. После бактериального окисления сульфидных минералов, растворенное железо, мышьяк и кислота должны быть отделены от окисленных минералов до процесса цианирования. Это достигается при трехэтапном процессе противоточной декантации (ПТД). Некачественное промывание может привести к низкому извлечению золота и чрезмерному вспениванию в процессе цианирования.

      Для удаления этих веществ продукт биовыщелачивания промывается в ряде сит, состоящем из трех сгустителей ПТД (CCD1, CCD2, CCD3). Продукт биовыщелачивания самотеком поступает с реакторов S3 и S1-3 каждого модуля в первый промежуточный смесительный чан, где он смешивается со сливом из второго сгустителя CCD2. Промежуточные смесительные чаны укомплектованы мешалками для улучшения промывки концентрата. Раствор флокулянта подается в стакан питания первого сгустителя CCD1. Слив спервого сгустителя перетекает в зумпф насосов Warman 8/6 и перекачивается на участок нейтрализации. Пески с первого сгустителя CCD1 перекачиваются песковыми насосами Verderflex VF-125 в промежуточный смесительный чан перед вторым сгустителем CCD2.

      Вода для промывки закачивается в промежуточный смесительный чан перед третьим сгустителем CCD3. Пески со второго сгустителя смешиваются с промывочной водой в данном промежуточном смесительном чане. Пульпа снова флоккулируется перед попаданием в резервуар питания третьего сгустителя. Слив с этого сгустителя перетекает по желобу в промежуточный смесительный чан перед тем, как попасть во второй сгуститель. Пески с третьего сгустителя CCD3 перекачиваются в контактный чан No1, расположенный в здании нового ПТД. Из контактного чана No1 пульпа перекачивается насосами Warman 4/3 в контактный чан No2, расположенный на участке CIL.

      Участок ПТД оборудован двумя специальными системами приготовления флокулянтов "Автоматическая установка для расщипки и дозирования" двух типов: тип ФАБ мини, тип Ciba.

      Установки используются для приготовления, очистки, первичной обработки твердых или жидких полиэлектролитов ряда продуктов, таких как магнафлок. Установки состоят из бункера флокулянта, перекачивающего насоса флокулянта, шнекового питателя, распределительной пластины, циклонной воронки, чана приготовления, дозирующего насоса, дозирующей

      емкости и системы добавки воды. Концентрация основного раствора в зависимости от продукта составляет около 0,5–1,0 вес. %.

      После приготовления флокулянт перекачивается в один из расходных баков, где доводится до концентрации 0,05 вес. %, путем добавления воды. Содержимое расходного бака флокулянтов перемешивается воздухом. Из расходного бака флокулянт подается на дозирующие насосы.

      Слив со сгустителей противоточной декантации имеет высокую концентрацию серной кислоты, трехвалентного железа и мышьяка и должен

      быть нейтрализован перед захоронением. Нейтрализацию данных промышленных отходов необходимо проводить в 2 этапа с использованием хвостов флотации до достижения уровня рН 5 на первом этапе и рН 7 на втором этапе, с использованием известкового раствора.

      Реакции нейтрализации:

      этап 1: рН 5

      2H3AsO4+ Fe2(SO4)3+3CaCO3→ 2FeAsO4+3CaSO4+CO2+H2O (5)

      Fe2 (SO4)3+3CaCO3+3H2O → 2Fe (OH)3+3CaSO4+3CO2 (6)

      этап 2: рН 7

      H2SO4+СаО → CaSO4 +H2O (7)

      Верхний слив сгустителя CCD No1 закачивается в приемную ванну, где разделяется на два потока. Первый поток проходит последовательно по первой линии нейтрализации, состоящий из чанов нейтрализации NoNo1,2,3. Второй поток по второй линии, состоящий из чанов нейтрализации NoNo1-1,1-2,1-3.

      Хвосты флотации также откачиваются в первую, вторую, третью и четвертую емкость нейтрализации в качестве нейтрализующего агента. Пульпа протекает через ряд из трех емкостей нейтрализации каждой линии. Содержимое емкостей нейтрализации перемешивается. Фильтрат перетекает из одной емкости в другую через перепускные желоба. Растворение карбонатов, представленных в хвостах флотации, приведет к тому, что уровень рН будет выше 4 в первой емкости каждой линии нейтрализации; рН пульпы увеличится до 7 в третьей емкости каждой линии посредством добавления извести. Нейтрализованный поток перетекает через перепускной желоб из последней емкости нейтрализации каждой линии в сгуститель хвостов WRT-1 и WRT 1-1.

      Пески сгустителя хвостов WRT-1, WRT 1–1 перекачиваются в зумпф насосов Warman 8/6 и далее транспортируются на флотационное хвостохранилище. Верхний слив из каждого сгустителя самотеком перетекает в емкость с технической водой. Насосы для перекачки технической воды распределяют воду на участки BIOX и противоточной декантации.

      От отделения противоточной декантации и нейтрализации, находящегося в главном корпусе, системой общеобменной вентиляции от контактных чанов выделяются пары серной кислоты. Выброс паров серной кислоты в атмосферу осуществляется через трубу диаметром 0,25 м на высоте 12 м.

      На участке приготовления флокулянта в главном корпусе при загрузке "Магнофлок-333" и "Мангнофлок-351" в смесительную установку для приготовления раствора в атмосферу выделяется пыль флокулянта (ПАА) через свечу высотой 12 м и диаметром 0,2 м. На участке установлено три емкости: одна для приготовления 1 %-го раствора ПАА, вторая и третья – для 0,05 %-го раствора ПАА.

      От отделения противоточной декантации и нейтрализации, находящегося в отдельно стоящем здании, системой общеобменной вентиляции от контактных чанов выделяются пары серной кислоты, а также пыль флокулянта (ПАА) при загрузке "Мангнофлока-351" в смесительную установку.

      Выброс паров серной кислоты и пыли флокулянта (ПАА) в атмосферу осуществляется через 4 трубы на высоте 23,3 м и диаметром 0,71 м.

3.4.7. Складирование, транспортирование

      Полученный в процессе обогащения концентрат складируется на территории рудника до доставки его потребителю на место последующей переработки. Концентрат располагается штабелями в крытых складах, на открытых площадках или закрытых внутренних помещениях.

      Хранение в штабелях в закрытых помещениях уменьшает потери от распыления, заиления, растворения. На открытых площадках хранятся, обычно, концентраты небольшой ценности. Размеры складских помещений зависят от способа и периодичности перевозки, на которую влияет потребность в доставке концентрата на месте переработки, а также система приема. Концентрат транспортируется чаще по железной дороге, если расстояние большое или объем груза велик. Небольшие перевозки осуществляются грузовым автотранспортом.

      При складировании и транспортировании концентрата в атмосферный воздух выделяется пыль. На объекте В6 для предотвращения поступления пыли в окружающую среду при транспортировке и переработке руды (в местах пересыпа мелких фракций) предусмотрены установки пылеудаления, состоящие из циклонов марки Ц-15-900П со степенью очистки до 90,0 %. Собранная пыль от установок пылеудаления возвращается в технологический процесс обогащения. Полученный концентрат автотранспортом вывозится на железнодорожный тупик для отправки железнодорожным транспортом потребителю.

3.4.8. Сточные воды обогатительных фабрик, их очистка и использование

      Сточные воды обогатительных фабрик содержат твердые частицы различной крупности, а также растворенные и диспергированные в воде вещества. Основными источниками загрязнения сточных вод являются органические и неорганические флотационные реагенты, а также продукты их взаимодействия с компонентами руды.

      Радикальное решение проблемы охраны водоемов от загрязнения сточными водами обогатительных фабрик - организация оборотного водоснабжения, при котором сточные воды, полученные при обогащении руды, не сбрасываются, а возвращаются для повторного использования.

      Загрязнение сточных вод заметно снижается при замене в процессах обогащения особо токсичных и трудноудаляемых веществ. Важное значение имеет создание условий, предотвращающих попадание в сточные воды масел, применяемых для смазки мельниц и другого оборудования.

      Образующиеся на обогатительных фабриках производственные сточные воды могут быть разделены на две основные неравные группы: хвосты в виде пульпы и различные сливы, в том числе сливы сгустителей концентратов.

      Хвосты составляют подавляющую часть (60–90 %) общего объема всех сточных вод фабрики. В них концентрируются нерудные компоненты в виде твердых частиц различной крупности. Содержание твердого в хвостах составляет 20–40 %.

      Наибольшее распространение на обогатительных фабриках получили реагентные методы очистки, связанные с применением гашеной извести, известняка, хлорной извести, гипохлорита кальция, жидкого хлора, железного купороса и других химических веществ.

      Очистка от ионов тяжелых металлов (меди, никеля, цинка, свинца, кадмия) может быть осуществлена осаждением их в виде труднорастворимых в воде соединений.

      В результате очистки хлорной известью, гипохлоритом натрия или жидким хлором цианиды полностью разрушаются, а тяжелые металлы осаждаются в виде труднорастворимых соединений.

      Сточные воды очищают от цианидов с применением:

      озона в качестве окислителя;

      ионного обмена с высокоосновным анионитом АВ-17;

      метода отгонки для очистки сточных вод с высоким содержанием цианидов;

      электрохимического метода с анодами из графита или магнетита;

      сульфата двухвалентного железа.

      Известные механические, химические и биохимические методы очистки сточных вод обогатительных фабрик в тех случаях, когда требуется весьма глубокая очистка от нефтепродуктов, оказываются практически непригодными. Задача эффективной и экономичной глубокой очистки больших объемов сточных вод обогатительных фабрик от нефтепродуктов остается пока нерешенной.

3.4.9. Хвостовое хозяйство

      Основными отходами процесса обогащения руд цветных металлов являются "хвосты", образующиеся в технологических операциях измельчения, классификации, обогащения, сгущения, фильтрования. Объемы хвостов составляют от 40 % до 83 % от объема обогащаемого материала - в зависимости от уровня содержания металла в перерабатываемых рудах.

      Помимо хвостов к отходам производства обогатительных фабрик следует отнести сорбенты, фильтры, фильтровальные материалы, утратившие потребительские свойства, отходы обслуживания и ремонта оборудования, которое не подлежит утилизации, сдачи в металлолом.

      Пыль аспирационная (газоочистки) образуются в процессе очистки циклонов. Накапливается в бункерах циклонов, затем возвращается обратно в технологический цикл, либо вывозится на полигоны отходов.

      Для размещения хвостов (отходов обогащения) сооружаются хвостохранилища, оборудованные оградительными дамбами, системами водоотведения сточных вод и их очистки. Для предотвращения загрязнения грунтов и подземных вод непроницаемость основания хвостохранилища обеспечивают при необходимости уплотняющим материалом (уплотненные глинистые покрытия) или покрытиями в виде геомембран. Технология обустройства площадок для складирования вскрышных пород обычно проще, так как там не требуется дамб обвалования. Прочность и плотность грунта на этих участках предварительно исследуется. Также управление поверхностным стоком планируется до начала складирования.

4. Общие наилучшие доступные техники для предотвращения и/или сокращения эмиссий и потребления ресурсов

      В настоящем разделе описываются общие методы, применяемые при осуществлении технологических процессов для снижения их негативного воздействия на окружающую среду и не требующие технического переоснащения, реконструкции объекта, оказывающего негативное воздействие на окружающую среду.

      Настоящий раздел охватывает системы управления охраной окружающей среды, интегрированные в технологические процессы производственного цикла. Рассматриваются вопросы предотвращения образования и утилизации отходов, а также техники, позволяющие сократить потребление сырья, воды и энергии за счет оптимизации и многократного использования. Описанные техники охватывают меры, используемые для предотвращения или ограничения экологических последствий.

      Раздел не охватывает исчерпывающий перечень техник. Могут использоваться другие техники по отдельности или в комбинации при условии обеспечения уровня защиты окружающей среды.

      К снижению нагрузки на окружающую среду приводят общие организационные мероприятия по совершенствованию подходов к управлению и организации производства, учет аспектов воздействия на окружающую среду объектов горно-обогатительного комплекса на стадии разработки проектной документации, выбору материалов и реагентов с минимально возможным негативным воздействием на окружающую среду, мероприятия по переходу на малоотходные/безотходные технологии, логистика производства, контроль эффективности производственного процесса, внедрение АСУ производственными процессами, обеспечение безаварийной эксплуатации производства, подготовка и повышение квалификации персонала и др.

4.1. Ведение комплексного подхода к защите окружающей среды

      Для комплексного предотвращения или минимизации выбросов необходимо использовать методы и меры, которые позволяют избежать или ограничить выбросы в воздух, воду или почву, и при этом обеспечивается высокий уровень защиты окружающей среды в целом; необходимо принимать во внимание следующие факторы: безопасность установки, влияние утилизации отходов на окружающую среду, экономичное и эффективное использование энергии.

      Неизбежные выбросы необходимо улавливать в месте возникновения, если это возможно при условии приложения соразмерных усилий. Меры по ограничению уровня выбросов должны соответствовать современному уровню технического развития. Положения настоящего справочника по НДТ не должны выполняться путем принятия мер, при которых загрязнения переносятся в другие среды, например, в воду или почву, вопреки современному уровню технического развития. Эти меры должны быть направлены на снижение как массовой концентрации, так и массовых потоков или пропорций, исходящих от установки загрязняющих воздух веществ. Они должны надлежащим образом применяться во время эксплуатации установки.

      При определении требований необходимо, в частности, учитывать следующие факторы:

      выбор интегрированных технологических процессов с максимально высоким выходом продукции и минимальным объемом эмиссий в окружающую среду в целом;

      оптимизация процесса, например, путем широкого использования исходных материалов и производства побочных продуктов;

      замещение канцерогенных, мутагенных или отрицательно влияющих на репродуктивность исходных материалов;

      сокращение объема отходящих газов, например, путем использования систем рециркуляции воздуха с учетом требований техники безопасности;

      экономия энергии и сокращение выбросов газов, влияющих на климат, например, путем оптимизации энергозатрат при планировании, строительстве и эксплуатации установок, утилизации энергии внутри установки, использования теплоизоляции.

      Комплексный подход к защите окружающей среды подразумевает под собой систему мер, направленных на выявление источников негативного воздействия производственной деятельности предприятий (выбросы в атмосферу, сбросы в водную среду и образование/размещение отходов) на компоненты окружающей среды, на снижение/предотвращение оказываемого ими техногенного воздействия путем их контроля, а также внедрения и применения НДТ с сопоставлением экологической и экономической эффективности предпринимаемых мер.

      Для осуществления комплексного подхода предприятия должны уделять особое внимание вопросам охраны окружающей среды, что выражается в:

      использовании сырья с низким содержанием тяжелых металлов, в том числе путем сотрудничества с поставщиками с целью их удаления из сырьевых материалов;

      обязательном учете сырья и вспомогательных материалов, энергии, потребляемых или производимых объектом;

      документировании всех источников выбросов, сбросов, образования отходов, имеющихся на объекте, их характера и объема, а также выявление случаев их негативного воздействия на окружающую среду;

      используемых технологических решений и иных методов по очистке от загрязняющих веществ сточных вод и отходящих газов, и внедрению НДТ по сокращению норм использования природных ресурсов и снижению объемов выбросов, сбросов и образования отходов на объекте;

      разработке эффективных мероприятий по рациональному использованию природных ресурсов и охране окружающей среды;

      декларировании экологической политики предприятия;

      подготовке и проведению сертификации производства в СЭМ;

      выполнении производственного экологического контроля и мониторинга компонентов окружающей среды;

      получении экологических разрешений от специально уполномоченных государственных органов в области охраны окружающей среды;

      осуществлении контроля за выполнением и соблюдением требований экологического законодательства и пр.

      Для достижения высоких эколого-экономических результатов необходимо совместить процесс очистки выбросов, сбросов от загрязняющих веществ с процессом утилизации уловленных веществ. "В чистом виде" очистка вредных выбросов малоэффективна, так как с его помощью далеко не всегда удается полностью прекратить поступление загрязняющих веществ в окружающую среду, т.к. сокращение уровня загрязнения одного компонента окружающей среды может привести к усилению загрязнения другого.

      К примеру, установка влажных фильтров при газоочистке позволяет сократить загрязнение воздуха, но ведет к еще большему загрязнению воды, если сточные воды не обрабатываются должным образом. Использование очистных сооружений, даже самых эффективных, резко сокращает уровень загрязнения окружающей среды, однако не решает этой проблемы полностью, поскольку в процессе функционирования этих установок тоже вырабатываются отходы, хотя и в меньшем объеме, но, как правило, с повышенной концентрацией загрязняющих веществ. Наконец, работа большей части очистных сооружений требует значительных энергетических затрат, что в свою очередь тоже небезопасно для окружающей среды.

      Устранение самих причин загрязнения требует внедрения малоотходных, а в перспективе и безотходных технологий производства, которые позволяли бы комплексно использовать исходное сырье и утилизировать максимум вредных для окружающей среды веществ.

      Использование определенных типов отходов в качестве альтернативных видов топлива позволит снизить использование ископаемого природного топлива, объемы накопления образованных отходов и снижению выбросов. Однако, при подборе материала должны учитываться химический состав отхода и экологические последствия, которые может вызвать процесс переработки каждого вида отходов.

      Технологические операции, связанные с отключением или обходом систем очистки отходящих газов, должны разрабатываться и осуществляться с учетом низкого уровня выбросов, а также контролироваться путем фиксации соответствующих технологических параметров. На случай выхода из строя очистного оборудования необходимо предусмотреть меры для незамедлительного максимального сокращения выбросов с учетом принципа соразмерности.

4.2. Внедрение систем экологического менеджмента

      Система, отражающая соответствие деятельности предприятия целям в области охраны окружающей среды. СЭМ является наиболее действенной и эффективной, когда она образует неотъемлемую часть общей системы менеджмента и операционного управления производством.

      СЭМ фокусирует внимание оператора на экологических характеристиках установки. В частности, путем применения четких рабочих процедур как для нормальных, так и для нестандартных условий эксплуатации, а также путем определения соответствующих линий ответственности.

      Все действующие СЭМ включают концепцию непрерывного совершенствования управления охраной окружающей средой. Существуют различные схемы процессов, но большинство СЭМ основаны на цикле PDCA (планируй – делай – проверяй – исполняй), который широко используется в других контекстах менеджмента организаций. Цикл представляет собой итеративную динамическую модель, где завершение одного цикла происходит в начале следующего.

      СЭМ может принимать форму стандартизированной или нестандартной ("настраиваемой") системы. Внедрение и соблюдение международно-признанной стандартизированной системы, такой как ISO 14001:2015, может повысить доверие к СЭМ, особенно при условии надлежащей внешней проверки. Некоторые системы обеспечивают дополнительную достоверность в связи с взаимодействием с общественностью посредством заявления об охране окружающей среды и механизма обеспечения соблюдения применимого экологического законодательства [37]. Однако не стандартизированные системы могут в принципе быть одинаково эффективными при условии того, что они должным образом разработаны, внедрены и проверены аудитом.

      Стандартизированные (ISO 14001:2015 и/или национальные документы в области стандартизации) и не стандартизированные системы в принципе применяются к организациям, настоящий документ использует более узкий подход, не считая всех видов деятельности организации, например, в отношении их продуктов и услуг.

      СЭМ может содержать следующие компоненты:

      заинтересованность руководства, включая высшее руководство на уровне компании и предприятия (например, руководитель предприятия);

      анализ, включающий определение контекста организации, выявление потребностей и ожиданий заинтересованных сторон, определение характеристик предприятия, связанных с возможными рисками для окружающей среды (и здоровья человека), а также применимых правовых требований, касающихся окружающей среды;

      экологическую политику, которая включает в себя постоянное совершенствование установки посредством менеджмента;

      планирование и установление необходимых процедур, целей и задач в сочетании с финансовым планированием и инвестициями;

      выполнение процедур, требующих особого внимания:

      структура и ответственность;

      набор, обучение, информированность и компетентность персонала, чья работа может повлиять на экологические показатели;

      внутренние и внешние коммуникации;

      вовлечение сотрудников на всех уровнях организации;

      документация (создание и ведение письменных процедур для контроля деятельности со значительным воздействием на окружающую среду, а также соответствующих записей);

      эффективное оперативное планирование и контроль процессов;

      программа технического обслуживания;

      готовность к чрезвычайным ситуациям и реагированию, включая предотвращение и/или снижение воздействия неблагоприятных (экологических) последствий чрезвычайных ситуаций;

      обеспечение соответствия экологическому законодательству;

      обеспечение соблюдения экологического законодательства;

      проверку работоспособности и принятие корректирующих мер с уделением особого внимания к следующим действиям:

      мониторинг и измерение;

      корректирующие и превентивные действия;

      ведение записей;

      независимый внутренний и внешний аудит для определения соответствия СЭМ запланированным мероприятиям и надлежащим ли образом она внедряется и поддерживается;

      обзор СЭМ и ее постоянную пригодность, адекватность и эффективность со стороны высшего руководства;

      подготовку регулярной отчетности, предусмотренной экологическим законодательством;

      валидацию органом по сертификации или внешним верификатором СЭМ;

      следование за развитием более чистых технологий;

      рассмотрение воздействия на окружающую среду от возможного снятия с эксплуатации установки на этапе проектирования нового завода и протяжении всего срока его службы;

      применение отраслевого бенчмаркинга на регулярной основе (сравнение показателей своей компании с лучшими предприятиями отрасли);

      систему управления отходами;

      на установках/объектах с несколькими операторами создание объединений, в которых определяются роли, обязанности и координация операционных процедур каждого оператора установки в целях расширения сотрудничества между различными операторами;

      инвентаризацию сточных вод и выбросов в атмосферу и др.

      Поддержание и выполнение четких процедур в штатных и нештатных ситуациях и соответствующее распределение обязанностей дает гарантию того, что на предприятии всегда соблюдаются условия экологического разрешения, достигаются поставленные цели и решаются задачи. СЭМ обеспечивает постоянное улучшение экологической результативности.

      Все значительные входные (включая потребление энергии) и выходные потоки (выбросы, сбросы, отходы) взаимосвязано управляются оператором в кратко- средне- и долгосрочном аспектах, с учетом особенностей финансового планирования и инвестиционных циклов. Это означает, например, что применение краткосрочных решений по очистке выбросов и сбросов ("на конце трубы") может привести к долгосрочному повышению потребления энергии и отсрочить инвестиции в потенциально более выгодные решения по защите окружающей среды.

      Цель применения методов экологического менеджмента заключается в снижении воздействия установки на окружающую среду в целом. Компоненты СЭМ могут быть применены ко всем установкам.

      Охват (например, уровень детализации) и формы СЭМ (как стандартизованной, так и не стандартизованной) должны соответствовать эксплуатационным характеристикам применяемого технологического оборудования и уровню его воздействия на окружающую среду.

      Определение стоимости и экономической эффективности внедрения и поддержания действующей СЭМ на должном уровне вызывает затруднения.

      СЭМ может обеспечить ряд преимуществ, например:

      улучшение экологических показателей предприятия;

      улучшение основы для принятия решений;

      улучшение понимания экологических аспектов компании;

      улучшение мотивации персонала;

      дополнительные возможности снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции;

      улучшение экологической результативности;

      снижение затрат, связанных с экологическими нарушениями, невыполнением установленных требований и др.

      На ряде предприятий, рассмотренных в рамках данного справочника по НДТ, функционируют СЭМ. К примеру СЭМ, соответствующая СТ РК ISO 14001, внедрена на предприятиях ТОО "Корпорация Казахмыс", ТОО "KAZ Minerals Bozshakol" и др.

      К примеру, на предприятии ТОО "Казцинк" внедрена интегрированная система менеджмента (ИСМ). В ИСМ включены системы менеджмента качества, окружающей среды, охраны здоровья и обеспечения безопасности труда и система энергоменеджмента, объединенные общей политикой, целями и методами достижения этих целей. Кроме принципов менеджмента, общих для всех подсистем, в них применяются специфические методы и процедуры менеджмента в соответствии с требованиями стандартов ISO 9001, ISO 14001 и ISO 50001.

4.3. Внедрение систем энергетического менеджмента

      НДТ состоит во внедрении и поддержании функционирования системы энергоменеджмента (далее ‒ СЭнМ). Реализация и функционирование СЭнМ могут быть обеспечены в составе существующей системы менеджмента (например, СЭМ) или создания отдельной системы энергоменеджмента.

      В состав СЭнМ входят в той мере, в какой это применимо к конкретным условиям, следующие элементы: приверженность высшего руководства в отношении системы менеджмента энергоэффективности на уровне предприятия; политика в области энергоэффективности, утвержденная высшим руководством предприятия; планирование, а также определение целей и задач; разработка и соблюдение процедур, определяющих функционирование системы энергоменеджмента в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 50001 [38].

      Особое внимание уделяется следующим вопросам:

      организационной структуре системы;

      ответственности персонала, его обучению, повышение компетентности в области энергоэффективности;

      обеспечению внутреннего информационного обмена (собрания, совещания, электронная почта, информационные стенды, производственная газета и др.);

      вовлечению персонала в мероприятия, направленные на повышение энергоэффективности;

      ведению документации и обеспечению эффективного контроля производственных процессов;

      обеспечению соответствия законодательным требованиям в области энергоэффективности и соответствующим соглашениям (если таковые существуют);

      определению внутренних показателей энергоэффективности и их периодической оценке, а также систематическому и регулярному сопоставлению их с отраслевыми и другими подтвержденными данными.

      При оценке результативности ранее выполненных и внедрении корректирующих мероприятий должно уделяться особое внимание следующим вопросам:

      мониторингу и измерениям;

      корректирующим и профилактическим действиям;

      ведению документации;

      внутреннему (или внешнему) аудиту с целью оценки соответствия системы установленным требованиям, результативности ее внедрения и поддержания ее на соответствующем уровне;

      регулярному анализу СЭнМ со стороны высшего руководства на соответствие целям, адекватности и результативности;

      учету при проектировании новых установок и систем возможного воздействия на окружающую среду, связанное с последующим выводом их из эксплуатации;

      разработке собственных энергоэффективных технологий и отслеживание достижений в области методов обеспечения энергоэффективности за пределами предприятия.

      Оценка опыта внедрения СЭнМ на предприятиях как в Казахстане, так и за рубежом показывает, что организация и внедрение СЭнМ позволяют снизить потребление энергии и ресурсов ежегодно на 1–3 % (на начальном этапе до 10-20 %), что соответственно приводит к снижению выбросов загрязняющих веществ и парниковых газов [39, 40, 41]. Применение энергетического менеджмента на предприятиях играет огромную роль для ограничения выбросов парниковых газов (ПГ).

      Достигнутые экологические выгоды

      Снижение потребления энергии и ресурсов, улучшение экологических показателей и поддерживание высокого уровня эффективности этих показателей.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Оценка опыта внедрения СЭнМ на предприятиях как в Казахстане, так и за рубежом показывает, что организация и внедрение СЭнМ позволяют снизить потребление энергии и ресурсов ежегодно на 1–3 % (на начальном этапе до 10– 20 %), что соответственно приводит к снижению выбросов загрязняющих веществ и парниковых газов. Применение энергетического менеджмента на предприятиях играет огромную роль для ограничения выбросов парниковых газов (ПГ).

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение энергоемкости производства. Сокращение выбросов парниковых газов.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Описанные выше компоненты, как правило, могут быть применены ко всем объектам, входящим в область действия настоящего документа. Объем (например, уровень детализации) и характер СЭнМ (например, стандартизированная или не стандартизированная) будут связаны с характером, масштабом и сложностью установки, а также с диапазоном воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

      Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются: улучшение экологических показателей, повышение энергоэффективности, повышение уровня мотивации и вовлечения персонала, дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

      СЭнМ успешно внедрена на предприятиях ТОО "Казцинк", АО "Варваринское" и др.

4.4. Мониторинг эмиссий

      Описание

      Мониторинг представляет собой систематические наблюдения за изменениями химических или физических параметров в различных средах, основанный на повторяющихся измерениях или наблюдениях с определенной частотой, в соответствии с задокументированными и согласованными процедурами. Мониторинг проводится для получения достоверной (точной) информации о содержании загрязняющих веществ в отходящих потоках (выбросы, сбросы) для контроля и прогнозирования возможных воздействий на окружающую среду.

      Техническое описание

      Одним из наиболее важных вопросов является контроль эффективности процессов, связанных с очисткой выбросов, сбросов, удалением и переработкой отходов для того, чтобы можно было провести анализ о достижимости поставленным экологическим целям, а также выявлению и устранению возможных аварий и инцидентов.

      Частота проведения мониторинга зависит от вида загрязняющего вещества (токсичность, воздействие на ОС и человека), характеристик используемого сырьевого материала, мощности предприятия, а также применяемых методов сокращения выбросов, при этом она должна быть достаточной, чтобы получить репрезентативные данные для контролируемого параметра.

      При выполнении мониторинга атмосферного воздуха основное внимание должно уделяться состоянию окружающей среды в зоне активного загрязнения (для источников загрязнения атмосферы), а также в зоне воздействия в тех случаях, когда это необходимо для отслеживания соблюдения экологического законодательства.

      Используемые для мониторинга методы, средства измерений, применяемое оборудование, процедуры и инструменты, должны соответствовать стандартам, действующим на территории РК. Использование международных стандартов должно быть регламентировано нормативно-правовыми актами РК.

      Перед проведением замеров необходимо составление плана мониторинга, в котором должны быть учтены такие показатели как: режим эксплуатации установки (непрерывный, прерывистый, операции пуска и останова, изменение нагрузки), эксплуатационное состояние установок по очистке газа или стоков, факторы возможного термодинамического воздействия.

      При определении методов измерений, определении точек отбора проб, количестве проб и продолжительности их отбора, необходимо учитывать такие факторы как:

      режим работы установки и возможные причины его изменения;

      потенциальную опасность выбросов;

      время необходимое для отбора проб с целью получения наиболее полной информации об определяемом загрязняющем веществе в составе газа.

      Обычно при выборе эксплуатационного режима для проведения измерения выбирается режим, при котором могут быть отмечены максимальные выбросы (максимальная нагрузка).

      При этом для определения концентрации загрязняющих веществ в сточных водах, могут быть использованы случайный отбор или объединенные суточные пробы (24 часа), основанные на отборе проб пропорционально расходу или усредненные по времени.

      При отборе проб не приемлемо разбавление газов или сточных вод, так как полученные при этом показатели нельзя будет считать объективными.

      Мониторинг эмиссий может проводиться как при помощи инструментальных замеров, так и расчетным методом.

      Результаты измерений должны быть репрезентативными, взаимно сопоставимыми и четко описывать соответствующее рабочее состояние установки.

      Точки отбора проб

      Точки отбора проб должны соответствовать требованиям законодательства РК в области измерений. Точки отбора проб должны:

      быть четко обозначенными;

      если возможно, иметь постоянный поток газа в точке отбора;

      иметь необходимые источники энергии;

      иметь доступ и место для размещения приборов и специалиста;

      обеспечивать соблюдение требований безопасности на рабочем месте.

      Компоненты и параметры

      Компонентами производственного мониторинга являются контролируемые загрязняющие вещества, присутствующие в эмиссиях в окружающую среду (выбросы, сбросы), измеряемые или рассчитываемые на основе утвержденных методических документов.

      Стандартные условия

      При исследованиях состояния атмосферного воздуха необходимо учитывать:

      температуру окружающей среды;

      относительную влажность;

      скорость и направление ветра;

      атмосферное давление;

      общее погодное состояние (облачность, наличие осадков);

      объем газовоздушной смеси;

      температуру отходящего газа (для расчета концентрации и массового расхода);

      содержание водяных паров;

      статическое давление, скорость потока в канале отходящего газа;

      содержание кислорода.

      Данные параметры могут использоваться при определении наличия определенных компонентов в отходящем потоке газа, например, температура, содержание кислорода и пыли в газе могут указывать на разложение ПХДД/Ф. Значение pH в сточных водах может также использоваться для определения эффективности осаждения металлов.

      Помимо наблюдений за качественными и количественными показателями отходящих потоков, мониторингу подлежат параметры основных технологических процессов, к которым относятся:

      количество загружаемого сырья;

      производительность;

      температура горения (или скорость потока);

      количество подсоединенных аспирационных установок;

      скорость потока, напряжение и количество удаляемой пыли из электрофильтра вместо концентрации пыли;

      датчики утечки для применяемого очистного оборудования (например, возможные превышения концентрации при разрыве фильтровальной ткани рукавных фильтров).

      В дополнение к вышеперечисленным параметрам для эффективной работы установки и системы очистки дымовых газов могут быть необходимы дополнительные измерения определенных параметров (таких как напряжение и электричество (электрофильтры), перепад давления (рукавные фильтры) и концентрации загрязняющих веществ на различных установках в газоходах (например, до и после пылегазоочистки).

      Непрерывное и периодическое измерение выбросов

      Непрерывный мониторинг выбросов предполагает постоянное измерение АСМ, установленной на источнике выбросов.

      Возможно непрерывное измерение нескольких компонентов в газах или в сточных водах, и в некоторых случаях точные концентрации могут определяться непрерывно или в виде средних значений в течение согласованных периодов времени (почасово, посуточно и т. д.). В этих случаях анализ средних значений и использование процентилей могут обеспечить гибкий метод демонстрации соответствия условиям разрешения, а средние значения можно легко и автоматически оценить.

      Для источников и компонентов выбросов, которые могут оказывать значительное воздействие на окружающую среду, следует установить непрерывный мониторинг. Пыль может оказывать значительное воздействие на окружающую среду и здоровье, содержать токсичные компоненты. Постоянный мониторинг пыли позволяет также определить разрывы мешков в рукавных фильтрах.

      Периодические измерения включают определение измеряемой величины с заданными временными интервалами с использованием ручных или автоматизированных методов. Указанные промежутки времени обычно являются регулярными (например, один раз в месяц или один раз/два раза в год). Длительность отбора определяется, как период времени, в течение которого образец отбирается. На практике иногда выражение "точечный отбор" используется аналогично "периодическому измерению". Количество отбираемых проб может быть различным, в зависимости от определяемого вещества, условий отбора проб, однако для получения достоверных показателей стабильного выброса наилучшей рекомендуемой практикой является получение, как минимум трех выборок последовательно в одной серии измерений.

      Продолжительность и время измерений, точки отбора проб, измеряемые вещества (т. е. загрязнители и косвенные параметры) также устанавливаются на начальном этапе при определении целей мониторинга. В большинстве случаев продолжительность отбора проб составляет 30 минут, но также может быть и 60 минут в зависимости от загрязняющего вещества, интенсивности выброса, а также схемы расположения мест отбора проб (места уставки датчиков – в случае использования автоматизированных систем). Так, например, в случаях низких концентрации пыли или необходимости определения ПХДД/Ф может потребоваться больше времени для отбора проб.

      Оценку воздействия выбросов и их сокращение с течением времени следует сопоставлять с относительной долей неорганизованных и организованных источников выбросов на конкретном участке. Сравнение этих результатов со стандартами качества окружающей среды, пределом воздействия на рабочем месте или прогнозируемыми значениями концентраций.

      Местоположения точек отбора должны соответствовать стандартам безопасности, быть легкодоступными и иметь достаточный размер.

4.4.1. Мониторинг выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

      Организованные выбросы в атмосферный воздух, а также параметры процессов контролируются с использованием периодических или непрерывных методов измерения в соответствии с утвержденными стандартами.

      Тип использованного мониторинга (непрерывные или периодические измерения) зависит от ряда факторов, таких как: природа загрязняющего вещества, экологическая значимость выбросов или ее изменчивость [42].

      Мониторинг выбросов может осуществляться методом прямых измерений, из которых можно выделить:

      инструментальный метод, основанный на автоматических газоанализаторах, непрерывно измеряющих концентрации загрязняющих веществ в выбросах контролируемых источников (непрерывные измерения);

      инструментально-лабораторный – основанный на отборе проб отходящих газов из контролируемых источников с последующим их анализом в химических лабораториях (периодические измерения);

      расчетный метод – основанный на использовании методологических данных.

      Мониторинг выбросов в атмосферном воздухе может проводиться как для организованных источников выбросов, так и для неорганизованных источников.

      Мониторинг концентраций ЗВ в дымовых газах осуществляется в форме периодических или непрерывных измерений. Периодические замеры проводятся специализированным персоналом путем краткосрочного отбора проб дымовых газов в трубе. Для измерений образец дымового газа извлекается из газохода, и загрязняющее вещество анализируется мгновенно с помощью переносных измерительных систем (например, газоанализаторов) или впоследствии в лаборатории. Мониторинг эмиссий путем непрерывных измерений (автоматизированный мониторинг) осуществляется измерительным оборудованием, установленным непосредственно в дымовой трубе, а также в газоходе с соблюдением действующих в РК стандартов отбора проб.

      Особое внимание следует уделить мониторингу неорганизованных выбросов, так как их количественное определение требует больших трудовых и временных затрат. Имеются соответствующие методики измерения, но уровень достоверности результатов, получаемых с их применением, низок, и в связи с увеличением числа потенциальных источников оценка суммарных неорганизованных выбросов/сбросов может потребовать более существенных затрат, чем в случае выбросов/сбросов от точечных источников.

      Ниже рассмотрены некоторые методы количественного определения неорганизованных выбросов:

      метод аналогии с организованными выбросами, основанный на определении "эквивалентной поверхности", через которую измеряется поток вещества;

      оценка утечек из оборудования;

      использование расчетных методов с помощью коэффициентов для определения выбросов из емкостей для хранения, во время погрузочно-разгрузочных операций, а также выбросов, возникающих в результате деятельности вспомогательных участков (очистных сооружений и пр.);

      использование устройств для оптического мониторинга (обнаружение и определение концентраций загрязняющих веществ в результате утечки с подветренной от предприятия стороны с использованием электромагнитного излучения, которое поглощается и/или рассеивается загрязняющими веществами);

      метод материального баланса (учет входного потока вещества, его накопление, выходной поток этого вещества, а также его разложение в ходе технологического процесса, после чего остаток считается поступившим в окружающую среду в виде выбросов);

      выпуск газа-трассера в различные выбранные точки или зоны на территории предприятия, а также в точки, расположенные на разной высоте на этих участках;

      метод оценки по принципу подобия (количественная оценка выбросов исходя из результатов измерения качества воздуха с подветренной стороны с учетом метеорологических данных);

      оценка мокрых и сухих осаждений загрязняющих веществ с подветренной от предприятия стороны, что позволит впоследствии оценить динамику этих выбросов (за месяц или за год).

      Нет методов измерений, которые применимы для общего использования на всех участках, и методологии измерений отличаются от участка к участку. Имеются значительные воздействия от других источников поблизости от промплощадки, такие как вспомогательные производства, транспорт и иные источники, которые сильно затрудняют экстраполяцию. Следовательно, полученные результаты относительны или являются ориентирами, которые могут указывать на снижение, достигнутое при помощи принятых мер по снижению неконтролируемых выбросов.

      Измерение неорганизованных выбросов от площадных источников является более сложным и требует более тщательно разработанных методов, так как:

      характеристики выбросов регулируются метеорологическими условиями и подвержены большим колебаниям;

      источник выбросов может иметь большую площадь и может быть определен с неточностью;

      погрешности относительно измеренных данных могут быть значительны.

      Мониторинг неорганизованных выбросов, попадающих в атмосферу от неплотностей технологического оборудования, должен проводиться с помощью оборудования для обнаружения утечек ЛОС. Если объемы утечек малы и их невозможно оценить инструментальными замерами, то может применяться метод массового баланса в сочетании с отдельными измерениями концентраций загрязняющих веществ.

      Описанные методы для мониторинга неорганизованных выбросов были разработаны с учетом международного опыта, и находятся на той стадии, когда они не могут выдать точные и надежные фактические показатели, однако они позволяют показывать ориентировочные уровни выбросов или тенденции возможного увеличения выбросов за определенный период времени. В случае применения одного или нескольких предлагаемых методов необходимо учитывать местный опыт использования, знания местных условий, особой конфигурации установки и т. п.

      Методы и инструменты, используемые для мониторинга эмиссий в атмосферный воздух, устанавливаются соответствующими национальными нормативно-правовыми актами.

4.4.2. Мониторинг сбросов загрязняющих веществ в водные объекты

      Производственный мониторинг водных ресурсов представляет единую систему наблюдений и контроля деятельности предприятия для своевременного выявления и оценки происходящих изменений, прогнозирования мероприятий, направленных на рациональное использование водных ресурсов и смягчение воздействия на окружающую среду.

      В рамках производственного мониторинга состояния водных ресурсов предусматриваются контроль систем водопотребления и водоотведения и осуществление наблюдений за источниками воздействия на водные ресурсы рассматриваемого района, а также их рационального использования.

      Результаты мониторинга позволяют своевременно выявить и провести оценку происходящих изменений окружающей среды при осуществлении производственной деятельности.

      Мониторинг состояния водных ресурсов включает:

      операционный мониторинг – наблюдения за работой и эффективностью очистных сооружений сточных вод;

      мониторинг эмиссий – наблюдения за объемами сбрасываемых сточных вод и их соответствия установленным нормативам; наблюдения за качеством сточных вод и их соответствия установленным нормам ПДС;

      мониторинг воздействия – наблюдения за качеством вод приемника сточных вод – пруда-накопителя (фоновые концентрации загрязняющих веществ).

      Производственный мониторинг в области охраны и использования водных объектов включает регулярный контроль нормируемых параметров и характеристик:

      технологических процессов и оборудования, связанных с образованием сточных вод;

      мест водозабора и учета используемой воды;

      выпусков сточных вод, в том числе очищенных;

      сооружений для очистки сточных вод и сооружений систем канализации;

      систем водопотребления и водоотведения;

      поверхностных и подземных водных объектов, пользование которыми осуществляется на основании разрешительной документации, а также территорий водоохранных зон и прибрежных защитных полос.

      Метод непрерывных измерений наряду с оценкой выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух широко применяется также для определения параметров сточных вод промышленных предприятий. Измерения проводятся непосредственно в потоке сточных вод.

      Основным параметром, который практически всегда устанавливается в ходе непрерывных измерений, является объемный расход сточных вод. Дополнительно в процессе непрерывного мониторинга в потоке сточных вод могут определяться следующие параметры:

      pH и электропроводимость;

      температура;

      мутность.

      Выбор в пользу использования непрерывного мониторинга для сбросов, зависит от:

      ожидаемого воздействия сбросов сточных вод на окружающую среду с учетом особенностей местных условий;

      необходимости мониторинга и контроля производительности установки по очистке сточных вод для возможности быстрого реагирования на изменения параметров очищенной воды (при этом минимальная частота проведения замеров может зависеть от конструкции очистных сооружений и объемов сбросов сточных вод);

      наличия и надежности измерительного оборудования и характера сброса сточных вод;

      затрат на непрерывные измерения (экономической целесообразности).

4.5. Проведение планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания оборудования и техники

      Система ППР – это комплекс мероприятий, направленных на предупреждение износа и содержание в работоспособном состоянии оборудования.

      Сущность системы ППР состоит в том, что после отработки оборудованием определенного времени производятся профилактические осмотры и различные виды плановых ремонтов, периодичность и продолжительность которых зависят от конструктивных и ремонтных особенностей оборудования и условий его эксплуатации.

      Система ППР предусматривает также комплекс профилактических мероприятий по содержанию и уходу за оборудованием.

      Она исключает возможность работы оборудования в условиях прогрессирующего износа, предусматривает предварительное изготовление деталей и узлов, планирование ремонтных работ и потребности в трудовых и материальных ресурсах.

      Положения о ППР разрабатываются и утверждаются отраслевыми министерствами и ведомствами и являются обязательными для выполнения предприятиями отрасли.

      Основное содержание ППР – внутрисменное обслуживание (уход и надзор) и проведение профилактических осмотров оборудования, которое обычно возлагается на дежурный и эксплуатационный персонал, а также выполнение плановых ремонтов оборудования.

      Системой ППР предусматриваются также плановые профилактические осмотры оборудования инженерно-техническим персоналом предприятия, которые производятся по утвержденному графику.

      Грузоподъемные машины, кроме обычных профилактических осмотров, подлежат также техническому освидетельствованию, проводимому лицом по надзору за этими машинами.

      Системой ППР предусматриваются ремонты оборудования 2-х видов: текущие и капитальные.

      Текущий ремонт оборудования включает выполнение работ по частичной замене быстроизнашивающихся деталей или узлов, выверке отдельных узлов, очистке, промывке и ревизии механизмов, смене масла в емкостях (картерных) систем смазки, проверке крепления и замене вышедших из строя крепежных деталей.

      При капитальном ремонте, как правило, выполняется полная разборка, очистка и промывка ремонтируемого оборудования, ремонт или замена базовых деталей (например, станин); полная замена всех изношенных узлов и деталей; сборка, выверка и регулировка оборудования.

      При капитальном ремонте устраняются все дефекты оборудования, выявленные как в процессе эксплуатации, так и при проведении ремонта.

      Периодичность остановок оборудования на текущие и капитальные ремонты определяется сроком службы изнашиваемых узлов и деталей, а продолжительность остановок – временем, необходимым для выполнения наиболее трудоемкой работы.

      Для выполнения ППР оборудования составляются графики. Каждое предприятие обязано составлять по установленной форме годовой и месячный графики ППР.

      Система ППР предполагает безаварийную модель эксплуатации и ремонта оборудования, однако в результате изношенности оборудования или аварий проводятся и внеплановые ремонты. Преимущества использования системы ППР: контроль продолжительности межремонтных периодов работы оборудования, регламентирование времени простоя оборудования в ремонте, прогнозирование затрат на ремонт оборудования, узлов и механизмов, анализ причин поломки оборудования, расчет численности ремонтного персонала в зависимости от ремонтосложности оборудования.

      Недостатки системы ППР: отсутствие удобных инструментов планирования ремонтных работ, трудоемкость расчетов трудозатрат и учета параметра-индикатора, сложность оперативной корректировки планируемых ремонтов.

4.6. Управление водными ресурсами

      Описание

      Организация системы водопользования является неотъемлемым этапом, необходимым для формирования экологической политики предприятия, при этом необходимо учитывать имеющиеся на предприятии процессы, качество и доступность исходной потребляемой воды, объемы потребления, климатические условия, доступность и целесообразность применения тех или иных технологий, требования законодательства в области охраны окружающей среды и промышленной безопасности. Снижение потребление воды, забираемой из внешних источников, является основной целью системы водопользования, показателями эффективности которой являются данные удельного и валового потребления воды на предприятии.

      Техническое описание

      Методы для управления водными ресурсами заключается в снижении потребления воды, предотвращении, сборе и разделении типов сточных вод, максимизируя внутреннюю рециркуляцию и используя адекватную очистку для каждого конечного потока. К основным используемым методам относятся:

      отказ от использования питьевой воды для производственных линий;

      увеличение количества и/или мощности систем оборотного водоснабжения при строительстве новых объектов или модернизации/реконструкции существующих;

      централизованное распределение поступающей пресной воды;

      повторное использование воды до тех пор, пока отдельные параметры не достигнут определенных пределов;

      использование воды в других установках, если затрагиваются только отдельные параметры воды и возможно дальнейшее использование;

      разделение очищенных и неочищенных сточных вод, по возможности использование ливневых сточных вод;

      ливневые стоки с открытых участков складирования руды, угля и сырья, содержащие взвешенные твердые частицы, должны быть направлены для возможности их очистки путем отстаивания или другими методами.

      Достигнутые экологические выгоды

      Снижение потребления водных ресурсов, повышение показателей экологической эффективности.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      На фабричной площадке Стойленского ГОКа (входит в Группу НЛМК) (Россия) реализовали масштабный проект по строительству ливневой канализации. Все сточные воды, которые образуются после дождя или таяния снега, поступают в общую систему стоков и по подземным трубопроводам централизованно отводятся в хвостохранилище комбината. Здесь вода проходит очистку и возвращается в производственный процесс. Всего на фабричной площадке СГОКа смонтировали более 2,3 тыс. метров подземных трубопроводов с пропускной способностью до 700 м3/час воды. Ливневые сточные воды через приемные решетки, которые установлены на проезжей части, поступают сначала в сборные колодцы, откуда отводятся в центральные трубопроводы и затем направляются в хвостохранилище.

      Кросс-медиа эффекты

      Сокращение потребления первичных водных ресурсов.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Управление водными ресурсами будет в первую очередь ограничиваться наличием и качеством пресной воды и требованиями законодательства. На действующих заводах существующая конфигурация системы водопользования может ограничивать применимость.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

      Движущая сила внедрения

      Снижение потребления водных ресурсов, повышение показателей экологической эффективности.

4.7. Управление отходами

      Согласно Экологическому кодексу, нормативным правовым актам, принятым в Республике Казахстан, все отходы производства и потребления должны собираться, храниться, обезвреживаться, транспортироваться и захораниваться с учетом их воздействия на окружающую среду.

      В целях предотвращения загрязнения компонентов природной среды накопление и удаление отходов производится в соответствии с международными стандартами и действующими нормативами Республики Казахстан, а также внутренними стандартами.

      Обращение с отходами, а таже их размещение при проведении запланированных работ должны обеспечивать условия, при которых образующиеся отходы не оказывают вредного воздействия на состояние окружающей среды и здоровье персонала предприятия при необходимости временного накопления производственных отходов на промышленной площадке (до момента использования отходов в последующем технологическом процессе или направления на объект для размещения).

      Система управления отходами заключается в следующем:

      идентификация образующихся отходов;

      раздельный сбор отходов (сегрегация) в местах их образования с учетом целесообразного объединения видов по степени и уровню их опасности с целью оптимизации дальнейших способов удаления, а также вторичного использования определенных видов отходов;

      накопление и временное хранение отходов до целесообразного вывоза;

      хранение в маркированных герметичных контейнерах;

      сбор отходов на специально отведенных и обустроенных площадках;

      транспортировка под строгим контролем с регистрацией движения всех отходов.

      Хранение отходов в контейнерах позволяет предотвратить утечки, уменьшить уровень их воздействия на окружающую среду, а также воздействие погодных условий на состояние отходов.

4.8. Управление технологическими остатками

      Сведение отходов к минимуму посредством оптимизации процесса и насколько возможно большего использования остатков и отходов являются существующей практикой на сегодняшний день на многих предприятиях.

      Многочисленные остатки используются в качестве сырья для других процессов. Применяются следующие техники по управлению остатками и отходами производства:

      1) выбор технологии размещения отходов обогащения в зависимости от характеристики отходов;

      2) рациональное управление местами размещения отходов применяется:

      при строительстве карт шламонакопителей в качестве плотного строения основания и дамбы (в т. ч. уменьшается образование кислот и загрязнение подземных вод);

      при будущей рекультивации шламонакопителей в качестве покрытия откосов дамбы дробленой породой или синтетическим материалом и щебнем, покрытие почвенным слоем и посев травы (уменьшение пыления);

      при эксплуатации шламонакопителей (поддержание рабочего состояния дренажных канав по периметру шламонакопителей) в качестве регулярной проверки и поддержания в порядке обводных каналов отвальных площадок.

      Несмотря на достигнутые преимущества не только мировых производственных площадок, но и отечественных заводов, проблема остатков на производственных объектах и классификация некоторых из этих материалов будет также играть важную роль для будущих разрешений.

4.9. Снижение уровней физического воздействия

      Шум и вибрация являются общими проблемами в секторе, и источники встречаются во всех секторах добычи и обогащения.

      Шум появляется во всех производственных процессах, начиная с подготовки сырья до получения конечной продукции. Мероприятия, направленные на снижение нагрузки шумового воздействия заключаются в следующем:

      регулярное техобслуживание оборудования, герметизация и ограждение вызывающих шум технических средств;

      сооружение шумозащитных валов (в строительстве следует применять поверхностные слои грунта или отвалы материала, который не создает опасности для окружающей среды);

      учет характера распространения шума и планирование работ с учетом этого, например, расположение блока измельчения и грохочения в подземном пространстве или частично под землей, расположение издающих шум машин недалеко друг от друга и в заглублении по отношению к уровню земли (уменьшается также площадь воздействия), закрытие дверей цеха обогащения и измельчения;

      выбор направления проходки таким образом, чтобы место проведения работ оставалось по отношению к населенному пункту за очистным забоем;

      оставление неотбитых стенок для защиты от шума в направлении населенного пункта;

      оставление деревьев и других растений на краю рудничной территории или вокруг объектов, издающих шум;

      ограничение размера заряда при взрыве, а также оптимизация объема взрывчатых веществ;

      предварительное извещение о взрыве и проведение взрывных работ в определенное, по возможности в одно и то же, время дня. Взрыв вызывает сильный, но непродолжительного характера шум, поэтому предварительное извещение о нем положительно влияет на отношение к этому страдающих от шума;

      планирование транспортных маршрутов и осуществление перевозки в такие сроки, когда они вызывают минимальное воздействие.

      Надлежащее осуществление эксплуатационных мероприятий заключается в проведении следующих мероприятий:

      тщательная проверка и техническое обслуживание оборудования;

      закрытие дверей и окон в закрытых помещениях, если это возможно;

      эксплуатация оборудования обученным персоналом, оснащенным средствами индивидуальной защиты;

      предотвращение проведения шумных работ в ночное время, если это возможно;

      обеспечение контроля шумообразования при проведении технического обслуживания.

      Подход подлежит применению на действующих, модернизируемых и новых объектах.

      Вибрацию, распространяющуюся при взрывных работах, можно уменьшить путем планирования и правильного выполнения взрывных работ:

      выбор направления проходки;

      учет особенностей скальных пород;

      выбор взрывчатых веществ;

      планирование продолжительности забойки шпура соответственно состоянию напряжения и вибрации скальных пород (детонаторы короткозамедленного действия);

      уменьшение заряда и снижение степени загрузки или уменьшения размера взрываемого поля (порядок зажигания, небольшой мгновенный объем взрывчатого вещества);

      управление бурением.

      Мероприятия, направленные на предотвращение образования и распространения запахов заключаются в следующем:

      надлежащее хранение и обращение с пахучими материалами;

      тщательное проектирование, эксплуатация и техническое обслуживание любого оборудования, которое может выделять запахи;

      сведение к минимуму использование пахучих материалов.

      Существуют несколько потенциальных источников запаха в обогащении. Наиболее важными являются щелочные пары, органические масла и растворители, химические реагенты и др. Запахи могут быть предотвращены тщательной конструкцией, выбором реагентов и правильной обработкой материалов.

      Основными принципами управления запахом являются:

      предотвращение или минимизация использования материалов, являющихся источником запаха;

      содержание и извлечение пахучих материалов и газов до их диспергирования и разбавления;

      их обработку, возможно, дожиганием или фильтрованием.

      Использование биологических сред, таких как торф или аналогичный материал, которые действуют в качестве субстрата для подходящих биологических видов, успешно удаляющего запахи. Удаление запахов может быть очень сложным и дорогостоящим процессом, если сильно пахучие материалы разбавляются. Для обработки очень больших объемов газа с низкой концентрацией пахучих материалов требуется крупная технологическая установка.

4.10. Рекультивация нарушенных земель

      Минимизация негативного воздействия на ландшафты, почвы и биоразнообразие достигается путем применения НДТ, направленных на:

      ресурсосбережение и сокращение эмиссий в окружающую среду;

      уменьшение площади нарушаемых земель;

      восстановление рельефа территории горных работ;

      сохранение малых водотоков в районе горнодобывающей деятельности, переноса их русел за пределы участка добычи, искусственного русла водного объекта, формирование и укрепление берегов, контроль русловых и береговых деформаций, организация водоохранной зоны, создание условий для растительности;

      сохранение водно-болотных угодий прилегающих территорий путем применения рациональных схем осушения горных выработок и направленных на сохранение водного баланса защитных сооружений;

      сохранение почв посредством селективного снятия, складирования и дальнейшего использования ПСП;

      предотвращение загрязнения почв путем профилактики аварийных проливов ГСМ, реагентов и других загрязняющих веществ, сокращение выбросов веществ в атмосферу за счет применения высокоэффективного оборудования по очистке выбросов от загрязняющих веществ и т. д.;

      использование районированных для данных условий видов растительности, предупреждение внедрения видов, угрожающих экосистемам;

      создание соединяющих ненарушенные участки экологических коридоров, позволяющих хранить генетическое и видовое разнообразие местных популяций и пути миграции живых организмов.

      Мероприятия, направленные на рекультивацию и восстановление нарушенных ландшафтов, заключаются в следующем:

      проведение текущей рекультивации нарушенных земель в процессе эксплуатации горнодобывающего предприятия с целью сокращения негативного воздействия на окружающую среду и возврата земель в оборот;

      восстановление рельефа территории горных работ путем рекультивации нарушенных земель с восстановлением стабильных биогеоценозов;

      создание благоприятного корнеобитаемого слоя на рекультивируемой территории с учетом агротехнических и физико-химических свойств почв и возможностей технологии рекультивации путем сохранения технологических гребней, бугров и впадин при выполнении планировочных работ рекультивации, обеспечивающих условия накопления влаги и питания растений; послойного нанесения ПСП; использования отходов для улучшения буферных, водоудерживающих и питательных свойств корнеобитаемого слоя;

      проведение агротехнических и фитомелиоративных мероприятий в процессе биологической рекультивации (создание многовидового сообщества путем посева семян аборигенной флоры, внесение удобрений, способствующих ускорению процесса восстановления плодородия земель).

      В отношении выбора техники и оборудования при рекультивационных работах НДТ предусматривает применение специализированных машин и механизмов, в том числе использование машин с низким давлением на грунт во избежание переуплотнения поверхности слоя; использование средств гидромеханизации для подачи на поверхность отвала рекультивационных материалов.

5. Техники, которые рассматриваются при выборе наилучших доступных техник

      В данном разделе справочника по НДТ приводится описание существующих техник для конкретной области применения, которые предлагаются для рассмотрения в целях определения НДТ.

      При описании техник учитывается оценка преимуществ внедрения НДТ для окружающей среды, приводятся данные об ограничениях в применении НДТ, экономические показатели, характеризующие НДТ, а также иные сведения, имеющие значение для практического применения НДТ.

      Основной задачей описываемых в данном разделе методов является достижение минимальных показателей выбросов, сбросов, образования отходов с применением одной или нескольких техник в целях комплексного предотвращения загрязнения окружающей среды.

5.1. Внедрение систем автоматизированного контроля и управления в технологическом процессе

5.1.1. Автоматизированные системы управления горнотранспортным оборудованием

      Описание

      Областью применения системы является диспетчеризация горнотранспортного оборудования: автосамосвалов, экскаваторов, бульдозеров, топливозаправщиков и другой техники, занятой на выемочно-погрузочных работах и в процессах транспортирования горной массы.

      Целью внедрения системы является повышение производительности горнотранспортного комплекса за счет оперативного контроля и оптимизации производственных процессов.

      Техническое описание

      На долю открытого способа приходится примерно 60 % добычи полезных ископаемых. Такой удельный вес открытого способа добычи будет сохраняться и в будущем. Между тем с увеличением глубины карьеров и усложнением горно-геологических условий добычи затраты на эксплуатацию карьерного транспорта могут превышать 50 % от себестоимости добычи. Поэтому повышение эффективности карьерного автотранспорта имеет существенное значение для горнодобывающих предприятий.

      Базовая система управления погрузочно-доставочным комплексом (экскаваторы, конвейерный, автомобильный, железнодорожный транспорт) обеспечивает:

      автоматический сбор информации и управление оборудованием в режиме реального времени с использованием высокоточной GPS системы позиционирования на каждой единице техники;

      автоматическая диспетчеризация;

      управление качеством руды;

      контроль эксплуатации (загрузки автосамосвалов, скорости движения, соблюдения маршрутов, работы двигателей, расхода топлива, эксплуатации шин);

      мониторинг технического состояния и обслуживания оборудования;

      автоматизированное составление необходимых отчетных форм.

      Управление качеством полезного ископаемого возможно за счет точного отслеживания каждой погрузки в деталях для контроля качества доставленного полезного ископаемого, выполнение различных требований к качеству полезного ископаемого отдельных приемных бункеров или накопительных складов, межзабойное усреднение – диспетчеризация порожних автосамосвалов по забоям с целью повышения производительности при выполнении требований к качеству полезного ископаемого, управление рудопотоками с усреднительных складов.

      Мониторинг технического обслуживания оборудования возможен за счет регистрации событий и аварий, слежения за критическими узлами оборудования, мониторинга эксплуатации шин (вес загрузки, время движения, вычисление тоннокилометров, определение критических значений и сигнализации), мониторинга расхода топлива, ежесменной и накопительной отчетности (в том числе по простоям и их причинам).

      Кроме того, программно-техническое оборудование позволят включать в диспетчерскую систему карьера различное технологическое и инженерное оборудование: карьерный водоотлив, электротехническое оборудование и т.п.

      В 2006 году на карьерах Сибирской угольной энергетической компании (СУЭК) провели анализ эффективности использования карьерных автосамосвалов, работающих на предприятии. Оценивались различные показатели работы этой техники и в результате был выявлен ряд проблемных моментов. Оказалось, что на различных предприятиях расход топлива по одним и тем же моделям самосвалов может различаться на 70 % при сопоставимых горно-геологических условиях. Также было установлено, что грузоподъемность самосвалов по породе на некоторых предприятиях используется только на две трети, причем самой распространенной проблемой является невозможность оценки недогруза или перегруза. И в целом исследование показало, что коэффициент использования карьерных самосвалов в среднем по компании составляет всего 50 %.

      Например, на Стойленском ГОКе благодаря внедрению системы удалось добиться снижения потребления удельного расхода топлива на 5 %, увеличить производительность работы самосвалов на 6 % в течение первых четырех месяцев после внедрения системы и повысить их среднюю эксплуатационную скорость на 7,8 %, выровнять показатели качества сырья, поданного на переработку, создать безоператорную АЗС, минимизирующую очереди. Также примером служит результат автоматизации на Бакырчикском горнодобывающем предприятии, где ведется инженерный анализ данных автоматической диспетчеризации для упрощения технологического процесса.

      Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности добычи и транспортировки добываемой руды и снижения расходов моторного топлива и электроэнергии в процессе добычи и транспортировки.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Применение АСУ горнотранспортным оборудованием позволяют оптимизировать движение самосвалов, как при первоначальном распределении машин в начале смены, так и для автоматического их перераспределения в течение смены в зависимости от текущей ситуации в карьере.

      Система позволяет также осуществлять удаленную диагностику основных узлов и агрегатов автосамосвалов, экскаваторов и других мобильных объектов, например, диагностику двигателя автосамосвала, контроль давления в шинах, контроль состояния электрооборудования экскаватора, управление тяговым электроприводом и др.

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение энергоемкости производства. Повышение уровня автоматизации и культуры производства.

      Технические соображения, касающиеся применимости     

      Общеприменимо. Объем (например, уровень детализации) и характер внедрения будет связан с характером, масштабом и сложностью установки, а также с ее эффективностью и диапазоном воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае. По открытым данным применения АСУ горнотранспортного оборудования на предприятиях АО "СУЭК" расчетный срок окупаемости данной системы составляет 11 месяцев.

      Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются: улучшение экологических показателей, повышение энергоэффективности, дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

5.1.2. Автоматизированные системы управления технологическим процессом (АСУТП) (печи, котлы и т. д.)

      Описание

      Автоматизация технологического оборудования горнодобывающих предприятий обусловлено спецификой эксплуатации основного оборудования и характеризуются следующими отличительными признаками:

      активное использование ручного труда;

      большая энергоемкость производственных мощностей;

      наличие участков с вредными и опасными условиями труда;

      высокая степень рассредоточения по территории отдельных элементов, объединенных единым технологическим процессом.

      В настоящее время основным направлением интенсификации деятельности горнодобывающих предприятий, которое позволит обеспечить высокую производительность труда в комфортных условиях и максимальную эффективность работы оборудования, являются электрификация и автоматизация горного производства.

      Техническое описание

      АСУТП предназначена для управления технологическим процессом термообработки и управления механизмами и электроприводами, входящими непосредственно в состав комплекса оборудования печей.

      Целями разработки АСУТП являются:

      создание условий для устойчивой работы печей и гарантированного удержания показателей их работы;

      обеспечение стабильных значений параметров технологического процесса в области регламентных режимов и минимизация технологических нарушений с целью повышения качества продукции;

      обеспечение высокого уровня безаварийного функционирования печей и увеличение срока их эксплуатации;

      снижение расхода топлива за счет применения современных, высокоточных средств автоматизации;

      обеспечение проведения исторического анализа технологического процесса;

      обеспечение возможности передачи необходимых данных в вычислительную сеть предприятия.

      Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов и снижения расходов котельно-печного топлива в производственных процессах.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Общесистемные решения, применяемые в проектах АСУТП соответствуют базовым принципам современной концепции построения автоматизированных информационно-управляющих систем, включающих следующие основные положения:

      структура системы иерархическая, с четким, надежным, межуровневым взаимодействием, основанная на стандартизованных промышленных протоколах обмена данными;

      гибкий централизованный, иерархический контроль и управление объектом автоматизации;

      открытая архитектура информационного взаимодействия различных компонентов системы;

      минимальное время восстановления работоспособности системы;

      самодиагностика;

      удобное, простое обслуживание и интуитивно понятные интерактивные интерфейсы, в совокупности с высокой степенью готовности программно-технических средств;

      АСУТП и все виды обеспечения приспособлены к модернизации и наращиванию.

      Данная технология активно внедряется различными промышленными предприятиям, к примеру, на АО "ССГПО" были проведены работы по модернизации АСУТП обжиговой машины.

      К примеру, Ковдорский ГОК использует SCADA системы TRACE MODE c 2001 года. Помимо АСУТП сушильного отделения, на комбинате успешно работает несколько систем на базе SCADA. Модернизация сушильной установки на участке сушки железорудного концентрата направлена на повышение производительности установки и сокращение издержек по данному переделу.

      Внедренные АСУТП на ПАО "Северный горно-обогатительный комбинат" (ПАО "СевГОК") показали высокую эффективность. Производительность секций выросла на 4 %, обеспечено стабильное управление качеством продукции в условиях изменчивости физико-механических свойств исходного сырья.

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение энергоемкости производства. Сокращение выбросов парниковых газов. Повышение уровня автоматизации и культуры производства.

      Технические соображения, касающиеся применимости     

      Общеприменимо. Объем (например, уровень детализации) и характер внедрения будет связан с характером, масштабом и сложностью установки, а также с ее эффективностью и диапазоном воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

      Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются: улучшение экологических показателей, повышение энергоэффективности, дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

5. 1. 3. Система автоматизации контроля и управления процессами обогащения

      Описание

      Стабильность процесса обогащения руд цветных металлов может быть достигнута автоматизацией процессов дробления, измельчения, флотации, обезвоживания концентратов.

      Техническое описание

      Для обеспечения стабильности процесса обогащения и получения максимального эффекта система автоматизации контроля и управления процессами обогащения каждого технологического модуля отдельно должна быть объединена в единую систему автоматического управления с визуализацией действия системы в реальном времени на разных уровнях управления: дробильщик, машинист мельниц, флотатор, аппаратчик сгущения, фильтрации, сушки - диспетчер - технический руководитель, что является диспетчеризацией обогатительной фабрики.

      Автоматизация обогатительных фабрик включает комплекс организационных и технических мероприятий, обеспечивающих освобождение человека от непосредственного выполнения функций управления производственными процессами с передачей этих функций автоматическим устройствам, в состав которых входят системы автоматического контроля, регулирования, управления, сигнализации и защиты агрегатов и технологических установок. Автоматизация на обогатительных фабриках, как и на других производствах, развивается от создания локальных АСР отдельных операций обогатительной технологии до создания АСУТП и обогатительной фабрикой в целом [43].

      Технологический процесс, как и режимы работы машин, характеризуются совокупностью физических или химических параметров, влияющих на эффективность процесса. В течение технологического процесса эти параметры не должны выходить за пределы заданных значений, которые определяются режимной картой процесса. Задачей автоматизации в данном случае является сведение к минимуму отклонения основных параметров процесса, влияющих на его ход, от требуемых значений. В автоматизации различают АСУТП и АСР некоторого фактора (параметра).

      При комплексной автоматизации управления отдельными, локальными технологическими процессами можно обеспечить передачу в режиме реального времени информации о показателях процессов, балансовых данных (вес, содержание металла), действий персонала по управлению процессом, иметь интегральный учет количества израсходованных материалов, реагентов и флокулянтов.

      Комплексные системы позволяют:

      производить автоматический и непрерывный контроль и управление работой механизмов, оборудованием технологических модулей, обеспечивая необходимое качество концентратов;

      осуществлять сбор и передачу данных технологических параметров работы системы в программу SCADA диспетчеризации фабрики.

      Комплексное применение разработанных АСУ позволяет:

      централизовать управление технологическим процессов в целом по фабрике;

      уменьшить риски нарушений технологических процессов;

      обеспечить оперативную выдачу необходимой информации о показателях процесса руководителям разного уровня;

      вести учет и отчет показателей;

      стабилизировать количество перерабатываемой руды и качество концентратов;

      сократить потери металла в отходах;

      сократить пылеобразование;

      стабилизировать расход реагентов и материалов;

      сократить электро- и водопотребление;

      обеспечить экологическую безопасность.

      Автоматический контроль процесса измельчения и классификации

      Процесс измельчения контролируется и управляется следующими параметрами – количество в мельнице руды, воды и измельчающей среды (стержни, шары), размер куска в питании, плотность и ситовой анализ на выходе мельницы.

      Основой для получения высоких технологических показателей в процессах обогащения цветных металлов, в частности, на флотации, является эффективность предварительной классификации на гидроциклонах. При большом количестве факторов, определяющих эффективность классификации и диаметр граничного зерна разделения, основным является давление и содержание твердого в питании гидроциклона.

      Современные гидроциклонные установки обеспечивают контроль и поддержание давления питания в соответствии с технической характеристикой гидроциклона. Содержание твердого в питании непостоянно, определяется режимом измельчения. По этой причине задачей системы автоматизации установки является контроль и поддержание заданной плотности питания гидроциклона, и содержание в сливе гидроциклоне готового класса крупности (минус 0,074 мм), который является питанием флотации.

      Автоматизация процесса флотации цветных металлов

      В камерах флотомашин должны быть установлены датчики уровня заполнения пульпой, степенью аэрации, Ph-метры. При многообразии факторов, которые определяют показатели процесса флотации, с учетом наличия устойчиво и достоверно работающих датчиков, наиболее целесообразен автоматический контроль содержания твердого и объемного расхода исходной пульпы, что позволяет осуществить дозирование реагента-собирателя по количеству твердого, поступающего на флотацию, реагента-вспенивателя по количеству твердого или объемному расходу исходной пульпы. Управление дозированием реагентов в автоматическом и дистанционном режимах с эмульгированием и дробной подачей эмульсии реагента по машинам и камерам позволяет наиболее эффективно вести процесс флотации.

      Автоматизация процесса обезвоживания

      Водно-шламовая схема современной обогатительной фабрики представляет сложный комплекс в технологической схеме обогащения, назначение которого заключается в обеспечении заданного соотношения руда-вода или концентрат-вода по всем технологическим операциям и в возврате технологической воды в процесс после обезвоживания.

      С учетом важности управления процессами сгущения и фильтрования концентратов целесообразным является автоматический контроль расхода и содержания твердого в пульпе, поступающей в сгуститель и в сгущенном продукте, контроль содержания твердого в сливе сгустителя и фильтрате, автоматическое поддержание заданного удельного расхода раствора флокулянта для процесса обезвоживания.

      В учет расхода воды по водно-шламовой схеме необходимо включать не только схему обогащения, но и схему складирования хвостов со всеми гидротехническими сооружениями. Датчики по расходу пульпы, воды, содержанию твердого позволят учесть потери воды при испарении, просачивании в дамбе и основании хвостохранилища.

      Автоматизированный расчет баланса металла

      Основными задачами автоматизированного расчета баланса металла являются:

      обеспечить прозрачность учета движения металла и понимания потерь на обогатительной фабрике;

      снизить влияние человеческого фактора на учет исходных показателей при расчете материального баланса и баланса металла;

      наладить системную работу по контролю поверки весов, качества хим. анализа, определения объемных весов продуктов обогащения и др.;

      выявлять узкие места и источники наибольших потерь в технологической цепочке;

      повысить товарное извлечение за счет сокращения количества потерь металла и механических потерь руды;

      повысить эффективность управленческих процессов и организации производства в части управления запасами, расходом реагентов и пр.

      Важным этапом внедрения АСУТП является оптимизация процесса отбора проб в схеме обогащения, путем гарантии качества точности измерений по определению в продуктах обогащения содержания элементов/минералов, гранулометрического состава, количества загрязняющих веществ в промышленных отходах, уровня загрязнения почв на отведенных промышленных земельных участках.

      Достигнутые экологические выгоды

      На основании программного обеспечения вышеперечисленных автоматизированных систем помимо основных задач ведения технологических процессов определяется количественная и качественная оценка и снижения уровня негативного воздействия загрязняющих выбросов в окружающую среду.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Применение АСУ оборудованием позволяют оптимизировать и стабилизировать процесс дробления и измельчения, а также повысить эффективность последующих процессов обогащения. 

      К примеру, основной целью создания АСУ ОФ АО "Altyntau Kokshetau" являются повышение эффективности функционирования за счет оптимизации управления технологическими процессами на основе качественных измерений, физико-химических и математических моделей технологических процессов; применения современных средств и систем автоматизации; интеграции систем и контуров управления отдельными установками и технологическими процессами.

      В рамках создаваемой АСУ решены следующие задачи:

      разработаны контуры управления и регулирования параметров технологических процессов обогащения полиметаллических золотосодержащих руд, точек аналитического контроля и измерения физических характеристик исходного сырья, промежуточных и конечных продуктов технологических переделов;

      выполнена интеграция созданных на различных программных и технических платформах систем локального управления и регулирования, получаемых от различных поставщиков оборудования, в единую систему управления, основанную на многоуровневой распределенной вычислительной сети;

      выполнено эффективное автоматическое управление, обеспечивающее стабилизацию технологических процессов обогащения.

      Кросс–медиа эффекты

      Снижение энергоемкости производства. Повышение уровня автоматизации и культуры производства.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо. Объем (например, уровень детализации) и характер внедрения будет связан с характером, масштабом и сложностью установки, а также с ее эффективностью и диапазоном воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае

      Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются: улучшение экологических показателей, повышение энергоэффективности, дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

5.2. НДТ в области энерго- и ресурсосбережения

5.2.1. Применение частотно-регулируемого привода на различном оборудовании (конвейерное, вентиляционное, насосное и т. д.)

      Описание

      Оборудование, позволяющее снизить расход электроэнергии на собственные нужды, прямые и косвенные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. В настоящее время применение ЧРП является оптимальным для целей регулирования производительности конвейерного, вентиляционного и насосного оборудования, при использовании которого обеспечивается наиболее рациональное использование электрической энергии при ведении технологического процесса.

      Техническое описание

      Возможность решения экологических проблем за счет повышения энергоэффективности производства.

      На промышленных предприятиях большая доля потребления электрической энергии приходится на электрические двигатели, как привод различного технологического оборудования (конвейера, вентиляционное и насосное оборудование и т. д.). Достаточно часто такое оборудование требует регулирования, в качестве регулирующих аппаратов применяются шибера, задвижки и т. д. Внедрение частотных регуляторов (ЧРП) для приводов технологических механизмов. При этом требования к диапазону и точности регулирования скорости могут изменяться в широчайших пределах в зависимости от области применения электропривода. Применение регулируемого частотного электропривода позволяет решать поставленные задачи с большей эффективностью потребления электрической энергии, как следствие помогает сберегать электроэнергию устранением неоправданных ее затрат, которые имеют место при альтернативных методах регулирования в технологических процессах.

      Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов и снижения расходов электроэнергии в процессе производства.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      По экспертным оценкам в зависимости от режимов работы оборудования применение ЧРП позволяет снизить расход электроэнергии на насосных агрегатах, вентиляторах, конвейерах, дробилках от 20 до 40 %, обеспечить плавный пуск (снижение пусковых токов), повысить надежность и срок службы электродвигателей. Как показал анализ загрузки электродвигателей ряда оборудования АО "Altyntau Kokshetau", на которых установлены ЧРП, выполненный в 2018 году в период проведения энергоаудита, снижение нагрузки в отдельные месяцы достигает 15–40 %. Таким образом, при обоснованном использовании ЧРП снижение потребления электроэнергии отдельным технологическим оборудованием может составить 20–40 % в год.

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение энергоемкости производства. Повышение уровня автоматизации и культуры производства.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо. Объем (например, уровень детализации) и характер внедрения будут связаны с характером, масштабом и сложностью установки, а также с ее эффективностью и диапазоном воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

      Фактические данные позволяют говорить об экономии электроэнергии в зависимости от режима работы двигателя, в пределах 15–40 %. Дополнительно вопрос установки ЧРП должен индивидуально рассматриваться в каждом отдельном случае исходя из глубины регулирования технологического процесса, требований промышленной санитарии на рабочих местах (для вентиляторов приточно-вытяжной вентиляции).

      Применение ЧРП представляет собой одну из очевидных мер повышения энергоэффективности. Однако целесообразность таких мер должна рассматриваться в контексте всей системы, в которой используются двигатели; в противном случае существуют риски: потери потенциальных выгод от оптимизации способа эксплуатации и размера систем и, как следствие, от оптимизации потребностей в электроприводах; потерь энергии в результате применения приводов переменной скорости в неподходящем контексте.

      Наиболее эффективно использовать электродвигатели, оборудованные частотными преобразователями, интегрированные в системы АСУТП. Это, например, позволит обеспечивать включение и регулировку скорости вытяжки в зависимости от фактических выбросов. Так же это касается и регулирования производительности воздуходувок и насосных агрегатов. В среднем, применение таких способов регулирования может снижать потребление электроэнергии от 20 до 40 %.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае. Так например, применение двигателей с ЧРП целесообразно при резко переменной нагрузке в зависимости, например, от технологии, времени суток, количества людей в здании и др. Применение частотно-регулируемого электропривода вентиляторов позволяет снизить расход электроэнергии на перемещение воздуха вытяжными системами на 6– 26 %, приточными системами на 3–12 %, воздуходувками на 30-40 %, при этом срок окупаемости двигателей с ЧРП может составлять от 1 года до 5-7 лет.

      Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются: улучшение экологических показателей, повышение энергоэффективности, дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

5.2.2. Применение электродвигателей с высоким классом энергоэффективности

      Описание

      Оборудование, позволяющее снизить расход электроэнергии на собственные и производственные нужды, косвенные выбросы парниковых газов. В настоящее время применение современных электродвигателей с высоким классом энергоэффективности является оптимальным при модернизации существующего технологического и вспомогательного оборудования, при использовании которого обеспечивается наиболее эффективное потребление электрической энергии.

      Техническое описание

      Возможность решения экологических проблем за счет повышения энергоэффективности производства.

      Основным потребителем большинства промышленных предприятий являются различные электродвигатели. Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую. В процессе преобразования энергии часть ее теряется в виде тепла. Величина такой потери определяется энергетическими показателями двигателя. Применение электродвигателей с высоким классом эффективности позволяет существенно снизить потребление электрической энергии.

      Основным показателем энергоэффективности электродвигателя является КПД.

      h=Р2/Р1=1 – DР/Р1,

      где Р2 – полезная мощность на валу электродвигателя;

      Р1 – активная мощность, потребляемая электродвигателем из сети;

      DР – суммарные потери в электродвигателе.

      Соответственно, чем выше КПД, тем меньше потери и меньше энергии потребляет электродвигатель для выполнение той же работы.

     


      Рисунок 5.1. Сравнение обычного электродвигателя с энергоэффективным

      Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов и снижения расходов электроэнергии в процессе производства.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      По экспертным оценкам в зависимости от режимов работы оборудования применение электродвигателей с высоким классом эффективности позволяет снизить потребление электроэнергии электродвигателями от 1,5 до 5,0 %, повысить срок службы электродвигателей.

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение энергоемкости производства. Сокращение выбросов парниковых газов. Повышение срока службы электродвигателя

      Технические соображения, касающиеся применимости     

      Общеприменимо. Объем и характер внедрения будут связаны с программой модернизации предприятия и заменой выходящих из строя установленных на предприятии электродвигателей.

      Фактические данные позволяют говорить об экономии электроэнергии, в зависимости от режима работы двигателя, в пределах 1,5–5,0 %.

      Замена существующих электродвигателей энергоэффективными двигателями представляет собой одну из очевидных мер повышения энергоэффективности.

      Экономика

      Применение электродвигателей с высоким классом эффективности позволяет снизить расход электроэнергии на преобразование электрической энергии в механическую 1,5–5,0 %, при этом срок окупаемости таких электродвигателей может составлять от 1 года до 7 лет.

      Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются: повышение энергоэффективности, дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

5.2.3. Применение энергосберегающих осветительных приборов

      Описание

      Оборудование, позволяющее снизить расход электроэнергии на хозяйственные нужды, прямые и косвенные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. В настоящее время применение энергосберегающих осветительных приборов (светодиодных источников света) является оптимальным для целей наружного и внутреннего освещения.

      Техническое описание

      На промышленных предприятиях в хозяйственном потреблении электрической энергии, значительную часть потребления составляет системы наружного и внутреннего освещения. При этом данное потребление электрической энергии напрямую не влияет на энергетическую эффективности производственного цикла. Однако данное потребление учитывается при определении удельного потребления на единицу продукции.

      Применение энергосберегающих осветительных приборов (светодиодные) позволяет эффективно потреблять электрическую энергию в системах освещения, как следствие помогает сберегать электроэнергию устранением неоправданных ее затрат, которые имеют место при альтернативных источниках света.

      Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей за счет снижения расходов электроэнергии на нужды освещения.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      По экспертным оценкам и с учетом имеющегося опыта применения энергоэффективных осветительных приборов (светодиодных) снижение потребления электрической энергии снижается на 50–90 %, обеспечивается лучшая освещенность, увеличивается срок службы таких осветительных приборов, не оказывают негативного влияния на экологию, по сравнению с ранее применимыми дуговыми ртутными лампами.

      Данная техника применяется повсеместно, так в рамках энергосервисного контракта была произведена замена систем освещения промышленных цехов на эффективное светодиодное на АО "ТНК "Казхром", АО "ССГПО".

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение энергопотребления. Первоначально замена существующих осветительных приборов на энергоэффективные может способствовать образованию большого количества отходов, требующих специальной утилизации (замена ртутных ламп на светодиодные).

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо. Объем (например, уровень детализации) и характер внедрения будут связаны с особенностями предприятия, особых сложностей по внедрению данной техники не выявлено. Внедрение энергосберегающих осветительных приборов стоит рассматривать с учетом модернизации системы освещения в целом (зональность, автоматическое управление и т. д.).

      Фактические данные позволяют говорить об экономии электроэнергии, в пределах 50–90 %.

      Экономика

      Применение эффективных осветительных приборов позволяет снизить расход электроэнергии на освещение на 50–90 %, при этом срок окупаемости данной техники может составлять от 0,5 года до 5–7 лет.

      Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются: улучшение экологических показателей (не требуется утилизация); повышение энергоэффективности; дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат.

5.2.4. Применение устройств компенсации реактивной мощности, а также фильтро-компенсирующих устройств, для фильтрации высших гармоник и компенсации реактивной мощности в электрических сетях предприятий

      Описание

      Оборудование, позволяющее снизить потери электроэнергии в сетях предприятия и исключить негативное влияние высших гармоник на электропотребляющее оборудование. В настоящее время применение фильтро-компенсирующих установок или УКРМ является оптимальным для поддержания требуемых уровней напряжения в узлах электрической сети, снижения потерь с электрических сетей и исключения негативного воздействия высших гармоник на электропотребляющие устройства.

      Техническое описание

      Возможность решения вопросов надежности электроснабжения, как следствие уменьшение использования резервных источников электроснабжения и снижения воздействия на экологию.

      На промышленных предприятиях большую долю потребления электрической энергии приходится на асинхронные электродвигатели, как привод различного технологического оборудования. Асинхронные электродвигатели являются основным потребителем реактивной мощности. Без принятия мер по компенсации коэффициент мощности в сетях может составлять 0,5 – 0,7 о.е., законодательно установленные значения коэффициента мощности в электрических сетях предприятий установлен на уровне 0,89–0,93, в зависимости от класса напряжения.

      При применении на предприятиях большого количества цифровой техники (ЧРП, плавный пуск и т. д.) может способствовать появлению в электрических сетях высших гармоник, которые оказывают негативное влияние как на электропотребляющее оборудование, так и на сами электрические сети. Для исключения появления в электрических сетях высших гармоник применяются как отдельно фильтры гармоник, так и объединенные устройства по фильтрации гармоник и по компенсации реактивной мощности.

      Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов и снижения потерь электроэнергии в распределительных электрических сетях и оборудовании.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      По экспертным оценкам в зависимости от режимов работы технологического оборудования применение УКРМ позволяет снизить потери электрической энергии в сетях предприятия до 15 %, повысить надежность электроснабжения предприятия в целом и продлить срок службы электрораспределительного оборудования.

      Данная технология применима на большинстве промышленных предприятий различных отраслей. Подобный проект был реализован на различных промышленных площадках АО "Алюминий Казахстана".

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение потерь электрической энергии в сетях. Повышение надежности систем электроснабжения, повышение срока эксплуатации электропотребляющего оборудования.

      Технические соображения, касающиеся применимости     

      Общеприменимо. Объем (например, уровень детализации) и характер внедрения будут связаны с характером, масштабом и сложностью установки.

      Фактические данные позволяют говорить об экономии электроэнергии (за счет снижения уровня потерь) в зависимости от существующих уровней коэффициента мощности в электрических сетях предприятия от 0,1 до 1,5 % от общего объема потребления электрической энергии предприятиями.

      Применение УКРМ представляет собой одну из очевидных мер повышения энергоэффективности (снижения потерь в электрических сетях). Однако целесообразность таких мер должна рассматриваться с учетом всей системы электроснабжения.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае срок окупаемости применения УКРМ может составлять от 3 года до 10 лет.

      Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются: улучшение качества электроэнергии у электропотребителей, уменьшение уровня потерь в распределительных электрических сетях предприятий, повышение энергоэффективности.

5.2.5. Применение современных теплоизоляционных материалов на высокотемпературном оборудовании

      Описание

      На обогатительных предприятиях горно-металлургической отрасли часто используется тепловая энергия в виде пара, который транспортируется по паропроводам. Использование соответствующей изоляции для высокотемпературного оборудования (трубы для пара и горячей воды) позволяет существенно снизить тепловые потери.

      Техническое описание

      Теплоизоляция теплопроводов и паропроводов – актуальная задача для любого промышленного предприятия. Теплоизоляция трубопроводов с перегретым паром (паропроводов) относится к числу достаточно сложных операций, особенно при необходимости обеспечить необходимые эксплуатационные характеристики для поверхностей с высокими температурами – 200–250 °С. Монтаж изоляции нередко приходится вести без остановки действующего оборудования. Традиционные теплоизоляционные материалы, используемые для этой цели, имеют ряд существенных недостатков, которые значительно снижают эффективность их применения.

      Минеральная вата и шамотный кирпич "боятся" влаги и пара, при попадании которых ухудшают свои теплоизоляционные показатели в несколько раз. Под воздействием высоких температур в минеральной вате происходит процесс разрушения связующих (смолы на основе фенола и формальдегида). Это отражается на эксплуатационных характеристиках покрытия, не говоря уже об экологической составляющей. Традиционные утеплители нуждаются в защитном покрытии, при монтаже которого неизбежно возникает проблема качественной изоляции сложных поверхностей: стыков, запорной арматуры, что не только увеличивает стоимость производства работ, но и отражается на их качестве. Как правило, паропроводы, изолированные минеральной ватой, служат недолго и часто приходится частично или полностью заменять теплоизоляционное покрытие.

      Шамотный кирпич является не эффективным теплоизоляционным материалом. Коэффициент теплопроводности шамотного кирпича (=0,84+0,0006×t Вт/(м°С), = 0,99 Вт/(м°С) при температуре 250 °С) в 10 раз выше, чем у минеральной ваты (=0,05 + 0,0002×t Вт/(м°С), = 0,1 Вт/(м°С) при температуре 250 °С). При этом следует сказать, что для паропроводов следует применять минераловатные маты, полуцилиндры с плотностью не менее 150 кг/м3, так как они имеют более высокий межремонтный период. Нарушение изоляционного слоя паровых сетей, а также и покровного слоя изоляции приводит к увеличению тепловых потерь.

      Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов и снижения потерь тепла в процессе производства.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Замена неэффективной теплоизоляции, например, шамотного кирпича на минеральную вату или более энергоэффективную изоляцию позволит снизить тепловые потери паропроводов на 35 % и довести их до нормативных значений. Продукция зарубежных производителей для изоляции трубопроводов и оборудования представлена широкой номенклатурой волокнистых теплоизоляционных материалов фирм: "Rockwool" (Дания), "Сан-Гобэн Изовер" (Финляндия), "Partek", "Paroc" (Финляндия), "Izomat" (Словакия) (цилиндры, маты и плиты без покрытия или покрытые с одной стороны металлической сеткой, стеклорогожей, алюминиевой фольгой и т. д.). Применение современных изоляционных материалов позволит снизить потери в паропроводах минимум на 30–50 %, эксплуатационные расходы за счет увеличения межремонтного периода.

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение энергоемкости производства. Повышение уровня автоматизации и культуры производства.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Описанные выше компоненты, как правило, могут быть применены ко многим объектам, входящим в область действия настоящего документа. Объем (например, уровень детализации) и характер внедрения будут связаны с характером, масштабом и сложностью установки, а также с ее эффективностью и диапазоном воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

      Экономика

      Снижение тепловых потерь позволит производить дополнительное тепло без сжигания топлива, поэтому процесс является экономически и экологически целесообразным. Мероприятия по замене изоляции из шамотного кирпича на современную окупаются за 3–4 года, ремонт изоляции для участков трубопроводов без изоляции или с нарушенной изоляцией окупаются за 1-2 года.

      Движущая сила для осуществления

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются: улучшение экологических показателей, повышение энергоэффективности, дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

5.2.6. Рекуперация тепла из теплоты отходящего процесса

      Описание

      Повышение энергоэффективности и сокращение внешнего потребления топлива достигается за счет применения методов рекуперации тепла отходящих газов.

      Техническое описание

      Повышение энергоэффективности и сокращение внешнего потребления топлива достигается за счет применения методов рекуперации тепла отходящих газов. Горячий отходящий газ технологического процесса может также направляться в котел-утилизатор или установку испарительного охлаждения, где газ охлаждают с выработкой пара. Генерируемый пар может использоваться в технологическом процессе или при производстве тепловой или электрической энергии.

      Достигнутые экологические выгоды

      Переработка теплоты, выделяющейся при обогащении, и превращение ее в электричество, пар низкого давления для технологического и производственного отопления.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Снижение потребление топлива, для производства тепловой энергии.

      Применение котлов-утилизаторов находит свое применение на различных промышленных предприятий, так с целью увеличения КПД газотурбинной установки подобная технология установлена на АО "НК "Казхром".

      Кросс-медиа эффекты

      Не ожидаются.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Применяется на предприятиях с топливо сжигающими установками (печи, котлы, обжиговые машины).

      Экономика

      Так как требуется охлаждение газа, дополнительные затраты на восстановление энергии в основном связаны c инвестициями в котел-утилизатор и турбину для выработки электроэнергии.

      Экономически выгодно, но требует индивидуального подхода. Апробировано, нашло применение в странах ОЭСР.

      Движущая сила внедрения

      Повышение производительности, сокращение производственных затрат.

5.3. НДТ, направленные на обеспечение стабильности производственного процесса

5.3.1. Обеспечение стабильности процесса добычи руд

      Описание

      В современном горно-металлургическом комплексе все чаще возникает потребность в применении новых технологий и материалов, которые позволяют развивать добычу и переработку продукции с учетом требований к экологичности и экономичности производства.

      Современные технологии открытых и подземных горных работ должны основываться на принципах ресурсосбережения, природосбережения и малоотходности. Эти принципы взаимосвязаны, тесно переплетены и должны определять направленность технологии. Проблемы создания современных технологий на этих принципах носят комплексный характер и должны решаться совокупно как на уровне ведения горных работ, так и переработки полезных ископаемых.

      В данном разделе описаны общие методы, техники или их совокупность для обеспечения стабильности производственного процесса на горнодобывающих предприятиях..

      Техническое описание

      Современное состояние горнодобывающей отрасли характеризуется тенденцией к быстрому увеличению глубины горных работ, что приводит к увеличению себестоимости добычи полезных ископаемых и отрицательно влияет на окружающую среду и безопасность горных работ.

      К техникам, обеспечивающим стабильность производственного процесса на горнодобывающих предприятиях, относятся:производственный процесс добычи руд цветных металлов (включая драгоценные) открытым и подземным способом относятся:

      применение большегрузной высокопроизводительной горной техники;

      проведение горных выработок и применение систем отработки с использованием современного высокопроизводительного самоходного оборудования;

      применение современных, экологичных и износостойких материалов;

      применение различных видов и типов конвейерного и пневматического транспорта для перевозки горной массы (также указано в разделе 5.4.1.3).

      Достигнутые экологические выгоды

      Переход на высокопроизводительное оборудование большой единичной мощности положительно сказывается на экологической обстановке: снижается количество выбросов загрязняющих веществ и парниковых газов в атмосферный воздух, уменьшается образование отходов от использования крупногабаритных шин.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Техника производственного процесса добычи цветных руд открытым и подземным способом, в том числе при работе на глубоких горизонтах состоит в эффективном технологическом процессе добычи цветных руд открытым и подземным способом путем снятия ПСП, выбора способа и схемы вскрытия рудных тел, определения и применения оптимальной системы разработки и технологии вскрышных и добычных работ, транспортного обеспечения карьеров и шахт для эффективного направления потоков на обогатительные переделы (см. 3.1 и 3.2).

      Для современной техники, используемой на подземных и открытых горных работах, характерно применение высоких скоростей, наличие больших нагрузок, давлений и др. Постоянное изменение горно-геологических и горно-технических условий разработки полезных ископаемых, усложнение технических средств из-за многообразия и ответственности, возлагаемых на них функций, высокие нагрузки на забои, многозвенность и последовательность цепи работающего оборудования, когда выход из строя любого из элементов приводит к остановке всего комплекса, необходимость обеспечения для горнорабочих благоприятных эргономических условий труда предъявляют серьезные требования к качеству горной техники и оборудования.

      Однако в настоящее время по оценкам специалистов, оборудование и технологии, применяемые горнодобывающими компаниями СНГ, по своему технологическому уровню и производительности на 15–20 лет отстают от аналогов, используемых компаниями Канады, Великобритании, ЮАР и США. Такое отставание обусловлено как малоэффективными технологиями отработки и инженерной подготовки массива к отработке, так и техническими характеристиками применяемого оборудования [44].

      Представленная техника состоит в применении большегрузной карьерной техники для добычи и транспортировки горной массы в рудных карьерах. Происходит увеличение размеров ковшей экскаваторов, погрузчиков, пропорциональное увеличение грузоподъемности большегрузных автосамосвалов с сохранением оптимального соотношения количества ковшей для погрузки одного самосвала. Переход на большегрузную технику позволит уменьшить на 10 % удельные эксплуатационные затраты на экскавацию и транспортировку горной массы в карьерах по добыче руд цветных металлов, а также добиться уменьшения количества единиц технологического оборудования в карьере, снижения эмиссий в окружающую среду, снижения энергопотребления и потребления топлива в процессах экскавации и транспортировки горной массы в карьерах.

      Мировой рынок большегрузной техники представлен крупными производителями, к примеру: Komatsu, Caterpillar, Hitachi, Terex, Liebherr и БелАЗ.

      В целях снижения себестоимости транспортировки горной массы и транспортно-добывающего цикла в целом в условиях ТОО "Богатырь Комир" проводилось технико-экономическое сравнение применения карьерного самосвала БелАЗ 75600 грузоподъемностью 320 тонн с эксплуатируемым БелАЗом грузоподъемностью 220 тонн. Результаты испытаний показали следующее: производительность повысилась в 1,5 раза; себестоимость транспортировки снизилась на 20 %; удельный расход топлива уменьшился на 22 %. Погрузку карьерного самосвала осуществлял экскаватор Р&Н2800 с емкостью ковша 33 м3. Количество ковшей для полной загрузки - 6. Плечо транспортирования – 0,5 км. Объем выработки горной массы - до 10 тыс. м3 в сутки [45].

      Проведение горных выработок и применение систем отработки с использованием современного высокопроизводительного самоходного оборудования состоит в переходе на современную высокопроизводительную горную технику для бурения, крепления, добычных операций и транспортировки горной массы в подземных условиях отработки рудных месторождений. Обеспечивает значительное снижение доли постоянных затрат, безопасность, эргономику, комфортные условия работы для операторов и обслуживающего персонала, экономию энергоресурсов и материалов.

      Основные преимущества современного самоходного оборудования – улучшение безопасности и производительности, минимизация потерь и разубоживания руды, эргономика и комфортные условия. Эксплуатация установок очистного бурения с высоким уровнем автоматизации технологического процесса и позиционированием позволяет достичь беспрецедентно высокой производительности, точности и прямолинейности скважин. Передовые механизированные комплексы для установки анкеров, нанесения бетонных смесей обеспечивают оперативное крепление значительных площадей обнажений горных выработок, в большинстве случаев позволяют вытеснить тяжелые виды крепей и использование крепежного леса, деревянных затяжки и забутовки [46]. Машины для бурения восстающих вертикальных и наклонных скважин круглого сечения диаметром до 3000 мм длиной до 100 м в длину и под углом до 70 ° способны бурить по очень крепким породам и идеально подходят для сооружения рудоспусков, вентиляционных скважин, ходков и т. п. (без применения взрывных работ). ПДМ способны преодолевать большие уклоны и быстро перемещаться на существенные расстояния, обеспечивать высокую производительность с низкой удельной себестоимостью погрузки и транспортирования. ПДМ и буровые установки с электрическим приводом используют экологически чистую электрическую энергию и обеспечивают лучшие условия труда за счет отсутствия выхлопных газов, меньшего уровня вибраций и шума. Кроме того, снижаются требования к вентиляции выработок, происходит сокращение расходных материалов, таких как моторное масло и фильтры, увеличиваются интервалы между техническим обслуживанием [22].

      Одним их первых пользователей электрических ПДМ Sandvik стал рудник Кируна фирмы LKAB в северной Швеции, где добывают железную руду. Рудник решил перейти на электроприводные машины в конце 80-х всвязи с высокой производительностью, низкими общими издержками и минимальным воздействием на окружающую среду по сравнению с традиционными дизельными машинами. В 1985 году фирма LKAB впервые испытала на руднике Кируна электрическую ПДМ, – опытный образец Sandvik для модели Toro 500. С момента принятия решения о переходе на электрические машины LKAB Кируна последовательно заменяет парк своих дизельных погрузчиков. Сегодня на руднике работает 17 электрических и 3 дизельных ПДМ. Электрические ПДМ используются для погрузки добытой руды, перемещая в ковше в среднем 25 тонн.

      Два австралийских рудника ожидают поступление новых электрических погрузчиков Sandvik. В июле на медном руднике Нортпаркес в Новом Южном Уэльсе, было закончено 2000-часовое испытание новой модели погрузчика LH514E. Золотой рудник Риджуэй, также в Новом Южном Уэльсе, вводит этой осенью в эксплуатацию парк из пяти новых автоматизированных ПДМ LH514E. В планах новые проекты и на других рудниках.

      Использование износостойких, коррозионностойких, жаростойких, теплоизоляционных и других видов покрытий позволяет резко сократить потери металлов, расход ресурсов на их возмещение и даст возможность повысить качество, надежность и долговечность машин, оборудования и сооружений. Техника состоит в применении износостойких элементов и накладок на рабочие органы горного оборудования и обеспечивает дополнительную конструкционную прочность и износостойкость, а также повышает коэффициент технической готовности машин и оборудования. Применение буровых коронок и штанг из современных высокопрочных сплавов позволяет достичь высокой производительности и точности бурения, снижения себестоимости на 3–10 %.

      Кросс-медиа эффекты

      Экономия материалов. Потребность в дополнительных объемах энергоресурсов.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимость определяется конкретными горно-геологическими, горнотехническими и эксплуатационными условиями разрабатываемого месторождения и экономической целесообразностью. Представленные методы могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности.

      Экономика

      Использование большегрузной техники повышает эффективность ведения горных работ и оптимизирует затраты (за счет экономии топлива и затрат на техобслуживание), позволит снизить себестоимость продукции и стать более конкурентоспособными на рынке, повышает безопасность на технологических дорогах. Для примера эксперты компании ООО "Комек Машинери" сравнивали, сколько экономит машина, грузоподъемностью 40 тонн по сравнению с 20-тонником - 15 центов на тонне груза за счет экономии топлива, амортизации, человеко-часов и других факторов.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства. Снижение нагрузки на экосистемы (воздух, вода, почвенный покров). Экономическая эффективность открытых и подземных горных работ. Увеличение производительности.

5.3.2. Обеспечение стабильности процесса обогащения руд цветных металлов

5.3.2.1.Переработка богатой руды дроблением с последующим разделением, сортировкой по классам крупности товарной продукции

      Описание

      Переработка руды дроблением с последующим разделением, сортировкой по классам крупности.

      Техническое описание

      Подача материала из бункера производится двумя пластинчатыми питателями, имеющими по четыре скорости вращения полотна, что позволяет дозировать загрузку дробилок и конвейерных трактов. Во избежание забивок пересыпных устройств не дробленными и смерзшимися кусками на перегрузке материала с питателей на ленточный конвейер установлены камнеотделители с решетками. Конвейеры оборудованы металлоотделителями.

      Материал из бункера, по системе конвейеров одной из ниток, поступает на грохот, а после грохота верхний отсев, на дробилку. Продукты грохочения и дробления объединяются на проходящем под ними конвейере. В зависимости от установленных параметров по правым ниткам 1-й и 2-й очереди производится дробление. Для более качественного просеивания и отделения фракций разного размера кусков сырья в полые колосники грохотов подается пар. При подаче которого происходит прогрев и самоочищение от налипающего сырья. В зимнее время предусмотрена подача пара в корпус ротора дробилки во избежание напресовки сырья между наковальней и внутренней частью пластинчатой ленты дробящего транспортера, а также между корпусом дробилки и маховиками ротора, это способствует самоочищению от налипшего сырья.

      Достигнутые экологические выгоды

      Снижение выбросов пыли. Сокращение образования твердых отходов.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Снижение запыленности производственных помещений для улучшения общей экологической обстановки. Сортировка производительна, экономически выгодна в эксплуатации и экологически безопасна.

      Кросс-медиа эффекты

      Потребность в дополнительных объемах энергоресурсов.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо. Отсутствие разделения руд по сортам и типам руд при добыче и отгрузке ведет к нарушению технологического процесса и сверхнормативным потерям металлов с хвостами обогащения.

      Выбор методов предварительной обработки сырья зависит от типа оборудования, технологического процесса производства, а также от типа и размера частиц исходного сырья.

      Централизованная система аспирации воздуха может быть применима для новых установок, работающих с порошкообразными или пылевидными материалами, для ее реализации на существующих предприятиях потребуется их серьезная модернизация.

      Экономика

      Дополнительные затраты на инвестиции и техническое обслуживание. Данная техника не является новой. Схема дробления и сортировка рассчитывается в этапах проектирования.

      Движущая сила внедрения

      Техника закладывается на этапе проектирования.

5.3.2.2. Методы рудоподготовки

      Руды сортируются по сортам на сульфидные, окисленные и смешанные.

      Основная масса (80–85 %) цветных металлов в рудах представлена сульфидными минералами. Благородные металлы и примеси присутствуют в рудах главным образом в виде изоморфных примесей и тонкодисперсных включений в минералы основных и сопутствующих полезных компонентов, таких, как пирит, халькопирит, галенит, барит, молибден.

      Несульфидные минералы представлены окислами, силикатами, карбонатами, фосфатами и другими минералами в различном соотношении.

      Руды весьма разнообразны и изменчивы по химическому и минеральному составу, характеру вкрапленности и текстурно-структурным особенностям, степени окисленности, и как следствие изменчивы по обогатимости.

      В зависимости от соотношения сульфидных и окисленных минеральных форм основных металлов руды подразделяют на сульфидные, смешанные и окисленные. Если основные металлы в медных и медно-молибденовых рудах более чем на 90 %, а в полиметаллических - более чем на 80 % представлены сульфидными минералами, то руды считаются сульфидными. Если содержание сульфидных фракций основных металлов меньше 50 %, то – окисленными. При промежуточных содержаниях сульфидных форм основных металлов руды считаются смешанными. Основная масса (80–85 %) цветных металлов сосредоточена в сульфидных орудинениях, и сульфидные руды являются основным источником их производства.

      Сульфидные руды цветных металлов обогащаются флотационным методом, окисленные подлежат переработке гидрометаллургическим методом, а смешанные руды в зависимости от степени окисления необходимо флотировать при добавлении реагентов сульфитизаторов.

      Т. е. технология обогащения зависит от типа руд – флотация или выщелачивание.

      При добыче руды сортируют в основном на балансовые и забалансовые в зависимости от бортового содержания цветного металла по данным геологического опробования. Но не на всех рудниках идет оперативное опробование на степень окисленности сульфидов, в связи с чем на фабрику может быть отгружена окисленная руда, которую следует отправлять на участок кучного выщелачивания, а смешанные руды необходимо отгружать на фабрику отдельными партиями, чтобы использовать соответствующий режим обогащения (по реагентам, плотности пульпы и др.). При сортировке руд по типам и сортам необходимо предусмотреть буферные склады и бункера, в которые целесообразно складировать окисленные руды на территории рудника (шахты), сульфидные и смешанные на территории фабрики. Склады должны быть оборудованы питателями и погрузчиками со всеми нормами пылеподавления при транспортировке, складированию и отгрузке руды.

      При сортировке руд цветных металлов необходимо использовать НДТ в области оперативного определения вещественного состава добываемой руды, т. е. инновационные методы отбора проб и подготовки проб для экспресс-анализа. Рентгенофлуоресцентный анализатор или спектрометр – это прибор для исследования вещества с целью определения его элементного состава путем воздействия на него рентгеновского излучения. В качестве источника излучения в рентгенофлуоресцентных спектрометрах используются рентгеновские трубки. Рентгенофлуоресцентные спектрометры не требуют сложной пробоподготовки и широко используется при добыче руды, диагностике типа руды.

5.3.2.2.1 Использование мельниц самоизмельчения и полусамоизмельчения для руд цветных металлов с высокой крепостью

      Описание

      Сущность процесса рудного самоизмельчения заключается в том, что куски руды крупнее 75 мм (дробящие тела) измельчают в мельнице более мелкие зерна руды и сами измельчаются. На рудных МСИ отношение диаметра барабана к длине - D/L≥3, т. е. имеют большой диаметр (до 12,8 м) и сравнительно малую длину.

      Техническое описание

      МСИ применяют для мокрого рудного самоизмельчения руд цветных металлов вместо конусных дробилок для среднего и мелкого дробления, стержневых и шаровых мельниц, т. е. после крупного дробления руда измельчается до крупности флотационного обогащения.

      Самоизмельчение применяется для измельчения материалов крупностью от 250–500 мм до 0,3 мм и мельче. При этом в мельницу загружается вся исходная неклассифицированная руда после крупного дробления. В некоторых случаях в мельницу загружают небольшое число шаров диаметром 100–150 мм.

      Мельницы рудногалечные. Размеры рудногалечных мельниц выбирают на основе предварительных испытаний; эти размеры определяются производственной мощностью предприятия, крупностью питания и измельченного продукта, а также физико-механическими свойствами измельчаемого материала.

      Рудногалечные мельницы применяются на обогатительных фабриках, перерабатывающих золотосодержащие и полиметаллические руды. Для рудногалечного измельчения применяют мельницы с отношением длины барабана к его диаметру L:D = 1,5:1.

      Галю необходимой крупности получают путем грохочения руды в процессе ее дробления или из рудных мельниц.

      Рудногалечное измельчение осуществляется как в открытом, так и замкнутом циклах. Рудногалечные мельницы при тонком измельчении, как правило, работают в замкнутом цикле с гидроциклонами или спиральными классификаторами.

      Поскольку плотность гали ниже, чем стальных шаров, размеры рудногалечной мельницы должны быть больше, чем шаровой, при одинаковой потребляемой мощности.

      Основными преимуществами рудногалечного измельчения являются: хорошая избирательность, что повышает качественно-количественные показатели обогащения; полное или значительное сокращение расхода стальных шаров; простота и надежность эксплуатации мельниц; снижение себестоимости измельчения.

      В процессе самоизмельчения МСИ в качестве мелющего тела используется сама руда. В процессе полусамоизмельчения МПСИ дополнительно задействуются вспомогательные мелющие тела (обычно – стальные шары). Мельницы МСИ/МПСИ широко используются для измельчения руд цветных металлов. Линейка этих мельниц включает в себя модели различных размеров и мощностей:

      диаметром от 1,8 м до 12,8 м;

      мощностью до 28 МВт;

      с синхронным, асинхронным, кольцевым двигателем;

      с подшипниками качения или скольжения (гидродинамические или гидростатические).

      Преимущества МСИ:

      универсальность применения. Оптимально подходят как для сухого, так и для мокрого измельчения. МСИ являются оптимальным решением для мокрого измельчения, поскольку дробление и грохочение в некоторых случаях могут быть затруднены или вовсе невозможны. Доступен широкий выбор размеров мельниц. Благодаря широкому выбору размеров МСИ могут применяться для различных типов руд.

      МСИ могут выполнять процесс измельчения, равный по эффективности двум или трем стадиям дробления и грохочения, стержневой мельницы, а также полностью или частично заменяют шаровую мельницу, т.е. заменяют две стадии дробления и одну-две стадии измельчения, обеспечивая получение готового продукта для флотации (от 50 до 75 % класса -0,074 мм), при этом значительно упрощается технологическая схема фабрики;

      низкая стоимость капитальных и эксплуатационных затрат. Упрощение технологического процесса ведет к снижению капитальных и эксплуатационных затрат. Широкий выбор размеров мельниц и универсальность применения позволяют организовать процесс измельчения с МСИ при меньшем количестве линий, чем в традиционных системах. Это, в свою очередь, способствует снижению капитальных затрат и затрат на техническое обслуживание участка МСИ.

      резко снижается расход стали (шаров и стержней), а в большинстве случаев металлические дробящие тела полностью исключаются;

      для многих руд наблюдается снижение переизмельчения рудных и нерудных минералов;

      вследствие исключения металлических дробящих тел продукт самоизмельчения имеет меньшее содержание тонкодисперсного железа, что весьма важно при последующем обогащении;

      обеспечиваются более высокая степень раскрытия рудных минералов по сравнению с шаровым измельчением и повышение качества концентрата;

      эффективность благодаря автоматической работе. Автоматическая работа позволяет экономить электроэнергию, мелющую среду и снижает износ футеровки, одновременно увеличивая пропускную способность оборудования. Эффективный технологический процесс на базе программного обеспечения на всех этапах: от проектирования участка до ввода в эксплуатацию и оптимизации работы оборудования, чтобы обеспечить достижение ожидаемых результатов измельчения.

      Инновационный привод мельницы для увеличения мощности в два раза. Привод мельницы Qdx4TM является следующим шагом в развитии конструкции приводов мельниц, в которой для создания системы используются компоненты, соответствующие текущим производственным возможностям. Данное решение обеспечивает удвоенную приводную систему по сравнению со стандартными приводами с двумя ведущими шестернями. Технология безредукторного привода мельницы (GMD) дополнительно расширила области применения крупногабаритных МСИ и позволила произвести крупнейшую в мире мельницу ПСИ диаметром 42 дюйма при передаче мощности 28 МВт.

      Сокращается в два раза пылевынос, т. к. руда из цеха крупного дробления поступает на мокрое самоизмельчение.

      Недостатки процесса самоизмельчения: в некоторых случаях образуется избыточное число кусков "критической крупности", чтобы не снижалась производительность мельницы, необходимо выводить их из процесса, либо добавлять стальные шары для их разрушения; при изменении измельчаемости и крупности исходной руды меняется производительность МСИ; рыхлые окисленные руды с низкой крепостью не могут быть измельчены до нужной крупности; МСИ по сравнению с шаровыми имеют более низкую удельную производительность.

     


      Рисунок 5.2. Мельницы самоизмельчения

      Достигнутые экологические выгоды

      Снижение выбросов пыли.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные.

      Сокращаются выбросы пыли, т. к. руда из цеха крупного дробления поступает на мокрое самоизмельчение. К примеру, на предприятии ТОО "KAZ Minerals Aktogay" применяется двухстадиальное измельчение до крупности 80 % -0,180мм, первичное измельчение в шаровой МПСИ в открытом цикле с выделением рудной гали и последующей второй стадией измельчения в шаровых мельницах в замкнутом цикле с гидроциклонами (поверочная классификация).

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение капитальных и эксплуатационных затрат.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо.

      Экономика

      Дополнительные затраты на инвестиции и техническое обслуживание.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства, в части предотвращения/сокращения эмиссий в окружающую среду.

5.3.2.2.2 Схемы дробления с использованием измельчающих валков высокого давления (ИВВД)

      Описание

      ИВВД могут быть использованы для увеличения производительности и снижения крупности материала в схемах с само- и полусамоизмельчением, дроблением и шаровым измельчением.

      Техническое описание

      Полусамоизмельчение. Стандартный измельчительный цикл с использованием МПСИ включает конусную дробилку крупного дробления, грохот, мельницу МПСИ, шаровую мельницу и гидроциклон.

      Обычно в мельнице ПСМ производится не более 30 % готового класса и для того, чтобы получить это значение на уровне 90–94 %, необходим большой фронт шарового измельчения. Cхема с использованием для измельчения гали мельниц ПСМ (трудного крупного класса) в цикле с использованием конусной дробилки мелкого или среднего дробления и ИВВД позволяет увеличить производительности цикла на 30–50 % и снизить фронт шарового измельчения.

      Чтобы увеличить производительность по готовому классу, в схемах ПСИ возможен и другой вариант использования ИВВД. При этом следует использовать ИВВД как третью стадию дробления в ДСК, поставив во второй стадии дробления конусную дробилку. Это позволит увеличить производительность мельниц ПСИ по готовому классу и снизит количество шаровых мельниц в схеме.

      Данный вариант схемы можно осуществить, исключив вторую стадию дробления в конусной дробилке, поставив при этом перед ИВВД грохот. Также возможно совместить этот вариант со схемой доизмельчения гали в ИВВД, имея две стадии измельчения в ИВВД [30].

      Достигнутые экологические выгоды

      Снижение выбросов пыли.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Увеличение производительности схемы измельчения. При применении технологии ИВВД сокращаются прямые энергозатраты до 40 %. Сокращение расхода мелющих тел. Снижение эксплуатационных расходов и повышение стабильности цикла флотации / выщелачивания. Низкие вибрационные нагрузки на опоры, высокая экологическая безопасность, простота и удобство обслуживания.

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение капитальных и эксплуатационных затрат

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо.

      Экономика

      Дополнительные затраты на инвестиции и техническое обслуживание.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства, в части предотвращения/сокращения эмиссий в окружающую среду.

5.3.2.2.3 Использование грохотов с высокой удельной производительностью для тонкого сухого и мокрого грохочения с полиуретановыми панелями при классификации

      Описание

      Технический прогресс в конструктивных решениях современных грохотов, а также разработка износоустойчивых, незабивающихся сеток сделали применение тонкого грохочения в технологических схемах обогатительных фабрик экономически целесообразным. Тонкое грохочение в диапазоне от 10 мм до 38 мкм (400 меш), как правило, осуществляется с использованием высокочастотной, низкоамплитудной вибрации сетки по линейной (возвратно-поступательной) или эллиптической траекториям. Такие – сочетающие высокие производительность и эффективность разделения – типы грохотов являются предметом установки на обогатительных фабриках или замены морально и физически устаревших грохотов и др. классифицирующих руду аппаратов.

      Техническое описание

      Процесс тонкого мокрого грохочения может заканчиваться на относительно короткой длине сита. Таким образом, идеальной была бы машина с короткой, но широкой ситовой поверхностью. Поскольку с практической точки зрения данный дизайн неудобен, ряд производителей сконструировали грохоты с мультипитателями. Как показано на рисунке 5.3, грохот фактически состоит из двух или трех работающих параллельно коротких сит, достигая той же цели, что и один короткий, широкий грохот. Грохоты с мультипитателем превышают производительность обычных аналогичных машин с монопитателями на 50– 125 %.

     


      Рисунок 5.3. Схема грохота с мультипитателем

      Грохоты с мультипитателями предпочтительнее использовать, когда необходимо добиться качественного подрешетного продукта (высокая эффективность по подрешетному) с небольшим допустимым количеством тонкого в надрешетном материале. К примеру, компания Derrick Corporation развила эту концепцию, представив на рынок мультидечный грохот. Данный грохот фактически состоит из пяти ситовых поверхностей, установленных параллельно, одна над другой.

      Компания Derrick производит восьмидечный вибрационный грохот, который) по своей производительности в 2–3 раза превосходит пятидечный грохот. 

      Все восемь дек функционируют параллельно, что в сочетании с увеличенной на 30–35 % рабочей шириной просеивания обеспечивает существенное повышение производительности при умеренной занимаемой площади. Позиционируется как эффективное решение, в том числе для предприятий с нехваткой свободного места.

      Дополнительно на грохот устанавливается система орошения для смывания подрешетного продукта сквозь отверстия. Все рамы грохота покрыты устойчивым к износу уретаном. Грохот комплектуется двумя желобами для надрешетного и одним для подрешетного продукта, что устраняет необходимость в использовании объемного бункера и, следовательно, уменьшает габариты установки.

      Применение предприятиями аналогичных грохотов позволяет увеличить производительность и эффективность через оптимизацию циклов грохочения, а не за счет наращивания количества отдельных установок. Подобный подход обеспечивает сдерживание роста капитальных расходов, экономию на занимаемой оборудованием площади.

      Также для примера: компания Metso выпустила новый грохот для ультратонкого рассева, рассчитанный на грохочение в мокром режиме материала крупностью до 50 мкм. Установка оснащена десятью деками и может использоваться в циклах измельчения как замена гидроциклонам.

      Вибрационный грохот, оснащенный специальными датчиками, позволяет собирать и анализировать данные по функционированию и производительности оборудования.

      Просеивающие поверхности

      Разработка полиуретановых (ПУ) сит с высоким показателем по живому сечению, износоустойчивых, с длительным сроком службы, является, возможно, наиболее значительным достижением в технологии тонкого мокрого грохочения.

      К примеру, компания Haver & Boecker представила новые просеивающие поверхности Ty-Max. Они выполнены из полиуретана и предназначены для классификации как в мокром, так и сухом режиме. 

      Ситовые ПУ панели с минимальным размером ячейки в 100 мкм (140 меш) и живым сечением, сопоставимым с плетеными стальными сеткам характеризуются показателями увеличенного срока службы тонких ПУ панелей в 10–20 раз. Кроме того, ПУ панели гораздо менее склонны к забиванию. До появления тонких ПУ панелей разработчики предпочитали избегать применения тонких грохотов – из-за высоких эксплуатационных затрат на замену тонких стальных сит. С возможностью использования износостойких ПУ панелей технологические решения по применению процесса тонкого грохочения из непрактичных становится экономически целесообразными и даже выгодным.

      Достигнутые экологические выгоды

      Снижение выбросов загрязняющих веществ и улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Большая эффективность разделения по крупности, снижение затрат на измельчение за счет применения грохотов, уменьшение объема измельчительного оборудования, оптимальный расход питания при достижении заданных свойств.

      Выгоды от эксплуатации грохотов будут выражаться в повышенной технической готовности, эффективности, сокращении количества простоев, расходов на техническое обслуживание и т. п.

      Полиуретановые сита для рассева различных материалов, в том числе руд золота и цветных металлов отличаются системой просеивания, которая состоит из трех основных компонентов:

      1) просеивающих панелей: эффективность классификации обеспечивается благодаря эластичности, гибкости и высоким показателям живого сечения (эластичность панелей позволяет им совершать волнообразные движения во время вибрации грохота, что разрыхляет материал, увеличивает скорость прохождения материала сквозь ячейки, не позволяет зернам забивать ячейки);

      2) крепежных планок: могут быть установлены на деку любой конструкции; позволяют трансформировать любую деку в эластичную просеивающую систему; нет необходимости в изменении конструкции деки;

      3) боковые футеровочные балки: защищают стенки грохота от абразивного износа, выполняют задачу фиксации просеивающих панелей по краям при помощи полиуретановых штырей (для наклонных дек).

      В целом замена просеивающих поверхностей на более оптимальные и эффективные – один из первоочередных способов решения тех или иных производственных проблем, связанных с рудоподготовкой.

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение капитальных и эксплуатационных затрат. Технический прогресс в конструктивных решениях современных грохотов, а также разработка износоустойчивых, незабивающихся тонких, вплоть до 100 мкм (140 меш) ПУ сеток сделали применение тонкого грохочения в технологических схемах обогатительных фабрик экономически целесообразным. Эти преимущества истинного разделения материала по геометрическому размеру достигаются на высокопроизводительных грохотах, оборудованных незабивающимися ПУ панелями с длительным сроком службы.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо.

      Экономика

      Дополнительные затраты на инвестиции и техническое обслуживание.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства, в части предотвращения/сокращения эмиссий в окружающую среду.

5.3.2.2.4 Использование вертикальных мельниц в зависимости от технологии переработки, требующей сверхтонкого измельчения

      Описание

      В связи с постепенным истощением существующих запасов богатого легкообогатимого минерального сырья, в котором ценные компоненты находятся в легкоизвлекаемой форме, возникает необходимость вовлечения в переработку новых месторождений с более упорными типами сырья, в которых извлекаемые компоненты тонко вкраплены в пустую породу. К данному виду сырья можно отнести различные упорные золотосодержащие, полиметаллические сульфидные и окисленные руды и концентраты, техногенные отвалы. Для эффективной переработки таких продуктов требуется разрушение плотной структуры вмещающих пород с целью высвобождения или вскрытия ценного компонента, легкоизвлекаемого при последующей переработке общепринятыми методами обогащения или металлургии.

      Тонкая вкрапленность извлекаемого компонента (порядка одного микрометра) зачастую не позволяет произвести его вскрытие при стандартном измельчении в шаровых мельницах, что требует применения новых современных методов ультратонкого измельчения. Область применения ультратонкого измельчения в горноперерабатывающей промышленности довольно широка. Применение его на стадии гравитационного и флотационного обогащения позволяет повысить качество концентратов и извлечение металлов. В гидрометаллургических процессах ультратонкое измельчение может использоваться непосредственно перед стадией агитационного выщелачивания. При таком исполнении достигается существенный прирост извлечения металлов и значительное сокращение продолжительности выщелачивания за счет практически полного вскрытия ценных компонентов и увеличения площади свободной поверхности растворяемого компонента.

      Техническое описание

      При механическом разрушении структуры минералов наблюдается сильная механохимическая активация материала (изменение его химических и физических свойств). Данное явление может оказывать двоякое воздействие на эффективность последующих операций переработки. Наиболее благоприятным является применение ультратонкого измельчения с последующей окислительной технологией, что позволяет значительно снизить основные параметры процесса (температуру, давление, продолжительность). Это приводит к сокращению капитальных и эксплуатационных затрат на стадии разложения. В перспективе данное сочетание процессов может заменить многие высокозатратные пирометаллургические технологии получения цветных металлов, такие как обжиг и плавка.

      Долгое время сдерживающим фактором развития технологий сверхтонкого измельчения являлось отсутствие надежного, экономичного и высокопроизводительного оборудования для осуществления процесса. Использование обычных шаровых мельниц для тонкого измельчения за счет их низкого удельного энергопотребления, а, следовательно, низкой пропускной способности и невозможности эффективной передачи энергии от шаров к измельчаемому материалу технологически и экономически невыгодно. Применение их для получения частиц размером менее 20 микрон приводит к экспоненциальному возрастанию затрат по мере уменьшения размера частиц получаемого продукта.

      Поиски эффективных способов тонкого измельчения привели к разработке современных мельниц тонкого измельчения, в частности вертикальных и горизонтальных бисерных мельниц (рисунок 5.4). Ранее данные мельницы применялись главным образом для измельчения пигментов в лакокрасочной промышленности. Все они оборудованы стационарными камерами помола, в них применяются мелющие тела небольшого размера (бисер), а также установленные внутри мельниц мешалки, вращающиеся на большой скорости. Принцип действия бисерных мельниц основан на высокоэффективном перемешивании, в результате чего энергия передается небольшим мелющим телам с образованием множества сжатых и быстро вращающихся слоев измельчаемого материала, генерирующих силы сжатия и скручивания.

     


      Рисунок 5.4. Бисерная вертикальная мельница

      Данные мельницы отличаются высокой пропускной способностью и высоким коэффициентом преобразования энергии, если они используются для тонкого и ультратонкого измельчения. Сравнительный анализ бисерной и традиционной шаровой мельницы показал, что использование бисерной мельницы для измельчения материала до крупности порядка 10 мкм позволяет более чем на 75 % снизить уровень электропотребления и почти в 300 раз снизить продолжительность измельчения по сравнению с шаровой мельницей. Высокая удельная производительность бисерных мельниц является решающим фактором для выбора данной технологии измельчения.

      Бисерные мельницы имеют много требующих регулирования параметров, поскольку в таких мельницах частицы мелющей среды полностью перемешиваются с высококонцентрированной минеральной пульпой в условиях значительного энергопотребления. Для получения нужного конечного продукта необходима оптимизация технологических параметров, что позволит достичь минимального энергопотребления и максимальной производительности мельницы.

      Размеры частиц мелющей среды – самый важный параметр процесса бисерного измельчения. Мелющая среда должна быть достаточно крупнозернистой, чтобы обеспечить разбивание самых крупных частиц в подаваемом материале. Если размеры частиц мелющей среды будут слишком малы по сравнению с размерами части подаваемого материала, то данная часть останется неизмельченной. В то же время увеличение крупности измельчающей среды приводит к снижению производительности мельницы и увеличению ее энергопотребления. Очевидно, что выбор мелющей среды с оптимальным размером частиц оказывает положительное значение на все главные параметры работы мельницы. Практика показывает, что размер частиц мелющей среды в бисерной мельнице должен быть в 20–30 раз больше, чем крупность подаваемого продукта. На процесс измельчения также огромное влияние оказывает материал, из которого изготовлена мелющая среда. В качестве материалов, отвечающих всем требованиям, предъявляемым к качеству измельчающей среды, можно отнести керамику и цирконий.

      Так как в основе работы бисерной мельницы лежит центробежная сила, посредством которой энергия передается мелющей среде для измельчения ею подаваемых частиц, то скорость вращения мешалки оказывает большое значение на производительность мельницы. Исследованиями установлено, что интенсивность измельчения пропорциональна квадрату скорости вращения мешалки. Таким образом, чем выше скорость вращения, тем меньше время измельчения, необходимое для получения требуемого продукта.

      Отличительной особенностью бисерных мельниц является высокая загрузка мелющей среды (до 85 % от объема мельницы). При этом с увеличением загрузки бисера происходит снижение энергопотребления мельницы на тонну материала. Уровень загрузки мелющей среды находится практически в прямой зависимости от передаваемой мощности мельницы, что часто используется для расчетов объема мелющей среды при заданном значении энергии.

      Оптимальная плотность подаваемой в бисерную мельницу пульпы обычно варьируется между 40 и 60 % по массе. Поддержание плотности пульпы на оптимальном уровне очень важно, поскольку бисерные мельницы часто имеют ограниченный объем потока. Таким образом, чтобы повысить энергоэффективность и достичь стабильной работы мельницы, следует избегать попадания излишнего количества воды в поток, подаваемый в мельницу. С точки зрения технологических параметров, плотность пульпы определяет объемный расход измельчаемого материала, а также оказывает значительное влияние на реологические свойства пульпы, которые в процессе бисерного измельчения воздействуют на крупность измельчения, размер частиц и скорость мельницы.

      Перспективным является применение технологии бисерного измельчения для так называемого "грубого помола", при использовании данной технологии в открытой схеме фабрики для вторичного измельчения и доизмельчения.

      Исследования различных типов упорного минерального сырья показали перспективность технологии ультратонкого измельчения концентратов и руд. Так, например, значительно повышается эффективность перечистных операций флотации для вкрапленных полиметаллических руд, повышается уровень извлечения золота при цианировании упорных сульфидных концентратов, расширяется область применения центробежных методов обогащения, значительно снижается энергопотребление при классическом измельчении руд до 40–74 мкм.

      Таким образом, переход минерального сырья на уровень микрометров и нанометров расширяет области эффективного применения процессов обогащения и гидрометаллургии. Это позволяет вовлечь в эксплуатацию труднообогатимые руды, переработка которых ранее считалась малоперспективной и экономически нецелесообразной. Новые свойства такого сырья позволяют повысить уровень извлечения ценных металлов. Комбинированные гидрометаллургические технологии с применением ультратонкого измельчения в определенных случаях являются более рентабельной альтернативой традиционным окислительным процессам (обжиг, автоклавное и бактериальное окисление).

      Достигнутые экологические выгоды

      Применение вертикальных мельниц, значительно уменьшают вредное воздействие обогатительного предприятия на окружающую среду.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Мельницы позволяют не только снизить эксплуатационные расходы, но и сократить выбросы углерода. Снижение энергопотребления.

      Кросс-медиа эффекты

      Повышение эффективности перечистных операций флотации.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо.

      Экономика

      Данная техника не является новой. Схема и технология рассчитывается в этапах проектирования. Стоимость, затраты, экономика рассчитываются при проектных работах и закладываются в эксплуатационные параметры предприятия.

      Движущая сила внедрения

      Снижение эксплуатационных затрат, повышение эффективности измельчения и качества выпускаемой продукции.

5.3.2.3. Методы при процессе флотации

5.3.2.1. Использование больше-объемных флотомашин с камерами чанового типа

      Описание

      Вовлечение в переработку все более бедных руд заставляет горно-обогатительные предприятия для сохранения выпуска товарной продукции значительно увеличивать объемы переработки.

      Это, в свою очередь, создает потребность в технологическом оборудовании с высокой единичной производительностью, достигаемой увеличением габаритных размеров.

      Дальнейшее увеличение габаритов традиционных флотационных машин потребовало применения более прочных и дорогостоящих материалов для предотвращения деформаций конструктивных элементов под действием значительных гидравлических нагрузок. Решением этой задачи стало создание флотационных машин нового типа, имеющих более эффективную конструкцию, что позволило изготавливать флотационные камеры значительного единичного объема.

      По конструкции аэрационных узлов флотомашин фирмы производители не проводят новые разработки, а решают эту проблему путем масштабного увеличения элементов старых конструкций.

      Техническое описание.

      Гидродинамика в крупногабаритных аппаратах должна кардинально отличаться от малообъемных. Например, в малообъемных камерах аэрационный узел, создающий доминирующие верхние циркуляционные потоки в камере флотомашины, работает удовлетворительно. В то же время опыт работы большинства предприятий показывает, что при масштабном увеличении для крупногабаритных флотомашин данная конструкция не удовлетворяет требованиям современного производства. Связано это с тем, что верхние циркуляционные потоки, создаваемые при вращении ротора, образуют воронку внутри камеры и провоцируют вращение пульпы в верхней ее части. Это приводит к частичному разрушению пенного слоя и нарушению пеносъема. Другой негативной стороной является запесочивание нижней части камеры из-за плохого перемешивания в этой зоне, что может приводить к частым остановкам линии флотации для размывания камер. Также негативным фактором крупногабаритного оборудования на основе этого аэрационного узла является нарушение режима диспергации при незначительных отклонениях технологических параметров, и, как следствие, небольшой диапазон по регулированию расхода флотационного воздуха. При незначительном увеличении подачи воздуха во флотомашину диспергация его почти полностью прекращается, а при уменьшении происходит быстрое осаждение твердой фракции пульпы, что делает невозможным прохождение пульпы через камеру. Кроме того, отсутствие разряжения на выходе воздуха из ротора приводит к быстрому зарастанию сечения вала и прекращению поступления воздуха в камеру флотомашины. Управление таким процессом сводится к постоянному устранению аварийных ситуаций, а автоматизация управления этим процессом служит только для регистрации постоянных нарушений.

      Еще одним примером может служить конструкция аэрационного узла, имеющая только активное нижнее перемешивание. Это более удачная конструкция, прекрасно работающая на камерах малого и среднего размеров, так как удовлетворяет многим требованиям: хорошее перемешивание в нижней части камеры, легкий пуск после останова, хорошая диспергация воздуха, большой диапазон регулирования. Однако при масштабном увеличении размеров, то есть в условиях большой высоты камеры, отсутствие верхних циркуляционных (восходящих) потоков делает извлечение крупных фракций весьма затруднительным, требуются повышенные расходы пенообразователя. Отсутствие верхних циркуляционных (восходящих) потоков приводит также к критическому повышению плотности в нижней зоне камеры, повышенному потреблению электроэнергии и износу элементов конструкции аэрационного узла.

      Эти недостатки наглядно иллюстрируют традиционный подход к выпуску крупногабаритного технологического оборудования.

      Применительно к флотационному оборудованию можно сказать, что современная большеобъемная флотационная машина должна удовлетворять нескольким основным требованиям:

      хорошее перемешивание в нижней зоне камеры, не допускающее запесочивания и короткозамкнутых потоков пульпы, (проходящих сквозным потоком через флотокамеру, без захода в аэрационный узел);

      эффективный контакт минеральных частиц и пузырьков воздуха;

      хорошая диспергация и распределение пузырьков воздуха по объему камеры при широких диапазонах регулировки расхода воздуха;

      наличие восходящих потоков в средней зоне камеры, способствующих флотации гидрофобных частиц крупных фракций и не допускающих образования критической плотности в нижней зоне;

      наличие спокойной верхней зоны камеры, не допускающей разрушение пенного слоя, чем обеспечивается стабильный пеносъем;

      обеспечение устойчивой разгрузки и транспортировки пенного продукта;

      легкий запуск под нагрузкой после останова;

      обеспечение низкого расхода электроэнергии, низкого механического износа компонентов и высокой их надежности.

      На примере компании Metso показан путь конструктивного развития большеобъемных флотомашин.

      Понимая все аспекты функционирования большеобъемных флотомашин, а также бесперспективность дальнейшего экстенсивного развития аэрационных узлов имеющихся конструкций, компания Metso Minerals (Svedala) в ноябре 1994 г. приступила к созданию, и с 1997 г. начала продажи флотомашин RCS™ (Reactor Cell System, "Система реакторной камеры") на основе аэрационного узла DV™ (Deep Vane, "Глубокая лопасть").

      Конструкция аэрационного узла DV™ является одной из самых современных разработок и была спроектирована специально для работы в большеобъемных флотационных машинах. При разработке были учтены все вышеизложенные требования, а также недостатки, свойственные некоторым другим конструкциям.

      Флотомашина RCS™, наряду со всеми преимуществами чановых флотационных камер, также оборудована аэрационным узлом с уникальными характеристиками, что позволяет получить идеальные условия для эффективной работы в любой операции: основной, перечистной или контрольной.

      Для изготовления флотационных машин применяются современные материалы, обеспечивающие долговечную и надежную работу. Флотомашины адаптированы для применения самого современного оборудования контроля и управления.

      Для современных обогатительных фабрик предлагается широкий диапазон типоразмеров флотомашин объемом от 5 до 200 м3, ведутся работы по дальнейшему увеличению единичного объема камеры.

      Камера флотационной машины RCS™ представляет собой цилиндрический чан, который имеет низко расположенные патрубки подачи и разгрузки пульпы, что позволяет избегать образования короткозамкнутых потоков пульпы. Благодаря особенностям аэрационного узла гуммировка необходима только в центральной части чана флотомашины. Конструкция флотационной камеры обеспечивает несущие функции, надежно удерживая аэрационный узел и его привод, а, также является опорой для площадки техобслуживания и элементов технологического прохода, который установлен вдоль каскада флотомашин.

      Флотационная камера имеет два внутренних пересечных пенных желоба, каждый желоб обеспечивает сбор пенного продукта с двух сторон. Оба пенных желоба имеют разгрузку на одну сторону флотационной машины.

      Пересечные пенные желоба в отличие от кольцевого пенного желоба обеспечивают более эффективный сбор и разгрузку пенного продукта за счет меньшей длины и большего уклона при том же периметре пеносъема. Также при использовании пересечного желоба не происходит деформации пенного слоя при его движении по поверхности к желобу, как в случае кольцевого пенного желоба, что предотвращает частичное разрушение пенного слоя.

      На флотомашинах RCS™ применяется традиционная конструкция приемных и разгрузочных /промежуточных карманов.

      Разгрузочный карман флотомашины оборудован клапанами Дарт, обеспечивающими регулирование уровня пульпы во флотомашине. Клапаны Дарт обеспечивают более точную регулировку уровня пульпы во флотомашине, а также являются более надежными в эксплуатации по сравнению со шланговыми пережимными клапанами.

      Применяемый на флотомашинах RCS™ аэрационный узел DV™ состоит из ротора, смонтированного на полом валу, и статора, закрепленного на несущей трубе. Ротор имеет уникальную компоновку вертикальных лопастей с нижними гранями специальной формы и диспергационную полку. Через полый вал флотационный воздух подается во вращающийся ротор, через вертикальные отверстия ротора воздух выходит в пульпу, при этом происходит его диспергация о неподвижные лопатки статора.

      Конструкция аэрационного узла обеспечивает мощную радиальную циркуляцию пульпы к стенкам камеры и сильные обратные потоки к нижней стороне ротора, что позволяет избежать запесочивания флотомашины. Вертикальные лопатки статора направляют эти потоки в радиальном направлении и полностью устраняют вращение пульпы в камере.

      К особенностям аэрационного узла DV™ следует отнести наличие верхней циркуляции, которая помимо дополнительного выноса минерализованных пузырьков, позволяет поддерживать оптимальное распределение твердого по объему флотационной камеры за счет частичного разбавления пульпы в нижней части камеры с высокой плотностью менее плотными верхними слоями и не допускать, тем самым, критического увеличения плотности у дна. Также профиль ротора позволяет минимизировать потребление энергии.

      Таким образом, аэрационный узел во флотационной машине RCS™ обеспечивает образование трех основных зон:

      нижняя зона, в которой за счет очень активного перемешивания обеспечивается равномерное распределение твердого, а также создаются условия для многократного контакта минеральной частицы и пузыря воздуха, что предопределяет равные возможности перехода в пенный продукт всех имеющихся классов крупности;

      верхняя зона со значительно меньшей турбулентностью, для предотвращения отрыва крупных частиц от пузырьков воздуха;

      неподвижная поверхность пульпы в камере, что обеспечивает спокойную разгрузку пенного продукта в желоба и минимизирует вероятность повторного попадания минеральных частиц из пенного слоя в пульпу.

      Аэрационный механизм спроектирован таким образом, чтобы свести к минимуму образование локальных зон с высокой турбулентностью в роторе и статоре, что значительно снижает износ элементов конструкции.

      Все компоненты аэрационного механизма DV™ закреплены на верхней раме. Такая конструкция позволяет производить одновременный демонтаж всего аэрационного узла (ротора и статора) и значительно упрощает текущий ремонт и обслуживание.

      Вращение ротора осуществляется при помощи редукторного или клиноременного привода, смонтированного на одной раме с трехфазным асинхронным электродвигателем, шкивов, клиновых ремней и защитного кожуха ременной передачи.

      Для флотационных камер объемом до 70 м3 обычно применяется клиноременный привод. Для более крупных камер стандартным является редукторный привод, однако, по специальному заказу эти машины могут также оснащаться клиноременным приводом.

      Защита от износа элементов флотомашины RCS™. Для защиты элементов флотомашины от абразивного воздействия пульпы применяется гуммировка. Обычно требуется гуммировать днище флотационной камеры, загрузочный карман, промежуточный и разгрузочный карманы, а также внутреннюю часть пенного желоба.

      Материалы защиты от износа аэрационного узла применяется цельнолитое полиуретановое покрытие или покрытие из износостойких эластомеров.

      Компоновка флотомашин RCS™. Из индивидуальных флотационных машин RCS™ формируются каскады, путем соединения флотационных камер между собой при помощи промежуточных патрубков, каскады при помощи фланцев разгрузочного (промежуточного) карманов объединяются во флотационные нитки.

      Основным достоинствами флотомашины RCS™, производства Metso Minerals являются:

      модульная конструкция флотомашины значительно упрощает транспортировку и монтаж;

      конструкция пересечных пенных желобов "перекрестного потока" обеспечивает оптимальный режим пеносъема и транспортировки пенного продукта;

      клапана Дарт обеспечивают более точное и надежное управление уровнем пульпы в камере.

      Аэрационный узел конструкции DV™ обеспечивает:

      низкий износ элементов узла за счет оптимального профиля и использования для изготовления специальных износостойких материалов; эффективную диспергацию воздуха и равномерное распределение пузырьков по объему камеры; эффективный режим формирования взвеси минеральных частиц, не допуская запесочивания флотационной камеры;

      максимальное количество столкновений пузырьков с минеральными частицами;

      эффективное удаление песков из флотационной камеры при запуске после останова;

      наличие верхней циркуляции, препятствующее критическому повышению плотности в нижней части флотомашины, что способствует снижению потребления электроэнергии приводом; простое техническое обслуживание за счет единого узла ротор-статор с верхним креплением, обеспечивающего одновременный демонтаж обоих компонентов даже без остановки технологического процесса.

      Достигнутые экологические выгоды

      Высокая эффективность разделения. Снижение выбросов загрязняющих веществ и улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные.

      Получение максимальных технологических показателей, минимальные энергетические затраты, простота регулировки и эксплуатации. Высокая пропускная способность.

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение капитальных и эксплуатационных затрат.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо.

      Экономика

      Дополнительные затраты на инвестиции и техническое обслуживание.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства, в части предотвращения/сокращения эмиссий в окружающую среду.

5.3.2.3.2. Использование колонных флотомашин

      Описание

      Колонные флотомашины состоят из высокого чана, в котором происходит расслоение пены и пульпы, системы аэрации, системы регулирования уровня пульпы, системы промывочной воды, разгрузочной барометрической трубы и комплекта управляющих КИП, помимо соединений трубопроводов для питания, концентрата и хвостов. Типовая флотомашина колонного типа изображена на рисунке 5.5.

     


      Рисунок 5.5. Общий вид колонных флотомашин

      Техническое описание

      В верхнюю треть колонной флотомашины подают пульпу, а в нижнюю секцию с большой скоростью подается воздух. Затем пульпа течет вниз и сталкивается с поднимающимися воздушными пузырьками. Подобный противоток способствует задержанию частиц в пульпе. Кроме того, энергичная подача воздуха обеспечивает образование небольших пузырьков и способствует их контакту с рудой, что приводит к сбору гидрофобных частиц.

      Нагруженные пузырьки поднимаются и образуют толстый пенный слой в верхней части колонной флотомашины. Этому способствует ее форма - диаметр флотомашины меньше ее высоты. Непосредственно над верхней частью колонной флотомашины система аккуратно распределяет воду над пеной, в результате чего большая часть уносимого гидрофильного материала смывается обратно в пульпу. Толщина пены и подобный процесс промывки обеспечивают лучшее обогащение руды в пене, улучшая качество обогащения и извлечения. Пена, богатая гидрофобным материалом, разгружается в желоба. При основной флотации эта пена соответствует черновому концентрату. Гидрофильные частицы стекают вниз и покидают колонную флотомашину через барометрическую трубу, включающую систему регулирования уровня. Эти частицы являются сгущенными хвостам.

      Колонные флотомашины подходят для руд с размером частиц менее 150 мкм. Частицы большего размера обычно слишком тяжелы для того, чтобы их можно было поддерживать во взвешенном состоянии. 

      Физически, колонная флотация управляется путем регулирования уровня пульпы/пены, расхода и давления воздуха, расхода промывочной воды. Помимо этих аспектов также возможно изменение реагентного режима для достижения желаемых характеристик. Правильное сочетание всех этих факторов для конкретной руды обеспечивает оптимальное обогащение минерального сырья.

      Поскольку колонные флотомашины не имеют систему механической агитации, они отличаются оптимальным энергопотреблением. Благодаря этому флотомашины колонного типа хорошо подходят для переработки рудной мелочи с целью получения пены, богатой гидрофобным материалом. 

      Система аэрации является наиболее важной частью колонной флотомашины. Для достижения наилучшей работы флотомашины следует соблюдать следующие условия:

      стабильный расход воздуха для руды и флотомашины;

      небольшой размер пузырьков;

      хорошее распределение воздуха по всей колонной флотационной машине.

      Последние разработки колонных флотомашин представляют собой передовую систему распределения воздуха и помогает достичь наилучших характеристик флотации. Эта система безопасна, стабильна, надежна, проста в обслуживании и не требует остановки колонной флотомашины для осмотра или техобслуживания. Существует два типа системы SonicSparger: SonicSparger Vent и SonicSparger Jet. Для модернизации существующих колонных флотомашины с целью улучшения результатов флотации могут использоваться оба типа системы.

      Колонные флотомашины используются главным образом на этапах перечистки благодаря своей способности производить пену высокого качества с тонким материалом. Наиболее распространенная схема включает в себя основную флотацию в механических камерах и перечистку в колонных флотомашинах после доизмельчения промежуточных концентратов. Такой тип схемы позволяет свести к минимуму затраты на измельчение. Механические флотомашины используются на крупном питании, с размером частиц, достаточным для обеспечения высокого извлечения при флотации. На этом этапе образуется промежуточный и невысвобожденный концентрат, обычно со значительно меньшей массой, чем исходное питание. Затем доизмельчается только концентрат основной флотации, что приводит к снижению затрат на измельчение. Продукт доизмельчения дополнительно подвергается обогащению в колонных флотационных машинах, которые больше подходят для тонкоизмельченных минеральных частиц.

      На колонных флотомашинах достигается максимальное извлечение из тонкоизмельченных минералов и позволяет сократить производственные площади за счет совмещения несколько флотационных операций. Так, при доводке молибденовых концентратов, включающие до шести перечисток на механических флотомашинах, то на колонных флотомашинах можно совместить в одной машине.

      Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные.

      Получение максимальных технологических показателей, минимальные энергетические затраты. К примеру, На ОФ Miduk (Иран) с производительностью 650 т/ч, в основной флотации установлено 5 колонных флотомашин диаметром 4 м и высотой 12 м. В операции получают готовый медный концентрат, а на хвостах проводят контрольную операцию (дофлотацию) с применением пневмомеханических флотомашин.

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение капитальных и эксплуатационных затрат.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Колонные флотационные машины могут быть успешно применены для флотации молибденовых, медных, золотосодержащих, полиметаллических, свинцово-баритовых углистых сланцев, а также переработки текущих и лежалых хвостов золотоизвлекательных фабрик.

      Экономика

      На колонных флотомашинах достигается максимальное извлечение из тонкоизмельченных минералов и сокращаются производственные площади за счет совмещения нескольких флотационных операций.

      Движущая сила внедрения

      Повышение удельной производительности и извлечения при обогащении, низкая энергоемкость, сокращение производственных площадей, полная автоматизация.

5.2.3.3. Автоматизированные системы подачи реагентов 

      Описание.

      Основным регулирующим устройством технологического комплекса флотации является расход реагентов по фронту флотации. Расход реагентов – важное и эффективное управляющее воздействие. От правильно выбранного реагентного режима зависят конечные результаты флотации, а перерасход реагентов ухудшает технико-экономические показатели и экологическую безопасность.

      Техническое описание.

      АСУ дозированием реагентов позволяет экономить реагенты и более точно следовать режимным технологическим картам, предъявляющим жесткие требования к соблюдению постоянства соотношения "возмущающее воздействие – расход реагента".

      Датчики, используемые в реагентном цехе, являются элементом технических систем, предназначенных для измерения, сигнализации, регулирования, управления устройствами или процессами. Датчики преобразуют контролируемую величину в сигнал (электрический, оптический, пневматический), удобный для измерения, передачи, преобразования, хранения и регистрации информации о состоянии объекта измерений.

      Исторически и логически датчики связаны с техникой измерений и измерительными приборами, например, термометры, расходомеры, барометры, Ph-метры и т. д.

      Обобщающий термин датчик укрепился в связи с развитием автоматических систем управления, как элемент обобщенной логической концепции датчик-устройство управления-исполнительное устройство-объект управления. На обогатительной фабрике в реагентном цехе используется часть представленных датчиков, таких как, дозирующее оборудование, датчик уровня, электромагнитный расходомер.

      Управление расходом реагентов в процесс флотации может осуществляться по следующим параметрам:

      объемному расходу пульпы на флотацию;

      расходу твердого с пульпой, поступающей в процесс флотации;

      содержанию металла в исходной руде или количеству металла, поступающего на флотацию;

      концентрации реагентов в пульпе;

      отклонению качественных показателей процесса флотации;

      по алгоритму, учитывающему отклонения входных и выходных величин процесса флотации.

      Эти принципы дозирования могут быть реализованы разомкнутыми, замкнутыми и комбинированными АСУ.

      Разомкнутые системы дозирования реагентов являются наиболее распространенными на обогатительных фабриках. Они обеспечивают компенсацию колебаний возмущающих воздействий и их целесообразно применять при резких колебаниях параметров входного потока пульпы. Кроме того, такие системы сравнительно просто реализуемы. Однако, при таком управлении невозможно учесть колебания неконтролируемых возмущений (флотируемость, состояние минерализации и т. д.), что приводит к необходимости корректировать расход реагентов, чтобы поддерживать выходные показатели на заданном уровне. Наибольшее распространение имеет система дозирования реагентов по расходу твердого с пульпой.

      Замкнутые системы дозирования реагентов используют информации об изменении выходных показателей процесса и поэтому косвенно реагируют на все контролируемые и неконтролируемые возмущения. Выходные показатели процесса (содержание металла, извлечение) контролируются с определенным интервалом времени, определяемом техническими возможностями технических средств контроля вещественного состава. Однако, эффективность таких систем невысока, вследствие значительной инерционности процесса флотации.

      Наилучшие результаты дают комбинированные системы управления реагентным режимом. Например, по расходу твердого с коррекцией по остаточной концентрации реагента в пульпе или по отклонению содержания в концентрате и хвостах извлечения.

      Достигнутые экологические выгоды

      Переход на автоматизированное оборудование имеет положительный эффект в экологической обстановке: снижается количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, уменьшается образование отходов за счет алгоритма подачи реагентов.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Автоматизированное управление оборудованием в зависимости от выбранного режима подачи, оптимальный расход питания, экономия реагентов.

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение капитальных и эксплуатационных затрат. Низкая электропроводность, низкий расход материалов.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Областью применения модели являются сфера эксплуатации различного оборудования, возможность самостоятельного изменения алгоритмов.

      Экономика

      Затраты на внедрение системы включают в себя затраты на разработку системы и единовременные затраты на приобретение оборудования. Разработка позволяет существенно повысить уровень обеспечения безопасности труда на предприятии, снизить трудозатраты и увеличить производительность труда.

      Движущая сила для осуществления

      Требования экологического законодательства, в части предотвращения/сокращения эмиссий в окружающую среду. Экономия ресурсов.

5.3.2.3.4. Замена и (или) снижение расхода токсичных флотационных реагентов (СДЯВ) на нетоксичные

      Описание

      Флотореагенты – химические соединения, способствующие избирательному прилипанию пузырьков воздуха к минеральным частицам и осуществлению флотации определенных компонентов. В зависимости от целевого назначения флотореагенты делят на три класса: собиратели, пенообразователи, регуляторы. 

      Обычно при флотации одновременно применяют несколько реагентов, действие которых взаимосвязано и зависит от концентрации каждого из них. Превышение сверх необходимого расхода реагента одного класса требует повышения расхода реагентов других классов и может привести к ухудшению технологических показателей. Минимально возможные расходы реагентов обеспечивают наименьшие затраты на переработку минерального сырья и лучшие результаты флотации. Необходимый расход реагентов определяют с помощью лабораторных флотационных опытов, уточняют в полупромышленных и промышленных условиях.

      Техническое описание

      Флотоактивность реагентов может быть повышена с помощью физических, химических и др. методов - эмульгирование, электрохимическое окисление, ультразвуковая, тепловая и бактериальная обработки, смешивание разных реагентов, подача реагента в парообразном состоянии или в виде аэрозоля и др. 

      Собиратели – органические вещества, закрепляющиеся преимущественно на поверхности раздела твердое – жидкость.

      Назначение собирателей – гидрофобизация минеральной поверхности (понижение ее смачиваемости водой), увеличение скорости и прочности прилипания частиц к пузырькам воздуха.

      Для флотации сульфидных и сульфидизированных руд тяжелых цветных металлов наиболее эффективны серосодержащие собиратели -сульфгидрильные и производные тиокарбаминовых кислот (в практике преимущественно используют ксантогенаты, дитиофосфаты, тионокарбаматы и дитиокарбаматы). Эти собиратели неактивны или малоактивны по отношению к кварцу, алюмосиликатам и минералам со щелочными или щелочноземельными катионами в кристаллической решетке.

      При флотации всех полезных ископаемых перспективны собиратели со смешанными функциональными группами (особенно амиды и тиоамиды, аминокислоты, аминоэфиры).

      Неионогенные собиратели - основные реагенты при флотации природно гидрофобных минералов (графит, сера, молибденит и др.); в качестве дополнительных собирателей их применяют при флотации самых разнообразных минералов (вводят в дополнение к ионогенным собирателям).

      Пенообразователи – поверхностно-активные органические вещества, адсорбирующиеся преимущественно на поверхности раздела жидкость – газ.

      Назначение пенообразователей – способствовать образованию в объеме пульпы воздушных пузырьков с определенными свойствами, а на поверхности пульпы – достаточно устойчивого пенного слоя необходимого строения.

      Пенообразователи оказывают следующее действие: способствуют диспергированию воздуха во флотационной машине; препятствуют коалесценции воздушных пузырьков; снижают скорость подъема пузырьков воздуха в пульпе (приблизительно в 2 раза), способствуя их лучшей минерализации; увеличивают силу прилипания пузырьков к флотирующимся минеральным частицам; способствуют образованию трехфазной флотационной пены определенных свойств и характера.

      Пенообразующая способность реагентов зависит от их природы и концентрации. В ряду нормальных спиртов наибольшим пенообразующим действием обладает октиловый спирт, затем гептиловый и гексиловый; в ряду низших фенолов – крезол, затем ксиленол и фенол. Наиболее сильные пенообразователи из применяемых в практике – ТЭБ и ОПСБ. Чем сильнее пенообразователь, тем меньший его расход требуется для флотации.

      Для флотации минерального сырья предложено более двухсот пенообразователей.

      По классам химических соединений реагенты-пенообразователи делят на спирты, фенолы, кислоты, эфиры, гетероциклические, кремнийорганические и серосодержащие соединения; в группу "разные" включены используемые в качестве пенообразователей единичные представители других классов органических соединений и реагенты сложного и неустановленного состава (побочные продукты и отходы химических производств, продукты взаимодействия различных органических соединений и т. п.).

      Эффективность флотационного применения пенообразователей зависит от рН пульпы. Условно пенообразователи можно разделить на три группы: кислые, обладающие максимальным пенообразующим действием в кислой среде (фенолы); основные, обладающие максимальным пенообразующим действием в щелочной среде (некоторые гетероциклы); нейтральные, пенообразующее действие которых практически не зависит от рН (спирты, эфиры). Практически по масштабам потребления наиболее важны нейтральные пенообразователи.

      Кроме того, можно выделить группу реагентов, выполняющих при флотации роль модификаторов пены (используют для изменения устойчивости и структуры пены). В качестве модификаторов пены рекомендуются древесный креозот, синтекс Л, масло Баррет, эмульсол Х-1, эксфоум 636 гидропероксиды.

      В общем случае при флотации полиметаллических руд для лучшего разделения необходимо применять слабые пенообразователи при максимально возможном расходе, а при флотации монометаллических руд – сильные пенообразователи, что должно способствовать повышению скорости флотации. Сильные пенообразователи рекомендуется также применять в случае более грубого рудного измельчения, особенно при использовании углеводородных масел, оказывающих пеногасящее действие.

      Хрупкую, сравнительно малоустойчивую пену обеспечивают синтетические спиртовые пенообразователи, в частности, высшие алифатические спирты. Сравнительно устойчивую, но достаточно подвижную пену образует крезол. Наиболее устойчивую пену, в которой удерживается большая часть пустой породы, образуют древесно-смоляные масла. 

      Регуляторы – флотационные реагенты, применяемые в дополнение к собирателям и пенообразователям для повышения селективности флотации или повышения извлечения минералов. Регуляторами флотации могут быть как неорганические, так и органические вещества.

      Для флотации минерального сырья предложено около четырехсот регуляторов.

      В определенных условиях один и тот же регулятор может выполнять различные функции.

      В зависимости от целевого назначения в процессе флотации в каждом конкретном случае различают регуляторы активирующего, депрессирующего или подавляющего действия и регуляторы среды.

      Реагенты-регуляторы применяются для создания условий успешной селективной флотации различных минералов. Они могут непосредственно взаимодействовать с поверхностями минеральных частиц, изменяя их флотационные свойства, т. е. регулировать степень закрепления собирателей на минералах путем изменения их поверхностных свойств до подачи реагентов-собирателей в пульпу. Реагенты-регуляторы могут взаимодействовать с минеральными частицами, уже обработанными собирателем. При этом, вытесняя (десорбируя) с поверхности минералов ионы или молекулы собирателей, они способствуют прекращению флотации.
Определенные реагенты-регуляторы облегчают взаимодействие собирателей с минералами путем изменения ионного состава пульпы, понижая или повышая величину pH среды (добавка кислот и щелочей) и связывая в нерастворимые или комплексные соединения те или иные ионы (образование комплексного цианистого соединения цинка). При флотации некоторых минералов регуляторы могут изменять их флотационные свойства независимо от взаимодействия с реагентами-собирателями путем непосредственного закрепления на минеральных поверхностях и снижения или увеличения гидратации минеральных частиц. Этот эффект в некоторых случаях может резко усилить гидрофобизирующее действие реагентов-собирателей или свести его до минимума.

      Ниже рассматриваются основные реагенты этого класса, используемые при обогащении руд цветных металлов включая драгоценные. Многие из них являются СДЯВ и требуют замены на менее токсичные или снижение их расходов на тонну перерабатываемой руды. Существующие и новые научные разработки НДТ в этом направлении многими обогатительными фабриками не используются, т. к. первоочередной задачей является достижение высоких технико-экономических показателей, а не экологических.

      Серная кислота (H2SO4) – растворитель медных минералов в процессе обогащения упорных окисленных медных руд методом кучного выщелачивания, применяется также в качестве регулятора pH среды при флотации пирита, гематита, магнетита, хромита и др.

      Известь негашеная (CaO), гашеная (Ca (OH)2) – регулятор pH среды при флотации борнита, ковеллина, киновари, самородной меди, аргентита, пирита, сфалерита, халькопирита. Кроме того, она подавляет флотацию золота, серебра и его сульфидов, магнетита, галенита и арсенопирита.

      Сода (Na2CO3) – регулятор pH среды при флотации различных минералов: галенита, молибденита, пирита, платины, кобальтина, урановых карнатитов, киновари и др.; оказывает активирующее действие на флотируемость пирита, пирохлора и окислов железа.

      Медный купорос (CuSO4) – активатор флотации цинковой обманки при флотации практически всех цинксодержащих руд; в некоторых случаях медный купорос проявляет активирующее действие и на другие минералы (галенит, халькопирит, пирит и арсенопирит).

      Цинковый купорос (ZnSO4) – подавитель флотации цинковой обманки в определенном соотношении с цианидом, сернистым натрием или самостоятельно.

      Железный купорос (FeSO4) оказывает депрессирующее действие на флотируемость галенита, барита, вольфрамита. Рекомендуются добавки FeSO4 в медную флотацию при обогащении полиметаллических руд по схеме прямой селективной флотации. В сочетании с сульфитом натрия в сернокислой среде (pH 5,6-5,8) подавляет галенит.

      Бихроматы калия и натрия (хромпик) K2Cr2O7 - применяются в качестве реагентов-подавителей при флотации полиметаллических руд, депрессируя галенит, пирит, англезит и барит. Для подавления флотационных свойств барита предпочтительно применение бихромата натрия, для депрессии свинцовых минералов обычно используется бихромат калия. Будучи негигроскопичным, бихромат натрия более удобен в работе. 

      Жидкое стекло (Na2Om*SiO2, m=1-4,5) применяется при флотации в качестве депрессора кварца и силикатов при мыльной флотации, для подавления флотации глинистых и других минералов пустой породы при флотации сульфидных и окисленных, поли- и монометаллических руд, для селективного разделения близких по флотационным свойствам несульфидных минералов – кальцита и флюорита, кальцита и шеелита и др. Для повышения избирательности действия применяют большие расходы жидкого стекла (до 15 кг/т) при повышенной температуре пульпы (60-80 °С) и длительном времени воздействия (30-60 мин) - пропарка с жидким стеклом. Небольшое количество жидкого стекла активирует флотацию апатита, флюорита и даже малахита и церуссита при флотации последних изоамиловым ксантогенатом.

      Кремнефтористый натрий (Na2SiОF6) применяется при флотации титановых руд и флотационной доводке гравитационных рутиловых концентратов. При обработке кремнефтористым натрием коллективного рутило-ильменито-цирконового гравитационного концентрата депрессируется циркон и флотируются рутил и ильменит. Добавление кремнефтористого натрия в перечистные операции позволяет получать титановые концентраты с минимальным содержанием кремнезема, фосфора п других вредных примесей. Кремнефтористый натрий при обогащении касситеритовых шламов подавляет турмалин и пирохлор (pH-6) при флотации пирохлор-цирконового комплекса алкилсульфатами, активирует пирит и золото. В некоторых случаях целесообразно применять кремнефтористый натрий совместно с жидким стеклом, например, для десорбции жирных кислот с минеральных поверхностей или при пропарке, что позволяет не только улучшить последующее селективное разделение коллективного концентрата, но и значительно снизить расход силиката натрия.

      Крахмал применяется при разделении коллективных медно-молибденовых концентратов как подавитель флотации молибденита, окислов железа в процессе обратной флотации железных руд, для подавления флотации графита при флотации сульфидных минералов. Применяется крахмал при селективной флотации галенита для депрессии халькопирита и сфалерита как не активированного, так и активированного медным купоросом при pH 8–8,5. Учитывая, что крахмал является пищевым продуктом и сравнительно дорог, его можно заменить дешевыми крахмалсодержащими продуктами - отходами мукомольного производства и картофельной мезгой – отходом крахмало-паточного производства.

      Декстрин применяется при флотации золота в качестве подавителя флотации углистой породы, а также для депрессии вторичных силикатов - талька или серицита. Декстрины избирательно подавляют флотацию барита при отделении его от флюорита с применением олеиновой кислоты.

      Карбоксиметилцеллюлоза является хорошим подавителем флотации талька, флотоактивных силикатов и других минералов пустой породы. В то же время даже при весьма значительных расходах (до 4000 г/т) она не подавляет сульфидные минералы – галенит, сфалерит и халькопирит. Карбоксиметилцеллюлоза применяется при флотации медно-никелевых руд.

      Сернистый натрий (Na2S) – отностся к СДЯВ, пожаро-, взрывобезопасен, токсичен, хорошо растворим в воде, при соприкосновении с кислотами выделяет сероводород. Предельно допустимая концентрация сернистого натрия в воздухе рабочей зоны - 0,2 мг/м. Класс опасности - 2 (вещества высокоопасные). В воздушной среде и сточных водах в присутствии кислот сернистый натрий выделяет сероводород – горючий взрывоопасный газ. Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе рабочей зоны - 10 мг/м. Класс опасности – 2. 

      Как флотореагент сернистый натрий – разносторонне действующий реагент-регулятор. Применяется при флотации окисленных или окисленных с поверхности сульфидных минералов тяжелых металлов в качестве сульфидизирующего реагента-активатора флотации или как подавитель (депрессор) флотации сульфидных минералов. Сернистый натрий обычно используется при селективной флотации полиметаллических руд, при разделении коллективных концентратов, например, медно-молибденовых. При селекции медно-молибденовых концентратов используется сернистый натрий как депрессор медных минералов и расход которого достигает до 2,5 кг на тонну коллективного концентрата. Тогда как расход сернистого натрия для сульфидизации в основной флотации составляет от 100–200 г на тонну руды.

       Для снижения расхода сернистого натрия при селективной фолотации в качестве НДТ используется пропарка коллективного концентрата с целью дессорбции собирателя с медных минералов и процесс депрессии идет при пониженных расходах сернистого натрия.

      Цианистый натрий (цианид) (NaCN) применяется при селективной флотации полиметаллических руд как подавитель флотации цинковой обманки, пирита, некоторых медных сульфидов, минералов серебра, ртути, кадмия и никеля. Небольшие количества цианида легко подавляют флотацию минералов цинка, палладия, никеля, золота и железа. Повышенные расходы необходимы для депрессии минералов меди, ртути. Присутствие цианидов в пульпе не влияет на флотационную способность минералов свинца, висмута, олова и мышьяка. Ранее на отечественных фабриках для депрессии цинковой обманки применяли сочетание цианида с цинковым купоросом. В настоящее время распространены бесцианидные методы селекции.

      Кроме флотации цианиды применяются для извлечения золота из руд и различных золотосодержащих продуктов методом цианирования. При работе с цианидами (цианистый калий, цианистый натрий) необходимо помнить, что эти вещества являются сильнейшими ядами. Обладая гигроскопичностью, эти соединения разлагаются с выделением цианистого водорода, являющегося сильнейшим ядом:

      NaCN + H2O → NaOH + HCN

      Отравление цианистым водородом представляет главную опасность при работе с цианидами. Ядовитые пары также выделяют водные растворы цианидов. Особенно бурное выделение синильной кислоты происходит под действием кислот:

      2NaCN + H2SO4 = Na2SO4+2HCN

      Отравления цианидами могут происходить вследствие вдыхания пыли, образующейся при хранении, разгрузке и загрузке цианидов в растворные чаны, попадания этих веществ в желудок при приеме пищи, а также через кожу, если на ней есть ссадины и ранки. Предельно допустимая концентрация цианистых соединений в воздухе при расчете на цианистый водород - 0,0003 мг/л. Проникновение в организм уже 0,1 г цианистых соединений вызывает смертельный исход. Научные исследования по разработке безцианидного выщелачивания для золотосодержащих руд как НДТ зачастую не используются предприятиями ввиду достижения высокого извлечения при использовании традиционной технологии. В мировой практике используются методы выщелачивания золота такие как бактериальное, автоклавное и подземное методы выщелачивания.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение выбросов в атмосферу токсичных и ядовитых веществ. Повышение технико-экономических показателей флотации, комплексности использования минерального сырья и эффективность охраны окружающей среды.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Степень совершенства флотационного процесса определяется качеством концентратов, извлечением в них полезных компонентов и степенью комплексности использования сырья. К этим показателям обоснованно добавилось отсутствие загрязнения окружающей среды.

      Кросс-медиа эффекты

      Эффективное разделение, избирательность.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Действие самих реагентов поддается регулированию. Эти обстоятельства наряду с возможностью обогащения тонковкрапленных руд, требующих весьма тонкого помола, быстро выдвинули флотацию на передовые рубежи обогатительной техники и сделали ее ведущим методом обогащения, особенно важным для руд цветных и редких металлов. К примеру, диметилфталат (реагент Д-3) – сложный эфир фталевой кислоты нетоксичен, заменяет токсичный крезол. Применяют при флотации полиметаллических медьсодержащих руд.

      Экономика

      Экономически доступный, стабильный, высокопроизводительный метод.

      Движущая сила для осуществления

      Требования экологического законодательства.

5.3.2.4. Методы при обезвоживании концентратов

5.3.2.4.1. Сгущение высокоскоростным осаждением пульпы

      Описание

      При всем многообразии конструктивных исполнений и названий радиальных сгустителей, условно выделяют три типа. Первый тип – традиционный сгуститель-отстойник. Характеризуется – ламинарной картиной потоков внутри аппарата, невысокой удельной производительностью. Вследствие малой величины отношения высоты к диаметру в этих аппаратах (0,05–0,25), а также малого угла наклона днища (0–88) в них сложно выдержать запас концентрата необходимый для достижения высоких степеней сгущения. Второй тип – скоростные или, так называемые, – "высокопроизводительные". Отличительной особенностью сгустителей данного типа является более высокое значение отношения высоты к диаметру аппарата (0,5–0,7), увеличенный угол наклона днища (до 308), заглубленный в переходную зону между уплотненным концентратом и зоной слива питающий колодец, конструкция граблин, позволяющая надежно эвакуировать уплотненный концентрат. Гидродинамическая картина внутри аппарата характеризуется более сложной картиной по сравнению с аппаратами первого типа и определяется конструктивными параметрами аппарата, объемом подачи питания и разгрузки, запасом концентрата внутри аппарата.

      Скоростные радиальные сгустители предназначены для разделения суспензий в горнодобывающей, металлургической, химической промышленности, системах водоочистки. В отличие от традиционных конструкций промышленных сгустителей, которые характеризует невысокая удельная производительность, скоростные обеспечивают высокую скорость и степень сгущения осадка.

      Техническое описание

      При разработке методики расчета и создания скоростных сгустителей учитываются особенности конкретного производственного процесса и свойства используемых в процессах сгущения флокулянтов и коагулянтов. Проведение на стадии проектирования радиальных отстойников лабораторных исследований и пилотных испытаний обеспечивает хорошую сходимость расчетных и промышленных результатов.

      Основные особенности скоростного радиального сгустителя:

      специальная система подачи флокулянта и саморазбавления питания;

      высокий уклон днища;

      высокое значение соотношения высоты к диаметру радиального сгустителя;

      увеличенный слой осадка (зона накопления концентрата);

      специальная конструкция граблин и узла выпуска концентрата для получения и транспортирования сгущенного продукта.

      Преимущества:

      увеличенная до четырех раз, в сравнении с обычными радиальными сгустителями, удельная производительность;

      низкое потребление флокулянтов;

      высокое содержание твердой фазы в разгружаемом продукте;

      улучшенное осветление.

      Как следствие, снижается металлоемкость радиального сгустителя и требуются меньшие производственные площади при установке в месте эксплуатации.

      Разработанные конструкции скоростных сгустителей обеспечивают устойчивую работу радиального отстойника в широком диапазоне изменения входных параметров, что позволяет максимально упростить схему автоматизированного управления сгустителем.

      Достигнутые экологические выгоды

      Повышение уровня экологической безопасности производства. Сокращение эмиссий.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Меньшие затраты энергии, что в свою очередь приводит к сокращению эксплуатационных затрат в сочетании с положительным экологическим эффектом.

      Кросс-медиа эффекты

      Стабилизация параметров, повышение удельной производительности.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо. С учетом особенностей конкретного производственного процесса и свойств флокулянтов и коагулянтов.

      Экономика

      Дополнительные затраты на инвестиции и техническое обслуживание.

      Движущая сила внедрения

      Увеличение производительности.

5.3.2.4.2. Использование эффективных флокулянтов

      Описание

      Серия реагентов для разделения твердой и жидкой фаз включает в себя флокулянты, коагулянты и добавки для фильтрации. Эти продукты имеют широкий спектр применения, включающий сгущение, осветление, фильтрация и центрифугирование. 

      Техническое описание

      На мелких частицах обычно присутствует отрицательный поверхностный заряд, который препятствует слипанию и оседанию. Вещества-коагулянты могут прикрепиться к частицам и уравновесить действие зарядов. Появление зарядов противоположного знака позволяет частицам при столкновении образовывать стабильные и хорошо уравновешенные в жидкости хлопья субмикронного размера. Для флокуляции нужно осторожное перемешивание (сгущение) и использование полимерного флокулянта с большим молекулярным весом. Флокулянт прикрепляется к субмикронным хлопьям и способствует заполнению промежутков между ними. При приближении частиц друг к другу начинают действовать силы Ван-дер-Ваальса. Они снижают энергетический барьер флокуляции, после чего начинается образование рыхлых хлопьев. Слипание, связывание и повышение прочности хлопьев происходит до тех пор, пока не образуются заметные невооруженным глазом макрохлопья. При их достаточном весе, размере и прочности происходит осаждение. Макрохлопья очень чувствительны к перемешиванию. Повторное образование макрохлопьев после разрушения под действием внешней силы почти невозможно [47].

      По составу флокулянты можно разделить на две большие группы – органическую и неорганическую. В основном используют органические, из неорганических – только кремниевую кислоту. 

      По происхождению органические делятся на природные и синтетические. Последние токсичнее, но дешевле.

      По наличию заряда природные и синтетические реагенты бывают ионные и неионные. У неионных флокулянтов нет заряда, и они подходят для очистки воды с незаряженными частицами. Реагенты с электрическим зарядом – ионные – взаимодействуют с заряженными частицами. 

      По знаку заряда ионный флокулянт может быть:

      анионный – отрицательно заряженный. Взаимодействует с неорганическими соединениями; 

      катионный – положительно заряженный. Подходит для очистки воды от органических взвесей; 

      амфотерный – проявляющий катионные, анионные или нейтральные свойства в зависимости от рН жидкости: в кислотной среде ведет себя как катионный, в щелочной – как анионный, в равновесной – как неионный.

     


      Рисунок 5.6. Классификация ионных флокулянтов

      При обогащении цветных металлов возникает много вызовов и сложностей, связанными с потреблением воды и влиянием на окружающую среду. К подобным вызовам относятся необходимость сокращения потребления реагентов и повышения извлечения минералов за счет повышения скорости и степени разделения твердой и жидкой фаз на переделе сгущения. Серия новых флокулянтов позволяет достичь более высокую плотность и прочность флокул по сравнению с обычными флокулянтами для различных типов руд. Изменение структуры флокул обеспечивает более быструю консолидацию, высокую плотность и низкий предел текучести сгущенного продукта. Обычные флокулянты чувствительны к колебаниям содержания твердого в пульпе и применяемого усилия сдвига, что может ограничить производительность процесса за счет чрезмерного возрастания крутящего момента привода сгустителя. Серия новых флокулянтов обеспечивает более низкий предел текучести сгущенного продукта, что приводит к более стабильной работе сгустителя в широком диапазоне рабочих параметров.

      К примеру, флокулянт Besfloc – продукция южнокорейской компании "Kolon Life Science, Inc", очень хорошо известная во всем мире. Стоит отметить, что процесс флокуляции, который должен начаться вслед за процессом коагуляции, потребует очень малого количества химических реагентов (0,01– 0,5 мг/л), способен в значительной степени максимизировать захват частиц, интенсифицируя образование хлопьев, делая их более плотным и тяжелыми, и, соответственно, быстро осаждаемыми. Использование полимеров позволяет ограничивать дозировку коагулянтов, необходимых для дестабилизации коллоидных масс.

      Достигнутые экологические выгоды

      Ускорение процесса очистки и повышение качества.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      В процессе флокуляции вода осветляется, обеззараживается и избавляется от сторонних запахов, которые нехарактерны для этой жидкости и образовывались в ней за счет содержания различных включений.

      Кросс-медиа эффекты

      Увеличение надежности работы и пропускной способности очистных сооружений.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Один из наиболее эффективных физико-химических методов очистки промышленных сточных вод с применением коагулянтов и высокомолекулярных флокулянтов позволяет удалять до 97–98 % коллоидных и высокодисперсных примесей, таких как органические вещества, тяжелые металлы.

      Экономика

      Экономически доступный, стабильный, высокопроизводительный метод.

      Движущая сила для осуществления

      Требования экологического законодательства, в части уменьшения эмиссий в окружающую среду.

5.3.2.4.3. Использование фильтров максимального обезвоживания в целях исключения сушки (керам-фильтры, пресс-фильтры)

      Описание

      Обезвоживание флотационного концентрата – процесс отделения жидкой фазы (воды и жидких реагентов) от полученных продуктов переработки руд.

      В зависимости от заданной степени удаления влаги для обезвоживания применяют сгущение, фильтрование и сушку. В результате обезвоживания получают обезвоженный материал с влажностью при сгущении 40-60 %, при фильтровании 7-15 % (иногда до 25 %), при сушке 0,5-7 %.

      Техническое описание

      Фильтрационное обезвоживание применяется при обогащении руд цветных металлов прошедших гравитационное и флотационное обогащение в водной среде. Фильтрация является промежуточной стадией обезвоживания после сгущения и последующей сушкой концентрата. Флотационные концентраты цветных металлов поступают на металлургическую плавку с минимальной влажностью (до 8 %), а при транспортировке с влажностью не смерзания.

      Сгущенный флотационный концентрат, полученный на обогатительных фабриках, в значительной степени обводнен (до 60 % твердого) и в таком виде непригоден для дальнейшего металлургического передела или транспортировки. Поэтому все концентраты подвергаются дальнейшему обезвоживанию. Также проводят обезвоживание отходов обогащения - (хвостов) в основном с целью выделения из них воды для оборотного водоснабжения либо для сухого складирования отходов.

      Для фильтрационного обезвоживания концентратов цветных металлов могут быть использованы фильтр-прессы или вакуум-фильтры.

       В результате фильтрационного обезвоживания концентрата получают обезвоженный материал с влажностью 7-30 %. На фильтр-прессах 7-10 %, на вакуум-фильтрах 14-30 %.

      На процесс обезвоживания флотационных концентратов оказывают влияние свойства поверхности метал-содержащих минералов, их минералогический и гранулометрический состав, содержание твердого компонента в исходной пульпе, плотность твердой фазы, pH среды, температура пульпы и друге факторы. Важное значение для обезвоживания имеют требования к содержанию твердого компонента в обезвоженных продуктах (осадке) и осветленной воде (фильтрате). Влагу в продуктах обогащения руды в зависимости от энергии ее связи с поверхностью минерала подразделяют на гигроскопическую, удерживаемую за счет адсорбционных сил; пленочную, связанную с поверхностью силами молярного притяжения; капиллярную, которая заполняет поры между частицами минерала и удерживается капиллярными силами; гравитационную, заполняющую все промежутки между частицами. При обезвоживании удаляется обычно гравитационная и капиллярная влага. При термической сушке возможно удаление всей влаги.

      Тонко измельченные руды позволяет значительно повысить эффективность переработки и извлечения цветных металлов. Перед фильтрованием минеральные продукты предварительно обезвоживают сгущением. После фильтрования требуемая влажность продукта достигается также термической сушкой. Для интенсификации процессов обезвоживания на стадии сгущения используется флокуляция и коагуляция тонкодисперсных продуктов. Для медного концентрата применяют реагенты – флокулянты (обычно ПАА) или коагулянты (соли поливалентных металлов, известь и др). Некоторые флотационные реагенты, флокулянты и коагулянты могут негативно влиять на процесс фильтрационного обезвоживания. Это прежде всего вызывает повышенный расход электроэнергии. Так на фильтр-прессах требуется применять более высокое давление фильтрования, более высокое давление прессования и продувки, повышать расход воздуха продувки. Грамотный выбор современных высокоэффективных реагентов позволяет уменьшить энергозатраты и решить эти проблемы.

      Для обезвоживания концентратов в цветной металлургии в основном применяются вакуумные дисковые фильтры и фильтр-прессы – горизонтальные и вертикальные (башенные).

      Ранее и в настоящее время обогатительные фабрики использовали для фильтрации и очистки воды от концентрата использовали дисковые вакуум фильтры типа ДОО, в которых использовались диски обернутые в фильтроткань. Дисковые вакуум фильтры предназначены для разделения суспензий с относительно однородным составом и медленно осаждающимися частицами твердой фазы. Эти фильтры обладают развитой фильтрующей поверхностью и состоят из горизонтально расположенного вала, на котором закреплены диски 1, частично погруженные в ванну 2 с разделяемой суспензией. Каждый диск состоит из обтянутых фильтровальной тканью полых секторов, имеющих с обеих сторон перфорированную поверхность. Цикл работы сектора диска состоит из: зона фильтрации: при вращении рабочего вала фильтрующий элемент погружается в суспензию. Под воздействием вакуума и капиллярного эффекта керамической лопатки на ее поверхности образуется отфильтрованный осадок. Фильтрат через керамическую лопатку, коллекторную систему и вакуумметрическую систему поступает в дренажную емкость; зона промывки осадка: фильтрующий элемент с отфильтрованным осадком выходит из суспензии и промывается распылением технологической жидкостью посредством форсунок; зона сушки осадка: дальнейшее непрерывное обезвоживание фильтровального осадка проводится под действием высокого вакуумного разряжения; зона выгрузки осадка: скребок снимает подсушенный осадок с лопатки; зона регенерации фильтрующего элемента: после скребка техническая вода с воздухом из воздушной магистрали, образуя водо-воздушную смесь, поступает в керамические пластины через коллекторную систему и промывает забитые поры обратной продувкой.

      Сектор дискового вакуум фильтра состоит из двух дек, отлитых из алюминиевого сплава, соединенных между собой болтами. Между сектором и ячейковым валом расположена ловушка для улавливания влаги, вытесняемой обратно в осадок при отдувке его сжатым воздухом. У подобного типа устройств существуют такие недостатки как: не большое живое сечение сектора до 40 %; большая масса металлических секторов с перфорированной декой (достигает 22 кг); замена фильтроткани на таких секторах требует больших затрат ручного труда.

      Главной проблемой этого фильтра является повышенный износ и недолговечность фильтроткани, которой обтянуты сектора дисков.

      Поэтому актуальной задачей является: создание минимального гидроаэродинамического сопротивления водо-воздушной смеси в тракте диска от фильтрующей перегородки до вакуумной системы.

      В настоящее время используются секторные элементы из керамических материалов. Такая конструкция сектора диска вакуум фильтра обеспечивает:

      создание почти абсолютного вакуума в системе, что позволяет получать очень сухой кек, не требующий последующей сушки;

      очень чистый фильтрат, практически не имеющий твердых частиц;

      уменьшение энергозатрат;

      отсутствие фильтроткани;

      долгий срок службы пластин (от одного года и более);

      минимальное количество дорогостоящего оборудования (компрессоры, насосы, запорные клапаны, фильтроткань и т.п.);

      при необходимости возможна промывка кека водой.

      Диски пористого керамического фильтра собраны из плоских пористых пластин, которые имеют первичные и вторичные дистанционные элементы соответственно, каналы , сливное отверстие и отверстия.

      Пористые керамические пластины служат для удержания на фильтрующей поверхности твердого осадка (кека) и поступления фильтрата через капилляры в каналы. Первичные дистанционные элементы 3 расположены по периметру пористого керамического фильтра, определяют его геометрическую форму и заданные размеры.

      Вторичные дистанционные элементы формируют разветвленную форму и величину каналов и имеют в сечении форму известных плоских геометрических фигур. Сливное отверстие предназначено для вывода фильтрата в режиме фильтрации и ввода регенерирующей жидкости на этапе регенерации плоских, пористых керамических пластин. Отверстия предназначены для крепления пористого керамического фильтра на диске вакуумно-сушильного устройства.

      Пористый керамический фильтр через отверстия крепится на диск вакуумно-сушильного устройства и через выходное отверстие соединен с пустотелым валом. При вращении вала фильтрующей установки пористый керамический фильтр погружается в резервуар для вещества, которое необходимо отфильтровать. В результате отсоса через пустотелый вал происходит процесс фильтрации через плоские пористые пластины. Фильтрат собирается в каналах и выводится через сливное отверстие в пустотелый вал.

      Секторный элемент диска керамического фильтра содержит плоские пористые пластины, первичные и вторичные дистанционные элементы соответственно, периферийные вторичные дистанционные элементы, горизонтальную перегородку, каналы, сливное отверстие, монтажное отверстие. Первичные и вторичные дистанционные элементы образуют совместно с каналами и сливными отверстиями единое полое пространство и соединены в блок.

      Плоские пористые керамические пластины предназначены для удержания на фильтрующей поверхности твердого осадка (кека) и поступления фильтрата через проницаемую пористость в каналы. Первичные дистанционные элементы расположены по периметру секторного элемента и определяют его геометрическую форму, заданные размеры и связывают в единый пустотелый блок пористые керамические пластины. Вторичные дистанционные элементы формируют разветвленную форму и величину каналов. Периферийные вторичные дистанционные элементы придают жесткость первичным дистанционным элементам и усиливают прочность на разрыв плоских пористых пластин в местах сопряжения с первичными дистанционными элементами.

      Горизонтальная перегородка усиливает общую конструкционную прочность секторного элемента и позволяет сформировать плоскость сечения в каждый пустотелый объем, определяющую скорость выхода фильтрата и ввода регенерирующей жидкости из выходного отверстия.

      Секторный элемент диска содержит пустотелый блок, включающий внутренние элементы, которые расположены рядами со смещением по дугам концентрических окружностей с образованием пустотелого объема, и боковые стенки. Пустотелый блок выполнен из пористой керамики с радиусами R и r линий сопряжения в верхней и нижней частях секторного элемента соответственно. Кроме того, сектор содержит выходной патрубок, соединение которого с пустотелым блоком осуществлено резьбовым соединением с герметичным уплотнителем.

      Расположение внутренних элементов смещенными рядами по дугам концентрических окружностей придает поверхности фильтрации волновую форму, что интенсифицирует процесс набора кека и его равномерность распределения.

      На рисунке 5.7 линиями обозначена распределение потоков суспензии в карманах, которые показывают, что за счет снижения диаметра патрубков обеспечивается равномерную подачу суспензии во всех карманах и во всем из объеме.

     


      Рисунок 5.7. Схема распределения потоков в рабочей зоне вакуум фильтра

      К примеру, керамические фильтрующие элементы "Секбор" применяются для фильтрации концентратов, фильтрации шламов и хвостов, организации локальных систем замкнутых водооборотов.

      Фильтрующие элементы "Секбор" применяются на керамических дисковых вакуумных фильтрах производства России, Финляндии и Китая на оборудовании следующих марок: КДФ, ВДФК, СС, ТТ, ТС, KS, HTG, СЕС.

      При вращении диска, когда фильтрующие элементы входят в пульпу, жидкая фаза под действием вакуума просачивается через поры фильтрующих элементов и удаляется в ресивер. Одновременно на поверхности фильтрующих элементов начинается образование кека, при этом ни твердые частицы, ни воздух сквозь поры фильтрующих элементов не проходят.

     


Рисунок 5.8. Керамический дисковый вакуумный фильтр

      Керамические дисковые вакуумные фильтры представляют собой современную модель высокоэффективного фильтровального оборудования. Разделение суспензии на твердую и жидкую фазы происходит при одновременном воздействии вакуума и капиллярного эффекта керамической лопатки. Имеет высокий КПД, что способствует увеличению производительности и интенсивности эксплуатации. Отсутствие фильтровальной ткани дает возможность использовать более глубокий вакуум и как результат получать более сухой осадок. Использование керамического фильтра той же поверхности фильтрования, что и обычный дисковый позволяет экономить до 85 % электроэнергии. Наличие маленьких микропор, позволяет получать более чистый фильтрат, как правило 21 мг/л. Фильтры объединяют в своей конструкции преимущества керамических патронных фильтров и дисковых вакуум-фильтров, что в комплексе с регенерацией фильтровальной перегородки, путем обратной продувки водо-воздушной смесью, кислотной и ультразвуковой очисткой позволяет получить полностью автоматизированный процесс тонкой фильтрации.

      Замена на новые фильтры позволяет повысить производительность участка фильтрования примерно на 13–15 процентов за счет увеличения площади фильтрации с 45 до 85 квадратных метров. Оборудование представляет собой керамический дисковый вакуум-фильтр длиной 8,2 метра, шириной 2,5 и высотой 3,3 метра. Масса одного фильтра – 19,5 тонны.

      В настоящее время все большее распространение получает фильтрация под давлением с помощью фильтр-прессов, позволяющая наиболее полно удалять влагу из пульпы без применения термических методов. На горизонтальных фильтр-прессах используются фильтровальные салфетки. На вертикальных (башенных) фильтр-прессах используются фильтровальные полотна.

      В ходе модернизации и внедрения новой технологии на обогатительных фабриках цветных металлов происходит постепенная замена старых вакуумных дисковых фильтров на более современные пресс-фильтры, к примеру компании "Larox". Фильтровальная ткань - один из важнейших элементов системы, который всегда тщательно подбирается под условия конкретного производства.

      Правильно подобранная ткань: материал, пропускная способность и так далее - позволяет получить запланированную производительность и качество продукции. Ее выбор зависит от физико-химических свойств пульпы (pH, температура, плотность), от размера частиц, от особенностей поведения обезвоженного минерала, будь то медный концентрат, цинковый концентрат, и так далее. Несколько лет назад на всех фильтр-прессах использовали полипропиленовые решения. Однако на оборудовании больших размеров такая фильтровальная ткань ходит всего 1,5–2,5 тыс. циклов, то есть возникает необходимость регулярной остановки оборудования и замены ткани. Альтернативой стали полиамидные фильтровальные ткани, которые обеспечивают от 12 до 22 тыс. циклов.

      В настоящее время все производители фильтр-прессов сосредоточены на разработке машин, которые полностью автоматизированы и могут взаимодействовать с заводской сетью, не полагаясь на присутствие человека, за исключением случаев, когда это строго необходимо.

      Фильтр-прессы для обезвоживания концентратов руд цветных металлов – это сверхмощные машины, которые не могут останавливаться по непредвиденным причинам или выходить из строя во время обычных операций, поэтому производители внедряют предиктивное обслуживание и автоматизированную самопроверку критических элементов машин, одновременно пытаясь оптимизировать общие CAPEX и OPEX оборудования. Снижение влажности при фильтрации является основной целью обезвоживания для исключения экологически вредного процесса сушки и достигается в основном за счет замены на фильтры новейшей конструции.

      Достигнутые экологические выгоды

      Снятие нагрузки на окружающую среду, большая эффективность вывода шлама.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Повышение производительности передела флотации, продление срока эксплуатации предприятия без значительных капитальных затрат.

      Кросс-медиа эффекты

      Высокая удельная производительность, низкое энергопотребление.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо. Возможность замкнуть водношламовую схему обогатительной фабрики за счет эффективного обезвоживания шламов.

      Экономика

      Экономически доступный, высокопроизводительный метод.

      Движущая сила для осуществления

      Повышение эффективности и качества выпускаемой продукции.

5.3.2.5 Контроль качества гидроизоляции основания штабеля при кучном выщелачивании методом трехмерной электротомографии

      Описание

      Геомембрана (или полимерный лист) – это синтетический гидроизоляционный материал, изготовленный из специальных сортов полиэтилена. Например, при добыче золота, кучным выщелачиванием они укладываются под основание рудных штабелей и служат в качестве подстилающей подушки, препятствующей просачиванию золотосодержащего раствора в грунт. Во время гидроизоляционных работ геомембрану расстилают на нужном участке, а швы соседних листов свариваются специальными аппаратами для термосплавки полимерных покрытий. Таким образом, вся поверхность становится единым водонепроницаемым полотном.

      Основными проблемами при кучном выщелачивании (КВ) являются образование канальной фильтрации, кольматация и нарушение гидроизоляции в основании рудного штабеля. Образование сквозных каналов фильтрации выщелачивающих растворов в штабеле приводит к недоизвлечению металла, так как при этом возникают обширные участки непроработанной руды.

      Техническое описание

      Нарушение гидроизоляции при монтаже штабеля также является причиной неконтролируемой утечки растворов металлов, приводящей к потере продукции и осложнению экологической обстановки.

      Задачи геотехнического контроля утечек решаются методом трехмерной электротомографии. В местах нарушения гидроизоляции будет наблюдаться прохождение электрического тока через пленку и образование аномалий низкого электрического сопротивления.

      Работы по контролю качества гидроизоляции в основании рудного штабеля проводились на одном из предприятий в Кемеровской области, где производится выщелачивание меди из отходов пирометаллургического производства. Подобные технологии успешно применяют на протяжении более 10 лет в США на объектах кучного и подземного выщелачивания.

      На рисунке 5.9 представлена карта удельно-электрического сопротивления (УЭС), на которой выделено две аномалии низкого УЭС, связанные с нарушением гидроизоляции. В результате исследований были вскрыты места повреждения пленки и восстановлена гидроизоляция. Это позволило избежать утечек растворов впоследствии.

     


      1, 2 – аномалии УЭС, связанные с нарушением гидроизоляции

      Рисунок 5.9. Карта удельно-электрического сопротивления на площадке КВ

      На рисунке 5.10 показан разрез удельно-электрического сопротивления грунтов через место утечки. Хорошо заметно, что на разрезе в месте нарушения гидроизоляции формируется аномалия низкого электрического сопротивления. Это является диагностическим признаком при выявлении участков нарушения гидроизоляции в основании штабелей кучного выщелачивания.

     


      1 – защитный слой; 2 – грунты основания; 3 – уровень пленки; 4 – место нарушения гидроизоляции

      Рисунок 5.10. Разрез электросопротивления грунтов через площадку КВ

      Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей. Долговременная защита почвы и грунтовых вод от проникновения загрязняющих токсичных веществ.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Выявление блоков непроработанной руды; выявление утечек через пленку гидроизоляции в основании рудного штабеля.

      Высокие эксплуатационные характеристики: прочность, устойчивость к механическим нагрузкам, к перепадам температур внешней среды.

      Кросс-медиа эффекты

      Финансовые затраты. Потребность в дополнительных объемах ресурсов и материалов.

      Технические соображения, касающиеся применимости     

      К сферам применения кучного выщелачивания относится обработка, как горной массы, так и измельченной руды, при этом используются постоянно работающие и прерывающиеся (динамические) системы.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае. Небольшие капитальные вложения. 

      Движущая сила внедрения

      Требование законодательства. Предотвращение воздействия на экосистемы (подземные воды, недра).

5.3.2.6. Биологическое выщелачивание

      Описание

      Бактериальное выщелачивание основано на разложении сульфидов специальными бактериями. После бактериального вскрытия сульфидов золото значительно легче извлекается цианированием.

      Техническое описание

      Бактериальное выщелачивание может быть организовано для первичных руд и для концентратов.

      В первом случае бактериальное выщелачивание аналогично кучному выщелачиванию. Отличие заключается в том, что рудный штабель сначала обрабатывают раствором, содержащим бактерии, а потом уже цианидом. Бактериальное выщелачивание руды в опытном порядке применяется в районах с теплым климатом (штат Невада, США, Австралия), так как при низкой температуре бактерии погибают.

      Более широкое применение имеет чановое бактериальное выщелачивание концентратов. Руду сначала перерабатывают на обычной золотоизвлекательной фабрике (ЗИФ): измельчают, обогащают и получают золотосодержащий сульфидный концентрат, используя, например, флотацию. Бактериальной обработке подвергается только концентрат. Биовыщелачивание производят в специальных емкостях (чанах). После разложения сульфидов и специальной обработке извлечение золота из концентрата обычно производят цианированием. Поддерживать условия для активной жизнедеятельности бактерий в ограниченных емкостях значительно проще, чем на открытых площадках, поэтому чановое бактериальное выщелачивание в настоящее время используют довольно широко в разных странах (ЮАР, Австралия, Китай, Россия, Казахстан, Бразилия и др.).

      В Казахстане одним из примеров предприятий применяющее технологию чанового бактериального выщелачивания (биовыщелачивание) является предприятие АО "ФИК Алел".

      В бактериальном выщелачивании сульфидосодержащих минералов используют тионовые хемолитотрофные бактерии. Единственным источником энергии является процесс окисления неорганических веществ – двухвалентного железа, сульфидной и элементной серы, а также сульфидных минералов. Разрушение этих субстанций происходит во взаимодействии бактерий с сульфидными минералами и под действием ионов трехвалентного железа, которые в кислой среде обладают сильными окислительными свойствами по отношению к сульфидам. В результате данных окислительных процессов происходит переход ценных металлов в технологический раствор.

      В России с 2002 действует первая промышленная установка чанового биологического выщелачивания по переработке золотомышьяковых руд Олимпиадинского месторождения.

      В 1970-х годах крупнейшим заводом по микробиологическому выщелачиванию был завод по отвальному выщелачиванию Kennecott Copper Corporation в Бингеме, США. Содержимое хранящихся там отвалов оценивается более чем в 3,6×109 тонн, и каждый день биовыщелачиванием извлекают около 200 тонн меди. Торма предположил, что в то время до 25 % производства меди в США извлекалось путем бактериального выщелачивания.

      Между тем Чили является крупнейшим производителем меди в мире, и даже на высоте 4200 м над уровнем моря (Кебрада-Бланка) ведется биовыщелачивание, которое будет производить 75 000 тонн меди ежегодно. Ожидается, что в ближайшие годы будет запущено несколько промышленных применений бактериального выщелачивания, производящих 250 000 тонн катодной меди в год, что будет равняться примерно 16 % текущего общего производства меди в Чили.

      В Днепродзержинском и Сухачевском хвостохранилищах (Украина), которые занимают общую площадь 600 га и содержат порядка 42 млн т "хвостов", одной из интенсивно развиваемых технологий в настоящее время является микробиологическое выщелачивание как привлекательная альтернатива традиционным физическим и химическим методам обогащения руд благодаря сокращению потребления энергии, транспортных затрат и менее пагубному воздействию на окружающую среду.

      Достигнутые экологические выгоды

      Экологическая безопасность создаваемых технологий.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Более экономичны, при применении образуется меньше опасных для природы отходов.

      Кросс-медиа эффекты

      Простота аппаратуры для бактериального выщелачивания, возможность быстрого размножения бактерий, особенно при возвращении в процесс отработанных растворов, содержащих живые организмы, открывает возможность не только снизить себестоимость получения ценных полезных ископаемых, но и значительно увеличить сырьевые ресурсы за счет использования бедных, забалансовых руд в месторождениях.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Экологичность, экономичность, расширение сырьевой базы цветных металлов за счет вовлечения в производство значительных объемов ранее не перерабатываемого сырья.      Технология биологического кучного выщелачивания может быть использована для окисления сульфидов в цельной руде в открытых штабелях с последующей переработкой в традиционной установке для окисленного золота. Наиболее успешный процесс биологического кучного выщелачивания проведен компанией Newmont на предприятии в Неваде.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае. Небольшие капитальные вложения, снижение эксплуатационных затрат. 

      Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются: улучшение экологических показателей; повышение энергоэффективности; дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат.

      Перспективность разработок в этой области связана с увеличением глубины переработки руд, привлечением новых ранее не использовавшихся типов сырья, экологической безопасностью создаваемых технологий.

5.4. НДТ, направленные на снижение негативного воздействия на атмосферный воздух

5.4.1. НДТ, направленные на предотвращение неорганизованных эмиссий в атмосферный воздух

5.4.1.1. Снижение выбросов при проведении буровых работ в карьерах и шахтах

5.4.1.1.1 Позиционирование буровых станков в реальном времени c применением системы контроля параметров высокоточного бурения

      Техническое описание

      Комплекс буровых работ включает в себя расчет и проектирование оптимальных параметров БВР с учетом характеристик горных пород; расстановку буровых станков; бурение скважин. Бурение взрывных скважин осуществляется как станками производства ближнего зарубежья, так и высокотехнологичными буровыми станками импортного производства Atlas Copco: DML; DM–45.

      Один из реальных путей устранения рисков выбросов пыли в атмосферу заключается в использовании систем точного управления и позиционирования буровых станков. В настоящее время известно применение спутникового (GPS/Глонасс) позиционирования буровых станков в карьере для повышения точности расположения взрывных скважин и более эффективного использования взрывчатых веществ. Системы спутникового позиционирования с использованием информации о текущей глубине бурения, скорости бурения, давлении в гидросистеме позволяют получать информацию об энергоемкости бурения горного массива в различных точках скважин. Необходимую информацию бортовой компьютер бурового станка получает по радиоканалу из диспетчерского центра. Информация об энергоемкости бурения с отдельных скважин через систему спутникового позиционирования обрабатывается и суммируется в общую трехмерную карту трудности бурения для облегчения работы при расчете и закладке взрывчатых веществ в скважины. Трудность бурения на такой карте отображается разными цветами, не измеряется в конкретных единицах, а отражает относительный энергетический показатель.

      После выполнения бурения выполняется передача фактических координат скважин в режиме реального времени в системы планирования горных работ и имитационного моделирования взрывов для их дальнейшего использования при обсчете параметров зарядов в скважинах и проектировании схем их коммутации.

      Достигнутые экологические выгоды

      Использование систем точного позиционирования и управления работой буровых станков в итоге обеспечивает:

      снижение выбросов в атмосферу оксида азота N2O3, диоксида азота NO2 и пыли неорганической, в том числе наиболее опасной для окружающей среды мелкодисперсной;

      снижение перерасхода ВВ, дизельного топлива и бурового инструмента за счет более быстрой установки станка на место бурения очередной скважины и сокращения времени на переезды между скважинами, снижения количества скважин повторного бурения; сокращение парка буровых станков для выполнения проектного объема бурения по карьеру;

      уменьшение объема образования отходов за счет снижения расхода долотьев и штанг на 1 метр бурения.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Учитывая, что бурение скважин является первоначальным этапом к подготовке взорванной горной массы, при эффективном управлении буровыми работами, в последствие достигаются следующие результаты – безопасность при массовом взрыве; качество подготовленной горной массы, выраженное в полученном гранулометрическом составе горной массы, влияющем в дальнейшем на производительность погрузочно–транспортного оборудования; снижение негативного воздействия на окружающую среду.

      Данная система состоит из:

      интеллектуальной панели, установленной в кабине бурового станка, служащей для отображения проекта на буровые работы;

      навигационного приемного оборудования;

      датчиков определения осевого давления;

      датчиков определения скорости вращения;

      датчиков определения угла наклона скважины;

      наборов датчиков определения глубины бурения;

      программного обеспечения для визуализации бурения.

      Установленная система высокоточного позиционирования позволяет машинисту бурового станка с точностью определить местонахождение проектной скважины (погрешность до 10 см), произвести бурение в полном соответствии с проектом на буровые работы. Принимая во внимание возможность определения фактических координат устьев скважин, угла наклона скважин, а также положения скважин на уровне проектного горизонта, инженер по БВР в режиме трехмерного моделирования определяет фактическую линию сопротивления по подошве, минимальное расстояние между скважинами по подошве уступа, в связи, с чем производится расчет массы заряда взрывчатого вещества исходя из условий: строгого соблюдения проектных решений; безопасного проведения взрывных работ (снижение разлета кусков породы и т.д.); качественного дробления массива; минимизации вредного влияния на окружающую среду.

      Кросс-медиа эффекты

      Капитальные затраты. Потребность в дополнительных объемах энергоресурсов.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Представленные методы (конструктивные и технические решения) являются общеприменимыми и могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности.

      Экономика

      В настоящее время системы точного позиционирования и управления карьерными буровыми станками в основном представлены продукцией компаний: ProVision® Drill компании Modular Mining Systems, Inc. (США), КОБУС® компании Blast Maker (Кыргызстан), mineAPS® Drill компании Wenco Mining Systems (Канада).

      Широкое применение АСУ горнотранспортным комплексом, основанных на технологиях спутниковой навигации, обусловлено их высокой эффективностью, достигаемой за счет повышения производительности оборудования на 15–25 %, при этом срок возврата инвестиций составляет от нескольких месяцев до полутора лет.

      Мировой опыт компании Modular Mining Systems, Inc. по оснащению парка буровых станков системами точного позиционирования и управления в сочетании с использованием современных компьютерных систем проектирования БВР и имитационного моделирования взрывов значительно повышает экономическую эффективность БВР и на 15 % снижает уровень финансовых затрат на БВР. Уменьшает выход негабаритов на 0,2–0,4 %, увеличивает удельный выход горной массы с 1 п.м. скважины.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства.

      Повышение производительности и эффективности использования бурового станка, оптимизация процессов БВР, экономия материальных ресурсов.

5.4.1.1.2 Внедрение методов снижения пылеобразования с применением технической воды и различных активных средств для связывания пыли

      Техническое описание

      Распространенными способами борьбы с пылью при работе станков механического бурения являются: мокрый метод – пылеподавление воздушно–водяной смесью; пылеподавление воздушно–эмульсионными смесями (ПАВ) и сухой метод – сухое пылеулавливание. В зависимости от условий работы и применяемого оборудования эти методы могут использоваться в разных вариантах. Но общие принципы снижения запыленности, описанные в этом разделе, применимы для всех случаев бурения на карьерах, включая использование различных буровых установок.

      Основным направлением снижения пылевыделения при работе СБШ в настоящее время является применение мокрых способов пылеподавления и пылеулавливающих установок, так как использование воды при пылеподавлении в технологическом процессе буровых работ самый эффективный и доступный способ снижения загрязнения атмосферного воздуха.

      При сухом бурении снижение запыленности происходит без использования воды. Для улавливания пыли используют оборудование, находящееся на буровой установке у устья скважины. Такое оборудование может работать в разных климатических условиях, и оно эффективно при низкой температуре. Конструкция пылеулавливающего оборудования может быть разной, и она зависит от размера буровой установки.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Воздушно–водяная смесь на ставках образуется при подаче воды в поток сжатого воздуха и распылении ее на мелкие капли. В призабойном пространстве смесь создает факел из капель, которые сталкиваются с пылевыми частицами (рисунок 5.11). Вихреобразование повышает вероятность сталкивания пылевых частиц с каплями воды. Смачивание и коагуляция пыли продолжаются при движении продуктов бурения по затрубному пространству. Шлам от устья удаляется воздушным потоком, создаваемым вентилятором, который устанавливается на станке на расстоянии 1,1–1,5 м от скважины. Частицы, смоченные водой, выпадают из потока и оседают на поверхности уступа на некотором расстоянии от устья скважины. Подача воды контролируется оператором буровой установки из кабины, и в некоторых кабинах ставят расходомер для определения оптимального расхода воды. Для повышения смачивающих свойств воды можно использовать добавки ПАВ, которые снижают поверхностное натяжение воды, улучшают ее смачивающую способность и диспергирование. Измерения показали, что это позволяет снизить концентрацию пыли на 96 %.

     


      Рисунок .11. Движение воздушно–водяной смеси при мокром методе пылеподавления

      Для эффективного снижения запыленности нужно, чтобы оператор следил за подачей воды. Расход воды при этом способе небольшой – обычно 0,4÷7,6 л/мин, но он зависит от типа долота, горно-геологических условий и уровня влажности буримых пород. Например, экспериментальные измерения показали, что при увеличении расхода воды с 0,8 до 2,4 л/мин происходит значительное снижение запыленности. Но после того, как в том конкретном случае проведения измерений, расход достиг 3,8 л/мин, возникли новые проблемы: наконечник долота стал засоряться, и буровая коронка стала трудно вращать из-за того, что мокрый разрушенный материал стал слишком тяжелым для выдувания из скважины, и стал засорять пространство между долотом и стенками скважины. Таким образом подача слишком большого количества воды создает дополнительные проблемы, происходит снижение стойкости шарошечного долота (до 50 %) вследствие повышенного износа подшипников. Расход воды, которую нужно подавать, зависит от типа бурового инструмента и от свойств разрушаемого материала.

      На основе результатов измерений и наблюдений мокрого метода бурения, разработаны следующие рекомендации по его применению:

      чтобы расход воды был близок к максимальному, оператор должен плавно увеличивать подачу воды до тех пор, пока не перестанет наблюдаться визуально заметный выброс пыли;

      повышенная подача воды не приведет к значительному уменьшению запыленности, но скорее всего создаст эксплуатационные проблемы – ускоренное разрушение наконечника долота (при использовании трехшарошечного долота), возможное "заедание" бурового инструмента. А подача меньшего количества воды уменьшит эффективность пылеподавления;

      важно увеличивать подачу воды постепенно, и с задержкой по времени (на тот период, который требуется для подъема воздушно–водяной смеси до устья скважины);

      при бурении нужно непрерывно следить за расходом воды, чтобы ее подача была оптимальной для снижения запыленности, и чтобы не произошло засорения пространства между долотом, буровой штангой и скважиной;

      используемая вода должно фильтроваться, чтобы грязь, содержащаяся в воде, не засорила систему мокрого пылеподавления;

      при температуре воздуха меньше 0 °С во время бурения система должна подогреваться, а при (длительных) перерывах вода должна сливаться. В большинстве буровых установок расположение емкости с водой вблизи двигателя и гидравлической системы оказывается достаточно для того, чтобы предотвратить замерзание во время работы – за исключением очень низкой температуры воздуха. Когда бурение не проводится, вода должна сливаться.

      Бурение шпуров и скважин с промывкой водой (так называемое мокрое бурение) пока основное средство пылеподавления при буровых работах в подземных условиях. При мокром пылеподавлении вода используется для удаления разрушенной породы из скважины. Для промывки шпуров и скважин при бурении применяют два способа: осевую и боковую подачу воды. На отечественных рудниках применяют преимущественно осевой способ. Осевой способ широко применяют на рудниках ЮАР, Австралии, Канады и т. д. На рисунке 5.12 показано, как вода подается через специальную водоподводящую трубку, расположенную по оси перфоратора, и затем поступает в канал буровой штанги. Выходя через отверстие в головке бура, вода омывает забой шпура и вытекает через канал скважины, унося разрушенную породу. Давление воды у перфораторов должно быть равно давлению воздуха, используемого для работы перфоратора, или на 0,5-1 ат ниже давления сжатого воздуха. Расход воды при бурении должен быть постоянным и составлять: для ручных перфораторов не менее 3 л/мин. Эффективность данного способа 86-97 % в зависимости от вида бурения и схемы расположения скважин. Исследования также показали, что закачивание в скважину тумана из капель воды, и закачивание пены также снижает концентрацию пыли на 91-96 %. Но небольшое относительное снижение концентрации пыли по сравнению с традиционным мокрым бурением с использованием воды не окупает увеличение затрат при использовании этих способов.

     


      Рисунок .12. Схема движения воды при мокром бурении скважин и шпуров ручными перфораторами

      Сухое пылеулавливание предусматривают обычно в несколько стадий: улавливание крупной буровой мелочи; грубодисперсной и тонкодисперсной пыли (менее 10 мкм).

      За время эксплуатации станков шарошечного и ударно–вращательного бурения было разработано несколько десятков одно–, двух–, трех– и четырехступенчатых пылеулавливающих установок, состоящих из узла отсоса запыленного воздуха от устья скважины (укрытия), пылеулавливающих аппаратов, вентилятора и системы воздуховодов. По принципу улавливания пыли на последней ступени очистки они подразделяются на установки с гравитационным, инерционными, поглощающими и пористыми пылеуловителями. Пылеулавливающие установки могут включать как сухие, так и мокрые пылеуловители. На рисунке 5.13 показана типичная сухая пылеулавливающая система, используемая при бурении скважин различного диаметра. Пыль попадает в воздух при продувке скважины сжатым воздухом (для удаления разрушенной породы), который подается через полые буровые трубы к буровой коронке.

      При нормальной работе разрушенная порода и пыль попадают в укрытие, которое закрывает место входа буровых труб в породу. А запыленный воздух удаляется из укрытия отсасывается и направляется в пылеуловитель. Вентиляционная система включает в себя вентилятор и тканевый фильтр, регенерация ткани в котором обычно осуществляется импульсной продувкой сжатым воздухом через определенные интервалы времени. При этом уловленная пыль сбрасывается в бункер пылеуловителя. Снижение концентрации пыли может достигать 95 % при исправном состоянии и правильном использовании.

     


      Рисунок .13. Схема пылеулавливающей установки

      Для предотвращения выбросов пыли необходимо обеспечить оптимальное отношение расходов воздуха – отсасываемого вентиляционной системой и сжатого, подаваемого для удаления разрушенной породы. Обычно отношение расходов отсасываемого воздуха к подаваемому сжатому составляет до 3:1. Но при работе фильтров при обычной запыленности чаще всего встречается отношение 2:1. Установлено, что наибольшее снижение концентрации пыли получается при увеличении отношения расходов с 2:1 до 3:1, а при увеличении до 4:1 концентрация пыли становится еще ниже.

      Кросс-медиа эффекты

      Необходимость дополнительного использования водных ресурсов.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства.

      Снижение негативного влияния на окружающую среду.

5.4.1.1.3. Оснащение буровой техники средствами эффективного пылеподавления и пылеулавливания

      Техническое описание

      При бурении поверхностных скважин большого и среднего размера с помощью буровых установок на гусеничном ходу можно эффективно уменьшить запыленность воздуха с помощью горизонтальных полок, влияющих на движение воздуха в укрытии. Использование таких полок может позволить снизить запыленности у любой большой буровой установки, у которой минимальный размер укрытия не меньше 1,2 на 1,2 м. Полки шириной 15 см устанавливают в укрытии по периметру ограждения. Они предназначены для уменьшения выноса пыли из укрытия во время работы буровой установки.

      Достигнутые экологические выгоды

      Оснащение буровой техники средствами эффективного пылеподавления и пылеулавливания позволяет снизить выбросы в атмосферу пыли неорганической, в том числе мелкодисперсной – наиболее опасной для окружающей среды.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      При бурении и использовании обычного ограждения воздух движется в нем так, как показано на рисунке 5.14 слева, и он определяется движением продувочного воздуха и влиянием вытяжки. Продувочный воздух движется (вверх) от отверстия скважины через среднюю часть ограждения (на уровне полок), сохраняя направление движения вдоль буровой трубы к нижней поверхности буровой платформы. У нижней поверхности буровой платформы за счет эффекта Коанда (струя текущей жидкости или газа склонны "прилипать" к поверхности, с которой они встретились). Струя загрязненного воздуха выходит из скважины, движется вверх до площадки буровой платформы, расходится в стороны веером по нижней стороне площадки буровой платформы и по достижении ее краев движется вниз вдоль стенок ограждения. Все это движение происходит при большой скорости. Вынос пыли из укрытия в месте его контакта с поверхностью уступа происходит при столкновении потока воздуха с ней и последующего вытекания из укрытия через зазор между ограждением и землей.

     


      Рисунок .14. Модель движения воздушно–пылевой смеси в укрытии при использовании полок

      Полка шириной 15 см, установленная по периметру ограждения, нарушает (описанный выше) характер движения воздуха. Она перенаправляет поток воздуха к центру укрытия так, что поток загрязненного воздуха не сталкивается с поверхностью земли (рисунок 5.15, справа). Такое изменение направления движения загрязненного воздуха уменьшает его вытекание из-под укрытия наружу.

      Полки, установленные на буровой установке при проведении испытаний, сделаны из полос конвейерной ленты шириной 15 см и закреплены болтами на металлических уголках размером 5 см. Эти уголки прикреплены болтами к ограждению укрытия по его периметру. Для полной герметизации внутреннего пространства добавлена дверца (кусок резины), закрывающая отверстие для доступа к внутреннему пространству извне. Полки установлены примерно посередине (по вертикали) между верхней частью ограждения и поверхностью земли. Измерения в производственных условиях во время работы буровой установки показали, что при использовании данного способа концентрация пыли уменьшается на 66–81 %.

      Кросс-медиа эффекты

      Выгрузка уловленной пыли (из пылеуловителя) дает до 40 % от всей запыленности техники.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо.

      Экономика

      Трудозатраты на изготовление и установку полок ограждения.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства. Снижение выбросов неорганической пыли.

5.4.1.2. Снижение выбросов при проведении взрывных работ на карьерах и шахтах

      Описание

      Методы, техники или их совокупность для предотвращения неорганизованных выбросов при проведении взрывных работ.

      Массовый взрыв на разрезе (карьере) является мощным периодическим источником выброса в атмосферу большого количества пыли и газов. Вредные примеси выделяются в атмосферу в виде пылегазового облака. Часть вредных газов (около одной трети) остается во взорванной горной массе и затем выделяется в атмосферу, загрязняя район взорванного блока и прилегающие к нему участки. Выделившаяся пыль, выпадая из пылегазового облака, оседает на уступах, площадях около разреза (карьера) и в близлежащих поселках, являясь в дальнейшем источником пыления.

      Техническое описание

      Интенсивность пылегазообразования при ведении взрывных работ на карьерах и шахтах зависит от многих факторов, к основным из которых следует отнести физико-механические свойства горных пород и их обводненность, ассортимент применяемых ВВ, типы используемых забоечных материалов, методы взрывания (на подобранный откос уступа или в зажатой среде), время производства массового взрыва, метеоусловия на момент массового взрыва и др.

      Большое влияние на выбор способов и средств пылеулавливания и пылеподавления оказывают свойства пыли: плотность частиц, их дисперсность, адгезионные свойства, сыпучесть пыли, смачиваемость, абразивность, гигроскопичность и растворимость частиц, электрические и электромагнитные свойства, способность пыли к самовозгоранию и образованию взрывоопасных смесей с воздухом.

      Сокращение пылегазовыделения при взрывных работах осуществляется за счет технологических, организационных и инженерно-технических мероприятий.

      К технологическим мероприятиям относятся:

      уменьшение количества взрывов путем укрупнения взрывных блоков;

      использование в качестве ВВ простейших и эмульсионных составов с нулевым или близким к нему кислородным балансом;

      частичное взрывание на "подпорную стенку" в зажиме.

      К организационным мероприятиям относятся:

      внедрение компьютерных технологий моделирования и проектирования рациональных параметров БВР;

      проведение взрывных работ в оптимальный временной период с учетом метеоусловий;

      использование рациональных типов забоечных материалов, конструкций скважинных зарядов и схем инициирования.

      Инженерно-техническими мероприятиями являются:

      орошение взрываемого блока и зоны выпадения пыли из пылегазового облака водой, пылесмачивающими добавками и экологически безопасными реагентами;

      применение установок локализации пыли и пылегазового облака;

      применение технологий гидрообеспыливания (гидрозабойка взрывных скважин и шпуров, укладка над скважинами емкостей с водой);

      проветривание горных выработок;

      использование зарядных машин с датчиками контроля подачи взрывчатых веществ;

      использование естественной обводненности горных пород и взрываемых скважин;

      использование неэлектрических систем инициирования для ведения взрывных работ в подземных условиях.

      Достигнутые экологические выгоды

      Использование перечисленных техник как по отдельности, так и в совокупности позволяет достигнуть значительного снижения выбросов в атмосферу пыли неорганической и уменьшить объемы выбросов оксида азота N2O3, диоксида азота NO2 и оксида углерода СО, снизить перерасход ВВ, дизельного топлива и бурового инструмента, уменьшить объем образования отходов.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      К технологическим мероприятиям относят способы управления действием взрыва. Высокая интенсивность пылегазообразования при взрывных работах обусловлена тем, что энергия ВВ, как правило, расходуется нерационально. При обычном взрывании лишь 6–7 % потенциальной энергии ВВ расходуется на отрыв и дробление горной массы. Отмечается сильное проявление бризантного действия ВВ, сопровождающееся глубоким дисперсионным изменением больших по размерам зон разрушаемого массива, которые являются мощными очагами пылеобразования. Недоиспользование энергии взрыва сопровождается неполным сгоранием ВВ и, как следствие, образованием большого объема газов. Сущность управления действием взрыва сводится к увеличению используемой доли потенциальной энергии взрыва ВВ. Эта цель достигается увеличением времени действия на массив и направлением сил взрыва на выполнение полезной работы. К этим мероприятиям относят:

      Уменьшение количества взрывов путем укрупнения взрывных блоков, например, за счет взрывания высоких уступов (от 30 м и более), что способствует уменьшению в 1,25 раза высоты пылегазового облака и уменьшению образования оксидов азота. Впервые взрывание высоких уступов в зажатой среде в условиях железорудных карьеров Кривбасса было осуществлено па ЦГОКе и ЮГОКе. Впоследствии оно было внедрено и на других горно–обогатительных комбинатах бассейна. Переход на взрывание высоких уступов, как показала практика расконсервации юго-западного борта карьера "Мурунтау", ведет к уменьшению на 15–20 % количества окислов азота, выбрасываемых в атмосферу. Увеличение в этом случае степени полезного использования энергии взрыва способствует уменьшению зоны переизмельчения (пластических деформаций) и, как следствие, снижению высоты пылегазового облака, т. е. количества выбрасываемой пыли. Высота подъема пылегазового облака зафиксирована в 1,2 раза меньшей по сравнению с методом взрывания 10–15-метровыми уступами. Концентрация пыли в атмосфере карьера при взрывании 10– 15-метровыми уступами составила 3300 мг/м3, а при взрывании тех же пород 20–30-метровыми уступами снизилась в 1,3–1,4 раза.

      Применение взрывчатых веществ с кислородным балансом с нулевым или близким к нему кислородным балансом (граммонит, игданит и др.), что будет способствовать уменьшению (до 2–9 раз) количества образующихся вредных газов при взрывах в любых горнотехнических условиях. В частности, экспериментальными замерами установлено, что при взрывании простейших (игданит и т.п.) и эмульсионных взрывчатых веществ происходит значительно меньшее загрязнение окружающей среды, чем при взрывании промышленных тротилосодержащих ВВ. Так, например, при взрыве 1 кг гранулотола в атмосферу карьера выделяется порядка 200 л, а при взрыве 1 кг граммонита 79/21 – порядка 100–140 л ядовитых газов в пересчете на условную окись углерода. Аналогичным образом объем ядовитых газов при взрывании простейших и эмульсионных ВВ оказывается значительно меньшим и составляет 30–50 л/кг.

      Взрывание на неубранную горную массу, т. е. на подпорную стенку из ранее разрушенной горной массы. При взрывании в зажатой среде процесс трещинообразования происходит более равномерно по всему массиву, так как трещины, расположенные вблизи заряда, полностью не раскрываются и практически не препятствуют распространению поля напряжений к удаленным точкам.

      Ширина подпорной стенки должна быть не менее 20 м. При ширине подпорной стенки до 20–30 м резко сокращается или вообще не образуется вторичное пылегазовое облако (отсутствие пылевыделения со стороны развала) и на 2–3 ч после взрыва на нижней отметке взорванного уступа сокращается время снижения концентрации СО до предельно допустимого уровня.

      Таблица 5.1. Влияние подпорной стенки на показатели взрывания пород

№ п/п

Крепость пород, f

Ширина подпорной, м

Ширина развала, м

Процентное содержание фракций с размером куска, мм

<200

201–400

400> 400

1

2

3

4

5

6

6

1

13–15

0

35–40

66,0

13,3

20,7

2

15–20

17–19,5

70,5

19,8

9,7

3

12–14

20–30

6–15

72,1

18,3

9,6

4

10–12

30–35

0–5

75,3

16,5

8,2

      В условиях одного самых крупных в мире золоторудных карьеров "Мурунтау" были проведены экспериментальные взрывы по установлению влияния условий взрывания (в зажатой среде и на свободную поверхность уступа) на объем пылегазового облака. Для фиксации процесса формирования облака во времени была использована скоростная киносъемка.

      Взрываемые породы были представлены кварцево–слюдистыми сланцами крепостью f=9–10. Половина блока взрывалась на подобранный забой, другая часть – подпор из ранее взорванной горной массы. Объем экспериментального блока составил 115 тыс. м3, сетка скважин – 7х7 м, средняя высота уступа –10,5 м, перебур – 2 м, в качестве ВВ применялся гранулит С–6М. Схема взрывания – диагональная с интервалом замедления между рядами – 35 мс.

      Расшифровка данных кинограмм показала, что формирование пылегазового облака на участке блока с подобранным забоем уступа закончилась к 5–й секунде. При этом формирование облака наблюдается не только за счет выбросов из верхней части площадки уступа, но и взметывания пыли с нижнего горизонта под действием газов взрыва, прорвавшихся из откоса уступа и формирования развала из пород бокового откоса уступа. Высота подъема пылегазового облака в этом случае составила 320 м, его объем – 3.8 млн м3. На участке взрываемого блока в зажатой среде формирование облака закончилось за 3 с, высота его подъема была равна 280 м, а объем – 2.6 млн м3. Снижение объема пылегазового облака произошло за счет отсутствия выбросов пыли из боковой поверхности уступа, а также падений кусков породы на его нижнюю площадку.

      При взрывании в зажатой среде уступов различной высоты данными скоростной киносъемки установлено отсутствие пылеобразования, как правило, в направлении формирования развала взорванных пород, что снижает объем пылегазового облака на 30–35 %.

      Экспериментальными замерами установлено, что концентрация пылевидных частиц в момент массового взрыва изменяется во времени следующим образом: в начальный момент взрыва на карьере достигает значений 2500 мг/м3, через 30 мин – 850 мг/м3. Содержание пылевых частиц размером до 1,4 мкм на расстоянии до 100 м от взрываемого блока составляет 56 %, а размером более 60 мкм – только 2,3 %. На расстоянии 500 м от взрываемого блока содержание частиц пыли до 1,4 мкм составляет более 84 %, а частиц крупнее 60 мкм – 0,3 %. Это обусловлено тем, что под действием сил гравитации крупные фракции из облака осаждаются на поверхность уступа в более ближней от места взрыва зоне [17].

      Организационные мероприятия включают внедрение компьютерных технологий моделирования и проектирования рациональных параметров БВР (см. 5.4.1.1.)

      Данные программные комплексы позволяют решать следующие задачи:

      Проектирование БВР, включающее в себя расчет необходимых параметров БВР (массы скважинного заряда, конструкции заряда, расстояния между скважинами в ряду и радами скважин и т. д.).

      Прогнозировать траекторию разлета и развала горной массы.

      Прогнозировать гранулометрический состав взорванной горной массы при проектировании, сравнивать с фактическим результатом, и производить дальнейшую корректировку параметров БВР.

      Прогнозировать скорость смещения грунта в основании охраняемых объектов.

      Производить отслеживание смещения пород при проведении взрывных работ на карьерах.

      Перенос времени взрыва на период максимальной ветровой активности (например, для карьеров Кривбасса это 12–13 ч), что способствует сокращению времени проветривания карьеров на 15–20 %. Практика показывает, что производство массового взрыва в карьере предпочтительно производить в период максимальной ветровой активности. Для условий карьера "Мурунтау" этот период приходится на временной промежуток между 12–13 часами дня. Однако по технологическим условиям, ограничениям и производственной необходимости время выполнения взрывных работ в карьере назначено на 16 часов. В связи с этим использование только этого резерва должно уменьшить по предварительным подсчетам запыленность атмосферы карьера после производства массовых взрывов в среднем на 15–20 %. Рассеивание же пылегазового облака при этом нужно осуществлять вентиляционными установками, создающими свободные водовоздушные струи, которые обеспечивают интенсификацию процесса газовыделения с одновременным подавлением пыли.

      Использование забоечного материала с минимальным удельным пылеобразованием (например, замена шламов хвостохранилищ, буровой мелочи и т. п. на мелкую щебенку или песчаноглинистую забойку, что способствует сокращению пылевыделения). Использование инертной забойки скважин не менее 16 %. Добавка различных нейтрализаторов в забоечный материал. К ним относится известь–пушонка и неочищенная соль, обеспечивающие снижение образования ядовитых газов.

      Инженерно-технические мероприятия включают:

      Для связывания пылевидных частиц предлагается производить обработку поверхности взрываемого блока химическими реагентами (спиртовая барда, растворы ПАВ и др.) и орошение зоны выпадания пыли из пылегазового облака водой или пылесмачивающими добавками из расчета 10 л воды на 1 м2 площади орошения [48]. В этом случае на поверхности блока образовывается "корка" толщиной 20–30 мм, которая коагулирует пылевидные частицы и, тем самым предотвращает их попадание в атмосферу при взрыве. Эти данные подтверждаются данными киносъемок и замерами концентрации пыли после производства взрывов на карьере "Мурунтау". В частности уменьшается на 25–30 % выброс пыли в атмосферу карьера, на 15–20 % снижается высота подъема пылегазового облака. Зону орошения рекомендуется устраивать на расстоянии 50–60 м от границы взрываемого блока. Более точно расстояние от границы взрываемого блока (м), на котором выделяется пыль за счет взметывания ударной волной, находится расчетным способом. Кроме орошения водой взрываемый блок и прилегающие к нему участки покрывают пеной с использованием пеногенераторов. Толщина слоя пены на горизонтальных поверхностях составляет около 1 м на откосах 0,4– 0,6 м [49].

      Подавление пыли, выделившейся в атмосферу карьера с пылегазовым облаком, можно осуществить с помощью гидрозавес, создаваемых вентиляторами-оросителями дальнеструйных установок, установками импульсного дождевания и др. установками пылеподавления [48]. Этот способ заключается в том, что в воздушную струю, создаваемую установками искусственного проветривания, вводится вода, которая воздушным потоком разбивается на мелкие капли. При этом создается как бы объемный фильтр, в котором мелкие капли воды, соударяясь с витающими в воздухе пылинками, утяжеляют последние и падают вместе с ними на взорванную горную массу или площадки и откосы карьера. Воздушное пространство обрабатывают до взрыва, в момент и после взрыва. Эксперименты в промышленных условиях показали, что благодаря предварительной обработке воздуха над местом массового взрыва образуется зона инверсии, которая препятствует выходу пылегазового облака за пределы карьера. При последующей работе вентиляторов-оросителей в течение 35–40 мин возможно полностью устранить опасное загрязнение пылью. Эффективность пылеподавления при использовании достигает 70–80 % [18].

      Наряду с орошением осуществляется местное искусственное проветривание участков, прилегающих к взорванному блоку, что позволяет помимо пыли снизить концентрацию вредных газов, скопившихся в застойных зонах. Сокращение времени проветривания взорванных блоков возможно при интенсификации процесса газовыделения из развала горной массы. Для этого следует осуществить полив горной массы через 1–2 ч после взрыва с расходом 50 л/м3 (кроме руд и пород с примесью глинистых частиц). Полив горной массы позволяет интенсифицировать процесс газовыделения на 25–40 % [49].

      Пылеподавление взвешенной в атмосфере горных выработок пыли осуществляют путем орошения водой и различными растворами с использованием различных технических средств: вентиляторов-оросителей, гидроионаторов, передвижных оросительных установок на пневмо- и рельсовом ходу. Также пылеподавление в рудничной атмосфере шахты, можно осуществить использованием генератора водяного тумана для снижения запыленности в забое при проведении взрывных работ. Использование такого способа показано на рисунке 5.15. Для работы генератора тумана используют сжатый воздух и воду, пропуская их через сопло. Форсунка устанавливается на расстоянии около 30 м от забоя, и подача тумана начинается перед взрывом, а прекращается через 20–30 минут после взрыва. Данный способ позволяет достаточно эффективно снижать концентрацию пыли в подземных условиях.

     


      Рисунок 5.15. Генератор тумана, используемый для снижения пыли в забое

      Другой способ уменьшения запыленности при проведении подземных взрывов, который стал использоваться позднее других, – фильтрация загрязненного воздуха, удаляемого вентиляцией (рисунок 5.16).

     


      Рисунок 5.16. Воздухоочистительная установка, размещенная на сопряжении у устья выработки по ходу вентиляционной струи

      Одна из таких вентиляционных установок, используемых на подземном руднике в ЮАР, включает в себя противоаэрозольный фильтр (для улавливания пыли) и слой сорбента из вермикулита, обработанного карбонатом натрия и калия (для улавливания соединений азота).

      На рисунке 5.17 показан другой метод. Фильтры располагаются вне вентиляционной системы, на расстоянии 30 м от груди забоя и форсунка распыляет воду на них (направление распыления совпадает с направлением движения воздуха). Эти фильтры используются только во время взрыва, и диаметр воздуховода, в котором они располагаются, примерно в 2 раза больше диаметра вентиляционной трубы системы. Сравнительно недавно для тех же целей стали использовать сухие фильтры.

     


      Рисунок 5.17. Воздухоочистительная установка, размещенная в забое выработки

      Применение водяной забойки (гидрозабойки) включает три ее разновидности: внешнюю, внутреннюю и комбинированную:

      Процесс выполнения внешней гидрозабойки включает размещение над устьями скважин полиэтиленовых рукавов с водой диаметром 900 мм и более. Толщина полиэтиленовой пленки должна быть не менее 0,1 мм. Наполнение рукавов водой осуществляется с помощью поливочной машины, оборудованной гидронасосом. Высота слоя воды в уложенном рукаве составляет 200–230 мм. Каждая емкость взрывается специальным зарядом на несколько миллисекунд раньше основного заряда. При расходе воды 0,001–0,0015 м3/м3 горной массы концентрация пыли в пылегазовом облаке сокращается на 20–30 %, а количество образующихся окислов азота уменьшается в 1,5–2 раза.

      Внутренняя гидрозабойка скважин представляет собой полиэтиленовый рукав, диаметр которого на 15 мм больше, чем диаметр скважины и длиной на всю ее неактивную часть. Такая конструкция позволяет снизить боковые напряжения на полиэтиленовый рукав. Толщина полиэтиленовой пленки должна быть не менее 0,2 мм. Для большей надежности следует применять полиэтиленовую пленку толщиной до 0,4 мм. Расход воды 0,0009–0,001 м3/м3 горной массы. Внутренняя водяная забойка шпуров осуществляется помещением в них специальных ампул, наполненных водой или гелем. При подземной добыче использование таких емкостей уменьшает концентрацию пыли на 40-60 %.

      Комбинированная гидрозабойка представляет объединение внешней и внутренней гидрозабойки скважин.

      Эффективность гидрообеспыливания при взрыве заряда массой до 300 кг с помощью внешней гидрозабойки – 53 % (удельный расход воды 1,38 кг/м3 горной массы), внутренней – 84,7 % (удельный расход воды 0,78 кг/м3), комбинированной – 89,4 % (удельный расход воды 1,04 кг/м3). При взрыве зарядов массой 450–620 кг эффективность внутренней гидрозабойки составляет 50,4 % (расход воды 0,46 кг/м3) [49].

      Сокращение пылевыделення в процессе взрыва возможно также за счет применения гидрогеля для внутренней гидрозабойки скважин (рекомендации Криворожского горнорудного института). Гидрогель включает: аммиачную селитру – 4 %, жидкое стекло – 8 %; синтетические жирные кислоты – 2 %, воду – 86 %. Для получения гидрогеля используется специальная установка. С целью повышения эффективности пылегазоподавления, снижения стоимости гидрогеля и предотвращения взаимодействия его с ВВ, в состав гидрогеля вводятся добавки минеральных солей, смыленных синтетических жирных кислот и парафина. Гидрогель изготовляют на специальном заправочном пункте или непосредственно в баках машины, предназначенной для заполнения скважин гидрогелем. Заправочный пункт – это стационарное сооружение, состоящее из двух бункеров с дозаторами и устройствами для подачи воды и гелеобразующих компонентов. Эффективность гидрогелевой забойки при ее высоте 2–4 м достигает 34–54 %.

      В зимний период следует применять в качестве гидрозабойки водные растворы солей NаС1 и СаСI2. В таблице 5.2 приведены рекомендации по расходу этих солей.

      Таблица 5.2. Расход солей для гидрозабойки при отрицательных температурах воздуха

№ п/п

Соль

Количество соли (г) на 1 кг воды, для температур, 0С

–5

–10

–15

–20

–25

–30

–40

–50

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

NaCl

84

160

230

390

–

–

–

–

2

CaCl2

100

170

220

271

310

340

380

415

      Применение гидрозабойки затруднено в период отрицательных температур. В этих условиях возможно в качестве забоечного материала использовать снежно–ледяную забойку.

      Наиболее распространенный способ уменьшения концентрации пыли и газов в шахтах при проведении взрывных работ – их рассеивание и удаление вентиляционной струей, или их разубоживание в рудничной атмосфере. При производстве подземных горных работ и выдаче воздуха вентиляционным стволом на частицах пыли конденсируется влага, что способствует при движении газопылевого потока укрупнению частиц пыли и ее осаждению. Особенно сильно такое обеспыливание происходит при снижении температуры воздуха, когда на частицах пыли происходит конденсация паров воды с дальнейшей их коагуляцией и осаждением в центробежном циклоне. В процессе прохождения струи воздуха на подъем по стволу температура воздуха снижается на 0,9 °C при каждых 100 м. Соответственно, относительная влажность растет, в стволе возникает точка росы, и влага (каплями и туманом) захватывает пыль, копулирует ее. Увеличиваясь в массе, аэрозоль выпадает в зумпф, откуда по системе водоотлива удаляется из рудника. Таким образом наибольшим пылеочистным эффектом будет обладать глубокий ствол или шурф при высокой скорости воздуха и высоком влагосодержании воздуха (содержании как водяных паров, так и капельножидкой влаги). Пыль целиком локализуется внутри общешахтного пространства. Объясняется этот процесс адиабатическим расширением объема воздуха при выходе из глубины на дневную поверхность.

      В настоящее время для механизации и оптимизации взрывных работ широко применятся СЗМ, предназначенные для раздельной транспортировки к местам производства взрывных работ невзрывчатых компонентов (эмульсии, аммиачной селитры, дизельного топлива и газогенерирующей добавки, загружаемых на заводе изготовления эмульсии или на стационарном пункте), изготовления из них в месте производства взрывов (карьеры, стройплощадки) промышленных взрывчатых веществ (ВВ) и механизированного заряжания ими сухих и обводненных скважин диаметром не менее 90 мм при температуре окружающей среды от –40 °С до +40 °С. Технология заряжания для СЗМ подобного выглядит следующим образом. После опускания зарядного шланга в скважину включаются насосы, дозирующие эмульсию и газогенерирующую добавку, перемешивание которых осуществляется при прохождении через статический смеситель. Далее поток через барабан шлангоизвлекателя направляется по зарядному шлангу в скважину. При этом для снижения сопротивления перемещению ЭВВ по зарядному шлангу после статического смесителя перед входом в барабан в тракт подачи при помощи насоса впрыскивается раствор водяного орошения (или горячая вода), выполняющий роль смазки. Для обеспечения сплошности колонки заряда необходимо синхронизировать производительность эмульсионного насоса, подающего ЭВВ в скважину, и скорость подъема зарядного шланга. При изготовлении в СЗМ смесевых ЭВВ в шнек, дозирующий аммиачную селитру, при помощи насоса через форсунки подается дизельное топливо, после чего АСДТ в смесительном шнеке перемешивается с эмульсией, вышедшей из статического смесителя. Смесь АСДТ закачивается при помощи насоса в скважину по зарядному шлангу "под столб воды", либо подается в нее сверху при помощи подающего шнека.

      На рынке присутствуют СЗМ различного типа, изготовленные как зарубежными компаниями ("Дино Нобель", ЕТI, МSI), так и российскими производителями (КНИИМ, НИПИГОРМАШ, ЗАО "Нитро Сибирь" и Белгородский завод сельскохозяйственного машиностроения). Эти машины работают на предприятиях АО "ССГПО", на угольных разрезах центрального и южного Кузбасса, в карьерах ОАО "Ураласбест", ОАО "Апатит", ГУП "Якутуголь", на Лебединском, Качканарском, Ковдорском ГОКах и других горных предприятиях.

      Еще одна из техник состоит в применении системы устройств и методов передачи неэлектрического инициирующего импульса от первичного инициатора через ударно-волновую трубку к промежуточному неэлектрическому детонатору. Неэлектрические системы инициирования в сравнении с традиционными обусловлены более высокой надежностью, безопасностью и позволяют создавать схемы короткозамедленного взрывания зарядов с высокими возможностями управления энергией взрыва.

      Несмотря на то, что настоящая техника не имеет прямого экологического эффекта, она является наилучшей доступной технологией ведения горных работ и обеспечивает стабильную и надежную работу, снижая тем самым риск возникновения нештатных и аварийных ситуаций, последствия которых самым неблагоприятным способом сказываются на окружающей среде [18].

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Значительная часть техник общеприменима, внедрена и широко применяется практически на всех горнодобывающих предприятиях Казахстана. Могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности. Масштабность и эффективность способов борьбы с пылевыделением связана с обеспечением ритмичной поставки необходимых жидкостей и химических реагентов на объект, а также наличием механизированных средств обработки поверхности взрываемых блоков.

      Гидрообеспыливание не применимо для процессов, в которых используются руды/концентраты, содержащие достаточное количество естественной влаги, чтобы предотвратить пылеобразование. Применение также ограничено в период отрицательных температур.

      Пылеподавление растворами ПАВ, полимерными веществами, эмульсиями и другими химическими реагентами, создающими на поверхности материала корку, определяется экономической целесообразностью.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае. Большая часть техник не требует существенных капитальных вложений и носят организационный характер.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства. Снижение выбросов неорганической пыли.

5.4.1.3. Технические решения для предотвращения и/или снижения неорганизованных выбросов при транспортировке, погрузочно-разгрузочных операциях

      Описание

      Методы или совокупность методов, применяемых для предотвращения неорганизованных выбросов в атмосферу при транспортировке сырья, а также погрузочно-разгрузочных операциях.

      Техническое описание

      К основным источникам неорганизованных выбросов относятся:

      системы транспортировки, погрузки и разгрузки горной массы;

      взвеси дорожной пыли, поднимаемой при эксплуатации транспортных средств;

      газы при работе автотранспортных и тяговых средств железнодорожного транспорта с ДВС.

      Погрузочно-разгрузочные работы сопровождаются значительным выделением пыли. Максимальное количество пыли выделяется при работе экскаваторов, несколько меньшее – при работе бульдозеров.

      Автотранспорт при транспортировке горной массы поднимает большое количество пыли. Автомобильные дороги на карьерах, использующих автотранспорт, занимают одно из первых мест в балансе пылевыделения по всем источникам выделения пыли в карьере. На их долю приходится 70–90 % всей выделяемой пыли.

      Образование пыли при конвейерной доставке обусловливается сдуванием пыли с транспортных поверхностей самого конвейера, в местах перегрузки с одного конвейера на другой, либо при загрузке конвейера.

      При комбинированном транспорте причины запыленности и загазованности связаны с каждым из видов транспорта, входящим в комбинацию и, кроме того, с большим количеством выделяемой пыли в пунктах перегрузки с одного вида транспорта на другой. При всех видах карьерного транспорта большое количество пыли выделяется в местах разгрузки горной массы и при ее складировании.

      К мерам, применяемым по предотвращению загрязнения окружающей среды при выемочно-погрузочных работах, транспортировке/перемещении сырья и материалов, относятся:

      оборудование эффективными системами пылеулавливания, вытяжным и фильтрующим оборудованием для предотвращения выбросов пыли в местах разгрузки, перегрузки, транспортировки и обработки пылящих материалов;

      применение предварительного увлажнения горной массы, орошение технической водой, искусственное проветривание экскаваторных забоев;

      применение стационарных и передвижных ГМН, на колесном и рельсовом ходу;

      применение различных оросительных устройств для разбрызгивания воды в зоне стрелы и черпания ковша экскаватора;

      организация процесса перевалки пылеобразующих материалов;

      пылеподавление автомобильных дорог путем полива технической водой;

      применение различных ПАВ для связывания пыли в процессе пылеподавления забоев и карьерных автодорог;

      укрытие железнодорожных вагонов и кузовов автотранспорта;

      применение устройства и установки для выравнивания и уплотнения верхнего слоя грузов при транспортировке в железнодорожных вагонах и др.;

      очистка автотранспортных средств (мойка кузова, колес), используемых для транспортировки пылящих материалов;

      применение различных видов и типов конвейерного и пневматического транспорта для перевозки горной массы;

      проведение замеров дымности и токсичности автотранспорта и контрольно-регулировочных работ топливной аппаратуры;

      применение каталитических технологий очистки выхлопных газов ДВС.

      Достигнутые экологические выгоды

      Использование перечисленных техник позволяет достигнуть значительного снижения выбросов в атмосферу пыли неорганической и уменьшить объемы выбросов оксидов азота NOx и оксида углерода СО.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Для предупреждения пылевыделения на автодорогах и подавления пыли применяют следующие способы: орошение дорог водой; орошение растворами гигроскопических солей; обработку поверхности дорог различными эмульсиями. Пылеподавление водой является одним из наиболее распространенных мероприятий по снижению пылевой нагрузки на горнодобывающих предприятиях. Эффективность пылеподавления водой оросителями в зависимости от ветроустойчивости покрытия достигает до 95 %.

      Обработка карьерных автодорог пылеподавляющими веществами заключается в подготовке полотна дороги и поверхностной его обработке. Бульдозером или автогрейдером производится уборка просыпей горной массы и выравнивание полотна дороги. Затем рыхлителями разрушается верхний укатанный слой покрытия на глубину 4–5 см. После этого обрабатывается пылеподавляющим веществом, которое наносится из перфорированной трубы поливочной машины самотеком во избежание образования в воздухе аэрозоля этого вещества. Расход пылеподавляющего вещества при первичной обработке 2,0–5,0 л/м2, при последующих обработках - 1,2–2,5 л/м2. Наиболее часто для полива автодорог используются поливочные машины на базе БелАЗ, КамАЗ. Забор воды на пылеподавление осуществляется из зумпфов-отстойников, находящихся внутри разреза и временного зумпфа-накопителя, расположенного на поверхности.

      Мокрый способ рекомендуется применять в теплое время года с помощью поливомоечных машин, работающих в режиме мойки. На участках постоянных технологических автодорог со значительным водопритоком рекомендуется использовать стационарный оросительный водопровод с автоматическим управлением электрозадвижками подачи воды.

      Сухой способ очистки дорог применяется в районах ограничения применения воды и в холодный период года. Очистка производится легкими или средними бульдозерами, автогрейдерами, универсальными фрезерными погрузчиками или снегопогрузчиками с лаповыми питателями. Уборку пыли на автодорогах с жесткими и промерзшими покрытиями рекомендуется производить подметально-уборочными машинами.

      В зимнее время при отсутствии обычного снега возможно снижение запыленности с использованием искусственного снега, образуемого с помощью снегогенераторов. Пылеподавление искусственным снегом может осуществляться как путем воздействия на взвешенную в воздухе пыль, так и путем экранирования разрыхленной горной массы посредством покрытия ее снегом перед экскавацией и погрузкой. Применение такой установки снижает запыленность воздуха в рабочей зоне экскаватора типа ЭКГ-8И на 96,5 %.

      Для уменьшения пылеобразования на автодорогах с твердым покрытием необходимо своевременно убирать просыпи горной массы дороги, а также своевременно производить ее очистку от грязи, используя для этого поливочные и уборочные машины с металлическими щетками.

      Для борьбы с пылеобразованием при использовании железнодорожного транспорта применяют закрепление поверхности транспортируемой горной массы пылесвязующими материалами, укрытие пленкой, а также увлажнение водой поверхностного слоя транспортируемого материала.

      Переход на конвейерный транспорт позволит снизить неорганизованные выбросы перегрузочных пунктов, уменьшив их количество или вообще исключив, позволит снизить количество одновременно работающей погрузочной техники, снизить количество технологических поездов и эксплуатационные затраты на транспортировку горной массы. Применение данной технологии может позволить:

      снизить эксплуатационные затраты при транспортировке 1 т горной массы на 1 км более чем на 25 %;

      сократить себестоимость рудного концентрата на 18 %;

      увеличить объемы перевозимой горной массы при снижении количества единиц техники;

      сократить объемы образования отходов (вскрыши) на 50 %;

      сократить объемы выбросов пыли на 33 %.

      При конвейерном транспорте для предотвращения сдувания пыли воздушными потоками с поверхности транспортируемого материала применяют различные укрытия конвейеров, которые полностью закрывают рабочую и холостую ветви конвейера. Сокращение пылевыделения с холостой ветви конвейера осуществляют путем очистки ленты от налипшего материала. Пункты перегрузки с конвейера на конвейер оборудуют аспирационными укрытиями.

      Одним из эффективных способов предупреждения пылевыделений при транспортировании конвейерным транспортом является увлажнение сыпучих материалов до оптимальной влажности. Повысить эффективность орошения и увлажнения можно за счет применения растворов ПАВ, например, 0,025 %-ного раствора смачивателя "Прогресс", 0,3 %-ного раствора ПАА, 0,5 %-ного раствора ДБ и др. Увлажнение материалов до оптимальной влажности позволяет в десятки раз уменьшить интенсивность пылевыделения и предотвратить срыв пыли с поверхности транспортируемого материала даже при значительной относи тельной скорости воздушного потока (до 6,5 м/с).

      Почти на всех карьерах для снижения пылеобразования при погрузочно-разгрузочных работах применяется гидроорошение. Для этой цели используются гидроустановки на железнодорожной платформе, на шасси автосамосвалов. Установка на базе самосвала с цистерной емкостью 24–25 м3 обеспечивает орошение навала горной массы на забоях трех экскаваторов. В гидроустановках используются водометные стволы различной конструкции, гидромониторы, а также пожарные стволы. В некоторых случаях в качестве водометного устройства используется агрегаты типа ДДН, применяемые в сельскохозяйственной дождевальной машине. При использовании гидромониторов с насадкой 25 мм, подключенных к водопроводной сети под давлением 4–8 ат запыленность снижается в 5–6 раз. При использовании пожарного насоса типа ПН-25 с пожарным стволом дальность струи достигает 50–60 м, а расход воды в пределах 95–140 м3/ч. При разгрузке горной массы, укладке в отвал пылеобразование можно снизить увлажнением водой с использованием передвижных или стационарных установок.

      Для предупреждения пылевыделения при ведении экскаваторных работ увлажнение разрыхленной горной массы в развале осуществляется в основном путем ее орошения с использованием передвижных стационарных оросительных установок. Увлажнение горной массы в развале с одновременной ее дегазацией после взрыва возможно с использованием передвижных вентиляционно-оросительных установок. При этом наряду со снижением пылеобразования эта схема позволяет в 3–4 раза сократить время простоя оборудования после проведения массового взрыва. Увлажнение горной массы в экскаваторных забоях карьеров осуществляется с использованием передвижных ГМН на колесном и рельсовом ходу. При применении на карьере железнодорожного транспорта используют гидропоезд с 5–6 цистернами общей вместимостью 250–300 м3 воды. Они оборудованы двумя оросительными установками типа ДДН-70 или ДДН-50 производительностью 300 м3/ч каждая и дальнобойностью струи 50–70 м. Ствол гидромонитора ГМН поворачивается на 3600 в горизонтальной плоскости и на 120 0 в вертикальной. Для изменения параметров водяных струй гидромониторов предусмотрены сменные насадки диаметром от 40 до 60 мм. На карьерах, использующих автотранспорт, применяются оросительные гидромониторные установки на базе автосамосвалов различной грузоподъемности. Например, увлажнение путем поверхностного орошения с помощью поливооросительных машин, оборудованных гидромонитором, например, автомобилей БелАЗ-7648 (емкостью 32 м3). До 25 % экскавируемой горной массы в летний период подлежит орошению водой. Радиус разбрызгивания струи воды – 60 м. Снижение загрязнения атмосферного воздуха пылью до 10 г/т добываемой горной массы. Емкостью служит герметизированный кузов автосамосвала; действие насоса, подающего воду к гидромонитору, осуществляется с использованием приспособления отбора мощности. Забой орошается в большей степени в его верхней части; нижняя часть увлажняется за счет стока воды к подошве забоя. Средства орошения следует располагать на верхней или нижней площадке уступа с учетом направления ветра относительно забоя и экскаватора в удобном для размещения месте или непосредственно на спланированном с помощью бульдозера уступе. Заправку поливооросительных автомобилей водой предусматривается частично производить из зумпфов-отстойников карьерных вод, расположенных в выработанном пространстве и временного зумпфа-накопителя, расположенного на поверхности [49].

      Увлажнение горной массы при перегрузке ее и погрузке на складах осуществляется, как правило, с использованием стационарных оросительных установок. Для этого на территории склада имеются емкости для воды, установлены стационарно насосы, сеть трубопроводов и гидромониторы. Для снижения вредного влияния на окружающую среду открытые склады могут быть оборудованы защитными противопылевыми оградами.

      Для снижения загрязнения атмосферы выхлопными газами автомобилей используется: нейтрализация выхлопных газов их термокаталитическим окислением, использование нетоксичных или малотоксичных антидетонирующих добавок к топливу, а для дизельных двигателей антидымных присадок, магнитная обработка топлива.

      Магнитная обработка автомобильного топлива позволяет снизить токсичность выхлопных газов до 50 %.

      Значительное снижение токсичности отработавших газов можно при использовании нейтрализаторов различных конструкций. При каталитической нейтрализации выхлопных газов окись углерода переходит в двуокись, углеводороды окисляются до воды и двуокиси углерода, окись азота восстанавливается до молекулярного азота.

      Химические реакции протекают следующим образом:

      2CO + O2 = 2CO2

      CxHy + O2 → CO2 + H2O

      2NO + 2CO = N2 + 2CO2

      Наиболее эффективным является использование платиновых катализаторов. Они позволяют обезвредить выхлопные газы от токсичных веществ на 96–98 %. Каталитические нейтрализаторы обеспечивают эффективность очистки окиси углерода до 75 %, углеводородов – до 70 % и альдегидов – до 80 % при температуре отработавших газов выше 300 оС.

      Регулировку топливной аппаратуры ДВС для обеспечения наиболее полного сжигания топлива следует осуществлять систематически. Ежесменно при выходе автомобилей на линию требуется контролировать содержание токсичных примесей в отработавших газах и в случае отклонения от установленных нормативов проводить регулировку.

      Присадка к топливам обеспечивают их более полное сгорание и уменьшение содержания в отработавших газах токсичных компонентов. Например, установлено, что применение присадки типа ИХП к топливу, используемому в дизельных двигателях, позволяет уменьшить дымность вдвое. Применение для дизельных двигателей топливно-водяных эмульсий, содержащих 15–20 % воды, также значительно уменьшает содержание вредностей в отработавших газах [50].

      Кросс–медиа эффекты

      Потребность в дополнительных объемах ресурсов и материалов.

      Наличие систем нейтрализации отработавших газов снижает мощность двигателя.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Представленные методы (конструктивные и технические решения), применимы при технической возможности и экономической целесообразности, могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности.

      Экономика

      В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

      В 2020 году на Михайловском ГОКе открыли уникальный дробильно-конвейерный комплекс. Производительность комплекса – 15 миллионов тонн руды в год, инвестиции в проект – 6 миллиардов рублей. В 2022 году "Металлоинвест" ввел в эксплуатацию комплекс ЦПТ на Лебединском горно-обогатительном комбинате. На реализацию инвестпроекта стоимостью около 14 млрд рублей потребовалось почти 5 лет.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства. Снижение выбросов неорганической пыли и выхлопных газов.

5.4.1.4. Техники, направленные на сокращение и (или) предотвращение неорганизованных выбросов при хранении руд и продуктов их переработки

5.4.1.4.1. Укрепление откосов ограждающих дамб хвостохранилищ с использованием скального грунта, грубодробленой пустой породы

      Описание

      Применение скального грунта, грубодробленой пустой породы при укреплении откосов ограждающих дамб хвостохранилищ с целью сокращения площади пылящей поверхности.

      Техническое описание

      При строительстве и реконструкции хвостохранилищ, образующих каскады из двух и более отсеков, ограждающие дамбы, как правило, должны отсыпаться и наращиваться из крупнообломочных грунтов или скальной горной массы с устройством противофильтрационных элементов в виде вертикального ядра или наклонного экрана по верховому откосу. Наращивание дамб таких хвостохранилищ должно производиться только в сторону низового откоса, особенно в районах с продолжительным периодом среднесуточных температур ниже -5 оС. При отсутствии скальной вскрыши наращивание высоты дамб в каскаде может производиться только в сторону низового откоса совместно с наращиванием экрана. Отсеки, образующие каскад, должны иметь резервные объемы, достаточные для размещения селевого потока, образующегося при разрушении дамбы вышележащего отсека, или иметь аварийный водосброс (канал), обеспечивающий пропуск и отведение селевого потока в безопасное место, как это предусмотрено действующими строительными нормами и правилами.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение выбросов пыли с хвостохранилищ.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      В 2020 году Северный горно-обогатительный комбинат провел работы по консервации пылящих карт хвостохранилища. Для снижения пыления новых карт хвостохранилища на предприятии применили технологию скального пригруза. В качестве "подушки" использовали отходы производства – хвосты. Для покрытия вторым слоем - скальную породу. По подсчетам экологической службы комбината, полуметровый слой щебня будет прочно удерживать свыше семи тонн пыли в год на сухой поверхности. Также реализовали мероприятие по засыпке скальными породами отработанных карт хвостохранилища.

      Кросс-медиа эффекты

      Сведения отсутствуют.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

      Движущая сила внедрения

      Сокращение выбросов пыли с хвостохранилищ. Требования экологического законодательства.

5.4.1.4.2. Устройство лесозащитной полосы по границе земельного отвода вдоль отвалов рыхлой вскрыши (посадка деревьев)

      Описание

      Наибольшими пылезащитными свойствами обладают древесные формы растений. Эффективность пылезащитных свойств у разных древесных пород различна и зависит от строения дерева, его ветрозащитной способности.

      Техническое описание

      Ветрозащитная эффективность полос зависит от их строения, конструкции, высоты, ширины, формы поперечного сечения и степени ажурности. Наибольшую дальность защитного действия (50-60 высот деревьев) имеют полосы зеленых насаждений при продуваемой конструкции (с просветами внизу). За полосами ажурной конструкции (оптимальная ажурность составляет 30-40 %) эти зоны несколько меньше (45-50 высот). Полосы непродуваемой конструкции (плотные сверху донизу) отличаются наименьшим ветрозащитным действием (35-40 высот).

      Полоса деревьев высотой 10 м, расположенных в 5 рядов, способна ослабить скорость ветра вдвое, причем на расстоянии 60 м.

      Лучше всего задерживают пыль деревья с шершавыми, морщинистыми, складчатыми, покрытиями волосками, липкими листьями. Шершавые листья и листья, покрытые тончайшими ворсинками (сирень, черемуха, бузина), лучше удерживают пыль, чем гладкие (клен, ясень, бирючина). Листья с войлочным опушением по пылезадержанию мало отличаются от листьев с морщинистой поверхностью, но они плохо очищаются дождем. Клейкие листья в начале вегетации имеют высокие пылезадерживающие свойства, но их утрачивают. У хвойных пород на единицу веса хвои оседает в 1,5 раза больше пыли, чем на единицу веса листьев, и пылезащитные свойства сохраняются круглый год. Зная пылезащитные свойства растений, варьируя размеры озеленяемой территории, подбирая породы и необходимую густоту посадок, можно добиться наибольшего пылезащитного эффекта. Дожди, освобождая насаждения и воздушный бассейн от пыли, смывают ее на поверхность земли. Количество пыли в воздухе изменяется в зависимости от влажности воздуха и скорости ветров.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение пыления отвалов вскрышной породы.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Снижение пыления отвалов до 55 г пыли/т горной массы, поступающей в отвал.

      Кросс-медиа эффекты

      Сведения отсутствуют.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо с учетом естественной среды обитания.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

      Движущая сила внедрения

      Сокращение пыления отвалов вскрышной породы. Требования экологического законодательства.

5.4.1.4.3. Использование ветровых экранов

      Описание

      Система ветрозащитных экранов является модульной, состоит из ограниченного числа элементов, применяется для сокращения пыления.

      Техническое описание

      Ветровой барьер представляет собой специальную сеть из синтетического материала, натянутую вокруг потенциального источника пыли. Благодаря ячеистой структуре ветровой барьер снижает скорость проходящих через него потоков воздуха на 75 % и более. Это значительно сокращает количество воздушной пыли. При этом окружать весь штабель ветровым барьером не требуется, достаточно установить его в направлении наиболее частого и постоянного ветра. Ветровой барьер устойчив к сильным ветрам, ультрафиолету.

      Ограждение для защиты от ветра и пыли контролирует и изменяет направление потоков ветра за счет уменьшения скорости ветра и турбулентности на площадках. При столкновении ветра со стеной механическая энергия воздушного потока снижается, вследствие чего уменьшается скорость ветра. В то же время уменьшаются сила и размер крупных вихревых потоков.

     


      Рисунок 5.18. Использование ветровых экранов

      Жесткая конструкция формирует новые потоки воздуха с меньшей скоростью и интенсивностью, что позволяет значительно снизить рассеивание пыли как на площадке, так и за ее пределами [51].

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение пыления хвостохранилища.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Снижение выбросов (пыления) при использовании ветровой защиты составляет 65–80 %. В США для пылеподавления используют ветровые экраны "Dust TAMER™ Wind Screen Systems".

      Кросс-медиа эффекты

      Сведения отсутствуют.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

      Движущая сила внедрения

      Сокращение выбросов пыли с хвостохранилищ. Требования экологического законодательства.

5.4.2. НДТ, направленные на предотвращение организованных эмиссий в атмосферный воздух

5.4.2.1. Применение современных методов очистки выбросов от пыли

      Применение современных методов очистки выбросов от пыли предусматривает:

      применение камер гравитационного осаждения для удаления крупных частиц (>20 мкм) на этапе предварительной очистки дымовых газов;

      применение циклонов на этапе предварительной очистки дымовых газов для удаления абразивных частиц, позволяющее увеличить срок эксплуатации другого газоочистного оборудования;

      применение электрофильтров для очистки в условиях высокой влажности;

      применение рукавных фильтров для удаления мелких и ультрамелких частиц;

      применение мокрых газоочистителей для одновременного улавливания SОx и пыли. Минимальный размер частиц, удаляемых оросительными колоннами, составляет >10 мкм, динамическими и коллизионными очистителями – >2,5 мкм, скрубберами Вентури – >0,5 мкм;

      применение фильтров с импульсной очисткой [52];

      применение керамических и металлических мелкоячеистых фильтров для удаления мелкодисперсных частиц, в том числе PM10.

5.4.2.2. Циклоны

      Описание

      Циклон для удаления частиц пыли является одним из основных аппаратов для очистки воздуха и отходящих технологических газов от твердых загрязнений, которые образуются в результате деятельности различных производственных предприятий. Благодаря простоте конструкции, отсутствию подвижных узлов и механизмов, возможности увеличения производительности путем объединения в группы и батареи, циклоны сухой очистки широко применяются в технологических и подготовительных производственных процессах.

      Техническое описание

      Циклоны обеспечивают очистку газов эффективностью 80–95 % от частиц пыли размером более 10 мкм. В основном их рекомендуется использовать для предварительной очистки газов и устанавливать перед высокоэффективными аппаратами (например, фильтрами или электрофильтрами). В ряде случаев достигаемая эффективность циклонов оказывается достаточной для выброса газов или воздуха в атмосферу. Запыленный воздух входит в корпус циклона со скоростью до 20 м/с, совершая вращательное движение в кольцевом пространстве между стенкой корпуса и внутренней трубой, перемещаясь далее в коническую часть корпуса. Под действием центробежной силы пылевые частицы, перемещаясь радиально, прижимаются к стенкам корпуса. Воздух, освобожденный от пыли, выходит наружу через внутреннюю трубу, а пыль поступает в сборный бункер. В зависимости от производительности циклоны можно устанавливать по одному (одиночные циклоны) или объединять в группы из двух, четырех, шести или восьми циклонов (групповые циклоны).

      Циклоны предназначены для сухой очистки газов, выделяющихся при сушке, обжиге, агломерации, аспирации, сжигании топлива и других технологических процессах. При этом недопустимо применение данного типа циклонов в условиях токсичных и взрывоопасных сред, а также для улавливания сильно слипающих пылей.

      Типоразмер циклона подбирают исходя из производительности с учетом оптимальной скорости в цилиндрической части циклона.

      В зависимости от расхода очищаемого воздуха циклоны могут применяться в одиночном либо групповом исполнении, состоящем из 2, 4, 6 и 8 циклонов. При подборе типоразмера циклона учитывается, что с увеличением диаметра циклона степень очистки воздуха уменьшается. Циклоны с диаметром менее 800 мм не рекомендуется применять для улавливания абразивной пыли.

      Материал для изготовления циклонов при температуре окружающей среды до 40 °С – углеродистая сталь, ниже – 40 °С – низколигированные стали.

      Таблица 5.3. Параметры циклонов ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24

№ п/п

Допустимая запыленность газа, г/м3:


1

2

3

1

Для слабослипающейся пыли

Не более 1000

2

Для среднеслипающейся пыли

250

3

Температура очищаемого газа, °С

Не более 400

4

Максимальное давление (разрежение), кгс/м2 (кПа)

500 (5)

5

Коэффициент гидравлического сопротивления циклонов:

6

для одиночных циклонов

147

7

Для групповых циклонов:

8

с "улиткой"

175

9

со сборником

182

10

Оптимальная скорость, м/с:

11

в обычных условиях Vц(Vвх)

3,5 (16,0)

12

при работе с абразивной пылью Vц(Vвх)

2,5 (11,4)

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение выбросов пыли.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Степень улавливания частиц пыли размером 10–20 мкм в циклонах представлена в таблице 5.4.

      Таблица 5.4. Эффективность очистки газа в циклоне

№ п/п

Дисперсность частиц

Теоретическая эффективность очистки

1

2

3

1

Более 20 мкм

≈ 99 %

2

Более 10 мкм

≈ 95 %

3

Более 5 мкм

≈ 80 %

      Эффективность очистки газа в циклоне определяется дисперсным составом и плотностью частиц улавливаемой пыли, а также вязкостью газа, зависящей от его температуры. При уменьшении диаметра циклона и повышении до определенного предела скорости газа в циклоне эффективность очистки возрастает. Эффективность очистки, указанная в технических характеристиках, может быть достигнута лишь при условии соответствия между типоразмером циклона и его производительностью. Эффективность очистки резко снижается при подсосе атмосферного воздуха внутрь циклона, особенно через бункер. Допустимая величина подсоса 5–8 %.

      Для нормальной эксплуатации циклонов необходимо:

      обеспечить герметичность и исключить подсосы воздуха в шпек удаления пыли, пылесборную камеру, циклоны;

      поддерживать температуру газов в циклонах на 30–50 °С выше точки росы, для исключения конденсации паров воды входной газоход и циклоны теплоизолируют;

      для снижения выноса пыли из сушильного барабана производительность дымососа увязывают с поступлением горячих газов из топки путем поддержания разрежения в барабане на уровне 20–50 Па.

      Допустимая запыленность газа для циклонов должна находиться в следующих пределах: для циклона диаметром 400-600 мм – не более 200 г/м3; 600-800 мм – не более 400 г/м3; 1000-2000 мм – не более 3000 г/м3; 2000- 3000 мм – не более 6000 г/м3.

      На объектах предприятия АО "ССГПО" используются циклоны ЦН-11, ЦН-15 для участка по обжигу окатышей с эффективностью улавливания частиц пыли 96,5 %.

      ОАО "Лебединский ГОК" для очистки отходящих газов от твердых веществ применяет высокоэффективный сухой циклон с последующим мокрым обеспыливанием с КПД очистки 99,48 % [53].

      Кросс-медиа эффекты

      Увеличение количества отходов, если собранная пыль не может быть возвращена в процесс.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Требуется наличие сухого сжатого воздуха (обычно решается установкой компрессора необходимой производительности вблизи фильтра и фильтра-влагомаслоотделителя.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

      Движущая сила внедрения

      Сокращение выбросов пыли при обжиге окатышей, сушке концентрата и механических процессах. Требования экологического законодательства.

5.4.2.3. Применение электрофильтров

      Описание

      Частицы пыли получают (как правило) отрицательный электрический заряд в поле коронного разряда и движутся под действием электрического поля к заземленным электродам, оседают на них и после регенерации электродов собираются в бункерах. Небольшая часть пыли, примерно 0,5-1 % от общего количества, приобретает положительный заряд и осаждается на коронирующих электродах и также периодически удаляется. Эффективность очистки может зависеть от количества полей, времени пребывания и предшествующих устройств для удаления частиц. Электростатические фильтры могут быть сухого или мокрого типа в зависимости от метода, используемого для сбора пыли с электродов.

      Техническое описание

      Электрофильтры активно применяются в отрасли и могут функционировать в условиях широких диапазонов значений температуры, давления и пылевой нагрузки. Они не очень чувствительны к размеру частиц и улавливают пыль как во влажных, так и в сухих условиях. Конструкция электрофильтра устойчива к коррозии и абразивному воздействию.

      Электрофильтр состоит из нескольких высоковольтных коронирующих электродов и соответствующих осадительных электродов. Частицы заряжаются и впоследствии выделяются из газового потока под воздействием электрического поля, созданного между электродами. Электрическое поле между электродами создается небольшим постоянным током высокого напряжения (100 кВ). На практике электрофильтр разделен на ряд дискретных зон (обычно до пяти). Схема устройства электрофильтра показана на рисунке ниже.

     


      Рисунок 5.19. Схема устройства электрофильтра (показаны только две зоны)

      Частицы удаляются из потока газа в четыре этапа:

      наведение электрического заряда на частицы пыли;

      подача заряженной пыли в электрическое поле;

      улавливание пыли с помощью коллекторного электрода;

      удаление пыли с поверхности электрода.

      Коронирующие электроды необходимо подвергать встряхиванию или вибрации для предотвращения накопления пыли, соответственно, их механическая прочность должна выдерживать такое воздействие. Механическая надежность коронирующих электродов и их несущей конструкции имеет большое значение, поскольку даже один оборванный кабель может закоротить все электрическое поле электрофильтра.

      Производительность электрофильтра определяется формулой Дейча, согласно которой эффективность определяется общей площадью поверхности осадительных электродов, объемным расходом газа и скоростью миграции частиц. Таким образом, увеличение площади поверхности осадительных электродов имеет большое значение для улавливания конкретного вида пыли, в связи с чем современным подходом является использование расширенного межэлектродного пространства. В свою очередь, это предполагает надежную конструкцию и контроль работы выпрямительного устройства.

      Конструкция используемых в горно-обогатительной отрасли выпрямителей предусматривает применение отдельных секций устройства для каждой зоны или части зоны электрофильтра. Это позволяет применять разное напряжение на входных и выходных зонах, поскольку на выходе пылевая нагрузка меньше, а также дает возможность постепенно увеличивать напряжение, подаваемое на зоны, без искрения. Хорошая конструкция также подразумевает применение АСУ, поддерживающих оптимально высокое напряжение, подаваемое без искрения на электроды конкретной зоны. Для подачи максимально возможного без образования искр высокого напряжения и постоянного изменения его значения используется автоматическое контрольно-измерительное устройство. Подача постоянного высоковольтного электропитания практически не позволяет обеспечить оптимальную эффективность улавливания пыли.

      Особое значение имеет электрическое сопротивление (величина, обратная электрической проводимости) пыли. Если оно слишком низкое, то частицы, достигая осадительного электрода, легко теряют свой заряд, и может произойти вторичный унос пыли. При повышенном удельном сопротивлении пыли на электроде образуется изолирующий слой, который препятствует нормальному коронированию и приводит к снижению эффективности улавливания. В основном удельное сопротивление пыли находится в рабочем диапазоне, но эффективность улавливания можно еще повысить, улучшив физические характеристики частиц. Для этого широко применяются аммиак и трехокись серы. Удельное сопротивление также можно уменьшить с помощью понижения температуры или увлажнения газа.

      Для достижения высоких значений производительности электрофильтра газ пропускают через специальные устройства, обеспечивающие равномерность потока, препятствующую прохождению вне электрического поля. Правильная конструкция входных газоходов и наличие устройств распределения потока на входе электрофильтра необходимы для достижения однородности потока.

      Электрофильтры ионной абразивной обработки обычно работают в диапазоне 100–150 кВ для обеспечения высокой эффективности сепарации. Отличительной особенностью электрофильтров является способностью работать при высокой температуре (горячие) и высокой влажности обеспыливаемых газов (мокрые). Количество образующейся пыли – так называемый вынос пыли (в процентах от массы перерабатываемой шихты) или переход металлов в пыль зависит от вида металлургического агрегата, физико-химической характеристики шихты (крупность, прочность, содержание легковозгоняемых металлов и соединений и прочее), интенсивности и характера пирометаллургического процесса и многих других факторов. Особенно интенсивно пыль образуется в технологических процессах, таких как обжиг и плавка концентратов, возгоночные процессы.

      Таблица 5.5. Эффективность очистки и уровни выбросов, связанные с использованием электрофильтров [54]

№ п/п

Загрязняющее вещество

Эффективность очистки, %

Примечание

Сухой фильтр

Мокрый фильтр


1

2

3

4

5

1

<1 мкм

>96,5

Зависит от конфигурации и условий эксплуатации

Зависит от конфигурации и условий эксплуатации

2

2мкм

>98,3

Очистка до <20мг/Нм3

Очистка до <20мг/Нм3

3

5мкм

>99,95

Зависит от конфигурации и условий эксплуатации

Зависит от конфигурации и условий эксплуатации

4

>10мкм

>99,95

Зависит от конфигурации и условий эксплуатации

Зависит от конфигурации и условий эксплуатации

      Достигнутые экологические выгоды

      Снижение выбросов пыли в атмосферу. Возможность рециркуляции (повторное использование уловленной пыли). Снижение нагрузки загрязняющих веществ, направляемых на следующие этапы очистки.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Основные преимущества электрической очистки газов, следующие:

      широкий диапазон производительности – от нескольких м3/час до миллионов м3/час;

      эффективность очистки от пыли варьирует от 96,5 % до 99,95 %.

      гидравлическое сопротивление – не более 0,2 кПа (является основной причиной низких эксплуатационных затрат);

      электрофильтры могут улавливать сухие частицы, капли жидкости и частицы тумана;

      в электрофильтрах улавливаются частицы размером от 0,01 мкм (вирусы, табачный дым) до десятков микрон.

      В Качканарском горно-обогатительном комбинате (2008) (ОАО "Ванадий", входит в "Евраз Груп") завершена реализация инвестиционного экологического проекта по оснащению газоочистными установками двух действующих на предприятии комплексов по производству агломерата (сырья для изготовления чугуна). В цехе агломерации пущен в эксплуатацию современный электрофильтр, который позволит каждый час очищать до 1 миллиона кубометров отходящих газов с высокими качественными показателями. Удельные выбросы в атмосферу сократились более чем в 2,5 раза: с 23 до 9 кг на тонну готовой продукции.

      На фабрике окомкования при обжиге окатышей на Лебединском ГОКе (2009) проведена модернизация системы газоочистки, скрубберы в системе аспирации заменены на электрофильтры. Эффективность пылеочистки достигает 99 %.

      Электрофильтры ЭГБ1М успешно эксплуатируются на предприятиях России, стран СНГ, Финляндии, Швеции, Ирландии [55].

      На Магнитогорском металлургическом комбинате установлен электрофильтр системы аспирации шихтоподачи доменной печи №6 в аспирационных системах, каждая из которых имеет производительность более 1 млн м3/час, электрофильтры обеспечивают проектную эффективность очистки воздуха до 98–99 % [55].

      Электрофильтры широко применяются в странах по всему миру, особенно в странах СНГ, США, Китай, Австралия и др., к примеру, в России внедрены на Череповецком металлургическом заводе, в Китае Zhuji Kulun Environmental Technology Co., ltd, Kleanland, Xinhai, Yantai Jinpeng Mining Machinery с эффективностью очистки от пыли до 95–97 %.

      Кросс-медиа эффекты

      Потребление электрической энергии увеличивается с повышением эффективности пылеулавливания. При выполнении работ по обслуживанию электрофильтра могут появиться дополнительные отходы. Необходимость утилизации пыли, если она не может быть повторно использована.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Вследствие их высокой эффективности, низкого гидравлического сопротивления, высокой работоспособности и энергетической эффективности, электрофильтры стали наиболее успешными установками для улавливания пыли из отходящих газов от основного технологического оборудования.

      Основным недостатком электрофильтров является высокая чувствительность процесса электрической фильтрации газов к отклонениям от заданных параметров технологического режима, состава пыли, а также к незначительным механическим дефектам в активной зоне аппарата. Также следует учитывать, что при эксплуатации электрофильтров неизбежно возникновение искровых разрядов. В связи с этим электрофильтры не применяют, если очищаемый газ представляет собой взрывоопасную смесь или такая смесь может образоваться в ходе процесса в результате отклонения от нормального технологического режима.

      Экономика

      В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Сокращение выбросов пыли, с возможностью ее повторного использования. Экономия сырья, если пыль может быть возвращена в процесс.

5.4.2.4. Применение рукавных фильтров для удаления мелких и ультрамелких частиц

      Описание

      Очистка отходящих газов от пыли путем пропуска через плотно сплетенную или войлочную ткань, в результате чего твердые частицы собираются на ткани путем просеивания или другими способами.

      Техническое описание

      Рукавные фильтры изготавливаются из пористой тканой или войлочной ткани, через которую пропускаются газы для удаления частиц. Использование рукавного фильтра требует выбора ткани, подходящей для характеристик отходящего газа и максимальной рабочей температуры. Обычно рукавные фильтры классифицируются в соответствии с методом очистки фильтрующего материала. Необходимо регулярно удалять пыль из ткани для поддержания эффективности экстракции.

      Наиболее распространенными методами очистки являются обратный воздушный поток, механическое встряхивание, вибрация, пульсация воздуха под низким давлением и пульсация сжатого воздуха. Акустические ковши также используются для очистки фильтрующих рукавов. Стандартные механизмы очистки не обеспечивают возвращение рукава в первоначальное состояние, так как частицы, осевшие в глубине ткани, уменьшают размер пор между волокнами, хотя это обеспечивает высокую эффективность очистки субмикронных паров.

     


      Рисунок 5.20. Конструкция рукавного фильтра

      Эффективность очистки в рукавных фильтрах в основном зависит от свойств фильтровальной ткани, из которой изготавливаются рукава аппарата, а также от того, в какой мере эти свойства соответствуют свойствам очищаемой среды и взвешенных в ней частиц. При выборе ткани необходимо учитывать состав газов, природу и размер частиц пыли, способ очистки, требуемую эффективность и экономические показатели. Также учитываются температура газа, способ охлаждения газа, если таковой имеется, образующийся водяной пар и точка кипения кислоты. В таблице 5.6 представлены типы тканей, широко используемые при очистке.

      Таблица 5.6. Сравнение различных систем рукавных фильтров

№ п/п

Параметр

Ед. изм.

Фильтр с импульсной очисткой

Мембранный фильтр из стекловолокна

Фильтр из стекловолокна

1

2

3

4

5

6

1

Тип рукава

-

Полиэстер

Мембрана/

Стекловолокно

стекловолокно

2

Размер рукава

м

0,126 х 6

0,292 х 10

0,292 х 10

3

Площадь ткани на рукав

м2

2

9

9

4

Корпус

-

Да

Нет

Нет

5

Перепад давления

кПа

2

2

2,5

6

Отношение воздуха к ткани

м/ч

80 - 90

70 - 90

30 - 35

7

Интервал рабочей температуры

°C

250

280

280

8

Срок эксплуатации рукава

месяцев

До 30

72 - 120

72 - 120

      Существует несколько различных конструкций рукавных фильтров, в которых используются различные виды фильтрующих материалов. Использование технологий мембранной фильтрации (поверхностная фильтрация) приводит к дополнительному увеличению срока службы, увеличению пределов температуры (до 260 °C) и относительно низким затратам на техническое обслуживание. Мембранные фильтрующие рукава состоят из ультратонкой мембраны из расширенного политетрафторэтилена (ПТФЭ), встроенной в материал основы. Частицы в потоке отходящего газа улавливаются на поверхности рукава. Вместо формирования осадка на внутренней части или проникновения в ткань рукава, частицы отталкиваются от мембраны, образуя тем самым меньший по объему осадок.

      Синтетические фильтрующие ткани, такие как тефлон/стекловолокно, позволяют использовать рукавные фильтры в широком спектре процессов, обеспечивая длительный срок службы. Эффективность современных фильтрующих материалов при высоких температурах или в условиях абразивности достаточно высока, и производители тканей могут оказать помощь в определении материала для конкретного применения. При использовании подходящей конструкции для соответствующего типа пыли в особых случаях может быть обеспечен очень низкий уровень выбросов пыли. Более высокая надежность и более длительный срок службы компенсируют расходы на современные рукавные фильтры. Достижение низких уровней выбросов пыли имеет важное значение, поскольку пыль может содержать значительные уровни металлов. Чтобы предотвратить утечку неочищенных газов в атмосферу, необходимо учитывать влияние деформации распределительных коллекторов и надлежащую герметизацию рукавов.

      По причине возможного забивания фильтров в определенных условиях (например, в случае липкой пыли или при использовании в воздушных потоках при температуре конденсации) и чувствительности к огню, они подходят не для всех целей применения. Фильтры также могут использоваться вместе с существующими рукавными фильтрами и могут подвергаться модернизации. В частности, система уплотнения рукава может быть улучшена во время ежегодного технического обслуживания, а фильтрующие рукава могут быть заменены более современными материалами в соответствии со стандартными графиками замены, что также может снизить будущие затраты.

      Самым распространенным типом используемых фильтров являются рукавные фильтры в виде мешков, при этом несколько отдельных фильтрующих элементов из ткани размещаются вместе в группе. Рукавные фильтры также могут быть в виде листов или картриджей.

      Фильтр состоит из нескольких секций, часть из которых работает в режиме фильтрации очищаемого газа, а часть – регенерации, т. е. удаления осевшей на рукавах пыли. В режиме очистки запыленный газ фильтруется через поры рукава, а пыль осаждается на его поверхности. Со временем гидравлическое сопротивление рукава с накопленным на нем слоем пыли увеличивается, и эффективность осаждения возрастает. При этом пропускная способность фильтра по газу существенно снижается, и секцию отключают на регенерацию для удаления пыли механическим (встряхиванием, скручиванием) и (или) аэродинамическим (импульсной продувкой сжатым воздухом) способами. Поток газа, подлежащего обработке, может направляться либо изнутри рукава наружу, либо снаружи рукава вовнутрь. В случае содержания в поступающих отработанных относительно крупных частиц, для снижения нагрузки на рукавный фильтр, особенно при высокой концентрации частиц на входе, для дополнительной предварительной очистки могут использоваться механические коллекторы (циклоны, электростатические фильтры и др.).

      Мониторинг

      Для обеспечения правильной работы фильтра следует применять одну или несколько из следующих функций.

      Особое внимание уделяется выбору фильтрующего материала и надежности системы крепления и уплотнения. Проведение надлежащего технического обслуживания. Современные фильтрующие материалы, как правило, являются более прочными и имеют более длительный срок службы. В большинстве случаев дополнительные затраты на современные материалы компенсируются продолжительным сроком службы.

      Рабочая температура выше точки конденсации газа. Термостойкие рукава и крепления используются при более высоких рабочих температурах.

      Непрерывный контроль содержания пыли путем улавливания и использования оптических или трибоэлектрических устройств для обнаружения поломок фильтра. При необходимости устройство должно взаимодействовать с системой очистки фильтра для обнаружения отдельных секций, содержащих изношенные или поврежденные рукава.

      Использование газового охлаждения и искрового гашения, если это необходимо. Циклоны считаются подходящими устройствами для искрового гашения. Большинство современных фильтров расположены в нескольких отсеках, поэтому в случае необходимости поврежденные отсеки могут быть изолированы.

      Мониторинг температуры и искрообразования может применяться для обнаружения пожаров. На случай возникновении опасности воспламенения могут быть предусмотрены системы инертных газов или добавлены инертные материалы (например, гидроокись кальция) к отходящему газу. Чрезмерный перегрев ткани сверх расчетных пределов может вызвать токсичные газообразные выбросы.

      Необходимо отслеживать перепад давления для контроля механизма очистки.

      Рукавные фильтры широко применяются в странах северной и южной Америки, Европы, Африки, Азии, Австралии, России. К примеру, в России внедрены на предприятиях ООО "Сибэлкон", ЗАО "Кондор-Эко", ПАО "Гайский ГОК", с эффективностью очистки от пыли до 95 %.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение выбросов пыли. Удаление твердых частиц размером до 2,5 мкм.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Удаления определенных газообразных загрязняющих веществ, возможно в случае сочетания их с системами, расположенными после пылеуловительной камеры с рукавными фильтрами и связанными с внесением дополнительных материалов, в том числе с адсорбцией и сухим вдуванием извести/бикарбоната натрия. При использование рукавных фильтров отсутствует необходимость очистки шламов и сточных вод.

      Кросс-медиа эффекты

      Фильтровальную ткань, если ее регенерация невозможна, следует заменять через каждые 2–4 года (срок службы зависит от различных факторов). Падение давления, которое следует компенсировать за счет подкачки, приводящей к дополнительному энергопотреблению. Поскольку рукавные фильтры очень эффективно улавливают тонкодисперсные частицы, они также эффективно уменьшают выбросы тяжелых металлов, которые содержатся в пыли дымовых газов в виде субмикронных частиц.

      Дополнительно возможно увеличение расхода сжатого воздуха для цикла очистки. При проведении технического обслуживания могут возникать дополнительные отходы.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

      Движущая сила внедрения

      Снижение выбросов в окружающую среду. Требования экологического законодательства. Экономия ресурсов.

5.4.2.5 Керамические и металлические мелкоячеистые фильтры

      Описание

      С точки зрения принципов работы, общего устройства и возможностей очистки мелкоячеистые керамические фильтры похожи на рукавные фильтры. Вместо тканевых рукавов на металлическом каркасе в них используются жесткие фильтрующие элементы, по форме напоминающие свечу.

      Техническое описание

      С помощью таких фильтров удаляются мелкодисперсные частицы, в том числе PM10. Фильтры имеют высокую термостойкость, и, зачастую, именно корпус фильтра определяет верхнюю границу рабочей температуры. Расширение опорной конструкции в условиях высоких температур также является важным фактором, поскольку при этом нарушается герметичность элементов фильтра в корпусе, что приводит к просачиванию неочищенного газа в поток очищенного. Системы обнаружения отказов в режиме реального времени используются аналогично рукавным фильтрам. Керамические и металлические сетчатые фильтры не такие гибкие, как рукавные. При очистке таких фильтров продувкой мелкая пыль не удаляется с той же эффективностью, как из тканевого фильтра, что приводит к накоплению тонкой пыли внутри фильтра и, таким образом, к уменьшению его производительности. Это происходит за счет накопления сверхтонкой пыли. Керамические фильтры производятся из алюмосиликатов и могут быть покрыты слоем различных фильтрующих материалов для улучшения химической или кислотной устойчивости, или для фильтрации других загрязняющих веществ. С фильтрующими элементами относительно легко обращаться, когда они новые, но после того, как они подвергнутся воздействию высоких температур, они становятся хрупкими, и их можно случайно повредить во время обслуживания или при неосторожных попытках очистки. Наличие липкой пыли или смолы представляет потенциальную проблему, поскольку их сложно извлечь из фильтра при обычной очистке, что может привести к падению давления. Эффект воздействия температуры на фильтрующий материал накапливается, поэтому он должен быть учтен при проектировании установки. При применении соответствующих материалов и 199 конструкции можно добиться очень низкого уровня выбросов. Снижение уровня выбросов является важным фактором, поскольку пыль содержит большое количество металлов. Аналогичную результативность в условиях высоких температур также имеет и модернизированный металлический сетчатый фильтр. Развитие технологий обеспечивает быстрое образование пылевой корки после проведения очистки, когда соответствующая зона была выведена из эксплуатации. Надлежащим образом спроектированные и изготовленные фильтры подходящего под конкретные условия эксплуатации размера должны обладать следующими параметрами. Корпус, арматура и система уплотнения соответствуют выбранным условиям применения, надежны и термостойки. Непрерывный контроль пылевой нагрузки осуществляется с помощью отражающих оптических или трибоэлектрических устройств с целью обнаружения отказов фильтра. Устройство должно по возможности взаимодействовать с системой очистки фильтра для определения отдельных секций с изношенными или поврежденными элементами. В случае необходимости соответствующая подготовка газа. Для контроля состояния устройств очистки можно измерять перепады давления. Из-за вероятности при некоторых условиях засорения фильтрующего материала (например, клейкой пылью или при температуре воздушных потоков, близкой к точке росы) эти методы не подходят для любых условий эксплуатации. Они могут применяться в существующих керамических фильтрах и могут быть модифицированы. В частности, система уплотнения может быть усовершенствована во время планового обслуживания.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение выбросов пыли, металлов и других соединений.

      Кросс-медиа эффекты

      Потребление электрической энергии увеличивается с повышением эффективности пылеулавливания. Образование сточных вод, требующих дальнейшей обработки для предотвращения сброса металлов и других веществ в водные объекты.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо при модернизации и новом строительстве.

      Экономика

      В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна, но процессы работают экономично.

      Движущая сила внедрения

      Сокращение выбросов пыли. Экономия сырья, если пыль может быть возвращена в процесс.

5.4.2.6. Применение мокрых газоочистителей для одновременного улавливания SОx и пыли

      Описание

      Метод предусматривает использование электрофильтра, в котором собранный материал смывается с пластин коллекторов с помощью жидкости, обычно воды. Для удаления капель воды перед выбросом отработанного газа устанавливается специальное устройство (например, влагоуловитель или конечное сухое поле).

      Техническое описание

      Улавливание частиц с помощью мокрых скрубберов предусматривает использование трех основных механизмов: инерционное столкновение, задержание и рассеивание. Большое значение имеют размер собираемых частиц, а также их способность к смачиванию. Схема устройства радиального мокрого скруббера приведена на рисунке ниже.

     


      Рисунок 5.21. Радиальный мокрый скруббер

      Мокрые скрубберы используются для охлаждения, насыщения и предварительной очистки газа, например, когда установлены перед мокрыми электрофильтрами. Отличительной их особенностью является захват улавливаемых частиц жидкостью, которая уносит их из аппаратов в виде шлама. В качестве орошающей жидкости в мокрых пылеуловителях чаще всего используется вода. При совместном пылеулавливании и химической очистке газов выбор орошающей жидкости (абсорбента) обуславливается процессом абсорбции.

      Мокрые аппараты имеют следующие достоинства: простоту конструкции и сравнительно невысокую стоимость; более высокую эффективность по сравнению с сухими механическими пылеуловителями инерционного типа; меньшие габариты по сравнению с рукавными фильтрами и электрофильтрами; возможность использования при высокой температуре и повышенной влажности газов; улавливания вместе с взвешенными твердыми частицами паров и газообразных компонентов. Типичные примеры: скруббер Вентури или радиальный скруббер с регулируемым падением давления.

      Простейший скруббер Вентури включает трубу Вентури и прямоточный циклон.

      Труба Вентури состоит из служащего для увеличения скорости газа конфузора, в котором размещают оросительное устройство, горловины, где происходит осаждение частиц пыли на каплях воды, и диффузора, в котором протекают процессы коагуляции, а также за счет снижения скорости восстанавливается часть давления, затраченного на создание высокой скорости газа в горловине. В каплеуловителе тангенциального ввода газа создается вращение газового потока, вследствие чего смоченные и укрупненные частицы пыли отбрасываются на стенки и непрерывно удаляются из каплеуловителя в виде шлама.

      В центробежных скрубберах одновременно с охлаждением газов происходит адсорбция из них SO2. Вследствие низкой степени очистки центробежные скрубберы типа ЦС-ВТЦ как пылеулавливающие аппараты в настоящее время не применяются, однако они широко используются в качестве каплеуловителей в скрубберах Вентури. В этом случае вода на орошение не подается.

      Достигнутые экологические выгоды

      Аппараты мокрого пылеулавливания проще по конструкции, но при этом обладают эффективностью, присущей наиболее сложным сухим пылеуловителям. Их легко изготовить непосредственно на химическом предприятии; как правило, они не имеют подвижных узлов, которыми часто оснащены сухие пылеуловители (например, узлы встряхивания в рукавных фильтрах).

      Достоинствами мокрых пылеуловителей, по сравнению с аппаратами сухого типа:

      более высокая эффективность улавливания взвешенных частиц;

      возможность очистки газов от более мелких частиц (в лучших мокрых аппаратах удается удалять частицы с размерами порядка 0,1 мкм);

      допустимость очистки газов при высокой температуре и повышенной влажности.

      Недостатки:

      выделение уловленной пыли в виде шлама, что связано с необходимостью обработки сточных вод, то есть с удорожанием процесса;

      возможность уноса капель жидкости и осаждения их с пылью в газоходах и дымососах;

      в случае очистки агрессивных газов необходимость защищать аппаратуру и коммуникации антикоррозионными материалами.

      В качестве орошающей жидкости в мокрых пылеуловителях чаще всего применяется вода; при одновременном решении вопросов пылеулавливания и химической очистки газов выбор орошающей жидкости (абсорбента) обусловливается процессом абсорбции.

      В результате контакта запыленного газового потока с жидкостью в мокрых пылеуловителях образуется межфазная поверхность контакта. В различных аппаратах характер поверхности контакта фаз различный: она может состоять из газовых струек, пузырьков, жидкостных струй, капель, пленок жидкости. Поскольку в пылеуловителях наблюдаются различные виды поверхностей, то пыль улавливается в них по различным механизмам.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Скрубберы Вентури могут работать с высокой эффективностью (96–99 % на пылях со средним размером частиц 1-2 мкм) и улавливать высокодисперсные частицы пыли (вплоть до субмикронных размеров) в широком диапазоне ее начальной концентрации в газе: 0,05-100 г/м3. При работе в режиме тонкой очистки скорость газов в горловине должна поддерживаться в пределах 100– 150 м/с, а удельный расход воды - в пределах 0,5-1,2 дм3/м3. Это обусловливает необходимость большого перепада давления (Dр=10÷20 кПа) и, следовательно, значительных затрат энергии на очистку газа. Степень улавливания SO2 водой обычно составляет 40–50 %.

      На металлургическом заводе фирмы "ЛТВ Стил" в Чикаго (США), расположенном в промышленном районе с высоким уровнем загрязнения атмосферы, и на коксовой батарее металлургического завода фирмы "Соллак" в Сереманже (Франция) внедрена японская система бездымной загрузки (оснащена коксовая батарея № 1 (60 печей высотой 6,1 м.) [56].

      Характеристика системы газоочистки приведена ниже:

      количество поступающего на обеспыливание газа, тыс. м3 /ч – 21;

      содержание пыли:

      в отсасываемых газах г/м3 - 5–15;

      в очищенных газах мг/м3 - 60–80;

      расход распыляемой воды, м3 /ч - 25–80.

      Циклон Вентури используется при сушке концентрата на участке ФРПО АО "ССГПО" в сушильных печах. Дымовые газы удаляются в газовый тракт котла и поступают в систему мокрой очистки, состоящей из труб Вентури и центробежных пылеуловителей типа МП-ВТИ (котлы №1–5) или в батарейный коагулятор с эмульгированным слоем (котел №6). Очищенный газ от шести котлов сбрасывается через дымовую трубу высотой 180,0 м. Проектная степень очистки составляет 98 %, фактическая 92,1 %.

      Кросс-медиа эффекты

      Потребление электрической энергии увеличивается с повышением эффективности пылеулавливания. Образование сточных вод, требующих дальнейшей обработки для предотвращения сброса металлов и других веществ в водные объекты.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо при модернизации и новом строительстве.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

      Движущая сила внедрения

      Сокращение выбросов пыли и SO2.

5.4.2.7. Применение фильтров с импульсной очисткой

      Описание

      Импульсный рукавный фильтр предназначается для очищения воздушных масс от различных мелкодисперсных пылевых скоплений. В этих приборах вмонтирована система регенерации импульсного продувания сжатыми воздушными массами. В качестве очистительного элемента выступают рукава на металлических опорах.

      Техническое описание

      Для предотвращения падения эффективности очистки из-за накопления слоя пыли на поверхности рукава применяется импульсная продувка рукавных фильтров. Ее использование обеспечивает регенерацию работоспособности оборудования и исключение снижения эффективности очистки.

      Описание конструктивных элементов делает понятным принцип работы рукавного фильтра.

      Запыленный поток подводится во входной клапан аппарата. В зависимости от имеющейся инфраструктуры могут использоваться вспомогательные элементы – пневмонасосы, компрессоры, напорные вентиляторы, иные нагнетатели. В случае обработки высокотемпературного потока может быть реализовано подмешивание в фильтр чистого прохладного / атмосферного воздуха.

      Воздухопоток контактирует с внешней поверхностью плотных нетканых рукавов, при этом частички пыли оседают снаружи мешков, в то время как чистый воздух проходит внутрь каркасов и попадает в чистую камеру, откуда выводится в производственное помещение или во внешнюю атмосферу.

      По мере оседания пылевых включений на поверхности рукавов, воздуху становится все сложнее "пробиться" сквозь нарастающую механическую преграду, и производительность аппарата падает – необходима регенерация рукавов.

      В зависимости от имплементированной системы регенерации производится обратная импульсная продувка, встряхивание или другое воздействие на фильтр-элементы, что позволяет освободить их поверхность от пыли и восстановить номинальный КПД устройства.

      Пыль опадает в бункер, цикл повторяется.

      Все пылеулавливатели выгодно отличаются следующим диапазоном технических характеристик:

      производительность по среде – до 100 000 м3/час;

      дисперсность / размер улавливаемой пыли> 0.5 мкм;

      работа с воздухопотоками любой степени запыленности;

      ударный импульсный метод самоочистки рукавов – бесперебойность, высокая скорость и эффективность удаления пыли с картриджей благодаря использованию плоских сопел Вентури специальной конструкции;

      фильтрующий материал – нетканое иглопробивное волокно;

      возможность обработки потоков с температурой до 200 градусов Цельсия;

      автоматизация системы управления аппаратом через электронный контроллер;

      опционально – установка контроллер-совместимого дифференциального манометра для управления агрегатом;

      опционально – установка вибросистемы на пылесборный бункер – для исключения налипания на стенки высокоадгезионной пыли. Возможно оборудование бункера шнеком для непрерывной выгрузки пыли;

      надежность, компактность и долговечность.

      Пример применения фильтров с импульсной очисткой: Китай, Россия, Австралия. К примеру, в Австралии внедрены на предприятиях “Bulga Coal” с эффективностью очистки от пыли 85 %.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение выбросов пыли.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Эффективность обеспыливания – до 99,9 % (при соблюдении правил эксплуатации и надлежащей наладке / настройке фильтра).

      Кросс-медиа эффекты

      Сведения отсутствуют.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

      Движущая сила внедрения

      Сокращение выбросов пыли.

5.5. НДТ, направленные на предотвращение и снижение сбросов сточных вод

5.5.1. Управление водным балансом горнодобывающего предприятия

      Описание

      Предприятия горнодобывающей промышленности, относятся к числу производств, которые загрязняют окружающую среду сточными водами. В результате их работы происходит истощение запасов подземных вод в ходе осушения и эксплуатации месторождений, а также загрязнение поверхностных вод сбросами карьерных, шахтных и промышленных неочищенных сточных вод.

      В данном разделе описаны техники, методы и/или совокупность методов, применяемых для снижения и предотвращения сбросов сточных вод.

      Техническое описание

      Эффективное управление водными ресурсами имеет важнейшее значение для большинства видов деятельности по добыче и обогащению полезных ископаемых, и данный аспект должен тщательно рассматриваться в ходе каждого цикла строительства и эксплуатации горного предприятия – от предварительного согласования и производства до вывода из эксплуатации и закрытия. Для охраны водных ресурсов от воздействия сточных вод и управлению их балансом при процессах добычи и обогащения необходимо выполнение таких мероприятий:

      разработка водохозяйственного баланса горнодобывающего предприятия;

      внедрение системы оборотного водоснабжения и повторного использования воды в технологическом процессе;

      сокращение водопотребления в технологических процессах;

      гидрогеологическое моделирование месторождения;

      внедрение систем селективного сбора шахтных и карьерных вод;

      использование локальных систем очистки и обезвреживания сточных вод.

      Достигнутые экологические выгоды

      Снижение объемов водопотребления на технологические нужды.

      Рациональное использование водных ресурсов.

      Снижение количества энергоресурсов, используемых для выдачи сточных вод.

      Снижение количества химических реагентов, используемых для дальнейшей очистки сточных вод.

      Сокращение объема или исключение сброса сточных вод и концентраций в них загрязняющих веществ.

      Снижение биогенной нагрузки на принимающие воды (например, реки, каналы и другие поверхностные водные ресурсы).

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Разработка водохозяйственного баланса горнодобывающего предприятия с целью управления водопритоком шахтных и карьерных вод, водопотреблением и водоотведением технологических процессов и операций по добыче и обогащению полезных ископаемых, предусматривает:

      перспективный водоприток шахтных и карьерных вод;

      возможные изменения режима водопотребления и водоотведения, осушения и водопонижения, в увязке с водохозяйственным балансом;

      предотвращение истощения и загрязнения водоносных горизонтов и поверхностных водных объектов;

      рациональную организацию водопользования с минимальным объемом потребления свежей воды в технологических процессах;

      возможность рециркуляции, очистки отработанной воды и повторного ее использования;

      учет водохозяйственной обстановки на прилегающих территориях с целью выявления уязвимых компонентов (малых рек и ручьев, водно-болотных угодий и др.), зависимости местного населения от местных водных ресурсов.

      Управление водным балансом горнодобывающего предприятия позволяет учитывать возможные изменения водопритока в горные выработки и водопользования, своевременно перераспределять потоки с целью регулирования гидравлических и других нагрузок на сети и сооружения, рационально использовать водные ресурсы.

      Система оборотного водоснабжения обеспечивает многократное использование оборотной воды в технологическом процессе (например, бессточное хвостовое хозяйство с замкнутым водным циклом). Выбор схем оборотного водоснабжения определяется технологическим процессом, техническими условиями к качеству воды. Это позволяет сократить забор воды из природных источников (забор воды необходим только на подпитку системы), сократить объем или полностью исключить сброс сточных вод.

      Повторное (последовательное) использование технической воды заключается в употреблении воды, использованной в одном производственном процессе, на другие технологические нужды. Например, вода, нагретая в процессе охлаждения оборудования компрессорной станции, может использоваться в системе отопления или на промывку оборудования перед ремонтом; ливневые сточные воды могут использоваться в процессах пылеподавления, для полива растений, для мойки дорожной техники и т. д. Техника позволяет сократить забор воды из природных источников на технологические нужды.

      Учитывая идентичность процессов водоотведения и водоотлива с предприятиями угольной промышленности, может стать полезным опыт Индии в использовании сточных вод шахт. Угольные компании Индии успешно используют шахтные воды – как из действующих, так и из заброшенных шахт. Наиболее яркими примерами реализации проектов являются следующие:

      Вода из шахты NLCIL подается в столичный департамент Ченнаи по трубопроводу длиной 200 км для питьевых нужд. Две насосные станции поставляют в Ченнаи примерно 19611 тыс л в день, и эта подача очень помогает удовлетворить потребность в воде, особенно летом.

      Поставка бутилированной воды от WCL – Coal Neer. Установка обратного осмоса (10 000 литров / час) была установлена на руднике и включает поэтапный процесс осаждения, фильтрацию через и обработку через установку обратного осмоса с последующей УФ-обработкой.

      Кроме того, вводится фасованная питьевая вода "COAL NEER" с установкой завода по розливу RFC (мощность – 15000 бутылок в сутки), получившая сертификацию BIS&FSSAI. "СOAL NEER" предлагается продавать по цене 7 рупий и 10 рупий за бутылку объемом 500 мл и 1 литр соответственно.

      WCL заключила меморандум с MAHAGENCO о предоставлении избыточной шахтной воды в размере 107,6 тысяч кубометров в год для удовлетворения промышленных потребностей в воде для ТЭС. Ранее потребность ТЭС в воде покрывалась Пенчским ирригационным водохранилищем. Теперь сэкономленная вода из водохранилища Пенч используется для удовлетворения растущего спроса на воду в городе Нагпур [57].

      Применение водосберегающих или безводных технологий, характеризующихся низким потреблением воды либо ее полным отсутствием, что позволяет сократить забор воды из природных источников на технологические нужды. Например, дозированная подача воды в производство, автоматическое отключение воды при остановке технологического процесса, кроме процессов охлаждения оборудования.

      Разработанная и откалиброванная гидрогеологическая модель позволяет спрогнозировать величины притоков в выработки, в том числе на разные моменты времени в пределах горизонта планирования и на различных горизонтах. Ввиду того, что с течением времени притоки имеют тенденцию к снижению, разработка модели может позволить обосновать постепенную оптимизацию задействованного водоотливного оборудования. При оценке запасов подземных вод гидрогеологическое моделирование позволяет учесть сложную внутреннюю структуру подземной гидросферы, включая гидравлическую связь между водоносными горизонтами и между подземными и поверхностными водами, а также сложные граничные условия

      Для района влияния объектов Стойленского ГОКа НТЦ "НОВОТЭК" в 2005 году разработал компьютерную модель фильтрации подземных вод, которая постоянно обновляется и пополняется новыми результатами изысканий и геоэкологического мониторинга подземных вод [58].

      Система раздельного сбора сточных вод заключается в разделении потоков сточных вод по степени и видам загрязнений для проведения локальной очистки оптимальным способом, максимального возврата в процесс очищенной воды; снижения гидравлической нагрузки на очистные сооружения. Техника позволяет сократить объем сброса сточных вод в водные объекты.

      Кросс-медиа эффекты

      Потребность в дополнительных объемах ресурсов и материалов на организацию системы водооборотного потребления воды.

      Затраты на мониторинг качества воды и выявление загрязняющих веществ.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Представленные методы (конструктивные и технические решения), применимы при технической возможности и экономической целесообразности, могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности. Ограничения, связанные с: особенностями технологического процесса; техническими возможностями, конструктивными особенностями производственных объектов; климатическими условиями; качественным составом и объемом сточных вод.

      Экономика

      В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства. Рациональное использование водных ресурсов. Снижение объемов сбросов сточных вод и загрязняющих веществ.

5.5.2. Снижение водоотлива карьерных и шахтных вод

      Описание

      Поступление воды в выработки характеризуют водопритоком. Общий водоприток складывается из притока подземных и поверхностных вод, атмосферных осадков и технической воды, применяющейся в технологических процессах.

      Техническое описание

      Техника заключается в сокращении воздействия на подземные воды и снижении гидравлической нагрузки на очистные сооружения и водные объекты путем применения отдельно или совместно следующих технических решений:

      применение рациональных схем осушения карьерных и шахтных полей;

      использование специальных защитных сооружений и мероприятий от поверхностных и подземных вод, таких как водопонижение и/или противофильтрационные завесы и др.;

      оптимизация работы дренажной системы;

      изоляция горных выработок от поверхностных вод путем регулирования поверхностного стока;

      отвода русел рек за пределы горного отвода;

      недопущение опережающего понижения уровней подземных вод;

      предотвращение загрязнения шахтных и карьерных вод в процессе откачки.

      Достигнутые экологические выгоды

      Рациональное использование водных ресурсов.

      Сокращение объемов сточных карьерных и шахтных вод.

      Снижение биогенной нагрузки на принимающие воды (например, реки, каналы и другие поверхностные водные ресурсы).

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      В горной практике для осушения карьерных и шахтных полей применяются поверхностный, подземный и комбинированный способы.

      Для осушения и защиты горных выработок от поверхностных и подземных вод применяются: водопонижающие скважины, оборудованные глубинными насосами; вакуумное водопонижение; подземные системы осушения, (дренажные штреки с фильтрами и колодцами и т.п, в период эксплуатации подземного месторождения функции дренажных выполняют также основные горные выработки); самоизливающие и поглощающие скважины; иглофильтровые установки; прибортовой дренаж; дренажные зумпфы, траншеи, канавы (в том числе, закрытые) и т.п.

      На ОАО "Стойленский ГОК" осушение карьера ведется подземным дренажным комплексом дренажной шахтой на глубине более 200 м, перехватывающим основную часть потока подземных вод за пределами карьера по его контуру, и внутрикарьерными прибортовыми дренами – они перехватывают "проскок" подземных вод, выходящих на откосы карьера. Протяженность выработок Дренажной шахты достигает 56 км. В эксплуатации – 260 восстающих дренажных скважин. Откачка всех дренажных вод и атмосферных осадков производится главным водоотливом шахты. Производительность водоотлива достигает 7200 м3/ч. Для этого главный водоотлив оборудован 11 насосами ЦНС 850–240. Обоснованная "НОВОТЭК" возможность использовать дренажные воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения СГОК покрыла его потребность в чистой воде. Реализация водоснабжения выполнена 5 насосами ЦНС 300х300. Опыт эксплуатации системы осушения карьера и проектные решения по развитию дренажных работ на карьере СГОКа убедительно доказывают правильность выбранной стратегии защиты месторождения от подземных и поверхностных вод, ориентированной на подземный способ осушения [58].

      Выбор видов и систем защиты горных выработок, типов защитных сооружений, устройств и мероприятий должен учитывать изменяющиеся с течением времени, по мере разработки месторождения, производственные и природные условия, форму и размеры защищаемого пространства.

      Системы защиты, их развитие, конструкции защитных сооружений и устройств, защитные мероприятия должны быть взаимоувязаны с системами, методами и развитием разработки месторождения.

      Регулирование поверхностного стока дождевых, талых и технических вод производиться в пределах шахтного поля и самого карьера (площадок уступов, откосов, дна), а также в пределах некоторой полосы вокруг карьера.

      Мероприятия по регулированию поверхностного стока сводятся к устройству нагорных и водоспускных канав, планировке территории вокруг карьера (с приданием поверхности уклона в сторону нагорных канав), а также к планировке площадок уступов.

      Система отвода дождевых, талых и технических вод должна увязываться со всей системой дренажа месторождения; при этом в ряде случаев оказывается целесообразным применение единых водоотливных средств путем использования общих водосборников и насосов, устройства водосбросных скважин и т. д.

      Отвод и осушение рек и водных коллекторов (озер, прудов, болот) применяется в тех случаях, когда обводнение карьера или шахты за счет поступления вод из них достаточно существенно. Реку или ручей отводят в новое забетонированное русло, также эффективным является отвод речных вод по трубам. Если русло реки проходит по слабопроницаемым покровным отложениям, то иногда бывает возможно отказаться от бетонирования, что должно подтверждаться фильтрационным расчетом.

      Кросс-медиа эффекты

      Финансовые затраты. Потребность в дополнительных объемах ресурсов и материалов.

      Противофильтрационные завесы, в отличие от водопонижения, не влекут за собой образования вредных стоков и истощения ресурсов подземных вод и не вызывают деформаций горных пород, земной поверхности и сооружений в районе защищаемых объектов.

      Высокие капитальные и эксплуатационные затраты, необходимость проведения и поддержания в рабочем состоянии горных выработок при подземном способе осушения на карьерах.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Представленные методы общеприменимы, могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности.

      Применимость способов осушения определяется исходя из горно-геологических, гидрогеологических и горнотехнических условий разрабатываемого месторождения.

      Целесообразность отвода и изоляции постоянного коллектора обосновывается технико-экономическим расчетов, путем сопоставления стоимости отвода и тех дренажных мероприятий, которые нужно осуществить для обеспечения нормального хода горных работ на весь период эксплуатации месторождения.

      Экономика

      В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства. Рациональное использование водных ресурсов. Снижение объемов сбросов сточных вод и загрязняющих веществ.

5.5.3. Управление поверхностным стоком территории наземной инфраструктуры

      Описание

      Методы или их совокупность для снижения негативного воздействия на водные объекты.

      Техническое описание

      Технологические операции по управлению поверхностным стоком включают:

      организацию системы сбора и очистки поверхностных сточных вод с породных отвалов;

      перекачку сточных вод из гидротехнических сооружений при отвалах в хвостохранилище;

      отведение поверхностного стока с ненарушенных участков в обход нарушенных участков, в том числе и выровненных, засеянных или озелененных, что позволит минимизировать объемы очищаемых сточных вод;

      очистку поверхностного стока с нарушенных и загрязненных участков территории с повторным использованием очищенных сточных вод на технологические нужды;

      организацию ливнестоков, траншей, канав надлежащих размеров; оконтуривание, террасирование и ограничение крутизны склонов; применение отмостков и облицовок с целью защиты от эрозии;

      организацию подъездных дорог с уклоном, оснащение дорог дренажными сооружениями;

      выполнение фитомелиоративных работ биологического этапа рекультивации, осуществляемых сразу же после создания корнеобитаемого слоя с целью предотвращения эрозии.

      Достигнутые экологические выгоды

      Использование перечисленных техник позволяет: сократить риск загрязнения почв, подземных и поверхностных вод, обусловленный инфильтрацией загрязненных поверхностных сточных вод с территории породных отвалов; снизить негативное воздействие на водные объекты за счет сокращения объема сброса загрязненных сточных вод в водный объект.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Техника предусматривает управление ливневыми и талыми сточными водами территории наземной инфраструктуры горнодобывающего предприятия с учетом особенности размещения предприятия и его специфики с целью сведения к минимуму попадания ливневых и талых сточных вод на загрязненные участки, отделения чистой воды от загрязненной, предотвращения эрозии незащищенных участков почвы, предотвращения заиливания дренажных систем.

      Организация системы водоотводных канав по контуру внешних отвалов вскрышных и вмещающих пород с учетом особенности территории размещения предприятия и его специфики, первичное осветление поверхностных сточных вод в оборудованном отстойнике и, при необходимости, их дальнейшая доочистка на локальных комплексах очистки сточных вод.

      Кросс–медиа эффекты

      Потребность в дополнительных объемах ресурсов и материалов.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимы, могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности.

      Экономика

      В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства. Рациональное использование водных ресурсов. Снижение объемов сбросов сточных вод и загрязняющих веществ.

5.5.4. Применение современных методов очистки сточных вод

      Применение эффективных методов очистки сточных вод (шахтных, карьерных) с целью снижения уровня загрязнения сточных вод веществами, содержащимися в горной массе, продукции или отходах производства.

      Выбор технологических подходов, методов, мер и мероприятий, направленных на очистку сточных вод, определяется составом сточных вод, особенностями технологического процесса, техническими условиями к качеству воды (в случае оборотного водоснабжения или повторного использования), нормативами допустимого сброса, установленными с учетом качества воды водного объекта - приемника сточных вод.

      Для определения оптимального способа минимизации объемов конечных стоков и концентрации в них загрязняющих веществ необходимо принимать во внимание следующие наиболее важные факторы:

      процесс, являющийся источником стоков;

      объем воды;

      загрязняющие вещества и их концентрации;

      возможности внутреннего повторного использования;

      доступность водных ресурсов.

      НДТ позволяет извлечь специфичные вещества (например, остатки реагентов) с целью их последующей утилизации или возврата в технологический процесс, а также обеспечить максимальный возврат очищенной воды в технологический процесс.

      НДТ позволяет снизить негативное воздействие на водные объекты за счет обеспечения качества сбрасываемых сточных вод в соответствии со значениями технологических показателей.

      Методы очистки воды по принципам действий перечислены на рисунке 5.22 В верхних квадратах рисунка основной принцип очистки и под ним перечислены методы, на которых основана нейтрализацияили осаждение элементов и/или солей в виде взвешенных частиц.

     


      Рисунок 5.22. Методы очистки сточных вод (дополнительная информация INAP 2009, EC 2009)

      В верхних квадратах основной принцип очистки и под ним перечислены методы, на которых основана нейтрализация или осаждение элементов и/или солей в виде взвешенных частиц.

5.5.4.1. Осветление и отстаивание

      Описание

      Отстаивание является наиболее простым и часто применяемым в практике способом выделения из сточных вод грубодисперсных примесей, которые под действием гравитационной силы оседают на дно отстойника или всплывают на его поверхность. Первичными называются отстойники перед сооружениями для биологической очистки сточных вод; вторичными - отстойники, устраиваемые для осветления сточных вод, прошедших биологическую очистку.

      Техническое описание

      Суть метода отстаивания состоит в том, что одни примеси оседают на дно, а другие поднимаются на поверхность, это зависит от плотности примеси в сравнении с плотностью воды. Как правило, отстаивание сточных вод в течение 6–24 часов позволяется удалить из сточных вод до 95 % взвешенных веществ. Отстойники бывают горизонтальные и вертикальные. В горизонтальных отстойниках поток сточных вод движется горизонтально, а в вертикальном отстойнике вертикально снизу-вверх. Основными преимуществами горизонтальных отстойников являются: малая глубина, хороший эффект очистки, возможность использования одного сгребающего устройства для нескольких отделений. К недостаткам их относится необходимость применения большего числа отстойников вследствие ограниченной ширины.

      Вертикальные отстойники имеют преимущества по сравнению с горизонтальными; к числу их относятся удобство удаления осадка и меньшая площадь, занимаемая сооружением. Однако они имеют и ряд недостатков, из которых можно отметить: а) большую глубину, что повышает стоимость их строительства, особенно при наличии грунтовых вод; б) ограниченную пропускную способность, так как диаметр их не превышает 9 м. Осадок из вертикальных отстойников удаляют под действием гидростатического давления. Влажность осадка 95 %.

      Преимуществами механического фильтрования являются простота аппаратурного оформления, эффективная очистка от взвешенных частиц. Недостатком механического фильтрования является то, что при механической фильтрации их сточных вод не удаляются растворенные примеси.

      Осадок из отстойников удаляется под гидростатическим давлением и с помощью различных механизмов (скребков, насосов, элеваторов и др.).

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение в сбросах взвешенных веществ до 95 %.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      В осветлителях достигается снижение концентрации загрязнений на 70 % - по взвешенным веществам и на 15 % - по БПК за счет совмещения процессов осаждения, хлопьеобразования и фильтрации сточной воды через слой взвешенного осадка.

      Достигаемый в производственных условиях эффект снижения концентрации взвешенных веществ не превышает 50–60 %.

      Кросс-медиа эффекты

      Недостатком горизонтальных отстойников является неудовлетворительная надежность работы используемых в них механизмов для сгребания осадка тележечного или цепного типа, особенно в зимний период. Кроме того, горизонтальные отстойники как прямоугольные сооружения при прочих равных условиях имеют более высокий (на 30–40 %) расход железобетона на единицу строительного объема, чем радиальные отстойники.

      Недостатком вертикальных первичных отстойников являются простота большая глубина сооружений, что ограничивает их максимальный диаметр - 9 м, а также невысокая эффективность осветления воды (обычно не превышающая 40 % по снятию взвешенных веществ).

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо для предприятий, осуществляющих сбросы сточных вод. На шахте "Шерегешская" (2021) установлено оборудование, которое предназначено для очистки шахтных сточных вод на выпуске в реку Большой Унзас. Очищение воды происходит за счет отстаивания и добавления реагентов. Очистка по взвешенным частицам, шламу и песку, достигает 98 %, по нефтепродуктам – 90 %.

      Для очистки шахтных и оборотных вод обогатительных фабрик от взвешенных веществ в Дон УГИ разработана конструкция наклонного тонкослойного отстойника. Отстойник состоит из двух отделений - зоны осветления и зоны накопления осадка. Принцип действия наклонного отстойника заключается в следующем. Исходная вода подается в продольные распределительные каналы, откуда через щели, образованные наклонными направляющими плоскостями, она поступает в нижнюю часть наклонных ячеек. Наклонные плоскости, образующие ячейки, установлены под углом, большим естественного угла откоса осадка. Восходящий поток воды между наклонными плоскостями, имеет ламинарный характер, вследствие чего в пределах ячейки происходит интенсивное выпадение взвешенных частиц. Такая конструкция по сравнению с обычными горизонтальными отстойниками позволяет повысить нагрузку на сооружение в 45–50 раз. Такие отстойники эксплуатируются на шахтах "Кировская" и им. Газеты "Правда" ПО "Донецкуголь", шахте "Павлогорадская" ПО "Павлоградуголь".

      С целью повышения эффективности отстаивания применяют реагентную обработку воды коагулянтами или флокулянтами (сернокислый алюминий, хлористое железо, ПАА, полиэлектролит ВПК-402 и др.).

      Для очистки сточных вод от взвешенных веществ применяют аппараты гидроциклоны и центрифуги. Особенно широко для очистки шахтных вод за рубежом нашли применение гидроциклоны. Они успешно заменяют отстойники, имея ряд преимуществ перед ними: занимают малую площадь, имеют высокую степень очистки до 70 %, высокую производительность, не имеют подвижных частей, работа их может быть полностью автоматизирована. Наибольшее применение нашли напорные (закрытые) и безнапорные (открытые) гидроциклоны.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

      Движущая сила внедрения

      Снижение сбросов взвешенных веществ в сточных водах.

5.5.4.2. Фильтрование

      Описание

      Фильтрация представляет собой отделение твердых частиц от сточных вод, проходящих через проницаемую среду. Наиболее распространенной фильтрующей средой является песок.

      Техническое описание

      Как правило, методы фильтрации применяются для выделения твердых частиц из жидкости, а также в качестве последнего этапа осветления в процессе очистки сточных вод. Установка осуществляется между этапами отстаивания и заключительного контроля для удаления твердых частиц размером 0,001– 0,02 мкм, оставшихся после предыдущего этапа очистки. Фильтрация может выполняться с использованием самых разных фильтрующих систем в зависимости от типа твердых частиц, подлежащих удалению.

      Обычная фильтрующая установка состоит из слоя фильтрующего материала или материалов, через который проходят жидкие стоки. Тонкие частицы, которые не могут пройти через фильтрующую среду, образуют фильтрационный кек, который необходимо постоянно или периодически удалять, например, путем обратной промывки, чтобы исключить значительные перепады давления. При низком уровне перепада давления сточные воды подаются на фильтрацию под действием гравитации.

      Песчаные фильтры предназначены для механического удаления взвешенных твердых частиц или полутвердых материалов, например осадков или гидроксидов металлов. Очистка сточных вод путем песчаной фильтрации осуществляется благодаря комбинации эффектов фильтрации, химической сорбции и ассимиляции. Песчаные фильтры иногда используются в качестве сосуда под давлением, заполненного слоями песка, зернистость которого повышается по мере увеличения глубины. Изначально фильтрационный кек может способствовать повышению эффективности фильтрации, особенно в отношении мелких частиц. По истечении некоторого времени фильтрующий песчаный слой необходимо подвергать обратной промывке. Песчаные фильтры зачастую применяются для дополнительной очистки воды, сбрасываемой из замкнутого цикла, или стоков, которые затем могут использоваться в качестве технической воды. Схема устройства стандартного песчаного фильтра приведена на рисунке ниже.

     


      Рисунок 5.23. Схема песчаного фильтра

      Чтобы добиться желаемого результата при удалении очень мелких частиц используется гиперфильтрация или обратный осмос. Гиперфильтрация предусматривает прохождение частиц молекулярной массой приблизительно от 100 до 500 мкм, тогда как ультрафильтрация применяется для частиц размером от 500 до 100 000 мкм.

      Ультрафильтрация представляет собой простой и эффективный метод очистки сточных вод, однако для его применения требуется потребление энергии. Стоки проходят через ультрафильтрационную мембрану. Эта мембрана с очень мелкими порами пропускает молекулярные частицы, например, частицы воды, и препятствует проникновению более крупных молекулярных частиц. При использовании мембран очень тонкой очистки можно даже отфильтровывать очень мелкие частицы, такие как ионы металлов. В результате фильтрации с использованием мембраны образуются чистый фильтрат и концентрат, который может потребовать дальнейшей очистки.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение выбросов в воду, эффективность очистки составляет до 70 %.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Возможность регенерации искусственных материалов, использованных в качестве загрузок.

      Кросс-медиа эффекты

      Сведения отсутствуют.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо для предприятий, осуществляющих сбросы сточных вод.

      На шахте "Торезская" ПО "Дзержинскуголь" установлена фильтровальная станция с двумя напорными фильтрами типа ФОВ-2,0-0,6 (фильтр осветительный однокамерный) для очистки стоков от взвешенных веществ производительностью 90 м3/ч. Фильтр грубой очистки снижает содержание взвешенных веществ с 300 до 20 мг/л, а после фильтра тонкой очистки в очищенной воде остается не более 2 мг/л взвешенных частиц. Фильтрование через тонкие перегородки осуществляется по двум направленном: фильтрование с закупориванием пор и фильтрование с образованием осадка.

      Фильтрование с закупоркой пор осуществляется в вибрационных фильтровальных аппаратах с непрерывной регенерацией фильтрующей перегородки. Эти фильтры по сравнению с фильтрами с зернистой загрузкой имеют более высокую удельную производительность и меньшие габаритные размеры. Такая установка работает на шахте "Гусиноозерская" ПО "Востокуголь" (Россия). Установка УВА - 300 (установка виброфильтровальная автоматизированная) производительностью 300 м3 /час позволяет очищать шахтную воду с 1000 до 5–10 мг/л (если 2-х ступенчатая очистка, то до 1,5 мг/л) взвешенных веществ. Регенерация фильтров осуществляется в автоматическом режиме в зависимости от степени загрязнения шахтных вод. Вибрационные фильтры прошли испытания на шахтах "Кировская" ПО "Донецкуголь", "Степная" ПО "Павлоградуголь" и показали, что концентрация взвешенных веществ может быть снижена с 125 до 21 мг/л, а степень очистки составляет 35- 75 %.

      Экономика

      Рассчитывается согласно проектно-сметной документации. Экономически выгодно, но требует индивидуального подхода.

      Движущая сила для осуществления

      Сокращение сбросов в водные объекты.

5.5.4.3 Сорбция

      Описание

      Сорбционная очистка – это один из способов глубокой очистки вод, основанный на способности фильтрующего элемента задерживать примеси, находящиеся в жидкости. Такой метод используется, когда существуют высокие требования к составу воды.

      Сорбционный фильтр – это один из дополнительных элементов очистных сооружений, предназначенный для более эффективной работы системы.

      Техническое описание

      Процессы сорбции – гетерогенный процесс улавливания металлов из растворов на поверхности (адсорбция) или всем объемом (абсорбция) сорбирующим веществом. В качестве сорбирующего вещества применяется активированный уголь, глины – бентониты, ионообменные смолы, шунгиты и цеолиты, раствор экстрагента в органических растворителях (керосин) и многое др. Необходимо подчеркнуть, что ежегодно разрабатываются новые виды и типы сорбентов (нанотрубки и подобное), ионообменных смол более сотни в год. Применение того или иного сорбирующего агента зависит конкретно от условий, типа металла, рН, присутствие мешающих и загрязняющих веществ и др. Выбор сорбента производится на основании Технического задания – цель и задачи, условия и параметры. Определяется опытным путем и вносится в Проект установки проектной организацией.

      Активированный уголь (кокосовый, древесный, каменный) считается одним из наиболее распространенных и эффективных сорбентов. Снижает уровень органических загрязнителей на 90–99 %.

      Может использоваться в виде порошка или гранул. Эффективность зависит от суммарного объема микропор. Как правило, фильтры на основе активированного угля используются в виде нескольких слоев или картриджей, чтобы проскок материала через один фильтр компенсировался очисткой во втором фильтре. Затем отработанный фильтр заменяется и используется в качестве вторичного фильтра. Эта операция зависит от наличия надлежащего метода определения проскоков через фильтры.

      К примеру, ИРВЕЛЕН-М – это фильтрующий материал, сорбент, который производится из первичного полипропилена и представляет собой бело-кремовое полимерное волокно с вкраплениями гранул и хлопьев, сшивающих структурообразующий материал в сетку и образованных под воздействием высоких температур.

      Характеристика сорбента для фильтров ИРВЕЛЕН-М:

      на ощупь похож на жесткую вату;

      диаметр полимерного волокна - 100–250 мкм;

      может быть использован при температуре от -50 °C до +90 °C;

      высокая емкость поглощения волокна, которая способствует быстрому поглощению и последующему накоплению, и удержанию нефти, нефтепродуктов, некоторых элементов и соединений;

      имея волокнисто-пористую структуру, ИРВЕЛЕН-М не поглощает воду, а беспрепятственно пропускает воду.

      Материал обладает уникальной структурой, благодаря которой может осуществлять фильтрацию воды по:

      тяжелым металлам (ванадий, алюминий, железо, кобальт, кадмий, литий, медь, марганец, мышьяк, свинец, никель, цинк, хром);

      хлорорганическим соединениям (2-хлорфенол, пентахлорфенол, трихлорметан, тетрахлорметан, 1,1,1-трихлорэтан, пестициды-гамма-ГХГЦ);

      органическим соединениям (альдегиды предельные, нефтепродукты, фенолы);

      неорганическим соединениям (сульфаты, хлориды, нитраты, нитриты, фосфаты, азот аммонийных солей и аммиак).

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение выбросов органических веществ в воду.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Зависит от конкретного объекта.

      Кросс-медиа эффекты

      Сведения отсутствуют.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо для предприятий, осуществляющих сбросы сточных вод.

      Очистные сооружения, установленные для шахтного водоотлива на период консервации шахты на промплощадке ОАО "Междуреченская угольная компания-96", сооружены из стеклопластика Векса-100-М и Векса-240-МА для очистки шахтных сточных вод производительностью 100 л/с и 240 л/с, а для завершающего этапа очистки установлены станции ультрафиолетового обеззараживания сточных вод Argel UV-100 и Argel UV-60 производительностью 100 л/с и 60 л/с.

      Экономика

      Рассчитывается согласно проектно-сметной документации. Экономически выгодно, но требует индивидуального подхода.

      Движущая сила внедрения

      Сокращение сбросов в водные объекты.

5.5.4.4 Коагуляция, флокуляция

      Описание

      Данный метод состоит в добавлении реагентов, таких как сульфаты и хлориды алюминия и железа, гидросульфаты и гидроксохлориды алюминия в сочетании реагентов в целях корректировки значения pH и повышения интенсивности осаждения растворимых металлов.

      Техническое описание

      Коагуляция. В качестве коагулянтов используются соли, образованные многозарядными катионами слабых оснований и анионами сильных кислот. В воде указанные соли подвергаются гидролизу с образованием комплексных ионов. Наибольшее распространение получили сульфаты и хлориды алюминия и железа. Образовавшиеся в процессе гидролиза коллоидные золи гидроксидов алюминия и железа коагулируют с образованием агрегатов. Последние вместе с частицами дисперсной фазы сточных вод осаждаются и, таким образом, очищают ее.

      Гидролиз коагулянтов является одним из наиболее важных процессов коагуляции. Полнота его протекания влияет как на качество разделения суспензии, так и на расход коагулянта. Решающим фактором, который обеспечивает максимальную эффективность использования коагулянтов при очистке сточных вод, является создание условий для проведения гидролиза в необходимом направлении путем изменения концентрации коагулянта в дисперсной системе, значения рН и ионного состава дисперсной среды. В случае разделения дисперсных систем с отрицательным зарядом дисперсной фазы эти условия должны обеспечить получение положительно заряженных гидроксокомплексов, в случае разделения дисперсных систем с положительным зарядом дисперсной фазы – отрицательно заряженных гидроксокомплесов.

      Наряду с сульфатами и хлоридами алюминия и железа в последнее время все более широкое распространение находят коагулянты с повышенной основностью – гидросульфаты и гидроксохлориды алюминия. Преимущества дигидроксосульфата [Al2(SO4)2(OH)2]·11Н2О перед сульфатом алюминия заключается в более широком диапазоне рН, высокой хлопьеобразующей способности. Гидроксокомплексы, образующиеся при гидролизе этого вещества, несут более высокий положительный заряд. Его коррозионная активность значительно ниже, чем у сульфатов алюминия. В настоящее время наибольшее распространение получил пентагидроксохлорид алюминия Al2(OH)5Cl. Характерным отличием этого коагулянта является широкая зона оптимальных значений рН, особенно в кислой области. Коагулянт хорошо работает при разделении дисперсных систем с небольшим содержанием дисперсной фазы, отличается низкой коррозионной активностью.

      Для коагуляции дисперсных систем с низким значением рН используют алюминат натрия. При более высоких значениях рН алюминат натрия применяют совместно с сульфатом алюминия.

      Высокую эффективность во многих случаях дает применение смесей коагулянтов. При этом обеспечивается значительное расширение области оптимальных значений рН и температуры, хлопья осаждаются равномернее, чем в случае применения отдельных коагулянтов. Известно применение смеси Al2(SO4)3 и FeCl3 в соотношении 1:1.

      Флокуляция. Для регулирования устойчивости дисперсных систем в последнее время все шире применяются различные водорастворимые полимеры, весьма малые добавки которых могут радикально изменить стабильность дисперсий. Они широко используются при очистке сточных вод от дисперсных примесей, концентрировании и обезвоживании суспензий, для улучшения фильтрационных характеристик осадков и т. д. В основе всех этих процессов, называемых флокуляцией, лежит изменение степени агрегации дисперсных частиц под влиянием ВМС. В отличие от компактных коагулянтов, образующихся в результате флокуляции, крупные агрегаты (флокулы), обладают значительной рыхлостью. Флокуляция, как правило, процесс необратимый: в этом случае невозможно путем уменьшения содержания в растворе реагента (как это наблюдалось при коагуляции) осуществить пептизацию (редиспергирование) осадка.

      Высокомолекулярные флокулянты обычно подразделяются на три группы: неорганические полимеры, вещества природного происхождения и синтетические органические полимеры. Наиболее широкое применение нашел последний класс флокулянтов. Наиболее распространенными флокулянтами являются ПАА, сополимеры акриламида, акрилонитрила и акрилатов, натриевые соли полиакриловой и полиметакриловой кислот, поли-диметиламиноэтилакрилаты (ПДМАЭА) и др.

      Процесс очистки сточных вод коагуляцией и флокуляцией состоит из следующих стадий: приготовление рабочих растворов коагулянтов и флокулянтов, дозирование и смешение реагентов со сточной водой, хлопьеобразование, осаждение хлопьев.

      Приготовление рабочих растворов осуществляется в гидравлических или механических смесителях. Концентрация рабочих растворов коагулянтов обычно составляет 3–5 %, иногда до 7 %, концентрация рабочих растворов флокулянтов – до 1 %. После смешения сточной воды с рабочими растворами коагулянтов, которое может осуществляться также в гидравлических или механических смесителях, воду направляют в камеры хлопьеобразования, куда могут добавляться флокулянты для интенсификации данного процесса. Используют перегородчатые, вихревые и с механическими мешалками камеры. Образование хлопьев в камерах происходит медленно – за 10–30 минут. Осаждение хлопьев происходит в отстойниках, осветлителях и других аппаратах, рассмотренных ранее. Иногда стадии смешения, коагулирования и осаждения проводят в одном аппарате.

     


      1 – емкость для приготовления раствора; 2 – дозатор; 3 – смеситель;

      4– камера образования хлопьев; 5 – отстойник

      Рисунок 5.24. Схема процессов коагуляции и флокуляции

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение сбросов загрязненных сточных вод.

      Чтобы обеспечить максимальную эффективность удаления металлов, наиболее важным фактором является выбор осадителей. Существуют примеры, демонстрирующие, что использование реагентов на основе сульфидов может обеспечивать достижение более низких концентраций некоторых металлов. Правильное значение pH в течение всего процесса очистки стоков, также имеет первостепенную важность, поскольку некоторые соли металлов нерастворимы только в очень небольшом диапазоне значений pH.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      При выборе методов необходимо учитывать специфику производственных процессов. Кроме того, при выборе применяемых методов определенную роль могут играть размер принимающего водного объекта и скорость потока. Уменьшение объемного расхода в пользу более высоких концентраций приводит к сокращению потребления энергии для очистки. Очистка высококонцентрированных сточных вод приведет к образованию стоков с более высокими концентрациями, но с более высокой скоростью восстановления по сравнению с менее концентрированными потоками, что позволит в целом улучшить удаление загрязняющих веществ. Эффективность очистки может достигать 90–95 %. Расход коагулянта зависит от его вида, а также состава и требуемой степени очистки сточных вод и составляет 0,1-5 кг/м3 сточных вод. На ООО "Ловозерский ГОК", рудник "Карнасурт" используются реагенты: флокулянты – "Магнафлок 333", "Праестол 2515"; коагулянты – полиоксихлорид алюминия ("Аква-Аурат-30"), хлорид железа (FeCl₃).

      Кросс-медиа эффекты

      Увеличение энергопотребления. Применение добавок. Образование отходов, подлежащих утилизации.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо на новых и действующих установках.

      Экономика

      В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства. Социально-экономические аспекты. Сокращение сбросов загрязняющих веществ в естественные водные объекты.

5.5.4.5 Химическое осаждение

      Описание

      Данный метод состоит в добавлении реагентов, таких как известь, едкий натрий, сернистый натрий, или сочетания реагентов в целях корректировки значения pH и повышения интенсивности осаждения растворимых металлов.

      Техническое описание

      Химическое осаждение используется главным образом для удаления из стоков растворимых ионов металлов. Растворимые металлы можно осадить из сточных вод путем корректировки значения pH. В стоки добавляется реагент, например известь, гидроксид натрия, сульфид натрия или комбинация реагентов, что приводит к образованию нерастворимых соединений с металлом в виде осадка. Эти нерастворимые соединения могут быть удалены из воды путем фильтрации. Добавление коагулянта или флокулянта способствует формированию более крупных хлопьев, которые легче отделить, и часто используется для повышения производительности системы очистки.

      Для удаления из стоков таких металлов, как железо, свинец, цинк, марганец и т. д., обычно используется осаждение. Гидроксиды металлов, как правило, нерастворимы, поэтому для их осаждения широко используется известь.

      Сульфиды металлов также нерастворимы, и в щелочной среде используются такие реагенты, как сернистый натрий, гидросульфид натрия и тримеркаптосульфотриазин (ТМС). Биологический способ также применяется при получении H2S с помощью сульфатвосстанавливающих бактерий, при этом газ переносится на стадию осаждения газом-носителем. Осаждение сульфидов может в результате обеспечить более низкие значения концентрации определенных металлов в очищенных стоках в зависимости от значения pH и температуры, а сульфиды металлов могут быть возвращены на этап плавки. Можно также эффективно удалять такие металлы, как селен и молибден.

      В некоторых случаях осаждение смеси металлов может осуществляться в два этапа: сначала посредством гидроксида, а затем с помощью сульфидного осаждения. В целях удаления избыточных сульфидов, после осаждения, возможно добавление сульфата железа.

      На многих установках, где удаляются металлы, одной из главных проблем для достижения необходимых предельных значений стоков является коллоидное состояние осажденных металлов. Оно может возникнуть в результате некачественной нейтрализации и флокуляции. Для улучшения состояния осаждаемого металла можно использовать различные флокулянты и коагулянты, и поставщики таких материалов способны проводить испытания на осадках и указывать правильный коагулянт.

      Состав стоков меняется в зависимости от качества концентрата/сырья и состава последующих отходящих газов, которые прошли очистку во влажных системах. Кроме того, различные источники дозированной подачи материалов или погодные условия, способствующие образованию ливневых стоков, повышают разнообразие потоков сточных вод. Часто для оптимизации эксплуатационных характеристик требуется адаптация технологических параметров.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение сбросов загрязненных сточных вод в природные водные объекты.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Эффективность очистки сточных вод с помощью химического осаждения зависит от следующих факторов:

      выбор химического осадителя;

      количество добавляемого осадителя;

      эффективность удаления осаждаемого металла;

      поддержание правильного значения pH в течение всего процесса очистки;

      использование железистых солей для удаления определенных металлов;

      использование флоккулирующих или коагулирующих реагентов;

      колебание состава сточных вод и наличие комплексообразующих ионов.

      Данные методы очистки шахтных вод прошли промышленные испытания или были внедрены на предприятиях США, Канады, России и Китая. Для повышения эффективности очистки шахтных вод предложены различные методы доочистки предварительно осветленных нейтрализованных стоков. Наиболее часто используются методы обработки с использованием алюминий содержащих реагентов (средних и основных солей), а также гидроокиси алюминия, получаемой в процессе электрохимического растворения металла при обработке стоков в электро- или гальвано коагуляторах. Основная цель использования соединений алюминия – выделение сульфатов в виде гидросульфоалюмината кальция 3CaO⋅Al2O3⋅CaSO4⋅31H2O (ГСАК). Осаждение сульфатов по данному методу описывается уравнением:

      6Ca2+ + Al2(ОН)42+ + 3SO42- + 8ОН- + 25H2O → 3CaO⋅Al2O3⋅CaSO4⋅31H2O

      Глубина выделения сульфатов данным методом зависит от расхода алюминийсодержащего реагента. Минимальное содержание сульфат-ионов в осветленной воде определяется растворимостью ГСАК и составляет 25 мг/дм3.

      Локальные очистные сооружения подотвальных сточных вод с территории рудника “Купол”, Кинросс Голд установлены для очистки дренажных и ливневых сточных вод с территории золотодобывающего рудника “Купол” (400 км северо-западнее г. Анадырь, Чукотский автономный округ):

      Векса-100-С производительностью 100 л/сек для очистки дренажных вод;

      Векса-100-С в количестве 3-х шт для очистки поверхностного ливневого стока и шахтного водоотлива;

      установка Argel UV-10 для обеззараживания сточных вод;

      ARD-зумпф для очистки подтоварной воды.

      Кросс-медиа эффекты

      Увеличение энергопотребления. Применение добавок. Образование отходов, подлежащих утилизации.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо на новых и действующих установках.

      Экономика

      В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства. Социально-экономические аспекты. Сокращение сбросов загрязняющих веществ в естественные водные объекты.

5.5.4.6 Нейтрализация

      Описание

      Для нейтрализации кислых вод используют гидроксид натрия NaOH, гидроксид калия КОН, карбонат натрия Na2CO3, аммиачную воду NH4OH, карбонат кальция СаСO3, карбонат магния MgCO3, доломит (CaCO3·MgCO3), цемент. Наиболее доступный реагент - гидроксид кальция (известковое молоко Ca(OH)2) с содержанием 5–10 % активной извести Са(ОН)2. Иногда для нейтрализации применяют отходы производства, например, шлаки металлургических производств.

      Техническое описание

      Нейтрализация применяется для очистки кислых сточных вод, содержащих металлы (тяжелые металлы), повышением величины рН кислых растворов путем добавления щелочных реагентов с целью образования осадка.

      Величина рН раствора регулируется для образования и осаждения гидроксидов металлов в воде. Как правило, данный процесс проводится перед основным этапом очистки сточных вод.

      Для нейтрализации применяется любой щелочной реагент, чаще всего известь-пушонка, известковое молоко, карбонаты кальция и магния в виде суспензии. Подача извести в пределах предприятия должна быть механизирована. Гашение реагента выполняется в специальных машинах, конструкции Руссола и Полякова. Крупные фракции извести должны предварительно дробиться. Известковое молочко приготовляется в мешалках с оборотами лопастей не менее 40 об/минуту. Его концентрация определяется по активности окиси кальция в пределах от 5 до 10 %.

      Использование в качестве реагента для нейтрализации шахтных вод щелочные отходы содового производства. Для нейтрализации шахтных вод в качестве реагента возможно использование отходов содового производства. При смешивании шахтной воды со шламами происходит повышение величины рН за счет взаимодействия ионов тяжелых металлов с карбонатом и гидроксидом кальция, которые являются основными компонентами отходов. При этом происходит перевод ионов Fe, Mn, Zn и др.

      Достоинством нейтрализации является возможность предварительной очистки сточных вод, с целью увеличения эффективности процесса эффективности процесса очистки в целом.

      Этот метод наиболее широко используют для нейтрализации кислых вод. Поскольку в кислых и щелочных производственных сточных водах практически всегда присутствуют ионы металлов, то дозу реагента определяют с учетом выделения в осадок солей тяжелых металлов. Процессы реагентной нейтрализации производственных сточных вод осуществляются на нейтрализационных установках или станциях.

      Время контакта сточных вод и реагента должно быть не менее 5 мин. Для кислых сточных вод, содержащих растворенные ионы тяжелых металлов, это время должно быть не менее 30 мин.

      ОАО "Учалинский ГОК" осуществляет обработку стоков комбинатов основана на реакции нейтрализации свободной серной кислоты, определяющей низкие значения рН очищаемых вод, с последующим образованием гидроксидов тяжелых металлов и сульфата кальция (в виде гипса). При этом на станцию нейтрализации поступает смесь всех образующихся стоков – шахтных, подотвальных, дебалансных. Основной реагент – 5 % раствор известкового молока. На выходе показатель по железу составляет 0,21 мг/дм3, по меди – 0,024 мг/дм3, по цинку – 0,09 мг/дм3, по взвешенным веществам – 56,4 мг/дм3.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение выбросов в воду.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      С 2016 года на действующей станции нейтрализации Учалинского ГОК введен в эксплуатацию узел обезвоживания осадка, близится к завершению строительство пруда-стабилизатора, предназначенного для отстаивания осветленных вод после многоступенчатой очистки.

      Кросс-медиа эффекты

      Недостатком данного способа является образование вторичных химических отходов, состоящих из кристаллического кальцита, кварца, калиевых полевых шпатов, утилизация которых затруднена.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо для предприятий, осуществляющих сбросы сточных вод.

      Экономика

      Рассчитывается согласно проектно-сметной документации.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства. Социально-экономические аспекты. Сокращение сбросов загрязняющих веществ.

5.5.4.7 Окисление

      Описание

      Окислительный способ очистки применяют для обезвреживания сточных вод, содержащих токсичные и неприятно пахнущие примеси. В процессе окисления токсичные загрязнения в результате химических реакций переходят в менее токсичные, которые удаляют из воды.

      Техническое описание

      Диоксид хлора эффективно окисляет марганец (II) до марганца (IV) с выпадением в осадок оксида марганца. Поскольку хлорит-анион также реагирует с Mn (II), то вся реакция может быть представлена следующим образом:

      2ClO2 + 5Mn2+ + 6H2O -> 5MnO2 + 12H+ + 2Cl-

      Реакция протекает быстро и интенсивно, уже через 5 минут более 99 % оксида марганца может быть удалено фильтрованием. Этой реакции способствует скорее слабощелочная, чем кислая среда.

      Диоксид хлора легко окисляет железо (II) в железо (III) с выпадением в осадок гидроксида железа (III). Поскольку хлорит-анион также легко взаимодействует с Fe (II), то вся реакция может быть записана следующим образом:

      ClO2 + 5Fe2+ + 13H2O -> 5Fe(ОH)3 + Cl- + 11H+

      Далее образующийся осадок удаляют методом фильтрования. Этой реакции также способствует нейтральная и слабощелочная среда.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение выбросов в воду.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Для окисления 1 мг марганца необходимо 2,5 мг диоксида хлора при рН>7. Для окисления 1 мг железа необходимо 1,3 мг диоксида хлора при рН>5.

      Кросс-медиа эффекты

      Процесс окислительного осаждения Mn (II) "активным хлором" сопровождается образованием осадка, что обусловливает необходимость последующего применения процессов извлечения его отделения из водных растворов.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо для предприятий, осуществляющих сбросы сточных вод.

      Экономика

      Рассчитывается согласно проектно-сметной документации.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства. Социально-экономические аспекты. Сокращение сбросов загрязняющих веществ.

5.5.4.8. Ионный обмен

      Описание

      Ионообменный процесс, как правило, проходит в колонне, наполненной гранулами ионообменной смолы. Обмен начинается в верхней части колонны и затем проходит через нее, поддерживая тем самым равновесное состояние процесса обмена.

      Техническое описание

      Ионообменный процесс иногда применяется в качестве заключительного этапа очистки при удалении металлов из технологических сточных вод. С помощью ионного обмена удаляются нежелательные ионы металлов из сточных вод путем их переноса на твердую матрицу при одновременной отдаче равного количества других ионов, имеющихся в структуре ионообменника.

      Как правило, ионообменный процесс используется при концентрации металлов менее 500 мг/л.

      Емкость ионообменника ограничена количеством ионов, имеющихся в структуре ионообменника. Поэтому необходимо проводить регенерацию ионообменника с помощью соляной кислоты или каустической соды.

      Ионообменники могут использоваться для удаления определенных металлов из сточных вод. Такой избирательный процесс ионного обмена гораздо более эффективен при очистке стоков от токсичных металлов. Кроме того, колонна может обеспечивать очень высокий уровень очистки и эффективность при работе со смешанными стоками. На ОАО "Электросталь-металлургический завод" установлена комплексная станция подготовки воды 5 м3/ч: аэрация, обезжелезивание, комплекс пропорционального дозирования, установка обратного осмоса. К примеру, фильтры от компании Гейзер.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение выбросов в воду.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Возможность очистки до требований ПДК. Возврат очищенной воды до 95 % в оборот. Возможность утилизации тяжелых металлов.

      Кросс-медиа эффекты

      Необходимо проведения предварительной очистки сточных вод от масел, ПАВ, растворителей, органики. Большой расход реагентов для регенерации ионитов и обработки смол. Необходимость предварительного разделения промывных вод от концентратов. Образование вторичных отходов-элюентов, требующих дополнительной переработки.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо для предприятий, осуществляющих сбросы сточных вод.

      Экономика

      Рассчитывается согласно проектно-сметной документации.

      Движущая сила внедрения

      Сокращение сбросов в водные объекты.

5.6. НДТ, направленные на сокращение воздействия отходов процессов добычи и обогащения

5.6.1. Использование отходов добычи и обогащения в качестве сырья или добавки к продукции во вторичном производстве и строительных материалов

      Описание

      Техника состоит в использовании основных технологических отходов добычи (вскрышные и вмещающие породы, породы от обогащения) с целью производства строительных материалов, материалов для рекультивации, отсыпки технологических дорог.

      Таблица 5.7. Использование отходов горнодобывающей промышленности в отраслях

№ п/п

Отрасль использования

Вид получаемой продукции


1

2

3

1

Строительные материалы

вяжущие; керамика; огнеупоры; бетоны; асфальтобетоны; пенобетоны; сухие строительные смеси; минеральная вата;
другие виды материалов

2

Строительство

отсыпка дорог; заполнение выработанного пространства горных выработок; обустройство нефтяных скважин;
балласт на буровых платформах; укрепление дорожного полотна; защитные сооружения

3

Сельское хозяйство

минеральные удобрения; компонент комплексных удобрений; мелиоративный слой

4

Металлургия

металлы; оксиды металлов; "белая сажа"; жидкое стекло; флюс

5

Другие отрасли

сорбенты; реагенты для очистки воды в открытых водоемах;
искусственные геохимические барьеры; другие виды материалов

      Техническое описание

      Основными продуктами, получаемыми из отходов обогащения, являются щебень и песок различной крупности, шлам и т.д.

      Щебень – материал крупностью более 5 мм, получаемый разделением на фракции отходов обогащения сухой магнитной сепарации и отсадки.

      Песок – материал крупностью 0,14–3(5) мм, получаемый разделением на фракции отходов мокрой сепарации, флотации, и класс минус 5 мм, выделяемый сухой магнитной сепарацией. Тонкозернистый песок – материал крупностью менее 0,14 мм.

      Щебень, полученных из отходов обогащения, используется для: производства тяжелых бетонов, строительства автомобильных дорог, устройства балластного слоя внутризаводских железнодорожных путей, создание искусственных оснований под фундаменты зданий, обратных засыпок, производства холодного асфальта.

      При определении наиболее рациональных областей применения песков на основе хвостов обогащения руд необходимо исходить из фактической их крупности.

      Пески крупностью плюс 0,14 используются в строительстве: в качестве мелкого заполнителя для приготовления тяжелого бетона и раствора, в асфальтобетонных смесях (в качестве заполнителя), для производства силикатного и шлакового кирпича, а также в качестве отощающей добавки для изготовления глиняного кирпича, в качестве балластного материала, при производстве деталей и конструкций широкой номенклатуры для жилищно-гражданских промышленных зданий, и сооружений.

      Тонкозернистые пески крупностью менее 0,14 мм являются эффективным сырьем для автоклавного и безавтоклавного производства изделий и конструкций из тяжелого и ячеистого силикатобетонов, могут использоваться в асфальтобетонных смесях (в качестве минерального порошка) и для получения шлакового бесклинкерного цемента.

      По технологическим и физико-механическим показателям ячеистые бетоны на тонкозернистых песках из отходов обогащения соответствуют нормативным требованиям, предъявляемым к ячеистым конструктивным и конструктивно-теплоизоляционным бетонам.

      Для доизвлечения руд применяются различные способы обогащения: обратная флотация, флотация хвостов, прямая флотация руды, сухая магнитная сепарация, магнитно- флотационый способ и др. Вместе с тем они не всегда эффективны для обогащения окисленных немагнитных руд.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение воздействия, обусловленное изъятием земель с целью организации объектов размещения отходов, загрязнением почв, подземных и поверхностных вод, обусловленное инфильтрацией загрязненных вод, сокращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от эксплуатации объекта.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      На АО "ССГПО" хвосты сухой магнитной сепарации железнодорожным транспортом направляются на склад отвальных хвостов и используются для производства стройматериалов, включая балластировку забойных и отвальных железнодорожных тупиков при их переукладке в карьерах, отвалах и отсыпке автомобильных дорог Соколовского, Сарбайского, Куржункульского и Качарского карьеров.

      Кросс-медиа эффекты

      Потребность в дополнительных объемах ресурсов и материалов.

      Капитальные затраты на строительство инфраструктуры и приобретение оборудования БЗК.

      При использовании систем разработки с твердеющей закладкой значительная доля затрат (до 15–25 %) в добыче руды приходится на закладочные работы.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо. При разработке железорудных месторождений вскрышные массивные породы используются, в основном, в качестве щебня в бетоны. В частности, на примере Лебединского ГОКа наглядно прослеживается использование пород, входящих в состав вскрыши, в производстве строительных материалов. Дробильно-сортировочная фабрика ГОКа выпускает высококачественный щебень из кристаллических сланцев для дорожного строительства и из кварцитопесчаников для получения тяжелых бетонов.

      Представленные методы и технические решения общеприменимы, могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности, но существует ряд ограничений технологического и экономического характера.

      На рудниках Республики Казахстан наиболее рациональной технологией производства закладочных смесей является мельничный способ на основе цементно-шлакового вяжущего с использованием в качестве заполнителя смеси дробленной горной массы и отходов горно-металлургического производства.

      Экономика

      В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

      Использование отходов в различных отраслях позволит уменьшить себестоимость материалов, расширить сырьевую базу строительной индустрии, улучшить экологию районов, где проводится добыча полезных ископаемых, а также получить дополнительную прибыль горным предприятиям.

      Эффективность применения систем разработки с твердеющей закладкой подтверждается на горно-обогатительном комбинате "Химрудтех". Достигнута высокая производительность труда, снижены потери полезного ископаемого с 30 до 4,4 %. Разубоживание руды уменьшилось на 3–4 %, а объем ее добычи руды из целиков возрос до 50–60 % по сравнению с 5-10 % при системах разработки с обрушением боковых пород.

      Движущая сила внедрения

      Сокращение отходов производства при добыче и обогащении руд цветных металлов. Требования экологического законодательства.

5.6.2. Использование пресс-фильтров для обезвоживания отходов обогащения

      Описание

      Фильтр-прессы применяются для фильтрования широкого класса суспензий, а также пригодны для разделения суспензий с небольшой концентрацией твердых частиц и суспензий с повышенной температурой, охлаждение которых недопустимо вследствие выпадения кристаллов из жидкости.

      Техническое описание

      Принцип действия заключается в фильтрации осадков под большим давлением, обеспечивающим максимально возможное удаление влаги из осадков. Они являются фильтровальными аппаратами периодического действия. Процесс обезвоживания на них осуществляется в несколько стадий в зависимости от конструкции фильтра и используемого технологического режима.

      Фильтр-пресс предназначен для обезвоживания осадков и шламов, которые были предварительно сгущены до 3–5 % гравитационным или механическим способом. При необходимости в обработке не сгущенного осадка может использоваться комбинация из фильтр-пресса и сгустителя, надстроенного сверху. Это дает возможность сэкономить место и повысить производительность обработки шламов. Ленточный пресс-фильтр может иметь автоматическую, полуавтоматическую конструкцию, а также неавтоматизированную (подразумевает произведение работ за счет ручного труда).

      Сначала осадок обрабатывается раствором флокулянта с целью улучшения его водоотдающих свойств. Специальный шламовый насос транспортирует его из сборных емкостей в барабан для предварительного сгущения на верхней ленте фильтр-пресса. Затем происходит гравитационное сгущение и уравнивание поступающего на сетку потока. Напор подаваемой в аппарат суспензии является основным фактором всего процесса фильтрования. Под давлением обрабатываемое вещество поступает внутрь системы с плотно сжатыми фильтровальными лентами и валами. Здесь осадок зажимается между двумя перфорированными лентами и проходит через несколько (обычно 12 или 14) валов уменьшающегося диаметра. Это обеспечивает постепенное повышения давления на шлам, за счет чего оптимизируется процесс прессования и повышается производительность системы в целом. Твердая фаза задерживается на поверхности фильтровального полотна, а жидкая свободно проникает через фильтровальную ткань и далее через систему каналов выводится из фильтра. Обезвоженный осадок при помощи скребка удаляется с ленты, а затем сбрасывается в устройство выгрузки. В нижней части пресса предусмотрен специальный лоток для сбора фильтрата, а для очищения лент– две промывочные линии, которые непрерывно обрабатывают их из форсунок перед поступлением новой партии осадка.

      Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей за счет снижения водопотребления.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Снижение эксплуатационных затрат, снижение эмиссий.

      Кросс-медиа эффекты

      Повышение производительности, качества выпускаемого концентрата. Снижение потерь по выпуску концентрата. Легкая управляемость процессом (выпуск концентрата с заданными качественными показателями).

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Пресс-фильтры используются в любых отраслях промышленности, в том числе горной, которые требуют осуществления эффективного обезвоживания шламов и суспензий, получения низкой влажности осадка и высокой чистоты фильтрата.

      Экономика

      Данная техника не является новой. Схема и технология рассчитывается в этапах проектирования. Стоимость, затраты, экономика рассчитывается при проектных работах и закладываются в эксплуатационные параметры предприятия.

      Экономические выгоды: превращение отходов в строительный материал, снижение расходов воды за счет ее вторичного использования, снижение расходов на утилизацию шламового осадка, снижение расходов на утилизацию загрязненной воды.

      Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения служат повышение производительности, качества выпускаемого концентрата, снижение потерь по выпуску концентрата и улучшение экологических показателей.

5.6.3. Использование керамических вакуум-фильтров для обезвоживания отходов обогащения

      Описание

      Керамические вакуум-фильтры предназначены для разделения суспензий с относительно однородным составом и медленно осаждающимися частицами твердой фазы.

      Техническое описание

      Керамический дисковый вакуум-фильтр состоит из: керамических секторов, ротора, ванны, устройства регенерации (ультразвуковая), рама, вакуум система, трубопроводная система, устройство выгрузки осадка, клапана и система управления фильтром.

      Керамический вакуум-фильтр имеет высокий КПД, что способствует увеличению производительности и интенсивности эксплуатации. Отсутствие фильтровальной ткани дает возможность использовать более глубокий вакуум и как результат получать более сухой осадок. Использование керамического фильтра той же поверхности фильтрования, что и обычный дисковый позволяет экономить до 85 % электроэнергии. Наличие маленьких микропор, позволяет получать более чистый фильтрат, как правило 21 мг/л.

      Керамический фильтр в основном состоит из таких частей, как роликовая система перемешивания, система подачи и разгрузки материала, вакуумная система, система разгрузки фильтрата, скреперная система, система обратной промывки, система комбинированной очистки (ультразвуковая очистка, автоматическая очистка с приготовлением кислоты), система полностью автоматического управления, корыто и станина.

      На данный момент данное оборудование широко применяется для обезвоживания концентратов и хвостов цветных металлов, редких металлов, черных металлов, и неметаллов, а также для обезвоживания оксида, шлака электролиза, шлака выщелачивания в химической промышленности и переработки сточной воды, жидкой грязи и отработанной кислоты. Тонкость материала составляет от -200 до -450 меш и другие сверхмелкие материалы.

      Характеристики:

      высокая степень вакуума керамико-дискового фильтра от 0,09 до 0,098 МПа обеспечивает низкое содержание влаги фильтровального осадка;

      содержание твердых веществ в фильтрате составляет 50 м.д. Фильтрат подвергается вторичному использованию, что снижает сброс сточных вод.

      В отличие с обычными керамическими фильтрами керамические вакуум-фильтры имеют функция промывки фильтровального осадка и пригодны для фильтрации материалов, подвергающихся промывке.

      Достигнутые экологические выгоды

      Экологические преимущества: отсутствие аэрозольных выбросов в рабочей зоне, чистота фильтрата до 0,001 г/л, не загрязняющая производство и окружающую среду, низкое потребление энергии за счет попадания фильтраты в поры под действием капиллярной силы, автоматически.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Высокая удельная производительность – в 1,5–5 раз выше, чем у аналогичных фильтров с тканевой фильтрующей перегородкой. Низкая влажность кека – возможность снижения влажности кека до 5 % при удельной плотности конценрата 7,5 г/см.куб. Экономия энергоресурсов – снижение энергопотребления в 10–20 раз за счет отсутствия энергоемкого оборудования: вакуум-насоса, воздухоотдувки и прочее.

      Снижение эксплуатационных затрат:

      сокращение простоев для замены фильтрующей перегородки;

      сокращение затрат на замену фильтрующей перегородки;

      отсутствие абразивного износа деталей в системе отвода фильтрата.

      Экологические преимущества:

      отсутствие аэрозольных выбросов в рабочей зоне;

      чистота фильтрата до 0,001 г/л, не загрязняющая производство и окружающую среду.

      Операционные преимущества:

      снижение объема работ по обслуживанию фильтра;

      компактность автономных систем фильтра, позволяющая уменьшить производственные площади;

      непрерывность работы фильтра при высокой степени автоматизации.

      Высокий коэффициент использования за счет простой конструкции фильтра с малым объемом технического обслуживания.

      Высокая надежность за счет небольшого количества движущихся частей и малой зависимости от вспомогательного оборудования.

      Кросс-медиа эффекты

      Применение азотной кислоты для очистки керамопластин.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо.

      Экономика

      Основное преимущество перед другими системами фильтрации – снижение энергопотребления до 90 %, так как воздух не проходит через диски за счет использования капиллярной силы, действующей на поры. Прорыву воздуха препятствуют мелкие поры фильтра, что позволяет поддерживать более высокий уровень вакуума. Следовательно, потери вакуума меньше, а это означает, что требуемый вакуумный насос меньше, чем в обычных дисковых фильтрах, что сводит к минимуму эксплуатационные расходы. Мощность, потребляемая вакуумным керамическим фильтром 45 м2 площади фильтрации составляет 15 кВт, при этом 170 кВт потребляют аналогичные фильтры с тканевыми мембранами. Еще одним преимуществом вакуумного керамического фильтра является высокая производительность при очень низком содержании воды и более сухой фильтровальной лепешке. Вакуумные керамические фильтры также имеют более длительный срок службы, в то время как тканевые фильтры необходимо заменять, что в конечном итоге увеличивает содержание влаги в осадке, снижает производительность и нарушает производственные операции. Кроме того, керамический фильтр достаточно надежен как механически, так и химически, чтобы выдерживать регенерацию.

      Движущая сила внедрения

      Увеличение производительности, улучшение качества продукции, экономические стимулы в виде эффекта, выраженного в сокращении потребления электроэнергии и приросту по выпуску дополнительного концентрата, низкие эксплуатационные расходы.

5.6.4. Использование отходов при заполнении выработанного пространства

      Описание

      Использование пустых пород и/или хвостов обогащения в закладочных смесях для заполнения подземных пустот.

      Техническое описание

      Заполнение выработанного пространства карьеров отходами горнодобывающей деятельности (вскрышные и вмещающие породы, хвосты) следует расценивать как ликвидацию горных выработок, являющуюся одной из стадий технической рекультивации. Использование отработанных карьеров для внутреннего отвалообразования является примером комплексного подхода к освоению участков недр земли. Данный способ применяется для решения проблем сокращения затрат на транспортирование вскрышных пород и уменьшения изъятых территорий на поверхности для размещения отходов добычи полезных ископаемых.

      Для рудных месторождений распространение получила засыпка внутреннего пространства располагающихся вблизи отработанных карьеров. Такой способ использования выработанного пространства применен на карьере "Старый Сибай" башкирского медно-серного комбината, на юго-восточном участке карьера "Объединенный" на учалинском ГОке, на карьерах объединений "Южуралникель", "Севбокситруда", Донского ГОка и др.

      При системах с закладкой выработанного пространства используют отходы переработки руд, как при формировании несущих массивов, так и в качестве сыпучей закладки. Ограничения в полном использовании хвостов для закладки подземного выработанного пространства создает их шламовая часть. Преодолевают это ограничение путем совершенствования способа подачи техногенной смеси в выработанное подземное пространство, используя добавки, связывающие воду и шламовую часть и соответствующим образом подготавливая закладочную массу. используют механическую или пневматическую подачу обезвоженных материалов, гидравлическую подачу тиксотропных смесей.

      Перспективные и широко применяемые технологии размещения отходов обогащения руд разработаны с появлением нового класса оборудования для обезвоживания текущих отвальных хвостов до состояния пасты - пластинчатых и пастовых сгустителей. Технология пастовой закладки позволяет использовать выработанное пространство карьера, в том числе при комбинированной геотехнологии, в качестве емкости для складирования отходов обогащения руд. Минимальное выделение воды из пастовой закладочной смеси снижает риск затопления участка ведения подземных работ под дном карьера, что позволяет проводить рекультивацию его выработанного пространства на этапе развития подземных горных работ.

      Особенность технологии размещения текущих хвостов обогащения руд в выработанное горное пространство состоит в том, что они подаются в карьерное или подземное пространство в виде продукта, обезвоженного (сгущенного) до состояния пасты (процент твердого около 70 %), а для изоляции сооружается искусственный массив требуемой мощности.

      Одна из наиболее распространенных схем утилизации текущих хвостов обогащения в выработанном подземном пространстве - это пастообразная закладка выработанного пространства рудника с установкой узла обезвоживания на дневной поверхности. Данная технология предусматривает строительство узла обезвоживания на промплощадке подземного рудника, строительство гидроизоляционных перемычек. Преимуществом данной технологии является отказ от складирования текущих хвостов в хвостохранилища, снижение экологической нагрузки на окружающие территории, использование оборотной воды. Основным недостатком являются высокие затраты на строительство комплекса обезвоживания, подземного закладочного комплекса (ПЗК), на транспортирование пастообразной закладочной смеси. Данная технологическая схема применялась на Учалинском ГОКе при подготовке текущих хвостов обогащения для их дальнейшей утилизации в шахте.

      Одним из способов использования отходов в горнодобывающей промышленности является закладка выработанного пространства подземных горных выработок, реализованная на многих рудниках.

      При системах с закладкой возможно использование отходов как при формировании искусственных твердеющих массивов, так и в качестве закладочных материалов. Вовлечение отходов добычи и обогащения руд в производство твердеющих закладочных смесей является важным направлением по пути к сокращению объемов накопления отходов.

      Твердеющая закладка основана на использовании трубопроводного гидравлического и пневматического транспорта твердеющих закладочных смесей и заполнении ими выработанного пространства. Твердеющая закладка получила широкое применение благодаря своему основному преимуществу – возможности создания монолитного массива необходимой прочности.

      Твердеющая закладка успешно применяется за рубежом в Канаде, США, Японии, Швеции, Финляндии, Индии, Германии, Австралии при разработке полиметаллических, медных, железных и других руд. В настоящее время системами с твердеющей закладкой в странах СНГ добывается 25 % руд цветных и ценных металлов, в Австралии - 30 %, в Канаде - 40 %, в Финляндии - 85 %, во Франции - 87 %. Это свидетельствует об эффективности применения этих систем разработки, несмотря на дополнительные расходы, которые перекрываются качеством полученной продукции и отсутствием затрат на обогащение.

      Выемку запасов руд системами разработки с твердеющей закладкой на сегодняшний день в Казахстане осуществляют или планируют осуществлять на многих горнодобывающих предприятиях. На подземных рудниках ТОО "Корпорация "Казахмыс", ТОО "Востокцветмет" KAZ Minerals PLC и ТОО "Казцинк" применяется также гидравлическая и сухая породная закладка выработанного пространства [59, 60].

      Анализ составов твердеющей закладки зарубежных и отечественных рудников показал, что наиболее часто используют в качестве вяжущих материалов – цемент, шлак, пирротин, хвосты обогащения. Из инертных заполнителей распространены хвосты обогащения, песок, отвальная горная порода, щебень, гравий, известняк, шлак и др. (рис. 5.25) [61, 62].

а

б

     


      Рисунок 5.25. Диаграмма использования вяжущих (а) и инертных материалов (б) в закладочных работах (%)

      В последние годы горнорудные предприятия ТОО "Казцинк" стали уделять большое внимание вопросам рационального недропользования, в частности утилизации пустой породы от проходческих работ в закладку, а также использования шахтных вод для приготовления закладочных смесей. В результате проведенных на руднике исследовательских работ разработаны и внедрены в производство рациональные схемы подачи пустой породы от проходческих работ в пустоты отработанных камер без выдачи породы на поверхность [63].

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение объемов образования и накопления отходов добычи и обогащения.

      Кросс-медиа эффекты

      Для устранения проблемы возможного загрязнения грунтовых вод требуется проводить обезвоживание хвостов.

      При использовании систем разработки с твердеющей закладкой значительная доля затрат (до 15–25 %) в добыче руды приходится на закладочные работы.

      Высокая металлоемкость закладочных комплексов предопределяет их стационарное расположение и ограничивает область применения систем с твердеющий закладкой. При этом постоянное перемещение очистных работ приводит к увеличению расстояния транспортирования твердеющей смеси, что требует дополнительных затрат на сохранение ее технологических свойств и на перемещение смеси.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Представленные методы и технические решения общеприменимы, могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности, но существует ряд ограничений технологического и экономического характера.

      На рудниках Республики Казахстан наиболее рациональной технологией производства закладочных смесей является мельничный способ на основе цементно-шлакового вяжущего с использованием в качестве заполнителя смеси дробленной горной массы и отходов горно-металлургического производства.

      Экономика

      В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

      Эффективность применения систем разработки с твердеющей закладкой подтверждается на горно-обогатительном комбинате "Химрудтех". Достигнута высокая производительность труда, снижены потери полезного ископаемого с 30 до 4,4 %. Разубоживание руды уменьшилось на 3–4 %, а объем ее добычи руды из целиков возрос до 50–60 % по сравнению с 5–10 % при системах разработки с обрушением боковых пород [64].

      Движущая сила внедрения

      Сокращение отходов производства при добыче и обогащении руд цветных металлов. Требования экологического законодательства.

      5.6.5. Использование отходов при ликвидации горных выработок

      Описание

      Использование отходов и технологических остатков добычи и обогащения полезных ископаемых на техническом этапе рекультивации нарушенных земель при подтверждении возможности использования: вскрышных и вмещающих пород; хвостов; отходов производства цветных металлов; золошлаков; других видов отходов.

      Техническое описание

      При рекультивации и ликвидации выработанных карьеров предлагаются способы совмещения проведения технического этапа рекультивации для открытых горных выработок с подготовкой подстилаюших слоев и ПСП.

      Сущность способов сводится на первом этапе к закладке выработанного пространства разреза вскрышными породами, не представляющими потенциальной опасности для загрязнения подземных вод, из внешних отвалов, из исходного состояния разреза до уровня заполнения выработанного пространства подземными водами (У-У). Первый этап заканчивается отделением заполненного пространства водоупорным слоем глины мощностью 0,8–1,0 м.

      На втором этапе выработанное пространство заполняется промышленными отходами, обеспечивая их захоронение, который отделяется водоупорным слоем глины мощностью 0,5–0,7 м.

      На третьем этапе выполаживаются откосы бортов по линии среза бортов С-С, для планировки заданного угла восстановленной территории с использованием остатков вскрышных пород внешних отвалов, а затем наносится водоупорный слой глины 0,5–0,7 м для предотвращения перехода загрязняющих веществ отходов в плодородный слой.

      На четвертом этапе в зависимости от вида планируемой растительности и глубины ее корневой системы, а также вида переработанного отхода на площади рекультивируемого пространства формируется плодородный слой из плодородных или потенциально плодородных почв послойно, сверху и/или снизу слоя остатков сточных вод, донного ила, отходов животноводства мощностью 0,1–0,2 м, слоя котельного шлака дробленного.

      Вариантов формирования плодородного слоя при наличии разнообразных отходов, может быть, бесчисленное множество и зависит от количества полезных веществ в них, выбранной растительности и многих других факторов, определяющих экономическую целесообразность использования материалов. Возможно перемешивание материалов в соотношении 1:1– 1:2 в зависимости от типа растительности и укладка единым слоем мощность 0,2–0,6 м. На пятом этапе на рекультивируемую площадь наносится ПСП мощность 0,15– 0,2 м или потенциально ПСП мощностью 0,3–0,5 м, в который для улучшения плодородия вносят брикетированное удобрение из остатков сточных вод с расходом 100–180 г/м2.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение складирования отходов и технологических остатков.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      НДТ позволяет сократить изъятие земель под объекты размещения отходов, загрязнение почв, поверхностных водных объектов и подземных вод. Также сокращаются затраты на технический этап рекультивации, расходы на транспортировку отходов до объектов размещения отходов. Снижение пыления до 60 г пыли/т хвостов.

      Кросс-медиа эффекты

      Сведения отсутствуют.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо при ликвидации и рекультивации карьеров.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае. Применения данного мероприятия позволяет сократить затраты, связанные с рекультивацией, а также с транспортировкой отходов.

      Движущая сила внедрения

      Сокращение отходов и технологических остатков при добыче и обогащении руд цветных металлов. Требования экологического законодательства.

5.6.5. Переработка отходов добычи и обогащения (вторичные минеральные ресурсы, техногенные месторождения) с целью извлечения основных и попутных ценных компонентов

      Описание

      Вторичные минеральные ресурсы в горнодобывающей отрасли – это горные породы и отходы обогащения, которые можно применять в производстве в качестве исходного сырья, или как конечный материал – в качестве дополнительных материальных ресурсов.

      Основными источниками вторичных ресурсов в горнодобывающей отрасли служат техногенные отходы, образующиеся при добыче и обогащении (переработке) минерально-сырьевых ресурсов и сконцентрированные в техногенных образованиях (породные, шлаковые и зольные отвалы, хвостохранилища и т. п.).

      В данном разделе описаны методы, техники или их совокупность для промышленного использования, локализации и нейтрализации техногенных и природно-техногенных объектов.

      Техническое описание

      Типичные этапы технологических процессов в горнодобывающей промышленности включают в себя добычу полезного ископаемого, его обработку с получением полезной продукции, отгрузку, организованное складирование отходов добычи и переработки сырья.

      Технологические условия ведения горных работ характеризуются:

      неэффективным использованием запасов, с нередко практикующейся выборочной отработкой богатых запасов, что ведет к ухудшению их структуры;

      высоким уровнем потерь полезных ископаемых на стадиях добычи и переделов;

      применением технологий и систем отработки месторождений, ведущих к увеличению объемов отходов.

      При добыче вместе с полезным ископаемым извлекаются пустые породы, а при обработке образуются хвосты. Отходы (пустые породы и хвосты), складируемые в отвалах и хвостохранилищах, при производстве товарных железных руд, медных, цинковых и пиритных концентратов содержат значительное количество меди, цинка, серы, редких элементов и в дальнейшем могут быть вторично переработаны или использованы в различных целях.

      Данное мероприятие может быть реализовано путем:

      ревизионного апробирования хвостохранилищ и отвалов на содержание в них попутных ценных компонентов, переоценка их и, при положительных результатах, - проведение ГРР с разработкой технико-экономического обоснования повторной разработки и обогащения накопленных хвостов обогащения и заскладированных пород;

      более полного использования на экономической основе попутно добываемых вскрышных пород.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение объемов образования и накопления отходов добычи и обогащения. Освобождение занимаемых отходами земель и их рекультивацию, и ликвидацию источников загрязнения окружающей среды. Рациональное использование минеральных ресурсов в недрах, так как запасов полезных компонентов, накопившихся в отходах ГОКов, достаточно чтобы удовлетворить потребности на многие десятилетия вперед. Улучшение условий труда, так как техногенные месторождения расположены на поверхности в отличие от все более глубокозалегающих обычных месторождений полезных ископаемых.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Техногенные месторождения (ТМ) представляют собой новый источник минерального сырья, формирующийся в процессе горнопромышленного производства. Привлекательными особенностями для освоения техногенных месторождений является поверхностный характер залегания, расположение в преимущественно освоенных районах, раздробленность рудной массы и своеобразие минерального состава руд. Они могут служить крупным потенциальным источником различных полезных компонентов, в т. ч. цветных, редких, благородных и других металлов [65].

      ТМ цветных и редких металлов объединяют ТМ, возникающие при добыче, сложенные вскрышными и вмещающими породами и некондиционными рудами, представлены рыхлыми, полускальными и скальными горными породами, и рудами различного вещественного состава, слагающими коренные месторождения и при обогащении и переработке продуктов обогащения руд цветных (Cu, Zn, Pb, Al и Mg) и редких (Ni, Sn, Mo, W, Bi, V, Co, As, Sb и Hg) металлов, представленными хвостохранилищами, сложенными измельченным материалом с водонасыщением до 20-50 %, плотностью от 1,5 до 2,5 т/м3 и содержанием глинистых частиц до 50 % Как правило, ТМ этой группы относятся к месторождениям смешанного типа, т.е. пригодны как для доизвлечения металла, так и получения стройматериалов. Металлоносные участки представлены системой разобщенных пластообразных, линзообразных, изометрических и неправильной формы тел. В хвостохранилищах помимо цветных и редких металлов наблюдаются повышенные содержания благородных металлов (Ag, Au, Pt) и редкоземельных и рассеянных металлов (Ge, Se, Te и др.).

      Примером реализации переработки ТМ от процессов добычи в РК является проект, реализуемый ERG Recycling. В июне 2021 года компания начало эксплуатационную разведку и попутную селективную добычу отвала вскрышных пород "Объединенный" Донского ГОКа. Отвал вскрышных пород "Объединенный" сформирован в период 1940–1992 гг в результате карьерной разработки месторождений хромовых руд Южно-Кемпирсайского горнорудного района.

      Перспективы освоения данного объекта связаны с запасами хромсодержащих пород, так называемой образованных "дуг", образованных в результате выгрузки на отвал пород и некондиционных руд во время эксплуатации карьеров, а также с прогнозными ресурсами нижележащих горизонтов этих рудо содержащих залежей.

      Была предложена послойная селективная система разработки, с опережающим проведением разведки и вскрышных работ. Данная система разработки в сложных геологических условиях отвала оправдала себя в процессе работ в 2021 году. Техника заключается в технологии селективной выемки на основе механизации процессов с использованием экскаваторов малого и среднего класса при отработке техногенных залежей маломощных рудо содержащих пород, образованных железнодорожным и автомобильным транспортом (технология формирования отвалообразования), обеспечивающей дополнительными минеральными сырьевыми ресурсами с вскрышных отвалов ТМО.

      Эксплуатационно-разведочные работы заключались в сгущении сети горных выработок (канав) до 25 м между разведочными канавами, которыми были выявлены хромсодержащие толщи.

      В процессе геологического сопровождения забоя отслеживались рудоносные слои, в том числе с использованием данных эксплуатационной разведки. В результате указанных работ была обеспечена полнота выемки продуктивной толщи; соблюдены границы распространения хромсодержащих пород, что позволило рационально использовать горнотранспортное оборудование.

      Работы по экскавации горной массы производились экскаваторами со средней вместимостью ковша (1,5–2,0 м³). Качество хромсодержащих слоев и слагающих ими толщ оценивалось при геологической документации одной из стенок канавы, с применением проведения опробования стенок канава задирковым способом.

      Вся порода из отвала ТМО направляется на склад и в соответствии с конфигурациями 700–800 тонн укладывается в штабели. После чего проводиться аппробирование штабелей для определения содержания каждого штабеля ТМО.

      Отгрузка минерального сырья на переработку осуществляется со склада с соблюдением необходимых пропорций поставки по сортам. Процесс усреднения состоит при этом в чередовании отгрузки отдельных сортов полезного ископаемого из сортовых штабелей в заданном ритме. В 2021 г. году был достигнут объем добычи 165 тыс. тонн со средним содержанием Cr₂O₃ 20–25 %. Средняя ширина добычного забоя вирировалась от 4 до 12 м.

      Подобная тенденция использования вторичных ресурсов наблюдается в Канаде, Великобритании, ЮАР Испании и других странах. К примеру, в Канаде из отходов меднорудных предприятий, содержащих 0,45 % Cu достигается извлечение 40 % меди благодаря новым способам обогащения (кучного кислотного выщелачивания, кучного пиритного и бактериального выщелачивания); в штате Монтана (США) из отвалов рудника Мандиски получают ежегодно 2 т Au и 4 т Ag при содержании в отвалах золота – 0,84 г/т и серебра – 2,8 г/т., в штате Мичиган (США) из хвостов обогащения, содержащих 0,3 % Cu, достигнуто извлечение 60 % меди; в Болгарии из отходов, содержащих 0,1-0,15 % Cu, получают медный концентрат, себестоимость которого в 3 раза ниже, чем при получении его из природного сырья; в ЮАР из отвалов золотоизвлекательных фабрик при содержании золота – 0,53 г/т и урана – 40 г/т получают 3,5 т золота и 696 т урана в год при производительности 50000 т/сутки. Например, в США еще в 1993 году доля вторичного сырья в производстве цветных металлов составляла: по меди – 55 %, вольфраму – 28 %, никелю – 25 %.

      В результате НИР ГП "Невскгеология", регионального отделения КМА Академии Горных наук, НПЦ "Экоресурсы" для решения острейшей проблемы очистки территорий от техногенных загрязнений и попутного извлечения полезных и токсичных компонентов предложена технология отработки техногенных и природно-техногенных месторождений с помощью мобильных технологических комплексов на базе оригинальных технических решений (рис. 5.26).

     


      Рисунок 5.26. Схема цепи аппаратов автономного мобильного технологического комплекса по переработке и утилизации техногенных и природно-техногенных месторождений

      Технологический комплекс предназначен для глубокой переработки техногенного сырья с извлечением полезных компонентов (золота, платины, палладия, серебра; немагнитных железа-гематитов и др.) и удаление вредных примесей (ртутьсодержащих и тяжелых металлов, радионуклидов) из хвостов обогатительных фабрик предприятий цветной и черной металлургии.

      Технологический комплекс работает следующим образом: отходы (хвосты) из отвала (хвостохранилища) подаются автотранспортом в приемный бункер через колосниковый грохот, выделяющий включения крупностью +50 мм. Песок из бункера с помощью ленточного питателя и лотка подается на виброгрохот, установленный над зумпфом. Пульпоприготовление осуществляется за счет подачи технической воды на лоток, виброгрохот и зумпф в объеме 3–4 м3/т исходного продукта. Надрешетный продукт виброгрохота (+2 мм … 50 мм) подается ленточным конвейером на склад, а подрешетный продукт (–2 мм … +0 мм) из зумпфа в виде гидросмеси поступает по всасывающему патрубку в кавитационную гидродинамическую роторную мельницу. Здесь происходит измельчение (диспергирование), раскрытие мелкозернистых материалов за счет высокоинтенсивных гидродинамических ударов и кавитации.

      Разрушение сростков минералов тяжелых металлов (Сu, Zn, Рb, Кd, Se и др.), в благородных металлах, (золото, платина, палладий, серебро) с кварцем и другими минералами осуществляется на более слабых по прочности контактах металлов с неметаллами (согласно эффекту Ребиндера), что в значительной степени облегчает выведение из хвостов ОФ ртути, тяжелых металлов-токсинов и драгметаллов.

      Из мельницы пульпа направляется в многопродуктовый гидроклассификатор (МГК), где поток ламинизируется в лабиринте параллельных пластин и разделяется на фракции, отличающиеся плотностью и гранулометрическим составом зернистого материала, которые осаждаются на наклонных поверхностях, выполненных из специального материала (ламелях). В первом отсеке гидроклассификатора выделяются фракции (+0.2 мм…2.0 мм), которые виброгрохотом направляются в гидродинамическую мельницу для доизмельчения. В последующих секциях выделяются минералы, тяжелые металлы, ртуть, вредные компоненты, Си, Zn, Рb и другие.

      В нижних накопительных камерах МГК происходит обогащение драгметаллов и тяжелых металлов, а также других руд, до концентрации в 10 раз и более от исходного (1-я стадия). Далее (до 80 %) большая часть пульпы с растворенными токсинами, радионуклидами и другими тонкодисперсными вредными включениями через сливной патрубок гидроклассификатора направляется в тонкослойный отстойник. Из накопительных нижних камер гидроклассификатора обогащенная гидросмесь минералов направляется на вторую стадию обогащения в концентраторы, в которых степень концентрации металлов увеличивается на 2–3 порядка (например, 2–3 кг/т исходного продукта по золоту при годовом выпуске концентрата 8–20 тонн).

      Из концентраторов основная часть пульпы в виде обезметаленного продукта, выход которого более 90 %, с растворенными в нем токсинами и радионуклидами через неподвижные сливные коробы и сбросной пульповод направляется в тонкослойный отстойник с коагулятором. В отстойнике гидросмесь с тонкодисперсными частицами (менее 5–40 мкм.) с помощью коагулятора сгущается до состояния Т:Ж = 1:1. Сгущенная тонкодисперсная суспензия с обезметалленными продуктами направляется в карту складирования – отвал, имеющий сбросной колодец. Осветленная вода с растворенными токсинами и радионуклидами направляется в узел выделения радионуклидов и токсинов, после которого они направляются в соответствующие могильники РАО и токсинов. Очищенная от тонкодисперсных частиц и вредных примесей техническая вода из колодца поступает в прудок-отстойник, откуда насосом оборотного водоснабжения по напорным водоводам возвращается в аппараты комплекса.

      На выходе комплекса выделяются тяжелые металлы и промпродукт (драгметаллы, ртуть).

      Кроме того, технологический комплекс оснащен МГ-преобразователем тепловой энергии в электрическую, что обеспечивает его автономную работу.

      В технологической схеме предусмотрена возможность разработки хвостов земснарядом с доставкой гидротранспортом по пульповоду непосредственно на гидрогрохот для переработки токсичных илистых отложений.

      Модуль обеспечивает производительность: по твердому – 35 т/ч, по гидросмеси –165 м3/ч; годовую – при сезонном режиме работы 7,5 месяцев и 3- сменной работе – 112тыс.т. Установленная мощность электродвигателей – 150–200 кВт.

      Выход полезных продуктов в год взят на основе опытно-промышленных испытаний и расчетов основных узлов комплекса (таких как РГДМ), выполненных в НПЦ "Экоресурсы" [66].

      Предлагаемая технология переработки техногенных отходов (хвостов обогащения, эфелей, шламохранилищ) позволяет:

      обеспечить устранение и захоронение вредных примесей, в том числе и в подземных выработанных пространствах после предварительного их сгущения, что также обеспечивается техническими средствами, входящими в состав комплекса;

      обеспечивает рентабельное и практически экологически чистое и безотходное производство с существенно меньшей себестоимостью основной продукции действующих горно-обогатительных предприятий цветной и черной металлургии;

      использовать экологически чистые растворители для перевода драгметаллов в ионную форму и извлекать их на селективных ионообменных фильтрах, имеющих волоконную основу. Перспективным представляется также применение керамических фильтров (которые были успешно опробованы).

      Кросс-медиа эффекты

      Для каждого типа ТМО требуется разработка рациональной технологической схемы извлечения полезных компонентов с экономическим обоснованием и проектом технологической линии для отработки ТМ.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Представленный метод и технические решения общеприменимы, но существует ряд ограничений технологического и экономического характера, исходя из состава, технологических особенностей, отраслевой принадлежности, а также условий образования (добыча и обогащение руд и угля, переработка концентратов руд и т.д.); состава исходного сырья (месторождения цветных и редких металлов, полиметаллические, железорудные и другие типы коренных месторождений); физико-химических и механических процессов климатического воздействия и выветривания отвалов.

      Экономика

      В каждом отдельном случае стоимость техники индивидуальна.

      Экономическая эффективность подобного направления определяется тем, что, несмотря на низкую стоимость полезных компонентов в сырье из хвостохранилищ (за счет низких содержаний) себестоимость переработки в 2–3 раза ниже, чем из коренных руд, за счет того, что:

      это сырье уже добыто и лежит на поверхности;

      значительная его часть не требует дробления и измельчения;

      разработан целый ряд высокоэффективных технологий переработки подобного сырья (новые флотационные реагенты, гидроустановки для шламов, гидрометаллургия в отвалах и кучах, автоклавное вскрытие бедных концентратов, электрохимия и др.);

      нынешнее состояние сорбционно-десорбционных технологий может обеспечить селективное извлечение металлов из растворов кучного выщелачивания золота.

      Сокращение расходов на поиски новых и разведку эксплуатируемых месторождений.

      Повышение производительности труда за счет рентабельной переработки уже добытого сырья, являющегося, по существу, готовым полупродуктом и находящегося вблизи действующих предприятий, что особенно важно для тех из них, для которых вследствие истощения сырьевой базы оказываются незагруженными производственные мощности, и высвобождается рабочая сила.

      Производство дешевых стройматериалов (песок, щебень, гравий, цемент, абразивы, материал для отсыпки дорожного полотна, строительства плотин, дамб, и т.д.), а из шлаков - шлаковаты, шлакового литья (брусчатка, тюбинги, плитки, бордюрный камень и т.д.), литого шлакового щебня, стеклокерамических изделий, вяжущих добавок в цемент, минеральных добавок для улучшения почв, удобрений для сельского хозяйства и др.

      ERG Recycling применил принцип комплексного геолого-экономического подхода, где методика основана на комбинированном подходе разведочных работ и одновременно экспериментальной добычи. Сроки вовлечения техногенных запасов в промышленное использование сокращен, соответственно сокращены сроки денежных вложений в промышленное использование техногенно-минерального объекта.

      Инвестиции в предлагаемый технологический комплекс окупаются менее чем за один год, а экономический эффект значительно возрастает при учете эффекта от извлечения и использования в металлургии тяжелых металлов (медь, цинк, свинец, кадмий, селен и др.).

      Движущая сила внедрения

      Сокращение отходов производства при добыче и обогащении цветных руд. Требования экологического законодательства.

6. Заключение, содержащее выводы по наилучшим доступным техникам

      Техники, перечисленные и описанные в настоящем разделе, не являются исчерпывающими. Могут использоваться другие техники, обеспечивающие достижение уровней эмиссий и технологических показателей, связанных с применением НДТ, при нормальных условиях эксплуатации объекта с применением одной или нескольких НДТ, описанных в заключении по НДТ.

      В настоящем заключении по НДТ:

      технологические показатели по выбросам в атмосферу выражаются как масса выбросов на объем отходящего газа при стандартных условиях (273,15 K, 101,3 кПа) за вычетом содержания водяного пара, выраженная в мг/Нм3;

      технологические показатели по сбросам в водные объекты выражаются как масса сброса на объем сточных вод, выраженная в мг/л;

      при фактических значениях уровней эмиссий маркерных загрязняющих веществ ниже диапазона указанных технологических показателей, связанных с применением НДТ, требования, определенные настоящим разделом, являются соблюденными.

      Иные технологические показатели, связанные с применением НДТ, выражаются в количестве потребления ресурсов в расчете на единицу времени или единицу производимой продукции (товара), выполняемой работы, оказываемой услуги. Соответственно, установление иных технологических показателей обусловлено применяемой технологией производства. Кроме того, в результате анализа потребления энергетических, водных и иных (сырьевых) ресурсов, проведенного в разделе "Общая информация", получен вариативный ряд показателей, который зависит от многих факторов: качественные показатели сырья, производительность и эксплуатационные характеристики установки, качественные показатели готовой продукции, климатические особенности регионов и т. д.

      Технологические показатели потребления ресурсов должны быть ориентированы на внедрение НДТ, в том числе прогрессивной технологии, повышение уровня организации производства, соответствовать наименьшим значениям (исходя из среднегодового значения потребления соответствующего ресурса), и отражать конструктивные, технологические и организационные мероприятия по экономии и рациональному потреблению.

      Иные технологические показатели, связанные с применением НДТ, в том числе уровней потребления энергетических, водных и иных ресурсов для соответствующего показателя и (или) отрасли определяются согласно действующих национальных нормативных правовых актов.

6.1. Общие НДТ

      Если не указано иное, заключения по НДТ, представленные в настоящем разделе, являются общеприменимыми.

      НДТ для конкретных процессов, указанные в разделах 6.2–6.4, применяются в дополнение к общим НДТ, приведенным в настоящем разделе.

6.1.1. Система экологического менеджмента

НДТ 1.

      В целях улучшения общей экологической эффективности НДТ заключается в реализации и соблюдении СЭМ, которая включает в себя все следующие функции:

      заинтересованность и ответственность руководства, включая высшее руководство;

      определение экологической политики, которая включает в себя постоянное совершенствование установки (производства) со стороны руководства;

      планирование и реализация необходимых процедур, целей и задач в сочетании с финансовым планированием и инвестициями.

      Внедрение процедур, в которых особое внимание уделяется:

      структуре и ответственности,

      подбору кадров,

      обучению, осведомленности и компетентности персонала,

      коммуникации,

      вовлечению сотрудников,

      документации,

      эффективному контролю технологического процесса,

      программам технического обслуживания,

      готовности к чрезвычайным ситуациям и ликвидации их последствий,

      обеспечению соблюдения экологического законодательства;

      проверке производительности и принятие корректирующих мер, при которых особое внимание уделяется: мониторингу и измерениям, корректирующим и предупреждающим мерам, ведению записей, независимому (при наличии такой возможности) внутреннему или внешнему аудиту, для определения соответствия СЭМ запланированным мероприятиям, ее внедрение и реализация;

      анализу СЭМ и ее соответствия современным требованиям, полноценности и эффективности со стороны высшего руководства;

      отслеживанию разработки экологически более чистых технологий;

      анализу возможного влияния на окружающую среду при выводе уставки из эксплуатации, на стадии проектирования нового завода и на протяжении всего срока его эксплуатации;

      проведению сравнительного анализа по отрасли на регулярной основе.

      Разработка и реализация плана мероприятий по неорганизованным выбросам пыли (см. НДТ 9) и использование системы управления техническим обслуживанием, которая особенно касается эффективности систем снижения запыленности (см. НДТ 3), также являются частью СЭМ.

      Применимость.

      Объем (например, уровень детализации) и характер СЭМ (например, стандартизованная или не стандартизированная), как правило, связаны с характером, масштабом и сложностью установки, а также уровнем воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

      Описание представлено в разделе 4.2.

6.1.2. Управление энергопотреблением

НДТ 2.

      НДТ является сокращение потребления тепловой и энергетической энергии путем применения одной или комбинации нескольких из перечисленных ниже техник:

№

Техники

Применимость

1

2

3

1

Использование системы управления эффективным использованием энергии (например, в соответствии со стандартом ISO 50001)

Общеприменимо

2

Применение ЧРП на различном оборудовании (конвейерное, вентиляционное, насосное и т.д.)

Общеприменимо

3

Применение энергосберегающих осветительных приборов

Общеприменимо

4

Применение электродвигателей с высоким классом энергоэффективности

Общеприменимо

5

Применение УКРМ, а также фильтро-компенсирующих устройств, для фильтрации высших гармоник и компенсации реактивной мощности в электрических сетях предприятий

Общеприменимо

6

Применение современных теплоизоляционных материалов на высокотемпературном оборудовании

Общеприменимо

7

Рекуперация тепла из теплоты отходящего процесса

Общеприменимо

      Описание представлено в разделах 4.3, 5.2.

6.1.3. Управление процессами

НДТ 3.

      НДТ является измерение или оценка всех соответствующих параметров, необходимых для управления процессами из диспетчерских с помощью современных компьютерных систем с целью непрерывной корректировки и оптимизации процессов в режиме реального времени, для обеспечения стабильности и бесперебойности технологических процессов, что повысит энергоэффективность и позволит максимально увеличить производительность и усовершенствовать процессы обслуживания. НДТ заключается в обеспечении стабильной работы процесса с помощью системы управления процессом вместе с использованием одной или комбинации техник:

№ п/п

Техники

Применимость

1

2

3

1

АСУ горнотранспортным оборудованием

Общеприменимо

2

АСУТП (печи, котлы и т.д.)

Общеприменимо

3

Система автоматизации контроля и управления процессами обогащения

Общеприменимо

      Описание представлено в разделе 5.1.

6.1.4. Мониторинг выбросов

НДТ 4.

      НДТ является проведение мониторинга выбросов маркерных загрязняющих веществ от основных источников выбросов всех процессов.

      Периодичность мониторинга может быть адаптирована, если серия данных четко демонстрирует стабильность процесса очистки.

№ п/п

Параметр

Контроль, относящийся к:

Минимальная периодичность контроля*

Примечание

1

2

3

4

5

1

Пыль

НДТ 15-17

Непрерывно

Маркерное вещество

      * непрерывный контроль проводится посредством АСМ на организованных источниках согласно требованиям к периодичности контроля, предусмотренным действующим законодательством.

      Описание представлено в разделе 4.4.1.

6.1.5. Мониторинг сбросов

НДТ 5.

      НДТ заключается в проведении мониторинга сбросов маркерных загрязняющих веществ в месте выпуска сточных вод из очистных сооружений в соответствии с национальными и/или международными стандартами, регламентирующими предоставление данных эквивалентного качества.

№ п/п

Параметр/маркерное загрязняющее вещество

Минимальная периодичность контроля


1

2

3


Температура (0С)

Непрерывно*


Расходомер (м3/час)

Непрерывно*


Водородный показатель (ph)

Непрерывно*


Электропроводность (мкс -микросименс)

Непрерывно*


Мутность (ЕМФ-единицы мутности по формазину на литр)

Непрерывно*


Марганец (Mn)

Один раз в квартал**


Железо (Fe)

Один раз в квартал**


Свинец (Pb)

Один раз в квартал**


Цинк (Zn)

Один раз в квартал**


Взвешенные вещества

Один раз в квартал**


Молибден (Mo)

Один раз в квартал**


Медь (Cu)

Один раз в квартал**

      * выпуски сточных вод, отводимые с объекта I категории на рельеф местности или водные объекты, подлежат оснащению автоматизированной системой мониторинга;

      ** периодичность контроля применима для веществ при условии их наличия в составе добываемой руды при добыче руд цветных металлов (включая драгоценные).

      Для мониторинга сброса сточных вод существует множество стандартных процедур отбора проб и анализа воды и сточных вод, в том числе:

      случайная проба – одна проба, взятая из потока сточных вод;

      составная проба – проба, отбираемая непрерывно в течение определенного периода, или проба, состоящая из нескольких проб, отбираемых непрерывно или периодически в течение определенного периода и затем смешанных;

      квалифицированная случайная проба – составная проба из не менее чем пяти случайных проб, отобранных в течение максимум двух часов с интервалом не менее двух минут и затем смешанных.

      Описание представлено в разделе 4.4.2.

6.1.6. Управление водными ресурсами

НДТ 6

      НДТ для рационального управления водными ресурсами заключается в предотвращении, сборе и разделении типов сточных вод, увеличении внутренней рециркуляции и использовании адекватной очистки для каждого конечного потока. Могут применяться следующие методы:

№ п/п

Техники

Применимость


1

2

3

1

Отказ от использования питьевой воды для производственных линий

Общеприменимо

2

Увеличение количества и/или мощности систем оборотного водоснабжения при строительстве новых заводов или модернизации/реконструкции существующих заводов

Общеприменимо

3

Централизованное распределение поступающей воды

Применимость может быть ограничена существующей конфигурацией водяных контуров

4

Повторное использование воды до тех пор, пока отдельные параметры не достигнут определенных пределов

Общеприменимо

5

Использование воды в других установках, если затрагиваются только отдельные параметры воды и возможно дальнейшее использование

Общеприменимо

6

Разделение очищенных и неочищенных сточных вод

Общеприменимо

7

Использование ливневых вод

Общеприменимо

      Описание представлено в разделе 4.6.

6.1.7. Шум

НДТ 7.

      В целях снижения уровня шума НДТ заключается в использовании одной или комбинации техник:

№ п/п

Техники

Применимость


1

2

3

1

Регулярное техобслуживание оборудования, герметизация и ограждение вызывающих шум технических средств

Общеприменимо

2

Сооружение шумозащитных валов

Общеприменимо

3

Учет характера распространения шума и планирование работ с учетом этого, например, расположение блока измельчения и грохочения в подземном пространстве или частично под землей, расположение издающих шум машин недалеко друг от друга и в заглублении по отношению к уровню земли (уменьшается также площадь воздействия), закрытие дверей цеха обогащения и измельчения

Общеприменимо

4

Выбор направления проходки таким образом, чтобы место проведения работ оставалось по отношению к населенному пункту за очистным забоем

Общеприменимо

5

Оставление неотбитых стенок для защиты от шума в направлении населенного пункта

Общеприменимо

6

Оставление деревьев и других растений на краю рудничной территории или вокруг объектов, издающих шум

Общеприменимо

7

Ограничение размера заряда при взрыве, а также оптимизация объема взрывчатых веществ

Общеприменимо

8

Предварительное извещение о взрыве и проведение взрывных работ в определенное, по возможности в одно и то же, время дня. Взрыв вызывает сильный, но непродолжительного характера шум, поэтому предварительное извещение о нем положительно влияет на отношение к этому страдающих от шума

Общеприменимо

9

Планирование транспортных маршрутов и осуществление перевозки в такие сроки, когда они вызывают минимальное воздействие

Общеприменимо

      Описание представлено в разделе 4.9.

6.1.8. Запах

НДТ 8.

      В целях снижения уровня запаха НДТ заключается в использовании одной или комбинации техник:

№ п/п

Техники

Применимость

1

2

3

1

Надлежащее хранение и обращение с пахучими материалами

Общеприменимо

2

Тщательное проектирование, эксплуатация и техническое обслуживание любого оборудования, которое может выделять запахи

Общеприменимо

3

Сведение к минимуму использование пахучих материалов

Общеприменимо

4

Сокращение образования запахов при сборе и обработке сточных вод и осадков

Общеприменимо

      Описание представлено в разделе 4.9.

6.2. Снижение эмиссий загрязняющих веществ.

6.2.1. Снижение выбросов от неорганизованных источников.

НДТ 9.

      Для предотвращения или, если это практически невозможно, сокращение неорганизованных выбросов пыли в атмосферу НДТ заключается в разработке и реализации плана мероприятий по неорганизованным выбросам, как части СЭМ (см. НДТ 1), который включает в себя:

      определение наиболее значимых источников неорганизованных выбросов пыли;

      определение и реализация соответствующих мер и технических решений для предотвращения и/или сокращения неорганизованных выбросов в течение определенного периода времени.

НДТ 10.

      НДТ является предотвращение или сокращение неорганизованных выбросов пыли и газообразных выбросов при проведении производственного процесса добычи руд.

      К мерам, применимым для предотвращения и снижения выбросов пыли при проведении производственного процесса добычи руд, относятся:

№ п/п

Техники

Применимость

1

2

3

1

Применение большегрузной высокопроизводительной горной техники

общеприменимо

2

Проведение горных выработок и применение систем отработки с использованием современного высокопроизводительного самоходного оборудования

общеприменимо

3

Применение современных, экологичных и износостойких материалов

общеприменимо

4

Применение различных видов и типов конвейерного и пневматического транспорта для перевозки горной массы

общеприменимо

      Описание представлено в разделе 5.3.1.

НДТ 11.

      НДТ является предотвращение или сокращение неорганизованных выбросов пыли при проведении взрывных работ.

      К мерам, применимым для предотвращения и снижения выбросов пыли при проведении взрывных работ относятся:

№ п/п

Техники

Применимость


1

2

3

1

Уменьшение количества взрывов путем укрупнения взрывных блоков

общеприменимо

2

Использование в качестве ВВ простейших и эмульсионных составов с нулевым или близким к нему кислородным балансом

общеприменимо

3

Частичное взрывание на "подпорную стенку" в зажиме

общеприменимо

4

Внедрение компьютерных технологий моделирования и проектирования рациональных параметров БВР

общеприменимо

5

Проведение взрывных работ в оптимальный временной период с учетом метеоусловий

общеприменимо

6

Использование рациональных типов забоечных материалов, конструкций скважинных зарядов и схем инициирования

общеприменимо

7

Орошение взрываемого блока и зоны выпадения пыли из пылегазового облака водой, пылесмачивающими добавками и экологически безопасными реагентами

общеприменимо

8

применение установок локализации пыли и пылегазового облака

общеприменимо

9

Применение технологий гидрообеспыливания (гидрозабойка взрывных скважин и шпуров, укладка над скважинами емкостей с водой)

общеприменимо

10

Проветривание горных выработок

общеприменимо

11

Использование зарядных машин с датчиками контроля подачи взрывчатых веществ

общеприменимо

12

Использование естественной обводненности горных пород и взрываемых скважин

общеприменимо

13

Использование неэлектрических систем инициирования для ведения взрывных работ в подземных условиях

общеприменимо

      Описание представлено в разделе 5.4.1.2.

НДТ 12.

      НДТ является предотвращение или сокращение неорганизованных выбросов пыли при проведении буровых работ.

      К мерам, применимым для предотвращения и снижения выбросов пыли при проведении буровых работ, относятся:

№ п/п

Техники

Применимость

1

2

3

1

Позиционирование буровых станков в реальном времени c применением системы контроля параметров высокоточного бурения

общеприменимо

2

Применение технической воды и различных активных средств для связывания пыли

общеприменимо

3

Оснащение буровой техники средствами эффективного пылеподавления и пылеулавливания в процессе бурения технологических скважин

общеприменимо

      Описание представлено в разделе 5.4.1.1.

НДТ 13.

      НДТ является предотвращение или сокращение неорганизованных выбросов пыли при транспортировке, погрузочно-разгрузочных операциях.

      К мерам, применимым для предотвращения и снижения выбросов пыли при транспортировке, погрузочно-разгрузочных операция, относятся:

№ п/п

Техники

Применимость


1

2

3

1

Оборудование эффективными системами пылеулавливания, вытяжным и фильтрующим оборудованием для предотвращения выбросов пыли в местах разгрузки, перегрузки, транспортировки и обработки пылящих материалов

общеприменимо

2

Применение предварительного увлажнения горной массы, орошение технической водой, искусственное проветривание экскаваторных забоев

общеприменимо

3

Применение стационарных и передвижных ГМН, на колесном и рельсовом ходу

общеприменимо

4

Применение различных оросительных устройств для разбрызгивания воды в зоне стрелы и черпания ковша экскаватора

общеприменимо

5

Организация процесса перевалки пылеобразующих материалов

общеприменимо

6

Пылеподавление автомобильных дорог путем полива технической водой

общеприменимо

7

Применение различных ПАВ для связывания пыли в процессе пылеподавления забоев и карьерных автодорог

общеприменимо

8

Укрытие железнодорожных вагонов и кузовов автотранспорта

общеприменимо

9

Применение устройства и установки для выравнивания и уплотнения верхнего слоя грузов при транспортировке в железнодорожных вагонах и др

общеприменимо

10

Очистка автотранспортных средств (мойка кузова, колес), используемых для транспортировки пылящих материалов

общеприменимо

11

Применение различных видов и типов конвейерного и пневматического транспорта для перевозки горной массы

общеприменимо

12

Проведение замеров дымности и токсичности автотранспорта и контрольно-регулировочных работ топливной аппаратуры

общеприменимо

13

Применение каталитических технологий очистки выхлопных газов ДВС

общеприменимо

      Описание представлено в разделе 5.4.1.3.

НДТ 14.

      НДТ является предотвращение или сокращение неорганизованных выбросов пыли при хранении руд и продуктов их переработки.

      К мерам, применимым для предотвращения и снижения выбросов пыли при хранении руд и продуктов их переработки, относятся:

№ п/п

Техники

Применимость

1

2

3

1

Укрепление откосов ограждающих дамб хвостохранилищ с использованием скального грунта, грубодробленой пустой породы

общеприменимо

2

Устройство лесозащитной полосы по границе земельного отвода вдоль отвалов рыхлой вскрыши (посадка деревьев)

применимо с учетом естественной среды обитания

3

Использование ветровых экранов

общеприменимо

      Описание представлено в разделе 5.4.1.4.

6.2.2. Снижение выбросов от организованных источников.

      Представленные ниже техники и достижимые с их помощью технологические показатели (при наличии) установлены для источников, оборудованных принудительными системами вентиляции.

6.2.2.1. Выбросы пыли и газообразных веществ

НДТ 15.

      НДТ является предотвращение или сокращение выбросов пыли и газообразных выбросов, а также сокращение энергопотребления, сокращение образования отходов при проведении производственного процесса обогащения руд путем применения одной или комбинации нескольких из перечисленных ниже техник:

№ п/п

Техники

Применимость

1

2

3


Ведение комплексного подхода к защите окружающей среды

общеприменимо


Переработка богатой руды дроблением с последующим разделением, сортировкой по классам крупности товарной продукции

общеприменимо


Использование МСИ и МПСИ для руд цветных металлов с высокой крепостью

общеприменимо


Схемы дробления с использованием ИВВД

общеприменимо


Использование вертикальных мельниц в зависимости от технологии переработки, требующей сверхтонкого измельчения.

общеприменимо


Использование грохотов с высокой удельной производительностью для тонкого сухого и мокрого грохочения с полиуретановыми панелями при классификации

общеприменимо


Использование больше-объемных флотомашин с камерами чанового типа

общеприменимо


Использование колонных флотомашин

общеприменимо


Автоматизированные системы подачи реагентов 

общеприменимо


Замена и (или) снижение расхода токсичных флотационных реагентов (СДЯВ) на нетоксичные

общеприменимо


Сгущение высокоскоростным осаждением пульпы

общеприменимо


Использование эффективных флокулянтов

общеприменимо


Использование фильтров максимального обезвоживания в целях исключения сушки (керам-фильтры, пресс-фильтры)

общеприменимо


Технология поддержания оптимальной крупности затравки для улучшения показателей по крупности продукционного гидрата

общеприменимо

      Описание представлено в разделе 5.3.2.

НДТ 16.

      В целях сокращения выбросов пыли при процессах, связанных с дроблением, грохочением, транспортировкой, хранением при обогащении руды, НДТ заключается в использовании одной или комбинации нескольких техник: предварительной очистки дымовых газов (камеры гравитационного осаждения, циклоны, скрубберы), использовании электрофильтров, рукавных фильтров, фильтров с импульсной очисткой, керамических и металлических мелкоячеистых фильтров.

№ п/п

Техники

Применимость

1

2

3

1

применение камер гравитационного осаждения

общеприменимо

2

применение циклонов

общеприменимо

3

применение мокрых газоочистителей

общеприменимо

      Таблица 6.1. Технологические показатели выбросов пыли в процессах, связанных с дроблением, классификацией (грохочением), транспортировкой, хранением

№ п/п

Техники

НДТ-ТП (мг/Нм3)*

1

2

3

1

Электрофильтр

5-20**

2

Рукавный фильтр

3

Фильтр с импульсной очисткой

4

Керамический и металлический мелкоячеистые фильтры

      * при проведении непрерывных измерений пороговые значения выбросов считаются соблюденными, если оценка результатов измерений показывает, что нижеперечисленные условия соблюдены в календарном году:

      a) допустимое среднемесячное значение не превышает соответствующие пороговые значения выбросов;

      b) допустимое среднесуточное значение не превышает 110 % от соответствующих пороговых значений выбросов;

      c) 95 % всех допустимых среднечасовых значений за год не превышают 200 % от соответствующих пороговых значений выбросов;

      при отсутствии непрерывных измерений пороговые значения выбросов считаются соблюденными если результаты каждой серий измерений или иных процедур, определенными в соответствии с правилами, установленными компетентными органами, не превышают пороговые значения выбросов (директива Европейского парламента и Совета ЕС 2010/75/ЕС от 24 ноября 2010 года "о промышленных выбросах (о комплексном предотвращении загрязнения и контроле над ним)");

      ** для процессов дробления и классификации (грохочения) действующих установок 20-100 мг/Нм3.

      Описание представлено в разделе 5.4.2.

      Мониторинг, связанный с НДТ: см. НДТ 4.

НДТ 17.

      В целях сокращения выбросов пыли при обогащении руд цветных металлов (включая драгоценные) НДТ заключается в использовании одной или комбинации нескольких техник: предварительной очистки дымовых газов (камеры гравитационного осаждения, циклоны, скрубберы) с использованием электрофильтров, рукавных фильтров, фильтров с импульсной очисткой, керамических и металлических мелкоячеистых фильтров.

№ п/п

Техники

Применимость

1

2

3

1

применение камер гравитационного осаждения

общеприменимо

2

применение циклонов

общеприменимо

3

применение мокрых газоочистителей

общеприменимо

      Таблица 6.2. Технологические показатели выбросов пыли при обогащении руд цветных металлов (включая драгоценные), в том числе при процессах гидрометаллургии

№ п/п

Технологический процесс

Техники

НДТ-ТП (мг/Нм3)*

Применимость

1

2

3

4

5

1

Обогащение руд цветных металлов

Электрофильтр

5-20**

Общеприменимо

2

Рукавный фильтр

Общеприменимо

3

Фильтр с импульсной очисткой

Общеприменимо

4

Керамический и металлический мелкоячеистые фильтры

Общеприменимо

      * при проведении непрерывных измерений пороговые значения выбросов считаются соблюденными, если оценка результатов измерений показывает, что нижеперечисленные условия соблюдены в календарном году:

      a) допустимое среднемесячное значение не превышает соответствующие пороговые значения выбросов;

      b) допустимое среднесуточное значение не превышает 110 % от соответствующих пороговых значений выбросов;

      c) 95 % всех допустимых среднечасовых значений за год не превышают 200 % от соответствующих пороговых значений выбросов;

      при отсутствии непрерывных измерений пороговые значения выбросов считаются соблюденными если результаты каждой серий измерений или иных процедур, определенными в соответствии с правилами, установленными компетентными органами, не превышают пороговые значения выбросов (директива Европейского парламента и Совета ЕС 2010/75/ЕС от 24 ноября 2010 года "о промышленных выбросах (о комплексном предотвращении загрязнения и контроле над ним)");

      ** для процессов дробления и классификации (грохочения) действующих установок 20-100 мг/Нм3.

      Описание представлено в разделе 5.4.2.

      Мониторинг, связанный с НДТ: см. НДТ 4.

6.3. Снижение сбросов сточных вод

НДТ 18.

      НДТ для удаления и очистки сточных вод является управление водным балансом предприятия. НДТ заключается в использовании одной из или комбинации техник:

№ п/п

Техники

Применимость

1

2

3

1

Разработка водохозяйственного баланса горнодобывающего предприятия

Общеприменимо

2

Внедрение системы оборотного водоснабжения и повторного использования воды в технологическом процессе

Общеприменимо

3

Сокращение водопотребления в технологических процессах

Общеприменимо

4

Гидрогеологическое моделирование месторождения

Общеприменимо

5

Внедрение систем селективного сбора шахтных и карьерных вод

На действующих установках применимость может быть ограничена конфигурацией существующих систем сбора сточных вод

6

Использование локальных систем очистки и обезвреживания сточных вод

На действующих установках применимость может быть ограничена конфигурацией существующих систем очистки сточных вод

      Описание представлено в разделе 5.5.1.

НДТ 19.

      НДТ для снижения гидравлической нагрузки на очистные сооружения и водные объекты является снижение водоотлива карьерных и шахтных вод путем применения отдельно или совместно следующих технических решений.

№ п/п

Техники

Применимость


1

2

3

1

Применение рациональных схем осушения карьерных и шахтных полей

Определяется исходя из горно-геологических, гидрогеологических и горнотехнических условий разрабатываемого месторождения

2

Использование специальных защитных сооружений и мероприятий от поверхностных и подземных вод, таких как водопонижение и/или противофильтрационные завесы и другое

Общеприменимо

3

Оптимизация работы дренажной системы

Общеприменимо

4

Изоляция горных выработок от поверхностных вод путем регулирования поверхностного стока

Общеприменимо

5

Отвод русел рек за пределы горного отвода

Применяется в тех случаях, когда обводнение карьера или шахты за счет поступления вод из них достаточно существенно

6

Недопущение опережающего понижения уровней подземных вод

Общеприменимо

7

Предотвращение загрязнения шахтных и карьерных вод в процессе откачки

Общеприменимо

      Описание представлено в разделе 5.5.2.

НДТ 20.

      НДТ для снижения негативного воздействия на водные объекты является управление поверхностным стоком территории наземной инфраструктуры с целью сведения к минимуму попадания ливневых и талых сточных вод на загрязненные участки, отделения чистой воды от загрязненной, предотвращения эрозии незащищенных участков почвы, предотвращения заиливания дренажных систем путем применения отдельно или совместно следующих технических решений.

№ п/п

Техники

Применимость


1

2

3

1

Организация системы сбора и очистки поверхностных сточных вод с породных отвалов

Общеприменимо

2

Перекачка сточных вод из гидротехнических сооружений при отвалах в хвостохранилище

Общеприменимо

3

Отведение поверхностного стока с ненарушенных участков в обход нарушенных участков, в том числе и выровненных, засеянных или озелененных, что позволит минимизировать объемы очищаемых сточных вод

Общеприменимо

4

Очистка поверхностного стока с нарушенных и загрязненных участков территории с повторным использованием очищенных сточных вод на технологические нужды

Общеприменимо

5

Организация ливнестоков, траншей, канав надлежащих размеров; оконтуривание, террасирование и ограничение крутизны склонов; применение отмостков и облицовок с целью защиты от эрозии

Общеприменимо

6

Организация подъездных дорог с уклоном, оснащение дорог дренажными сооружениями

Общеприменимо

7

Выполнение фитомелиоративных работ биологического этапа рекультивации, осуществляемых сразу же после создания корнеобитаемого слоя с целью предотвращения эрозии

Общеприменимо

      Описание представлено в разделе 5.5.3.

НДТ 21.

      НДТ для снижения уровня загрязнения сточных (шахтных, карьерных) вод веществами, содержащимися в горной массе, продукции или отходах производства, является применение одной или нескольких приведенных ниже техник очистки сточных вод:

№ п/п

Техники

Применимость

1

2

3

1

Осветление и отстаивание

Общеприменимо

2

Фильтрация

Общеприменимо

3

Сорбция

Общеприменимо

4

Коагуляция, флокуляция

Общеприменимо

5

Химическое осаждение

Общеприменимо

6

Нейтрализация

Общеприменимо

7

Окисление

Общеприменимо

8

Ионный обмен

Общеприменимо

      Таблица 6.3. Технологические показатели сбросов карьерных и шахтных сточных вод при добыче руд цветных металлов (включая драгоценные), поступающих в поверхностные водные объекты

№ п/п

Параметр

НДТ-ТП (мг/л)*

1

2

3

1

Марганец (Mn)

Cн.к.-5,8

2

Свинец (Pb)

Cн.к.-0,5

3

Цинк (Zn)

Cн.к.-0,4

4

Медь (Cu)

Cн.к.-0,3

5

Молибден (Мо)

Cн.к.-0,5

6

Железо (Fe)

Cн.к.-2

7

Взвешенные вещества

Cн.к.-25

      *

      среднесуточное значение;

      используемые показатели в меcтах выпуска очищенных потоков из установок по очистке сточных вод;

      в отношении установления технологических показателей в сбросах карьерных и шахтных сточных вод в пруды-накопители и пруды-испарители норма не будет распространяться при условии их соответствия требованиям, применяемым в отношении гидротехнических сооружений с подтверждением отсутствия воздействия на поверхностные и подземные водные ресурсы по результатам мониторинговых исследований за последние 3 года;

      установление факта негативного воздействия на поверхностные и подземные водные ресурсы свидетельствует о нарушении требований, применяемых к гидротехническим сооружениям. В этом случае количественные показатели эмиссий должны соответствовать действующим санитарно-гигиеническим, экологическим нормативам качества и целевым показателям качества окружающей среды по отношению к местам культурно-бытового водопользования;

      используемые показатели (за исключением взвешенных веществ) применяются при условии содержания соответствующих веществ в составе добываемой руды;

      в целях соблюдения экологических нормативов качества (Cн.к.) и недопущения ущерба окружающей среде установление технологических показателей при сбросе сточных вод в водные объекты выше экологических нормативов качества допускается до верхней границы соответствующего диапазона при обосновании в рамках оценки воздействия на окружающую среду.

      Мониторинг, связанный с НДТ: см. НДТ 5.

      Описание представлено в разделе 5.5.4.

6.4. Управление отходами

НДТ 22.

      Чтобы предотвратить или, если предотвращение невозможно, сократить количество отходов, направляемых на утилизацию, НДТ подразумевают составление и выполнение программы управления отходами в рамках системы СЭМ (см. НДТ 1), который обеспечивает, в порядке приоритетности, предотвращение образования отходов, их подготовку для повторного использования, переработку или иное восстановление.

НДТ 23.

      В целях снижения количества отходов, направляемых на утилизацию при добыче и обогащении руд цветных металлов, НДТ заключается в организации операций на объекте, для облегчения процесса повторного использования технологических полупродуктов или их переработку с помощью использования одной и/или комбинации техник:

№ п/п

Техники

Применимость


1

2

3

1

Повторное использование пыли из системы пылегазоочистки

Общеприменимо

2

Использование пресс-фильтров для обезвоживания отходов обогащения

Общеприменимо

3

Использование керамических вакуум-фильтров для обезвоживания отходов обогащения

Общеприменимо

4

Использование отходов добычи и обогащения в качестве сырья или добавки к продукции во вторичном производстве и строительных материалов, доизвлечение из промышленных отходов

Общеприменимо

5

Использование отходов при заполнении выработанного пространства

Общеприменимо

6

Использование отходов при ликвидации горных выработок

Общеприменимо

7

Переработка отходов добычи и обогащения (вторичные минеральные ресурсы, техногенные месторождения) с целью извлечения основных и попутных ценных компонентов

Общеприменимо

      Описание представлено в разделе 5.6.

6.5. Требования по ремедиации

      Горнодобывающая деятельность неизбежно влияет на окружающую среду. Воздействие горнодобывающей деятельности на окружающую среду зависит от геологических особенностей, размера, формы месторождения и концентрации полезного компонента, природно-климатических особенностей территории расположения, а также от применяемых методов добычи и обогащения, выбранных технических и технологических решений, природоохранных мероприятий и др.

      Горнодобывающая деятельность оказывает воздействие на все компоненты окружающей среды: недра, земли, почвы, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, растительный и животный мир.

      Основными экологическими аспектами предприятий по добыче и обогащении руд цветных металлов являются выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух, образование рудничных и шахтных вод, отходов (золошлаков и хвостов обогащения), использование земель.

      Согласно Экологического кодекса ремедиация проводится при выявлении факта экологического ущерба: животному и растительному миру, подземным и поверхностным водам, землям и почве.

      Таким образом, в результате деятельности предприятий по добыче и обогащении руд цветных металлов следующие негативные последствия наступают в результате загрязнения атмосферного воздуха и дальнейшего перехода загрязняющих веществ из одного компонента природной среды в другую:

      загрязнение земель и почв в результате осаждения загрязняющих веществ из атмосферного воздуха на поверхность почв и дальнейшая их инфильтрация в поверхностные и подземные воды;

      воздействие на животный и растительный мир.

      При обнаружении фактов экологического ущерба компонентам природной среды по результатам производственного и (или) государственного экологического контроля, причиненного в результате антропогенного воздействия, и при закрытии и (или) ликвидации последствий деятельности, необходимо провести оценку изменения состояния компонентов природной среды в отношении состояния, установленного в базовом отчете или эталонного участка.

      Лицо, действия или деятельность которого причинили экологический ущерб, должна предпринять соответствующие меры для устранения такого ущерба, чтобы восстановить состояние участка, следуя нормам Экологического кодекса (ст. 131–141 раздела 5) и методическим рекомендациям по разработке программы ремедиации.

      Помимо того, лицо, действия или деятельность которого причинили экологический ущерб, должно принять необходимые меры для удаления, сдерживания, или сокращения эмиссий соответствующих загрязняющих веществ, также для контрольного мониторинга в сроки и периодичность, для того чтобы, с учетом их текущего, или будущего утвержденного целевого назначения, участок больше не создавал значительного риска для здоровья человека, и не причинял ущерб от ее деятельности в отношении окружающей среды из-за загрязнения компонентов природной среды.

7. Перспективные техники

      Данный раздел содержит информацию о новейших техниках, в отношении которых проводятся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы или осуществляется их опытно-промышленное внедрение.

      В процессе подготовки справочника НДТ составители и члены технической рабочей группы проанализировали целый ряд новых технологических, технических и управленческих решений, которые обсуждаются как в зарубежных странах, так и в России. Это решения, направленные на повышение эффективности производства, сокращение негативного воздействия на окружающую среду, оптимизацию ресурсопотребления. Они еще не получили широкого распространения, и надежными сведениями о внедрении их на двух предприятиях составители справочника не располагают.

      Далее в тексте эти решения описаны применительно к добыче и обогащению руд цветных металлов (включая драгоценные).

7.1. Перспективные техники в области добычи цветных руд открытым и подземным способом

7.1.1. Беспилотная техника

      Пионером на рынке беспилотной тяжелой техники считается американский Caterpillar. Больше 20 лет назад компания представила первый самоходный карьерный самосвал. В настоящее время на железорудных предприятиях Западной Австралии действует несколько карьеров с полностью беспилотными большегрузными автосамосвалами. Начиная с 2013 года Caterpillar поставила на рудники австралийского горнодобывающего гиганта Fortescue Metals 56 автономных самосвалов Cat 793F, а в сентябре 2017 года получила заказ на модификацию еще 100 карьерных самосвалов в беспилотные машины.

     


      Рисунок 7.1. Мировой опыт внедрения беспилотных технологий

      Самосвалы работают в режиме 24/7 ежедневно в течение года, что экономит недропользователю 500 ч работы в год. Управление всеми операциями выполняется с помощью системы Cat MineStar. Грузовики управляются дистанционно из операционного центра в Перте, который находится от Пилбары в 1200 км. Каждый карьерный робот-самосвал весом в 500 т двигается со скоростью 50 км/ч – почти в 2 раза выше, чем у опытных водителей. Точность ориентации роботов – 1–2 см. Отсутствует время на пересменки, обеды. Все это дает повышение производительности, снижение простоев, снижение удельных расходов топлива и снижение удельных выбросов.

      "Беспилотники" взаимодействуют с любой управляемой человеком техникой - грейдерами, погрузчиками, автоцистернами, бульдозерами и др. За 4,5 года работы беспилотные автомобили Caterpillar показали на 20 % большую эффективность эксплуатации по сравнению с традиционными машинами.

      Производительность "беспилотников" составила невероятные 99,95 %, поскольку эти машины не простаивали и трудились в среднем на 2,5 часа больше, чем автосамосвалы, управляемые людьми.

      Роботизированные самосвалы БеЛАЗ грузоподъемностью 130 тонн работают на угольном разрезе "Черногорский" ООО "СУЭК-Хакасия" в паре с экскаватором ЭКГ-8У. Беспилотные автомобили двигаются по выделенному участку разреза протяженностью 1350 метров и перевозят вскрышную породу.

      На Корбалихинском руднике АО "Сибирь-Полиметаллы" запустили в работу беспилотную ПДМ. Внедрения автоматизированной системы контроля и управления горными работами позволяет. Находясь на расстоянии до 100 метров, оператор при помощи пульта, оснащенного системой видеонаблюдения, управляет ПДМ, что исключает нахождение оператора ПДМ в очистном пространстве.

7.1.2. Беспилотные тяговые агрегаты

      Применение беспилотных тяговых агрегатов внутри карьеров и на поверхности. Отсутствует время на пересменки, обеды. Все это дает повышение производительности, снижение простоев, снижение удельных расходов электроэнергии. Повышение надежности работы оборудования за счет исключения нарушений технологической дисциплины, превышений скорости, проездов на запрещающий сигнал светофора и т. д. В Rio Tinto (крупнейшей горнодобывающей компании Австралии) подсчитали, что перевод 40 % железнодорожного транспорта на автоматику позволит уменьшить расходы на 2 долл. на тонне железной руды и увеличить ее добычу на 5 %.

7.1.3. Автосамосвалы на альтернативных источниках энергии

      В странах Африки, в Бразилии, а теперь и США успешно эксплуатируется система транспорта с применением дизель-троллейвозов. Особенно показателен пример золоторудного карьера "Бетце" (США, шт. Невада), где для транспортирования 410 тыс. т горной массы в сутки используется парк из 73 дизель-троллейвозов грузоподъемностью 170 т.

      В Африке грузовые троллейбусные предприятия начали работать с 1981 г., когда в карьерах Sishen (ЮАР) на участке 2 км начали работать 55 троллейвозов. С октября 1981 г. в ЮАР было открыто движение троллейвозов Unit Rig Lectra Haul M200eT в Пхалаборве (Phalaborwa), обслуживающих участок 8 км. С 1986 г. троллейвозы на шахтах и карьерах используют в Конго (карьер Lubembashi), Намибии (бассейн Россинга – Rossing – в пустыне Намиб) на медных рудниках Гега вблизи Лубумбаши в Заире.

      В начале 2012 года компания NHL-North Haul Industries Group получила первый заказ на поставку на Намибийский горный урановый карьер Кояма тягача-троллейвоза с полуприцепом полной массой 330 т с донной загрузкой.

      На сегодняшний день фирма Siemens является ведущим поставщиком троллейвозов и их инфраструктуры [67].

      Возобновление интереса к троллейвозам связано, в первую очередь, с уменьшением потребления дизельного топлива карьерными самосвалами. Помимо очевидного снижения затрат на топливо, на основе современной технологической базы были получены дополнительные преимущества:

      увеличение производственной мощности горного предприятия и уменьшение количества машин за счет более высокой скорости самосвалов (более эффективное использование автопарка);

      значительно более высокая энергоэффективность (около 90 %);

      постоянный крутящий момент (включая высокий крутящий момент на малых скоростях),

      быстрое реагирование на нагрузку и лучшую перегрузочную способность;

      почти двухкратное увеличение скорости движения на руководящем уклоне;

      увеличение длительности работы дизельного двигателя между моментами обслуживания;

      двух-трехкратное сокращение расхода топлива и, следовательно, снижение расходов на топливо на 70–80 %;

      снижение затрат на техническое обслуживание самосвалов с дизельным двигателем;

      повышение доступности обслуживания и увеличение жизненного цикла дизельного двигателя (меньше рабочих часов);

      низкий уровень шума и вибрации;

      уменьшение объема выхлопа отработанных газов дизеля, загазованности карьера и образования тумана;

      возможность запуска на линии на любой скорости и полезной нагрузки.

      В настоящее время с целью создания высококонкурентоспособной карьерной техники работы по применению альтернативных источников энергии активно ведутся и на ОАО "БЕЛАЗ".

7.1.4. Автоматизированная система управления буровыми работами и зарядными машинами

      АСУ буровыми работами и зарядными машинами позволит сократить время наведения станков на скважину, формировать пакет физико-механических характеристик обуриваемого блока, повысить оперативный контроль за техническим состоянием бурового оборудования. Полученная с АСУ БР информация позволит в реальном времени корректировать буровые работы на отрабатываемом блоке, а также даст информацию по нижележащему блоку, что позволит существенно повысить качество планирования взрывных работ, снизить расход ВВ и увеличить выход горной массы [68, 69]. Автоматизированное управление зарядными машинами позволит автоматически формировать потребность в зарядке скважины и производстве взрывчатых веществ, сократит перерасход взрывчатых веществ [70].

7.1.5. Применение систем высокоточного позиционирования ковша для забойных экскаваторов

      Системы высокоточного позиционирования ковша экскаватора позволят в режиме реального времени с сантиметровой точностью позиционировать ковш экскаватора, обеспечивая высокоточную выемку и формирование проектной формы рельефа (отвалов, уступов, дорог), обеспечить отображение электронных проектов рабочих зон на дисплее оператора, отображение профилей фактической и проектной поверхностей, наложенных друг на друга для контроля достижения проектных значений [71].

      Данное мероприятие позволит сократить потери и засорение руды, повысить точность выполнения плановых показателей качества, обеспечить необходимый уровень шихтовки, оптимизировать определение составов породы, снизить необходимость повторного перемещения породы, количество неправильно назначаемых рейсов и объем выполняемых вручную изысканий, снизить потребление электроэнергии при производстве добычных работ [72].

7.1.6. Применение беспилотных летательных аппаратов для производства маркшейдерских работ

      Применение беспилотных летательных аппаратов для производства маркшейдерских работ позволит оперативно решать задачи картирования, оценки объемов горных выработок и отвалов при отработке месторождения открытым способом, повысить контроль за технологическими процессами в реальном времени, повысить качество планирования горных работ, ускорить процесс закрытия периода и подготовки отчетов для контролирующих органов. Данная технология позволит сократить ресурсы для производства маркшейдерских работ.

7.1.7. Автоматизация процессов добычных работ в подземных условиях

      Шахтная автоматизация обеспечит рациональную загрузку парка транспортных средств погрузочно-доставочных операций, оптимизацию параметров откатки, автоматизацию процессов бурения одной или нескольких скважин, вееров или забоя выработки, лучшие условия работы и безопасность, повышение производительности.

      Безопасность обеспечивается за счет разделения производственной зоны и системы управления. Один оператор может управлять (из безопасного места, в том числе находясь на поверхности) работой многих автоматизированных машин. Производственный цикл погрузки полуавтоматический. Откатка и разгрузка производятся под управлением навигационной системы, а наполнение ковша управляется дистанционно. Машины оборудованы бортовой видеосистемой, мобильным терминалом для беспроводной связи и навигационной системой. Процесс включает в себя мониторинг производства и состояния парка в реальном режиме времени, а также контроль движения машин.

      Данная технология позволит повысить производительность работ, сократить простои и пересменки оборудования, снизить удельные потребления электроэнергии и ресурсов.

7.1.8. Высокопроизводительная проходка горных выработок

      Перспективная технология состоит в использовании проходческих комплексов для быстрой, безопасной и экономически эффективной проходки выработок различных профилей (в том числе малого сечения) по породам и рудам высокой крепости без использования БВР.

      В настоящее время проводятся полевые испытания на медных и платиновых месторождениях ЮАР.

7.1.9. Использование сплавов и износостойких материалов

      Применение легких сплавов и специальных износостойких материалов для изготовления подъемных сосудов и их футеровки обеспечивает существенное снижение веса клетей и скипов, увеличение полезной емкости сосудов и веса поднимаемой горной массы без изменения концевой нагрузки, увеличение производительности, позволяет сократить расход электроэнергии и повысить производительность.

7.1.10. Автоматизированный аппаратный контроль состояния ствола, подъемных сосудов, канатов

      Система непрерывного аппаратурного контроля позволяет в режиме реального времени осуществлять мониторинг состояния канатов, подъемных сосудов и армировки ствола. Использование системы повышает достоверность и оперативность оценки динамических и статических параметров системы "подъемный сосуд – жесткая армировка", канатов шахтных подъемных установок. Контроль осуществляется без нарушения режимов работы ШПУ, существенно уменьшается время проведения визуального контроля, а также исключается влияние человеческого фактора на оценку фактического состояния оборудования, режимов работы и конструкций. Система автоматизированного мониторинга канатов позволяет повысить эффективность эксплуатации подъемных установок и принимать решения о проведении ремонтных работ по необходимости, позволяет сократить расход электроэнергии и повысить производительность.

7.1.11. Интеллектуальный карьер

      Под проектом "Интеллектуальный карьер" подразумевается внедрение автоматизированной системы диспетчеризации (АСУ ГТК) "Карьер". Это система управления горнотранспортными комплексами на основе технологий спутниковой навигации и роботизированной системы управления технологическими процессами открытых горных работ [73]. Создание АСУ ГТК "Карьер" на горнодобывающих предприятиях позволяет автоматизировать процессы перевозок, выемки и БВР, а в дальнейшем осуществлять горные работы без непосредственного участия человека. Это существенно повышает эффективность открытых горных работ, позволяет осуществлять эффективную и безопасную добычу в труднодоступных и тяжелых по климатическим условиям регионах, повышает производственную безопасность на объектах, устраняет проблему нехватки квалифицированного персонала. Использование АСУ ГТК "Карьер" переводит добычу полезных ископаемых открытым способом на современный уровень автоматизации.

7.1.12. Цифровизация управления процессами железнодорожной перевозки горной массы

      В настоящее время существует значительный потенциал оптимизации процесса управления железнодорожными перевозками горной массы, связанный с полностью ручной работой диспетчеров, а также большим количеством внеплановых простоев на линии из-за времени подготовки диспетчерами маршрутов. При этом существующее состояние данных зачастую не позволяет автоматизировать движение – основными проблемами являются большая погрешность GPS датчиков на тяговых агрегатах, отсутствие геолокации хозяйственной техники и графа ж/д сети.

      Создание динамической модели оптимизации диспетчеризации, подсказывающей диспетчеру оптимальные решения в онлайн-режиме, позволит сократить общее время движения тяговых агрегатов на 2 % за счет снижения времени простоев. Движение поездов в реальном времени будет осуществляться на основе данных о геолокации и текущем состоянии составов.

7.2. Перспективные техники в области обогащения цветных руд

7.2.1. Метод бесцианидного выщелачивания

      Использование щелочных цианидов в целях извлечения золота и серебра из руд и рудных концентратов обладает существенными технологическими и экономическими преимуществами по сравнению с прочими технологиями.

      При этом цианиды относятся к категории СДЯВ. Также применение сопровождается большим объемом комплексных мероприятий, подразумевающих дополнительные затраты: обеспечение безопасности обслуживающего персонала, обезвреживание цианидов в хвостах, экологические требования при складировании отходов цианирования.

      В качестве растворителей золота было испробовано множество реагентов, но основными из них до настоящего времени остались растворы цианидов щелочных металлов, несмотря на их недостатки (высокую токсичность и длительность процессов при обработке руд). В целях альтернативных методов извлечения драгоценных металлов продолжаются интенсивные работы по изучению возможностей замены цианидов (относящихся к категории СДЯВ).

      Успехи США в этой области гидрометаллургии привлекли внимание исследователей других стран и, начиная с 80-х годов, кучное выщелачивание золота получило развитие в Канаде, Австралии, государствах Латинской Америки и Африки. За последнее время этим способом были получены сотни тонн золота.

      С точки зрения промышленного использования в гидрометаллургии благородных металлов рассматриваются такие выщелачивающие системы как тио карбамид (тиомочевина), тиосульфаты натрия и аммония, галоиды (хлор, бром, йод), а также некоторые органические соединения (например, гуматы и аминокислоты).

      Тиосульфатное выщелачивание золота и серебра из сульфидных концентратов применяется для переработай упорных для цианирования концентратов и осуществляется в присутствии гидроксида аммония и его солей, в условиях аэрации пульпы. В отсутствии тиосульфата, а также при его высоком содержании (> 0,8 моль/дм3) извлечение не превышает 20 %, тогда как при оптимальном содержании тиосульфата 0,5–0,8 моль/дм3 оно составляет 95 % Au. В США предложен способ аммиачного выщелачивания Au и Ag из сульфидных руд или вторичного сырья раствором, содержащим аммиак, соли аммония (йодиды, фосфаты, бромиды, карбонаты, ацетаты или их смеси), а также 1– 10 г/дм3 окислителя (CuCl2, O2, O3, KMnO4, KClO4, H2O2) в автоклаве. Золото и серебро переходят в раствор в виде аммиачных комплексов. Из упорных руд (сульфидных или карбонатных марганцевых руд) золото и серебро можно извлекать выщелачиванием соляной и серной кислотами в присутствии MnO2 и восстановителя. Для улучшения процесса выщелачивания в раствор вводят ионы Cl−. Для регенерации НС1 используют пирогидролиз MnCl2 ∙ H2O, при котором НCl отгоняется, а MnO2 выпадает в твердую фазу.

      Тиокарбамидное выщелачивание богатых золото- и серебросодержащих концентратов включает фильтрационное выщелачивание богатых (содержание серебра не менее 5 кг/т) золотосеребряных концентратов растворами с концентрацией тиокарбамида 10–20 г/т и серной кислоты 5-10 г/л, электролитическое осаждение драгоценных металлов из фильтратов, оборотное использование обезметалленных растворов в цикле выщелачивания.

      Технологии использования тиокарбамидов апробирована на флотационном концентрате Артемовской 3ИФ (Au 92 г/т, Cu 1,7 %) и медьсодержащих огарках окислительного обжига концентрата, выделенного из руд Зодского месторождения в Армении (Au 40 г/т, Cu 0,3 %) с получением значительно более высоких, по сравнению с цианированием, технологических и экономических показателей.

      К перспективным растворителям золота относятся гуминовые кислоты, аминокислоты, органические цианиды.

      В Китае опубликована информация, что в стране запатентован новый экологически чистый реагент для выщелачивания золота и серебра без цианида. Формула реагента не раскрывается, но указывается, что в нем содержатся Na2O, N, H2O, Ca, Fe, NH4 и другие компоненты. В описании метода определения концентрации реагента Flotent GoldSC 570 в растворе указывается, что в качестве реактива используется азотнокислое серебро, которое применяется и при определении цианида.

7.2.2. Метод подземного выщелачивания

      Подземное выщелачивание относится к числу инновационных технологий производства цветных металлов. Суть метода заключается в прокачивании раствора, содержащего растворитель драгоценных металлов, через рудное тело, залегающее в недрах, с помощью закачных и откачных скважин. Технология включает организацию подземных взрывов в рудном теле для его дробления и создания проницаемости, оконтуривание рудного тела системой закачных и откачных скважин, прокачку с помощью этих скважин выщелачивающего раствора, содержащего растворитель драгоценных металлов (гипохлорит, цианид и др.), обезметалливание продуктивного раствора с его последующим доукреплением и повторной закачкой, получение после обезметалливания лигатурного металла.

      По сравнению с традиционными методами переработки минерального сырья, выщелачивание металлов из руд непосредственно на месте их залегания позволяет более чем вдвое сократить производственные затраты за счет исключения таких трудоемких и дорогостоящих операций, как вскрышные работы, добыча и транспортировка руды, ее дробление, измельчение, предварительное обогащение, складирование хвостов, рекультивация и др. Благодаря этому создается возможность существенно снизить кондиции на содержание полезного компонента в руде, вовлечь в переработку бедные и забалансовые руды, мелкие и глубокозалегающие рудные тела. Технология предполагает более комфортные условия груда и минимальное воздействие на окружающую среду. Подземное выщелачивание ведется без цианидов, с использованием гидрохлоридной технологии, что позволяет обеспечивать экологическую безопасность работ. 

      Впервые в мировой золотодобыче СПВ был успешно применен в 1994 г. на Гагарском золоторудном месторождении в России (Свердловская обл.) золотодобывающей компанией "А/С "Гагарка". Основываясь на полученном положительном опыте, СПВ получил эффективное развитие в Уральском регионе России.

7.3. Перспективные техники предотвращения и (или) сокращения выбросов

7.3.1. Использование керамических фильтров для снижения выбросов твердых частиц и оксидов азота в газовых потоках

      В системе сухой очистки отходящих газов используются керамические фильтры. Они проектируются для комбинированной фильтрации и реакции селективного каталитического восстановления в одной установке с использованием каталитического фильтра. Эти фильтры дают возможность использовать высокое энергосодержание газа, а также предотвращать засорение катализатора. Кроме того, объединение двух установок в одну установку снижает затраты на обработку, а также капитальные затраты и затраты на обслуживание.

7.3.2. Технология CATOX

      Технология CATOX включает в себя оборудование и катализатор для процесса каталитического окисления, основанного на рекуперативном теплообмене. Отходящий газ направляется газодувкой в теплообменник, где он нагревается до температуры около 200–300 °С. Далее отходящий газ проходит через катализатор в реакторе, где летучие химические вещества окисляются с выделением тепла и повышением температуры. Температура повышается пропорционально концентрациям летучих химических веществ в исходном газе. Основными продуктами окисления являются углекислый газ, азот.

     


      Рисунок 7.2. Принципиальная схема CATOX

      Горячий очищенный газ проходит по вторичной стороне теплообменника, где отдает часть тепла поступающему на очистку газу. Другая часть тепла через дополнительный теплообменник используется для технологических нужд – подогрева воздуха, воды, получения пара (рис. 7.2) Энергоэффективность CATOX составляет около 80 %. При этом оборудование является легким и компактным. Например, установка каталитического окисления CATOX до 16000 нм3/ч имеет размеры 20 футового контейнера – 2,5 м х 2,5 м х 6,0 м.

      Для того, чтобы процесс был автотермическим, т. е. протекающий без использования энергоносителей для подогрева газа, необходимое содержание летучих веществ в газе должно быть не менее 2 г/Нм3. В случае более низких концентраций веществ.

      Основным элементом технологии CATOX является катализатор, обеспечивающий окисление до 99,99 % химических веществ в газовом потоке. Оптимально подобранный катализатор позволяет обеспечить очистку газа до 10 лет в зависимости от условий эксплуатации.

7.3.3. Мультивихревые гидрофильтры (МВГ)

      "МВГ Вортэкс" предназначены для высокоэффективной очистки "мокрым" способом загрязненного воздуха от механических примесей, пыли, аэрозолей, паров и газовых примесей в составе локальных фильтровентиляционных систем, оснащенных дополнительно вентилятором, устройствами отбора загрязненного воздуха, подводящей и отводящей вентиляционной магистралями, системой подачи и отвода орошающей жидкости.

      Очистка загрязненного воздуха от примесей происходит в результате его глубокого смешивания с орошающей жидкостью (промывкой), с последующим полным отделением капельной влаги из очищенного воздуха. Основой МВГ является диспергирующая решетка особой конструкции. Загрязненный воздух проходит сквозь диспергирующую решетку снизу-вверх, а орошающая жидкость свободным истечением подается на нее сверху. В результате их смешивания формируется турбулентный дисперсный газожидкостный ("кипящий") слой, обеспечивающий высокоэффективную промывку воздуха за счет интенсивного смачивания пылевых частиц и/или растворения в орошающей жидкости газовых примесей.

      Очищенный воздух перед выходом из МВГ проходит через сепараторы, где освобождается от остаточных мелких капель жидкости. Диспергирующая решетка набирается из множества одинаковых элементов. Струи очищаемого газа, формируемые отверстиями каждого такого элемента, имеют наклон в разные стороны. Над решеткой такие струи образуют взаимно перекрещенную структуру. В процессе взаимного проникновения струй друг в друга, скачкообразно растут относительные скорости между газовой средой и каплями жидкости в этих струях. Также такая газодинамическая структура течения струй обеспечивает равномерное распределение жидкости над всей поверхностью и взаимное перемешивание газа и жидкости над решеткой по всему сечению корпуса МВГ без предварительного распыления орошающей жидкости форсунками. В результате образуется сильно турбулентный дисперсный газожидкостный слой (пена), отличающийся чрезвычайно большой удельной поверхностью контакта, высокой скоростью ее обновления и однородностью структуры. За счет этого значительно увеличивается эффективность тепло- массообмена между очищаемым газом и орошающей жидкостью.

      МВГ гарантированно обеспечивают высокую эффективность очистки загрязненного воздуха при минимальных требованиях к качеству орошающей жидкости. Для таких задач, как аспирация узлов пересыпки руды, газоочистка дымовых газов от золы уноса, эффективность достигает более 99 %.

      МВГ введены в эксплуатацию на аспирации узлов пересыпки руды в компании Холдинг Евразруда Казский филиал, с общей производительностью 42000 м3/час.

7.3.4. Использование метода пастового сгущения при сухом складировании хвостов обогащения руд цветных металлов

      Хвосты обогатительных фабрик, перерабатывающих руды цветных металлов, являются хвостами флотационного метода обогащения. Отвальные хвосты – это тонкоизмельченная руда до 80 % класса минус 0,074 мм после извлечения из нее полезных минералов. Хвосты в виде пульпы - измельченная руда с водой, 30 % твердого складируют на хвостохранилище. Хвостовое хозяйство включает систему гидротранспорта хвостов - перекачивающие насосы с пульпороводами, хвостохранилище - сложное гидротехническое сооружение и пруд отстойник сточных вод, огражденные дамбой и станцию оборотного водоснабжения с водоводами.

     


      1- дамба, 2- пульпопровод, 3- пруд-отстойник, 4- водосбросный колодец, 5 – на пруд-отстойник сточных вод

      Рисунок 7.3. Хвостохранилище

      Хвостовое хозяйство обеспечивает 100 % оборот промышленной воды обогатительной фабрики, за счет отстоя воды после намыва пульпы хвостов. Для предотвращения высыхания и пыления хвостов хвостохранилище должно быть постоянно заполнено водой.

      Основным недостатком такого метода складирования флотационных хвостов является задействование огромных площадей земельных участков. Количество хвостов почти равно количеству добытой руды, поступающей на обогатительную фабрику с вычетом полученного концентрата, выход которого составляет 8–2 % от объема переработанной руды для цветных металлов. По мере наполнения проектной емкости чаши хвостохранилища приступают к строительству нового хвостохранилищ.

      Необходимо отметить о больших эксплуатационных затратах для постоянного наращивания дамбы, переукладки пульпопроводов для равномерного намыва хвостов, контроль за устойчивостью дамбы, особый режим в зимних условиях и в период паводка.

      При не надлежащих эксплуатации и контроля хвостохранилища может возникнуть прорыв дамбы, а при отсутствии своевременной рекультивации высохшие зоны пылят.

      Альтернативный метод "сухого" складирования хвостов заключается в обезвоживании хвостов на оборудовании с высокой часовой производительностью и последующим компактным складированием хвостов в шахтах, карьерах, отвалах с обеспечением отсутствия пылящей поверхности.

      Первой стадией в процессе обезвоживания тонкодисперсных пульп является сгущение. По профилю чаши сгустителя условно их можно разделить на виды на рисунке 7.4.

     


      Рисунок 7.4. Виды сгустителей

      На современных обогатительных фабриках практикуют сгущение хвостов до плотности 50–60 % твердого с целью получения на территории фабрики без потерь оборотной воды с фильтрацией и испарением. Сгущенные хвосты перекачивают мощными насосами на хвостохранилище.

      Обезвоживание хвостов с использованием пастового сгущения

      Для обезвоживания сгущением хвостов до "сухого" состояния необходимо использовать пастовые сгустители.

      Свойства пасты: не разделяемая, не осаждаемая, высокая концентрация, сохраняет форму, высокая вязкость.

      Характеристика пасты: 60–80 % -20 мкм, плотность твердого 3,8–4,0 г/мл, сгущенный продукт: 58–70 % в зависимости от размера частиц и плотности твердого.

      Перекачка насосами "пасты" сгущенных хвостов для каждого производства различная.

      Два центробежных насоса на разгрузке сгустителя, установленных параллельно позволяют:

      контролировать за уровнем в сгустителе и потоком разгрузки;

      при необходимости проведение рециркуляции сгущенного продукта;

      перекачка сгущенного продукта;

      взаимозаменяемые насосы.

      Центробежные насосы, установленные последовательно, подают сгущенный продукт к месту складирования. Количество насосов зависит от расстояния складирования. При перекачке на большие расстояния рекомендуется использовать поршневые насосы.

      Работа пастового сгустителя контролируется по следующим параметрам:

      уровень постели определяется процентным содержанием твердого плотномером;

      постель регулируется насосом разгрузки;

      расход флокулянта зависит от измеренного массового потока (расходомер, денсиметр);

      слив контролируется содержание твердых частиц.

      Преимущества использования пастовых сгустителей на хвостохранилищах представлены в таблице 7.1.

      Таблица 7.1. Преимущества использования пастовых сгустителей на хвостохранилищах

№ п/п

Свойства

Преимущества

1

2

3

1

Уменьшение либо исключение прудов-отстойников

Требование меньших размеров дамб для хранения хвостов, либо их полное исключение.

2

Прочная, высыхающая поверхность

Стекание (невпитываемость) дождевой воды

3

Меньшая площадь основания хвостохранилища

Требует меньший земельный отвод под складирование хвостов

4

Снижение фильтрации сточных вод

Защита грунтовых вод без дополнительного покрытия основания хвостохранилища

5

Сохраняет форму

Возможность складирования в низинах, лощинах и т.п.

      При складировании хвостов в шахты используется цемент.

      Применение инновационной технологии пастового сгущения хвостов является долговременным решением многих задач по утилизации промышленных отходов.

      Сгущение пульпы до состояния пасты имеет несомненные преимущества: экономический эффект при складировании отвальных хвостов обогатительных фабрик с использованием пастовых сгустителей, повторное использование очищенной воды экономит ее потребление, уменьшение объема отходов уменьшает расходы на их утилизацию и делает их более безопасными, обратное заполнение горных выработок (шахт) без дорогостоящей фильтрации, нет необходимости в отводе земельных участков под хвостохранилище, минимальная концентрация загрязняющих веществ в отвальных хвостах, экологическая безопасность утилизированных хвостов (отсутствие пылящих зон).

      Обезвоживание хвостов с помощью фильтр-прессов

      При истощении запасов руды горнодобывающие компании должны извлекать огромные объемы руды и в процессе обогащения руды образуется огромное количество хвостов, требующих разработки должного подхода в амбициозных масштабах.

      Фильтрация и сухое складирование хвостов становятся все более популярными и наиболее востребованными технологиями управления хвостами. Масштабы этих крупных месторождений и соответствующее производство хвостового шлама требуют оборудования для фильтрации, специально разработанного для такого масштаба.

      Хвосты обогащения после сгущения на высокопроизводительных сгустителях обезвоживаются на фильтр-прессах. Полученный кек транспортируется на склад хвостов с последующей рекультивацией.

      Итальянские производители фильтр-прессов компании MATEC разработали ряд высокопроизводительных конструкций.

      Линейка Magnum – это фильтра с большой производительностью, гарантируют работу с большими объемами и потоками пульпы.

      Линейа Megalith – это фильтр-прессы самой большой производительности в Европе гарантируют работу с очень большими объемами и потоками пульпы.

      Фильтр-прессы для обезвоживания хвостовимеют следующие преимущества:

      HPT (технология высокого давления);

      Фильтры работают под более высоким давлением, чем фильтры для концентратов. Наличие более высокого давления подразумевает использование наилучших компонентов для его поддержания, а также достижение высоких результатов и особенно более коротких циклов.

      New TT2 Fast;

      Технология New TT2 Fast – система быстрого открытия пакета плит. Она работает в секциях и за счет двух специальных гидравлических поршней, которые перемещают стальную тягу для зацепления различных секций.

      Системы встряхивания плит GASSER;

      Гидравлические цилиндры поднимают плиты, чтобы встряхнуть их и отделить пульпу от фильтрующих полотен.

      Система промывки REAL WASH;

      100 % автоматическая система очистки, промывающая 20 из 20 плит, что способствует достижению высокой скорости и отличных результатов. Система позволяет промывать фильтрующие полотна и трубопроводы.

      Главное преимущество – возможность оператора незамедлительно проверить результат:

      отсутствие дополнительного насоса и потерь воды;

      мембранные плиты.

      Специальные плиты, которые можно заполнить водой для еще большего обезвоживания пульпы и получения кеков с меньшим количеством остаточной влаги.

      поддон;

      Это специальный каплесборник, расположенный под фильтр-прессом для сбора капель воды с плит.

      продувка центрального канала;

      Система продувки представляет собой систему, предназначенную для очистки основного канала подачи от пульпы, которая задерживается в диффузионном канале плитами. Продувка выполняется после завершения цикла фильтрации, но до выгрузки кека. Специальная система клапанов позволяет пульпе обойти насос для подачи шлама и снова слиться в гомогенизирующую емкость для пульпы.

      осушитель кека;

      Система осушителя кека установлена для понижения уровня остаточной влажности кеков, посредством ввода воздуха в фильтр-пресс. Воздух осушает кеки и сбрасывается через дренажную систему.

      Компания Diemme® Filtration спроектировала и произвела из поколения огромных фильтр-прессов, производительность которых примерно в три раза превышает производительность самого большого фильтр-пресса, работающего в настоящее время.

      Новый фильтр-пресс GHT5000F Domino имеет следующие ключевые особенности:

      система для удаленного контроля, управления и оптимизации

      встроенная рабочая платформа для удобства обслуживания.

      система промывки с 6 точками промывки для однородной промывки фильтра после каждого цикла.

      автоматическая система мойки ткани под высоким давлением с двойной моющей штангой для одновременной очистки тканей в двух камерах и сокращения вдвое времени простоя при выполнении мойки ткани высокого давления.

      части рамы представляют собой предварительно собранные на заводе модули, что сокращает время сборки на месте.

      кабельные соединения quick-connect между модулями сводят к минимуму количество проводов и обеспечивают быструю сборку на месте.

      замена ткани с любой стороны фильтра с возможностью одновременной замены нескольких тканей.

      Преимущества:

      С максимальным общим объемом фильтрации 71 м3 и максимальной общей площадью фильтрации 2850 м2 GHT5000F Domino является самым большим фильтр-прессом, доступным на рынке. В проектах с большой производительностью GHT5000F Domino значительно уменьшит капитальные затраты на установку для фильтрации хвостов по сравнению с установкой множества фильтр-прессов меньшего размера для той же задачи. В каждом конкретном случае можно оценить общую стоимость вложения и определить, обеспечивает ли сокращение количества крупных фильтровальных установок экономию по сравнению с системой с большим количеством установок меньшего размера.

7.3.5 Сухая система газоочистки с вдуванием адсорбента MEROS

      Позволяет исключить использование воды из процесса очистки газов.

      Система рассчитана на снижение уровня SOX более, чем на 97 %.

      Концентрации PCDD/F (диоксинов) снижаются до менее 0,1 нг диоксина в токсическом эквиваленте/Нм³.

      Исключительно низкая запыленность.

      В качестве агента для удаления серы будет применяться бикарбонат натрия (SBC).

      Принцип работы:

      По технологии Meros адсорбенты и десульфураторы, такие как активированный уголь и гидрокарбонат натрия, вдуваются и равномерно распределяются в потоке отходящих газов. Это позволяет эффективно связывать и удалять тяжелые металлы, вредные и опасные органические соединения, двуокись серы и другие кислотные газы. Применение гидрокарбоната натрия для сокращения объема диоксида серы также устраняет необходимость в модифицирующем реакторе. Частицы пыли осаждаются на специально разработанном энергоэффективном рукавном фильтре. Большая часть пыли, удаленная электрофильтром, возвращается в поток отходящих газов, что еще более оптимизирует эффективность и экономичность технологии газоочистки. Любые оставшиеся неиспользованными присадки вновь контактируют с отходящими газами, которые окончательно и почти полностью утилизируются. Благодаря применению гидрокарбоната натрия вместо гашеной извести образуется значительно меньше отработанного остатка. АСУТП обеспечивает стабильную работу даже при значительных колебаниях в объеме и составе отходящих газов. Таким образом ограничения по выбросам соблюдаются всегда.

7.3.6 Использование отходов полиэтилена и полипропилена с последующей температурной обработкой до сплавления с поверхностью хвосто- и шламохранилища

      При способе образования защитного экрана, заключающемся в приготовлении гидроизоляционной смеси, содержащей отходы полиэтилена, укладке ее на основание хранилища и термической обработке, приготавливают смесь из отходов полиэтилена - 70-99 % и полипропилена - 1-30 %, после укладки на основание хранилища ее подвергают термической обработке при температуре плавления смеси или поверхностного слоя хранилища.

      Техногенный процесс консервации включает три стадии:

      планирование поверхности хвостохранилища;

      проведение дренажных мероприятий;

      создание композитного слоя.

      Применение данного способа позволяет повысить прочность, устойчивость к деформации экранирующего покрытия, создать покрытие, устойчивое к воздействию агрессивных сред, экологически безопасное для окружающей среды.

      Использование данной технологии решает несколько задач:

      при нанесении полимерного покрытия на каждом квадратном метре можно утилизировать порядка 12–15 кг отходов полиэтилена;

      снижение пыления хвостохранилища.

      Комплекс исследований проведены на территориях расположения техногенных массивов ОАО "Михайловский ГОК" [74].

      Применение геотекстиля (геомембраны) из вторичных материалов широко применяется как в Казахстане, так и в мире.

      К примеру, в США применяется технология с использованием смеси переработанных вторичных полиэтиленовых и полипропиленовых окатышей (The studied residuals of copper ore enrichment can be insulated with a mixture of processed secondary polyethylene and polypropylene pellets). Аналогичная технология применяется на Гайском ГОКе.

7.3.7 Закрепление пылящих поверхностей хвостохранилищ путем нанесения на поверхность меловой суспензии с последующей обработкой ее разбавленным раствором серной кислоты

      Предварительно обработку пылящих поверхностей хвостохранилищ осуществляют суспензией мела, а для последующей кислотной обработки поверхности используют серную кислоту в стехиометрическом соотношении к внесенному мелу в виде водного раствора.

      На первом этапе осуществляется нанесение на пылящую поверхность суспензии мела. Затем производится обработка поверхности раствором серной кислоты. Способ закрепления пылящих поверхностей хранилищ отходов обогащения цветных руд, включающий обработку поверхности разбавленным раствором кислоты, отличающийся тем, что предварительно обработку пылящих поверхностей хвостохранилищ осуществляют суспензией мела с концентрацией 5-25 мас. %, а для последующей кислотной обработки поверхности используют серную кислоту в стехиометрическом соотношении к внесенному мелу в виде водного раствора с концентрацией от 5 до 15 мас. %.

      Использование способа позволяет создать на поверхности хранилища отходов непылящий слой.

      В 2012 проведены эксперименты, на техногенных грунтах хвостохранилища Лебединского ГОКа в лабораторных условиях, а также полевые испытания [75].

8. Дополнительные комментарии и рекомендации

      Справочник по НДТ подготовлен в рамках государственного задания по бюджетной программе 044 "Содействие ускоренному переходу Казахстана к зеленой экономике путем продвижения технологий и лучших практик, развития бизнеса и инвестиций" в соответствии со статьей 113 Экологического кодекса.

      Разработка справочника по НДТ проводилась группой независимых экспертов, представленной технологами, экологами, специалистами по энергоэффективности и экспертом по экономике.

      Подготовка настоящего справочника осуществлялась при участии технической рабочей группы, созданной приказом председателя правления Центра. В состав технической рабочей группы вошли представители субъектов промышленности по соответствующим области применения справочника по НДТ отраслям, государственные органы в области промышленной безопасности и санитарно-эпидемиологического благополучия населения, научные и проектные организации, экологические и отраслевые ассоциации.

      На первом этапе разработки справочника проведен КТА – экспертная оценка текущего состояния предприятий по добыче и обогащению руд цветных металлов, которая позволила определить эффективность управления производством, применяемые средства автоматизации, анализ технологических возможностей, и степень воздействия предприятий на окружающую среду.

      Оценка соответствия технологий, реализованных на предприятиях по добыче и обогащению руд цветных металлов (включая драгоценные), принципам НДТ, была выполнена в соответствии с методикой проведения экспертной оценки технологических процессов организаций на соответствие принципам наилучших доступных технологий.

      Целью экспертной оценки являлось определение настоящего технологического состояния предприятий по добыче и обогащению руд цветных металлов и их оценка в соответствии с параметрами НДТ.

      Оценка соответствия критериям НДТ устанавливалась в соответствии со ст. 113 Экологического кодекса, директивой 2010/75/ЕС Европейского парламента и Совета ЕС "О промышленных выбросах и /или сбросах (о комплексном предупреждении и контроля загрязнений), а также методологией отнесения к НДТ, отраженной в разделе 2 настоящего справочника по НДТ.

      Были проведены анализ и систематизация информации горнодобывающей и горнообогатительной отрасли в целом, о применяемых в отрасли технологиях, оборудовании, сбросах и выбросах загрязняющих веществ, образовании отходов производства, других факторов воздействия на окружающую среду, энерго- и ресурсопотреблении с использованием литературных данных, изучения нормативной документации и экологических отчетов.

      При подготовке справочника по НДТ изучался европейский подход внедрения НДТ.

      Структура справочника по НДТ разработана по результатам проведенного КТА и анализа особенностей структуры отрасли по добыче и обогащению руд цветных металлов Республики Казахстан, а также ориентируясь на наилучший мировой опыт.

      К перспективным технологиям отнесены передовые технологии на стадии НИР и НИОКР, применяемые на практике или в качестве опытно-промышленных установок.

      По итогам подготовки справочника по НДТ были сформулированы следующие рекомендации, касающиеся дальнейшей работы над настоящим справочником и внедрения НДТ:

      предприятиям рекомендуется осуществлять сбор, систематизацию и хранение сведений об уровнях эмиссий загрязняющих веществ в окружающую среду, в особенности маркерных, в целях проведения анализа, необходимого для последующих этапов разработки справочника, в том числе в целях пересмотра перечня маркерных загрязняющих веществ и технологических показателей, связанных с применением НДТ;

      внедрение АСМ эмиссий в окружающую среду является необходимым инструментом получения фактических данных по эмиссиям маркерных загрязняющих веществ и пересмотра технологических показателей маркерных загрязняющих веществ;

      при модернизации технологического и природоохранного оборудования в качестве приоритетных критериев выбора новых технологий, оборудования, материалов следует использовать повышение энергоэффективности, ресурсосбережение, снижение негативного воздействия объектов горнодобывающей и горнообогатительной отрасли на окружающую среду.

Библиография

      Отчет об экспертной оценке АО "Алюминий Казахстана" предприятия на соответствие принципам наилучших доступных технологий часть1. Павлодарский алюминиевый завод. НАО "Международный центр зеленых технологий и инвестиционных проектов". Нур-Султан, 2021.
      Амбарникова Г.А. Комплексная переработка бокситового сырья. Сырьевая база алюминиевой промышленности Казахстана. Алматы: Академия минеральных ресурсов РК, 2002, с. 15 – 17.
      Пяйви Кауппила, Марья Лииса Ряйсянен, Сари Мюллюоя Наилучшие экологические практики в горнодобывающей промышленности (металлические руды), Центр окружающей среды Финляндии, Хельсинки, 2011 [Электронный ресурс].
      Отчет о проведении 2 уровня инвентаризации ртути в Республике Казахстан, 2019 [Электронный ресурс].
      Руководство по оценке отчетов ОВОС горнорудных проектов, Всемирный Альянс Экологического Права, 2010.
      MINEO Consortium “Review of potential environmental and social impact of mining”, 2000.
      Наилучшие доступные технологии. Предотвращение и контроль промышленного загрязнения. Этап 4: Руководство по определению НДТ и установлению уровней экологической эффективности для выполнения условий получения экологических разрешений на основе НДТ, Управление по окружающей среде, здоровью и безопасности Дирекции по окружающей среде ОЭСР. Перевод с английского, Москва, 2020, с. 81.
      Smets, T., S. Vanassche and D. Huybrechts (2017), Guideline for determining the Best Available Techniques at installation level, VITO, Mol [Электронный ресурс].
      European Commission (2006) European IPPC Bureau, "Economics and Cross-Media Effects").
      Постановление Правительства РК №187 от 1/04/2022г. "Об утверждении перечня пятидесяти объектов I категории, наиболее крупных по суммарным выбросам загрязняющих веществ в окружающую среду на 1 января 2021 года".
      Параграф 4 "Плата за негативное воздействие на окружающую среду" ст.576, гл. 69, раздел 18 "Платежи в бюджет" Налогового кодекса РК.
      Ст.328 "Нарушение нормативов допустимого антропогенного воздействия на окружающую среду" Кодекс об административных правонарушениях РК.
      Ракишев Б.Р. Вскрытие карьерных полей и системы открытой разработки, Алматы, 2012, c. 320.
      Вокин В.Н., Морозов В.Н. Открытая геотехнология, Красноярск, Сиб. федер. ун-т, 2013, с. 156.
      Ракишев Б.Р. Технологические комплексы открытых горных работ, Алматы, 2015, с. 313.
      Эволюция и сравнительный анализ ресурсной эффективности промышленных технологий, ФГАУ "НИИ "ЦЭПП", 2019, с. 824.
      Мальгин О.Н. Основные способы снижения выбросов пыли и газов при выполнении массовых взрывов в карьере Мурунтау, Журнал "Горная Промышленность", №4, 2002.
      Комонов С.В., Комонова Е.Н. Ветровая эрозия и пылеподавление, Красноярск, изд-во СФУ, 2008, с. 192.
      Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 25–2021 "Добыча и обогащение железных руд".
      Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 16–2016 "Горнодобывающая промышленность. Общие процессы и методы".
      Пяйви Кауппила, Марья Лииса Ряйсянен, Сари Мюллюоя Наилучшие экологические практики в горнодобывающей промышленности (металлические руды), Центр окружающей среды Финляндии, Хельсинки, 2013 [Электронный ресурс].
      Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 25–2017 "Добыча и обогащение железных руд";
      Хоменко О.Е., Кононенко М.Н. Вскрытие и подготовка рудных месторождений при подземной разработке. М–во образования и науки Украины, НГУ, 2016, 101 с.
      Милехин, Г.Г. Вскрытие и подготовка рудных месторождений, Мурманск: Изд-во МГТУ, 2004, с. 113.
      Хоменко О.Е. Горное оборудование для подземной разработки рудных месторождений: справочное пособие, Д.: Национальный горный университет, 2011, с. 448.
      Правила технической эксплуатации рудников, приисков и шахт, разрабатывающих месторождения цветных, редких и драгоценных металлов. М., "Недра", 1981, с. 109.
      Хоменко О.Е., Кононенко М.Н. Процессы при подземной разработке рудных месторождений. М–во образования и науки Украины, НГУ, 2015, 202 с.
      Казикаев Д.М. Комбинированная разработка рудных месторождений, 2008.
      Серго Е.Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых, Москва, "НЕДРА", 1985.
      Газалеева Г.И., Цыпин Е.Ф., Червяков С.А. Рудоподготовка. Дробление, грохочение, обогащение, Екатеринбург, 2014.
      Комплексное освоение недр земли: Новые методы разработки и обогащения многокомпонентных руд и углей в условиях кризиса. ИПКОН РАН, Москва, 2011.
      Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы. Основные процессы. Специальные и вспомогательные процессы. Москва, "НЕДРА", 1983.
      Полькин С.И., Адамов Э.В. Обогащение руд цветных металлов, Москва, "НЕДРА", 1975.
      Абрамов В.Я., Еремин Н.И. Выщелачивание алюминатных спеков, 1976, с. 208.
      Дуденков С.В. Шубов Л.Я. Обогащение руд цветных и редких металлов, Москва, "НЕДРА", 1976.
      Практика обогащения руд цветных, редких и благородных металлов на фабриках СССР. УРАЛМЕХАНОБР, Москва, "НЕДРА", 1964.
      СТ РК ISO 14001:2015. Системы экологического менеджмента-Требования и руководство по применению.
      СТ РК ISO 50001–2019. Системы энергетического менеджмента. Требования и руководство по использованию.
      Горлова, О. С. Техногенные месторождения полезных ископаемых / О. С. Горлова. – Магнитогорск: МГТУ им. Н. Носова, 2001. – 77 с.
      Горное дело: терминологический словарь / под науч. ред. акад. РАН К. Н. Трубецкого и чл.–корр. РАН Д. Р. Каплунова. – М.: Горная книга, 2016. – 635 с.
      Каменев, Е. А. Техногенные минерально–сырьевые ресурсы / Е. А. Каменев, Ю. А. Киперман, М. А. Комаров, В. А. Коткин, А. Б. Аширматов; под ред. Б. К. Михайлова. – М.: Научный мир, 2012. – 236 с.
      Бибик И.Д. Сокращение пылевых выбросов из печей спекания ОАО "Алюминий Казахстана". Сборник докладов VIII Международной конференции 10-12 сентября 2002 г. Красноярск, 2002.
      Потапова Т.Б., Богданов А.В., Налепов А. В., Григорьев А.А., Ибраев Д.Ж., Токарчук В.К. Опыт создания АСУТП на предприятиях цветной металлургии Казахской ССР (на примере глиноземного производства). Алма-Ата: Наука, 1988, 120 с.
      Земсков А.Н. Пути улучшения ситуации в горно-машиностроительной промышленности России, Журнал "Горная Промышленность", 2005, № 3, с. 22-29.
      Долженко П.А., Долженков А.П., Шек В.В. Перспективы применения карьерных самосвалов большой и особо большой грузоподъемности на горнодобывающих предприятиях Республики Казахстан, Горный информационно–аналитический бюллетень, 2013, № 9, с. 227-228.
      Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 23–2017 "Добыча и обогащение руд цветных металлов".
      Эйгелес М.А. Реагенты–регуляторы во флотационном процессе, Москва, "НЕДРА", 1977.
      Шевкун Е. Б. Взрывные работы под укрытием. Хабаровск: Изд–во Хабар. гос. техн. ун–та, 2004, 202 с.
      Чемезов Е.Н., Делец Е.Г. Борьба с пылью на открытых горных работах, Научно-технический журнал Вестник, 2017, № 1, с. 42-46.
      Мартьянов В. Л. Аэрология горных предприятий, КузГТУ, Кемерово, 2016.
      Каркашадзе Г.Г., Немировский А.В. Разработка способа предотвращения пыления наливного хвостохранилища горного предприятия с использованием глинокомпозитных адгезионных хвостов, Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2014.
      Schenck Process Фильтры с импульсной очисткой LST/LSTC [Электронный ресурс].
      Проектная документация ОАО "Лебединский ГОК", Раздел 8 "Перечень мероприятий по охране окружающей среды", 2013 [Электронный ресурс].
      Сборник докладов XII конференции "Пылегазоочистка-2019", Москва, 2019.
      Сборник докладов второй международной конференции "Пылегазоочистка-2009" Москва, 2009.
      Большина Е.П. Экология металлургического производства Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", 2012.
      Филягина К.О., Тюленева Т.А. Опыт Индии в использовании шахтных сточных вод. XIII Всероссийская научно–практическая конференция молодых ученых "Россия молодая", 2021.
      Система осушения Стойленского ГОКа, Новотэк, Научно-технический и экспертный центр новых экотехнологий в гидрогеологии и гидротехнике [Электронный ресурс].
      Крупник Л.А., Шапошник Ю.Н., Шапошник С.Н. Совершенствование закладочных работ на горнодобывающих предприятиях Казахстана. Горн. журн. Казахстана, 2012, № 10.
      Гусев Ю.П., Березиков Е.П., Крупник Л.А., Шапошник Ю.Н., Шапошник С.Н. Ресурсосберегающие технологии добычи руды на Малеевском руднике Зыряновского ГОКа (АО "Казцинк"). Горн. журн. Казахстана, 2008, № 11.
      Крупник Л.А., Шапошник Ю.Н., Шапошник С.Н. Исследование составов смесей для совершенствования закладочных работ на подземных рудниках Восточного Казахстана. Горн. журн. Казахстана, 2010, № 4.
      Музгина В.С. Опыт и перспективы использования отходов производства для закладки. ИГД им. Д.А. Кунаева "Науч.–техн. обеспеч. горного про–ва", № 68, 2004.
      Крупник Л.А., Шапошник Ю.Н., Шапошник С.Н., Турсунбаева А.К. Технология закладочных работ на горнодобывающих предприятиях Республики Казахстан. ФТПРПИ, № 1, 2013, с. 95–105.
      Кузьменко О.М. Состояние и перспективы развития закладочных работ на подземных рудниках Украины. Вестник НГУ, 2013, с. 109–117.
      Грехнев Н.И., Рассказов И.Ю. Техногенные месторождения в минеральных отходах Дальневосточного региона как новый источник минерального сырья. Горный информационно–аналитический бюллетень, 2007, № 3, с. 38–46.
      Анисимов В.Н. Безотходная переработка природно-техногенных месторождений мобильными технологическими комплексами. Журнал "Горная промышленность", №4 (86), 2009, с. 42.
      Хазин М. Л., Штыков С. О. Карьерный электрифицированный транспорт. Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова, 2018, Т.16. №1, с. 11–18.
      Stupina A.A., Shigina A.A., Shigin A.O., Karaseva M.V., Ezhemanskaja S.N. Automated intellectual system with the short–duration nature of feedback. Life Science Journal, 2014, № 11 (8s), с. 302–306.
      Панжин А.А., Голубко Б.П. Применение спутниковых систем в горном деле. Известия Уральской государственной горно–геологической академии, 2000, №11, с.183–195.
      Артемьев В.Б., Коваленко В.А., Каинов А.И., Опанасенко П.И., Исайченков А.Б. Современные информационные технологии в подготовке и проведении БВР на угольных разрезах СУЭК. Уголь, 2012, № 11, с. 6–13.
      Рыбак Л.В., Бурцев С.В., Ефимов В.И. Система контроля параметров высокоточного бурения на открытых горных работах. Известия ТулГУ. Науки о Земле, 2017, № 2, с. 119–125.
      Мачулов В.Н. Системы точного управления и позиционирования буровых станков – решение для повышения производительности и эффективности ведения буровзрывных работ в карьерах. Журнал "Горная Промышленность", №6 (118), 2014, с. 66.
      Владимиров Д.Я. Интеллектуальный карьер: эволюция или революция, Горный информационно–аналитический бюллетень, 2015, № 1, с. 77-82.
      Литвиненко В.С. Способ образования защитного экрана, 2005 [Электронный ресурс].
      Синица И.В., Сергеев С.В., Лычагин Е.В. Способ закрепления пылящих поверхностей хранилищ отходов обогащения железных руд.

      ___________________________

Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Түсті металл кендерін (асыл металдарды қоса алғанда) өндіру және байыту" анықтамалығын бекіту туралы

Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2023 жылғы 8 желтоқсандағы № 1101 қаулысы

      Қазақстан Республикасының Экология кодексі 113-бабының 6-тармағына сәйкес Қазақстан Республикасының Үкіметі ҚАУЛЫ ЕТЕДІ:

      1. Қоса беріліп отырған ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Түсті металл кендерін (асыл металдарды қоса алғанда) өндіру және байыту" анықтамалығы бекітілсін.

      2. Осы қаулы қол қойылған күнінен бастап қолданысқа енгізіледі.

      Қазақстан Республикасының
Премьер-Министрі 		Ә. Смайылов

  Қазақстан Республикасы
Үкіметінің
2023 жылғы 8 желтоқсандағы
№ 1108 қаулысымен
бекітілген

Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Түсті металл кендерін (асыл металдарды қоса алғанда) өндіру және байыту" анықтамалығы

Мазмұны

      Мазмұны

      Схемалар/суреттер тізімі

      Кестелер тізімі

      Глоссарий

      Алғысөз

      Қолданылу саласы

      Қолданылу қағидаттары

      1. Жалпы ақпарат

      1.1. Саланың құрылымы және технологиялық деңгейі

      1.1.1. Технологиялық процестің түрлері бойынша объектілер

      1.1.2. Пайдалану мерзімі бойынша объектілер

      1.1.3. Географиялық тиістілігі бойынша объектілер

      1.1.4. Өндірістік қуаттар және шығарылатын өнім түрлері бойынша объектілер

      1.2. Минералды-шикізат базасы

      1.3. Саланың техникалық-экономикалық көрсеткіштері

      1.4. Энергетикалық, шикізат және су ресурстарын тұтыну

      1.5. Негізгі экологиялық проблемалар

      1.5.1 Ашық және жерасты игеру және өндіру, байыту кезіндегі негізгі экологиялық проблемалар

      1.5.2. Геологиялық барлау жұмыстарын жүргізу кезіндегі әсер

      1.5.3. Флора мен фаунаға әсері

      1.5.4. Жою және рекультивациялау кезіндегі әсер

      2. Ең үздік қолжетімді техникаларды анықтау әдіснамасы

      2.1. ЕҚТ детерминациясы, таңдау қағидаттары

      2.2. Техникаларды ЕҚТ-ға жатқызу өлшемшарттары

      2.3. ЕҚТ-ны ендірудің экономикалық аспектілері

      2.3.1 ЕҚТ-ны экономикалық бағалау тәсілдері

      2.3.2 ЕҚТ-ны экономикалық бағалау әдістері

      2.3.3. Қоршаған ортаға теріс әсер үшін төлемдер мен айыппұлдар

      2.3.4. Қондырғыдағы есептеу

      3. Қолданылатын процестер: қазіргі уақытта пайдаланылатын технологиялық, техникалық шешімдер

      3.1. Түсті металл кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) ашық өндіру

      3.1.1. ТҚҚ алу және оны қоймалау

      3.1.2. Карьер алаңын ашу

      3.1.3. Аршымалы жұмыстар

      3.1.4. Игеру жүйелері

      3.1.5. Бұрғылау-жару жұмыстары

      3.1.6. Кен өндіру

      3.1.7. Тасымалдау

      3.1.8. Кенді бастапқы ұнтақтау және ұсақтау

      3.1.9. Аршу жыныстарымен жұмыс істеу

      3.1.10. Карьерлік су ағызу

      3.2. Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) жерасты өндіру

      3.2.1. Аршу жұмыстары

      3.2.2. Дайындық

      3.2.3. Игеру жүйелері

      3.2.4. Қазбаларды бекіту

      3.2.5. Кенді бөлшектеу және ұсақтау

      3.2.6. Кенді жеткізу және шығару

      3.2.7. Тасымалдау және көтеру

      3.2.8. Қазылған кеңістікті пайдалану

      3.2.9. Бос жыныстармен жұмыс істеу

      3.2.10. Шахталық су төккіш

      3.2.11. Кенішті желдету

      3.3. Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндірудің аралас тәсілі

      3.4. Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) байыту

      3.4.1. Дайындық процестері: ұсақтау және елеу, ұсақтау және жіктеу

      3.4.2. Байытудың негізгі әдістері

      3.4.3. Байытудың аралас схемаларындағы химиялық процестер

      3.4.4. Көмекші процестер

      3.4.5. Түсті металл кендерін байытуға арналған аппараттар

      3.4.6. Түсті металл кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) байыту технологиясы

      3.4.7. Қоймалау, тасымалдау

      3.4.8. Байыту фабрикаларының сарқынды сулары, оларды тазарту және пайдалану

      3.4.9. Қалдық қоймасы

      4. Эмиссиялар мен ресурстарды тұтынуды болдырмау және/немесе азайтуға арналған жалпы ең үздік қолжетімді техникалар

      4.1. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін жүргізу

      4.2. Экологиялық менеджмент жүйесін енгізу

      4.3. Энергетикалық менеджмент жүйесін енгізу

      4.4. Эмиссиялар мониторингі

      4.4.1. Атмосфераға ластағыш заттар шығарындыларының мониторингі

      4.4.2. Су объектілеріне ластағыш заттардың төгінділерінің мониторингі      4.5. Қондырғылар мен техникаларға жоспарлы-алдын ала жөндеу жүргізу және техникалық қызмет көрсету

      4.6. Су ресурстарын басқару

      4.7. Қалдықтарды басқару

      4.8. Технологиялық қалдықтарды басқару

      4.9. Физикалық әсер ету деңгейінің төмендеуі

      4.10. Бұзылған жерлерді рекультивациялау

      5. Ең үздік қолжетімді техникаларды таңдау кезінде қаралатын техникалар

      5.1. Технологиялық процесте автоматтандырылған бақылау және басқару жүйелерін енгізу

      5.1.1. Тау-кен көлік жабдықтарын басқарудың автоматтандырылған жүйелері

      5.1.2. Технологиялық процесті автоматтандырылған басқару жүйелері (ТП АБЖ) (пештер, қазандықтар және т. б.)

      5.1.3. Байыту процестерін бақылау мен басқаруды автоматтандыру жүйесі

      5.2. Энергия және ресурс үнемдеу саласындағы ЕҚТ

      5.2.1. Әртүрлі қондырғылар (конвейер, желдету, сорғы және т. б.) айнымалы жиілікті жетекті қолдану

      5.2.2. Энергия тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштарын қолдану

      5.2.3. Энергияны үнемдейтін жарықтандыру құрылғыларын қолдану

      5.2.4. Кәсіпорындардың электр желілерінде реактивті қуатты теңелтуші құрылғыларды, сондай-ақ көп қабатты сүзгілеу және реактивті қуатты теңелту үшін теңелтуші құрылғыларды қолдану

      5.2.5. Жоғары температуралы қондырғыда қазіргі заманғы жылу оқшаулағыш материалдарды қолдану

      5.2.6. Жылуды қалдықтар процесінің жылуы арқылы қалпына келтіру

      5.3. Өндірістік процестің тұрақтылығын қамтамасыз етуге бағытталған ЕҚТ

      5.3.1. Кенді өндіру процесінің тұрақтылығын қамтамасыз ету

      5.3.2. Түсті металл кендерін байыту процесінің тұрақтылығын қамтамасыз ету

      5.4. Атмосфералық ауаға теріс әсерді төмендетуге бағытталға ЕТҚ

      5.4.1. Атмосфералық ауаға ұйымдастырылмаған эмиссиялардың алдын алуға бағытталға ЕҚТ

      5.4.2. Атмосфералық ауаға ұйымдастырылған эмиссиялардың алдын алуға бағытталған ЕҚТ

      5.5. Сарқынды сулардың төгінділерінің алдын алуға және азайтуға бағытталған ЕҚТ

      5.5.1. Тау-кен кәсіпорнының су балансын басқару

      5.5.2. Карьер және шахта суларының төгілуін азайту

      5.5.3. Жерүсті инфрақұрылымы аумағының жерүсті ағынын басқару

      5.5.4. Сарқынды суларды тазартудың қазіргі заманғы әдістерін қолдану

      5.6. Өндіру және байыту процестерінің қалдықтарының әсерін азайтуға бағытталған ЕҚТ

      5.6.1. Өндіру және байыту қалдықтарын шикізат ретінде немесе қайталама өндірісте және құрылыс материалдарында өнімге қоспа ретінде пайдалану

      5.6.2. Байыту қалдықтарын сусыздандыру үшін пресс-сүзгілерді пайдалану

      5.6.3. Байыту қалдықтарын сусыздандыру үшін керамикалық вакуумдық сүзгілерді пайдалану

      5.6.4. Қазылған кеңістікті толтыру үшін қалдықтарды пайдалану

      5.6.5. Тау-кен қазбаларын жою үшін қалдықтарды пайдалану

      5.6.6. Негізгі және ілеспе құнды компоненттерді алу мақсатында өндіру және байыту қалдықтарын қайта өңдеу (қайталама минералдық ресурстар, техногендік кен орындары)

      6. Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша тұжырымдар қамтылған қорытынды

      6.1. Жалпы ЕҚТ

      6.1.1. Экологиялық менеджмент жүйесі

      6.1.2. Энергия тұтынуды басқару

      6.1.3. Процестерді басқару

      6.1.4. Шығарындылар мониторингі

      6.1.5. Төгінділер мониторингі

      6.1.6 Су ресурстары басқару

      6.1.7. Шу

      6.1.8. Иіс

      6.2. Ластағыш заттардың эмиссиясын азайту.

      6.2.1. Ұйымдастырылмаған көздерден шығарындыларды азайту.

      6.2.2. Ұйымдастырылған көздерден шығарындыларды азайту

      6.3. Сарқынды сулардың төгінділерін азайту

      6.4. Қалдықтарды басқару

      6.5. Ремедиация бойынша талаптар

      7. Перспективалы техникалар

      7.1. Ашық және жерасты тәсілімен түсті кендерді өндіру саласындағы перспективалы техникалар

      7.1.1. Пилотсыз техника      7.1.2. Пилотсыз тартушы агрегат

      7.1.3. Баламалы энергия көздерімен жұмыс істейтін автосамосвалдар

      7.1.4. Бұрғылау жұмыстары мен зарядтау машиналарын басқарудың автоматтандырылған жүйесі

      7.1.5. Кенішілік экскаваторларға жоғары дәлдікпен шөмішті орналастыру жүйелерін қолдану

      7.1.6. Маркшейдерлік жұмыстарды жүргізу үшін пилотсыз ұшу аппараттарын қолдану

      7.1.7. Жерасты жағдайында өндіру процестерін автоматтандыру

      7.1.8. Тау-кен қазбаларын жоғары өнімді қазу

      7.1.9. Қорытпалар мен тозбайтын материалдарды пайдалану

      7.1.10. Оқпанның, көтергіш ыдыстардың, арқандардың қалпын автоматтандырылған аппараттық бақылау

      7.1.11. Интеллектуалды карьер

      7.1.12. Тау-кен массасын теміржолмен тасымалдауды басқаруды цифрландыру      7.2. Түсті кендерді байыту саласындағы перспективалы техникалар

      7.2.1. Цианидсіз сілтісіздендіру әдісі

      7.2.2. Жерасты сілтісіздендіру әдісі

      7.3. Шығарындылардың алдын алудың және (немесе) қысқартудың перспективалық әдістері

      7.3.1. Газ ағындарындағы бөлшектер мен азот оксидтерінің шығарындыларын азайту үшін керамикалық сүзгілерді пайдалану

      7.3.2. САТОХ технологиясы

      7.3.3. Мультиқұйынды гидросүзгілер (МҚГ)

      7.3.4. Байытылған түсті металл кендерінің қалдықтарын құрғақ сақтау үшін паста қоюландыру әдісін қолдану

      7.3.5. MEROS адсорбентті үрлейтін құрғақ газ тазарту жүйесі

      7.3.6 Полиэтилен мен полипропилен қалдықтарын пайдалану, содан кейін қалдық пен шлам қоймасының бетімен балқытылғанға дейін температуралық өңдеу

      7.3.7.      Қалдық қоймаларының беткі қабатына бор суспензиясын жағу арқылы тозаң тазарта отырып, бекіту, содан кейін оны күкірт қышқылының сұйылтылған ерітіндісімен өңдеу

      8. Қосымша түсініктемелер мен ұсынымдар

      Библиография

Схемалар/суреттер тізімі

1.1-сурет

Қазақстанның металлургия саласы өндірісінің құрылымы

1.2-сурет

Отандық алтын өндірудің үлесі

1.3-сурет

Түсті металлургия тау-кен өндіру кәсіпорындарының саны

1.4-сурет

Өңірлер мен компаниялар бөлінісінде 2020 жылы алтын өндіру көлемі

1.5-сурет

Ақшалай эквиаленттегі металлургия өнімін шығару көлемі, трлн.. тг

1.6-сурет

2021 жылғы қаңтар – желтоқсан айларына өңірлер бөлінісіндегі өндіріс көлемі, млрд. теңге

1.7-сурет

Металдардың әртүрлі түрлері бойынша жер қойнауын пайдалануға инвестициялар

1.8-сурет

ҚР тау-кен өнеркәсібі экспортының құрылымы

1.9-сурет

а-карьердің және б- жерасты кенішінің (шахтаның) қоршаған ортамен өзара іс-қимыл схемасы

1.10-сурет

Тау-кен жұмыстарын жүргізу кезінде атмосфераның ластануының негізгі көздері мен түрлері

1.11-сурет

Тығыз негізі жоқ қалдық қоймасының бөгет аймағындағы су ағындары
 

3.1-сурет

Тау-кен кәсіпорнының негізгі технологиялық процестерінің схемасы

3.2-сурет

Ашық тау-кен жұмыстарының технологиялық процесінің схемасы

3.3-сурет

Көлбеу траншея параметрлері

3.4-сурет

Ашық игеру жүйелері

3.5-сурет

Карьерлерінде қолданылатын бұрғылау станоктары

3.6-сурет

Кенді а-темір жол, б-автомобиль және в - конвейер көлігімен тасымалдау

3.7-сурет

Ұнтақтағыш жұмысының қағидатты схемасы

3.8-сурет

а – ашық циклде және б – жабық циклде бір сатылы ұсақтау схемалары

3.9-сурет

Аршымалы жыныстар үйіндісінің сыртқы көрінісі

3.10-сурет

Дәстүрлі су айналымы схемасы

3.11-сурет

КПВ-4А ұңғыма кешені

3.12-сурет

Тазарту жұмыстарының өндірістік сатыдағы жұмыс процестері кешенінің жіктелуі

3.13-сурет

Тау-кен қазбаларын аралас бекіту конструкциясы

3.14-сурет

Анкерлерімен қазбаларды арналған машиналардың сыртқы түрі

3.15-сурет

Кеніштерде қолданылатын бұрғылау станоктарының сыртқы түрі

3.16-сурет

Ысырма шығырларының сыртқы түрі

3.17-сурет

Көліктік-жеткізу тиеу машиналарының сыртқы түрі

3.18-сурет

Шахталық су төгінділерінің сорғы камерасы

3.19-сурет

ҚР кеніштері мен шахталарында қолданылатын жергілікті желдету желдеткіштерінің түрлері

3.20-сурет

Кенді өңдеудің технологиялық кезеңінің схемасы

3.21-сурет

Алтынды шаймалаудың қағидалық схемасы

3.22-сурет

Флотомашиналар

3.23-сурет

В14 № 1 байыту фабрикасындағы кендерді байыту схемасы

3.24-сурет

В14 № 2 байыту фабрикасындағы кендерді байыту схемасы

3.25-сурет

Тотыққан кендерді үймелі сілтісіздендіру әдісімен өңдеудің технологиялық схемасысхемасы

3.26- сурет

Тотыққан кендерді өңдеу жөніндегі зауытының шикізаты мен өнімінің балансы

3.27- сурет

Мысты алудың В14 байыту фабрикасындағы мыс концентратындағы құрамына тәуелділігі

3.28-сурет

Мыс-мырыш кендерін тікелей селективті флотациялау схемасы

3.29-сурет

Мыс-мырыш кендерін байытудың ұжымдық-селективті схемасы

3.30-сурет

Мырыш концентратын мыссыздандыру және темірсіздендіру схемасы

3.31-сурет

Мыс-никель концентраттарын ұжымдық іріктеудің технологиялық схемасы

3.32-сурет

Ферроцианидті қолданатын мыс-молибден кендерінің технологиялық фабрикасы және флотация режимі

3.33-сурет

Декстринді іріктеу және күйдіру кезінде мыс-молибден кендерін флотациялаудың технологиялық схемасы мен режимі

5.1-сурет

Кәдімгі электр қозғалтқышын энергияны үнемдейтін қозғалтқышпен салыстыру

5.2-сурет

Өздігінен ұнтақтайтын диірмендер

5.3-сурет

Мультипитаторлы елек схемасы

5.4-сурет

Бисерлі тік диірмен

5.5-сурет

Бағаналы флотомашиналардың жалпы түрі

5.6-сурет

Иондық флокулянттардың жіктелуі

5.7-сурет

Вакуумдық сүзгі жұмыс аймағындағы ағындардың таралу схемасы

5.8-сурет

Керамикалық дискілі вакуумдық сүзгі

5.9-сурет

ҮШ алаңындағы меншікті электр кедергісінің картасы

5.10-сурет

ҮШ алаңы арқылы топырақтың электр кедергісін кесу

5.11-сурет

Дымқыл тозаң басу әдісімен ауа-су қоспасының қозғалысы

5.12-сурет

Қол перфераторларымен ұңғымалар мен шпурларды бұрғылау кезінде судың қозғалыс схемасы

5.13-сурет

Тозаң жинағыш қондырғының схемасы

5.14-сурет

Сөрелерді пайдалану кезінде баспанадағы ауа–тозаң қоспасының қозғалыс моделі

5.15-сурет

Кенжардағы тозаң ды азайту үшін қолданылатын тұман генераторы

5.16-сурет

Желдеткіш ағынының жүрісі бойынша қазба сағасының жанына түйіскен жерге орналастырылған ауа тазартқыш қондырғы

5.17-сурет

Кенжарға орналастырылған ауа тазартқыш қондырғы

5.18-сурет

Жел елегін пайдалану

5.19-сурет

Электр сүзгі құрылғысының схемасы (тек екі аймақ көрсетілген)

5.20-сурет

Жең сүзгісінің конструкциясы

5.21-сурет

Радиалды дымқыл скруббер

5.22-сурет

Сарқынды суларды тазарту әдістері

5.23-сурет

Құмды сүзгі схемасы

5.24-сурет

Коагуляция және флокуляция процестерінің схемасы

5.25-сурет

Толтырмалау жұмыстарында тұтқыр (А) және инертті материалдарды (Б) пайдалану диаграммасы (%)

5.26-сурет

Техногендік және табиғи-техногендік кен орындарының қайта өңдеу және кәдеге жарату жөніндегі автономды мобильді технологиялық кешен аппараттары тізбегінің схемасы

7.1-сурет

Пилотсыз технологияларды Ендірудің әлемдік тәжірибесі

7.2-сурет

CATOX қағидалық схемасы

7.3-сурет

Қалдық қоймасы

7.4-сурет

Қоюландырғыштардың түрлері




Кестелер тізімі

1.1-кесте

Түсті металдар кендерінің негізгі кен орындары (бағалы кен орындарын қоса алғанда) және КТА деректері бойынша оларды пайдаланатын кәсіпорындардың тізбесі

1.2-кесте

2021 жылы Қазақстан Республикасында заттай мәнде ТМК-да өнеркәсіп өнімін өндіру

1.3-кесте

Қазақстандағы түсті және бағалы кендердің қорлары

1.4-кесте

Қазақстан кәсіпорындарында электр энергиясын тұтыну

1.5-кесте

Қызметтің әртүрлі кезеңдеріндегі тау-кен кәсіпорнының қоршаған ортаға әсері

2.1-кесте

Қоршаған ортаны қорғауға инвестициялардың жүзеге асырылуының болжамды анықтамалық мәндері

2.2-кесте

Ластағыш заттың масса бірлігіне есептегенде технологияны енгізуге арналған болжамды анықтамалық шығындар

3.1-кесте

Энергетикалық ресурстарды тұтынудың ағымдағы көлемі

3.2-кесте

Түсті металл кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру бойынша карьерлерде қолданылатын жабдықтардың түрлері

3.3-кесте

Атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА мәліметтері бойынша)

3.4-кесте

Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру жөніндегі карьерлерде қолданылатын жабдықтардың түрлері туралы жалпы мәліметтер

3.5-кесте

Аршу жұмыстарын жүргізу кезінде тозаң шығарындыларының көлемі

3.6-кесте

Н. В. Мельников бойынша игеру жүйелерінің жіктелуі

3.7-кесте

Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру бойынша карьерлерде қолданылатын жабдықтардың түрлері туралы жалпы мәліметтер

3.8-кесте

Қазақстан Республикасында түсті металдар кендерін өндіру бойынша жұмыс істеп тұрған карьерлерде пайдаланылатын жарылғыш заттар (КТА деректері бойынша)

3.9-кесте

Бұрғылау жару жұмыстарын жүргізу кезінде тозаң шығарындыларының көлемі

3.10-кесте

Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру бойынша карьерлерде қолданылатын жабдықтардың түрлері туралы жалпы мәліметтер

3.11-кесте

ҚР тау кен өндіру кәсіпорындарында кенді бастапқы ұсақтаудың жерасты ұсақтау кешендері

3.12-кесте

Түсті кендерді ашық өндіру кезіндегі қалдықтар (КТА деректері бойынша)

3.13-кесте

Түсті металдар кендерін өндіру кезінде негізгі ластағыш заттардың жалпы төгінділері

3.14-кесте

Энергетикалық ресурстарды тұтынудың ағымдағы көлемі

3.15-кесте

Кен орындарын ашу тәсілдерінің жіктелуі

3.16-кесте

Кен орындарын дайындау тәсілдері мен схемаларының жіктелуі

3.17-кесте

Кен орындарын жерасты игеру жүйелерінің бірыңғай жіктелуі

3.18-кесте

Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру бойынша кеніштер мен шахталарда қолданылатын жабдықтардың түрлері туралы жалпы мәліметтер

3.19-кесте

Қазақстан Республикасында түсті металдар кендерін өндіру бойынша жұмыс істеп тұрған кеніштерде пайдаланылатын жарылғыш заттар

3.20-кесте

Атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА мәліметтері бойынша)

3.21-кесте

Кенді жеткізу тәсілдерінің жіктелуі

3.22-кесте

Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру бойынша кеніштер мен шахталарда қолданылатын жабдықтардың түрлері туралы жалпы мәліметтер

3.23-кесте

Тазарту кеңістігін сақтау жолдары

3.24-кесте

Түсті металдар кендерін жерасты өндіру кезіндегі өндіріс қалдықтары, оларды қолдану және орналастыру әдістері

3.25-кесте

Түсті метал кендерін өндіру кезінде негізгі ластағыш заттардың жалпы төгінділері (КТА деректері бойынша)

3.26-кесте

Металлургиялық қайта балқыту үшін талап етілетін кен мен концентраттардағы металдардың құрамы

3.27-кесте

Энергетикалық ресурстарды тұтынудың ағымдағы көлемі

3.28-кесте

Ұсақтау және елеу, ұнтақтау, жіктеу кезінде атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА мәліметтері бойынша)

3.29-кесте

Түсті металл кендерінің құрамына кіретін негізгі минералдар

3.30-кесте

Мырыш концентраттары мен өнімдеріне қойылатын техникалық талаптар

5.1-кесте

Тірек қабырғасының жыныстардың жарылу көрсеткіштеріне әсері

5.2-кесте

Теріс ауа температурасында сутығындамаға арналған тұздардың шығыны

5.3-кесте

ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24 циклондарының параметрлері

5.4-кесте

Циклондағы газды тазарту тиімділігі

5.5-кесте

Электр сүзгілерін пайдаланумен байланысты тазалау тиімділігі және шығарындылар деңгейі

5.6-кесте

Әртүрлі қап сүзгі жүйелерін салыстыру

5.7-кесте

Салаларда тау-кен өнеркәсібі қалдықтарын пайдалану

6.1-кесте

Ұсақтау, жіктеу (елеу), тасымалдау, сақтауға байланысты процестерде тозаң шығарындыларының технологиялық көрсеткіштері

6.2-кесте

Түсті металл кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) байыту кезінде, оның ішінде гидрометаллургия процестері кезінде тозаң шығарындыларының технологиялық көрсеткіштеріне

6.3-кесте

Жерүсті су объектілеріне түсетін түсті металдар кендерін өндіру кезінде (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру кезінде карьерлік және шахталық сарқынды суларды төгу кезіндегі төгінділердің технологиялық көрсеткіштері

7.1-кесте

Қалдық қоймаларында паста түріндегі қоюландырғыштарын пайдаланудың артықшылықтары

Глоссарий

      Осы глоссарий осы ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Түсті металл кендерін (асыл металдарды қоса алғанда) өндіру және байыту" бойынша анықтамалықта (бұдан әрі – ЕҚТ бойынша анықтамалық) қамтылған ақпаратты түсінуді жеңілдетуге арналған. Осы глоссарийдегі терминдердің анықтамалары (тіпті олардың кейбіреулері Қазақстан Республикасының нормативтік құқықтық актілерінде келтірілген анықтамаларға сәйкес келуі мүмкін болса да) заңды анықтамалар болып табылмайды.

      Глоссарийде мынадай бөлімдер бар:

      терминдер мен олардың анықтамалары;

      аббревиатуралар мен олардың толық жазылуы;

      химиялық элементтер;

      химиялық формулалар;

      өлшем бірліктері.

Терминдер мен олардың анықтамалары

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта мынадай терминдер пайдаланылады:

агрегат

–

жаппай және сарқынды өндіріс жағдайында кешенді металлургиялық процесті жүргізуді қамтамасыз ететін конструктивті байланысты технологиялық қондырғылар мен құрылғылардың жиынтығы;

сарқынды сулар

–

адамдардың шаруашылық қызметі нәтижесінде немесе ластанған аумақта пайда болатын сулар;

аралық кемер

–

кемердің биіктігі бойынша дербес тиеу және тиеу құралдарымен әзірленетін және бүкіл кемерге ортақ көлікпен қызмет көрсетілетін бөлігі;

аршылым

–

кен орнын игеру кезінде алынатын және үйінділерге жіберілетін бос жыныстардың көлемі (әдетте, тау-кен металлургиялық қайта бөлуде пайдаланылмайды);

ашық игеру

–

ашық тау-кен қазбаларын қолдана отырып, пайдалы қазбалар кен орнын игеру;

ашылған қорлар

–

кен шоғырын немесе оның бір бөлігін ашу бойынша барлық жұмыстар жүргізілген, дренаждық қазбалар өткен және көлік жолдары, съездер мен траншеялар бар және жабын жыныстары жойылған қорлар ашылған деп есептеледі;

баланстан тыс қорлар

–

олардың аз құрамы, төмен қуаты, аз мөлшері, игеру және өңдеу жағдайларының күрделілігі салдарынан қазіргі уақытта пайдалану экономикалық тұрғыдан тиімсіз қорлар;

баланстық қорлар

–

пайдаланылуы экономикалық тұрғыдан орынды және оларды жер қойнауында есептеу үшін белгілі бір талаптарды (нарттарды) қанағаттандыратын қорлар;

блок

–

берілген уақытта өздігінен уатылған немесе игерілген және өзінің ені, ұзындығы мен биіктігі бар кемердің бөлігі;

боксит

–

алюминий оксиді гидраттарынан, темір және кремний оксидтерінен тұратын құрамында алюминий тотығы бар кен, алюминий тотығын және құрамында алюминий тотығы бар отқа төзімді материалдар өндіруге арналған шикізат;

бір тонна шартты отын (т ш. т.)

–

29,3 ГДж-ға тең энергияның өлшем бірлігі; 1 тонна көмір жанған кезде бөлінетін энергия мөлшері ретінде анықталады;

дайындалған қорлар

–

қуаты 0,5 м − ге дейін, ал бүйірлерінен-1 м-ге дейін кемердің шатыры бойынша экскавациядан кейін тау жыныстарынан тазартылмаған, ашылған қорлар;

Доре қорытпасы

–

алтын кен орындарынан алынатын және кейіннен тазарту үшін аффинаждық зауыттарға жіберілетін алтын-күміс қорытпасы;

Ендірудің қозғаушы күші

–

технологияны іске асырудың себептері, мысалы, басқа заңнама, өнім сапасын жақсарту;

ең үздік қолжетімді техникалар

–

қызмет түрлері мен оларды жүзеге асыру әдістерін дамытудың ең тиімді және озық кезеңі, бұл олардың қоршаған ортаға теріс антропогендік әсерді болдырмауға немесе іс жүзінде мүмкін болмаса, азайтуға бағытталған технологиялық нормативтер мен өзге де экологиялық жағдайларды белгілеудің негізі ретінде қызмет ету үшін практикалық жарамдылығын көрсетеді;

жерасты игеру

–

жерасты тау-кен қазбаларын қолдана отырып, пайдалы қазбалар кен орнын игеру;

жұмыс алаңының ені

–

ойық, бұрғылау жабдығы, көлік жолдары, сондай-ақ қауіпсіздік бермалары және көкжиекті пысықтау үшін қажетті өзге де алаңдар орналастырылатын көлденең алаң түріндегі кемердің бөлігі;

жіктеу

–

бөлшектердің мөлшері бойынша біркелкі емес ұсақталған өнімді жіктеу құрылғысы арқылы белгілі бір мөлшердегі бөлшектердің екі немесе одан да көп фракцияларына бөлу;

ЖЭР тұтынудың меншікті шығыны

–

өндірістік (технологиялық) процестің энергетикалық сыйымдылығын анықтау үшін қолданылатын өлшем бірлігі;

карьер

–

ашық тау-кен жұмыстарымен пайдалы қазбаларды өндіруді жүзеге асыратын тау-кен кәсіпорнының өндірістік бірлігі;

карьер борты

–

карьерді шектейтін бүйір беті беткейлер мен кертпелер жиынтығынан пайда болады;

карьер бортының жұмыс бұрышы

–

жұмыс жиектерінің барлық жоғарғы қырларын олардың жұмыс алаңдарымен және жақын көкжиекпен байланыстыратын сызықпен қалыптасады;

карьер бортының жұмыс істемейтін бұрышы (бортты өтеу бұрышы)

–

карьер бортының шекті бұрышы, оны соңғы күйге келтіргеннен кейін, яғни карьердің соңғы тереңдігінде, соңғы траншеяның төменгі жиегін барлық үстіңгі жиектермен және соңғы траншеяның табанымен байланыстыратын сызықпен жасалған бұрыш сияқты;

карьер кемері

–

карьердің бортының кезең түріндегі бөлігі, өздігінен соғу, тиеу және тасымалдау құралдарымен әзірленеді;

кәдеге жарату қазандығы

–

әртүрлі технологиялық қондырғылардың — дизельді немесе газ турбиналы қондырғылардың, барабанды күйдіру және кептіру пештерінің, айналмалы және туннельді технологиялық пештердің шығатын газдарының жылуын пайдаланатын (кәдеге жарататын) қазандық;

квершлаг

–

жер бетіне тікелей шығуы жоқ және кеңею қиылысында немесе кен орнының кеңею сызығына белгілі бір бұрышта орналасқан және пайдалы қазбаларды тасымалдау, желдету, адамдардың қозғалысы, су төгу, электр кабельдері мен байланыс желілерін төсеу үшін пайдаланылатын көлденең немесе көлбеу қазба;

кен

–

минералды немесе әртүрлі жинақталған пайдалы қазбалар (металдар), олар сапа мен мөлшер бойынша жеткілікті құндылыққа ие, оларды пайдамен өндіруге болады. Көптеген кендер-бұл "бос"деп аталатын металл минералдары мен қоршаушы жыныстардың қоспалары.

кен орнын ашу

–

жер бетінен кен орнына немесе оның бір бөлігіне қол жеткізуді ашатын және дайындық тау-кен қазбаларын жүргізу мүмкіндігін қамтамасыз ететін қазбаларды ұңғылау;

кен орнын дайындау

–

ашылғаннан кейін жүзеге асырылатын және тазарту жұмыстарын жүргізу мүмкіндігін қамтамасыз ететін қазбаларды ұңғылау;

кен орнын игеру

–

кен орнын ашу және дайындау және пайдалы қазбаны тазарту бойынша жұмыстардың жиынтығы;

кен орындарының қорлары немесе кен шоғырлары

–

тонна немесе м3 түрінде көрсетілген пайдалы қазбалардың мөлшері;

кен шоғырының немесе кен денесінің қуаты

–

ілулі және жатқан жақтар арасындағы қалыпты қашықтық (қалыпты қуат), ал көлденең қуат − бұл қалыпты қуаттың түсу бұрышының косинусына бөлінуінің дербес өсімшесіне тең болатын жақтар арасындағы көлденең қашықтық;

кешенді тәсіл

–

бірнеше табиғи ортаны ескеретін тәсіл. Бұл тәсілдің артықшылығы-кәсіпорынның қоршаған ортаға әсерін кешенді бағалау. Бұл осындай ортаның салдарын ескермей, әсерді бір ортадан екіншісіне жай ғана ауыстыру мүмкіндігін азайтады. Кешенді (компонентаралық) тәсіл әртүрлі органдардың (ауа, су, қалдықтарды кәдеге жарату және т.б.) іс-әрекетін байыпты өзара әрекеттесуді және үйлестіруді қажет етеді.

кешенді технологиялық аудит (КТА)

–

қоршаған ортаға теріс антропогендік әсердің алдын алуға және (немесе) азайтуға бағытталған, оның ішінде тиісті мәліметтер жинау және (немесе) қолжетімді ең үздік техниканы қолдану салаларына жататын объектілерге бару жолымен кәсіпорындарда қолданылатын техникаларды (технологияларды, әдістерді, әдістерді, процестерді, практиканы, тәсілдер мен шешімдерді) сараптамалық бағалау процесі;

кондициялар

–

шарттар, қорлар бағаланатын және мазмұны, минималды қуаты, минималды метро пайызы, кеннің минималды коэффициенті және басқалары болатын параметрлердің нақты мәндері;

көліксіз игеру жүйесі

–

көліктің қандай да бір түрі жоқ, ал аршылған жыныстардың орнын ауыстыруды қазу жабдығының өзі жүзеге асыратын және жабын жыныстарының қуаты аз болған кезде салыстырмалы түрде жұмсақ жатқан кен орындарын өңдеу кезінде қолданылатын жүйе;

көліктік игеру жүйесі

–

карьер өрісінің ішінде де, одан тыс жерлерде де аршылған жыныстарды жылжыту үшін көліктің бір немесе бірнеше түрін (дөңгелекті, рельсті, конвейерлі, скреперлі және т.б.) пайдаланатын жүйе;

кросс-медиа әсерлері

–

экологиялық жүктеменің қоршаған ортаның бір компонентінен екіншісіне ауысуы мүмкін. Технологияны енгізуден туындаған кез-келген жанама әсерлер мен жағымсыз әсерлер.

қабат

–

көршілес жылжымалы және желдету көкжиектерінің арасында орналасқан шахта алаңының бөлігі;

қазуға дайын қорлар

–

қазып алу техникалық пайдалану және қауіпсіздік қағидаларын бұзбай, сондай-ақ әрбір кемердің биіктігі мен ені бойынша ойықтың толықтығын қамтамасыз ету кезінде мүмкін болатын ашылғандар қатарындағы қорлар;

қазылған кеңістік

–

пайдалы қазбаларды тазарту жұмыстарымен қалпына келтіргеннен кейін пайда болатын кеңістік;

қалдықтарды кәдеге жарату

–

қалдықтарды қайта өңдеуден басқа өзге мақсаттарда, оның ішінде жылу немесе электр энергиясын алу, отынның әртүрлі түрлерін өндіру үшін қайталама энергетикалық ресурс ретінде, сондай-ақ жердегі немесе жер қойнауындағы немесе инженерлік кеңістіктердегі қазылған кеңістіктерді (бос орындарды) салу, толтыру (төсеу, құю) мақсаттары үшін немесе ландшафттарды құру немесе өзгерту кезінде инженерлік мақсаттар үшін қайталама материалдық ресурс ретінде пайдалану процесі;

қалдықтарды қайта өңдеу

–

қалдықтардан пайдалы компоненттерді, шикізатты және (немесе) олардың мақсатына қарамастан өнімді, материалдарды немесе заттарды өндіруде (дайындауда) одан әрі пайдалануға жарамды өзге де материалдарды алуға бағытталған механикалық, физикалық, химиялық және (немесе) биологиялық процестер;

қауіпті заттар

–

уыттылық, төзімділік және биоаккумулятивтілік сияқты бір немесе бірнеше қауіпті қасиеттері бар немесе адамдар немесе қоршаған орта үшін қауіпті деп жіктелген заттар немесе заттар тобы;

қол жеткізілген экологиялық пайда

–

технология (процесс немесе күрес), соның ішінде қол жеткізілген шығарындылар мәндері мен жұмыс тиімділігі арқылы қарастырылуы керек қоршаған ортаға негізгі әсер (лер);

қолданыстағы қондырғы

–

қолданыстағы объектіде (кәсіпорында) орналасқан және осы ЕҚТ анықтамалығы қолданысқа енгізілгенге дейін пайдалануға берілген эмиссиялардың стационарлық көзі. Осы ЕҚТ анықтамалығы қолданысқа енгізілгеннен кейін реконструкцияланатын және (немесе) жаңғыртылған қондырғылар қолданыстағы қондырғыға жатпайды.

қорларды алу коэффициенті

–

өндірілген пайдалы қазбалар мөлшерінің оның өндірілген кен орнындағы бастапқы белгіленген қорына немесе оның бір бөлігіне қатынасы;

қоршаған ортаға әсер

–

ұйымның экологиялық аспектілерінің толық немесе ішінара нәтижесі болып табылатын қоршаған ортадағы кез келген теріс немесе оң өзгеріс;

қоюлау

–

қатты бөлшектердің гравитациялық, центрифугалық немесе аралас өрісте тазартылған су қабатын алып тастау (ағызу) арқылы тұндыру алдарынан пульпадағы қатты компоненттің концентрациясын арттыру арқылы сусыздандыру процесі;

қуақаз

–

көлденең немесе көлбеу бұрышы әдетте 3° аспайтын, жер бетіне тікелей шығуы жоқ және көлбеу жатқан пайдалы қазбалар кен орнының кеңеюі бойынша немесе кез – келген бағытта-көлденең жатқан кезде жүргізілген қазба;

құнарсыздандыру

–

пайдалы қазбалардың құрамындағы пайдалы компоненттердің құрамын оны өндіру процесінде олардың массивтегі құрамымен салыстырғанда азайту;

ластағыш зат

–

олардың сапалық немесе сандық сипаттамаларына байланысты қоршаған ортаға түскен кезде табиғи ортаның табиғи тепе-теңдігін бұзатын, табиғи орта компоненттерінің сапасын нашарлататын, қоршаған ортаға зиян келтіретін немесе адам өміріне және (немесе) денсаулығына зиян келтіретін қатты, сұйық, газ тәрізді немесе бу тәрізді күйдегі кез келген заттар;

ластағыш заттарды төгу

–

сарқынды сулардағы ластағыш заттардың жерүсті және жерасты су объектілеріне, жер қойнауына немесе жер бетіне түсуі;

ластағыш заттардың шығарылуы

–

атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарылу көздерінен түсуі;

маркерлік ластағыш заттар

–

өндірістің немесе технологиялық процестің белгілі бір түрінің эмиссиялары үшін ең маңызды ластағыш заттар, олар осындай өндіріске немесе технологиялық процеске тән ластағыш заттар тобынан таңдалады және олардың көмегімен топқа кіретін барлық ластағыш заттардың эмиссияларының мәндерін бағалауға болады;

мониторинг

–

шығарындылардың, төгінділердің, тұтынудың, баламалы параметрлердің немесе техникалық шаралардың және т. б. белгілі бір химиялық немесе физикалық сипаттамаларының өзгеруін жүйелі түрде бақылау;

осмос

–

әлсіз ерітіндіден сұйықтықтың жартылай өткізгіш мембрана арқылы концентрацияланған ерітіндіге өтуі;

отын-энергетикалық ресурстар

–

техникалар мен технологияларды дамытудың қазіргі деңгейінде сақталған энергиясы шаруашылық қызметте пайдалануға болатын табиғи және өндірістік энергия тасымалдаушылардың жиынтығы;

өлшеу

–

санның мәнін анықтауға арналған операциялар жиынтығы;

өндірілген пайдалы қазбалардың сапасы

–

шикізаттағы пайдалы компоненттердің белгілі бір мазмұны немесе тұтынушының талаптарына сәйкес келетін оның басқа да тұтынушылық қасиеттері;

өрлеме

–

көмір немесе тау жыныстарын төмен орналасқан горизонттарға ауыстыруға, жабдықтарды, төсеу және басқа материалдарды бір горизонттан екіншісіне жеткізуге, адамдардың қозғалысына, желдетуге, құбырлар мен электр кабельдерін орналастыруға және барлау мақсатында қызмет ететін, шөгінділердің немесе сыйымды жыныстардың көтерілісі бойынша жүргізілетін, жер бетіне тікелей шығуы жоқ көлбеу немесе тік тау-кен қазбасы;

пайдалану деректері

–

мысалы шикізат, су және энергия сияқты шығарындылар/қалдықтар және тұтыну өнімділігі туралы деректер. Қауіпсіздік аспектілерін, жабдықтың жұмыс қабілеттілігін шектеуді, шығыс сапасын және т. б. қоса алғанда, басқару, қолдау және бақылау туралы кез келген басқа пайдалы ақпарат.

алюминий тотығы

–

борпылдақ ақ ұнтақ түріндегі алюминий оксиді Al2O3;

сақтандырғыш бермасы

–

әр көкжиекте немесе биіктікте белгілі бір қашықтық арқылы қалдырылатын, беткейлерден құлаған тау жыныстары жиналуы мүмкін кемер бөлігі, кейде ол көлік коммуникацияларын орналастыруға арналған алаңмен біріктіріледі;

сиректету

–

құрылыстар мен техникалық жүйелердің арналарындағы ауа немесе жану өнімдерінің қысымын төмендету, төмен қысымды аймаққа қоршаған ортаның түсуіне ықпал етеді;

спиральды траншея

–

ол жиектерді қисық сызықтар бойымен, ал траншеяның өзі спираль түрінде профиль бойымен байланыстырады;

су жинағыш

–

суды жинауға арналған тау-кен қазбасы немесе қазбалар тобы;

сүзу

–

суспензияны әртүрлі конструкциядағы сүзгілер арқылы сұйық және қатты фазаларға бөлу арқылы сусыздандыру процесі;

сынама алу

–

бақыланатын өнімнің өкілдік үлгісін қалыптастыру үшін заттың, материалдың немесе өнімнің бір бөлігі бөлінетін процесс. Сынау-бұл сынама алынған материалдың құрамы мен қасиеттерін зерделеу және зерттеу мақсатында сынамаларды іріктеу мен өңдеуге байланысты операциялардың жиынтығы.

сыртқы траншеялар

–

карьердің соңғы контурының артында орналасқан және жер бетінен таяз көкжиектерді ашады.

талдау

–

зерттеу, сондай-ақ заттың бір немесе бірнеше сипаттамаларын (құрамын, күйін, құрылымын) тұтастай немесе оның жеке ингредиенттерін анықтауға бағытталған оның әдісі мен процесі;

тау-кен өндірісі

–

функционалдық мақсатын орындау және белгілі бір уақыт ішінде сақтау мақсатында тау-кен жұмыстарын жүргізу нәтижесінде құрылған жер қойнауындағы немесе оның бетіндегі жасанды құрылыс;

теспе

–

диаметрі 75 мм-ге дейін және тереңдігі 5 м-ге дейін және жарылғыш зарядты орналастыруға арналған тау жыныстарындағы жасанды цилиндрлік депрессия, сонымен қатар суды қабатқа айдау және тау−кен динамикалық құбылыстарын болжау, барлау және т. б. үшін қолданылады;

техникалар

–

объектіні жобалауға, салуға, күтіп ұстауға, пайдалануға, басқаруға және пайдаланудан шығаруға қолданылатын технологиялар, сондай-ақ тәсілдер, әдістер, процестер, тәжірибелер, жолдар мен шешімдер;

траншея

–

ашық тау-кен қазбасы, трапеция тәрізді көлденең қимасы жабық емес контуры бар, ені мен тереңдігімен салыстырғанда ұзындығы едәуір, төменгі жағынан табанмен және бүйірлерінен көлбеу жазықтықтармен: ұзындығы бойынша – борттармен, ені бойынша – ұштарымен шектелген;

түтін газы

–

жану камерасынан шығатын және шығатын құбырға бағытталған және шығарылуы керек жану өнімдері мен ауаның қоспасы;

тікелей өлшеу

–

көзден шығарылатын қосылыстардың нақты сандық анықтамасы;

ұнтақтау

–

ұнтақтау процесі ұсақ түйіршікті өнімді шығарады (<1 мм), мұнда мөлшердің азаюына абразия мен соққылар арқылы қол жеткізіледі, ұсақ ұнтақтау үшін өзекшелер, шарлар және кенді галь қолданылады;

ұңғыма

–

жер бетінен кен орнына өткен және пайдалы қазбаларды немесе қосалқы мақсаттарды тасымалдауға арналған ашатын тау-кен қазбасы;

ұсақтау

–

кенді қатты беттерге төсеу немесе мәжбүрлі қозғалыстың қозғалмайтын бағытында беттерге әсер ету арқылы жүзеге асырылады;

ұсақтау камерасы

–

пайдалы қазбаларды ұнтақтауға арналған тау-кен қазбасы;

үйінді шлам

–

бокситтерді қайта өңдеу процесінде алынған, шлам алаңына жіберілетін шлам;

флотоконцентрат

–

пайдалы қазбаларды флотация әдісімен байыту арқылы алынған хим.концентрат;

сілтісіздендіру

–

қатты фазадан компоненттерді алу үшін еріткіштің кеуекті немесе ұсақталған материал арқылы өтуі. Мысалы, алюминий тотығы боксит пен қақтамды сілтілі концентрацияланған ерітінділермен сілтісіздендіру арқылы алуға болады.

сілтісіздендіру өнімі

–

құрамында құнды компонент немесе сілтісіздендіруден кейін тұнба қоқым бар, құрамында қоспалар мен серік металдар бар ерітінді;

тозаң

–

газ фазасында шашыраған кез келген пішіндегі, құрылымдағы немесе тығыздықтағы субмикроскопиялықтан макроскопиялыққа дейінгі қатты бөлшектер;

шахта

–

жерасты тау-кен жұмыстарымен пайдалы қазбаларды өндіруді жүзеге асыратын тау-кен кәсіпорнының өндірістік бірлігі;

шахта оқпаны

–

жер бетіне тікелей шығатын және шахта алаңы, оның қанаты немесе блогы шегінде жерасты жұмыстарына қызмет көрсетуге арналған тік, сирек көлбеу қазба;

шихта

–

берілген химиялық құрамы мен қасиеттерінің түпкілікті өнімдерін алу үшін металлургиялық, химиялық және басқа агрегаттарда өңдеуге жататын бастапқы материалдардың белгілі бір пропорциядағы қоспасы. Атап айтқанда, металлургиядағы шихтаның құрамына байытылған кен, концентрат, ағын, шлактар, алынбалар, сондай-ақ тозаң кіруі мүмкін.

шығатын газ

–

процесс немесе жұмыс нәтижесінде пайда болатын газ/ауа үшін жалпы термин (пайдаланылған газдарды, түтін газдарын, пайдаланылған газдарды қараңыз);

ішкі траншеялар

–

карьер контурының ішінде орналасқан және карьердің терең көкжиектерін ашу үшін қолданылады, кейде сыртқы траншеялар ішкі траншеяларға ауысады;

экономика

–

шығындар туралы (инвестициялар мен операциялар) және кез-келген ықтимал үнемдеу, мысалы, шикізатты тұтынуды азайту, қалдықтарды жинау, сондай-ақ техниканың мүмкіндіктерімен байланысты ақпарат;

экскаваторлық енбе

–

өңдеу қазу машиналарының ілгерілеуімен байланысты тау массасының кемер немесе құлау жолағы, оның ені экскаватордың тиеу радиусымен анықталады;

энергия менеджменті

–

энергия үнемдеу және энергия тиімділігін арттыру саясатын, іс-шаралар жоспарларын, мониторинг рәсімдері мен әдістемелерін, энергия тұтынуды бағалауды және энергия тиімділігін арттыруға бағытталған басқа да әрекеттерді әзірлеуді және іске асыруды қамтитын басқару объектісінің энергетикалық ресурстарын ұтымды тұтынуды қамтамасыз етуге және энергия тиімділігін арттыруға бағытталған әкімшілік іс-қимылдар кешені;

энергия сыйымдылығы

–

өнімді дайындаудың негізгі және қосалқы технологиялық процестеріне, жұмыстарды орындауға, берілген технологиялық жүйе базасында қызметтер көрсетуге энергия және (немесе) отын тұтыну шамасы;

энергия тиімділігі

–

энергетикалық ресурстарды тиімді (ұтымды) пайдалану. Объектінің/лердің қызметін энергиямен қамтамасыз етудің бірдей деңгейін қамтамасыз ету үшін аз энергияны пайдалану.

      Аббревиатуралар және олардың толық жазылуы

Аббревиатуралар

Толық жазылуы

АБЖ

автоматтандырылған басқару жүйелері

АЗМ

араластырғыш-зарядтау машиналары

АМЖ

автоматтандырылған мониторинг жүйесі

АРЖ

автоматты реттеу жүйелері

АСДО

аммиактық селитраның дизель отынымен қоспасы

ББЗ

беттік белсенді заттар

БЖЖ

бұрғылау және жару жұмыстары

БӨА

бақылау-өлшеу аспаптары

ГБЖ

геологиялық барлау жұмыстары

ГСҚ

гидромониторлық-сорғы қондырғылары

ЕҚТ

ең үздік қолжетімді техника

ЕО

Еуропалық одақ

ЖАЖ

жоспарлы-алдын ала жөндеу

ЖЖМ

жанар-жағармай материалдары

ЖҚҰБ

жоғары қысымды ұсақтау біліктері

ЖМҚ

жоғары молекулалық қосылыстар

ЖӨҰД

жартылай өздігінен ұнтақтау диірмендері

ЖРЖ

жиілікті-реттелмелі жетек

ІЖҚ

ішкі жану қозғалтқыштары

КБКБ

Краснооктябрь боксит кен басқармасы

КТА

кешенді технологиялық аудит

КУЗ

күшті улы заттар

ҚР СЖРА ҰСБ

Қазақстан Республикасы Стратегиялық жоспарлау және реформалар агенттігінің ұлттық статистика бюросы

ТҚҚ

құнарлы топырақ қабаты

ҚХИ

қоспалар химиясы институты

ЛМБ

Лондон металдар биржасы

МК

металлургия кешені

МҚГ

мудьти құйынды гидросүзгілер

НЖҚ

негізгі желдеткіш қондырғылар

ОЭР

отын-энергетикалық ресурстар.

ӨБАБ

өздігінен бекітілетін анкерлі бекіткіш

ӨҰД

өздігінен ұнтақтайтын диірмендер

ПАФ

полиакриламид флокулянттары

ПӘК

пайдалы әсер коэффициенті

РҚӨҚ

реактивті қуатты өтеу құрылғылары

т ш.о

бір тонна шартты отын

ТЖМ

тиеу-жеткізу машинасы

ТПБАЖ

технологиялық процесті басқарудың автоматтандырылған жүйелері

ҰҚШ

ұзақ қашықтыққа шашыратқыш

ҰОҚ

ұшпа органикалық қосылыстар

ЦАТ

циклдік ағын технологиясы

ШБМ

шұқыл бұрғылау машиналары

ЭЕЖБЖ

электрлік емес жарылысты бастау жүйелері

ЭЖЗ

эмульсиялық жарылғыш заттар

ЭҚЖЖ

экономикалық қызмет түрлерінің жалпы жіктеуіші

ЭМЖ

экологиялық менеджмент жүйесі

ЭМЖ

энергетикалық менеджмент жүйелері

ЭЫДҰ

Экономикалық ынтымақтастық және даму ұйымы

Химиялық элементтер

Таңбасы

Атауы

Таңбасы

Атауы

Ag

күміс

Mg

магний

Al

алюминий

Mn

марганец

As

мышьяк

Mo

молибден

Au

алтын

N

азот

B

бор

Na

натрий

Ba

барий

Nb

ниобий

Be

бериллий

Ni

никель

Bi

висмут

O

оттегі

C

көміртек

Os

осмий

Ca

кальций

P

фосфор

Cd

кадмий

Pb

қорғасын

Cl

хлор

Pd

палладий

Co

кобальт

Pt

платина

Cr

хром

Re

рений

Cs

цезий

Rh

родий

Cu

мыс

Ru

рутений

F

фтор

S

күкірт

Fe

темір

Sb

сүрме

Ga

галлий

Se

селен

Ge

германий

Si

кремний

H

сутегі

Sn

қалайы

He

гелий

Ta

тантал

Hg

сынап

Te

теллур

I

йод

Ti

титан

In

индий

Tl

таллий

Ir

иридий

V

ванадий

K

калий

W

вольфрам

Li

литий

Zn

мырыш

Химиялық формулалар

Химиялық формула

Атауы (сипаттамасы)

AI2O3

алюминий оксиді

CO

көміртегі монооксиді

CO2

көмірқышқыл диоксиді

CaO

кальций оксиді

FeO

темір оксиді

Fe2O3

темір оксиді үш валентті

NaOH

натрий гидроксиді

NaCl

натрий хлориді

Na2CO3

натрий карбонаты

Na2SO4

натрий сульфаты

NO2

азот қостотығы

NOx

NO2 түрінде көрсетілген азот оксиді (NO) мен азот диоксиді (NO2) қоспасы

SiO2

кремний диоксиді, кремний оксиді

SO2

күкірт диоксиді

SO3

күкірт үш тотығы

SOx

күкірт оксидтері-SO2 және SO3

Өлшем бірліктері

Өлшем бірлігінің таңбасы

Өлшем бірлігінің атауы

Өлшем атауы (өлшем таңбасы)

Түрлендіру және түсіндірмесі

бар

бар

қысым (Қ)

1.013 бар = 100 кПа = 1 атм

°C

цельсий градусы

температура (T), температура айырмашылығы (ТА)


г

грамм

салмақ


Ч

сағат

уақыт


K

Келвин

температура (T), температура айырмашылығы (ТА)

0 °C = 273.15 K

кг

килограмм

салмақ


кДж

килоджоуль

энергия


кПа

килопаскаль

қысым


кВт ч

киловатт-сағат

энергия

1 кВт ч = 3 600 кДж

л

литр

көлем


м

метр

ұзындық


м2

шаршы метр

аудан


м3

текше метр

көлем


мг

миллиграмм

салмақ

1 мг = 10 -3 г

мм

миллиметр

ұзындық

1 мм = 10 -3 м

мвт

мегаватт жылу қуаты

жылу қуаты, жылу энергиясы


Нм3

қалыпты текше метр

көлем

101.325 кПа болғанда, 273.15 K

Па

паскаль

қысым

1 Па = 1 Н/м2

част/млрд..
(ppb)

бір миллиардқа шаққандағы бөліктер

қоспалардың құрамы

1 бөл/млрд.. = 10-9

част/млн..
(ppm)

бір миллионға шаққандағы бөліктер

қоспалардың құрамы

1 бөл/млн.. = 10-6

об/мин

минутына айналым саны

айналу жылдамдығы, жиілік


Т

метрикалық тонна

салмақ

1 т= 1 000 кг немесе 106 г

т/сут

тәулігіне тонна

массалық шығын, массалық шығын


т/жыл

жылына тонна

массалық шығын, массалық шығын


об %

көлем бойынша пайыздық қатынас

қоспалардың құрамы


кг- %

салмақ бойынша пайыздық қатынас

қоспалардың құрамы


Вт

ватт

қуат

1 Вт = 1 Дж/с

      Алғысөз

      ЕҚТ бойынша анықтамалық мазмұнының қысқаша сипаттамасы: халықаралық аналогтармен өзара байланысы.

      ЕҚТ бойынша анықтамалық Қазақстан Республикасының Экология кодексін (бұдан әрі – Экология кодексі) іске асыру мақсатында әзірленді.

      ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу технологияны ЕҚТ ретінде айқындау, ЕҚТ бойынша анықтамалықтарды әзірлеу, өзектендіру және жариялау тәртібіне сәйкес, сондай-ақ Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2021 жылғы 28 қазандағы № 775 қаулысымен бекітілген ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалықтарды әзірлеу, қолдану, мониторингтеу және қайта қарау қағидаларына (бұдан әрі – Қағидалар) сәйкес жүргізілді.

      ЕҚТ-ны қолдану салаларының тізбесі Экология кодексіне 3-қосымшаында бекітілген.

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың құрылымы мақсаттарды, негізгі қағидаттарды, әзірлеу тәртібін, ЕҚТ қолданылу саласын қамтитын Қағидалардың ережелеріне сәйкес келеді. ЕҚТ бойынша анықтамалық түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру және байыту кезінде қолданылатын, оның ішінде қоршаған ортаға эмиссияларды, су тұтынуды азайтуға, энергия тиімділігін арттыруға, ЕҚТ-ны қолдану салаларына жататын кәсіпорындарда ресурстарды үнемдеуді қамтамасыз етуге мүмкіндік беретін технологиялық процестердің, жабдықтардың, техникалық тәсілдердің, әдістердің сипаттамасын қамтиды. Сипатталған технологиялық процестердің, техникалық тәсілдердің, әдістердің ішінен ЕҚТ-ға жатқызылған шешімдер бөлінді, сондай-ақ ЕҚТ-ны қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер белгіленді.

      ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу кезінде осы саладағы халықаралық тәжірибе ескерілді, оның ішінде экономиканың қалыптасқан құрылымының ерекшелігін және климаттық, сондай-ақ оларды қолданудың нақты салаларындағы ЕҚТ-ның техникалық және экономикалық қолжетімділігін шарттайтын Қазақстан Республикасының экологиялық жағдайларына негізделген бейімделу қажеттілігін ескере отырып, ЭЫДҰ, ЕО мүше мемлекеттерде, Ресей Федерациясында, басқа елдер мен ұйымдарда ресми түрде қолданылатын ұқсас және салыстырмалы анықтамалықтар қолданылды:

      1. Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Management of Waste from Extractive Industries in accordance with Directive 2006/21/EC Elena Garbarino, Glenn Orveillon, Hans G. M. Saveyn, Pascal Barthe, Peter Eder 2018 (Ең үздік қолжетімді әдістер (ЕҚТ) Қалдықтарды басқару бойынша анықтамалық құжат 2006/21/EC директивасына сәйкес Өндіруші салалар Елена Гарбарино, Гленн Ревейон, Ханс Г. М. Севен, Паскаль Барт, Питер Эдер 2018;

      2. ИТС 23-2017 "Түсті металл кендерін өндіру және байыту" ең үздік қолжетімді технологиялар бойынша ақпараттық-техникалық анықтамалық;

      3. ИТС 49-2017 "Түсті металл кендерін өндіру" ең үздік қолжетімді технологиялар бойынша ақпараттық-техникалық анықтамалық;

      4. Reference Document on Best Available Techniques for Energy Efficiency, 2009. Энергия тиімділігін қамтамасыз етудің ең үздік қолжетімді технологиялары бойынша анықтамалық құжат. – М.: Эколайн, 2012 ж.;

      5. Ең үздік қолжетімді технологиялар. Өнеркәсіптік ластанудың алдын алу және бақылау. 4 - кезең: ЕҚТ негізінде экологиялық рұқсат алу шарттарын орындау үшін ЕҚТ анықтау және экологиялық тиімділік деңгейлерін белгілеу жөніндегі нұсқаулық/ЭЫДҰ қоршаған орта дирекциясының қоршаған орта, денсаулық және қауіпсіздік басқармасы. Ағылшын тілінен аударма. Мәскеу, 2020.

      Технологиялық процеске ЕҚТ-ның біреуін немесе бірнешеуінің жиынтығын қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштерді "Түсті металл кендерін (асыл металдарды қоса алғанда) өндіру және байыту" ЕҚТ бойынша анықтамалығын әзірлеу жөніндегі техникалық жұмыс тобы айқындады.

      Түсті және бағалы металдар кендерін өндіру және байыту жөніндегі өнеркәсіптік кәсіпорындарынан атмосфераға шығарылатын эмиссиялардың ағымдағы мөлшері жылына шамамен 20 мың тоннаны құрайды. ЕО-ның салыстырмалы анықтамалық құжаттарында белгіленген эмиссиялар деңгейлеріне сәйкес келмеген жағдайда сала кәсіпорындарының ЕҚТ қағидаттарына көшуге дайындығы шамамен 70 %-ды құрайды.

      ЕҚТ қағидаттарына көшкен кезде қоршаған ортаға эмиссиялар шамамен 70 – 90 %-ға немесе түсті және бағалы металдарды байыту фабрикаларында жылына шамамен 1 400 тонна тозаң шығарындыларының азаюын құрайды.

      Инвестицияның болжамды көлемі – 130,6 млрд. теңге. ЕҚТ ендіру нақты кәсіпорынның экономикасын және кәсіпорынның ЕҚТ қағидаттарына көшуге дайындығын, ЕҚТ өндіруші елді таңдауды, ЕҚТ-ның қуаттылық көрсеткіштерін, габариттерін және ЕҚТ оқшаулау дәрежесін ескере отырып, ЕҚТ таңдауға жеке көзқарасты көздейді.

      Өндірістік қуаттарды қазіргі заманғы және тиімді техниканы қолдана отырып жаңғырту ЭЫДҰ елдерінің эмиссияларына сәйкес келетін тиісті деңгейлерге дейін ресурс үнемдеуге және қоршаған ортаны сауықтыруға ықпал ететін болады.

      Деректерді жинау туралы ақпарат

      ЕҚТ бойынша анықтамалықта ЕҚТ жөніндегі бюроның (бұдан әрі – ЕҚТ бюросы) функцияларын жүзеге асыратын қоршаған ортаны қорғау саласындағы уәкілетті органның ведомстволық бағынысты ұйымы жүргізген КТА және сауалнама нәтижелері бойынша алынған 2015 – 2019 жылдары Қазақстан Республикасында түсті металл кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіруді және байытуды жүзеге асыратын кәсіпорындардың техникалық-экономикалық көрсеткіштері, ауаға ластағыш заттардың шығарындылары және су ортасына төгінділері бойынша нақты деректер пайдаланылды.

      КТА-ға арналған объектілердің тізбесін "Түсті металл кендерін (асыл металдарды қоса алғанда) өндіру және байыту" ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу жөніндегі техникалық жұмыс тобы бекітті.

      Сондай-ақ, ЕҚТ бойынша анықтамалықта ҚР СЖРА ҰСБ, түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіруді және байытуды жүзеге асыратын компаниялардың деректері пайдаланылды.

      Өнеркәсіптік кәсіпорындарда қолданылатын технологиялық процестер, жабдықтар, қоршаған ортаның ластану көздері, қоршаған ортаның ластануын төмендетуге және энергия тиімділігі мен ресурс үнемдеуді арттыруға бағытталған технологиялық, техникалық және ұйымдастырушылық іс-шаралар туралы ақпарат ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу барысында Қағидаларға сәйкес жиналды.

      ЕҚТ бойынша басқа анықтамалармен өзара байланыс

      ЕҚТ бойынша анықтамалық Экология кодексінің талаптарына сәйкес әзірленетін ЕҚТ анықтамалықтарының бірі болып табылады.

      ЕҚТ бойынша анықтамалық мынадай анықтамалықтармен байланысты:


Р/с
№

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың атауы

Байланысты процестер

1

2

3

1

Шаруашылық және (немесе) өзге де қызметті жүзеге асыру кезіндегі энергетикалық тиімділік

Энергетикалық тиімділік

2

Темір кендерін (қара металдардың өзге де кендерін қоса алғанда) өндіру және байыту

Кендерді өндіру және дайындау процестері

3

Көмірді өндіру және байыту

Кендерді өндіру және дайындау процестері

4

Алюминий өндірісі

Кендерді өндіру және дайындау процестері

5

Қалдықтарды залалсыздандыру

Қалдықтарды басқару

6

Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту

Сарқынды суларды тазарту процестері

7

Атмосфералық ауаға және су объектілеріне ластағыш заттардың эмиссияларын мониторингтеу

Эмиссиялар мониторингі

Қолданылу саласы

      Экология кодексінің 3-қосымшасына сәйкес осы ЕҚТ бойынша анықтамалық мынадай қызмет түрлеріне қолданылады:

      түсті металл кендерін (асыл металдарды қоса алғанда) өндіру және байыту.

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласын, сондай-ақ технологиялық процестерді, жабдықтарды, техникалық тәсілдер мен әдістерді осы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласы үшін ЕҚТ ретінде "Түсті металл кендерін (асыл металдарды қоса алғанда) өндіру және байыту" ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу жөніндегі техникалық жұмыс тобы айқындады.

      ЕҚТ бойынша анықтамалық эмиссия көлеміне немесе қоршаған ортаның ластану деңгейіне әсер етуі мүмкін негізгі қызмет түрлерімен байланысты мынадай процестерге қолданылады:

      тау-кен өндірудің (дайындық жұмыстары – қазбаларды ұңғылау және бекіту, тазарту қазбалары және көмекші процестер-тасымалдау және кендердің сапасын басқару, желдету, су ағызу және т.б.) және байытудың (дайындық-ұсақтау, ұнтақтау, ауа және су орталарында жіктеу, түсті металдар кендері (бағалы металдарды қоса алғанда) үшін байытудың негізгі процестері – гравитациялық, флотациялық байыту, шаймалаумен аралас процестер, көмекші-кендерді қоюлату, сүзу және кептіру) өндірістік процестері;

      қалдықтардың эмиссиялары мен түзілуінің алдын алу және азайту әдістері;

      аршымалы жыныстармен жұмыс істеу әдістері, карьерлік және сарқынды суларды ағызу, кеніштік желдету;

      шикізатты, өнімді, бос жынысты және байыту қалдықтарын сақтау және тасымалдау;

      жерді қалпына келтіру әдістері.

      Бастапқы өндіріспен тікелей байланысты емес өндіріс процестері осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта қарастырылмайды.

      ЕҚТ бойынша анықтамалық мыналарға қолданылмайды:

      түсті металдар өндірісі (металлургия);

      өнеркәсіптік қауіпсіздікті немесе еңбекті қорғауды қамтамасыз ету;

      өндірісті үздіксіз пайдалану үшін қажетті көмекші процестер;

      жоспарлы-алдын алу және жөндеу жұмыстарына байланысты штаттан тыс пайдалану режимдері.

      Еңбекті қорғау мәселелері ішінара және осы ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолданылу саласына енгізілген қызмет түрлеріне әсер ететін жағдайларда ғана қаралады.

      Көмекші технологиялық процестердің қалдықтарын басқару жүйесі ЕҚТ бойынша тиісті анықтамалықтарда қаралады.

Қолданылу қағидаттары

      Құжаттың мәртебесі

      ЕҚТ бойынша анықтамалық объект/объектілер операторларын, уәкілетті мемлекеттік органдарды және жұртшылықты объект/объектілер операторларының "жасыл" экономика қағидаттарына және ЕҚТ көшуін ынталандыру мақсатында ең үздік қолжетімді техникалар жөніндегі анықтамалықты қолданылу саласына жататын ЕҚТ мен кез келген перспективалы техникалар туралы хабардар етуге арналған.

      ЕҚТ-ны анықтау салалар (ЕҚТ қолданылу салалары) үшін бірқатар халықаралық қабылданған өлшемдер негізінде жүзеге асырылады, олар:

      аз қалдықты технологиялық процестерді қолдану;

      өндірістің жоғары ресурстық және энергетикалық тиімділігі;

      суды ұтымды пайдалану, су айналымы циклдарын құру;

      ластанудың алдын алу, аса қауіпті заттарды пайдаланудан бас тарту (немесе қолдануды барынша азайту);

      заттар мен энергияны қайта пайдалануды ұйымдастыру (мүмкіндігінше);

      экономикалық орындылығы (ЕҚТ қолданылу салаларына тән инвестициялық циклдарды ескере отырып).

      Қолдануға міндетті ережелер

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың "6. Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша тұжырымдарды қамтитын қорытынды" деп аталатын бөлімінің ережелері ЕҚТ бойынша қорытындыларды әзірлеу кезінде қолдануға міндетті болып табылады.

      ЕҚТ бойынша қорытындының бір немесе бірнеше ережесінің жиынтығын қолдану қажеттілігін объектілердің операторлары технологиялық көрсеткіштер сақталған жағдайда, кәсіпорындағы экологиялық аспектілерді басқару мақсаттарына сүйене отырып өз бетінше айқындайды. Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта берілген ЕҚТ саны мен тізбесі енгізуге міндетті емес.

      ЕҚТ бойынша қорытынды негізінде объектілердің операторлары ЕҚТ бойынша қорытындыларда бекітілген технологиялық көрсеткіштер деңгейіне қол жеткізуге бағытталған экологиялық тиімділікті арттыру бағдарламасын әзірлейді.

      Ұсынымдық ережелер

      Ұсынымдық ережелер сипаттамалық сипатқа ие және ЕҚТ-ны қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштерді белгілеу процесін талдауға және ЕҚТ бойынша анықтамалықты қайта қарау кезінде талдауға ұсынылады.

      1-бөлім: түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру және байыту, саланың құрылымы, түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру және байыту бойынша пайдаланылатын өнеркәсіптік процестер және технологиялар туралы жалпы ақпарат берілген.

      2-бөлім: ЕҚТ-ға жатқызу әдістемесі, ЕҚТ-ны сәйкестендіру тәсілдері, экономикалық құрамдастары сипатталған.

      3-бөлім: түсті металдар кендерін өндіру мен байытудың негізгі кезеңдері сипатталған, ағымдағы шығарындылар, шикізатты тұтыну мен сипаты, суды тұтыну, энергияны пайдалану және қалдықтардың түзілуі тұрғысынан түсті металдар кендерін өндіру және байыту жөніндегі қондырғылардың экологиялық сипаттамалары туралы деректер мен ақпарат ұсынылған.

      4-бөлім: олардың қоршаған ортаға теріс әсерін азайту үшін технологиялық процестерді жүзеге асыруда қолданылатын және қоршаған ортаға теріс әсер ететін объектіні қайта құруды талап етпейтін әдістер сипатталған.

      5-бөлім: ЕҚТ-ны анықтау мақсатында қарастыру үшін ұсынылатын қолданыстағы техникалардың сипаттамасы ұсынылған.

      7-бөлім: жаңа және перспективалы техникалар туралы ақпарат ұсынылған.

      8-бөлім: ЕҚТ бойынша анықтамалықты қайта қарау шеңберінде болашақ жұмыс үшін қорытынды ережелер мен ұсынымдар берілген.

      9 бөлім: библиография.     

1. Жалпы ақпарат

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың осы бөлімінде Қазақстан Республикасының тау-кен өндіру және тау-кен байыту саласының сипаттамасын қоса алғанда, нақты қолданылу саласы туралы жалпы ақпарат, сондай-ақ эмиссиялардың ағымдағы деңгейлерін, сондай-ақ энергетикалық, су және шикізат ресурстарын тұтынуды қоса алғанда, осы ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолданылу саласына тән негізгі экологиялық проблемалардың сипаттамасы қамтылады.

1.1. Саланың құрылымы және технологиялық деңгейі

      Қазақстан Республикасында тау-кен металлургия саласы экономиканың маңызды және стратегиялық салаларының бірі болып табылады, өйткені ол ел экономикасының әртүрлі секторларында қажетті өнімдерді одан әрі өндіру үшін шикізат жеткізуге бағытталған.

Қазақстанның металлургия саласы өндірісінің құрылымы


      1.1-сурет. Қазақстанның металлургия саласы өндірісінің құрылымы


      Қазақстанның түсті металлургиясы өнеркәсіптің ең көне және жетекші саласы болып табылады, оның дамуы пайдалы қазбалардың орасан зор ресурстарына негізделеді және мыс кенін, қорғасын-мырыш, полиметалл, алюминий кендерін және бағалы металдар кендерін өндіру мен өңдеуге негізделеді, Қазақстан Республикасының бүкіл өнеркәсіптік кешенін қалыптастыруға зор әсер етеді.

      Түсті металлургиядағы Қазақстанның негізгі ірі металлургиялық кәсіпорындары: "Қазақмыс" корпорациясы" ЖШС, "КАЗЦИНК" ЖШС, "Қазақстан алюминийі" АҚ, "Қазақстан электролиз зауыты" АҚ, "Өскемен титан-магний комбинаты"АҚ болып табылады.

      Шетелдік сарапшылардың бағалауы бойынша, Қазақстан түсті металдардың халықаралық нарығында мықты орын алады. Қазақстанның түсті металдары жоғары сапалы. Мәселен, Өскемен мырышы, Балқаш және Жезқазған мысы ЛМБ эталон ретінде тіркелген. Өндіріс деңгейі бойынша Қазақстан әлемдегі ірі тазартылған мыс өндірушілер мен экспорттаушылардың қатарына кіреді.

      Қазақстанның түсті металлургиясының негізгі салалары мыс, қорғасын-мырыш, сондай-ақ алюминий және титан-магний болып табылады. Бұл салалардың әрқайсысы үлкен мемлекетаралық маңызға ие және кеніштер мен карьерлерден, байыту фабрикаларынан және металлургия зауыттарынан тұрады, олар бірге ірі комбинаттарды құрайды. Қазақстанда түсті металдар өндірісін ұйымдастырудың бұл нысаны олардың кендерінің ерекшелігімен, таза металдың 1-ден 5 – 6 % - ға дейінгі төмен құрамымен, ал шашыраңқы металдардың 1 %-дан кем болуымен байланысты. Сондықтан түсті металдардың кендері бірнеше рет байытылады, содан кейін ғана жоғары металл концентраттары түзіледі. Сонымен қатар, әдетте кенде бірнеше пайдалы элементтер бар және олардың әрқайсысы шикізатты кешенді өңдеу принципі бойынша әртүрлі цехтарда бөлек алынады.

      Қазақстанда мыс және полиметалл кендерінің, никельдің, вольфрамның, молибденнің және басқа да сирек кездесетін және сирек кездесетін металдардың әлемдік қорларының едәуір бөлігі орналасқан.

      Түсті кіші топ ретінде бағалы металдар агрессивті ортада жоғары химиялық төзімділікпен, баяу балқығыштықпен, созымдылықпен және тұтқырлықпен сипатталады.

      Алтын мен күміс кеннің шоғырлану тәсілі бойынша ерекшеленеді: күміс негізгі металдың жанама өнімі ретінде өндіріледі, сондықтан бұл бөлімде егжей-тегжейлі айтылмайды. Алтын бос алтын түрінде немесе түсті металл сульфидтерімен байланысқан алтын түрінде болады.

      Түсті металл кендері алтын, күміс, кадмий, индий, селен, теллур, рений, таллий, галлий, сирек кездесетін топырақтар, күкірт, барит, флюорит, кварц және басқа минералдар мен элементтер бар кешенді шикізат болып табылады. Кендердегі түсті металдардың негізгі массасы (80-85 %) сульфидті минералдармен ұсынылған. Бағалы металдар мен қоспалар кендерде негізінен изоморфты қоспалар және минералдарға негізгі және ілеспе пайдалы компоненттердің жұқа қосындылары түрінде болады.

      Дүниежүзілік Алтын Кеңесінің (WGC) мәліметтері бойынша, әлемдік алтын өндірісі 2021 жылы 3580,7 тоннаны құрап, 2019 жылғы деңгейге дейін аздап өсті. Өндірілетін алтынның қазақстандық көлемінің үлесі әлемдік өндірістің 2 % -ын құрайды.


     



      Қазақстан геология комитетінің деректеріне сәйкес, мыстың болжамды ресурстары 195,3 млн.. тоннаны; полиметалдар – 193,6 млн.. тоннаны; темір кендері – 12,7 млрд. тоннаны; хром кендері – 396 млн.. тоннаны; бокситтер, титан-цирконий шөгінділері және сирек металдар – 227 млн.. тоннаны құрайды. Әлемдік сазбалшық (алюминий оксиді) нарығында жеткізуші елдер арасында International Metallurgical Research Group үлесі 46,36 % Аустралияны, үлесі 20,02 % Бразилияны, үлесі 4,47 % Ирландияны, сондай-ақ: боксит қорларының көлеміне елдердің әлемдік рейтингінде 12-орынды иеленген Қазақстанды, Үндістанды, Индонезияны, Германияны, Испанияны, АҚШ-ты бөліп көрсетеді.

      Геология комитетінің деректері бойынша Қазақстанның барланған алтын кен орындарының баланстық қорлары 2,3 мың тоннадан астам алтынды құрайды, оның 75 %-ы пайдаланылуда. Расталған және өнеркәсіптік қорлардың саны бойынша Қазақстан әлемде 17-ші орында. Соңғы алты жылда Қазақстанда алтын өндіру көлемі 2016 жылғы 58,7 тоннадан 2021 жылы 77,6 тоннаға дейін өсті. World Gold Council мәліметтері бойынша әлемде алтын өндіру 2019 жылы шамамен 3581 тоннаны құрады, өндіру бойынша әлемде бірінші орынды Қытай алады, ол әлемдік өндірістің 9,3 %-ын (332 т) құрайды.

      Соңғы жылдары ГБЖ жеткіліксіз көлемі жағдайында өтелетін қорларды толтырмау, олардың санының жалпы азаюы және сапасының нашарлау үрдістері байқалды және өсуде. Алтын, қорғасын, мырыш бойынша қорларды толықтыру коэффициенті шамалы. Кен орнын анықтау сәтінен бастап игеру сатысына дейін барлау үшін талап етілетін уақытты ескере отырып, 10-15 жылдан кейін Қазақстан мыс, қорғасын және басқа да металдардың тапшылығын сезіне бастайды.

1.1.1.      Технологиялық процестің түрлері бойынша объектілер

      Кен орындарының шоғырлану жағдайларына және кен шоғырларының қуаттылығына байланысты оларды игеру ашық (карьерлер), жерасты (шахталар) немесе аралас ашық-жерасты тәсілдерімен жүзеге асырылады. Қазіргі уақытта қара және түсті металл кендерінің шамамен 70 %-ы ашық әдіспен өндіріледі. Пайдалы қазбаларды өндіру тәсілін таңдау - ашық немесе жерасты - пайдалы қазбалардың пайда болуының тау-кен-геологиялық жағдайларымен айқындалады және техникалық-экономикалық есептеулермен негізделеді. Егер кен орны қазіргі рельефтің бетіне жетсе немесе таяз болса, онда ашық игеру жүргізіледі.

      Жерасты тәсілімен 3 – 4 км тереңдікке дейінгі кен орындары игеріледі. Пайдалы қазбалардың үлкен тереңдікте шоғырлануы, жер бетінің күрделі рельефі, ерекше климаттық жағдайлар – жерасты игеру әдісін таңдауда шешуші болып табылатын негізгі факторлар. Аралас әдіс, әдетте, шөгінділердің салыстырмалы түрде аз қалыңдығымен жабылған қуатты тік терең жатқан кен орындарын игеруде қолданылады.

      КТА мәліметтері бойынша қазіргі уақытта Қазақстан кәсіпорындарында түсті металл кендерін өндірудің екі әдісі қолданылады. Түсті кен орындарын (бағалы кен орындарын қоса алғанда) негізгі өндіру ашық игеру тәсілдерімен – карьерлермен жүргізіледі. Түсті кен өндіру карьерлері нарықтық бағаның төмендеуін ескере отырып, кендердің салыстырмалы түрде төмен құнына ие болу үшін айтарлықтай өлшемдер мен өнімділікпен сипатталады. Түсті кендерді өндірудің жерасты әдісінің үлесі төмен, өйткені ол жеткілікті инвестициялық қызығушылық тудырмайды, өйткені оның құны, сирек жағдайларды қоспағанда, ашық әдіспен өндірілген кен құнынан 2 – 4 есе артық. Кейбір кен орындарында аралас өндіру әдісі қолданылады.

      "Қазақмыс корпорациясы" ЖШС-де мыс және кешенді кендерді өндіру келесідей жүзеге асырылады:

      Жезқазған ("Шығыс-Жезқазған", "Оңтүстік-Жезқазған" және "Батыс" кеніштері), Шығыс Сары-Оба және Батыс Сары-Оба ("Жыланды" кеніші), Жаманайбат ("Жомарт" кеніші), "Жезқазғантүстімет" ӨБ кеніштері; Нұрқазған ("Нұрқазған" кеніші"), Абыз ("Абыз "кеніші) "Қарағандытүстімет "ӨБ; Саяқ және Тастау ("Саяқ" кеніші), Шатыркөл ("Шатыркөл" кеніші) "Балқаштүстімет" ӨБ кен орындарында жерасты тәсілімен;

      Жезқазған ("Солтүстік Жезқазған" кеніші) "Жезқазғантүстімет" ӨБ, Құсмұрын ("Құсмұрын" кеніші), Ақбастау ("Ақбастау" кеніші) "Қарағандытүстімет" ӨБ, Қоңырат ("Қоңырат" кеніші) "Балқаштүстімет" ӨБ кен орындарында ашық тәсілмен.

      KAZ Minerals тобының құрамына: ашық үлгідегі Павлодар облысындағы Бозшакөл және Шығыс Қазақстан облысындағы Ақтоғай кеніштері, Шығыс Қазақстандағы үш жерасты кеніші-Орел, Артемьев және Ертіс кеніштері кіреді.

      "Жәйрем тау-кен байыту комбинаты" АҚ "Батыс" және "Қиыр батыс" учаскелерімен және Шығыс учаскесімен ұсынылған "Жәйрем" кен орнында барий-полиметалл және полиметалл кендерін ашық тәсілмен өндіру және байыту процестерін жүзеге асырады (кендердің терең шоғырлануын ескере отырып, өндіру жұмыстары жүргізілмеген). Жәйрем ТБК "КАЗЦИНК" ЖШС еншілес кәсіпорны болып табылады.

      "Алтай" тау-кен байыту кешені – Малеев жерасты кеніші және Риддер тау-кен байыту кешені – Риддер-Сокольный кеніші, Тишин кеніші және Долинный кеніші "КАЗЦИНК" ЖШС құрамына жерасты тәсілімен полиметалл кендерін өндіруді жүзеге асыратын дербес бөлімшелер ретінде кіреді.

      Polymetal International PLC "Бақыршық тау-кен өндіру кәсіпорны" ЖШС, "Варваринское" АҚ және "Комаровское тау-кен кәсіпорны" ЖШС кәсіпорындарымен үш кен орнында ашық әдіспен игеруде.

      "АҚ Алтыналмас" АҚ алтын кен орындарын өндіруді жүргізеді және Ақтоғай өндірістік жобасы: Пустынное және Долинное карьерлерін және Ақбақай өндірістік жобасы - Ақбақай, Бескемпір шахталарын және Карьерное карьерін қамтиды.

      "Алтынтау Көкшетау" АҚ "КАЗЦИНК" ЖШС компаниясының алтын өндіруші бөлімшесі болып табылады, онда өндіру ашық тәсілмен жүргізіледі.

      "Қазақалтын ТМК" АҚ жер қойнауын пайдалану келісімшартына сәйкес кен орындарын үш кенішпен игереді: аралас тәсілмен "Ақсу" және "Жолымбет" кеніштері және жерасты тәсілімен "Бестөбе" кеніші.

      "Алел" ҚИК" АҚ Суздаль кен орнында құрамында алтын бар кендерді жерасты тәсілімен өндіру бойынша қызметті жүзеге асырады.

      Неғұрлым терең көкжиектерге көшкен сайын тау-кен жұмыстарын өндірудің тау-кен техникалық шарттары күрт күрделене түседі, жабдықтың өнімділігі төмендейді, өндірілген кеннің өзіндік құны арта түседі.

1.1.2.      Пайдалану мерзімі бойынша объектілер

      1.1-кесте. Түсті металдар кендерінің (бағалы кендерді қоса алғанда) негізгі кен орындары және КТА деректері бойынша оларды пайдаланатын кәсіпорындардың тізбесі


Р/с №

Кәсіпорын, құрылымдық бөлімше/кен орны

Аумақтық орналасуы

Игеру тәсілі

Жобалық қуаттылығы, т/жыл

Өнім

Кен орнындағы минералдардың орташа құрамы, %, г/т

Жылдық өндіріс көлемі, т/жыл (макс.)

Пайдалану басталған жыл

Өндіру 2019 жыл


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1


"Қазақмыс корпорациясы" ЖШС



1.1

Солтүстік Жезқазған кеніші / Жезқазған және Жыланды кен орны

Ұлытау облысы

Ашық

1 024 973

Мыс-сульфидті кен

мыс - 0,97 %

1 019 900

1960

905 900

1.2

Құсмұрын кеніші / Құсмұрын

Шығыс Қазақстан облысы

Ашық

482 400

Мыс-сульфидті кен

мыс - 2,93 %

738 360

2006

738 360

1.3

Ақбастау Кеніші / Ақбастау

Шығыс Қазақстан облысы

Ашық

1 400 000

Мыс-сульфидті кен

мыс - 3,37 %, мырыш - 1,77 %, қорғасын - 0,12 %,
алтын - 0,6 г/т, күміс - 15,1 г/т.

2 299 700

2007

949 300

1.4

Қоңырат кеніші / Қоңырат

Қарағанды облысы

Ашық

1 676 880

Мыс-сульфидті кен

мыс - 0,36 %

1 735 700

1934

1 321 900

1.5

Шығыс Жезқазған кеніші / Жезқазған

Ұлытау облысы

Жерасты

5 150 878

Мыс-сульфидті кен

мыс - 0,86 %

7 085 200

1964 г –№55 шахта,
1967 г - №57 шахта,
1996 г – Анненск шахтасы

5 688 600

1.6

Оңтүстік Жезқазған кеніші / Жезқазған

Ұлытау облысы

Жерасты

5 298 323

Мыс-сульфидті кен

мыс - 0,74 %

16 604 100

1965

5 264 800

1.7

Батыс кеніші / Жезқазған

Ұлытау облысы

Жерасты

4 590 405

Мыс-сульфидті кен

мыс - 0,73 %

4 403 000

2005

4 403 000

1.8

Жыланды кеніші / Жыланды

Ұлытау облысы

Жерасты

2 000 082

Мыс-сульфидті кен

мыс - 1 %

1 690 000

1998 г – "Итауыз" шахтасы,
2008 г – Шығыс Сары-Оба шахтасы,
2008 г – Қарашошақ шахтасы,
2010 г – Қыпшақбай шахтасы

1 060 700

1.9

Жомарт кеніші / Жезқазған

Ұлытау облысы

Жерасты

3 934 700

Мыс-сульфидті кен

мыс - 1,21 %

4 287 100

2006

3 929 000

1.10

Нұрқазған Кеніші / Нұрқазған

Қарағанды облысы

Жерасты

4 060 300

Мыс-сульфидті кен

мыс - 0,96 %

4 612 400

2009

4 283 900

1.11

Абыз кеніші / Абыз

Қарағанды облысы

Жерасты

600 000

Мыс-колчеданды кен

мыс - 0,69 %

273 500

2004 г -ашық, 2012 г -жерасты

205 900

1.12

Саяқ кеніші / Саяқ "Саяқ-3, Тастау" учаскесі, "Саяқ-1" учаскесі

Қарағанды облысы

Жерасты

1 700 00

Мыс-сульфидті кен

мыс - 1,02 %

1 938 000

1998

1 772 400

1.13

Шатыркөл кеніші / Шатыркөл

Жамбыл облысы

Жерасты

650 000

Мыс-сульфидті кен

мыс - 3,59 %, молибден және уран - 0,1-0,2 %, алтын 1 г/т, күміс 20 г/т.

670 400

2000

611 500

2


KAZ Minerals



2.1

Ақтоғай карьері/

Шығыс Қазақстан облысы

Ашық

25 000 000

Мыс - оксидті және мыс-сульфидті кендер

мыс - 0,35 %


2015

25 200 000

2.2

Бозшакөл карьері/

Павлодар облысы

Ашық

30 000 000

Мыс-сульфидті кен

мыс - 0,36 %, алтын - 0,14 г/т, күміс - 1,00 г/т, молибден - 0,007 %


2016

29 500 000

3


"КАЗЦИНК" ЖШС



3.1

Жәйрем ТБК –/Жәйрем

Ұлытау облысы

Аралас

5 000 000

Барит-полиметалл кендері



1964


3.2

Алтай ТБК– Малеев кеніші/ Малеевское

Шығыс Қазақстан облысы

Жерасты

2 000 000

Полиметалл кендері

мырыш – 7,72 %, қорғасын – 1,24 %, мыс – 2,38 %, күміс – 76,97 г/т, алтын – 0,52 г/т

2 351 000

2000


3.3

Риддер ТБК- Тишин кеніші/ Тишинское

Шығыс Қазақстан облысы

Жерасты

1 400 000

Полиметалл кендері

мырыш – 6,54 %, қорғасын– 1,06 %, мыс – 0,60 %, күміс – 12,76 г/т, алтын – 0,79 г/т


1965


3.4

Риддер ТБК -Долинный кеніші/ Долинное

Шығыс Қазақстан облысы

Жерасты

300 000

Полиметалл кендері

мырыш – 5,3 %, мыс және қорғасын – 1 %.


2015


3.5

Риддер ТБК –Риддер-Сокольный/ Риддер-Сокольное кеніші

Шығыс Қазақстан облысы

Жерасты

2 600 000

Полиметалл кендері

мырыш – 1,12 %, қорғасын – 0,50 %, мыс – 0,59 %, күміс –13,84 г/т, алтын –1,67 г/т


1789


4

Polymeta lInternational PLC

4.1

"Варваринское" АҚ / Варваринское, Комаровское және Элеваторное

Қостанай облысы

Ашық

3 600 000

Алтын мыс кендері

алтын –2,8 г/т

4 667 000

2006

3 943 000

4.2

"Бақыршық тау-кен өндіру кәсіпорны" ЖШС / Бақыршық және Большевик

Шығыс Қазақстан облысы

Ашық

2 200 000

Алтын мыс кендері

алтын –5,4 г/т

2 034 200

1956

2 000 000

5

"АК Алтыналмас" АҚ

5.1

Ақбақай жобасы Ақбақай, Бескемпір шахталары және Карьерное карьері

Жамбыл облысы

Аралас

1 200 000

Құрамында алтын бар кендер

алтын –5,65 г/т

917 736

2011

806 000

5.2

Ақтоғай жобасы: Пустынное және Долинное карьерлері

Қарағанды облысы

Ашық

2 500 000

Құрамында алтын бар кендер

алтын –3,22 г/т

4 483 00

2014

4 483 00

6

"Алтынтау Көкшетау" АҚ

6.1

Васильев кен орны

Ақмола облысы

Ашық

8 000 000

Алтын мыс кендері

алтын –2,68 г/т

8 514 800

1979


7

"Казахалтын ТКМК" АҚ

7.1

Бестобе кеніші / Бестөбе

Ақмола облысы

Жерасты

420 000

Құрамында алтын бар кендер

алтын –4,36 г/т


1932

322 000

7.2

Ақсу кеніші/ Ақсу және Кварциттік таулар

Ақмола облысы

Аралас

500 000

Құрамында алтын бар кендер

алтын –карьерлік кенде 1,15 г/т, жжерасты кенінде 3,35 г/т


1932

668 000

7.3

Жолымбет кеніші/ Жолымбет

Ақмола облысы

Аралас

500 000

Құрамында алтын бар кендер

алтын –карьерлік кенде 1,60 г/т, жерасты кенінде 3,78 г/т


1932

564 000

8

"АЛЕЛ"" ҚИК" АҚ

8.1

Суздаль кен орны

Абай облысы

Жерасты

550 000

Құрамында алтын бар кендер

сульфидтер: 2—4 % кен, алтынның орташа құрамы —8 г/т

550 000

1985



1.1.3. Географиялық тиістілігі бойынша объектілер

      Түсті металл кендерін өндіру және байыту кәсіпорындарын орналастырудың маңызды факторы әдетте шикізат көзіне – кенге жақындығы болып табылады. Байыту фабрикаларын орналастыру ең алдымен шикізат көздері мен арзан электр энергиясының, сондай-ақ қолда бар өндірістік қуаттардың, инфрақұрылымның және білікті еңбек ресурстарының жанында жүзеге асырылады.

      Түсті металдар тобына мыс, мырыш, алюминий, қалайы, қорғасын, мышьяк, сурьма, сынап және т.б. кен орындары кіреді.

      Қазақстанда басқа түсті металдардың кендерін өндірумен ЭҚЖЖ мынадай кодтарымен тіркелген компаниялар айналысады (жақшада кәсіпорындардың саны көрсетілген):

      07298 – бағалы металдар мен сирек металдар кендерін өндіру (208)

      07291 – құрамында алюминий бар шикізатты өндіру және байыту (15)

      07292 – мыс кенін өндіру және байыту (60)

      07294 – никель-кобальт кендерін өндіру және байыту (5)

      07296 – қалайы кенін өндіру және байыту (1)

      07293 – қорғасын-мырыш кенін өндіру және байыту (21)

      07295 – титан-магний шикізатын (кенді) өндіру және байыту (6)

      07299 – түсті металдардың өзге де кендерін өндіру (132)




      1.3-сурет. Түсті металлургия тау-кен кәсіпорындарының саны

      Қазақстан Республикасында мыс өндіру жөніндегі негізгі шикізат базалары елдің орталық және солтүстік-шығыс бөліктерінде орналасқан.

      Қорғасын мен мырыш әдетте табиғатта бірге кездеседі және әртүрлі геологиялық және өнеркәсіптік типтегі кен орындарында күрделі қорғасын-мырыш кендерімен ұсынылған. Олар негізінен елдің шығыс, оңтүстік, орталық және батыс аймақтарында шоғырланған.

      Рудный Алтай – қорғасын, титан, магний және басқа да химиялық элементтерді өндіруге маманданған түсті металлургияның қалыптасқан ауданы. Алтайдың полиметалл кендері көп компонентті, сондықтан оларды өңдеу технологиясын тереңдету проблемасын тудырады. Қорғасын концентраттарында 50 % қорғасын және 15 % мырыш, ал мырышта 45 % мырыш және 5 % темір бар.

      Прибалхашье – 1937 жылы барланған Қоңырад кен орны негізінде дамыған мыс өнеркәсібінің маңызды ауданы. Мұнда ТМД-дағы ең ірі Балқаш мыс балқыту зауыты жұмыс істейді. Балқаш мыс зауытының шикізат базасын нығайту үшін Саяқ, Бозшакөл, Шатыркөл, Ақтоғай мыс кен орындары игерілді.

      Жезқазған ауданы – мыс өнеркәсібінің ірі орталығы, онда сапасы жағынан бірегей ТМД-ның барланған мыс қорларының едәуір бөлігі шоғырланған.

      Оңтүстік Қазақстан – полиметалл кендерін өндірудің және қорғасын балқытудың ірі ауданы.

      Қарағанды ауданы − соғыстан кейін игеріле бастаған полиметалл кендерін өндіретін салыстырмалы түрде жаңа аудан. Мұнда орналасқан Қарағайлы тау-кен байыту комбинаты Шығыс және Оңтүстік Қазақстанның металлургиялық кәсіпорындарына қорғасын, мырыш және басқа да концентраттарды жеткізеді.

      Павлодар ауданы Торғай боксит кеніштері мен ұсынылған.

      Асыл металдар күміс, алтын және платина тобының басқа металдарымен (осмий, палладий, иридий, родий) ұсынылған. Алтын мен күмісті өнеркәсіптік өндіру Солтүстік, Оңтүстік, Орталық және Солтүстік-Шығыс Қазақстанда жүргізіледі.

      "Қазақмыс корпорациясы" ЖШС – 2014 жылдың қазан айында "Қазақмыс" тобын қайта құру нәтижесінде пайда болған екі компанияның бірі. "Қазақмыс корпорациясы" ЖШС қызметінің негізгі түрлері мыс кенін өндіру және қайта өңдеу, сондай-ақ Қарағанды, Ұлытау және Жамбыл облыстарының кен орындарында алтын мен күмісті ілеспе алу болып табылады.

      KAZ Minerals Тобының Павлодар және Абай облыстарында активтері бар.

      "Ақтөбе Мыс компаниясы" ЖШС мыс және мыс-мырыш кендерін өндіруге және өңдеуге маманданған. Компанияның өндірістік объектілері Қазақстан Республикасы Ақтөбе облысының Хромтау ауданында орналасқан.

      "Казцинк" ЖШС Шығыс Қазақстан, Ақмола және Ұлытау облыстарында орналасқан кен орындарында мырыш, қорғасын, мыс және бағалы металдар өндіруді жүргізеді.

      "АК Алтыналмас" АҚ – толық геологиялық, тау-кен өндіру және алтын өңдеу циклінің компаниясы. Құрамында алтын бар кенді өндіру Қазақстанның 4 өңіріндегі 5 кен орнында жүргізіледі: Жамбыл, Қарағанды, Шығыс Қазақстан және Ақмола облыстары. Пайдалы қазбалар "Ақбақай", "Долинное", "Пустинное" байыту фабрикаларында және "Алтыналмас Technology" бағалы металдарды өндіру зауытында өңделеді.

      "Майкаинзолото" АҚ - 1932 жылы құрылған, құрамында алтыны бар колчедан-полиметалл кендерін өндіру және қайта өңдеу жөніндегі Орталық Қазақстанның жетекші кәсіпорындарының бірі. Кәсіпорын Павлодар Ертіс өңірінде орналасқан "В" және Алпыс Майқайың кен орындарының барланған қорлары негізінде табысты жұмыс істейді.

      RG Gold – Қазақстандағы алтын қоры бойынша ірі және үшінші ірі кен орындарының бірінде қызметін жүзеге асыратын қазақстандық алтын өндіруші компания. Кен орны Ақмола облысы, Бурабай ауданында орналасқан, ауданы 67,7 шаршы км.

      "ШалқияЦинк ЛТД" ақ негізгі қызметі Қызылорда облысының Жаңақорған ауданында орналасқан Шалқия кен орнында құрамында мырыш пен қорғасын бар полиметалл кенін барлау болып табылады.

      "Nova Цинк" ЖШС Қарағанды облысының Шет ауданында Қарағанды қаласынан 230 км және Балқаш қаласынан 130 км қашықтықта орналасқан. Кәсіпорын Орал тау-кен металлургиялық компаниясының металлургиялық кешеніне кіреді және Ақжал мырыш-қорғасын кен орнын игеруді жүзеге асырады.

      "Алел" ҚИК" АҚ Көкентау ауылдық округіндегі аз қоныстанған дала ауданында Семей қаласынан оңтүстік-батысқа қарай 50 км жерде орналасқан Суздаль алтын кен орнын игеруде.

1.1.4. Өндірістік қуаттар және шығарылатын өнім түрлері бойынша объектілер

      "Kazakh Invest "ҰК" АҚ және ҚР АӘК бнс деректеріне сәйкес 2021 жылы тау-кен өндіру саласында заттай мәнде төмендегі кестеде көрсетілген негізгі өнеркәсіптік өнімнің мынадай саны өндірілді.

      1.2-кесте. 2021 жылы Қазақстан Республикасында заттай мәнде ТМК-да өнеркәсіп өнімін өндіру

Р/с
№

Көрсеткіш

Көлем

1

2

3

1

Мыс кендері, мың тонна

123 554,1

2

Тазартылған өңделмеген, қоспаланбаған мыс, мың тонна

401,8

3

Мыс-мырыш кендері, мың тонна

5 903,6

4

Қорғасын-мырыш кендері, мың тонна

8 290

5

Тазартылған өңделмеген қорғасын, мың тонна

111,3

6

Өңделмеген мырыш, мың тонна

300,8

7

Марганец кендері, мың тонна

1 247,8

8

Құрамында алтыны бар кендер, мың тонна

32 563,5

9

Өңделмеген немесе жартылай өңделген алтын, тонна

114,8

10

Тазартылған алтын, тонна

64,9

11

Доре қорытпасындағы алтын, тонна

35

12

Өңделмеген немесе жартылай өңделген күміс, тонна

1 004,8

13

Тазартылған күміс, тонна

982,5

      2021 жылы Қазақстан Республикасында 123,5 млн.. тонна мыс кендері өндірілді, 2020 жылға қарағанда 2,8 %-ға артық өндірудің ең көп көлемі үш өңірге тиесілі: Шығыс Қазақстан облысында – 55,9 млн.. тонна, (өндірілген мыс кендерінің жалпы көлемінің 45,3 %), Қарағанды облысында – 36,0 млн.. тонна (29,2 %) және Павлодар облысы – 30,3 млн.. тонна (24,5 %). Ақмола облысында республикада өндірілген мыс кендерінің жалпы көлемінің 1 %-ы өндірілді - 1,28 млн.. тонна.

      2020 жылы "Қазақмыс корпорациясы" ЖШС компаниясының үлесіне Қазақстанда өндірілген мыс кенінің 24,4 % - ы тиесілі болды. 2020 жылғы жұмыс нәтижелері бойынша "Қазақмыс корпорациясы" ЖШС кен өндіру бойынша 100,76 % өндірістік жоспарды орындады. Барлығы 29 миллион 356 мың тонна кен өндірілді (2019 жылы – 30 миллион 696 мың тонна). Жыл қорытындысы бойынша өндірілген кендегі мыстың орташа мөлшері 1,0 %, жоспар бойынша 0,94 % құрады. 2020 жылы "Қазақмыс" байыту фабрикалары 31,3 миллион тонна кен өңдеді. 2020 жылы "Қазақмыс корпорациясы" ЖШС өндірілді:

      катодты мыс – 258,360 мың тонна, жоспарлы көрсеткіштердің  745  тоннаға артуы, өткен жылдың ұқсас кезеңінде –  245,924  мың тонна, 12,436 мың тоннаға ұлғайды (+5,06 %);

      құймалардағы алтын 5 950 кг, 2019 жылдың ұқсас кезеңінде 4  428  кг, 1 522 кг-ға (+34,4 %) ұлғайды;

      құймалар мен түйіршіктердегі күміс 262 184 кг, 2019 жылдың ұқсас кезеңінде - 223 469 кг, 38 714 кг (+17,32 %) ұлғайды.

      2020 жылы Шығыс өңірде KAZ Minerals үш шахтасында шамамен 2,7 млн.. тонна мыс кені өндіріліп, қайта өңделді және 47 мың тонна мыс өндірілді. Жол бойында кенді өңдеу кезінде 49,7 мың тонна мырыш, 13,5 мың унция алтын және 1 746 мың унция күміс алынды. KAZ Minerals бизнесінің негізін өсу жобалары деп аталатын мыс-молибден кендері бойынша екі ірі жоба құрайды. Бұл 2020 жылы 122 және 131 мың тонна мыс өндірілген және өндірілген Бозшакөл және Ақтоғай кен орындары. 2020 жылы мыс өндірісінің жалпы көлемі 306 мың тоннаны құрады, ілеспе өнім ретінде 196 мың унция алтын, 3,374 миллион унция күміс және концентратта 50 мың тонна мырыш өндірілді.

      Қорғасын мен мырыш өндіру "Казцинк" ЖШС, "Nova мырыш" ЖШС, "ШалқияЦинк ЛТД" АҚ, KAZ Minerals кеніштері мен карьерлерінде өндірілетін полиметалл және кешенді қорғасын-мырыш, мыс-мырыш кендерінің кен орындарын игеру кезінде жүргізіледі. 2021 жылы республика бойынша өндіру көлемі 8 290 мың тонна қорғасын-мырыш кендерін құрады, бұл өткен жылдың көрсеткіштерінен 6,3 %-ға артық. Өндірудің ең үлкен көлемі шамамен 72,8 % екі өңірге тиесілі: Шығыс Қазақстан облысы – 4 408 мың тонна, (өндірілген кендердің жалпы көлемінің 53,2 %), Қарағанды облысы – 1 628 мың тонна  (19,6  %). Мыс-мырыш кендерін өндіру Шығыс Қазақстан облысында  5  903,6 мың тоннаны, 2 600 мың тоннаны құрады.

      Еліміздегі алюминий кендерін өндірудің жалғыз орталығы Қостанай облысы болып табылады. Қостанай облысындағы Торғай боксит кен басқармасында (ТБКБ) және бокситтерді өндірумен және байытумен айналысатын саланың ірі кәсіпорны ҚБКБ – "Қазақстан алюминийі" АҚ. Бұл Қазақстанда алюминий өндіруге арналған шикізат – сазбалшық шығаратын жалғыз компания. 2021 жылы боксит өндіру көлемі 4,058 млн.. тоннаны құрады [1].

      2021 жылы Қазақстанда құрамында алтын бар кендерді өндіру 32,5 млн.. тоннаны құрады. Алтын өндіретін негізгі өңірлер орталық және Шығыс Қазақстан болып табылады. Алтынның негізгі өндірушілері: "Казцинк" ЖШС, "Алтыналмас АК" АҚ, "Қазақмыс корпорациясы" ЖШС, Kaz Minerals PLC және Polymetal International PLC. Өндіріс көлемінің шамамен 35-40 %-ы "Казцинк" ЖШС және KAZ Minerals PLC әзірлейтін колчедан кен орындарына тиесілі, онда алтын полиметалл шикізатының құрамдас бөлігі ретінде өндіріледі.




      1.4-сурет. Өңірлер мен компаниялар бөлінісінде 2020 жылы алтын өндіру көлемі


      2021 жылы Polymetal International PLC екі кен орнында "Бақыршық тау-кен өндіру кәсіпорны" ЖШС және "Варваринское" АҚ кәсіпорындары тиісінше 2,17 және 3,62 млн.. тонна құрамында алтын бар кен өндірді және жалпы 557 мың унция алтын алды.

      2020 жылы "АК Алтыналмас" АҚ компаниялар тобы (еншілес кәсіпорындарды қоса алғанда) 414 мың унциядан астам алтын немесе 14,5 млн.. тонна кен өндіру кезінде 12,9 тонна шығарды. Топқа кіретін "Қазақалтын" ТМК АҚ 2020 жылдың қорытындысы бойынша 3,934 тонна алтын өндірді, бұл өткен жылмен салыстырғанда 15,6 % - ға артық.

      Суздаль кен орнында Кен өндіру жерасты тәсілімен жүргізіледі, кен орны көліктік еңістермен, едендік стрек әдісімен ашылады. "Алел" ФИК" АҚ кенішінің өндіріс көлемі 2019 жылдың қорытындысы бойынша 75,8 мың унция тазартылған алтынды құрады.

1.2. Минералды-шикізат базасы

      Қазақстанның түсті металлургиясының артықшылығы - өзінің минералды-шикізат базасының болуы. Қазақстандық кендердің құрылымы, физикалық, химиялық және басқа сипаттамалары өндіру, байыту және металлургиялық өңдеу кезінде әр кен орны үшін жеке технологияны қажет етеді.

      1.3-кесте. Қазақстандағы түсті және бағалы кендердің қорлары*

Р/с
№

Минерал

Баланстық қорлар, мың тонна

Әлемдік рейтинг, қорлар

Кеніштегі металдың мөлшері бойынша әлемдегі орны

Әлемдік рейтинг, өндіріс

Әлемдік көлемдегі үлесі

1

2

3

4

5

6

7

1

Бокситтер

365 400

10

н/д

8

1,7 %

2

Қорғасын

17 200

5

41

11

0,7 %

3

Мырыш

39 800

5

40

8

2,5 %

4

Мыс

39 300

12

63

11

2,6 %

5

Титан

24 100

10

15

19

0,4 %

6

Вольфрам

2 100

2

25

-

-

7

Алтын

2,2

15

2

21

1,7 %

8

Күміс

53,2

4

31

10

3,6 %

9

Қалайы

69,3

10

23

-

-

      *дереккөздер: қазақстандық тау-кен-өнеркәсіп порталы (http://www.mining.kz); АҚШ геологиялық қызметі USGS 2018, "Kazakh Invest "ҰК" АҚ, 2021 жылға арналған деректер.

      Мыс

      Қазақстанда мыс кенінің орасан зор қоры бар. Қазақстан Республикасының аумағында 100-ден астам мыс кен орны барланған, олардың жартысынан астамы пайдалануда. Мыс қорымен қамтамасыз ету шамамен 30 жылға жетеді. Кендердің негізгі өнеркәсіптік түрлері – мыс құмтастары (71 %) және мыс порфирлі (24 %). Ең ірілерінің қатарына Қазақстанда өндірілетін мыс кені көлемінің шамамен 70 %-ды құрайтын Жезқазған мыс құмтас кен орны және Ақтоғай және Айдарлы мыс-порфирлі типті кен орындары жатады. Шикізаттың осы түрінің баланстық қорларының негізгі бөлігі Шығыс Қазақстан облысына-47 %, Қарағанды және Ұлытау облыстарына – 27 %, Павлодар облысына – 13 %, Алматы облысына – 6 %, Ақтөбе облысына – 4 %, Жамбыл облысына – 2 %, Қостанай облысына – 1 %, Түркістан облысына – 1 % тиесілі.

      Мырыш

      Мемлекеттік баланс бойынша 87 кен орны бойынша қорлар ескерілді. Саланың ресурстармен қамтамасыз етілуі шамамен 25 жылды құрайды. Шалқия кен орны (Қызылорда облысы, Жаңақорған ауданы) Қазақстандағы ең ірі белгілі мырыш кен орны болып табылады және әлемдегі бесінші ірі мырыш кен орны болып табылады. Қорлар 4,07 млн.. тоннаға бағаланады.

      Қорғасын

      Қазақстан қорғасынының расталған қорлары шамамен 17 млн.. тоннаға бағаланады, бұл көрсеткіш бойынша республика әлемде 5-ші орында тұр. Мемлекеттік теңгерімде 82 кен орны бойынша қорлар ескерілді. Ең көп кен орны Қарағанды облысына тиесілі – 61 %. Сондай-ақ, кен орындары Шығыс Қазақстан (21 %), Қызылорда (13 %), Алматы (3 %), Жамбыл (1 %), Павлодар (1 %) облыстарында орналасқан. Негізгі кен орындары – Риддер-Сокольное және Тишинское. Қазіргі тұтыну деңгейінде саланың ресурстармен қамтамасыз етілуі 25 жылға бағаланады.

      Алюминий

      Қазақстанда 20-дан астам боксит кен орны барланды, бұл ретте 10-ы игерілуде. Республика қорларының негізгі бөлігі (шамамен 90 %) Қостанай облысының аумағындағы Торғай боксит провинциясындағы кен орындарында шоғырланған. Онда үш боксит аймақтары ерекшеленеді: батыс, шығыс және орталық Торғай, оларда қорларының сәйкесінше 86,9 %, 5,3 % және 7,8 % қамтылған.

      Торғай боксит кеніші (ТБКБ) Шығыс Торғай тобының бокситтерін (Арқалық, Солтүстік, төменгі-Ашут, Жоғарғы-Ашут, Үштөбе кен орындары) игерді. Қазіргі уақытта барлық қорлардың өндірілуіне байланысты ТБК-дағы барлық жұмыстар тоқтатылды.

      ҚБКБ – Батыс Торғай тобының бокситтері (Белинское, Аятское, Краснооктябрьское, Увалинское және Красногорское кен орындары).

      Карьерлердің кен денелеріндегі сазбалшық бокситтерінің ең көп саны  89,0  %, ең азы 47,1 % құрайды.

      Алтын

      Қазіргі уақытта Қазақстанда еліміздің барлық өңірлерінде 199 өнеркәсіптік алтын кен орны барланды, оның ішінде 127 жергілікті кен орны,  40  кешенді,  32  бос кен орны бар. Алтынның баланстық қоры 2,2 мың тоннаны құрайды (75 % – пайдалануда, 21 % – барлауда, 3 % – лицензияланбаған), оның 85 % - ы елдің шығыс, солтүстік және орталық өңірлерінде орналасқан. Қалған 15 %-ы оңтүстік және батыс Қазақстан облыстарына бөлінген.

      Алтын өндіру саласының шикізат базасының негізін құрайтын алтын кен орындарының жетекші геологиялық-өнеркәсіптік түрлері нақты алтын кені (баланстық қорлардың 60 % және алтын өндірудің 67 %) және кешенді (тиісінше 36 % және 32 %) болып табылады. Алтын кен орындарының ішіндегі ең ірілері-Васильковское (барланған қорлар – 360 тонна алтын) және Бақыршық (277 тонна).

      Күміс

      Қазақстанның күміс қоры 100-ден астам кен орнында барланған, бұл ретте негізгі үлесі (шамамен 60 %) полиметалл (мыс-қорғасын-мырыш) кен орындарына тиесілі. Бұл кен орындарының кендеріндегі күмістің мөлшері  40- тан 100 г/т-ға дейінгі шамасында. Республиканың күміс қорының шамамен 25 %-ы мыс құмтас кен орындарында шоғырланған (Жезқазған және т.б.), мұнда күміс мөлшері 10-20 г/т құрайды.

      Қалайы

      Қалайы Қазақстан кен орындарында қорлары шектеулі сирек кездесетін және вольфрамм-молибден кендерінің ілеспе құрамдас бөлігі болып табылады. 1995 жылға дейін концентраттағы қалайы өндірісін Белогорск КБК жүзеге асырды.

      Қазіргі уақытта Қазақстанда "Tin One Mining" АҚ Солтүстік Қазақстан облысының Айыртау ауданында Орталық Азиядағы ірі Сырымбет қалайы кен орнында орналасқан "Tin One Mining" тау-кен металлургия комбинаты құрылысының жобасын әзірлейді және іске асырады, ол полиметалл болып табылады және негізгі қалайы металынан басқа, құрамында вольфрам, мыс, флюорит және одан да көп 70 түрлі минералдар. Өңірдегі қалайы кен орындары Қазақстандағы жалпы расталған қорлардың шамамен 65 %-ды құрайды. Сырымбетте олар 153 мың тоннаға бағаланады.

      Кадмий

      Кадмий полиметалл және қорғасын-мырыш кендерінің кен орындарында ілеспе компонент болып табылады. Оны шығару "КАЗЦИНК" ЖШС құрамына кіретін Өскемен қорғасын зауытында жүзеге асырылады. Бұл металл мырыш шикізатын өңдеудің жанама өнімі болып табылады. 2005 жылдан бастап ҚР АӘК БНС кадмий шығару жөніндегі деректерді ашпайды. Өндірілген кадмийдің барлық дерлік көлемі экспортталады.

      Титан

      Қазақстанда титан қоры аз 7 циркон-рутил-ильменит шөгінділері барланды. Титанның минералды-шикізат базасының негізін ильменит-циркон шөгінділері құрайды. Кен орындары негізінен Батыс Қазақстанда (Шоқаш, Ащысай, Сабындыкөл және т.б.), Шығыс Қазақстанда (Бектімір, Қараөткел) және Солтүстік Қазақстанда (Обуховское және т. б.) орналасқан. Ескерілген титанның баланстық қорлары (50 млн.. т) Бектімір, Қараөткел, Шоқаш, Обухов, Үстірт, Құмкөл, Жарсор, болжамды кен орындарында шоғырланған. Әлемде өндірілетін барлық титанның 11 %-ды "Өскемен титан-магний комбинаты" АҚ шығарады. Титан өнімдерінің 100 % жоғары дамыған елдерге экспортталады. Аэроғарыш саласындағы кәсіпорын өнімдерінің үлесі 18 % - дан асады. Бүгінгі таңда кәсіпорын губка тәрізді титанды, титан құймалары мен қорытпаларын шығарады.

      Вольфрам және молибден

      Қазақстанның вольфрам қорлары 12 кен орнында шоғырланған, олар  2  млн.. тонна деңгейінде бағаланады. Молибден қоры 30-дан астам кен орындарында шоғырланған, шамамен 1 млн. тонна деңгейінде бағаланады.

      Қазақстанда молибден өндіру республиканың орталық және солтүстік-шығыс өңірлеріндегі кешенді мыс-молибден және вольфрам - Молибден кендерінен өндіріледі.

      Қазіргі уақытта Қазақстан Республикасында Қарағанды облысындағы Жоғарғы Қайрақты және Солтүстік Қатпар кен орындарының вольфрам-молибден кендерін барлау және өндіру жөніндегі жоба іске асырылуда. Жоба операторы "Солтүстік Қатпар" ЖШС, "Тау-Кен Самұрық"ҰТК" АҚ еншілес компаниясы болып табылады. Негізгі элемент: вольфрам; ілеспе өнеркәсіптік элементтер: молибден, мыс, висмут. 2011 жылдың деректері бойынша Жоғарғы Қайрақты кен орнының вольфрам кенінің қоры 1 216,3 мың тоннаны, молибденнің қоры – 39,6 мың тоннаны құрайды.

      Indicated+Inferred санатындағы JORC стандарттары бойынша Солтүстік Катпар кен орнының ресурстар көлемі 71,4 млн.. тонна вольфрам кенін (142 мың тонна вольфрам триоксиді, 80 мың тонна мыс, 23,6 мың тонна молибден,  13,7  мың тонна бериллий кенінде) құрайды. Вольфрам триоксидінің орташа мөлшері 0,231 % құрайды.

      Солтүстік Қатпар кен орны бойынша жыл сайын 5,1 мың тонна аммоний паравольфраматын өндірумен жылына 3 млн.. тонна кен өндіру күтіледі. Жоғарғы Қайрақты бойынша бұл көрсеткіштер жылына 7 млн.. тоннаны және тиісінше  6  мың тонна аммоний паравольфраматын құрайды.

      Қазақстанда түсті металлургияның минералдық-шикізат базасын кеңейтуде жаңа ашылулар үшін айтарлықтай перспективалар бар. Қазақстанда минералдық шикізат қоры шын мәнінде үлкен, бірақ нысаналы металдың аздығына, кендердің қаттылығына, сондай-ақ аумақтық, көліктік және басқа да шектеулерге байланысты әрқашан бәсекеге қабілетті емес екенін атап өту қажет. Қазақстанда түсті және сирек металдар өндірісінің қолданыстағы технологиялары экологияның, экономиканың және минералдық шикізатты кешенді пайдаланудың қазіргі заманғы талаптарына толық сәйкес келмейді.

1.3. Саланың техникалық-экономикалық көрсеткіштері

      ТМК өндірістік көрсеткіштері

      "QazIndustry" қазақстандық индустрия және экспорт орталығы" АҚ деректері бойынша 2021 жылы металл кендерін өндіру саласындағы өндіріс көлемі 12 айда 3,3 трлн. теңгеге жетті, осыған ұқсас кезеңде бір жыл бұрынғы 2,2  трлн.. теңгеге қарсы. Қайта өңдеу сегментінде металлургия өнеркәсібі шығарылымының көлемі ақшалай баламада өткен жылы 5,7 трлн. теңгеге қарағанда 7,7 трлн. теңгені құрады (сурет 1.5).

     



      1.5-сурет. Ақшалай эквиваленттегі металлургия өнімін шығару көлемі, трлн. тг


      Металл кендерін өндіру құрылымында шығарудың 70,4 %-ы түсті металл кендерін өндірумен, 29,6 %-ы темір кенін өндірумен қамтамасыз етілген. Металлургия өнеркәсібінің құрылымында 62,2 % негізгі асыл және түсті металдар өндірісіне, 37,6 % – қара металлургияға (және тағы 0,2 % – металл құюға) тиесілі болды.

      Металл кендерін өндіру тау-кен өнеркәсібі мен карьерлерді қазу саласындағы өндірістің 18,4 %-ға және республика бойынша барлық өнеркәсіптік өндірістің 8,8 %-ға қамтамасыз етті.

      Өз кезегінде, өңдеу өнеркәсібіндегі металлургияның салмағы 45,7 %, өнеркәсіптік өндірістің жалпы көлемінде – 20,7 % құрады.

      Осылайша, Қазақстан Республикасының тау-кен металлургия кешені 2021 жылғы 12 айдың қорытындысы бойынша ел бойынша өнеркәсіптік өндірістің жиынтық көлемінің шамамен 30 %-ға немесе құндық мәнде 11 трлн.. теңгені қамтамасыз етті.

     




      1.6-сурет. 2021 жылғы қаңтар – желтоқсан айларына өңірлер бөлінісіндегі өндіріс көлемі, млрд. теңге

      Жер қойнауын пайдалануға инвестициялар

      ҚР СЖРА ҰСБ деректері бойынша жер қойнауын пайдалану коми тетінің деректеріне сілтеме жасай отырып, 2019 жылы минералды-шикізат кешенін жер қойнауын пайдалануға (КСШ, уранға инвестицияларды есепке алмағанда) 2 292,1 млрд.. теңге инвестицияланды, бұл 2018 жылғы деңгейден 22,8 %-ға жоғары.

      Металдардың әртүрлі түрлері бойынша жер қойнауын пайдалануға инвестициялар төмендегі суретте келтірілген.

     



      1.7-сурет. Металдардың әртүрлі түрлері бойынша жер қойнауын пайдалануға инвестициялар


      Жоғарыдағы суреттен қара металдармен салыстырғанда түсті және бағалы металдардың кендерін өндіруге инвестициялар басым болып табылатындығын көруге болады, мұнда инвестициялардың негізгі көлемі 60 %-дан астам бағытталған.

      Негізгі капиталға инвестициялар

      2019 жылдың қорытындысы бойынша тау-кен металлургия кешенінің негізгі капиталына салынған инвестициялар көлемі 1060 млрд. теңгені құрады, бұл 2018 жылмен салыстырғанда 31,3 %-ға артық.

      Мәселен, металл кендерін өндіруге салынған инвестициялар көлемі 629,9 млрд.. теңгені құрады, бұл 2018 жылмен салыстырғанда 35,8 %-ға артық. Бұл ретте өндіруші кәсіпорындардың меншікті қаражатынан инвестициялар үлесі 90 % - дан 98,7 % - ға дейін ұлғайды.

      Металлургия өнеркәсібіне салынған инвестициялар көлемі 309,7 млрд. теңгені құрады, бұл өткен жылдың сәйкес кезеңімен салыстырғанда 27,5 %-ға артық.

      Сондай-ақ, машиналар мен жабдықтардан басқа, дайын металл бұйымдарын өндіруге салынған инвестициялар көлемі 21,3 млрд. теңгеге жеткенін атап өткен жөн, бұл 2018 жылы 35,6 %-ға артық.

      Экспорт

      Тау-кен металлургия кешені Қазақстан Республикасының негізгі экспорттық секторларының бірі болып табылады-оның ел экспортының жалпы көлеміндегі үлесі шамамен 20 %-ды. құрайды. Жоғарыда айтылғандай, экспорт құрылымында шикізат басым, атап айтқанда өндірілген кендер мен кен концентраттары шамамен 80 % құрайды. Қазақстандық металдардың негізгі тұтынушылары Ресей, Қытай және Түркия нарықтары болып табылады.

      Еліміздің тау-кен металлургия кешенінің экспорты бойынша бастапқы деректер ҚР СЖРА ҰСБ және Мемлекеттік кірістер комитетінің, Қазақстан Республикасының сыртқы сауда жөніндегі талдау порталының және Республикалық тау-кен өндіру және тау-кен металлургия кәсіпорындарының қауымдастығының (ТМКҚ) сайтынан алынды.

      2019 жылы ТМКА өнімі экспортының құны 9 249,4 млн.. АҚШ долларын құрап, өткен жылмен салыстырғанда 3 %-ға өсті.

      2019 жылы ТМКА өнімі экспортының құны 9 249,4 млн.. АҚШ долларын құрап, өткен жылмен салыстырғанда 3 %-ға өсті.

      Жеке тауарлар бойынша айтарлықтай өсім болды. Осылайша, өңделмеген мырыш, тазартылған мыс және өңделмеген мыс қорытпалары, бағалы металдар кендері мен концентраттары, күйдірілген пиритті қоса алғанда, темір кендері мен концентраттары экспортының құндық көлемі ұлғайды. 2019 жылы ТМК өнімі экспортының үлесі Қазақстан экспортының жалпы құнының 18 % -ды құрады.

      Өндірілетін мыс концентратының негізгі мөлшері тазартылған мыс шығару үшін пайдаланылады, республикада шығарылған мыс концентратының бір бөлігі экспортталады.

      2019 жылы металлургия өнеркәсібінің экспорт құрылымында тазартылған мыс – 24,7 %, ферроқорытпалар – 19,2 %, химиялық радиоактивті элементтер және радиоактивті изотоптар – 12,1 %, түсті металдар кендері мен концентраттары – 10,0 %, бағалы металдар кендері мен концентраттары – 2,8 % басым.

      2021 жылы Қазақстанның түрлі-түсті кендер экспортынан түскен жалпы табысы 2 2,5 млрд. астам құрады, біздің елден өнімнің негізгі импорттаушылары 68,8 % үлесі бар Қытай, 26,0 % Ресей және 3,8 % көлемі бар Өзбекстан болып табылады.


     



1.4. Энергетикалық, шикізат және су ресурстарын тұтыну

      Энергетикалық ресурстарды тұтыну

      Тау-кен кәсіпорнының отынды пайдаланумен байланысты негізгі өндірістік процестері-аршу және өндіру жұмыстары.

      Тау-кен өнеркәсібіндегі энергияны едәуір тұтыну, атап айтқанда, көлік құралдарына, ГБЖ және бұрғылау, тау жыныстарын қазу, минералды шикізатты алу, ұнтақтау, ұсақтау, байыту, су төгу және желдету сияқты технологиялық процестерге тән.

      Технологиялық және экономикалық қажеттіліктер үшін ресурстардың мынадай түрлері қолданылады:

      электр энергиясы;

      жылу энергиясы (ыстық су және бу);

      қазандық-пеш отыны (тас көмір, табиғи газ);

      мотор отыны (дизель отыны және бензин);

      керосин КС-1 (бензин түріндегі реактивті отын);

      су (техникалық, шаруашылық-ауыз су);

      сығылған ауа;

      ауаны бөлу өнімдері (оттегі және азот).

      Кәсіпорында қазандық-пеш отыны ретінде мынадай ЖЭР түрлері пайдаланылады:

      тас көмір (Екібастұз және Шұбаркөл);

      табиғи газ.

      Қазандық-пеш отыны жылу және электр энергиясын өндіру үшін, сондай-ақ кәсіпорынның технологиялық қажеттіліктері үшін қолданылады.

      Кәсіпорынның құрылымдық бөлімшелерін қазандық-пеш отынымен жабдықтау үшінші тарап көздерінен жүзеге асырылады.

      Энергияны тұтыну кеннің ерекшеліктеріне және қажетті технологиялық процеске байланысты. Егер кен қатты болса, онда оны бөлу, ұнтақтау және ұнтақтау жұмсақ кенді өңдеуге қарағанда әлдеқайда көп энергияны қажет етеді.

      Ірі технологиялық қондырғылар мен өндірістердің энергетикалық тиімділігінің көрсеткіші шығарылатын өнім бірлігіне шаққандағы энергетикалық ресурстардың үлестік шығыны болып табылады. Шығарылатын өнім бірлігіне шаққандағы энергетикалық ресурстардың үлестік шығынын айқындау үшін өнім өндірудің жылдық көлемі және энергетикалық ресурстарды тұтыну қажет.

      Тау кен өндірісінде қолданылатын электр жабдықтарын мынадай топтарға бөлуге болады:

      электр энергиясын беруге және таратуға арналған құрылғылар: электр беру желілері, трансформаторлар, кабельдер;

      электр жабдықтары: Электр қозғалтқыштары, жарықтандырғыштар және қол құралдары;

      басқару, бақылау, байланыс және автоматтандыруға арналған жабдық.

      Кен өндіру және тасымалдау процесінде электр энергиясы мынадай объектілерге жұмсалады:

      электрогидравликалық жұмыс машиналары (мысалы. бұрғылау қондырғылары, қазбалардың шатыры мен қабырғаларын бекіту, бетонмен торкреттеуге арналған машиналар);

      тасымалдаушылар;

      кенді көтергіштер;

      сығылған ауа өндірісі,

      желдету.

      Сонымен қатар, тиеу және тасымалдау жабдықтары, кеніш учаскелерін жылыту отынды пайдаланады.

      Байыту процестеріндегі энергияны тұтыну, ең алдымен, өңделетін кеннің көлемімен, пайдаланылатын байыту процестерімен және оған қажетті жабдықтармен анықталады. Әдетте, ең қуатты электр қозғалтқыштары кенді ұнтақтау кезінде қолданылады, әсіресе егер кен флотация әдісімен байытылған болса.

      Сондай-ақ, кенді ұсақтау, скрининг және флотация энергияны қажет ететін кезеңдер болып табылады, бірақ жұмыста қолданылатын жеке электр қозғалтқыштары мен сорғылары қуаттылығы жағынан аз. Флотация кезінде көп энергия пайдаланылады, әсіресе егер схема күрделі болса және көптеген машиналар мен жабдықтар болса. 1.4-кестеде Қазақстан кеніштерінде энергия тұтынудың мысалдары келтірілген.

      Кеніштегі энергияны тұтыну кеннің тоннасына 12 – 25 кВтсағ құрайды, кеннің тоннасына 30 – 50 кВтсағ байыту арқылы (КТБ деректері). Қалған электр энергиясын тұтыну бір тонна кенге 2-ден 4 кВт / сағ құрайды.

      КТБ жүргізу нәтижесінде алынған Қазақстан кәсіпорындары бойынша негізгі деректер төмендегі кестеде келтірілген.

      1.4-кесте. Қазақстан кәсіпорындарында электр энергиясын тұтыну

Р/с №

Кеніш / кәсіпорын

Жалпы энергия шығыны, МВт-сағ / жыл (2020 ж.)

Кен тоннасына энергия шығыны, кВт-сағ/т (2019 - 2020ж.)


1

2

3

4

1

Ашық өндіру

1.1

"Қазақмыс корпорациясы" ЖШС СЖР

10 094,114

11,14

1.2

"Қазақмыс корпорациясы" ЖШС Құсмұрын

2 214,902

4,81

1.3

"Kaz Minerals" ЖШС Ақтоғай кеніші

207 566,534

3,24 – 10,54

1.4

"Kaz Minerals" ЖШС Бозшакөл кеніші



1.5

"Полиметал" АҚ Варваринское

25 122,038

5,38 – 59,39

1.6

"Полиметал" АҚ Бақыршық

19 197,890


1.7

"Алтынтау Көкшетау "Васильковское" АҚ

6 874,000

0,81 – 0,94

1.8

Ақсу кеніші "Қазақалтын ТМК" АҚ

393,900

0,08 – 1,21

1.9

Жолымбет кеніші "Қазақалтын ТМК" АҚ

51,130

0,13 – 0,22

2

Жерасты өндіру

2.1

"Қазақмыс корпорациясы" ЖШС ЖЖР

96 723,294

18,77

2.2

"Қазақмыс корпорациясы" ЖШС Оңтүстік

69 527,436

13,34

2.3

"Қазақмыс корпорациясы" ЖШС Батыс кеніші

83 624,287

18,49

2.4

"Қазақмыс корпорациясы" ЖШС Жыланды кеніші

12 309,788

7,28

2.5

"Қазақмыс корпорациясы" ЖШС Жомарт кеніші

65 013,703

17,00

2.6

"Қазақмыс корпорациясы" ЖШС Нұрқазған кеніші

53 342,796

12,85

2.7

"Қазақмыс корпорациясы" ЖШС Абыз кеніші

4 242,390

15,51

2.8

"Қазақмыс корпорациясы" ЖШС Саяқ кеніші

7 467,879

4,16

2.9

"Қазақмыс корпорациясы" ЖШС Шатыркөл кеніші

9 142,312

13,64

2.10

"Казцинк" ЖШС Малеев кеніші

16 773,590

7,13 – 8,51

2.11

"Казцинк" ЖШС Риддер-Сокольный кеніші

12 323,0


2.12

"Қазақалтын ТМК" АҚ Бестөбе кеніші

12 055,600

34,90 – 51,61

2.13

Ақсу кеніші "Қазақалтын ТМК" АҚ

10 567,900

39,43 – 60,44

2.14

"Қазақалтын ТМК" АҚ Жолымбет кеніші

6 542,700

26,07 – 50,33

2.15

"ФИК Алел" АҚ

104 648,085

-

3

Аралас өндіру

3.1

"Казцинк" ЖШС Үшқатын кеніші

6 670,460

5,56 – 8,34

3.2

Ақбақай кеніші "АҚ Алтыналмас" АҚ

21 590,595

23,53 – 33,55

4

Байыту

4.1

"Қазақмыс корпорациясы" ЖШС Жезқазған № 1,2,3 ҚҚ

661 972,259

31,41

4.2

"Қазақмыс корпорациясы" ЖШС Нұрқазған ҚҚ

92 838,367

26,48

4.3

"Қазақмыс корпорациясы" ЖШС Қарағайлы ҚҚ

86 402,210

57,75

4.4

"Қазақмыс корпорациясы" ЖШС Балқаш ҚҚ

209 587,638

38,83

4.5

"Kaz Minerals" ЖШС Ақтоғай ҚҚ

710 281,000

1 291,56 – 2 379,01

4.6

"KAZ Minerals" ЖШС Бозшакөл ҚҚ

88 309,722

191,32 – 414,60

4.7

"Kaz Minerals" ЖШС Бозшакөл зауыты

143 106,304

1 633,91 – 1 991,24

4.8

"Казцинк" ЖШС ЖГОК

17 568,200

14,64 – 21,96

4.9

"Казцинк" ЖШС Алтай КБК ОФ

138 638,230

303,02 – 397,78

4.10

"Казцинк" ЖШС Риддер КБК ҚҚ

268 850,000

1 058,46 – 1 669,88

4.11

"Полиметал" АҚ Варварин ҚҚ

129 895,749

26 899,10 – 55 558,49

4.12

"Полиметал" АҚ Бақыршы ҚҚ

77 192,600

4 853,97 – 14 904,92

4.13

"Алтыналмас АК" АҚ Ақбақай ҚҚ

20 906,542

8 711,06 – 14 428,26

4.14

"Алтынтау Көкшетау" АҚ ЗИФ

431 334,900

30 192,84 – 36 292,38

4.15

"Қазақалтын ТМК" АҚ Бестөбе ҚҚ

12 571,920

8 688,27 – 8 916,26

4.16

Ақсу ҚҚ "ТМК Қазақалтын" АҚ

25 051,670

26 259,61 – 27 712,02


      Электр энергиясын тұтынудың көп бөлігі әртүрлі қондырғылардың электр жетегіне түсетіндіктен, электр қозғалтқыштарын таңдағанда күрделі шығындарды, қуат пен тиімділікті ескеру қажет. Қуатты қозғалтқыштар қажет және олар қарқынды пайдаланылатын тау-кен өндірісінде энергетикалық тиімді жоғары сапалы қозғалтқышты таңдау маңызды. Тиімді қозғалтқыштың жоғары бағасы 1-2 жыл ішінде энергия шығындарын үнемдеу арқылы өтеледі [3].

      Су тұтыну

      Пайдалы қазбаларды өндіру және өңдеу кезінде суды тұтыну әдетте тұрмыстық және коммуналдық қажеттіліктермен, өндірістік және техникалық қажеттіліктермен, сондай-ақ өрт сөндірумен байланысты. Ол үшін сумен жабдықтау жүйелері қолданылады, олардың құрамына су қабылдау қондырғылары, сорғы станциялары, суды тазарту және дайындау станциялары, магистральдық немесе таратушы құбырлар немесе арналар, резервуарлар мен су мұнаралары, сондай-ақ қосалқы құрылыстар: зертханалар, қоймалар және т. б.

      Су тұтыну түрлеріне сәйкес сумен жабдықтау жүйелері шаруашылық-ауыз су, техникалық (өндірістік) және өртке қарсы болып бөлінеді. Олар бөлек немесе біріктірілген болуы мүмкін, сумен қамтамасыз ету тәсілі бойынша - өздігінен ағатын, механикалық және аймақтық, ал оны пайдалану әдісі бойынша - тікелей, айналмалы, қайта пайдалану.

      Тікелей сарқындық жүйелерде барлық алынатын су технологиялық немесе басқа процестерге бір рет қатысады, содан кейін ол тазалауға және төгуге жіберіледі. Айналым жүйелерінде суды табиғи су объектілеріне ағызбай бірнеше рет пайдалану көзделеді, бірақ пайдаланудың әрбір циклі қажет болған жағдайда тазартуды (кондиционерлеуді) көздеуге тиіс. Қайтарымсыз шығындардың орнын толтыру үшін айналымдағы сумен жабдықтау жүйелерін тұрақты немесе мезгіл-мезгіл тамақтандыру жүргізіледі. Суды қайта-қайта пайдалану бірнеше технологиялық процестерді, содан кейін суды тазартуды және ағызуды қамтамасыз етеді.

      Қажетті судың көп бөлігі әдетте әртүрлі технологиялық процестерде айналым арқылы толтырылады, бірақ жұмыс істеу үшін жеткілікті таза таза су қажет. Су айналымының мүмкіндіктері белгілі бір технологиялық процеске, соның ішінде онда қолданылатын химиялық реагенттерге байланысты. Тұщы су әдетте жақын маңдағы көлден немесе өзеннен алынады. Кейбір жағдайларда Карьер суы таза су ретінде немесе өңдеусіз немесе өңдеуден кейін қолданылуы мүмкін (мысалы. суды Тұндыру және ағарту, металдарды тұндыру). Көптеген байыту зауыттарында суға деген қажеттілікті Карьер суын қайта өңдеу және пайдалану арқылы толығымен дерлік қамтамасыз етуге болады. Жобалар бойынша байыту фабрикалары техникалық судың 100 % айналымымен жұмыс істейді. Қоюландырғыштардың ағызылуы және қалдық қоймасынан тазартылған су қайтарылуға жатады. Қалдық қоймасындағы булану шығындары жазғы кезеңде 10 % құрайды. Екінші жағынан, кәсіпорыннан тыс жерде үлкен көлемдегі таза суды алу мүмкін емес. Шахтада пайдаланылатын шаруашылық-ауыз су әдетте шарт бойынша сыртқы жеткізушіден бөлек сатып алынады. Кейбір процестерде (мысалы, сүзгі маталарын жуу, компрессорларды салқындату) кәсіпорында тазартылған суды өзінің тазартқыш құрылғыларымен (мысалы, құм сүзгілерімен) қолдануға болады.

      Тау-кен кәсіпорындарының су тұтынуын жетілдірудің негізгі бағыттары-өзендерден, көлдерден және қалалық су құбырларынан ауыз су сапасын тұтынуды азайту, сондай-ақ шаруашылық-тұрмыстық және техникалық қажеттіліктер үшін шахта және карьер суларын пайдалануды кеңейту.

      Қосалқы өндірістік материалдарды тұтыну

      Тау-кен өндірісі үшін энергия мен су ресурстарынан басқа жарылғыш материалдар химиялық заттар, тау-кен қазбаларын бекітуге арналған материалдар (металл арка бекіткіші, якорь бекіткішінің әртүрлі түрлері, металл тор, қоспаның торкреті), құбырлар, әртүрлі типтегі және дене мақсатындағы Ұңғымаларды бұрғылау үшін қолданылатын бұрғылау құралы, қосалқы бөлшектер сияқты әртүрлі қосалқы өндіріс материалдары қажет. негізгі және қосалқы жабдықтар, тегістеу денелері, сүзгі маталары, полимерлі және композициялық материалдар және т. б.

1.5. Негізгі экологиялық проблемалар

      1.5.1 Ашық және жерасты игеру және өндіру, байыту кезіндегі негізгі экологиялық проблемалар

      Тау-кен жұмыстарының қоршаған ортаға әсері геологиялық ерекшеліктерге, кен орнының мөлшеріне, формасына және пайдалы компоненттің концентрациясына, орналасқан жердің табиғи-климаттық ерекшеліктеріне, сондай-ақ қолданылатын өндіру және байыту әдістеріне, таңдалған техникалық және технологиялық шешімдерге, табиғатты қорғау шараларына және т.б. байланысты.

      Тау-кен қызметі қоршаған ортаның барлық компоненттеріне әсер етеді: жер қойнауы, жер, топырақ, жерүсті және жерасты сулары, атмосфералық ауа, өсімдіктер мен жануарлар әлемі.

      Түсті металдар кендерін өндіру және байыту жөніндегі кәсіпорындардың негізгі экологиялық аспектілері атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарындылары, кеніш және шахта суларының, қалдықтардың түзілуі, жерді пайдалану болып табылады.


      а

б


     


      1.9-сурет. а -карьердің және б - жерасты кенішінің (шахтаның) қоршаған ортамен өзара іс-қимыл схемасы



      1.5-кесте. Қызметтің әртүрлі кезеңдеріндегі тау-кен кәсіпорнының қоршаған ортаға әсері

Р/с №

Әсер ету

Ашық өндіру

Жерасты өндіру

Байыту

Өндіру және байыту қалдықтарын орналастыру

Геологиялық барлау жұмыстары

Топырақтың құнарлы қабатын алып тастау және сақтау

Аршу жұмыстары

Бұрғылау және жару жұмыстары

Өндіру жұмыстары

Тасымалдау

Ашу

Дайындық

Өндіру жұмыстары

Кенді ұсақтау
 

Магниттік және электрлік бөлу; флотация

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

Қоршаған ортаның компоненттеріне әсер

1.1

Атмосфералық ауаға шығарындылар

1.1.1

Қатты (тозаң )

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼


▼

▼

1.1.2

Газ тәрізділер

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼




▼

1.2

Сарқынды сулардың төгінділері

1.2.1

Шахта және карьер


▼


▼


▼

▼

▼





1.2.2

Байыту процестерінен










▼



1.3

Қалдықтардың түзілуі

1.3.1

Аршылған және сыйымды жыныстар

▼

▼

▼



▼







1.3.2

Байыту қалдықтары










▼



1.3.3

Физикалық әсер ету факторлары (шу және діріл)

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

▼

1.4

Табиғи ортаның жоғалуы

1.4.1

Жер ресурстары және жер жамылғысы

▼

▼

▼

▼


▼





▼

▼

1.4.2

Ландшафт

▼

▼

▼

▼

▼

▼





▼

▼

1.4.3

Флора және фауна

▼

▼

▼

▼

▼

▼





▼

▼


           

1.5.2. Геологиялық барлау жұмыстарын жүргізу кезіндегі әсер

      Кен орнының аумағындағы ГБЖ әсерінің негізгі түрлері ландшафттың механикалық бұзылуы және қоршаған орта элементтерінің техногендік көздермен ластануы болып табылады. ГБЖ қоршаған ортаға аз әсер етеді, бұл қоршаған ортаға теріс әсер ететін жұмыстардың қысқа мерзімділігі мен орналасуына байланысты.

      ГБЖ кезеңінің негізгі эмиссиялары:      

      қатты ластағыш заттар (тозаң ) шығарындылары-жолдарды және басқа да коммуникацияларды салу, тау-кен бұрғылау жұмыстарын жүргізу, тау-кен массасын сынамалық өндіру, тиеу және тасымалдау кезінде, сондай-ақ техниканы пайдалану кезінде;

      газ тәрізді заттардың шығарындылары (пайдаланылған газдар) – техниканы пайдалану;

      су объектілеріне ластанған сарқынды суларды ағызу – барлау тау-кен қазбаларын құрғату кезінде, жерасты суларына, жерүсті су ағындары мен су айдындарына гидродинамикалық және гидрохимиялық әсер ету;

      тау-кен-бұрғылау жұмыстарын жүргізу және сынамалық өндіру кезінде аршылған және сыйатын жыныстардың қалдықтарын қалыптастыру және орналастыру;

      шу, діріл – жолдар мен басқа да коммуникацияларды салу, БЖЖ жүргізу, тау-кен массасын тиеу, техниканы пайдалану кезінде.

      ландшафт пен геологиялық массивтің тұтастығын бұзу, жер жамылғысының ластануы – тау-кен бұрғылау жұмыстарын жүргізу кезінде, геологиялық барлау партияларының қалған базаларынан және бұрғылау жұмыстарының жұмыс алаңдарынан.

1.5.2.1. Атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарындылары

      Пайдалы қазбаларды өндіру кезінде атмосфералық ауаға шығарындылар жарылыс жұмыстарынан, тау жыныстарын қазу мен экскавациялаудан, кенді ұсақтаудан, тасымалдау мен тиеу-түсіру жұмыстарынан, ұсақ ұнтақтау мен байытудан, концентратты кептіруден, жылумен жабдықтаудан, көлік пен өндірістік машиналардан, сондай-ақ қалдықтар мен сыйымды жыныстарды төгуден түседі. Ең маңызды шығарындылар - жарылғыш газдар (CO2, N2, CO, NOx), пайдаланылған газдар (СО2, СО, көмірсутектер, NOx, SO2, жұқа тозаң ), өндірістік газдар (соның ішінде биологиялық шаймалаудан, био-шаймалау ерітінділерін өңдеуден, қысыммен концентратты тотықтырудан: H2S, C2S, SO2, CO2, ЅО және кептіру: SO2), тоқтатылған заттар мен минералды тозаң . Тозаңның шығарындылары (қалқыма бөлшектер) әртүрлі қызмет түрлері кезінде пайда болады, мысалы, кен өндіру, тасымалдау, тиеу, ұсақтау, ұнтақтау, кептіру, негізгі жыныстарды төгу, концентрат пен байыту қалдықтарын сақтау. Тозаң құрамы бойынша ұсақ ұнтақталған кенге және оның негізгі жынысына сәйкес келеді, сондықтан құрамында зиянды металдар болуы мүмкін. Тозаң ның қауіптілігі кеннің минералды құрамына және ұнтақтау қабілетіне байланысты. Кейбір минералдар, әсіресе талшықты минералдар, мысалы, асбест, тозаң басқан кезде өздігінен зиянды болуы мүмкін.


     


      1.10-сурет. Тау-кен жұмыстарын жүргізу кезінде атмосфераның ластануының негізгі көздері мен түрлері


      Кенді өндіру және тасымалдау

      Кен өндіру және тасымалдау кезінде кен орнын өңдеу әдісіне қарамастан тозаң , пайдаланылған газдар мен жарылғыш газдар шығарындылары түзіледі. Кенді жүк көлігімен тасымалдау кезінде тозаң мен пайдаланылған газдардың әдеттегі шығарындылары ашық және жерасты өндіру әдісімен де пайда болады, әсіресе кен қоймалау үшін жер бетіне шығарылған кезде. Тозаң кендерден, жол беттерінен, дөңгелектерден және жүк платформаларынан ауаға шығарылады.

      Қоршаған ортаның ластануы зиянды газдар мен тозаң ды Тозаң -газ бұлтынан және жарылған тау массасынан газдарды шығару арқылы жүреді. Кен өндіру үшін пайдаланылатын жарылғыш заттар (мысалы, ЭЖЗ, АСДТ) жарылыс кезінде су буына, оксидке және көмірқышқыл газы, және азот оксидтері. Сонымен қатар, жарылғыш газдарда көміртегі тотығы мен азот оксидтері сияқты зиянды газдар аз болады. Жарылыс кезінде түтін де пайда болады. Бұл газдардың көлемі жарылғыш заттың килограммына 0,7-1 м3 газды құрайды.

      Жарылыс кезінде пайда болған ыстық газ өзімен бірге атмосфераға тау жыныстарының тозаң ын алады. Бұл жағдайда атмосфераға көтерілетін тозаң ның көлемі заряд пен жарылатын материалға байланысты. Тау жыныстарының материалы негізінен шахтаға жақын жерде тұнбаға түседі, бірақ жұқа тозаң шахтадан алыс қашықтыққа тасымалдануы мүмкін. Мысалы, графит тозаң ы үлкен аумаққа таралады және ластану қабілетіне байланысты аз мөлшерде де оңай көрінеді.

      Кенді және аршылған жыныстарды тасымалдау кәсіпорындардың аумағында тасымалданатын тау массалары түсетін жабыны жоқ жолдар арқылы жүзеге асырылады. Минералды материал ауыр көлік дөңгелектерінің астында ұсақ тозаң ға айналады, содан кейін жол бетінде тозаң қабаты жиі пайда болады. Тозаң мен пайдаланылған газдардың көліктік шығарындыларының көлемі аралық тиеу-түсіру кезінде, сондай-ақ кеніштен байыту цехына дейінгі қашықтық ұлғайған сайын өседі.

      Кенді өндірудің жерасты әдісімен атмосфераға кеніштің желдету жүйесінің ауасымен түсетін шығарындылар еңбекті қорғау ережелерімен шектеледі, сондықтан шығарындылар деңгейі әдетте төмен. Шахтадағы ауаның ылғалдылығы атмосфераға шығатын ауамен тозаң ның таралуын азайтуға көмектеседі. Ашық әдіспен тозаң мен пайдаланылған газдар шығарындылары жерасты әдісіне қарағанда, ең алдымен көлік қозғалысына байланысты айтарлықтай көп.

      Кен дайындау (ұсақтау, елеу)

      Ұсақтау және елеу кезінде шығатын шығарындылар көбінесе жабдықтың орналасуына байланысты. Үй - жайда немесе жерасты қазбаларында орналастырылған ұсақтау және елеу блогының шығарындылары әдетте қоршаған ортаға үлкен жүктеме әкелмейді. Машиналар тау массасын ұнтақтағыштың тиеу тесігіне айналдырады, әдетте ашық кеңістікте, сондықтан тазалау үшін тозаң шығарындыларын толығымен жинау мүмкін емес. Толығымен немесе ішінара ашық ауада орналасқан блоктан, әдетте, үй ішінде орналасқан жабдыққа қарағанда көбірек тозаң шығарындылары пайда болады. Тозаң шығарындыларының көлемі мен құрамы ауа-райына, кен түріне, қолданылатын технологияға байланысты. Ұнтақтау сатысында ұсақталғаннан және елеуден кейін атмосфераға көп мөлшерде шығарындылар түспейді, өйткені ұнтақтау әдетте жабық блокта, сулы ортада – қойыртпада жүзеге асырылады.

      Байыту

      Байыту процесінде газ және тозаң шығарындылары пайда болуы мүмкін, мысалы, концентратты кептіру, флотореагенттер мен химиялық реагенттерді дайындау және пайдалану немесе байыту процесінің өзі. Жылытуды қажет ететін технологиялық процестерде газ шығарындылары бөлінеді, олардың құрамында пайдаланылған газдар және технологияға байланысты азот оксидтері, көмірқышқыл газы, күкірт диоксиді және тоқтатылған заттар бар. Байыту процесінде пайда болған газдар, мысалы, күкіртті сутегі (H2S) сияқты жағымсыз иіске ие болуы мүмкін.

      Концентратты дәстүрлі мазутпен қыздырылған кептіру барабанында кептіру атмосфералық шығарындылардың көзі болып табылады. Кептіру барабанының газ шығарындылары кәдімгі түтін шығарындыларынан басқа, әдетте тозаң мен күкірт диоксиді бар. Кеніш аумағында байыту реактивтерін дайындау атмосфераға газ шығарындыларын тудыруы мүмкін. Мысалы, сөндірілмеген әк өндірісінде көмірқышқыл газының шығарындылары пайда болады, ал сөндірілген әк өндірісінде жылу мен су буы бөлінеді.

      Тұндыру және флотация процестерінде, сондай-ақ сүзгілерді жуу кезінде химиялық реагенттерді қолдану күкірт газы мен азот диоксиді сияқты газ шығарындыларын тудыруы мүмкін. Күкірт диоксиді (тотықсыздану) қолданылатын тұндыру процестерінде, сондай-ақ концентрацияланған күкірт қышқылы сульфидті минералдармен (әсіресе магниттік колчеданмен) әрекеттесетін флотация процестерінде күкіртсутек оңай бөлінеді. Сондай-ақ, үйінді бактериялық шаймалау кезінде атмосфераға көмірқышқыл газы мен күкіртсутек бөлінуі мүмкін. Күкіртті сутегі улы, жанғыш газ.

      Сынап шығарындыларын анықтайтын негізгі факторлар әртүрлі шикізаттардағы, әсіресе Кендегі/концентраттағы және әктегі сынаптың бастапқы концентрациясы және Қолданылатын кен/концентрат мөлшері болып табылады. Кенді байыту кезінде сынаптың едәуір бөлігі одан әрі орналастырылатын қалдықтарда қалады деп болжанады [4].

      Тау-кен массасын (аршыма тау жыныстары немесе концентратты) қоймалау және тасымалдау

      Тау-кен массасын қоймалау, тиеу және тасымалдау кезінде отынды карьерлік көлікпен жағу кезінде бөлінетін көлік құралдарының тозаң ы мен пайдаланылған газдарынан шығарындылар түзіледі.

      Тау-кен массасын шамадан тыс тиеу орындары (конвейерден конвейерге шамадан тыс тиеу, автосамосвалдарды үйіндіге немесе бункерге түсіру, вагондарды бункерге немесе экскаватордың шұңқырына түсіру және т.б.) тозаң шығарудың қарқынды көздері болып табылады. Сонымен қатар, роторлы кешендердің, ұсақтау және қайта тиеу пункттерінің жұмысы, тау жыныстарын игеру, автомобиль көлігінің қозғалысы және бульдозер үйіндісі пайда болған кезде технологиялық процестің барлық операциялары белсенді тозаң шығарумен бірге жүреді.

      Тау-кен массасын немесе дайын концентратты ашық кеңістікте қоймалау әдетте тозаңды тудырады, жауын-шашын тозаң ы жерүсті және жерасты су объектілеріне түсуі мүмкін. Тозаң шығарындылары аршылған жыныстардың үйінділері мен жиналатын дайын өнімнің қатарларының бетінен немесе жерге оянатын құрғақ материалды тиеу кезінде бөлінуі мүмкін. Қойма кезіндегі тозаң шығарындыларының көлемі ауа-райына, сондай-ақ қолданылатын технологияларға байланысты. Концентраттың жеткілікті ылғалдылығы сақталса және оның құрамында абсолютті құрғақ материалдың ең аз мөлшері болса, үйінділер мен үйінділердің бетінен тозаң азаяды. Егер концентрат жабық қоймаларда сақталса, онда шығарындылар тиеу және тасымалдау кезінде көлік құралдарының пайдаланылған газдарымен шектеледі.

      КТА нәтижесінде алынған ластағыш заттардың үлестік көрсеткіштері туралы ақпарат ішінара болып табылады және түсті металдар кендерін өндіру және байыту кезінде атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарындылары бойынша толық көріністі көрсетпейді, өйткені тіркелген 57 өнеркәсіптік кәсіпорынның ішінен КТА тек 3 кәсіпорында жүргізілді.

1.5.2.2. Ластағыш заттардың су объектілеріне төгінділері

      Тау-кен кәсіпорнының өмірлік циклі кезінде су ортасына әсер етудің негізгі факторы суспензияланған бөлшектермен және еріген химиялық заттармен ластанған жерүсті және шахта суларының төгілуі болып табылады, сонымен қатар, жерасты жағдайында дренаждық шахталармен карьерлерді құрғату кезінде дренажды жерасты сулары ластанады, ал шахта суын айдау кезінде радиусы ондаған шақырымға жететін депрессиялық шұңқырлар пайда болады. Су қоймаларына жүктеме көздері байыту процестері, сондай-ақ тау жыныстары мен кен үйінділерінен және қалдық қоймаларынан табиғи ағын болуы мүмкін. Сонымен қатар, су объектілері тозаң мен, сондай-ақ су жинау бетінен жерүсті ағынымен ластануы мүмкін. Төменде кен өндіру және байыту процестерінен су объектілеріне жүктеме толығырақ сипатталған.

      Кен өндіру кезіндегі әсер

      Кеніштен (кеніштен, шахтадан) жерасты сулары және қазбаларды құрғақ күйде ұстау үшін сол жерге енетін жерүсті ағындары жер бетіне шығарылады. Суды айдау қажеттілігі өңделетін кен орнының геологиялық және гидрогеологиялық ерекшеліктеріне байланысты. Айдалатын Судың химиялық құрамына кендер мен негізгі жыныстардың заттық құрамы және пайдалы қазбаларды алу (өндіру) үшін қолданылатын жарылғыш заттар әсер етеді.

      Кенді өндіру кезінде оның түріне байланысты ауыр металдар, жартылай металдар және сульфаттар суға ене алады. Мысалы, сульфидті кендерді өндіру кезінде айдалатын сулар, әдетте, сульфидті минералдардың тотығуына байланысты қышқыл және құрамында металл бар.

      Тау-кен қазбаларынан айдалатын судың құрамында суспензияланған заттар мен сульфидті минералдардың металдар мен сульфаттардың тотығу реакцияларында бөлінетін жарылғыш заттардың қалдықтары болуы мүмкін. Жарылғыш заттар әдетте аммоний нитраты негізінде жасалады, сондықтан олар кеніш суларына нитраттар мен аммоний иондарына түсіп, су объектілерінің эвтрофиясын тудыруы мүмкін. Жарылғыш заттардың құрамында су ағзаларына улы органикалық қосылыстар (мысалы, минералды майлар) болуы мүмкін.

      Кен өндіру кезінде жарылмаған жарылғыш зат кенмен байыту цехына немесе бос жыныспен үйінділерге түседі. Жарылғыш заттың құрамындағы аммиак селитрасы байыту кезінде, тұндырғыш тоғандардың немесе қалдық қоймалардың суында ериді және су қоймаларының нитрат және аммиак азотымен ластануын тудырады.

      Қар еріген немесе жаңбыр жауған кезде карьерлердің, шахталар мен фабрикалардың жер бұрмаларында орналасқан тау жыныстарының үйінділері мен дайын өнімнің ашық қоймалары жерүсті және жерасты (негізінен жерасты) суларының ластану көздеріне айналады. Үйіндіге түсіп, оның бүйір беттерінен ағып жатқан атмосфералық су тау жыныстарының эрозиясына байланысты ластанады, ал тау жыныстары арқылы сүзу кезінде ол азды-көпті минералданады.

      Жерасты қазбаларында өздігінен жүретін жабдықтарды, ал ашық тау-кен қазбаларында ІЖҚ бар қуатты көлік және технологиялық жабдықтарды қолдануды кеңейту шахта және карьер суларының мұнай өнімдерімен ластануының артуына әкелді. Кенді өндіру кезінде су объектілері мен топырақ жағдайының сапалық нашарлауы Технологиялық жабдықта пайдаланылатын майлардың және оларды сақтау орындарынан химиялық реагенттердің ағып кетуінің салдары болуы мүмкін. Сондай-ақ, кеніш суларында тау-кен жабдықтарынан ЖЖМ едәуір концентрациясы болуы мүмкін. Өндірістік қызмет кезеңінде мұнай өнімдерінің су қоймаларына ағуы тау-кен техникасының гидравликалық және отын жүйелерінің зақымдалуына байланысты мүмкін болады. Мұнай өнімдері немесе кенмен араласып, байыту цехына түседі немесе қазбалардан айдалатын шахта суына енеді.

      Карьерден (шахтадан, шахтадан) айдалатын су резервуарға (су жинағыштарға) жиналады, содан кейін ластану дәрежесіне қарай оны одан әрі тазарту және қоршаған ортаға шығару үшін тұндырғыштарға немесе жинақтаушы тоғандарға жіберіледі. Ластанған шахта және карьер суларының жерүсті су объектілеріне төгілуінің одан әрі әсері су ағынының гидрологиялық және температуралық режимінің өзгеруінен, химиялық құрамынан, су биоәртүрлілігіне, сондай-ақ су объектісін одан әрі пайдалану мүмкіндіктеріне теріс әсер ететін бұлттылық пен түбінің лайлануының жоғарылауынан көрінеді.

      Кендерді байыту кезіндегі әсер

      Байыту кезінде ластағыш заттар кеннің өзінен немесе байытуда қолданылатын реагенттерден су объектілеріне ене алады. Байыту процесінде кен механикалық түрде ұсақ минералды фракцияларға дейін ұнтақталады. Кен дайындау процесінде минералды кристалдардың беттері зақымдалады, Минералдардың химиялық тепе-теңдігі өзгереді, содан кейін олардың бетінен, мысалы, металдар мен күкірт технологиялық процеске шығарылуы мүмкін.

      Флотациялық реагенттерден жинағыштар, көбіктендіргіштер, қоршаған ортаны реттегіштер және флокулянттар су объектілерінің айтарлықтай ластануын тудырмайды, өйткені реагенттердің көп бөлігі концентратқа дұрыс дозада бекітіледі. Артық дозалану артық реагенттің целлюлозаға және одан әрі қалдық қоймаға түсуіне әкелуі мүмкін, онда бөлік ыдырайды немесе айналмалы сумен технологиялық процеске енеді. Жинаушылар тобына жататын ксантогенаттар су объектілерінің айтарлықтай ластануын тудырмай, сулы ерітінділерде оңай ыдырайды (реагенттердің қалдықтары: Na және/немесе K). Сондай-ақ, активатор реагенттерінің көп бөлігі концентрат бетіне бекітіледі және олардың аз ғана бөлігі технологиялық судың айналымында қалдықтарымен айналады.

      Төменде су ресурстарына әсер етудің негізгі аспектілері келтірілген.

      Қышқыл шахта суларының дренажы және шаймалау өнімдерімен ластануы (тотыққан мыс кендерін күкірт қышқылымен шаймалау және Алтынды цианидтермен шаймалау кезінде). Тау жыныстары (карьерлер мен жерасты қазбаларының қабырғалары, қалдықтар, бос жыныстардың үйінділері, үйінділерден үйінділерді шаймалау және шаймалау материалдары) оттегі мен суға ұшыраған кезде темір сульфидтері минералдарының көп мөлшері (әсіресе пирит) және бейтараптандырғыштардың жеткіліксіз мөлшері болған кезде қышқыл түзілуі мүмкін. Өз кезегінде қышқыл өндірілген тау жыныстарынан металдарды және басқа ластағыш заттарды шайып немесе ерітіп, жоғары қышқылды, сульфаты жоғары және металдармен қаныққан ерітінділер түзеді (соның ішінде кадмий, мыс, қорғасын, мырыш, мышьяк және т .б.) [5].

      Топырақ пен тау-кен қызметінің қалдықтарын жерүсті суларына шаю. Көптеген тау-кен жобалары үшін топырақ пен тау жыныстарының эрозияға ұшырау мүмкіндігі маңызды мәселе болып табылады, нәтижесінде жерүсті суларының сапасы нашарлайды. Сондықтан эрозияға қарсы күрес шахтаны пайдалану басталғаннан бастап қалпына келтіру аяқталғанға дейін жүргізілуі керек. Эрозия жақын маңдағы су айдындарында, әсіресе қатты нөсер кезінде және белсенді қар еріген кезде жауын-шашынның (және кез келген ілеспе химиялық ластанудың) айтарлықтай шөгуіне әкелуі мүмкін. Тау-кен жұмыстары учаскелеріндегі эрозия/шөгінділердің негізгі көздеріне карьерлер, үймелі сілтісіздендіру учаскелері, бос және аршылған жыныстардың үйінділері, қалдық шаруашылығы, кірме және тасымалдау жолдары, кен үйінділері, техникаға қызмет көрсету орындары, ГБЖ учаскелері, сондай-ақ рекультивация сатысындағы учаскелер кіруі мүмкін. Сондай-ақ, бұзылған жерлерден алынған материалдар (тау-кен жұмыстарынан, бос жыныстардың үйінділерінен, ластанған топырақтан және т.б.) тұнбамен бірге химиялық ластағыш заттарды, негізінен ауыр металдарды тасымалдай алады.

      Кеніштің төгілуінің әсері. Кеніш суларын тау-кен жұмыстарынан шығару және ағызу қоршаған ортаға әсердің жиынтығы болып табылады. Сулы горизонт жерасты тау-кен қазбаларынан немесе Карьер түбінен жоғары болған кезде, тау-кен қазбаларында су жиналады. Бұл жағдайда тау-кен қазбаларынан суды сорып алу керек. Тау-кен байыту кешендерін жобалау кезінде жалпы кеніш-фабриканың су балансын есептеген жөн, бұл ретте тұндырғыш тоғандағы кеніш сулары мен қалдық қоймасынан тазартылған суды біріктірген жөн. Осылайша, табиғи көздерден су алу алынып тасталады және концентрат пен қалдықты сусыздандыру кезінде судың жоғалуы толтырылады. Сонымен қатар, суды шахтаны (карьерді) қоршап тұрған ұңғымалардан сорып алуға болады, бұл сулы горизонтта депрессиялық шұңқыр жасайды, осылайша судың қазбаларға енуін азайтады. Кеніш жұмыс істеп тұрған кезде, кеніш сулары үнемі сорылып, кен өндіруді қамтамасыз етуі керек. Алайда, кен өндіру аяқталған кезде, кеніш суларын айдау жиі тоқтайды, бұл жарықтарда, шахталарда, көлденең қазбаларда, карьерлерде судың жиналуына және қоршаған ортаға бақылаусыз түсуіне әкелуі мүмкін. Кейбір аудандарда жерасты суларының сарқылуы және жерүсті сулары мен жақын маңдағы сулы-батпақты жерлерге әсер етуі үлкен проблема болуы мүмкін.

      Жерасты сулары деңгейінің төмендеуі нәтижесінде әсер ету түрлері жерүсті суларының азаюын немесе толық сарқылуын қамтуы мүмкін; олардың сапасының төмендеуі және сумен байланысты шаруашылық қызметтің бұзылуы; тіршілік ету ортасының деградациясы (жағалау аймақтары, бұлақтар мен сулы-батпақты жерлер ғана емес, сонымен қатар жерасты суларының деңгейі аймақтан төмен болған жағдайда биіктіктерде бұталар терең тамырларға әсер етуі мүмкін); үй құдықтарындағы судың азаюы немесе толық жоғалуы; жерасты суларын айдау (ағызу) орнынан төмен қарай жерүсті суларына қайта айдауға байланысты судың саны мен сапасына қатысты проблемалар.

      Егер су ағызу жүргізілсе, көктемнен сорылған су тиісті тазартудан кейін жерүсті суларына жағымсыз әсерді азайту үшін пайдаланылуы мүмкін. Алайда, дренаж тоқтаған кезде, депрессиялық шұңқырлар ондаған жылдар бойы қалпына келтіріліп, жерүсті ағынының көлемін үнемі төмендетіп отыруы мүмкін.

      Сулы-батпақты жерлерді құру үшін сорылған суды пайдалануға негізделген ластану деңгейін төмендету жөніндегі шаралар тек су төгетін кезеңде ғана жүзеге асырылуы мүмкін [6].

1.5.2.3. Өндіріс қалдықтарының түзілуі және оларды басқару

      Металл кенін өндірудегі әдеттегі қалдықтар – бұл кен өндіру кезінде бөлінетін тау жыныстары, байыту процесінде түзілген қалдықтар және құрылыс кезеңінде алынатын топырақтың беткі қабаты (әсіресе кен орнын игерудің ашық әдісімен).

      Сонымен қатар, өндірістік процестерде қалдықтарға тең тұнба немесе тұнба пайда болуы мүмкін, мысалы, еріту процесінің қалдық материалы немесе химиялық тұндыру реакциялары (мысалы, гипс пен металл гидроксидтерінің қоспасынан тұратын тұнба) немесе кеніш суларының тоқтатылған бөлшектерін тұндыру түрінде (мысалы, қазбалардан айдалатын суларды ағарту кезінде).

      Жанас жыныстар

      Жанас жыныстары кен өндіруді қамтамасыз ету үшін ашық және жерасты тәсілдерімен алынады және жойылады. Жерасты тау-кен жұмыстарында, әдетте, жанас жыныстарының үлесі ашық тау жыныстарына қарағанда аз болады, мұнда алынатын аршылған және жанас жыныстарының көлемі өндірілген кен көлемінен бірнеше есе көп болуы мүмкін. Кен орны жерасты әдісімен игерілгенде, әдетте, негізгі тау жынысы қалау қоспаларында өндірілген кеңістікті толтыру үшін, құлау шұңқырлары мен шұңқырларды толтыру үшін дереу пайдаланылады немесе өндірілген кеңістіктерді төсеу қажеттілігі болмаған кезде кеніш салу кезеңінде жер бетіне қойылады.

      Негізгі жыныстарды пайдалану мүмкіндігі олардың геотехникалық ерекшеліктеріне және қоршаған ортаға жарамдылығына байланысты. Үздік сапалы тау жыныстары құрылыс материалы ретінде шахтадан тыс сатуға жарамды болуы мүмкін.

      Кеніш аумағында уақытша немесе тұрақты сақтауға орналастырылған бос жыныстардың үйінділері минералды тозаң шығарындыларын және су объектілерінің ластануын тудыруы мүмкін. Бос жыныс ірі кесек материал түрінде жиналады, сондықтан қатты тозаң болмайды. Ірі кесектердің арасында ұсақ ұнтақталған минералды материал болуы мүмкін, ол тозаң ды оңай тудырады. Минералды материалдың ықтимал ауа-райының бұзылуы, пышақтың бетін көгалдандыруды қамтамасыз ететін қарашірік қабатының болмауы, пышақтың үлкен биіктігі жел эрозиясы мен оның әсерінен болатын тозаң жүктемесінің қаупін арттырады.

      Бос жыныстардан шығарындылардың сипаты негізінен материалдың минералогиялық және химиялық құрамына байланысты. Егер бос жыныстың үйіндісінде сульфидті минералдар болса және қышқыл түзуші болса, онда үйіндіден қышқыл және құрамында металдар бар ағындар жерүсті және жерасты су көздерін ластауы мүмкін. Қалдық қоймаларынан жуылатын судың құрамында жақын маңдағы су қоймаларының азотпен ластануын тудыратын жарылғыш заттар да бар.

      Байыту қалдықтары

      Түсті металл кендерін байыту процесінде пайда болған қалдықтар немесе үйінді қалдықтары ұсақ ұнтақталған кен минералдары мен негізгі жыныстардан, сондай-ақ байыту реагенттерінің қалдықтарынан тұрады. Қалдықтар қойыртпақ түрінде тұрақты сақтауға қойылады, онда қатты материал бассейннің түбіне түседі, ал тазартылған су өңдеуге, техникалық су айналымына беріледі. Қалдық қоймасын пайдалану жобасы бойынша жағажайларды қалдықтармен жуу кезінде бөгет қалдық қоймасының сыйымдылығын арттыру үшін үнемі тас жыныстарымен ұлғайтылады.

      Қалдықтарды қолдану олардың физикалық қасиеттерін (мысалы, ұсақ түйіршіктілік, беріктік) және химиялық қасиеттерін (мысалы, сульфидті қалдықтар: қышқылдық потенциал, экологиялық зиянды металдар) шектейді. Тұрақты сақтауға орналастырылған қалдықтардың көлемін жерасты шахтасының бос жерлерін толтыру үшін фракцияларды немесе "құрғақ қалдықты сақтау" әдістерін қолдану арқылы азайтуға болады. Жерасты қуыстарын төсеу үшін сусыздандырылған қалдықтарды пайдалану көптеген шахталардағы өндірістік қызмет тұрғысынан маңызды. Паста бетбелгісінің жаңа технологиясы жерасты шахтасының бос жерлерін толтыру үшін барлық дерлік қалдықтарды пайдалануға мүмкіндік береді. Бұл жағдайда қалдықтар шоғырланып, олардан дайындалған кеңістікке құйылатын паста тәрізді материал дайындалады [3].

      Қалдық қоймасы тозаң шығарындыларын, су объектілерінің ластануын тудыруы мүмкін және кейде жағымсыз иіс таратады. Қалдық қоймасына қойыртпақ түрінде келетін байыту қалдықтары ұсақ түйіршікті болып табылады және құрғаған кезде қатты тозаң ды тудыруы мүмкін. Тозаңдануға қалдық қоймасының үлкен ауданы және жер деңгейінен жоғары орналасуы да ықпал етеді. Байыту фабрикасы жұмыс істеп тұрған кезде қалдықтарды қалдық қоймасының айналасына орналастыру олардың кебуіне жол бермейді. Қойыртпаны қалдық қоймасының бүйірінен беру кезінде ұсақ түйіршікті қалдық бөлшектері тоғанның ортасына қарай жылжиды, ал үлкендері түсіру орнына жақын қалады. Тозаң дану жаз мезгілінде, әсіресе құрғақ және желді ауа-райында, қоршау бөгеттерінің құрғақ бүйірлерінен, сондай-ақ үйінді бөгетімен және тұндырғыш тоған суының ойығымен шектелген учаскелерден болуы мүмкін. Тұндырғыш тоғанда пайда болатын химиялық және биологиялық реакциялар кезінде иіс (мысалы, флотореагенттер) сирек пайда болуы мүмкін.

      Ластағыш заттар қалдық қоймаларынан инфильтрация нәтижесінде жерасты су объектілеріне түседі. Қалдық қоймасының сарқынды суларының химиялық құрамы кен орнының құрамына, қолданылатын технология мен байыту реагенттеріне, сондай-ақ қалдықтарды орналастыру әдісіне және қалдық қоймасының құрылымына байланысты.

      Қалдық қоймасындағы су көлемі су төгетін құдық арқылы тоғаннан суды шығару арқылы реттеледі. Су әдетте тұндырғышқа түседі, ол жарықтандырылғаннан кейін қайтадан технологиялық процеске оралады. Бөгет құйылған Пионер бөгетінен тұрады, қалдықтарды жуған кезде бөгеттің ішкі периметрі бойынша гидротехникалық құрылыстың тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін бөгет пен тұндырғыш тоған суының ойығы арасында кең құрғақ жолақ (жағажай деп аталады) пайда болады. Кәдімгі сарқынды суларды ағызудан басқа, инфильтрат бөгет арқылы ағып кетуі мүмкін (1.11-сурет).

     



      1.11-сурет. Тығыз негізі жоқ қалдық қоймасының бөгет аймағындағы су ағындары


      Инфильтрат әдетте айналма каналға жиналады, егер оның сапасы су қоймасына төгуге жарамсыз болса, оны қайтадан қалдық қоймасына беруге болады. Егер тоғанның негізі су өткізгіш топырақтан жасалған болса, тоғанның түбінен жерасты суларына инфильтрация да мүмкін. Әдетте, қалдық қоймасының құрылыс кезеңінде топырақтың қасиеттері зерттеледі, қажет болған жағдайда негіз жасанды сүзгіге қарсы материалдармен тығыздалады (мысалы, полимерлі пленка жабыны, бентонит және т.б.).

      Алынатын жер массалары

      Тау-кен кәсіпорны қызметінің бастапқы кезеңінде, әсіресе ашық карьерді салу кезінде кен кен орнының беті жердің беткі қабатынан тазартылады. Бұл жер массалары жақын жерде жиналады және мүмкіндігінше шахтаның жер жұмыстарында қолданылады. Сақталған өсімдік қабатын кеніш жабылғаннан кейін учаскені қалпына келтіру үшін қолдануға болады. Бұл жағдайда біз топырақты ұзақ уақыт сақтау туралы айтып отырмыз. Егер бұл топырақ геотехникалық ерекшеліктеріне немесе экологиялық қолайсыздығына байланысты құрылыс кезінде немесе кеніш жабылғаннан кейін жер қазу жұмыстарында қолдануға жарамсыз болса, онда ол тұрақты сақтауға арналған учаскеде орналастырылады. Алынатын жер массаларының көлемі мен құрамы жерүсті топырақтарының даму ауқымына, қалыңдығына және құрылымына байланысты.

      Жауын-шашын мен шламдар

      Кеніштің қызметінде байыту процесінде немесе суды өңдеу кезінде әртүрлі жауын-шашын немесе шламдар пайда болуы мүмкін. Байыту кезінде шөгінділер шаймалау процесінің артық ерітінділерін немесе шаю суларын химиялық өңдеу арқылы түзіледі.

      Кеніш суларын өңдеу кезінде жауын-шашын да, шламдар да (шламдар) пайда болуы мүмкін. Минералды гидроксид тұнбасы суды химиялық өңдеу кезінде пайда болады, мысалы, бейтараптандыру немесе тұндыру. Гидроксид тұнбасы қалдық қоймасында темірі бар судың аэрациясы нәтижесінде де түзіледі. Тұнбаның құрамы Судың химиялық құрамына және пайдаланылған реагенттерге байланысты.

      Суды өңдеу кезінде шлам (тұнба) түзіледі, оның ішінде кеніш және технологиялық Судан суспензияланған заттарды алып тастау кезінде. Суспензиялар Судан әдетте ағартқыш бассейнде тұндыру, тұндыру немесе тұндыру арқылы шығарылады. Жерасты қазу кезінде жарықтандырғыштар жерастындағы тазарту кеңістігінде де, жер бетінде де болуы мүмкін. Ашық өндіру әдісімен бассейндер жер бетіндегі карьерге жақын орналасқан. Технологиялық суды тазарту көбінесе қалдық қоймасының аумағында оны өндірістік циклге қайтарғанға дейін жүзеге асырылады. Тазартқыш бассейндердің түбінде ұсақ ұнтақталған кен минералдары мен еленген материалдан тұратын шлам (тұнба) жиналады және құрамында жарылғыш заттардың (шахта және карьер суларының тұнбалары) немесе байыту реагенттерінің (технологиялық сулардың тұнбалары) қалдықтары болуы мүмкін. Тұнба мен тұнба кеніш аумағында немесе ол үшін арнайы құрылған полигондарда немесе кеніштің басқа қалдықтарымен бірге тұрақты сақтауға орналастырылады. Тұрақты орналасуға қойылатын талаптар тұнба мен тұнбаның құрамына байланысты. Тұнба мен тұнбаның құрамы мен орналасуына байланысты тозаң шығарындылары және кеніштің су айдындарына түсетін ағындары олармен байланысты болуы мүмкін.

      Басқа да қалдықтар

      Жоғарыда аталған тау-кен және байыту өндірісінің қалдықтарынан басқа, тау-кен байыту кәсіпорындарында:

      металл скрап (жұмсалған тегістеу шарлары немесе шыбықтар)

      флотореагенттер ыдысының қалдықтары

      картон және қағаз қалдықтары;

      пайдаланылған майлар мен мұнай өнімдері;

      металл сынықтары;

      электр және электрондық аспаптардың қалдықтары;

      резеңке және пластик қалдықтары;

      проблемалық қалдықтар;

      кәріз ағындары;

      басқалар.

      Қалдықтар сұрыпталады және қайта өңдеуге немесе сақтау орындарына жіберіледі. Полигондарға шығарылатын қалдықтардың көлемі ең аз болуы тиіс.

1.5.2.4. Шу және діріл

      Тау-кен өнеркәсібі кәсіпорындарында жерасты және ашық пайдалы қазбаларды өндіру технологиясының ерекшеліктеріне байланысты өндірістік ортаның әртүрлі қолайсыз факторлары (тозаң , шу, діріл, қолайсыз микроклимат және т.б.) бір уақытта жұмыс істейді, олардың ауырлығы көбінесе кәсіпорындардағы нақты климатогеографиялық және тау-кен геологиялық жағдайларына байланысты.

      Тау-кен кәсіпорындарының қызметінде шу мен дірілдің негізгі көздері жарылыс жұмыстары, бұрғылау жұмыстары, тау-кен массасын тиеу және тасымалдау процестері, көлік қозғалтқыштарынан шыққан шу, конвейер және теміржол көлігі, желдеткіш қондырғылар, ұсақтау, ұсақтауға байланысты тым үлкен тас блоктардың бөлінуі болып табылады.сұрыптау, ұнтақтау. Жұмыс істейтін экскаваторлардың, бульдозерлердің, жарылыс жұмыстарының, көліктің, кенді ұсақтаудың және ұнтақтаудың, сондай-ақ материалды үйінділерге жинаудың жиынтық әсері жабайы табиғат пен жақын маңдағы тұрғындарға айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Байыту зауыттарында шу мен діріл ұнтақтау және ұнтақтау цехтарында, сондай-ақ үрлегіштер бөлімінде кен дайындаумен байланысты. Ұсақтаудан бастап өндірістік цикл процестері негізінен жабық бөлмелерде өтеді. Бұл ретте шудың қоршаған ортаға әсері жобалау шешімдерінің көмегімен шектелуі мүмкін. Кейбір жағдайларда байыту цехының және қосалқы операциялардың шу көздері (үрлегіштер және т.б.).) олардың тар жолақтығына байланысты маңызды болуы мүмкін.

      Діріл тау-кен жұмыстарында қолданылатын әртүрлі техниканың жұмысымен байланысты, бірақ жарылыс оның негізгі көзі болып саналады. Діріл ауқымды тау-кен кәсіпорындарының жанындағы инфрақұрылымның, ғимараттардың, адам тұрғын үйінің тұрақтылығына әсер етеді. Жарылыс кезінде дірілден басқа ауаның ауытқуы байқалады, ол ішінара адамның есту жиілігінің диапазонында, ал ішінара одан төмен. Жарылыс кезінде пайда болатын бұл төмен жиілікті ауа тербелісі атмосфералық қысым толқыны деп аталады. Толқын күшіне әсер ететін факторлар жарылысқа байланысты өзгереді, бұл атмосфералық қысымның толқын Күшін бағалауды қиындатады. Атмосфералық қысым толқынының қоршаған ортаға таралуына және оның зақымдану қаупіне ауа-райы, рельеф, кедергілер және толқын бағыты әсер етеді. Атмосфералық қысым толқынының пайда болуының басқа себептері атмосфералық қысым импульстары мен жердің тербелісі болып табылады. Жарылыс ауада немесе беттік зарядта болған кезде атмосфералық қысым толқыны үлкен болады.

1.5.2.5. Жер ресурстары мен жер жамылғысына әсер

      Тау-кен жұмыстары әдетте қоршаған ландшафтты өзгертеді, өйткені олар бұрын қол тигізбеген борпылдақ материалдарды ашады.

      Шахталардың төгілуінен химиялық ластанған топырақтар, егер бұл материалдар үйінділер салу, сәндік антропогендік ландшафт жасау немесе топырақ қоспалары ретінде пайдаланылса, тікелей және тікелей қауіп төндіруі мүмкін [5].

      Флотациялық байыту фабрикаларының үйінді қалдықтарын жинау кезінде қалдық қоймаларына арналған үлкен жер учаскелері тартылады. Қалдықтардың көлемі концентрат шығымдылығының 2-3 % шегере отырып, өндірілген кен көлеміне тең. Қалдық шаруашылығы гидротехникалық құрылым болып табылады, оған қалдық қоймасы, тоған тұндырғыш, қоршау бөгеттерімен қоршалған апаттық тоған, сондай-ақ қалдықтар мен суды айдауға арналған сорғы станцияларының кешені кіреді. Өндірілген кен көлемі жыл сайын өсіп келеді. Жер ресурстары мен жер жамылғысы үшін негізгі қауіп гектар жер учаскелерін су басатын бөгеттің немесе құбырдың жарылуы болуы мүмкін.

1.5.3. Флора мен фаунаға әсері

      Тау-кен жұмыстары өсімдіктер мен топырақтың ЖҚҚ жою, фаунаны жылжыту, ластағыш заттардың шығарындылары және шу әсерінен қоршаған ортаға және онымен байланысты биотиптерге әсер етеді. Экспозицияның кейбір түрлері қысқа мерзімді болып табылады және тау бөгетінің аумағымен шектеледі; басқалары ұзақ мерзімді әсер етуі мүмкін.

      Қарастырылып отырған аумақтардағы жануарлар әлеміне әсер ету адамдардың болуына, техниканың жұмысына және көлік қозғалысына байланысты алаңдаушылық факторында тіршілік ету ортасы ретінде жерді бөлу алаңын алып тастаудан көрінеді.

      Жер бетіндегі тау-кен жұмыстары су мекендейтін жерлердің деградациясына әкелуі мүмкін, ал әсер кәсіпорынның едәуір аймағында сезіледі.

1.5.4. Жою және рекультивациялау кезіндегі әсер

      Өндіруші кәсіпорынның жабылуы және қалпына келтіру жұмыстары кеннің экономикалық тиімді қорлары таусылғанда немесе тау-кен жұмыстары біржола тоқтаған кезде өзекті болады. Тау-кен өндіру кәсіпорнының өндірістік қызметінің салдарын қалпына келтіру және жою мақсаты әртүрлі өндірістік объектілерден улы ластағыш заттардың бөлінуін болдырмау мақсатында жер учаскесін бастапқы күйіне барынша ұқсас күйге қайтару болуға тиіс.

      Жою және рекультивациялық жұмыстарды орындау кезінде, өндірістік қызмет сияқты, атмосфералық ауаның қатты (тозаң ) және газ тәрізді (пайдаланылған газдар) заттармен ластануы, ғимараттар мен құрылыстарды бөлшектеуден қалдықтардың пайда болуы және орналастырылуы, ластанған жерүсті ағынының пайда болуы және шахта суларының су объектілеріне төгілуі, физикалық әсер ету факторлары болуы мүмкін.

      Жою жұмыстарын тиісінше орындау ластанған ағындардың пайда болуына, бөгеттердің тұтастығын бұзуға жол бермейді.

      Тау-кен өндіру кәсіпорны қызметінің салдарын жою және қалпына келтіру жөніндегі жұмыстар тарату жоспарын жасау жөніндегі нұсқаулықтың талаптарына сәйкес жүргізілуге тиіс (Қазақстан Республикасы Инвестициялар және даму министрінің 2018 жылғы 24 мамырдағы № 386 бұйрығы) және зерттеу нәтижелерін қабылдау және жер қойнауын пайдалану жөніндегі операциялардың салдарларын жою жөніндегі жұмыстардың қағидалары.

2. Ең үздік қолжетімді техникаларды анықтау әдіснамасы

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолдану саласы үшін ЕҚТ-ны айқындау рәсімін Қағидаларға сәйкес "Халықаралық жасыл технологиялар және инвестициялық жобалар орталығы" КЕАҚ атынан ЕҚТ бюросы (бұдан әрі – Орталық) және "Түсті металл кендерін (асыл металдарды қоса алғанда) өндіру және байыту" ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу мәселелері жөніндегі техникалық жұмыс тобы ұйымдастырды.

      Осы рәсім шеңберінде ЕҚТ-ны айқындаудың халықаралық практикасы мен тәсілдері, оның ішінде ЕҚТ-ны айқындау және ЕҚТ негізінде экологиялық рұқсаттар алу шарттарын орындау үшін экологиялық тиімділік деңгейлерін белгілеу жөніндегі нұсқаулыққа негізделген тәсілдер ескерілді [7].

2.1. ЕҚТ детерминациясы, таңдау қағидаттары

      ЕҚТ-ны анықтау Экология кодексінің талаптарына сәйкес қағидаттар мен өлшемдерге, сондай-ақ "Түсті металл кендерін (асыл металдарды қоса алғанда) өндіру және байыту" ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу мәселелері жөніндегі техникалық жұмыс тобының іс-қимылдарының реттілігін сақтауға негізделеді:

      1.      Эмиссиялардың маркерлік ластағыш заттарын ескере отырып, сала үшін

      негізгі экологиялық проблемаларды айқындау.

      Түсті металдар кендерін өндірудің, байытудың әрбір технологиялық процесі үшін маркерлік заттардың тізбесі айқындалған (неғұрлым егжей-тегжейлі ақпарат осы ЕҚТ анықтамалығының 6-бөлімінде келтірілген).

      Маркерлік заттар тізбесін айқындау әдісі негізінен ЕҚТ бойынша осы анықтамалықты қолданылу саласында жүргізілген кәсіпорындардың КТА барысында алынған жобалық, технологиялық құжаттаманы және мәліметтерді зерделеуге негізделді.

      Ластанудың негізгі көздерінің эмиссияларында болатын ластағыш заттардың тізбесінен әрбір технологиялық процесс үшін мынадай сипаттамаларға сәйкес болған жағдайда маркерлік заттардың тізбесі жеке айқындалды:

      зат қарастырылып отырған технологиялық процеске тән (жобалау және технологиялық құжаттамада негізделген заттар);

      зат қоршаған ортаға және (немесе) халықтың денсаулығына айтарлықтай әсер етеді, оның ішінде жоғары уыттылығы, дәлелденген канцерогендік, мутагендік, тератогендік қасиеттері, кумулятивтік әсері, сондай-ақ тұрақты органикалық ластағыш заттарға жататын заттар бар;

      2.      Саланың экологиялық проблемаларын кешенді шешуге бағытталған

      техник-кандидаттарды айқындау және сипаттау.

      Техник-кандидаттардың тізбесін қалыптастыру кезінде Қазақстан Республикасында бар (КТА нәтижесінде анықталған) және ЕҚТ саласындағы халықаралық құжаттардың ішінен ЕҚТ бойынша осы анықтамалықты қолданылу саласының экологиялық проблемаларын кешенді шешуге бағытталған технологиялар, тәсілдер, әдістер, процестер, практикалар, тәсілдер мен шешімдер қаралды, нәтижесінде 5-бөлімде ұсынылған техник-кандидаттардың тізбесі.

      Әрбір техник-кандидат үшін техник-кандидаттардың техникалық қолданылуына қатысты технологиялық сипаттама мен пайымдаулар; техник-кандидатты Ендірудің экологиялық көрсеткіштері мен әлеуетті пайдасы; экономикалық көрсеткіштер, әлеуетті кросс-медиа (ортааралық) әсерлер мен триггерлер келтірілген.

      3.      Техникалық қолдану, экологиялық нәтижелілік және экономикалық тиімділік көрсеткіштеріне сәйкес техник-кандидаттарды талдау және салыстыру.

      ЕҚТ ретінде қаралатын техник-кандидаттарға қатысты мынадай ретпен бағалау жүргізілді:

      1.      Технологиялық қолдану параметрлері бойынша үміткер техниканы бағалау;

      2.      Үміткер техниканы экологиялық тиімділік параметрлері бойынша бағалау.

      Мынадай көрсеткіштерге қатысты сандық мәнмен (өлшем бірлігі немесе % қысқарту/ұлғайту) көрсетілген техник-кандидаттарды Ендірудің экологиялық әсеріне талдау жүргізілді:

      атмосфералық ауа: шығарындылардың алдын алу және (немесе) азайту;

      су тұтыну: жалпы су тұтынуды азайту;

      сарқынды сулар: төгінділердің алдын алу және (немесе) азайту;

      топырақ, жер қойнауы, жерасты сулары: табиғи ортаның компоненттеріне әсерін болдырмау және (немесе) азайту;

      қалдықтар: өндірістік қалдықтардың пайда болуын/жиналуын болдырмау және (немесе) азайту және/немесе оларды қайта пайдалану, қалдықтарды қалпына келтіру және қалдықтарды энергетикалық кәдеге жарату;

      шикізатты тұтыну: тұтыну деңгейін төмендету, баламалы материалдармен және (немесе) өндіріс және тұтыну қалдықтарымен алмастыру;

      энергия тұтыну: энергетикалық және отын ресурстарын тұтыну деңгейін төмендету; баламалы энергия көздерін пайдалану; заттарды регенерациялау және қайта өңдеу және жылуды қалпына келтіру мүмкіндігі; электр және жылу энергиясын тұтынуды өз қажеттіліктеріне азайту;

      шу, діріл, электромагниттік және жылу әсерлері: физикалық әсер ету деңгейінің төмендеуі;

      Кросс-медиа эффектілерінің болмауы немесе болуы да ескерілді.

      Кандидат техникасының жоғарыда аталған көрсеткіштердің әрқайсысына сәйкестігі немесе сәйкес келмеуі КТА нәтижесінде алынған мәліметтерге негізделді;

      3.      Кандидат техниканы экономикалық тиімділік параметрлері бойынша бағалау.

      Кандидат-техниканың экономикалық тиімділігін бағалау міндетті емес, алайда техникалық жұмыс тобы мүшелерінің көпшілігінің шешімі бойынша техникалық жұмыс тобының мүшелері-өнеркәсіптік кәсіпорындардың өкілдері ендірілген және жақсы жұмыс істейтін өнеркәсіптік қондырғыларда/зауыттарда пайдаланылатын кейбір техникаларға қатысты ЕҚТ экономикалық бағалауды жүргізді.

      Өнеркәсіптік енгізу фактісі КТА нәтижесінде анықталған мәліметтерді талдау нәтижесінде анықталды.

      4. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштерді анықтау.

      ЕҚТ қолдануға байланысты эмиссиялар деңгейлерін және өзге де технологиялық көрсеткіштерді айқындау көп жағдайда өндірістік процестің соңғы сатысында теріс антропогендік әсерді төмендетуді және ластануды бақылауды қамтамасыз ететін техникаларға қатысты қолданылған.

2.2. Техникаларды ЕҚТ-ға жатқызу өлшемшарттары

      Экология кодексінің 113-бабының 3-тармағына сәйкес ЕҚТ мынадай өлшемшарттардың үйлесімі негізінде айқындалады:

      1) аз қалдықты технологияны пайдалану;

      2) қауіптілігі неғұрлым аз заттарды пайдалану;

      3) технологиялық процесте түзілетін және пайдаланылатын заттардың, сондай-ақ қалдықтардың қолданылуға келетіндей шамада қалпына келтірілуі мен рециклингіне ықпал ету;

      4) өнеркәсіптік деңгейде табысты сыналған процестердің, құрылғылардың және операциялық әдістердің салыстырмалылығы;

      5) ғылыми білімдегі технологиялық серпілістер мен өзгерістер;

      6) қоршаған ортаға тиісті эмиссиялардың табиғаты, ықпалы мен көлемі;

      7) жаңа және жұмыс істеп тұрған объектілер үшін пайдалануға берілу күні;

      8) ЕҚТ ендіруге қажетті мерзімдердің ұзақтығы;

      9) процестерде пайдаланылатын шикізат пен ресурстардың (суды қоса алғанда) тұтынылу деңгейі мен қасиеттері және энергия тиімділігі;

      10) қоршаған ортаға эмиссиялардың жағымсыз әсері мен қоршаған орта үшін тәуекелдерді болғызбау немесе олардың жалпы деңгейін барынша қысқарту қажеттігі;

      11) аварияларды болғызбау және қоршаған ортаға жағымсыз салдарларды барынша азайту қажеттігі;

      12) халықаралық ұйымдар жариялаған ақпарат;

      13) Қазақстан Республикасында немесе одан тыс жерлерде екі және одан да көп объектілерде өнеркәсіптік ендіру.

2.3. ЕҚТ-ны ендірудің экономикалық аспектілері

2.3.1 ЕҚТ-ны экономикалық бағалау тәсілдері

      ЕҚТ, әдетте, бүкіл әлемде кеңінен танымал, ал экономикалық бағалау ЕҚТ енгізу мүмкіндігі немесе одан бас тарту туралы шешім қабылдаудың қосымша критерийі болып табылады. Егер сәтті өнеркәсіптік пайдалану нәтижелерінің нақты дәлелдері/мысалдары болса, ЕҚТ қолайлы болып саналады. Мәселен, ЕО елдері ЕҚТ анықтау кезінде өнеркәсіптік пайдалануға шыққан және табиғатты қорғау тиімділігі іс жүзінде расталған технологияларды ғана ескереді.

      ЕҚТ әрдайым экономикалық нәтиже бере бермейтінін және олардың қолданылуы белгілі бір технологиялық процестерді, қондырғыларды/агрегаттарды/жабдықтарды, реагенттер мен компоненттердің құнын, шығындар мен пайда арақатынасын, капитал құнын, ЕҚТ енгізу мерзімдерін және басқа да көптеген факторларды пайдаланудың инвестициялық негізділігімен анықталатынын түсіну керек. ЕҚТ жалпы экономикалық тиімділігі нақты кәсіпорынның қаржылық-экономикалық жағдайымен анықталады және кәсіпорынның жоспарлы-экономикалық қаржылық қызметтері ЕҚТ орындалуы үшін дербес техникалық-экономикалық негіздеме жүргізеді.

      Әлемдік тәжірибеде жалпы қабылданған тәсілдерге сәйкес ЕҚТ енгізу тиімділігін экономикалық бағалау әртүрлі тәсілдермен жүзеге асырылуы мүмкін:

      шығындардың инвестициялық негізділігі бойынша;

      шығындар мен пайданы талдау бойынша;

      кәсіпорынның бірқатар негізгі көрсеткіштеріне шығындарға қатысты: айналым, операциялық пайда, қосылған құн және т. б. (тиісті қаржылық мәліметтер болған кезде);

      қол жеткізілген экологиялық нәтижеге және т б шығындар бойынша.

      Экономикалық бағалау әдістерінің әрқайсысы кәсіпорынның қаржылық-экономикалық қызметінің әртүрлі аспектілері бойынша қоршаған ортаны қорғау жөніндегі іс-шараларды іске асыру нәтижесін көрсетеді және ЕҚТ бойынша шешім қабылдау көзі бола алады. Объектінің операторы салалық және өндірістік ерекшеліктерді, бағалау әдісін немесе олардың үйлесімін ескере отырып, ол үшін ең қолайлы ЕҚТ экономикалық бағалауға қолданады.

      Жалпы экономикалық бағалау нәтижелері бойынша ЕҚТ мынадай дәрежеге ие болуы мүмкін:

      техника шығындарды азайтқанда, ақша үнемдеуге мүмкіндік бергенде және/немесе өнімнің өзіндік құнына аздап әсер еткенде экономикалық тиімді болады;

      техника шығындардың өсуіне әкелетін белгілі бір жағдайларда экономикалық тұрғыдан тиімді, бірақ қосымша шығындар кәсіпорынның экономикалық жағдайлары үшін қолайлы болып саналады және алынған экологиялық пайдаға дұрыс пропорцияда болады;

      техника шығындардың өсуіне әкеліп соқтырса және қосымша шығындар кәсіпорынның экономикалық жағдайлары үшін қолайлы болып саналмаса немесе алынған экологиялық пайдаға пропорционалды болмаса экономикалық тұрғыдан тиімсіз.

      Бірнеше балама ЕҚТ арасында таңдау кезінде ең аз шығынды анықтау үшін тиісті экономикалық тиімділік көрсеткіштері салыстырылады.

      Жалпы, ЕҚТ қағидаттарына көшу кәсіпорынға экономикалық тұрғыдан тиімді болуы керек және оның экономикалық тиімділігін төмендетпеуі және ұзақ мерзімді перспективада қаржылық жағдайын нашарлатпауы керек.

      ЕҚТ экономикалық бағалау кезінде ұзақ, орта және қысқа мерзімді перспективада өндірістің тиімділігі мен рентабельділігінің ағымдағы деңгейін сақтауды ескере отырып, тұтастай алғанда сала бойынша ҚҚТ жобаларын іске асыру мүмкіндігі мәселелері де назарға алынуы тиіс.

      Егер жалпы қаржылық шығындар мен экологиялық пайданы ескере отырып, оны іске асыру мүмкіндігі осы салада кеңінен енгізу үшін жеткілікті ауқымда расталса, ЕҚТ салалық деңгейде экономикалық тұрғыдан қолайлы деп танылуы мүмкін.

      Елеулі инвестициялық күрделі салымдарды талап ететін ЕҚТ үшін қоршаған ортаға теріс әсерді азайту мақсатында азаматтық қоғамның табиғат қорғау іс-шараларын іске асыруға сұрау салуы мен объект операторының инвестициялық мүмкіндіктері арасындағы дұрыс теңгерім айқындалуға тиіс. Бұл ретте ЕҚТ енгізу процесіне ерекше режим қолданылуы тиіс шарттарды дәлелдеу үшін объектінің операторы жауапты болады.


2.3.2 ЕҚТ-ны экономикалық бағалау әдістері

      Пайдалылық пен үнемділік тұрғысынан ЕҚТ-ға инвестициялар мынадай бағаланады:

      пайдалы – оларды сатудан немесе қаражатты үнемдеуден қосымша кіріс алған жағдайда;

      кіріс бөлігінде пайдасыз, бірақ компанияның ағымдағы немесе болашақ қаржылық жағдайы тұрғысынан рұқсат етілген;

      өзінің қаржылық шығындары бойынша пайдасыз және рұқсат етілмеген;

      шығындармен салыстырғанда дұрыс экологиялық пайдаға қол жеткізген;

      қол жеткізілген экологиялық әсермен салыстырғанда негізсіз жоғары шығындарға ие.

2.3.2.1      Кәсіпорынның шығындары мен негізгі көрсеткіштерінің арақатынасы

      Қоршаған ортаны қорғау іс-шараларына инвестициялардың орындылығын анықтау үшін ЕҚТ шығындарының арақатынасын және кәсіпорын қызметінің бірқатар негізгі экономикалық нәтижелерін талдауға болады: жалпы кіріс, айналым, операциялық пайда, өзіндік құн және т. б. (деректер қол жетімді болған кезде).

      Осы бағалау кезінде мәндерді үш санатқа бөлетін ЕО кәсіпорындардың (Голландия) сауалнамасы бойынша алынған анықтамалық мәндер шкаласы пайдалы болуы мүмкін:

      қолайлы шығындар – егер инвестициялар негізгі көрсеткіштермен салыстырғанда салыстырмалы түрде аз болса және оларды қолайлы талқылаулар деп санауға болса;

      талқыланатын – инвестициялардың орындылығын нақты бағалау қиын немесе мүмкін болмаған кезде орташа шығындар;

      қолайсыз шығындар – егер инвестициялар кәсіпорын қызметінің негізгі нәтижелеріне қатысты шамадан тыс болса.

      2.1-кесте. Қоршаған ортаны қорғауға инвестициялардың жүзеге асырылуының болжамды анықтамалық мәндер [8]

Р/с №

Шығындардың негізгі көрсеткіштерге қатынасы

Қолайлы

Талқыланатын

Қолайсыз

1

2

3

4

5

1

Жылдық шығындар/айналым

< 0,5 %

0,5 – 5 %

> 5 %

2

Жылдық шығындар/ операциялық пайда

< 10 %

10 – 100 %

> 100 %

3

Жылдық шығындар/ қосылған құн

< 2 %

2 – 50 %

> 50 %

4

Жылдық шығындар/ ЕҚТ жалпы инвестициялық шығындар

< 10 %

10 – 100 %

> 100 %

5

Жылдық шығындар/ жылдық кіріс

< 10 %

10 – 100 %

> 100 %


      Анықтамалық мәндер шкаласы нақты жоғары шығындармен технологияларды тез жоюға немесе енгізу шығындарын қосымша талдаусыз мүмкін деп санауға болатын әдістерді анықтауға мүмкіндік береді.

      Сонымен қатар, "талқыланатын" санаттағы мәндердің үлкен аралығын ескере отырып, жүзеге асырылатын табиғатты қорғау инвестицияларының едәуір бөлігі осы диапазонға түсуі мүмкін, бұл оларды инвестициялардың дұрыстығы туралы біржақты қорытынды жасау үшін тым белгісіз етеді.

      Бұл жағдайда инвестициялардың орындылығы ЕҚТ енгізу жөніндегі жобаны іске асыру кезеңі, Қоршаған ортаны қорғауға инвестициялардың жалпы деңгейі, ағымдағы нарықтық және қаржылық жағдай және т. б. сияқты қосымша салалық аспектілерді ескере отырып бағалануы тиіс.

      Жалпы алғанда, анықтамалық шығындар шкаласы ЕҚТ бағалаудың кейбір жағдайларында қолданылатын бағалау көрсеткіші ретінде қарастырылуы мүмкін және кәсіпорынның ЕҚТ енгізу мәселелерін қарастыру кезінде қолданылуы мүмкін қаржылық-экономикалық жағдайын ескере отырып, өзіндік мәндер шкаласын құру үшін пайдаланылуы мүмкін.

      Сондай-ақ, өндірістің жылдық көлемі және тауарлық өнімді сатудан түсетін кірістер туралы деректер болған кезде өндірілген өнім бірлігіне қатысты ЕҚТ енгізуге кәсіпорынның шығындары, яғни өнім бірлігін өндіру кезінде кәсіпорын ЕҚТ енгізуге жұмсайтын ақша қаражатының көлемі, сондай-ақ бірлікке өзіндік құнның өсуі сияқты экономикалық тиімділіктің маңызды көрсеткіштері айқындалуы мүмкін өнімдер.

2.3.2.2      Өнім бірлігіне өзіндік құнның өсуі

      ЕҚТ қолданылуын анықтаудың маңызды факторы кәсіпорын ағымдағы өндіріс процесіне енгізілген кезде қосымша шығындар болып табылады. Бұл өнімнің өзіндік құнын арттырады және оның экономикалық тиімділігі тұрғысынан ЕҚТ әлеуетін төмендетеді.

      Өнім бірлігін өндірудің өзіндік құны өнім өндіруге жұмсалатын жалпы жылдық ақшалай шығындардың өндірістің жылдық нақты көлеміне қатынасы ретінде айқындалады. ЕҚТ енгізуге жұмсалатын жалпы жылдық шығындардың және өндірістік өзіндік құнның пайыздық арақатынасы кәсіпорынның табиғатты қорғау іс шараларына жұмсайтын қосымша шығындарын ескере отырып өндіріс шығындарының өсуін білдіреді.

      Мысалы, жанармай құю станцияларындағы еуропалық зерттеу көрсеткендей, буды ұстау технологиясы бензиннің өзіндік құнының литріне 0,1 – 0,2 евроцентке өсуіне әкелді. Литріне 12,0 евроценттік операциялық маржамен салыстырғанда, тиімділік тұрғысынан өзіндік құнның өсуі қолайлы болып көрінеді.

2.3.2.3      Шығындар мен экологиялық нәтиженің арақатынасы

      Осы анықтамалық үшін ЕҚТ экономикалық бағалаудың негізгі әдісі кәсіпорынның ЕҚТ енгізуге жұмсалған қаражатын талдау және ластағыш заттардың эмиссиясын азайту/болдырмау және/немесе қалдықтарды азайту түрінде оны енгізуден қол жеткізілген экологиялық нәтиже болып табылады. Осы шамалардың арақатынасы жылдық есепте азайтылатын ластағыш заттың және/немесе қалдықтардың масса/көлем бірлігіне салынған қаражаттың тиімділігін анықтайды.


Шығындар тиімділігі =

Жалпы жылдық шығындар

Эмиссияның жылдық қысқаруы

      Жылдық шығындар деп жылдық есептеудегі күрделі (инвестициялық) шығындардың (шығыстардың) және қаралатын техниканың бүкіл қызмет ету мерзімі бойынша бөлінген операциялық (пайдалану) шығыстардың сомасы түсініледі.

      Жылдық шығындарды есептеу кезінде формула қолданылады:

     



      бұл жерде:
I0 - сатып алу жылындағы жалпы инвестициялық шығыстар,

      OС - жылдық таза операциялық шығыстар,

      r - дисконттау мөлшерлемесі,

      n - күтілетін қызмет мерзімі.


      Жылдық шығындар капиталдың уақытша құнын және тиісті жабдықтың қызмет ету мерзімін ескере отырып, ЕҚТ енгізу жобасына салынған инвестициялардың көлемін көрсетеді.

      ЕҚТ жылдық шығындарды дұрыс анықтау үшін қоршаған ортаны қорғау жабдықтарының қызмет ету мерзімін ескере отырып, келісілген дисконттау мөлшерлемесі қолданылуы керек, сондай-ақ инвестициялық күрделі салымдардың жеткілікті егжей-тегжейлері және пайдалану шығындарының элементтері бойынша бөлу қамтамасыз етілуі керек.

      Жылдық шығындардың қол жеткізілген экологиялық нәтижеге қатынасының нәтижесі ластағыш заттың эмиссиясын масса/көлемнің бір бірлігіне азайтуға жұмсалатын ЕҚТ операторының жылдық есептеудегі ақшалай қаражатының көлемін білдіреді.

      Әртүрлі техник-кандидаттар бойынша қол жеткізілген экологиялық нәтижеге шығындардың арақатынасының алынған көрсеткіштерін салыстыру кәсіпорынның ЕҚТ, сол немесе басқа техник-кандидатқа ақшалай шығындары тұрғысынан қаншалықты үнемді деген қорытынды жасауға және тиісінше оны пайдалану немесе осы ЕҚТ бас тарту туралы шешім қабылдауға мүмкіндік береді.

      Әдетте, ЕҚТ енгізер алдында кәсіпорынның жоспарлы-экономикалық/қаржылық қызметтері оның орындылығының техникалық-экономикалық негіздемесін жүргізеді. Сонымен қатар, ЕҚТ қолдану үлкен шығындармен байланысты болуы мүмкін және әрдайым экономикалық нәтиже бермейді.

      Бағдарлы ретінде голландиялық кәсіпорындардың тәжірибесінде шығарындыларды азайту жөніндегі іс-шаралар шығындарының тиімділігінің қолайлы деңгейі келтірілуі мүмкін [9].

      2.2-кесте. Ластағыш заттың масса бірлігіне есептегенде технологияны енгізуге арналған болжамды анықтамалық шығындар

Р/с №

Ластағыш зат

Ластағыш заттар шығарындыларын азайтуға 1 кг Евро

1

2

3

1

ЛОС

5

2

Тозаң

2,5

3

NOX

5

4

SO2

2,5

2.3.3. Қоршаған ортаға теріс әсер үшін төлемдер мен айыппұлдар

      ЕҚТ экономикалық бағалау кезінде Қазақстан Республикасының салық заңнамасына сәйкес қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін төленуге жататын төлемдерді және Әкімшілік кодексте белгіленген экологиялық айыппұлдарды есептеу пайдалы болуы мүмкін.

      Қазіргі уақытта мемлекеттік деңгейде ЕҚТ енгізуді ынталандыру бойынша шаралар қабылдануда, атап айтқанда, ЕҚТ енгізетін кәсіпорындар үшін қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін төленетін бюджетке төленетін төлем ставкаларына нөлдік коэффициент белгіленеді және қаражаттың қол жеткізілген үнемделуі ЕҚТ енгізу туралы шешім қабылдау үшін шешуші фактор болуы мүмкін. Бұдан басқа, 2025 жылдан бастап қоршаған ортаны қорғау және ЕҚТ қолдану жөніндегі шараларды белсенді іске асыру мақсатында I топтағы кәсіпорындар қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін төлемақының қолданыстағы ставкаларына 2 – арттыру коэффициенті (төлемдердің екі есе ұлғаюы), 2028 жылдан бастап – 4-коэффициент және 2031 жылдан бастап-8-коэффициент қолданылатын болады [10].

      Республикалық деңгейде салық заңнамасында белгіленген төлем ставкаларынан басқа, жергілікті өкілді органдардың (мәслихаттардың) белгіленген төлем ставкаларын 2 еседен артық көтеруге құқығы бар.

      Тиісті экологиялық рұқсат негізінде қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін төлемақы тәртібі мен ставкалары Қазақстан Республикасының салық заңнамасымен реттеледі [11].

      Қоршаған ортаға теріс әсер ететін қолданыстағы объектіге эмиссияларды экологиялық рұқсатсыз жүзеге асыру ластағыш заттардың артық санына қатысты қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін тиісті төлемақы мөлшерлемесінің он мың пайызы мөлшерінде айыппұл салуға әкеп соғады [12].


2.3.4. Қондырғыдағы есептеу

      Ластағыш заттардың құрамын азайту технологияларын енгізу процесі, әсіресе ірі өнеркәсіптік кәсіпорындарда, көбінесе өндірістің тиімділігін арттыру үшін жалпы модернизация процесінің немесе кешенді іс-шаралардың ажырамас бөлігі болып табылады.

      Объектінің операторы өзінің әдеттегі өндірістік қызметі немесе басқа инвестициялық жобаларды іске асыру барысында көтеретін басқа инвестициялық және операциялық шығыстардың әсерін болдырмау үшін қоршаған ортаға теріс әсерді қысқарту жөніндегі бастапқы және қайталама іс-шараларға жұмсалатын шығындар туралы мәліметтер кәсіпорынның ЕҚТ жұмсайтын шығындарының бір бөлігін ғана білдіруге тиіс.

      Мұндай жағдайларда, объект операторы осындай іс-шараларды іске асыру барысында жүзеге асыратын инвестициялық және операциялық шығыстардың әсерін болдырмау үшін ЕҚТ анықтау үшін пайдаланылатын объективті деректер қондырғыдағы табиғатты қорғау іс-шарасына жұмсалатын шығыстар туралы деректер болып табылады, яғни осы технологиялық кезеңде ластағыш заттардың қоршаған ортаға эмиссиясын қысқартуға және/немесе болдырмауға бағытталған немесе ортадан қорғау қондырғысы.

      Қондырғыдағы есептеулер шығындардың жалпы сомасына мыналарды қамтиды:

      ЕҚТ ажырамас бөлігі болып табылатын негізгі технологияның/қондырғының/жабдықтың және басқа да қажетті компоненттердің құны;

      тазарту технологияларының/қондырғылардың/жабдықтар мен құрылыстардың қосымша және қосалқы алдындағы/кейінгі құны;

      қажетті шығын материалдарының, шикізат пен реагенттердің құны, онсыз ЕҚТ қолдану технологиялық тұрғыдан мүмкін емес.

      Қондырғыдағы есептеу объект операторының жалпы шығыстарын шығындар баптары бойынша жіктеу кезіндегі белгісіздік факторын жояды, сондай-ақ кәсіпорынның баламалы ЕҚТ шығындарын салыстырмалы көрсеткіштер бойынша салыстыруға мүмкіндік береді. Дәл осындай қағида ЕҚТ пайдасын есептеу кезінде қолданылады.

      Техникалық-экономикалық негіздеме (ТЭН) шеңберінде әрбір сала үшін ЕҚТ экономикалық бағалау бойынша есептеулердің нақты мысалдары есептеледі.

3. Қолданылатын процестер: қазіргі уақытта пайдаланылатын технологиялық, техникалық шешімдер

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың осы бөлімінде Негізгі технологиялық процестердің сипаттамасы, оның ішінде ашық және жерасты тәсілдерімен кендерді өндіру, түсті және бағалы металдардың кендерін байыту қамтылған.

      Түсті металдар кен орындарын игеру (бағалы металдарды қоса алғанда) – өзара байланысты технологиялық процестердің жиынтығы. Түсті кендердің кен орындарын игеру лицензиялық учаске шегінде бекітілген қор хаттамасының негізінде және әзірленген және мемлекеттік сараптамадан өткен жобаға сәйкес жүргізіледі.

      Кен орындарын игеру кезінде өнімді кен кен орындарын ашу, пайдалы қазбаны алу және оны одан әрі қайта өңдеу немесе пайдалы пайдалану орындарына тасымалдау жүргізіледі. Мынадай бөлімдерде тау-кен жұмыстарының кезеңдері толығырақ сипатталған.


     



      3.1-сурет. Тау-кен кәсіпорнының негізгі технологиялық процестерінің схемасы [3]

3.1. Түсті металл кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) ашық өндіру

      Ашық өндіру әдісінің жерасты әдісінен артықшылығы мыналар болып табылады: жоғары еңбек өнімділігін және пайдалы қазбаларды өндіруге аз шығындарды қамтамасыз ететін тау-кен жұмыстарын кешенді механикаландыру мен автоматтандырудың жоғары деңгейін қамтамасыз ету мүмкіндігі; қауіпсіз және ыңғайлы еңбек жағдайлары; пайдалы қазбаларды неғұрлым толық алу; тау-кен кәсіпорнын салуға аз үлестік күрделі шығындар.

      Кен орнының қорларын игерудің ашық әдісінің негізгі кемшіліктеріне мыналар жатады: карьерден аршылған жыныстардың едәуір көлемін алу (немесе оның контурында қозғалу) қажеттілігі (жойылатын аршылған жыныстардың көлемі, әдетте, өндірілген пайдалы қазбалардың көлемінен едәуір асып түседі); қабаттарды игерудің белгілі бір реттілігін сақтау қажеттілігі (тау жыныстарының төменгі қабатын қазу тек уақыт бойынша біршама артта қалудан басталуы мүмкін); жердің едәуір аудандарын уақытша иеліктен шығару қажеттілігі, ландшафттың айтарлықтай өзгеруі; өндіру жұмыстарын жүргізу ауданындағы гидрологиялық жағдайдың айтарлықтай өзгеруі. Сонымен қатар, терең тереңдіктегі карьерлерде жарылыс жұмыстарынан кейін газдар мен тозаң ды кетіру қиынға соғады, бұл тау-кен жұмысшыларының санитарлық-гигиеналық жағдайын нашарлатады және қоршаған ортаны ластайды.

      Ашық тау-кен жұмыстарының негізгі процестері (3.2-сурет): ТҚҚ алу, тұтыну жұмыстарын жүргізу, БЖЖ, кен өндіру, тасымалдау, бастапқы ұсақтау, үйінді жыныстарды жинау.

      Кендерді ашық өндіру кезінде атмосфералық ауаға әсер етудің негізгі көздері ТҚҚ алу және сақтау жөніндегі жұмыстарды жүргізу кезінде, тұтыну, өндіру жұмыстарын жүргізу кезінде тозаң шығарындылары, бұрғылау-жару жұмыстары мен тау-кен көлік жабдығының жұмысы кезінде тозаң мен газ тәріздес заттар шығарындылары, сондай-ақ үйінді жыныстарды бастапқы ұсақтау және сақтау кезінде тозаң шығарындылары болып табылады.

      Ластағыш заттар шығарындыларының барлық көздері ұйымдастырылмаған. Негізгі ластағыш заттар-құрамында 70 – 20 % кремний диоксиді, азот диоксиді, азот оксиді, көміртегі (күйе), керосин, күкірт диоксиді, көміртегі оксиді бар бейорганикалық заттар.

      Карьерді ашық әдіспен игеру процесінде сулы горизонт ашылған жағдайда карьерлік сарқынды сулар, сондай-ақ жаңбыр (нөсер) және еріген сарқынды сулар пайда болады. Су өндірістік қажеттіліктерге жұмсалады немесе буландырғыш тоғандарға жіберіледі.


     


      3.2-сурет. Ашық тау-кен жұмыстарының технологиялық процесінің схемасы

      Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) ашық өндіру кезінде кәсіпорындарда мынадай энергетикалық ресурстар пайдаланылуы мүмкін:

      мотор отыны (дизель отыны);

      электр энергиясы.

      Кәсіпорындарда технологиялық қайта бөлу бойынша тұтынылатын энергетикалық ресурстардың бөлек есебі көп дәрежеде жолға қойылмағандығына байланысты ОЭР тұтынудың ірілендірілген көрсеткіштері және өндірілетін өнімге үлестік шығыстар қаралды.

      3.1-кестеде түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) Ашық өндіру кезінде қолданылатын энергетикалық ресурстарды тұтынудың ағымдағы көлемі көрсетілген.

      Ресурстарды тұтынудың үлестік шығыстары ретінде өндірілген кеннің тоннасына ресурстарды тұтыну анықталды.

      3.1-кесте. Энергетикалық ресурстарды тұтынудың ағымдағы көлемі

Р/с №

Объектінің атауы

Тұтынылатын ресурс

Пайдаланудың нысаналы мақсаты

Жылдық тұтыну, т у.т

Меншікті тұтыну, бір тонна ш.о. /т

1

2

3

4

5

6

1

В1

Электр энергиясы

Аршу және өндіру

1 339,589

0,00140 – 0,00200

2

В2

86,592

0,00018 – 0,00037

3

В3

554,796

0,00040 – 0,00058

4

В4

312,920

0,00006 – 0,00024

5

С1

25 530,683

0,00040 – 0,00130

6

Е1

3 090,011

0,00066 – 0,00731

7

F1

91,373

0,00028 – 0,00038

8

G1

845,502

0,00010 – 0,00012

9

H2

48,450

0,00001 – 0,00015

10

H3

6,289

0,00002 – 0,00003

11

В2

Мотор отыны

Аршу және өндіру

3 428,202

0,00358 – 0,00513

12

В3

2 773,735

0,00198 – 0,00292

13

В4

1 581,018

0,00029 – 0,00120

14

Е1

9 984,830

0,00214 – 0,02360

15

Е2

21 721,174


16

F1

301,019

0,00091 – 0,00125

17

F2

5 425,809

0,00018 – 0,00042

18

G1

14 067,320

0 00165 – 0,00191

19

H2

94,383

0,00002 – 0,00029

20

H3

417,006

0,00102 – 0,00179


      Ұсынылған кестеден ашық әдіспен өндірілген кенге электр энергиясының меншікті шығыны өндірілген кеннің тоннасына 0,00001-ден 0,00731 ш.о. тоннаға дейін өзгеруі мүмкін екенін көруге болады. Үлестік шығындардағы мұндай үлкен алшақтық, ең алдымен, әртүрлі кәсіпорындарда энергия ресурстарын тұтынуды есепке алу және бөлу ерекшеліктерімен байланысты. Әртүрлі кәсіпорындардың электр энергиясын тұтынуы энергия беруші кәсіпорындардың тарату желілеріне қол жетімділікке де байланысты, көбінесе кеніштердің орналасуы энергия беруші ұйымдардың электр желілерінен және электр және жылу энергиясының көздерінен едәуір қашықтықта болады.

      Ашық әдіспен өндірілген кенге арналған мотор отындарының үлестік шығыны өндірілген кеннің тоннасына 0,00002-ден 0,02360 тоннаға дейін ш.о.ға дейін өзгереді. Әртүрлі кәсіпорындардағы үлестік шығындардағы мұндай алшақтық қарастырылып отырған кәсіпорындардың ерекшеліктерімен, сондай-ақ ашу және өндіру процесінде қолданылатын қондырғылар мен техникамен байланысты (мотор отынымен жұмыс істейтін карьерлік автокөлік пен арнайы техниканы тасымалдау және экскавациялау үшін пайдалану).

3.1.1. ТҚҚ алу және оны қоймалау

      Жерді қалпына келтіру жөніндегі негізгі ережелерге сәйкес пайдалы қазбалар кен орындарын ашық тәсілмен игеретін, сондай-ақ топырақ жамылғысының бұзылуына (механикалық зақымдануға, ластануға, су басуға) әкелетін басқа да жұмыстар жүргізетін кәсіпорындар ТҚҚ алып тастауға және төсеу (немесе уақытша сақтау) орнына тасымалдауға және оны қалпына келтірілетін жерлерге немесе өнімділігі төмен жерлерге қолдануға міндетті.

      Тау-кен жұмыстарымен бұзылған жерлерді тау-кен қалпына келтіру кәсіпорынның өндірістік объектілеріне бөлінген барлық алаңдарда ТҚҚ алып тастаудан басталады. Әртүрлі үлгілердегі бульдозерлерді пайдаланып ТҚҚ алу ең көп таралған. ТҚҚ дәйекті кірулермен жойылады және уақытша топырақ қатары жасалады. Топырақты тиеу экскаваторлармен немесе тиегіштермен көлік құралдарына жүргізіледі. Бульдозер мынадай схема бойынша жұмыс істейді: машина жабдықтың дизайн ерекшеліктеріне сүйене отырып, оңтайлы тасымалдау қашықтығынан аспайтын қашықтыққа топырақ қабатын кесіп, үйіндіге жылжытады, содан кейін бастапқы орнына оралады және цикл қайталанады.

      Автокөлік болған жағдайда оны құнарлы топырақты тасымалдау үшін қолданған жөн. Бұл жағдайда бульдозермен алынған ТҚҚ-ға жиналады, содан кейін жүк тиегіш көлікке тиейді. Топырақтың құнарлы қабатын алып тастау және оны автокөлікке тиеу шынжыр табанды немесе пневматикалық доңғалақты тиегіштермен жүзеге асырылуы мүмкін. Тиегіштер үлкен ептілікке, жоғары өнімділікке ие және карьердегі қазу-тиеу жұмыстарында қолданылады. Техникалық параметрлерге сәйкес, тиегіш ТҚҚ-ны алып тастап, оларды кейіннен көлікке тиеу арқылы қатарға қоя алады. Тиегіштерді пайдаланған кезде топырақты жинауға бөлінген алаң жеке учаскелерде әзірленеді. Әдетте учаскенің ұзындығы 100 м-ден аспайды. ТҚҚ сақтау уақытша үйінділерде жүзеге асырылады.

      3.2-кесте. Түсті металл кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру бойынша карьерлерде қолданылатын жабдықтардың түрлері


Р/с
№

Кәсіпорынның / құрылымдық бөлімшенің атауы

Көмекші процестердің жабдығы (құнарлы қабатты алу, кенжарларды тазалау, жолдарды дайындау, үйінді қалыптастыру)

1

2

3

1

B1

Cat-D9R бульдозерлер, Cat-16М автогрейдер, Cat-773E автожолдары мен кенжарларын суару

2

B2

САТ бульдозер, Cat-16H автогрейдер, Cat-980Н тиегіш, БелАЗ автожолдары мен кенжарларын суару

3

B3

Т-25.01 және ТК25.02 бульдозерлер, ДЗ-98 В автогрейдерлер, БелАЗ автожолдары мен кенжарларын суару

4

С2

Cat-980Н тиегіш, Hitachi EX1200-6 гидробалға

5

D1

БелАЗ автожолдары мен кенжарларын суару -7846А

6

Е1

САТ D-9R бульдозерлер

7

Е2

Бутобой ProfBreaker PB300S

8

Н2

Шантуй 22, Шантуй 32 бульдозерлер, ДЗ-98 автогрейдерлер

9

Н3


      ТҚҚ-ны алу және жинау қолданыстағы құқықтық актілер мен ұлттық стандарттардың талаптарына сәйкес жүзеге асырылады. ТҚҚ-ның уақытша үйінділері негізінен беткейлерге орналастырылады, бұл ТҚҚ-ны дауыл ағындарымен сайттан мың шығаруға, қойма учаскесін жууға және шайып кетуге жол бермейді. ТҚҚ-ны алу, тасымалдау және сақтау тозаң ды болдырмайтын топырақтың табиғи ылғалдануы кезінде жүзеге асырылады. Ұзақ мерзімді сақтау жағдайында үйінді бетіне көпжылдық шөптердің тұқымдары себіледі.

      КТА жүргізу нәтижесінде төмендегі кестеде келтірілген тозаң шығарындылары бойынша деректер алынды.

      3.3-кесте. Атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА деректері бойынша)

Р/с
№

Объектінің атауы

Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т

макс

мин

1

2

3

4

1

В3

0,5431

0,54298

2

В8

158,531076

95,357327

3

С1

560,2161

322,457

4

Е1

1725,0935

339,9629


      3.3-кестеден ашық өндіру процесінде ТҚҚ-ны алу кезінде ластағыш заттар шығарындыларының жалпы көрсеткіштері максималды көрсеткіштерден аспай, 0,5431-ден 560,2161 тоннаға дейін өзгеретіні шығады. Әртүрлі кәсіпорындардағы шығарындылардың жалпы көрсеткіштеріндегі бұл алшақтық қарастырылып отырған кәсіпорындардың ерекшеліктерімен, сондай-ақ ТҚҚ-ны алу және сақтау процесінде қолданылатын жабдықтар мен техникамен байланысты.

3.1.2. Карьер алаңын ашу

      Аутопсия әдісі бірқатар белгілермен, ең алдымен ашылатын қазбалардың түрімен анықталады. Жұмыс горизонттарын ашу сатылы нысандағы көлденең қимасы бар көлбеу (күрделі) ашық қазбаларды салу арқылы немесе жүк ағындарының жиектерінде қалыптасқан жүктерді жұмыс горизонттарынан жер бетіндегі немесе аралық горизонттардағы қабылдау пункттеріне дейін ауыстыруға мүмкіндік беретін көлік коммуникацияларымен қамтамасыз ету үшін трапеция (траншеялар) немесе үшбұрыш (жартылай траншеялар) түрінде жүзеге асырылады. Ашылатын қазбалар бетінен немесе қазірдің өзінде ашылған аралық жұмыс көкжиегінен басталады және ашылатын көкжиектің жұмыс алаңының белгісінде аяқталады.

      Әдетте, көлбеу траншеяларды ашу кен орнын пайдаланудың барлық уақытында болады және бос жыныстар мен пайдалы қазбалар карьерінен қозғалуға қызмет етеді. Сондықтан бұл траншеялар капитал деп аталады. Доңғалақты көлік құралдарының (теміржол және автомобиль көлігі) қозғалысына арналған траншеялар көлбеу болуы керек. Жалпы трассалық траншеялар қызмет ететін жиектердің санына (бір, топ немесе барлық Карьер жиектері) байланысты сәйкесінше жеке, топтық және жалпы траншеялар ажыратылады [13].

     



      КТА негізінде көп жағдайда Қазақстан кәсіпорындарында карьердің жұмыс көкжиектері траншеялық тәсілмен (күрделі траншеялармен немесе жартылай траншеялармен) ашылады. Мысалы, В4 кен орнын ашу жалпы түзу трассасы және карьердің Оңтүстік бортына шығатын көлбеу траншеялармен жүзеге асырылады. Көкжиекті ашу кіру траншеясымен жүзеге асырылады. Кертпенің белгісіне жеткенде, горизонтты тазарту ойығына дайындайтын көлденең бөлінген траншея жасалады. Тау-кен жұмыстарының дамуына қарай жоғарғы горизонтта төменгі горизонтқа кіру траншеясы өтеді, бұл ретте өтетін траншея траншеяның бөліктері арасында көлденең алаң болған кезде жоғары жатқан траншеяның жалғасы ретінде қызмет етеді.

      Жерасты қазбаларын пайдалана отырып ашу игерудің ерекше жағдайларында қолданылады.

3.1.3. Аршымалы жұмыстар

      Аршымалы жұмыстары-үйінді жабатын бос (аршылған) жыныстарды алып тастау бойынша тау-кен жұмыстары жыныстарды қазуға дайындау процестерін, қазу-тиеу жұмыстарын, тасымалдауды және үйінді түзуді қамтиды. Тұтыну жұмыстары карьерлер салу кезінде және пайдалану кезеңінде осы майданның сақталуы мен дамуы үшін бастапқы өндіру Майданын құру үшін жүргізіледі. Пайдалы компоненттері жоқ аршылған жыныстар сыртқы немесе ішкі үйінділерге шығарылады. Егер аршылған жыныстар құрылыс саласында (құм, саз, әктас және т. б.) жарамды болса, онда олар ұсақтау және сұрыптау түрінде одан әрі өңдеуге жіберілуі немесе үшінші тарап тұтынушыларына өткізілуі мүмкін [14].

      Тұтыну жұмыстары Тау-кен-күрделі және ағымдағы болып бөлінеді.

      Тау-кен-күрделі тұтыну жұмыстары негізінен карьерде іске қосу қуатына пайдалануға берілгенге дейін орындалады және оларға тұтыну жыныстарын алып тастауға байланысты жұмыстар жатады, сондай-ақ бастапқы үйінді үйінділерді тұрғызуды қамтиды. Пайдалануға берілгеннен кейін тау-кен-күрделі тұтыну жұмыстарына күрделі траншеялар мен жартылай траншеяларды, туннельдерді, кен түсірулерді және т. б. қазу жұмыстары да жатады. Карьерді реконструкциялау және кеңейту кезінде тау-кен-күрделі тұтыну жұмыстарына техникалық-экономикалық есептеулермен айқындалған көлемде тұрақты ашатын қазбаларды үңгілеу және бос жыныстарды жою жатады.

      Ағымдағы тұтыну жұмыстары кәсіпорында оны пайдалану кезеңінде жүргізіледі. Бұл пайдалы қазбалардың ашылған қорларын тазарту, ашылған кертпелерде бөлінген траншеялардың кезекті учаскелерін жүргізу (Жұмыс майданының ұзындығын ұлғайту үшін), жабатын және үйінділерге сыйатын бос жыныстарды жою жөніндегі жұмыстар [15].

      3.4-кесте. Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру жөніндегі карьерлерде қолданылатын жабдықтардың түрлері туралы жалпы мәліметтер

Р/с
№

Кәсіпорынның / құрылымдық бөлімшенің атауы

Тұтыну және өндіру жұмыстарындағы алу машиналарының түрлері

Қоршаған ортаға әсер ету дәрежесін анықтайтын техникалық сипаттамалар


1

2

3

4

1

B1

Экскаваторлар CAT-5130В, Hitachi EX
1200–6, Volvo EC750D, тиегіш CAT-992G

1. Массалық өлшемдер
2. Жерге қысым
3. ІЖҚ түрі, көлемі және қуаты
4. Қолданылатын отын түрі
5. Жанармай шығыны
6. Экскаватордың бұрылу бұрышы
7. Шөміш көлемі
8. Қозғалыс механизмі (шынжыр табанды немесе доңғалақты)
9. Тозаң ды басу жүйесі
10. Жұмыс циклінің ұзақтығы
11. Гидравликалық жүйе
12. Электр қозғалтқыштарының қуатын тұтыну
13. Күрделі жөндеуге дейінгі Ресурс
14. Шу, діріл бойынша көрсеткіштер

2

B2

Экскаватор САТ-5130В, тиегіш САТ-992G

3

B3

Экскаватор ЭКГ-5А

4

С2

Экскаваторлар Hitachi EX3600E-6LD, Hitachi EX5600E-6LD, Hitachi ZX870-5G

5

D1

Экскаваторлар ЭКГ-5А, ЭКГ-8И, ЭКГ-10, Hitachi ZX-2500, TEREX RH-40, Hitachi ZX-1200

6

Е1

Бульдозерлер САТ D-9R, тиегіши САТ 992К САТ 992G, САТ 966G. экскаваторлар Komatsu PC-1250, САТ330, ЭКГ-8И

7

Е2

Экскаваторлар ЭКГ-8, ЭКГ-15, Komatsu PC-1250, Komatsu РС-2000, тиегіш Komatsu WA-800

8

Н2

RH30V, Hitachi 1200

9

Н3

RH30V, Hitachi 1200

      Кестеден кен орындарын игеру үшін қазу машиналары ретінде ЭКГ типті экскаваторлар, ЭШ және әртүрлі өндірушілердің гидравликалық экскаваторлары қолданылатындығын көруге болады.

      Аршу жұмыстары кезінде тозаң бөлінеді. Құрғақ мезгілде экскаваторлық союды суару қолданылады. 35 кестеде аршу және өндіру жұмыстарын жүргізу кезінде тозаң шығарындыларының көлемі көрсетілген.

      3.5-кесте. Аршу жұмыстарын жүргізу кезінде тозаң шығарындыларының көлемі

Р/с
№

Объектінің атауы

Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т

макс

мин

1

2

3

4

1

B1

636,896

616,937588

2

B2

134,59784

75,090035

3

В3

485,7701

485,73998

4

В4

174,01485

168,18285

5

С1

854,711

503,465

6

С2

1185,55429

198,715166

7

E1

661,0265

273,8034

8

D1

276,73

101,42


      Ластағыш заттардың жалпы шығарындыларының көрсеткіштері 75,090035-тен 1185,55429 тоннаға дейін, тозаң шығарудың қарқындылығына пайдаланылатын экскаваторлар, олардың шөмішінің ауданы, арнайы техниканың жұмыс істеу ұзақтығы, құрғақ мезгілде экскаватор кенжарын суаруды пайдалану әсер етеді.

3.1.4. Игеру жүйелері

      Ашу әдістері мен ашу жұмыстары жүйесі қолданбалы игеру жүйесімен және оның параметрлерімен органикалық түрде байланысты. Басқаша айтқанда, белгілі бір даму жүйесін қолдану, әдетте, ашылу әдісіне және ашылатын қазбалар жүйесінің техникалық мүмкін және экономикалық тұрғыдан тиімді нұсқаларының шектеулі санына байланысты. Оларды таңдау мүмкіндіктеріне тек даму жүйесінің өзі ғана емес, сонымен қатар оның параметрлері де әсер етеді: жұмыс жиектерінің биіктігі мен саны, олардың жұмысының алдыңғы ұзындығы, карьердің жұмыс аймағының жағдайы, тау-кен жұмыстарының қажетті қарқындылығы және т.б. Керісінше, ашық қазбалардың нақты әдістерін, жүйелері мен схемаларын қолдану тұтастай алғанда даму жүйесін және оның параметрлерін таңдауға белгілі бір талаптарды анықтайды.

      Кен орнын ашық игеру жүйесі деп Карьер алаңы немесе оның учаскесі шегінде тау-кен дайындау, аршу және өндіру жұмыстарын уақыт пен кеңістікте орындаудың белгіленген тәртібі түсініледі. Ашық даму жүйелері тау-кен көлігі жабдықтарының түрін, карьердің негізгі параметрлерін және оның негізгі элементтерін, сондай-ақ жалпы карьердің техникалық-экономикалық көрсеткіштерін анықтайды. Игеру жүйесін дұрыс таңдау кен орнының қорларын ұтымды пайдалану және қоршаған ортаны қорғау кезінде үнемді және қауіпсіз игеруді қамтамасыз етеді [13].

      Даму жүйесінің элементтеріне кертпелер, кертпеш пен карьердің алдыңғы жұмыстары, карьердің жұмыс аймағы, жұмыс алаңдары, Көлік және қауіпсіздік бермалары жатады. Игеру жүйесі элементтерінің параметрлері (кертпелердің биіктігі, жұмыс және жұмыс істемейтін алаңдардың ені, жұмыс фронтының ұзындығы, жұмыс фронтының қозғалу жылдамдығы, панельдер мен кіреберістердің өлшемдері және т.б.) жабдық кешенінің жұмыс параметрлерімен және қуатымен өзара байланысты. Игеру жүйесінің негізгі көрсеткіштері: кертпелердің қозғалу жылдамдығы, карьерді тереңдету жылдамдығы, жұмыстың кенді және жынысты фронттарының бірлігінен өнімділік, жұмыс аймағының 1 м2 өнімділігі (аршу, өндіру) [14].

      Ашық даму теориясында бірнеше ашық даму жүйелері бар. ТМД елдерінде Н.В.Мельников кен орындарын ашық игеру жүйелерінің классификациясы кең таралды, ол бос аршылған жыныстарды үйінділерге жылжыту әдісіне және қолданылатын жабдық түріне негізделген және 5 топтан тұрады [15].

      3.6-кесте. Н.В. Мельников бойынша игеру жүйелерінің жіктелуі


Р/с
№

Сынып

Топ

Тән белгілері


1

2

3

4

1

I. Көліксіз

А. Қарапайым

Экскаваторлар барлық даму операцияларын орындайды: ойық, бос жынысты ішкі үйінділерге ауыстыру

Б. Бірнеше рет ауыстырып тиеумен

2

II. Көліктік-үйінді

А. Консольді үйінділерді қолдану арқылы

Қазу - тиеу жұмыстары көп қабатты экскаваторлармен жүргізіледі; бос жыныстарды ішкі үйінділерге-консольді үйінділермен немесе көліктік-үйінді көпірлермен немесе мұнара экскаваторларымен алып тастау

Б. Көліктік-үйінді көпірлерді қолдану арқылы

В. Мұнара экскаваторларын қолдану

3

III. Арнайы


Бос жыныстарды кабельдік крандармен, мұнара экскаваторларымен ауыстырып тиейтін немесе Гидромеханизация құралдарымен немесе доңғалақты ысырмалармен жыныстарды алып тастайтын жүйелер

4

IV. Көліктік

А. Тау жыныстарын ішкі үйінділерге тасымалдаумен

Барлық тиеу жұмыстары экскаваторлармен, ал тасымалдау - локомотивтермен немесе рельссіз көлік құралдарымен сыртқы немесе ішкі үйінділерге жүргізіледі

Б. Тау жыныстарын сыртқы үйінділерге тасымалдаумен

В. Тау жыныстарын сыртқы және ішкі үйінділерге тасымалдаумен

5

V. Аралас

А. I және III сыныптардың тіркесімімен

Аршылған жыныстардың қалыңдығы тігінен екі аймаққа бөлінеді. Жоғарғы тау жыныстарын думпкарларға немесе автомобильдерге тиейтін, сыртқы үйінділерге тасымалдайтын экскаваторлармен жасалады. Төменгі аймақтың жыныстары аршу экскаваторларымен, көліктік-үйінді көпірлерімен немесе консольдық үйінділермен тікелей үйіндіге ауыстырылады


     


      а — көліксіз; б — көліктік-үйінді; в, г-көліктік (көрсеткілер тау кен жұмыстарының даму бағытын көрсетеді)

      3.4-сурет. Ашық игеру жүйелері

      Біздің еліміздің тау-кен кәсіпорындарында тау жыныстарының ішкі (өндірілген кеңістікте орналасқан) немесе сыртқы (карьердің шекарасынан мың орналасқан) үйінділерге жылжуы теміржол, автомобиль, конвейер және аралас көлікпен жүргізілетін карьерлерді игерудің көлік жүйелері кеңінен таралды.

3.1.5. Бұрғылау-жару жұмыстары

      БЖЖ – бұл тау жыныстарының массивін экскавацияға дайындаумен байланысты жұмыстар жиынтығы. Тау жыныстарының беріктігіне байланысты оларды алдын-ала бұрғылау-жару немесе механикалық қопсытусыз экскавациялау мүмкін емес: қазіргі заманғы арқан, тірек немесе гидравликалық экскаваторларда тау жыныстарының массивін бұзу үшін шөміште күш жоқ. Сондықтан тығыз, борпылдақ, қатып қалған немесе тасты жыныстарды экскавациялауға дайындау үшін қазбаға алдын ала қопсыту немесе механикалық әдіспен (фрезерлер, қопсытқыштар) немесе бұрғылау-жару тәсілімен қолданылады [16].

      Кенжардың биіктігі 15 м-ге дейін, түрлі-түсті кендерді өндіруге арналған карьерлер сияқты үлкен өнімділік пен құрылымдық параметрлерге байланысты массивті механикалық дайындау Практикалық емес және тиімсіз, кейде техникалық жағынан мүмкін емес. Карьерлердегі БЖЖ-ның дамуы жарылғыш заттарды салуға арналған жару құралдары мен Ұңғымаларды бұрғылау әдістерін жетілдіруге байланысты болды. Жарылғыш қопсыту параметрлерін есептеу белгілі бір жыныстың бұзылған көлемінің жарылғыш зарядтың массасына пропорционалды тәуелділігіне негізделген. Бұл есептеудегі массивтің қасиеттері жарылғыш заттың меншікті шығыны арқылы ескеріледі, оның мөлшері есептеу әдістерімен немесе эмпирикалық түрде белгіленеді. Қазіргі уақытта барлық карьерлерде ұңғымалық зарядтау әдісіне негізделген массивті қопсытудың бұрғылау-жару әдісі қолданылады. Жарылғыш зат тау жыныстары массивінде бұрғылау станоктарымен бұрғыланған ұңғымаларға тікелей салынады. Тек Е1 карьерінде аллювиалды және тозған тау жыныстарынан тұратын жабынды жыныстар БЖЖ-сыз негізгі экскаваторлармен 80 %-ға, ал 20 %-ға-қопсытылып, доңғалақты тиегіштерге тиеу үшін бульдозерлермен беріледі.

      Тау-кен кәсіпорындары БЖЖ және ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізу тәжірибесіне сүйене отырып, өздері үшін бұрғылаудың оңтайлы диаметрін анықтайды. Көбінесе кәсіпорында белгілі бір жағдайларда және тау жыныстарының белгілі бір түрін бұрғылау үшін қолданылатын әртүрлі бұрғылау диаметрі бар машиналар бар.

      Кен орны жыныстарының физика-механикалық қасиеттерін ескере отырып, тау жыныстары мен кендерді бұрғылау үшін негізінен түсті кендерді өндіру кезінде ашық тау-кен жұмыстарында кеңінен таралған 250 мм бұрғылау диаметрі бар ШБС жүргізіледі. AtlasCopco, Sandvik шығарған дизельді бұрғылау машиналары да қолданылады.

     



      а - ШБС-250МНА32, б - DM75

      3.5-сурет. Карьерлерде пайдаланылатын бұрғылау станоктары


      БЖЖ-ның тиімділігі көбінесе жарылыстың нақты тау-кен геологиялық жағдайлары үшін ЖЗ-ны дұрыс таңдауға байланысты. Жарылғыш зат түрін таңдау бірқатар өндірістік, геологиялық, гидрогеологиялық, техникалық және экономикалық факторларды ескере отырып жүргізілуі керек. Тау жыныстарының физика-механикалық қасиеттері, олардың минералогиялық құрамы мен құрылымы тау жыныстарының беріктігі мен жарылғыштығын анықтайды. Тау жыныстарының тығыздығы, қаттылығы мен тұтқырлығы неғұрлым жоғары болса, оны бұзу және жылжыту үшін соғұрлым көп энергия қажет болады. Нақты қолдану жағдайында жарылғыш заттар осы ойларды, сондай-ақ тау-кен кәсіпорнының практикалық тәжірибесін және жарылғыш жұмыстарды механикаландырудың қабылданған схемасына сәйкес ЖЗ технологиялылығын ескере отырып таңдалады.

      3.7-кесте. Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру жөніндегі карьерлерде қолданылатын жабдықтардың түрлері туралы жалпы мәліметтер


Р/с
№

Кәсіпорынның / құрылымдық бөлімшенің атауы

Бұрғылау - жару жұмыстары

Қоршаған ортаға әсер ету дәрежесін анықтайтын техникалық сипаттамалар

1

2

3

4

1

B1

Бұрғылау станоктары DML-45LP

1. Массалық өлшемдер
2. Жерге қысым
3. ІЖҚ түрі, көлемі және қуаты
4. Қолданылатын отын түрі
5. Жанармай шығыны
6. Күрделі жөндеуге дейінгі Ресурс
7. Шу, діріл бойынша көрсеткіштер
8. Тозаң ды басу жүйесі
9. Қозғалыс механизмі (шынжыр табанды немесе доңғалақты)
10. Тозаң ды басу жүйесінің болуы
11. Гидравликалық жүйе
12.Күрделі жөндеуге дейінгі Ресурс

2

B2

Бұрғылау станоктары DML-45LP

3

B3

Бұрғылау станоктары Minimatic D07-260, Аxsera 5-14

4

С2

Бұрғылау станоктары Sandvik D55SP, Sandvik DI550.

5

D1

Бұрғылау станоктары ШБС-250МН, СМ-659D

6

Е1

Без БВР

7

Е2

Бұрғылау станоктары AtlasCopco PitViper 275, FlexiROC D50, SmartROC D65, DM және DML,
IVECO AMTTrakker AD380T42W шассиіндегі "TDR 17/13" типті араластырғыш зарядтағыш

8

Н2

Бұрғылау станоктары SWDE-120, КТ8

9

Н3

Бұрғылау станоктары SWDE-120, КТ8

      Карьерлердегі жарылыс жұмыстары БЖЖ-ның үлгілік жобасы негізінде жүзеге асырылады. Ұңғыма қатарлары әдісінің мәні жарылғыш затты көлбеу немесе тік ұңғымаларға орналастырудан тұрады, оның жоғарғы бөлігін құмнан, бұрғылау ұсақ-түйегінен немесе арнайы құрамдағы кенжар материалынан жасалған инертті материалдармен толтырады (толтырады). Ұңғымалар кертпенің жоғарғы қасына параллель бір немесе бірнеше қатарда орналасады және бір бірінен есептік қашықтықта тікбұрышты тор бойынша немесе шахмат тәртібімен орналастырылады.

      Ұңғымаларды жару үшін жарылғыш заттар ретінде негізінен сусымалы түйіршікті ЖЗ (гранулиттер) және эмульсиялық ЖЗ (интериттер) қолданылады. Жарылыс көп қатарлы зарядтар әдісімен детонациялаушы шнурдың немесе ЭЕЖБЖ көмегімен желінің қайталануымен және жарылыстың қысқа баяулау тәсілін қолданумен жүргізіледі. Карьерлердегі жаппай жарылыстар күндізгі уақытта, көбінесе аптасына бір рет жасалады. Бір жыл ішінде карьерде көптеген жаппай жарылыстар болады, жарылыстардың жиілігі карьердің өнімділігі мен жұмысты ұйымдастыруға, бұрғылау алаңдары мен жарылыс блоктарын дайындауға байланысты өзгереді.

      3.8-кесте. Қазақстан Республикасында түсті металдар кендерін өндіру бойынша жұмыс істеп тұрған карьерлерде пайдаланылатын жарылғыш заттар (КТА деректері бойынша)

Р/с
№

Құрылымдық бөлімшенің атауы

Жарылғыш зат (ЖЗ)

Химиялық құрамы, %

1

2

3

4

1

B2

Интерит-20 Интерит-40

Түйіршікті аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 60-80 % және су-май эмульсиясы 20-40 %

2

B3

3

B4

4

D1

ЭЖЗ Fortis Extra
Игданит

Сенсибилизацияланған эмульсиялық жарылғыш зат.
Түйіршікті аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 95 % және дизель отыны 5 %

5

E2

Аммонит 6ЖВ

Аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) суға төзімді 79 % және тротил 21 %.

6

G1

Rioxam ST, AL2 %, AL4 %

Кеуекті аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) дизель майы және алюминий ұнтағы.

7

H2

Гранулит АС-8 Гранулит А6

Түйіршікті аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 90 % дейін дизель майы 4 % және алюминий ұнтағы 6 %

8
 

H3

      Карьерде БЖЖ жүргізу кезінде тозаң -газ түзілуінің қарқындылығы көптеген факторларға байланысты, олардың негізгілеріне тау жыныстарының физикалық-механикалық қасиеттері мен олардың сулануы, жарылғыш ұңғымаларды бұрғылау тәсілдері, қолданылатын ЖЗ ассортименті, пайдаланылатын кенжар материалдарының түрлері, жару әдістері (кертпенің таңдалған еңісі немесе қысылған ортада), жаппай жарылысты өндіру уақыты жатады, жаппай жарылыс кезіндегі метеожағдайлар және т. б.

      БЖЖ-дағы негізгі эмиссиялар газ тәрізді заттардың (азот оксидтері, көміртегі оксиді, күкірт диоксиді) және бейорганикалық SiO2 тозаң ының 20 % - дан аз шығарындылары болып табылады. Бұрғылау өнімдерінің үлкен бөлшектері ұңғыманың аузына қонады, ал ұсақ (оның ішінде тозаң ) 10-14 м қашықтыққа тасымалданады. Бұрғылау ұсақ-түйектерін жою және шығару өнімдерінен ұңғымалардың кенжарын тозаң ды басу және тазарту ауа-су қоспасының көмегімен жүзеге асырылады, өйткені БЖЖ-ның технологиялық процесінде тозаң ды басу кезінде суды пайдалану атмосфералық ауаның ластануын азайтудың ең тиімді және қол жетімді әдісі болып табылады. Бұл әдіс бейорганикалық SiO2 тозаң ының көлемін 20 % - дан 5-7 есе азайтуға мүмкіндік береді [17].

      Тозаңның күшті шығарындылары жаппай жарылыстар кезінде болады және 100 – 250  тоннаға жетеді. Жаппай жарылыс кезінде тозаң бұлты 150 – 300 м биіктікке шығарылады, оның дамуында ол 16 км биіктікке жетіп, жел бағыты бойынша айтарлықтай қашықтыққа (10 – 14 км) таралуы мүмкін [18]. Жарылыс жұмыстары кезінде зиянды қоспалардың бөлінуін және таралуын азайту үшін гидрооқшаулау су бөгетінің (су бөгетінің) көмегімен жүзеге асырылады. Су бөгеті сумен толтырылған полиэтилен ыдыстарды қолдану арқылы жүзеге асырылады. Су бөгетін қолдану Тозаң -газ бұлтында пайда болатын тозаң көлемін 20 – 30 % - ға азайтуға мүмкіндік береді, ал түзілетін азот оксидтерінің көлемі 1,5 – 2 есе азаяды.

      3.9-кестеде БЖЖ жүргізу кезіндегі тозаң шығарындыларының көлемі көрсетілген (КТА деректері бойынша).

      3.9-кесте. БЖЖ жүргізу кезіндегі тозаң шығарындыларының көлемі

Р/с №

Объектінің атауы

Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т

макс

мин

1

2

3

4

1

B2

118,38073

58,98923

2

В4

25,14296

2,9838

3

С1

185,741

31,9258

4

С2

302,182753

193,544584

5

Е1

240,0149

99,9389

6

F1

322,4138

154,3358

7

F2

7,1936

3,974

8

H2

27,1383

27,1383


      Жүргізілген КТА барысында Қазақстан Республикасының аумағында жұмыс істейтін түсті металдар кендерін өндіру және байыту жөніндегі ірі кәсіпорындардың жалпы әсері бағаланды. Кәсіпорындардан жалпы тозаң шығарындылары 2,9838-ден 322,4138 тоннаға дейін ауытқиды. Бұл алшақтық тау жыныстарының физика-механикалық қасиеттеріне және олардың сулануына, жарылыс әдістеріне, жарылыс уақытына, жаппай жарылыс кезіндегі метеожағдайларға, қолданылатын жарылғыш заттардың мөлшері мен химиялық құрамына байланысты.

3.1.6. Кен өндіру

      Тау-кен жұмыстары – бұл тау жыныстарының массивінен кен алу процестерінің жиынтығы. Қазақстанда түсті металдар кендерін өндіру бойынша ашық карьерлерде қазу кертпелер түрінде қалыптасатын жекелеген қабаттарда жүргізіледі, тау-кен жұмыстарының тереңдігі 200 – 300 м, кертпелердің орташа биіктігі 10 – 15 м, қуыс жолдардың орташа биіктігі 5 – 7,5 м жетеді.

      Карьерлерде кен өндіру экскаватор әдісімен жүзеге асырылады. Кен өндіруде негізгі таралуы 5-тен 20 м3-ке дейінгі шөміш көлемі бар ЭКГ типті бір шөмішті экскаваторлар, шөміш сыйымдылығы 30 м3 дейінгі түзу күрек типті гидравликалық экскаваторлар және кейбір жағдайларда тиегіштер болды (қолданылатын экскаваторлардың түрлері мен үлгілерінің тізімі 3.1.2-бөлімде келтірілген).

      Кенді массивтен шығару процесі чиптерді шөміштің кесу жиегімен кесу, экскаваторды түсіру орнына бұру, шөмішті түсіру және жұмыс органын кенжарға қайтару болып табылады. Күшті жыныстардың жарылған Тау массасын қазу шөмішті үйіндіге көму арқылы жүзеге асырылады. Экскаваторды өндірудің жұмыс циклі операциялардан тұрады: шөмішті алу, кенжардан шығару, оны түсіру орнына бұру, шөмішті түсіру деңгейіне көтеру немесе түсіру, шөмішті кенжарға қайтару және оны алу үшін орнату.

      Тұтқаны шөмішпен жылжыту арқылы қазіргі заманғы экскаваторлар арқан және гидравликалық болып бөлінеді. Гидравликалық экскаваторды түсіру шөмішті аудару немесе ашу арқылы жүзеге асырылады. Арқан экскаваторларнда түсіру шөміштің түбін түсіру орнының үстінен ашу арқылы жүзеге асырылады. Кенді түсіру автосамосвалдарда немесе теміржол думпкарларында жүзеге асырылады.

      Теміржол көлігі құралдарына тау-кен массасын тиеумен кенжарды игеру кезінде теміржол жолының осі экскаватор осінен максималды алу радиусының белгілі бір қашықтығына орналастырылады. Автомобиль көлігінде автосамосвалдар экскаватордың бүйірінде немесе артында шөмішті түсіру аймағында, тартылған жерден ең аз бұрылу бұрышымен орналасуы мүмкін. Конвейерлік тасымалдау кезінде тау массасы экскаватормен экскаватордың бүйірінде немесе экскаватордың артындағы кіреберістің ішінде орналасқан бункер-қоректендіргішке тиеледі [16].

3.1.7. Тасымалдау

      Аршылған жыныстарды, кендер мен материалдарды карьерлерде тасымалдау үшін үздіксіз (конвейерлік, құбыр) және циклдік (теміржол, автомобиль) көліктер қолданылады. Карьерлердің үлкен өнімділігімен теміржол көлігі негізінен қолданылады.

      Карьерлік жүктерді тасымалдау металл кендерін өндіру кәсіпорындарында энергияны көп қажет ететін өндірістік процесс болып табылады. Ашық тау-кен қазбаларының мәніне сүйене отырып, мыналар тасымалдануға жатады: аршылған жыныстар, кен және тау-кен жұмыстарын жүргізуге арналған материалдар. Карьерлік жүктерді тасымалдау үшін көліктің барлық дерлік белгілі түрлері қолданылады: үздіксіз әрекет (конвейер); циклдік әрекет (теміржол, автомобиль). Көліктің әр түрінің өзіндік ерекшелігі бар, сондықтан тау-кен техникалық жағдайларына байланысты тиімді пайдалану үшін оны жүк ағындарында жалғыз немесе басқалармен бірге қолдануға болады [19].

      Қазіргі уақытта Қазақстанның кәсіпорындарында аршылған жыныстар мен кендер автомобильмен, сирек темір жол көлігімен және олардың комбинациясымен тасымалданады, конвейерлік көлік аз дәрежеде пайдаланылады.

      Аршылған кендер мен жыныстарды тасымалдауға арналған көліктің негізгі түрі автомобиль болып табылады: БелАЗ, Volvo, Hitachi, Komatsu және CAT жүк көтергіштігі 45 тоннадан 91 тоннаға дейінгі ауыр жүкті автосамосвалдар.

      3.10-кесте. Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру жөніндегі карьерлерде қолданылатын жабдықтардың түрлері туралы жалпы мәліметтер

Р/с №

Кәсіпорынның / құрылымдық бөлімшенің атауы

Өңдеу технологиясы, аршу және өндіру жұмыстарындағы Көлік машиналарының түрлері

Қоршаған ортаға әсер ету дәрежесін анықтайтын техникалық сипаттамалар

1

2

3

4

1

B1

Көлік, автомобиль автосамосвалдары Volvo EC750D

1. Массалық өлшемдер
2. Жерге қысым
3. ІЖҚ түрі, көлемі және қуаты
4. Қолданылатын отын түрі
5. Жанармай шығыны
6. Рейске жұмсалған материалдардың жалпы шығыны
7. Жүк көтергіштігі
8. Дене көлемі
9. Тиеу биіктігі
10. Күрделі жөндеуге дейінгі Ресурс
11. Түсіру уақыты
12. Шу, діріл бойынша көрсеткіштер

2

B2

Көлік, автомобиль автосамосвалдары Cat-777, МоАЗ-75081

3

B3

Көлік, автомобиль автосамосвалдары Cat-777D

4

С2

Көлік, автомобиль автосамосвалдары Cat 785 және Cat 777

5

D1

Көлік, автомобиль автосамосвалдары CAT-777D, CAT-777F, Komatsu
HD 785, Hitachi EH-1700, TEREX TR-60, САТ-773

6

Е1

Көлік, автомобиль автосамосвалдары CAT-777D, CAT-777F

7

Е2

Көлік, автомобиль автосамосвалдары БелАЗ-75139, Komatsu HD785-5, Komatsu HD465

8

Н2

Көлік, автомобиль автосамосвалдары БелАЗ-7547, БелАЗ 7555

9

Н3

Көлік, автомобиль автосамосвалдары БелАЗ-7547, БелАЗ 7555

      Конвейерлік көлік тау-кен өндірісінің ағынын, басқаруды автоматтандыруды және жоғары еңбек өнімділігін қамтамасыз етеді. Оны қазу-тиеу және үйінді жасау техникасымен үйлестіру тау жыныстарын игеру үшін толық автоматтандырылған жоғары өнімді кешендер құруға мүмкіндік береді.

      Карьердегі мақсаты мен орналасуы бойынша конвейерлік көлік кенжар, құрастыру, көтеру, магистральдық және үйінді болып бөлінеді. Шұңқырлы конвейерлер Жұмыс алаңында орналасқан. Құрастыру конвейерлері кенжар конвейерлерінен кейін олардың осіне параллель жылжытылады. Көтергіш конвейерлер карьердің жұмыс істемейтін немесе уақытша жұмыс істемейтін аймағында орналасады және карьердің жұмыс аймағынан тау-кен массасын жер бетіне жеткізуге арналған. Магистральдық конвейерлер карьердің бетіне орналастырылады және аршылған жыныстарды үйінділерге, ал пайдалы қазбаларды – байыту фабрикасына немесе қоймаларға тасымалдауға арналған. Үйінді конвейерлер үйінділерге орналастырылады және үйінді майданынан кейін жылжытылады.

      Теміржол көлігі кез-келген климаттық жағдайда жоғары сенімділікке, жоғары өнімділікке және пайдалану тиімділігіне байланысты кен карьерлерінде кең таралған көлік болып табылады. Теміржол көлігінің жұмыс принципі-думпкардағы тау жыныстарының электровоздарымен немесе тепловоздарымен кенжарлардан түсіру орнына жылжыту. Теміржол жолдары уақытша және стационарлық болып бөлінеді. Уақытша жолдарға карьердегі және үйіндідегі жұмыс алаңдарындағы жолдар жатады. Стационарларға траншеялардағы, көлік бермаларындағы және карьер бетіндегі жолдар жатады.

      Қазақстан Республикасының кәсіпорындарында ұтқырлықтың, күрделі топографиялық, геологиялық және климаттық жағдайларда жоғары тиімділіктің арқасында автомобиль көлігі кеңінен қолданылады. Автомобиль көлігін қолданудың ең тиімді саласы-шағын және орта өнімділік карьерлері, теміржол көлігімен біріктірілген ірі карьерлердің терең көкжиектері. Автомобиль көлігінің жұмыс принципі тау массасын кенжарлардан автожол бойынша тау массасын қабылдау пункттеріне ауыстыру және оны түсіру болып табылады.

     



      3.6-сурет. а - темір жол, б - автомобиль және в - конвейерлік көліктермен кенді тасымалдау

      Тау-кен учаскелері шегінде автокөліктің қозғалысы тозаң ның бөлінуіне әкеледі. Дөңгелектер жол төсемімен өзара іс-қимыл жасағанда және оны шанақтағы тасымалданатын материалдың бетінен үрлеу нәтижесінде автосамосвалдардағы ТҚҚ, бос жыныстар мен баланстан мың кендерді тасымалдау кезінде ластағыш заттар бөлінеді.

      Автокөлік тау-кен массасын тасымалдау кезінде тозаң ның көп мөлшерін көтереді. Автокөлікті пайдаланатын Карьерлердегі автомобиль жолдары карьердегі тозаң шығарудың барлық көздері бойынша тозаң шығару балансында бірінші орындардың бірін алады. Олар барлық шығарылған тозаң ның 70-90 % құрайды. Карьерлік автожолдар тозаң ының бөліну қарқындылығы жол төсемінің жай-күйіне, көлік қозғалысының жылдамдығына және климаттық жағдайларға байланысты. Әсіресе қара жолдарда, сондай-ақ арнайы қосылыстармен өңделмеген қиыршық тас пен қиыршық тастарда үлкен тозаң шығару.

      Жолдарды тазалаудың құрғақ тәсілі суды пайдалануды шектейтін аудандарда және Жылдың суық мезгілінде қолданылады. Тазалау жеңіл немесе орташа бульдозерлермен, автогрейдерлермен, әмбебап тиегіштермен жүргізіледі.

      Жылы мезгілде тозаң мен күресу үшін автожолдарда ылғалды тәсіл (гидросаңдану) - жүру бөлігін сумен суару көзделеді. Көбінесе Карьерлердегі автожолдарды суару үшін БелАЗ, КамАЗ негізіндегі суару машиналары қолданылады. Тозаң басуға су алу карьердің ішінде орналасқан зумпф-тұндырғыштардан немесе бетінде орналасқан уақытша жинақтағыштан жүзеге асырылады.

3.1.8. Кенді бастапқы ұнтақтау және ұсақтау

      Ұнтақтау және ұсақтау кендердің кесектерін алу үшін жүзеге асырылады, олар ұнтақтауды, гранулометриялық құрамды немесе кейінгі байыту процестеріне жарамды минералдардың ашылу дәрежесін талап етеді. Мақсаты бойынша Ұсақтау процесі дайындық және тәуелсіз болуы мүмкін. Ұсақтау-ұнтақтау процесінің бірінші кезеңі. Ұсақтау кезінде 5 мм — ден Үлкен бөлшектер, ал ұсақтау кезінде 5 мм-ден аз бөлшектер алынады деп шартты түрде қабылданады. Пайдалы қазбаны байытуға дайындау кезінде оны ұсақтау немесе ұнтақтау қажет болатын ең ірі дәндердің мөлшері пайдалы қазбаның құрамына кіретін негізгі компоненттердің қосылыстарының мөлшеріне және ұсақталған (ұсақталған) өнімді қайта өңдеудің мынадай операциясын жүргізу көзделетін Жабдықтың техникалық мүмкіндіктеріне байланысты болады. Бастапқы кеннің үлкендігіне және ұсақталған өнімнің үлкендігіне байланысты ұсақтаудың үш кезеңі ажыратылады:

      1)      ірі – 1500-300-ден 350-100 мм-ге дейін;

      2)      орташа – 350-100-ден 100-40 мм-ге дейін;

      3)      ұсақ – 100-40-тан 30-5 мм-ге дейін.

      Ұсақтау арнайы ұсақтау қондырғыларында (ұсатқыштарда) жүзеге асырылады. Ұсақтау мақсаттарына және ұсақтау материалының беріктігіне байланысты әртүрлі типтегі ұсатқыштар қолданылады (щек, конус, барабан, барабан-балға, ролик, тісті, балға, ротор) [20].


     


     
3.7-сурет. Ұнтақтағыш жұмысының қағидатты схемасы

      Бастапқы ұсақтау процесі деп карьерде немесе оның бортында кенді немесе аршылған жынысты бастапқы ұсақтауға қызмет ететін ұсақтау кешенінің болуы түсініледі. Кенді карьерлерде бастапқы ұсақтау ұсақталған материалды конвейерлік көлікпен кейіннен тасымалдау немесе кенді тікелей карьерде немесе оның бортында бастапқы байыту мүмкіндігі үшін қолданылады. Бастапқы ұсақтау кешені автосамосвалдардан кенді немесе жынысты қабылдайтын қабылдау бункерлерінен тұрады, қабылдау бункерлерінің астында кенді немесе жынысты 1500 мм-ге дейін ұсақтауға мүмкіндік беретін ірі ұсатқыш ұсатқыштар (конустық, сирек щек) орналасады. ұнтақтау қондырғыларынан шыққан кезде кеннің мөлшері 300-400 мм-ден аспайды, бұл оны конвейерлік көлікпен одан әрі тасымалдауға мүмкіндік береді.

      Ұсақтау процесі энергияны қажет етеді және қымбатқа түседі, сондықтан алдын-ала немесе бақылау елеуін қолдана отырып, "артық ештеңені ұсақтамау" қағидасын ұстанған жөн.

      Бұл қағиданы жүзеге асыру үшін бірінші сатыдағы ұсатқыштардан кейін кеннің 150 – 200 мм-ге дейін ұсақталуын қамтамасыз ететін экрандар немесе екінші сатыдағы ұсатқыштар орналасуы мүмкін, бұл оны тік көлбеу конвейерлермен тасымалдауға мүмкіндік береді.

      Ұсақтау және елеу операцияларының үйлесіміне байланысты Кен дайындау схемасы ашық және жабық болуы мүмкін. Ашық циклде ұсақтау кезінде кендердің әр бөлігі осы сатыдағы ұсатқыштан бір рет өтеді (3.8-сурет). Тұйық циклде ұсақталған кезде кендердің ең үлкен және жиі ұсақталуы қиын бөліктері ұсақталған өнімнен экранда шығарылады (бақылау экраны) және сол ұсатқышқа ұнтақтауға оралады.


а

б


     


      3.8-сурет. Бір сатылы ұсақтау схемалары

      Бастапқы ұсақтау аралас автомобиль-конвейер көлігінде қолданылады және конвейер кешенінің бөлігі болып табылады. Кенжардан кенді немесе жынысты автомобиль көлігімен ұсатқышқа дейін жеткізеді және одан кейін көтергіш конвейермен карьердің бортына және одан әрі магистральдық конвейермен үйіндіге, кенді байыту фабрикасына тасымалдайды.

      3.11-кесте. Қазақстан Республикасының тау кен өндіру кәсіпорындарында кенді бастапқы ұсақтаудың жерасты ұсақтау кешендері

Р/с
№

Кәсіпорын

Ұсақтау

1

2

3

1

B5

Nordberg учаскелік жылжымалы конустық ұсатқыштар

2

B7

Учаскелік жылжымалы конустық ұсатқыштар Nordberg NW 100 UGS/N 75610", тау жыныстарының астында орналасқан

3

B8

Жылжымалы щек ұсатқыштар NW-120

4

B9

Жақтауыш ұсатқыш С-110

5

B10

Жақтауыш ұсатқыш С-110

6

D1

Жақтауыш ұсатқыш С-125В

3.1.9. Аршу жыныстарымен жұмыс істеу

      Үйінділер мен қоймалар Карьерлердегі тау жыныстарын игерудегі соңғы технологиялық процестер болып табылады. Бос жыныстардың үйіндісі тау жыныстарының үйіндісі, құнарлы қабат жыныстарының үйінділері, кондициялық емес кендер мен пайдалы қазбалар – қоймалар немесе арнайы үйінділер деп аталады.

      Тау жыныстарының үйінділері өндірістік жұмыстар басталғанға дейін жабдықталады және карьердің контурына, төгу деңгейлерінің санына және үйінді жұмыстарды механикаландыру құралдарына қамыңты орналасуы бойынша ажыратылады, бұл өндірістік қалдықтардың денсаулығы мен қоршаған орта тұрғысынан қауіпсіз жиналуына кепілдік береді. Көлденең және жұмсақ кен орындарын игеру кезінде үйінділер карьер контурының ішінде өндірілген кеңістікте орналасады. Бұл үйінділер ішкі деп аталады. Көлбеу және тік кен орындарын игеру кезінде үйінділер карьердің контурынан мың жерде орналасады, сондықтан оларды сыртқы деп атайды. Үйінділер бір немесе бірнеше деңгейге құйылады. Деңгейдің биіктігі қойма жыныстарының қасиеттеріне, бетінің рельефіне, гидрогеологиялық, климаттық жағдайларға және үйінділердің пайда болу технологиясына байланысты тұрақтылықпен анықталады.


     



      Конвейерлік көлік кезінде жұмсақ тау жыныстарының үйінділерін қалыптастыру көліктік-үйінді көпірлермен, консольдық үйінділермен, теміржол көлігінде – драглайндармен, автомобиль көлігінде – бульдозерлермен жүргізіледі. Қазақстанның тау-кен кәсіпорындарында бульдозерлі үйінділер пайда болған кезде Cat, Hitachi (25-45 ко тартқыш сыныбы) шынжыр табанды жүрісінде және ТК типті доңғалақты жүрісте ауыр бульдозерлер қолданылады.

      Қазіргі уақытта кондициялардың немесе тұтынушылардың талаптарына жауап бермейтін кендер жеке үйінділерге салынады. Үйінді жасау технологиясы және кешенді механикаландыру бос жыныстардың үйінділеріне ұқсас. Сол сияқты, қазіргі уақытта тұтынушы пайдаланбайтын ілеспе пайдалы қазбалар жиналады.

      Аршылған және сыйатын жыныстардың, бұрғылау шламдарының және басқалардың түзілетін қалдықтары кәсіпорын аумағында орналастырылады және топырақ пен өсімдік жамылғысының ластануы, жерүсті су объектілері мен жерасты суларының көзі болуы мүмкін.

      Жуылатын қалдық қоймалары мен шлам қоймалары бар барлық тау-кен байыту кәсіпорындарының күрделі проблемасы пайдаланылған құрғақ жағажайлардың болуы болып табылады, оларда желдің жылдамдығы 5 м/с-тан асқан кезде қарқынды тозаңдану басталады.

      Қазіргі уақытта құрғақ тозаң ды жағажайларды бекіту химиялық және биологиялық әдістерді қолдану арқылы жүзеге асырылады. Химиялық бекіту бетті бекіту ерітінділерімен өңдеуден тұрады: мысалы, dustbint реагенті, бишофит, кальций хлориді. Бұл әдістің кемшілігі-оны қолданудың маусымдылығы (бекіту + 4 °C және одан жоғары температурада ғана мүмкін) және желдің жылдамдығы 15-20 м/с жоғары тұрақсыздық.

      Жағажайларды биологиялық бекіту тамыр жүйесі тозаң ды болдырмайтын белгілі бір өсімдіктерді себу арқылы жүзеге асырылады.

      Қосалқы өндірістен пайда болған қалдықтар кәдеге жаратуға бөгде ұйымдарға беріледі не полигонға орналастырылады. Құрамында металы бар минералды шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, аршылған жыныстарды қоса алғанда, қалдықтар үйінділерге жиналады.

      Атмосфераға тозаң шығарындылары пышақ пайда болған кезде және қатты бөлшектер пышақ бетінен үрленген кезде пайда болады. Үйінді қалыптастыру кезінде тозаң ның бөлінуі қолданылатын жабдықтың түріне, шамадан мың жүктелетін материалдың көлемі мен ылғалдылығына, төгілу биіктігіне, аймақтың климаттық ерекшеліктеріне және қолданылатын тозаң ды басу құралдарының тиімділігіне байланысты.


      3.12-кесте. Түсті кендерді ашық өндіру кезіндегі қалдықтар (КТА деректері бойынша)

Р/с
№

Қалдықтың атауы

Қалдықтардың түзілу көлемі, т/жыл

Пайдаланылған қалдықтар, мың. т/ жыл

Қалдықтарды орналастыру көлемі. Мың. т/ жыл

Орналастыру/сақтау (опциялар төменде көрсетілген, толықтырылуы мүмкін)

макс.

мин.

макс.

мин.

макс.

мин.

           



1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Түсті кендер ашық түрде өндіру

1.1

В1

1.1.1

Құрамында металл бар минералды шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, оның ішінде аршылған жыныстардан қалдықтар

5235786,954

2474803,125

2474803,125

1755191,637

3401928,911

719611,488

Аршылған жыныс аршылған жыныстарды жүргізу кезінде үйінділерге орналастырылады

1.2

В2

1.2.1

Құрамында металл бар минералды шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, оның ішінде аршылған жыныстардан қалдықтар

12275480

12141080

134400

13400

12141080

12141080

Тұқымдық үйінді

1.2.2

Көмекші процестер

61,737

35,576

0

0

0

0

Арнайы кәсіпорындарға беріледі

1.3

В3

1.3.1

Құрамында металл бар минералды шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, оның ішінде аршылған жыныстардан қалдықтар

17958050

6839874

0

0

17958050

6839874

Тұқымдық үйінді

1.4

С1

1.4.1

Құрамында металл бар минералды шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, оның ішінде аршылған жыныстардан қалдықтар

3263242

491175

0

0

0

0

Тұқымдық үйінді

1.4.2

Құрамында металл бар минералды шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, оның ішінде аршылған жыныстардан қалдықтар

1421326,4

105604,8

12042,056

11544,2

1409284,344

94060,6

тұқымдық үйіндіге орналастырылады

1.5

C2

1.5.1

Құрамында металл бар минералды шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, оның ішінде аршылған жыныстардан қалдықтар

11206100

5422600

0

0

11206100

5422600

Тұқымдық үйінді

1.6

D1

1.6.1

Құрамында металл бар минералды шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, оның ішінде аршылған жыныстардан қалдықтар

9294048

2286200

408818

204800

9185230

2081400

өз кәсіпорнында

1.6.2

Көмекші жұмыстар

3175,434

1975,433

0,98

0,81

0

0

мамандандырылған кәсіпорындарға беріледі

1.6.3

Күл қож

1049,52

891,044





мамандандырылған кәсіпорындарға беріледі

1.7

E1

1.7.1

Құрамында металл бар минералды шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, оның ішінде аршылған жыныстардан қалдықтар

28818867

7330412



27890795

3075645

Тұқымдық үйінді

1.8

F1

1.8.1

Құрамында металдары жоқ минералдық шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, аршылған жыныстарды қоса алғанда, қалдықтар

1755321

1028015

900000

377944

855321

516431

Аршылған жыныстардың үйіндісіне

1.9

F2

1.9.1

Құрамында металдары жоқ минералдық шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, аршылған жыныстарды қоса алғанда, қалдықтар

17084650

10000000

1900000

500000

15184650

9500000

Аршылған жыныстардың үйіндісіне орналастырылады

1.10

G2

1.10.1

Құрамында металдары жоқ минералдық шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, аршылған жыныстарды қоса алғанда, қалдықтар

24325843

17517072

6488574

2563201

17837269

14953871

Үйінділер

1.10.2

Көмекші процестер

530,52

375,79

0

0

530,52

375,79

Арнайы кәсіпорындарға беріледі

1.11

H3

1.11.1

Құрамында металдары жоқ минералдық шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, аршылған жыныстарды қоса алғанда, қалдықтар

3717438

6815

2637518

195875

10675260

3509470

1.11.2

Көмекші процестер

44,508

43,68

0

0

0

0

1.12

H2

1.12.1

Құрамында металдары жоқ минералдық шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, аршылған жыныстарды қоса алғанда, қалдықтар

125173

21699

39960

4207

125173

21699

Шахталардың тас үйінділері

1.12.2

Қосалқы процестер

60,784

48,36

0

0

0

0



      3.12-кестеде ашық өндіру кезіндегі өндіріс қалдықтары бойынша деректер келтірілген. Атмосфераға тозаң шығарындылары пышақ пайда болған кезде және қатты бөлшектер пышақ бетінен үрленген кезде пайда болады. Үйінді қалыптастыру кезінде тозаң ның бөліну көрсеткіштері қолданылатын жабдықтың түріне, шамадан мың жүктелетін материалдың көлемі мен ылғалдылығына, төгілу биіктігіне, аймақтың климаттық ерекшеліктеріне және қолданылатын тозаң ды басу құралдарының тиімділігіне байланысты.

3.1.10. Карьерлік су ағызу

      Карьерді құрғату жүйесі-кіретін жерасты суларын, атмосфералық жауын-шашынды және инфильтрациялық суларды (технологиялық суларды) карьер кеңістігінен шығаруға бағытталған шаралар кешені [21].

     



      3.10-сурет. Дәстүрлі су айналымы схемасы

      Ашық игеру кезінде карьерлік дренажға карьера ішілік сарқынды реттеуге арналған құрылғылар, су жинағыштар, су төгетін қондырғылары бар және айдау құбырлары бар карьерлік сорғы станциялары кіреді.

      Карьераішілік сарқынды реттеуге арналған құрылғыларға жерасты суларының беткейлерде ағып кету учаскелерінде борпылдақ жыныстардың деформациясын болдырмауға арналған жүктемелер, барлық жиектерде және қазылған кеңістікте су жинауға арналған таулы және дренажды арықтар немесе құбырлар жүйесі және суды алдымен учаскелік, содан кейін негізгі су жинағыштарға бұру кіреді.

      Негізгі су жинағыштардың орналасқан жеріне байланысты карьерлік суағар ашық, жерасты және аралас болып бөлінеді, оған ашық және жерасты элементтері кіреді.

      Ашық су ағызу кезінде сорғы станциялары бар су жинағыштар карьердің ең төменгі белгілеріне орналастырылады. Сорғы станциялары су жинағыштардың жанына салынып, су төгетін қондырғылармен жабдықталады, олардың өнімділігі тәуліктік максималды су ағынын соруды қамтамасыз етуі тиіс, қосымша резервтік сорғылар көзделеді. Нөсер суларының ағындары қалыптыдан бірнеше есе көп болуы мүмкін аудандарда негізгі су төгетін сорғылар қалқымалы түрде жүзеге асырылады. Су басқан карьерлерде ашық су ағызу кезінде негізінен жоғары өнімді төмен қысымды сорғылар қолданылады. Айдау құбырлары карьерлердің жұмыс істемейтін бортына салынады. Қыста су төгетін қондырғылар, айдау құбырлары, сондай-ақ су бұратын арықтар қатып қалудан қорғалады.

      Карьердегі жерасты су төгу кезінде су сорғы камерасы бар су жинағышқа қарай еңіспен өткен арнайы дренаждық-су бұру қазбаларына (қуақаздаріне) айдалады немесе бұрылады, ол жерден сорғылармен су төгетін оқпандар немесе ұңғымалар арқылы жерүсті су ағындарына немесе су айдындарына жер бетіне айдалады. Бұл жағдайда негізінен шахталық дренаждағыдай сорғылар қолданылады.

      Карьерлік суларды кәсіпорын айналымдағы сумен жабдықтау жүйесін қуаттандыру үшін пайдалана алады.

      Карьерлік су төгетін судың сапалық құрамы сарқынды сулардың төгінділеріне аналитикалық бақылау жүргізу және олардың табиғи суларға әсерін бағалау барысында зерттеледі.

      Мысалы, В1 объектілеріндегі су ағызу сырғанақтарда орналасқан ЦНС 60- 198 және ЦНС 180-170 сорғы агрегаттарының көмегімен жүзеге асырылды. Карьер суларын бұру карьердің оңтүстігінде орналасқан басқа карьерлермен бірлескен буландырғыш тоғанда 1 км қашықтықта жүзеге асырылды.буландырғыш тоған айнасының ауданы 144 800 м3 құрайды. Көлемі-348 375 м3.

      В2 объектісінде карьерді ашық тәсілмен пайдалану барысында карьерлік сарқынды сулар, сондай-ақ жаңбыр (нөсер) және еріген сарқынды сулар түзіледі. Су өндірістік қажеттіліктерге жұмсалады (үйінділерді, автожолдарды суару, жарылыс жұмыстарын жүргізу үшін ұңғымаларды су бөгеу). Үйінділер мен автожолдарды суаруға карьерлік сулар, жарылыс жұмыстарын жүргізу үшін ұңғымаларды су бөгетіне – жаңбыр және карьерлік сулар пайдаланылады. Карьерден суды сору үшін жылжымалы сорғы станциясы қолданылады, ол екі ЦНС 60-175 сорғы қондырғыларынан тұрады. Карьер суын айдау карьер түбіндегі зумпфте жүреді. Зумпфтан Карьер суларының бір бөлігі қолданылады тозаң ды басу. Әрі қарай, карьер суларының қалған бөлігі қолданыстағы Болат коллекторы арқылы қолданыстағы буландырғыш тоғанға жіберіледі. Төгілетін карьер суларының шығынын есепке алу үшін карьердің жоғарғы алаңындағы құбырдың көлденең учаскесінде ЛЛТ-100Х есептегіш қарастырылған. Тас үйіндісі алаңдарынан жаңбыр (нөсер) және еріген суларды бұру және жинау үшін полиэтилен пленкадан жасалған сүзгіге қарсы экраны бар сыйымдылықтарды (ластағыш заттардың топыраққа және жерасты суларына енуінен қорғау және сыйымдылықтардың су өткізбейтіндігін қамтамасыз ету үшін) орнату көзделген. Контейнерлерде тұндырылғаннан кейін жаңбыр мен еріген сулар карьер жолдары мен үйінділерді суару үшін толығымен қолданылады. Өндірістік қажеттіліктерге пайдаланылмайтын карьер сулары алдын ала тазартусыз буландырғыш тоғанға беріледі.

      В3 кен орнында кенішті ашық тәсілмен пайдалану барысында шаруашылық-тұрмыстық және карьерлік сарқынды сулар түзіледі, олар шаруашылық-тұрмыстық кәріз жүйесі арқылы және өндірістік кәріз жүйесі арқылы бұрылады. Өндірістік объектіде машиналарды жуу пунктінің су айналымы жүйесі бар. Өндірістік қажеттіліктерге (Ұңғымаларды бұрғылау, үйінділерді, жолдарды суару) карьер сулары қолданылады. Су төгу бір сатылы схема бойынша көзделеді, яғни карьерден су құбырлар арқылы жер бетіне беріледі. Содан кейін ол қолданыстағы схема бойынша буландырғыш тоғанға жіберіледі. Карьер суын бұрудың технологиялық схемасы мынадай кезеңдерді қамтиды: Карьер суы ЦСН 180-297 зумпфа сорғысымен алынады және құбыр арқылы жер бетіне беріледі және одан әрі су Карьер (ішкі), сыртқы алаңішілік жолдар мен үйінділерді тозаң басуға өндірістік қажеттіліктерге бөлінеді; Карьер суының құбыр жүйесі бойынша қалған бөлігі ЦСН 180 сорғымен су бұру каналына дейін жер бетіне беріледі. Дренажды каналда балшықтан жасалған сүзгіге қарсы қабат бар, онда карьерлік сарқынды сулар буландырғыш тоғанға ауырлық күшімен тасымалданады. Карьер суының қалған бөлігін буландырғыш тоғанға бұру кен орнындағы № 3 шығарылым бойынша жүзеге асырылады. Шығарылатын Карьер суларының шығынын есепке алу үшін "Magphant" N=2,5  Вт шығын өлшегіш қарастырылған. Шығын өлшегіш құрама темірбетон элементтерінен жасалған құдыққа орнатылады. Буландырғыш тоған периметрі бойынша бөгетпен қоршау арқылы пайда болған табиғи шұңқырдағы (ойпаттағы) В3 карьері аймағындағы рельефтің төмен бөлігінде орналасқан. Өндірістік қажеттіліктерге пайдаланылмайтын карьер сулары тазартусыз буландырғыш тоғанға беріледі.

      3.13-кесте. Түсті металдар кендерін өндіру кезінде негізгі ластағыш заттардың жалпы төгінділері

Р/с
№

Заттың атауы

Л.з. концентрациясы
зв, мг/дм3

Л.з. шығарылуы
т/ жыл

макс.

мин.

макс.

мин.


1

2

3

4

5

6

1

Түсті металл кендерін өндіру

1.1

В3

1.1.1

Аммиак (азот бойынша)

0,2625

0,115

0,0065

0,00284

1.1.2

БПК5

3,7258

3,62

0,0927

0,04204

1.1.3

Қалқымалы заттар

54,4309

51,4

2,2471

0,703218

1.1.4

Мыс

0,6058

0,541

0,0228

0,00735

1.1.5

мұнай өнімдері

0,1464

0,113

0,0062

0,001537

1.1.6

Нитраттар (NО3 бойынша)

51,5

47,97

1,8362

0,638685

1.1.7

Нитриттар (NО3 бойынша);

3,1533

2,949

0,1195

0,039618

1.1.8

СПАВ

0,1096

0,1053

0,0027

0,001312

1.1.9

Сульфаттар (SO4 бойынша)

388,2417

371,97

16,523

5,223472

1.1.10

Фосфаттар

1,3675

0,441

0,034

0,008172

1.1.11

Хлорид (Cl бойынша)

290,8167

283,77

11,7289

3,823739

1.1.12

Мырыш

3,8613

3,5

0,1542

0,048347

1.2

D1

1.     
1.1.     
1.2.     
1.2.1.     

Аммоний азоты

1,27

1,2

0,2986

0,24752

1.2.2.     

БПК толық

4,1

3,91

0,94944

0,7006

1.2.3.     

Қалқымалы заттар

10,2

5,4

0,92084

0,66268

1.2.4.     

мұнай өнімдері

0,037

0,03

0,005

0,002

1.2.5.     

Нитраттар (NО3 бойынша)

0,28

0,18

6,11277

5,41724

1.2.6.     

Нитриттар (NО3 бойынша);

0,005

0,003

0,4499

0,3323

1.2.7.     

СПАВ

0,19

0,15

0,04392

0,04344

1.2.8.     

Сульфаттар (SO4 бойынша)

145

96

69,50052

49,231

1.2.9.     

Хлорид (Cl бойынша)

280

245

101,1158

57,28636

1.3

E1

1.     
1.1.     
1.2.     
1.3.     
1.3.1.     

Алюминий

0,0002

0,0001

0,000454

0,000141

1.3.2.     

Аммиак (азот бойынша)

0,005

0,002

0,007474

0,004577

1.3.3.     

Бор

0,0006

0,0002

0,001373

0,000454

1.3.4.     

Қалқымалы заттар

0,059

0,024

0,135007

0,054

1.3.5.     

мұнай өнімдері

0,0003

0

0,00069

0,00001

1.3.6.     

Нитраттар (NО3 бойынша)

0,071

0,047

0,162466

0,106653

1.3.7.     

Нитриттар (NО3 бойынша);

0,0026

0,0002

0,005949

0,000474

1.3.8.     

Сульфаттар (SO4 бойынша)

0,36

0,289

0,846325

0,701189

1.3.9.     

Жалпы темір

0,0005

0,0003

0,001157

0,000681

1.3.10.     

Марганец

0,0003

0,0001

0,000709

0,000159

1.3.11.     

Мыс

0

0

0,00007

0,00005

1.3.12.     

Полифосфаттар (PO4)

0,0004

0,0001

0,000996

0,00027

1.3.13.     

Қорғасын

0

0

0,00005

0,00002

1.3.14.     

Хлорид (Cl бойынша)

0,495

0,39

1,132684

0,884996

1.3.15.     

ХПК

0,039

0,024

0,09194

0,054461

1.4

F2

1.     
1.1.     
1.2.     
1.3.     
1.4.     
1.4.1.     

Аммоний азоты

2,17

0,7513

0,019

0,00573

1.4.2.     

Қалқымалы заттар

188

161,6879

1,65

1,16

1.4.3.     

мұнай өнімдері

0,05

0,0086

0,0004

0,00006

1.4.4.     

Сульфаттар (SO4 бойынша)

751

652

5,5454

5,28542

1.4.5.     

Жалпы темір

0,084

0,081

0,0007

0,00058

1.4.6.     

Кадмий

0,0003

0

0,000003

0

1.4.7.     

Кобальт

0,018

0,001

0,0002

0,00001

1.4.8.     

Марганец

0,097

0,0854

0,0008

0,00065

1.4.9.     

Мыс

0,055

0,0095

0,0005

0,000029

1.4.10.     

Күшән

0,293

0,089

0,0026

0,00009

1.4.11.     

Никель

0,029

0,0216

0,0003

0,00016

1.4.12.     

Қорғасын

0,013

0,0097

0,0001

0,00003

1.4.13.     

Фторидтер

0,16

0,1598

0,0014

0,0011

1.4.14.     

Хлорид (Cl бойынша)

389

296

2,8567

2,3391

1.4.15.     

Цианидтер

0,007

0,001

0,000084

0,00001

1.4.16.     

Мырыш

0,3

0,0549

0,0026

0,00047

1.5

H2

1.     
1.1.     
1.2.     
1.3.     
1.4.     
1.5.     
1.5.1.     

БПК5

13,65

7,167

11,635

4,093

1.5.2.     

Қалқымалы заттар

1595,55

196,8

1142,979

151,44

1.5.3.     

Калий О-(2-метилпропил) дитиокарбонат

134,59

110,65

111,514

71,206

1.5.4.     

Кальций фосфат (2:1) (по PO4)

855,7

402,5

705,21

358,516

1.5.5.     

Магний хлораты

800

146,5

684,098

124,108

1.5.6.     

Мыс

1,22

0,011

1,225

0,0057

1.5.7.     

Молибден

0,43

0,204

0,423

0,0747

1.5.8.     

Күшән

2,266

0,016

2,122

0,0082

1.5.9.     

Натрий

1077,97

389,41

898,962

389,081

1.5.10.     

Нитраттар (NО3 бойынша)

105

32,716

87,047

18,5538

1.5.11.     

Сульфаттар (SO4 бойынша)

2765,2

1343,953

1573,6

1131,469

1.5.12.     

Жалпы темір

30,235

0,061

28,177

12,602

1.5.13.     

Фторидтер

2,68

1,743

2,573

0,5298

1.5.14.     

Хлорид (Cl бойынша)

2566,244

1588,6

2172,601

1094,899

1.5.15.     

ХПК

30

28,1

39,4

24,6

1.5.16.     

Мырыш

5,34

0,537

5,2285

0,238


      Кәсіпорындар бойынша неғұрлым тән ластағыш заттардың шоғырлануы, жалпы шығарындылары бойынша деректер 3.13-кестеде келтірілген кестеде ұсынылған. Ағызу көрсеткіштері Карьер суларының ағынына және олардың сапалық құрамына байланысты.

      Сарқынды сулардағы ластағыш заттардың түрлері мен концентрациясы шикізат құрамына және қолданылатын технологиялық реагенттерге байланысты.

      Кеніш суларындағы ластағыш: заттар-хлоридтер, сульфаттар, темір –карьерлердегі дренажды палеозой суларының жоғары минералдануымен байланысты. Айта кету керек, хлоридтер мен сульфаттардың жоғары концентрациясы Солтүстік Қазақстанның жерүсті суларына да тән, бұл кәсіпорындардың өндірістік қызметімен байланысты емес, табиғи фактор болып табылады.

3.2. Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) жерасты өндіру

      Түрлі пішіндегі, қуаттылықтағы, құлау бұрыштарындағы түрлі түсті металдар кен орындарын жерасты қазбалары қабаттасатын тау жыныстарының қалыңдығы астында жерасты тау-кен қазбаларын пайдалану арқылы жүзеге асырылады.

      Кен орындарын жерасты игеру үш кезеңнен тұрады: өндірісті ашылған, дайындалған және алуға дайын пайдалы қазбалар қорларының жеткілікті қорларымен қамтамасыз ету мақсатында уақыт пен кеңістікте дәйекті немесе бірлесіп орындалатын ашу, дайындау және тазарту қазбалары. Кен орнын жоспарлы және тиімді игеру ашу, дайындау және тазарту қазбаларының уақыты мен кеңістігінде қатаң байланыста болған жағдайда және кеніш ашылған, дайындалған және қазуға дайын пайдалы қазбалардың жеткілікті қорларымен қамтамасыз етілген жағдайда мүмкін болады.

      Түсті металл кендерінің жерасты қазбалары атмосфералық ауаға, жерүсті және жерасты суларына, геологиялық ортаға, жерді иеліктен шығаруға әсер етеді. Бұл қоршаған ортаға әсердің ауқымы мен маңызы ауданның топографиясы мен климаттық жағдайымен, кен орнының пайда болу ерекшеліктерімен, өндіру әдістерімен, аймақтағы ауылшаруашылық қызметімен, орман қорықтарының болуымен және т. б. үйлесетін тау-кен жұмыстарының мөлшері мен қарқындылығына байланысты [22].

      Қарқынды тозаң мен газ мынадай процестер кезінде пайда болады: шұңқырлар мен ұңғымаларды бұрғылау; жарылған тау-кен массасын жару және тиеу; шикі кен мен жынысты тасымалдау, тиеу және шамадан мың тиеу; экрандау, ұсақтау; Ұңғымаларды, өндіру және басқа машиналар мен механизмдердің жұмысы. Алайда, тозаң ды басу және гидрооқшаулау процесінен өтіп, тау-кен жұмыстарынан өтіп, тозаң ды ауа толығымен дерлік өзін-өзі тазартады. Шығатын ауада бөлшектердің, көміртегі тотығының, азот оксидтерінің және ҰОҚ-ның ықтимал шығарындылары болуы мүмкін. Бөлшектер шығарындыларын азайтудың жалпы әдістеріне мыналар жатады: тұмандандырғыштарды пайдалану, тау массасын суару, жеткілікті ылғалдылықты сақтау үшін суды бүрку; беттерді тұрақтандыру үшін экологиялық қолайлы химиялық аэрозольдерді пайдалану. Үйінді қалыптастыру процесінде: болашақта бұзылмайтын учаскелерді қалпына келтіру; материалды тасымалдау кезінде шығарындыларды азайту үшін самосвалдарды немесе теміржол вагондарын жабу ұсынылады; жергілікті ауа-райын ескере отырып, көлік құралдарының қозғалысы кезінде тозаң шығарындыларын азайту үшін жерасты беттерінде жылдамдықты шектеу.

      Су ортасына әсер етудің негізгі факторы-суспензияланған бөлшектермен және еріген химиялық заттармен ластанған шахта суларының ағуы және инфильтрациялық сулардың бақылаусыз таралуы мүмкін тау жыныстары мен кен үйінділерінен табиғи ағын. Сонымен қатар, жерасты жағдайында дренажды жерасты сулары ластанады, ал шахта суын айдау кезінде радиусы ондаған шақырымға жететін депрессиялық шұңқырлар пайда болады.

      Шахтаның айдалатын көлемі айтарлықтай тұрақты. Су мөлшері әдетте өзгермейді, бірақ жауын-шашын мен қар еріген кезде маусымдық жарылыстар болуы мүмкін. Суда жарылғыш заттардың, бөлшектердің, еритін металл қосылыстарының қалдықтары болуы мүмкін және рН төмен болуы мүмкін. Мұнай өнімдерінің, майсыздандырғыштар мен жуғыш заттардың және су сапасы мен су экожүйелеріне әсер етуі мүмкін басқа да зиянды заттардың болуы мүмкін. Түсті кендерді жерасты өндіретін барлық кәсіпорындар шахта және сарқынды суларды тазартуға міндетті. Демек, айналмалы сумен жабдықтау жүйелерін орнату, үйінділерді жою, Технологиялық процестерді жетілдіру арқылы сарқынды суларға қоспалардың түсуін азайту су ағындары мен су айдындарының сарқынды сулармен ластануын болдырмайтын іс-шаралар кешенінің бірінші кезектегі міндеттері болып табылады.

      Ғимараттар мен құрылыстардың, үйінділердің, тазарту құрылыстарының және т.б. жерүсті кешені бар тау-кен және жер бөлу ұзақ уақыт пайдаланылатын айтарлықтай аумақтарды алып жатыр. Кенді және негізгі жыныстарды алу салдарынан жерасты өндірісі тау жыныстарының Тегіс немесе қарқынды (сирек) қозғалуымен бірге жүреді. Көп жағдайда бұл процестер Жер бетінің деформациясының себебі болып табылады. Мұндай жерлерде құлау шұңқырлары пайда болады, көшкіндер, үйінділер пайда болады. Алайда, жерасты кендерін өндіру жерді едәуір аз иеліктен шығаруды талап етеді және инфрақұрылым мен Ландшафттардың Ашық тау-кен жұмыстары сияқты айтарлықтай бұзылулары мен өзгерістерін тудырмайды. Сонымен қатар, тұрақты сақтауға орналастырылған бос жыныстардың көлемін кеніштің жерасты қуыстарын және жер бетіндегі құлау шұңқырларын толтыру үшін пайдалану арқылы азайтуға болады. Әрбір кәсіпорынның маркшейдерлік қызметтері міндетті түрде жерасты қазылған кеңістіктің пайда болуына бақылау жасайды, сондай-ақ экологиялық және мамандандырылған бөлімшелермен және ұйымдармен бірлесіп оның қоршаған ортаға әсеріне мониторинг жүргізеді.

      Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) жерасты өндіру кезінде кәсіпорындарда мынадай энергетикалық ресурстар пайдаланылуы мүмкін:

      мотор отыны (дизель отыны);

      электр энергиясы;

      жылу энергиясы.

      Кәсіпорындарда технологиялық қайта бөлу бойынша тұтынылатын энергетикалық ресурстардың бөлек есебі едәуір дәрежеде жолға қойылмағандығына байланысты ТЭР тұтынудың ірілендірілген көрсеткіштері және өндірілетін өнімге жұмсалатын үлестік шығыстар қаралды.

      3.14-кестеде түсті металдар кендерін жерасты өндіру кезінде қолданылатын энергетикалық ресурстарды тұтынудың ағымдағы көлемі көрсетілген.

      Ресурстарды тұтынудың үлестік шығыстары ретінде өндірілген кеннің тоннасына ресурстарды тұтыну анықталды.

      3.14-кесте. Энергетикалық ресурстарды тұтынудың ағымдағы көлемі

Р/с №

Объектінің атауы

Тұтынылатын ресурс

Пайдаланудың мақсаты

Жылдық тұтыну, т у.т

Меншікті тұтыну, т.ш.о/т

1

2

3

4

5

6

1

B5

Электр энергиясы

Өндіру

15 103,369

0,00293 – 0,00465

2

B6

10 433,569

0,00118 – 0,00208

3

B7

10 549,650

0,00176 – 0,00205

4

B8

312,920

0,00020 – 0,00021

5

B9

102,665

0,00003 – 0,00003

6

B10

6 683,290

0,00167 – 0,00190

7

B11

97,774

0,00016 – 0,00062

8

B12

1 697,951

0,00100 – 0,00104

9

B13

1 697,951

0,00261 – 0,00302

10

D2

2 063,152

0,00088 – 0,00105

11

D3 – D5

1 515,729

0,00051 – 0,00054

12

F1

2 564,270

0,00436 – 0,00636

13

H1

1 482,839

0,00429 – 0,00635

14

H2

1 299,852

0,00485 – 0,00743

15

H3

804,752

0,00321 – 0,00619

16

B7

Мотор отыны

Өндіру

47 605,714

0,00793 – 0,00923

17

B9

102,665

0,00003

18

B10

1 717,669

0,00043 – 0,00049

19

B11

423,765

0,00071 – 0,00270

20

B12

2 106,642

0,00124 – 0,00129

21

B13

933,293

0,00144 – 0,00166

22

D2

1 527,234

0,00065 – 0,00077

23

F1

224,776

0,00038 – 0,00056

24

H1

343,743

0,00100 – 0,00147

25

H2

926,157

0,00346 – 0,00530

26

H3

95,725

0,00038 – 0,00074

      Ұсынылған кестеден жерасты әдісімен өндірілген кенге электр энергиясының меншікті шығыны жерасты әдісімен өндірілген кеннің тоннасына 0,00003-тен 0,00743 тоннаға дейінгі ш.о. шегінде өзгеруі мүмкін екендігі айқын көрінеді. Меншікті шығындардағы мұндай үлкен алшақтық, ең алдымен, игеріліп жатқан кен орындарының ерекшеліктерімен, оларды игеру тереңдігімен және кен орнын игеруде қолданылатын техникамен байланысты. Сондай-ақ, электр энергиясының нақты шығынына әртүрлі кәсіпорындардағы энергия ресурстарын есепке алу және тұтыну ерекшеліктері әсер етуі мүмкін.

      Жерасты әдісімен өндірілген кенге арналған мотор отындарының үлестік шығыны өндірілген кеннің тоннасына 0,00003-тен 0,00923 тоннаға дейін ш.о. дейін өзгереді. Әртүрлі кәсіпорындардағы үлестік шығындардағы мұндай алшақтық көлік пен автокөлік пен мотор отынымен жұмыс істейтін арнайы техниканы пайдалануға байланысты.

3.2.1. Аршу жұмыстары

      Аршу жер бетінен кен денесіне қол жеткізуді ашатын және дайындық қазбаларын жүргізу мүмкіндігін қамтамасыз ететін тау-кен қазбаларын жүргізуден тұрады.

      Аршылатын қазбалар - бұл шахта алаңын ашуға арналған, бірінші және барлық кейінгі жылжымалы және желдету горизонттарында. Ашық қазбаларды жүргізу тау-кен жұмыстары деп аталады, ал қазбалардың өзі күрделі. Ашылатын қазбаларға мыналар жатады: тік және көлбеу оқпандар, штольнялар, квершлагтар, оқпан маңындағы аулалар, Күрделі кен түсіру және тау жыныстарын түсіру, шурфтар, негізгі көкжиектерге қызмет көрсететін автомобиль жолдары мен еңістер және т. б.

      Жер бетіне қамыңты орналасуы бойынша ашатын қазбалар 2 топқа бөлінеді [23]:

      негізгі – жер бетіне тікелей шығатын;

      жерасты – жер бетіне тікелей шығуы жоқ.

      Орындалатын функциялар бойынша ашатын қазбалар мыналарға бөлінеді:

      негізгі – кенді тасымалдау және көтеру үшін қызмет ететін;

      көмекші – барлық басқа өндірістер.

      Негізгі басты ашылатын қазбаларға мыналар жатады: пайдалы қазбаларды көтеру немесе тасымалдау бойынша негізгі функцияларды орындайтын тік және көлбеу шахта оқпандары, штольнялар, автомобиль жолдары, ал негізгі көмекші қазбаларға тік және көлбеу оқпандар, желдетуге, адамдардың қозғалысына, материалдарды жеткізуге арналған штольнялар және т. б. жерасты негізгі ашылатын қазбаларға соқыр тік қазбалар жатады кенді тасымалдауға және көтеруге қызмет ететін көлбеу оқпандар, едендік квершлагтар, автомобиль өткелдері және көлік беткейлері.

      Негізгі ашатын қазбалар кенді (шикі) және бос жынысты жер бетіне тасымалдауға, желдетуге, адамдарды жылжытуға, материалдар мен жабдықтарды жеткізуге қызмет етеді. Бұл қазбалар: кен орны бойынша; жатқан немесе ілулі жақтан немесе қапталдан бос жыныстар бойынша; кенді денені кесіп өтіп, бос жыныстар мен кендер бойынша өтеді.

      Жерасты қосалқы ашу қазбаларына мыналар жатады: оқпан маңындағы қазбалар (оқпан маңындағы аулалар, сорғы камералары, су жинағыштар, электр қосалқы станцияларының камералары, басып озу және жалғау қазбалары), жерасты бункерлері, диспенсерлік камералар мен ұсақтау қондырғыларының камералары, Күрделі кен түсіру және тау жыныстарын түсіру, арнайы мақсаттағы камералық қазбалар (көтеру машиналарының камералары, электровоз депосы, жөндеу және жанармай құю пункттері, қоймалар күту камералары, медициналық пункттер және т. б.), арнайы төсеу, желдету, дренаж және су төгетін қазбалар, өздігінен жүретін және басқа жабдықтарды негізгі горизонттан қабатты горизонттарға жеткізу бойынша еңістер, концентрациялық горизонттың барлық қазбалары. Қосалқы қазбалар желдетуге, жабдықты жеткізуге, сондай-ақ жер бетіне қосымша шығуға және басқа мақсаттарға қызмет етеді.

      Ашатын қазбалардың нысаны, мөлшері, оларды жүргізу, бекіту тәсілдері олардың қызмет ету мерзіміне, көліктің оңтайлы жұмысына, адамдардың қозғалыс қауіпсіздігіне, материалдар мен жабдықтарды жеткізуге, сондай-ақ ауаның қажетті мөлшерін өткізуге байланысты болады [16].

      Негізгі ашық қазбалардың орналасуына байланысты кен орнын ашу әдістері қарапайым және аралас болып бөлінеді. Аутопсияның қарапайым және аралас әдістерінің алуан түрлілігі бар (3.15-кесте).

      Қарапайым әдістерге мыналар жатады: кен денесі бойынша тік шахта оқпанымен, жатқан бүйірлік жыныстар бойынша, ілулі бүйірлік жыныстар бойынша; жатқан бүйірлік жыныстар бойынша және кен орнының қапталдарындағы көлбеу шахта оқпанымен; кен бойынша, жатқан бүйірлік жыныстар бойынша, ілулі бүйірлік жыныстар бойынша штольняларды ашу. Аутопсияның қарапайым әдістерінің мәні-кен орнын ашу игерудің бүкіл тереңдігі үшін негізгі ашатын қазбамен жүзеге асырылады.

      Аралас әдістер ашудың екі немесе одан да көп тәсілдерін біріктіреді, мысалы: тік соқыр бөшкеге ауысатын бетінен тік шахта бөшкесі; көлбеу соқыр бөшкеге ауысатын бетінен тік шахта бөшкесі; тік соқыр бөшкеге ауысатын штольня; соқыр көлбеу бөшкеге ауысатын штольня. Біріктірілген аршу әдістерінің мәні мынада: кен орнының жоғарғы бөлігі бір негізгі жұмыспен, ал төменгі бөлігі екіншісімен ашылады, бұл ретте кенді екі негізгі жұмыстың бойымен ретімен жер бетіне шығару [23].

      3.15-кесте. Кен орындарын аршу тәсілдерінің жіктелуі

Р/с
№

Аршу әдісі

Аршу әдісінің тобы

Аршу схемасы


1

2

3

4

1

Қарапайым

Тік оқпан

Шөгіндінің жатқан жағында орналасқан тік оқпан

Шөгіндінің ілулі жағында орналасқан тік оқпан

Шөгіндінің кесіп өтетін тік оқпан

Концентрлі горизонттары бар тік оқпан

Көлбеу оқпан

Көлбеу конвейер оқпан, жатып жатқан жағында орналасқан

Шөгіндінің жатық жағында орналасқан көлбеу скип оқпаны

Кен орны бойынша көлбеу оқпанмен

автомобиль жолымен немесе еңіспен

Жатып жатқан жағында немесе кен орнының қапталында өткен автомобиль жолымен немесе еңіспен

Ұңғымамен

Шөгіндінің жатқан жағында орналасқан ұңғымамен

Шөгіндінің ілулі жағында орналасқан ұңғымамен

2

Аралас

Тік оқпан және тік соқыр оқпан

Бетінен тік соқыр оқпанға ауысатын тік оқпан

Тік оқпан және көлбеу соқыр оқпан

Бетінен тік оқпан көлбеу соқыр оқпанға ауысады

Көлбеу оқпан мен көлбеу соқыр оқпан

Көлбеу соқыр оқпанға ауыса отырып, бетінен көлбеу оқпанмен ашу

Ұңғыма және тік соқыр оқпан

Тік соқыр оқпанға ауысатын ұңғыма

Ұңғыма және көлбеу соқыр оқпан

Көлбеу соқыр оқпанға ауысатын ұңғыма

      Опцияларды ашудың орындылығы техникалық-экономикалық салыстыру арқылы бағаланады. Жұмыстың ең үлкен қауіпсіздігі және аз шығындар қамтамасыз етілетін түрі таңдалады [24].

      В8 шахта алаңының қорларын ашу екі қолданыстағы көшпелі траншеялармен, екі орталық (жеткізу-көліктік және конвейерлік) еңістермен, екі қапталдағы желдеткіш еңістермен, үш желдеткіш көтерілістермен, қолданыстағы "Желдеткіш көмекші 1" оқпанымен және жобаланатын "Ауа беруші-тораптық" және "Желдеткіш көмекші 2" оқпандарымен жүзеге асырылады.

      I1 кенішінде жерасты өндірісі үш кенді аймақтан төрт көлбеу-көлік съезі арқылы жүзеге асырылады. Қосымша екі бөшке тек төтенше жағдайға қол жеткізуге арналған.

      Қазіргі уақытта кен орны жер бетінен -217 м белгісіне дейін өткен екі РЭУ 1 автокөлік еңісімен, 2 РЭУ -160 м белгісіне дейін өткен, "Алимак" лифт көтергішімен (ВХЛВ - №1) №2 штольни белгісінің деңгейінен +40 м көкжиекке дейін, "Алимак" лифт көтергішімен (ВХЛВ- №2) ашылды) көкжиектен +28м-ден көкжиекке дейін-120м, ВХВ жүріс бөлімшесі-160М белгісінен -120м белгілеріне, ВХВ жүріс бөлімшесі-120м белгісінен-80м белгілеріне дейін.

      I1 шахтасында ұңғымаларды бұрғылауға арналған қазіргі заманғы электрогидравликалық бір буынды және екі буынды өздігінен жүретін бұрғылау қондырғыларының, тау-кен массасын қазуға арналған ТЖМ-ның және кенді жер бетіне шығаруға арналған топсалы-буынды рамасы бар самосвалдардың көмегімен ұңғымаларды бұрғылау жүзеге асырылады.

3.2.2. Дайындық

      Негізгі көкжиектерді дайындау тәсілдері геологиялық, техникалық, технологиялық және экономикалық факторларды ескеретін ықтимал нұсқаларды техникалық-экономикалық салыстырумен айқындалады және кен денесінің сипатына - оның қуаты мен құлау бұрышына, кеннің және негізгі жыныстардың физикалық-механикалық қасиеттеріне, қабатта қабылданған тазарту қазбасының тәртібіне, пайдалы қазбаны тасымалдау тәсіліне байланысты болады.

      Дайындық жұмыстарының мақсаты мынада:

      еденді, шахта алаңын, блоктарды немесе панельдерді контурлау (бөлу);

      блоктың (панельдің) жалпыкөліктік көлік желісімен байланысын құру;

      жұмыс орындарын тиімді желдетуді қамтамасыз ету;

      кенжарларға еркін қол жеткізуді және олардан авариялық шығуды қамтамасыз ету, кенжарларды жабдықтармен, материалдармен, энергиямен жабдықтау, олардан өндірілген кенді жоғары өнімді беру.

      Кен орындарын тазарту жұмыстарына дайындау дайындық-кесу қазбаларын жүргізуді қамтиды. Дайындық жұмыстары-материалдар мен кенді тасымалдауды, желдетуді, кесу және тазарту жұмыстарын қамтамасыз ету мақсатында шахта алаңын немесе оның бір бөлігін жекелеген ойып алу блоктарына (панельдеріне) бөлетін бір жазықтықпен дайындық қазбаларын жүргізу.

      Дайындаудың қабылданған тәсілі, дайындық қазбаларының орналасуы мен мөлшері: тазарту жұмыстарының қауіпсіз өндірісін; тазарту кенжарларын тиімді желдетуді; пайдалы компоненттердің белгілі бір орташа құрамы бар дайындалған және қазуға дайын кен қорларының тұрақты резервін сақтау үшін қабаттар мен блоктарды уақтылы дайындауды; адамдардың қозғалуының ыңғайлы және қауіпсіз жағдайларын, қазбалар бойынша материалдар мен жабдықтарды жеткізуді қамтамасыз етуі тиіс; дайындық қазбаларын, кенді жеткізудің, тиеудің және шығарудың ыңғайлы және өнімді тәсілдерін сақтайтын тұтас кеннің ең аз шығыны; қазбаларды ұстауға және бекіткішті жөндеуге жұмсалатын ең аз шығын.

      Тау-кен қазбаларын олардың мақсатына, тау-кен геологиялық және гидрологиялық жағдайларына байланысты жүргізу әртүрлі тәсілдермен жүзеге асырылуы мүмкін. Қазбаларды жүргізу әдісі мен жабдықтарын таңдау олардың көлденең қималарының мөлшеріне де, қазбаның мақсатына, сондай-ақ тау жыныстарының беріктігі мен тұрақтылығына байланысты. Қазіргі уақытта кен орындарын жерасты игеру кезінде тау-кен қазбаларын жүргізудің екі әдісі кең таралған: бұрғылау және жару және комбайн [23].

      3.16-кесте. Кен орындарын дайындау тәсілдері мен схемаларының жіктелуі

Р/с
№

Дайындау әдісі

Кен орнының түсу бұрышы, a, бұршақ

Дайындық схемасы

Шоғырдың қуаты, т, м


1

2

3

4

5

1

Көлденең

< 15

Негізгі және ойық қуақаздармен жұмыс істеумен кірулермен

< 3

Лаваларды өңдеумен негізгі және ойық қуақаздар

2

Панель

< 15

Кірулерді өңдеумен панельдік баған

< 3

Лаваларды өңдеумен панельді-бағаналы

Негізгі қуақаздар арасында камералар орналасқан панельдік-камералық

< 30

Панельдік қуақаздар арасындағы камералардың орналасуы бар панельдік-камералық

3

Қабатты

> 15

Кенді қуақазбен

< 8

Далалық қуақазбен

8 - 12

Қиғаш сызықтары бар кен және далалық соққылар

10 - 18

Сақиналы жүгірулермен кен және дала қуақаздармен
 

10 - 18

Кен қуақаздармен және тұйық шың ортпен

15 - 40

Жатқан жақтың далалық қуақаздар және тұйық орттар

15 - 40

Аспалы бүйірлік далалық қуақаздар және тұйық орттар

15 - 40

Жатқан және ілулі жақтардың далалық қуақаздар және сақиналы орттар

> 40

      Дайындық шеңберінде желдету, электр энергиясын ағызу, адамдардың қозғалысы және жүктерді тасымалдау үшін коммуникациялар мен магистральдар құрылады.

      Дайындалған кен қорлары – қабылданған игеру жүйесінде көзделген дайындық қазбалары толық өткен қазба учаскелерінің қорлары.

      Шахта алаңын едендерге бөлу үшін негізгі горизонттың дайындық қазбалары қолданылады-жылжымалы қуақаздар мен орталар, ал еденді бөлек ойық учаскелерге бөлу – блоктар көтерілісшілерді пайдаланады. Кейбір жағдайларда едендер биіктігі бойынша ішкі қабаттарға бөлінеді. Қабаттың биіктігі тау-кен геологиялық жағдайлары мен өндіру технологиясына байланысты 50-100 м (сирек көп) құрайды [16].

      Кен денелерінің қуаттылығы жоғары болған кезде, жатып жатқан тау жыныстарында далалық көтерілістер өтеді, олар далалық едендерді байланыстырады. Сонымен қатар, көмекші көтерілісшілер ілулі жақтан жанасады немесе көтерілісшілер кен денесін кесіп өтеді.

      Тазарту қазбалары учаскелерінде механизмдердің қозғалуы үшін сору және желдету горизонттарының көлденең қазбалары, көтерілу және кен Түсіру жүйесі қолданылады, көлбеу жолдармен дайындалу кезінде спиральды немесе басқа формадағы және төменгі қабаттармен құлатылған кен түсіру жолдары қолданылады.

      Кен денесіне қамыңты дайындық қазбаларының орналасуы бойынша кен орындарын дайындау кен, дала және аралас болуы мүмкін.

      Кен денелерінің қуаттылығы жоғары болған кезде, жатып жатқан тау жыныстарында далалық көтерілістер өтеді, олар далалық едендерді байланыстырады. Сонымен қатар, көмекші көтерілісшілер ілулі жақтан жанасады немесе көтерілісшілер кен денесін кесіп өтеді.

      Қосалқы қабаттар мен дучкалар арасында көтеріліп жатқан кесу, кен түсіру, желдету-жүріс жолдары ұңғымаларды секциялық жару, үлкен диаметрлі Ұңғымаларды тесу немесе бұрғылау (кеңейту) арқылы бұрғылау-жару тәсілімен өтеді. Секциялық жарылыспен көтерілісшілерді үңгілеу әдісі кендерді қабаттастыру және қабаттастыру кезінде кесу көтерілістерін немесе жарықтарды жобалау кезінде кең таралды. Көбінесе көтерілісшілердің секциялық жарылыспен жүруі тектоникамен және тау қысымының көріністерімен қиындайды.

      Көтеріліп жатқан қазбаларды қазу-көп уақытты қажет ететін және қауіпті процестердің бірі. Көлбеу бұрышы 60-90° болатын қазбаларды үңгілеу процестерін механикаландыру үшін КПВ кешендері қолданылады. Бұл әдіс B3-B15, D1, D2 шахталарында кеңінен қолданылады. Сөрелер жетек жұлдызшаларының көмегімен монорельсте қозғалады. Сөрелерден бұрғылау перфораторлармен жүзеге асырылады. Алайда әдіс қауіпті жағдайларда өткізгіштердің болуының негізгі жетіспеушілігін жоққа шығармайды және жақында одан қауіпсіз әдістерге көшеді.

     



      3.11-сурет. КПВ-4А ұңғыма кешені

      Бұрғылау және тік және көлбеу ұңғымаларды кеңейту арқылы бұрғылау әдісі – бұл қаңырап қалған және ең перспективалы әдістердің бірі. Көтерілісшілердің ұңғыма жылдамдығы бұрғылау-жару әдістерімен салыстырғанда бірнеше есе артады. Бұл типтегі станоктар диаметрі 3 м-ге дейін, ұзындығы 100 м-ге дейін және 70°-қа дейінгі бұрышта протодиаконов бойынша беріктік коэффициенті 12-ге дейінгі жыныстарда тік және көлбеу қазбаларды жүргізуге арналған, бірақ ол күшті жыныстарда да қолданылады. Сондай-ақ, төменнен жоғары қарай көтеріліп келе жатқан үздіксіз ұңғыманы немесе алдыңғы ұңғыманы бастапқы бұрғылаумен екі сатыда бұрғылауға арналған машиналар қолданылады. Осы қағида бойынша 2кв комбайндар, "Atlas Copco" фирмасының "Robbins" (Швеция) және "TRB-Raise Borers" фирмасының "Rhino" комбайндары (Финляндия) [25].

      Өндіру блоктары шегінде бір немесе екі жазықтығы бар дайындалған учаскелерде жүргізілетін және осы учаскелерден тазарту (өндіру) жұмыстарын жүргізу үшін қажетті тау – кен қазбалары әдетте ойық қазбалар деп аталады, ал оларды жүргізу кезінде орындалатын тау-кен жұмыстары деп аталады. Бұл жұмыстардың негізгі мақсаты-ойық учаскелерді, қабатты горизонттарды, кесу саңылауларын, кесу қазбаларын және т. б. жасау, кесу жұмыстары аяқталғаннан кейін блок тазарту жұмыстарына дайындалған болып саналады.

      Кеңістіктегі ойық қазбалардың саны мен орналасуы игеру жүйесіне байланысты. Ойық өндірісі мақсатына қарай мыналарға бөлінуі мүмкін:

      бұрғылау (бұрғылау қуақаздарі, орталар, көтерілісшілер, камералар және кірулер);

      шығару (шұңқырлар, траншеялар, ілмектер, тиеу жарыстары және т.б.);

      жеткізу (кен түсіру, ысырмалық қуақаздар немесе орталар, қоректендіргіштерге арналған тауашалар, конвейерлік қазбалар және т.б.);

      кесу және кесу (кесу саңылаулары және көтерілу, кесу қуақаздарі немесе орталар және т.б.);

      желдету (желдеткіш қуақаздар, орталар, көтерілістер, апаттар және т.б.);

      дәнекерлеу (жаяу жүргіншілер, материалдық қазбалар және т.б.);

      тау-кен қысымын басқаруға арналған қазбалар (төсеу жұмыстарын жүргізуде және негізгі жыныстар мен кендердің құлауында қолданылады).

      Ойық қазбалар блоктар, панельдер шегінде тікелей тазарту ойығы үшін өтеді:

      едендік көлденең қазбалар блокты жеке ойық қабаттарға бөледі;

      ысырма горизонтын өндіру-стректер немесе орталар-сынған кенді негізгі горизонт қазбаларына жеткізуге, сондай-ақ оны қайталама ұсақтауға қызмет етеді;

      горизонтты қазу – камералар, қуақаздар, орталар-кенді екінші рет ұсақтауға және кенді негізгі горизонтқа жіберуге қызмет етеді;

      горизонтты қазу қондырғысы блоктың түбіндегі кен массивін кесуге қызмет етеді;

      кесетін көтерілісшілер блоктың берілген жеріндегі кен массивін кесуге қызмет етеді;

      саңылаулар, серуендер, бұзылулар және басқа да бірқатар қазбалар жұмыстың оңтайлы дамуын қамтамасыз етеді.

      Блоктардың түбін кесу үшін өздігінен жүретін бұрғылау қондырғылары мен ТЖМ немесе пневматикалық тірек перфораторлары және әртүрлі модификациядағы ысырма қондырғылары қолданылады.

      Қазуға дайын – тазарту қазбасын өндіру үшін қажетті ойық қазбалар толығымен өткен дайындалған қазба учаскелерінің кен қорлары.

      Аршылған, дайындалған және алуға дайын қорлардың резервін құру және тұрақты сақтау мыналар үшін қажет:

      кен орнының кейбір учаскелерін игеруге қарай жоспарлы және уақтылы басқа учаскелерде қажетті мөлшерде кен өндіруді дамыту;

      кен орнының пайдалануға берілетін бөліктерін пайдалану барлау және дренаждау үшін уақыт қоры болуға тиіс;

      шикізат кеннің әртүрлі құрамы бар кен орындарын тазарту қазбасына жүйелі түрде енгізу арқылы өңдеуге жіберілген кендегі пайдалы компоненттердің біркелкі құрамын сақтау;

      аршу және дайындау жөніндегі жұмыстарды уақытша тоқтатқан немесе артық белгіленген жоспардың кен өндірісін ұлғайту қажет болған жағдайда резервтік учаскелердің болуы.

3.2.3. Игеру жүйелері

      Жерасты тәсілімен кен кен орындарын игеру жүйесі-қазу учаскесінің құрылымдық элементтерінің жиынтығын, технологиялық процестерді және уақыт пен кеңістікте байланысқан тау қысымын басқару тәсілін айқындайтын кенді тазарту қазбасының тәртібі мен технологиясы.

      Жүйелердің барлық алуан түрлілігінде әр жүйеге тән: құрылымдық сипаттамалары; тазарту қазу тәртібі; тазарту қазу технологиясы.

      Кен кен орындарын жерасты игеру жүйелерінің бірыңғай жіктемесі ретінде жіктеу белгіленеді, оның негізі тау қысымын басқару әдісі болып табылады [26].

      3.17-кесте. Кен орындарын жерасты игеру жүйелерінің бірыңғай жіктелуі

Р/с
№

Сынып нөмірі

Сынып атауы

Жүйелер


1

2

3

4

1

I

Ашық дамыған кеңістігі бар жүйелер

Тұтас жүйелер
Камералық бағаналы жүйелер
Төбеге арналған жүйелер
Жарылыс күшімен кенді жеткізетін жүйелер
Қабатталған жүйелер
Қабатты камералық жүйелер

2

II

Кен дүкендері бар жүйелер

Кенді блоктармен дүкендері бар жүйелері
Кенді терең ұңғымалармен дүкендері бар және жоюмен жүйелер

3

III

Бетбелгі жүйелері

Бір қабатты ойығы мен бетбелгісі бар тұтас жүйелер
Бетбелгісі бар көлденең қабаттарды игеру жүйелері
Бір қабатты ойығы мен бетбелгісі бар бағаналы жүйелер
Камералық ойығы және бетбелгісі бар жүйелер

4

IV

Бекіту жүйелері

Бекіткіші бар жүйелер
Бекіту рамалары бар жүйелер
Бір қабатты ойығы мен бекітпесі бар тұтас жүйелер
Бір қабатты ойығы мен бекітпесі бар бағаналы жүйелер

5

V

Құлау жүйелері

Күштік құлау жүйелері
Қабат асты құлау жүйелері
Қабатты құлау жүйелері
Іргелес жыныстардың құлауы бар бағаналы жүйелер

      Кез-келген игеру жүйесіндегі тазарту қазбасы 3.12-суретте жіктелуі көрсетілген жұмыс процестері мен операцияларының өзара байланысты және белгілі бір ретпен жүретін кешендерінің жиынтығын қамтитын өндірістік кезең болып табылады: кенді кесу - оны массивтен бөлу; кенді жеткізу-сынған кенді кенжардан жылжымалы горизонтқа дейін жылжыту. Кенді шығару және тиеу, өндірілген кеңістікті сақтау осы операцияның ажырамас бөлігі болып табылады [27].


     



      3.12-сурет. Тазарту жұмыстарының өндірістік сатыдағы жұмыс процестері кешенінің жіктелуі

      D3 кен орнын игеру жүйесі-өндірілген кеңістікті қатайтатын қабатты-камералық қазба. В8 кен орнын игеру шарттары үшін панельде кен денелерін бөлетін панельдік-бағаналы игеру жүйесі қабылданды-қазу бірліктері. Тазарту панелінің жылдық өнімділігі кен денелерін өңдеу қуатына байланысты 150-ден 550 мың тоннаға дейін өзгереді. В9 объектісінде панельдік-бағаналы игеру жүйесі қабылданды, содан кейін бүтіндер алынып, бос жерлер жойылды. В13 кенішінде игеру жүйесі қолданылады-қабатты құлау. Көкжиектер арасындағы ішкі қабаттың биіктігі 12-20 метр.

3.2.4. Қазбаларды бекіту

      Тау-кен қазбаларын бекіту – тау-кен қазбаларын жүргізу кезіндегі негізгі жұмыс процестерінің бірі және тау жыныстарының айналадағы массивінің құлауын болдырмау және қазбалардың көлденең қимасының қажетті мөлшерін сақтау мақсатында жерасты тау-кен қазбаларында тұрғызылатын бекітпе салу жөніндегі операциялардың жиынтығы болып табылады.

      Тау-кен бекіткішіне мынадай талаптар қойылады: бекіткіш оған түсетін жүктемеге төтеп беруі, өзінің бастапқы қалпын сақтауы, қазбаның жұмыс күйін және оның бүкіл қызмет ету мерзімі ішінде қауіпсіз пайдалану жағдайларын қамтамасыз етуі, монтаждау оңай болуы, қауіпті деформациясыз жарылыс жұмыстарының бірнеше рет әсерін қабылдауы, қазбада мүмкіндігінше аз орын алуы, орындалуына кедергі келтірмеуі керек жұмыс процестері, ауа ағынының қозғалысына үлкен қарсылық көрсетпеу және өрт жағдайында қауіпсіз болу [27].

      Қазбаның көлденең қимасының пішінін анықтайтын факторлар: тау жыныстарының физикалық-механикалық қасиеттері, қазбаның мақсаты мен қызмет ету мерзімі, бекіту материалы, қазбаның кеңістіктегі орны, қазбаның көлденең қимасының өлшемдері, тау қысымының мөлшері мен бағыты. Қазбаның көлденең қимасының пішіні оны пайдаланудың ыңғайлылығымен, бекітпенің материалымен және конструкциясымен анықталады, олар өз кезегінде ең аз шығындармен оның бүкіл қызмет ету мерзімі ішінде тұрақты күйін қамтамасыз етуі керек.

      Жұмыстың сипаты бойынша бекітпелер ажыратылады: қатты, иілгіш, топсалы, аралас; қызмет ету мерзімі бойынша: тұрақты және уақытша; қазбалардың көлденең қимасы бойынша: трапеция тәрізді, арка тәрізді, сақиналы, эллиптикалық, көпбұрышты, күмбезді; қазба түрі бойынша - көлденең, көлбеу және тік тау-кен қазбалары үшін.

      Ұзақ қызмет ету мерзімі бар күрделі қазбаларды бекіту үшін бекітпелер қолданылады: пішіні мен өлшемін өзгертпестен серпімді деформациялар шегінде жүктемені қабылдайтын бетон, темірбетон, құрама металл және темірбетон (түтіктер), металл жақтаулар және т.б.

      Қазіргі уақытта тау – кен қазбаларын бекіту үшін бекіткіштің жеңіл (қатайтатын) түрлері кеңінен қолданылды: анкер, бүріккіш бетон және аралас-торлы анкер, анкер және бүріккіш-бетон, торлы анкер және бүріккіш-бетон. Бекіткіштердің бұл түрлері біздің еліміздің барлық кеніштерінде тау кен жұмыстарын жүргізу кезінде қолданылады.

     



      3.13-сурет. Тау-кен қазбаларын аралас бекіту конструкциясы

      В кәсіпорындарының кендері мен жерасты кеніштерінің сыйымды жыныстарының тұрақтылығы көлденең қазбаларды бекітусіз немесе аралас бекітпемен (бүріккіш-бетонмен темірбетон штангалармен) қазуға мүмкіндік береді. Тау-кен-геологиялық жағдайлары нашарлаған жағдайда, қазу кезінде бетонды бекіту қолданылады. Бекіту түрлерінің арақатынасы қабылданады: бекітусіз-30 %; біріктірілген бекіту-65 %; бетон бекіту-5 %.

      Көлденең қазбалардың, сондай – ақ камералық қазбалардың түйісуі бетонмен, ал берік және тұрақты жыныстарда-темірбетон (Болат-полимерлі) штангалармен бекітіледі, содан кейін бүріккіш-бетонмен жабылады. Желдету көтерілістері тікбұрышты қимамен өтеді. Тау-кен геологиялық жағдайлары нашарлаған жағдайда көтерілісшілер бүкіл периметрі бойынша бекітіледі.

      В5, В6, В7 кеніштеріндегі тау-кен қазбаларын бекіту қолданыстағы "Штангалық және бүрку-бетон және аралас бекітпелерді таңдау және қолдану жөніндегі әдістемелік нұсқауларға" сәйкес жүргізіледі.

      Әдістемелік нұсқауларға сәйкес жыныстарды штангалармен бекітудің орындылығы мен параметрлері, шашырау-бетон немесе аралас бекіту жыныстардың тұрақтылық дәрежесімен анықталады. Кен орнында тау жыныстарының тұрақтылық топтары бойынша мынадай жіктелуі қабылданды:

      I топ – тұрақты: қуаты 2,5 м және одан да көп метрлік сұр, кеуекті емес ірі және орташа түйіршікті құмтастар;

      II топ-орташа тұрақтылық: қуаты 1,5 м-ден 2,5 м-ге дейінгі сұр, әлсіз жарылған құмтастар;

      III топ – орташа төзімділік: қызыл түсті жыныстар мен формаішілік конгломераттардың пропластамалары бар сұр құмтастар, сондай-ақ ауа райына бейім және қарқынды стратификацияға бейім жыныстар (қызыл құмтастар, алевролиттер, саздақтар, формаішілік конгломераттар).

      Үшінші топтағы жыныстарды тазарту жұмыстары кезінде адамдар мен механизмдердің қозғалыс трассасы өтетін камераларда, сондай-ақ құрылымдық блоктың мөлшері 0,4 м-ден аз болған кезде тікелей шатырдың ұсақ блокты құрылымы бар камераларда біріктірілген бекіткішпен (штангалар мен шашыратқыш бетон) бекітіледі. Тазарту камераларында шатырды торкреттеу қажеттілігі кеніштің бас инженері бекіткен шатырды бекіту және басқару паспортымен анықталады.

      Тұрақтылықтың екінші тобының жыныстарымен ұсынылған камералардың шатыры штангалармен бекітіледі. Тұрақтылықтың екінші тобының жыныстарымен ұсынылған шатырды торкреттеу кенді топыраққа түсетін қазу жоспарланған учаскелердегі тазарту камераларында жүргізіледі. Шатырды торкреттеу панельдегі (блоктағы) жоғарғы ілмекті өңдегеннен кейін жүргізілуі мүмкін және кертпені өңдеу басталғанға дейін бір айдан кешіктірілмей орындалуы тиіс. Осы Әдістемеде көзделмеген жағдайларда тұрақтылықтың II тобының жыныстарын торкреттеу қажеттілігі кеніштің бас инженері бекіткен бекіту паспортымен айқындалады.

      I топтағы жыныстармен ұсынылған тазарту камераларының шатыры бекітілмейді.

      Тау жыныстарында өткен тау-кен қазбалары:

      III топ, біріктірілген бекіткішпен бекітілген;

      II топ штангалық бекітпемен және шашыратқыш-бетонмен тек түйіспелер мен жылытуларда, сондай-ақ ені 5 м-ден асатын камералық қазбаларды жүргізу кезінде бекітіледі;

      I топ, бекітілмейді.

      Н1, Н2 және Н3 объектілеріндегі өзектерді өңдеу аралық бекітпемен және тұрақты немесе тұрақты емес кен бүтіндігін қалдырумен жүргізіледі, содан кейін олар арнайы жоба бойынша шегіну тәртібімен пысықталады. Н1, Н2 және Н3 объектілерінде өздігінен жүретін көліктің жұмысына арналған қазбалар негізінен ӨБАБ штангалық бекіткішімен бекітіледі. Әлсіреген жыныстар немесе тау жыныстарының бұзылулары болған кезде арнайы металдан жасалған иілгіш металл бекіткіш орнатылады. SVP27 профилінің төбесі темірбетон тығыздағыштармен немесе жақтаулар арасындағы ағашпен жабылған. Кен орындарында қазбаларды үңгілеу кезінде ӨБАБ штангалары орнатылады. Ағаш бекіткіш (есіктің толық емес жалақысы) жақтаулармен орнатылуы мүмкін немесе көтергіштер орнатылып, шатыр жабыны қазбаның бүйірлерін 2/3 немесе қазбаның бүкіл биіктігіне қатайта отырып, үздіксіз қатайтылады. Ағаш бекіткішті орнату үшін Ø180-240 мм орман пайдаланылады, ал қазбаның бүйірлерін қатайту үшін бір кескіш немесе T= 40-60 мм тақта қолданылады. Тазарту блогын өңдеуге дайындау кезінде тазарту кеңістігін кесу қазбасына бекіту жүргізіледі.

      Қауіпсіздікті арттыру, өнімділікті арттыру және анкерлік қондырғыны орнату кезінде еңбек сыйымдылығын азайту және төбеге және тау-кен жұмыстарының бүйірлеріне бетон шашырату үшін анкер орнату операциясын механикаландыратын арнайы бекіту (сурет 3.14) машиналары қолданылады.

     



      1 шахтасындағы қазбалардың тұрақтылығы шатырды бекіту (үйкеліс анкерлері, торлар, торкреттеу) есебінен сақталады, бұдан басқа, алынбайтын кеннен (болашақта алынуға жататын немесе алынбайтын) тірек бағандар қалдырылады, сондай-ақ қажеттілік бойынша пайдаланылған кеңістікті бос жыныспен толтыру жүргізіледі.

3.2.5. Кенді бөлшектеу және ұсақтау

      Кенді бөлу – бұл кеннің бір бөлігін массивтен бөліп, оны белгілі бір мөлшердегі бөлікке бөлу.

      Әлсіз немесе жарылған минералдармен бүктелген қуатты кен орындарын игеру кезінде ауырлық күші мен жүктеме бағанының қысымының әсерінен жеткілікті аумақта пайда болған кезде өздігінен құлау құбылысы қолданылады. Әдіс жоғары өнімділікпен және арзандықпен сипатталады, бірақ оны қолдану шарттары өте шектеулі.

      Жарылғыш әдіспен жару басқа әдістерге қарағанда энергия сыйымдылығы аз және қаттылығы орташа және жоғары түсті кендерді жару үшін қолданылады, үзу ұңғымаларда, жарылыс ұңғымаларында және кен қазбаларында ЖЗ зарядтарын қолдану арқылы жүзеге асырылады. Бүгінгі таңда бұл әдіс негізгі болып табылады. Жоюдың жарылғыш әдісі жарылғыш заттарды қолдануға негізделген, оның жылдам ыдырауы кезінде жарылыстың бөлінетін энергиясы массивтен бөлініп, тау жыныстары массасын ұсақтайды.

      Жарылғыш ұңғымалар тік, көлбеу және көлденең бұрғыланады, осылайша кен ашық бетке қарай жылжиды.

      Қазақстан Республикасының кеніштерінде жарылғыш ұңғымалар мен шпурларды бұрғылау үшін әртүрлі ПТ және ПП бұрғылау перфораторлары мен Sandvik, Epiroc, Cat, Tamrock бұрғылау станоктары пайдаланылады.

      3.18-кесте. Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру бойынша кеніштер мен шахталарда қолданылатын жабдықтардың түрлері туралы жалпы мәліметтер

Р/с
№

Құрылымдық бөлімшенің атауы

Ұңғымалар мен шпурларды бұрғылауға арналған жабдық

1

2

3

1

B5

Minimatiс

2

B6

3

B7

4

B8

Sandvik DD 420-60, Minimatic, RDH Drillmaster 200, RDH Drillmaster 150LP, Sandvik DL 420-10 (Solo 7-10), Sandvik DD 410-40, Sandvik DS 210L, Sandvik DS 510, Boltmaster 150LP

5

B9

Paramatic

6

B10

Monomatic

7

B11

SОLO-5-5F

8

B13

Rhino-2007DC, Sandvik DD410-40

9

D1

Rocket Boomer 281, УБШ-207, КС-50, SOLO 1L

10

H1

ПТ 36, ПТ-48, ПП-63, БП-100М, Solo DL 210-5,
Bommer T-1D

11

H2

12

H3

      Кареткалар мен өндіру бұрғылау қондырғылары, пневматикалық немесе гидравликалық жетегі бар, электр қозғалтқышы, ІЖҚ, дизель-электр жетегі бар, өздігінен жүретін, арнайы арбаларда қозғалатын бұрғылау станоктары қолданылады. Пневматикалық қозғалтқыштары бар бұрғылау машиналары ауа өткізгіштер арқылы компрессордан берілетін сығылған ауамен қамтамасыз етілуі керек, Электр қозғалтқыштары бар бұрғылау машиналары кабельдер арқылы электр энергиясымен қамтамасыз етіледі, ІЖҚ бар бұрғылау машиналары әдетте дизель отынын тұтынады.

      Ұңғыманың орналасуы параллель, параллель-жақын, желдеткіш болуы мүмкін. Соңғы уақытқа дейін ЖЗ зарядтарын орналастыру үшін ең көп таралған ұңғымалар диаметрі 105-110 мм болды, олар жақын шетелде өндірілген суасты пневматикалық соққылары бар машиналармен бұрғыланады. Соңғы уақытта массивті құлауға дайындау үшін бұрғылау жұмыстарының едәуір бөлігі ұңғымалардың диаметрі 89-102 мм өздігінен жүретін импорттық жабдықтармен жасалады.

     



      3.15-сурет. Кеніштерінде қолданылатын бұрғылау станоктарының сыртқы түрі

      а – БП-100, б – Sandvik DD-210V және телескоптық перфораторлар в – ПТ-38; г – ПТ-48

      Технологиялық процестің шарттарына сәйкес, сынған кенде белгілі бір мөлшердегі кесектер болуы керек. Жарылған тау-кен массасындағы рұқсат етілген ең үлкен бөліктің өлшемдері көлік құралдарының, ұсатқыштардың және басқа да қабылдау құрылғыларының параметрлерімен, сондай-ақ жабдықтың жұмыс жағдайымен анықталады. Кесектердің максималды рұқсат етілген мөлшері әдетте 300-400-ден 800-1000 мм-ге дейін қабылданады, кенді жарылғыш әдіспен жару кезінде белгілі бір мөлшердегі кондиционер емес кесектер пайда болады. Үлкен өлшемді ұсақтау үшін жарылғыш заттар немесе механикалық құрылғылар (ұсатқыштар, бүршіктер) қолданылады [22].

      Кенді ұсақтауды жақсарту және сейсмикалық әсерді азайту үшін кен массивінде ЖЗ дифференциалды таралуын (желдеткіштер мен ұңғымалар шоғырының орналасу геометриясы) және зарядтардың қысқа мерзімді жарылуын, мысалы: 25, 50, 75, 100 және 150 мс аралықтарымен пайдалану қажет [19].

      Әдетте, кен шахталары газ бен тозаң үшін қауіпті емес, олар жерасты тау-кен жұмыстары үшін өнеркәсіптік ЖЗ кеңінен қолданылады, олардың айрықша жолағы патрондардың немесе жапсырмалардың қабығының қызыл түсі болып табылады. Аммоний нитраты түйіршіктелген, ұнтақ және эмульсиялық ЖЗ жиі кездеседі.

      Аммиак-селитралық ЖЗ-нитроқосылыстары бар немесе жанғыш және қопсытқыш қоспалары бар аммиак селитрасының механикалық қоспалары: аммониттер, аммоналдар, динамондар. Кеңінен қолданылатындар: граммониттер, гранулиттер, №6 ЖЗ аммониттер, игданиттер, эмульсиялық ЖЗ. аммиак-селитралық ЖЗ гигроскопиялылығына байланысты оларға суға төзімділік қасиетін беру қажеттілігі туындайды, оған ЖЗ дайын құрамына немесе аммиак селитрасына аз мөлшерде арнайы қоспалар енгізу арқылы қол жеткізіледі. Суға төзімді аммиак селитрасынан жасалған в сорттарының ЖВ маркасы бар.

      Суға төзімді ЖЗ-ға мыналар жатады: №6 ЖВ аммониттері, сондай-ақ тротил және басқа да нитроқосылыстар. Жерасты жұмыстары үшін тек нөлге жақын оттегі балансы бар (±3 %) ЖЗ қолданылады, ВМ максималды жарылған кезде со көміртегі оксиді мен NO, NO2, N2O3 азот оксидтерінің және басқа да зиянды газдардың түзілуін азайту керек.

      3.19-кесте. Қазақстан Республикасында түсті металдар кендерін өндіру бойынша жұмыс істеп тұрған кеніштерде пайдаланылатын жарылғыш заттар

Р/с
№

Құрылымдық бөлімшенің атауы

Жарылғыш зат (ЖЗ)

Химиялық құрамы, %


1

2

3

4

1

B5

Гранулит А-6

Түйіршікті аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 90 % дейін дизель майы 4 % және алюминий ұнтағы 6 %

2

B6

3

B7

4

B8

Гранулит А-6,
Игдарин

Түйіршікті аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 80 % және су-май эмульсиясы 20-40 %
Түйіршікті аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 95 % және дизель отыны 5 %

5

B9

Rioxam; Аммонал

Кеуекті аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) дизель майы және алюминий ұнтағы.
Аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 80,5 %, тротил 15 %, алюминий ұнтағы 4,5 %.

6

B10

МАНФО

Аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 92 % дизель майы 4 % және алюминий ұнтағы 4 %

7

B11

Гранулит АС-8, Гранулит А6, Аммонит 6ЖВ, Аммонал, Детонит

Түйіршікті аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 90 % дейін дизель майы 4 % және алюминий ұнтағы 6 %
Аммоний нитраты суға төзімді (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) суға төзімді 79 % және тротил 21 %.
Аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 80,5 %, тротил 15 %, алюминий ұнтағы 4,5 %.
Аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 74-78 %, тротил 5-10 %, алюминий ұнтағы 5-11 нитроглицерин және нитрогликоль 5-20 %.

8

B12

9

B13

Аммонал

Аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 80,5 %, тротил 15 %, алюминий ұнтағы 4,5 %.

10

D1

Гранулит АС-8

Түйіршікті аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 90 % дейін дизель майы 4 % және алюминий ұнтағы 6 %

11

D3

Аммонит 6ЖВ, Аммонал, Игданит, Гранулит АС-8

Аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) суға төзімді 79 % және тротил 21 %.
Аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 80,5 %, тротил 15 %, алюминий ұнтағы 4,5 %.
Түйіршікті аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 95 % және дизель отыны 5 %
Түйіршікті аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 90 % дейін дизель майы 4 % және алюминий ұнтағы 6 %

12

F1

Аммонит, Сенатэл Магнум

Аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) суға төзімді 79 % және тротил 21 %.
Кеуекті аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) дизель майы және алюминий ұнтағы.

13

H1

Гранулит АС-8, Гранулит А6

Түйіршікті аммоний нитраты (NH4NO3 азот мөлшері 34,4 % күкірт 14 %) 90 % дейін дизель майы 4 % және алюминий ұнтағы 6 %және алюминий ұнтағы 15 %

14

H2

15

H3

      Шахталарда зарядтау үшін арнайы өздігінен жүретін машиналар қолданылады ПМЗШ-2М, ПМЗШ-5К, A64 ANFO, жылжымалы және тасымалданатын пневматикалық зарядтағыштар типті ЗП-12, ЗП-25, әдетте жарылғыш заттарды пневматикалық жеткізумен [25]. Зарядтау кезінде жарылғыш зат машинаның тиеу сыйымдылығына құйылады, содан кейін қоректендіргішке (барабан, камералық немесе эжекторлық) түседі, содан кейін сығылған ауамен (шахталық пневматикалық желіден) икемді жеткізу-зарядтау шлангісі арқылы ұңғымаларға немесе шпурларға тасымалданады.

      Механикалық Джек негізінен төмен беріктігі бар кендер мен жыныстарды қазу кезінде қолданылады, өздігінен жүретін комбайндар шарикті жұмыс органдарымен қолданылады. Түсті кендерді игеру кезінде ең кең тарағаны-терең ұңғымалармен кенді жоя отырып, едендік және едендік құлау.

      Қарқынды тозаң мен газ мынадай процестер кезінде пайда болады: шұңқырлар мен ұңғымаларды бұрғылау; жарылған тау массасын жару және тиеу. Алайда, тозаң ды басу және гидрооқшаулау процесінен өтіп, тау-кен қазбалары арқылы өтетін тозаң ды ауа толығымен дерлік өзін-өзі тазартады. Бұрғылау ұсақ-түйектерін жою және шығару өнімдерінен ұңғымалардың кенжарын тозаңды басу және тазарту ауа-су қоспасының көмегімен жүзеге асырылады, өйткені БЖЖ-ның технологиялық процесінде тозаң ды басу кезінде суды пайдалану атмосфералық ауаның ластануын азайтудың ең тиімді және қол жетімді әдісі болып табылады. Бұл әдіс бейорганикалық SiO2 тозаңының көлемін 20 %-дан 5 – 7 есе азайтуға мүмкіндік береді. Жарылыс жұмыстары кезінде зиянды қоспалардың бөлінуін және таралуын азайту үшін гидрооқшаулау су бөгетінің (су бөгетінің) көмегімен жүзеге асырылады. Су бөгеті сумен толтырылған полиэтилен ыдыстарды қолдану арқылы жүзеге асырылады. Су бөгетін қолдану Тозаң -газ бұлтында пайда болатын тозаң көлемін 1,5-2 есе азайтуға мүмкіндік береді, ал түзілетін азот оксидтерінің көлемі 20-30 % - ға азаяды.

      3.20-кесте. Атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА мәліметтері бойынша)

Р/с №

Объектінің атауы

Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т

макс

мин

1

2

3

4

1

В11

155,1631

102,491312

2

H1

353,8744

282,1069

3

H3

759,9454

473,62

      3.20-кестеден кен өндіру процесінде кенді бөлшектеу және ұсақтау кезіндегі тозаң шығарындыларының жалпы көрсеткіштері 102,491312-ден 759,9454 т-ға дейін ауытқиды, жалпы көрсеткіштердегі мұндай алшақтық аспирациялық жүйелерді жоспарлы жөндеу жұмыстарын жүргізуге, әртүрлі тозаң басу жүйелерін пайдалануға байланысты болуы мүмкін. Атмосфералық ауаға ЗВ шығарындылары бойынша деректер норма шегінде болады.

3.2.6. Кенді жеткізу және шығару

      Кенді жеткізу – бұл кенді өндіру блогы шегінде оның бөліну орнынан оны негізгі көкжиекте көлік құралдарына тиеу орнына дейін жылжыту. Кенді жеткізу көбінесе түпкілікті техникалық-экономикалық көрсеткіштердің деңгейін, қабылдау көкжиегін өндіруге тау қысымының көріну дәрежесін, кенді жоғалту және ыдырату деңгейін, әсіресе құлауы бар игеру жүйелерінде анықтайды.

      Бастапқы жеткізілім-кенжардан тиеу немесе қайта тиеу орнына дейін және екінші реттік-жинақтаушы қазбалар бойынша ажыратылады. Кенді жеткізу әдісі игеру жүйесімен тығыз байланысты және онымен бірге таңдалады. Негізінен гравитациялық және механикаландырылған жеткізу қолданылады, жарылыс күшімен жеткізу және гидравликалық қолдану шектеулі.

      3.21-кесте. Кенді жеткізу тәсілдерінің жіктелуі

Р/с
№

Жеткізу әдістері

Ерекшелігі

1

2

3

1

1 өздігінен ағатын:
Тікелей тазарту кеңістігінде
1.2 кен түсіру бойынша

Тазарту кеңістігіндегі кен құлап немесе оны блоктан шығаратын қазбаларға қарай жылжиды

2

Механикаландырылған:
Ысырма қондырғыларымен
Діріл конвейерлерімен және қоректендіргіштермен
2.3 өздігінен жүретін жабдықпен

Кен тиеледі және тасымалданады
Кенді тиейтін және тасымалдайтын өздігінен жүретін жабдық тек батырылады немесе тек тасымалданады

3

Жеткізудің басқа түрлері:
Жарылғыш жеткізу
3.2 гидравликалық жеткізу

Жарылыс кезінде кен жойылады және тазарту кеңістігі бойынша шығару қазбаларына тасталады
Кенді сумен жуады. Ол жатқан жағын тазартудың көмекші әдісі ретінде қолданылады

      Өз салмағының әсерінен кеннің өздігінен ағуы ашық тазарту кеңістігі бар игеру жүйелерімен, кенді сақтаумен, өндірілген кеңістікті салумен көлбеу қабаттармен және т. б. жүйелермен қатты кендердің тік құлайтын шөгінділерін өңдеу кезінде қолданылады. өз салмағының әсерінен кен қазбаның топырағы, кендері, палубалары, науалары, құбырлары бойымен 35-тен 50° - қа дейін жылжиды.

      Механикаландырылған жеткізу ысырмалармен, конвейерлермен, өздігінен жүретін вагонеткалармен, ТЖМ-мен жүргізіледі. Дәстүр бойынша кеніштерде ысырма жеткізу және діріл шығару қолданылады.

      Ысырмалық жеткізу кенді кенжардан кен түсіруге немесе тиеу люкіне дейін, ал ысырма көкжиегінде кен түсіруден тиеу сөрелеріне дейін жеткізу үшін қолданылады. Оның артықшылықтары: құрылғының қарапайымдылығы, жабдықтың аз құны, ұтқырлық, жеткізуді тиеумен біріктіру мүмкіндігі, бұл D2, H1, H2, H3 кәсіпорындарының шахталарында қолданылуына әкеледі. Ысырмалау үшін ЛС-17, ЛС-30, ЛС-55 типті лебедкалар қолданылады [25].

     



      3.16-сурет. Ысырма шығырларының сыртқы түрі.

      3.22-кесте. Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру бойынша кеніштер мен шахталарда қолданылатын жабдықтардың түрлері туралы жалпы мәліметтер

Р/с №

Құрылымдық бөлімшенің атауы

Көлік

Рельсті

Автосамосвалдар

Тау-кен массасын жеткізу және тиеу

1

2

3

4

5

1

B5

Электровоз
EL-13/03, вагоншалар
ВГ-10

ТОRО 50 Plus Рlus, МТ 5020

ТЖМ TORO-0010

2

B6

3

B7

4

B8


Cat AD-45, HOWO

ТЖМ Sandvik LH 514 (TORO-9), ТЖМ CAT 1300

5

B9


TORO-40D

Шөмішті тиегіштер LK-
4, ТЖМ Volvo 180C

6

B10


ТОRО 50 Plus

ТЖМ TORO-0011

7

B11


МоАЗ-75081, ТОRО 50 Plus

ТЖМ ТОRО-006

8

B13


ТОRО 50 Plus

ТЖМ Sandvik LH 514

9

D1

типа 14КР-1 типті электровоздар, ВГ-4,0 типті вагоншалар

AD-30

ТЖМ CAT R1600G, ППН-3

10

H1

АРП 4,5, АРП5, АМД8 аккумуляторлық электровоздарымен, байланыс электровоздарымен КР7,КР10, вагоншалар ВГ-1,2; ВБ-1,6

Т1601, Paus PMKT 8000
 

Ысырмалі шығыр ЛС-17, ЛС-30, ЛС-55
PFL12, PFL18, TORO 151, ST 7G, ST 2G, Янтай XYVJ-1,5
 

11

H2

12

H3

      Қазіргі уақытта өздігінен жүретін тиеу және жеткізу жабдықтары кеңінен таралуда. Кендерді өндіру кезінде негізінен оның мынадай жабдық түрлері қолданылады: электровоздық домалату кешеніндегі кезеңдік әсер ететін Тиеу машиналары, автосамосвалдармен және өздігінен жүретін вагондармен кешендегі үздіксіз әсер ететін ТЖМ, тиеу-тасымалдау машиналары, автосамосвалдармен және өздігінен жүретін вагондармен немесе электровоздық домалату кешеніндегі тиеу-жеткізу машиналары. Жеткізудің бұл түрі кез-келген беріктік шегі бар үздік ұсақталған кенде қолданылады. Кенді өздігінен жүретін жабдықпен жеткізудің артықшылықтары: кесу жұмыстарының аз көлемі, үздік желдету, бірнеше кенжарларда жұмыс істей алады және кенді дөңгелектеу радиусы аз қазбалар арқылы тасымалдай алады, кенді үздік ұсақтау кезінде өздігінен жүретін жабдықтың жоғары өнімділігі, жеткізу жабдықтарын монтаждау және бөлшектеу жұмыстарының болмауына байланысты жоғары тиімділік, қызмет көрсететін персоналдың аз санын қажет етеді.

     



      3.17-сурет - Көліктік-жеткізу тиеу машиналарының сыртқы түрі,


      Кенді жерасты кен орындарын игеру кезінде діріл конвейерлері мен қоректендіргіштердің көмегімен кенді жеткізудің мәні мынада: сынған кен діріл конвейерінің немесе қоректендіргіштің науасына түседі, оның көмегімен вагоншаларға немесе кен түсіруге тиеледі. Кенді жеткізудің айрықша ерекшелігі-материалды тасымалдау ұзындығына тәуелсіз тұрақты өнімділікпен үздіксіз ағынмен жылжыту.

      Кенді шығару-ауырлық күшінің әсерінен тазарту кеңістігінен немесе жинақталған ыдыстан сынған кенді дәйекті түрде алу.

      Едендік асты немесе едендік құлауы бар игеру жүйелерінде блоктардан (панельдерден) құлаған кен кеннен кейін қозғалатын және өндірілген кеңістікті толтыратын іргелес бос жыныстардың астына шығарылады. Сынған кен құлаған бос жыныстармен жоғарғы және бүйірлік байланыстар болған кезде шығарылады. Кенді тазарту кеңістігінен діріл жеткізу қондырғыларымен жабдықталған блоктардың түбін қазу арқылы шығару тікелей тасымалдау ыдыстарына жүргізіледі.

      Қазбаларды топыраққа шығару, әдетте, жеткізу көкжиегіндегі арнайы қазбаларда кенжардың жанында жүзеге асырылатын екінші реттік кенді ұсақтаумен қатар жүреді. Әрі қарай кенді түсіру арқылы жылжымалы горизонтқа қайта жіберу және люктер, діріл Қоректендіргіштер және басқа да құрылғылар арқылы жылжымалы құрамға тиеу жүргізіледі.

      Қарқынды тозаң мен газдың пайда болуы шикі кен мен жынысты тасымалдау, тиеу және шамадан мың жүктеу кезінде пайда болады.

3.2.7. Тасымалдау және көтеру

      Жерасты көлігі – әртүрлі жүктер мен адамдарды қабылдауға және тасымалдауға арналған құрылыстар мен құрылғылар кешені. Шахта көлігінің міндеттеріне қарсы жүк ағындарын қалыптастыру және іске асыру кіреді. Негізгі мақсат-кенді және жынысты тазарту блоктарынан, ұңғымалық кенжарлардан түсіру пункттерінен қайта тиеу кешендеріне, оқпан маңындағы аулаларға және кеніштік көтеруге дейін тасымалдау. Бұдан басқа, көлік өндіру учаскелерін материалдармен, құралдармен, жабдықтармен уақтылы және үздіксіз жабдықтау және қажет болған жағдайда адамдарды жұмыс орнына және кері тасымалдау функциясын жүзеге асырады.

      Түсті және бағалы металдар кендерін өндіретін кеніштерде мыналарды пайдаланады:

      рельс көлігі (аккумуляторлық электровоздар және байланыс электровоздары, ВГ, ВБ кеніш вагоншалары);

      пневмошиналық жүрістегі өздігінен жүретін жабдық (Sandvik, Cat фирмасының ТЖМ);

      конвейерлік жеткізу.

      Қазіргі уақытта теміржол көлігі ең көп таралған. Локомотив көлігі-контактілі электровоздар, түбі соқыр, бүйір және түбін түсіретін вагоншалар, өздігінен түсіретін ыдыстар. Көмекші механизмдердің алуан түрлілігі: вагонеткаларды аударғыштар, лебедкалар, итергіштер, әртүрлі жол жабдықтары және т.б. көптеген локомотивтердің сәтті жұмысы жылжымалы процестерді автоматтандырумен қамтамасыз етіледі. Оған дабыл, орталықтандыру және құлыптау (ДОҚ), локомотивтерді қашықтан басқару және диспетчерлік қызмет кіреді.

      Өздігінен жүретін жабдықты пайдалана отырып, рельссіз тасымалдау сирек қолданылады. Көліктің негізгі түрі-жүк көтергіштігі жоғары автосамосвалдар.

      Таспалы конвейерлер жерасты ұсақтау кешендерінде ұсақтау самыңынан өткен кенді тасымалдау үшін ғана қолданылады.

      Көтеру және жерасты көлігі-бұл бір көлік жүйесінің байланысы. Жабдықтың түрі бойынша кеніштің көтерілуі торлы, скиптік, конвейерлік, автомобильдік, ал мақсаты бойынша – негізгі (кен беру үшін) және қосалқы болып бөлінеді. Тік бөшкелерде көмекші көтеру үшін негізгі жабдықпен бірдей жабдық қолданылады. Оның мақсаты тау жыныстарының бетіне (торлардағы вагондармен немесе скиптермен) беру, адамдарды түсіру-көтеру (торларда), материалдарды, құралдарды (торларда) шахтаға түсіру, жұмысшыларды түсіру және ақаулы жабдықтарды көтеру (шағын габаритті – торларда, үлкен габаритті – торлардың астындағы аспада, тұтас немесе бөліктерде немесе жекелеген оқпандар бойынша бөлшектелмеген түрдегі арнайы жүк платформаларында).

      Кеніштерде игерудің едәуір тереңдігінде кеннің скиптік көтерілуі қолданылады. Скиптердің жоғары өнімділігі олардың үлкен сыйымдылығымен (50 т дейін), қозғалыс жылдамдығымен (20 м/с дейін және одан да көп, ал клеттер 8 м/с аспайтын жылдамдықпен қозғалады), сондай-ақ тиеу – түсіру операцияларын және скиптерді көтеру-түсіруді толық автоматтандырумен түсіндіріледі.

      Конвейерлік көтеруді салыстырмалы түрде таяз кеніштерде (400-600 м-ге дейін) үлкен өнімділікте (жылына 4-5 млн.. тоннадан астам), сондай-ақ кенді скиптерді тиеудің үстіндегі кешеніне көтеру үшін терең көкжиектерді пысықтау кезінде өнімділігі төмен пайдалану тиімді. Әдетте, қуатты таспалы конвейерлер қолданылады. Конвейерлік көтеруді пайдалану үшін кенді мөлшері 0,1–0,15 м аспайтын бөліктерге салыстырмалы түрде ұсақтау қажет, оқпанның көлбеу бұрышы 16-18°аспауы керек.

      Кенді автомобильмен көтеру жекелеген жағдайларда қолданылады. Автомобиль көлбеулерінің, кіреберістердің, оқпандардың көлбеу бұрышы 6-8°құрайды [16].

3.2.8. Қазылған кеңістікті пайдалану

      Тазарту кеңістігін қолдау – қауіпсіз еңбек жағдайларын қамтамасыз ету мақсатында тазарту қазбаларында тау-кен қысымының көріністерінің алдын алуға бағытталған жұмыс процестерінің кешені. Кен кен орындарын жерасты игеру кезінде тазарту қазбаларындағы тау-кен қысымын басқару тазарту кеңістігін сақтауға дейін азаяды.

      Түсті металдарды өндіру жөніндегі шетелдік және отандық кәсіпорындарда тау-кен практикасында кен массивінің жай-күйін басқару және оны кен бүтіндігін қалдыру және кен массивін жасанды массивпен (төсеу жүйелері) ауыстыру есебінен тұрақты күйде ұстау тәсілдерін пайдаланатын кен орындарын өңдеудің технологиялық схемалары орын алады.

      Кенді тазарту кезінде тазарту кеңістігін сақтау әдістері 3.23-кестеде көрсетілген үш сыныпқа бөлінеді [27].

      3.23-кесте. Тазарту кеңістігін сақтау жолдары

Р/с
№

Сынып

Тазарту кеңістігін сақтау

Тазарту кеңістігін сақтау әдісі

1

2

3

1

I

Табиғи

Кен бүтіндігі

Асыл тұқымды тұтас

2

II

Жасанды

Кен дүкені арқылы

Бекіту

Бетбелгі

3

III

Құлау

Негізгі жыныстардың құлауы

Кендер мен жыныстардың құлауы

      Тазарту кеңістігін табиғи сақтау іргелес жыныстардың, кенді немесе тау жыныстарының табиғи тұрақтылығына байланысты жүзеге асырылады. Бұл жағдайда тау қысымы тазарту кеңістігінің (камераның) параметрлерін, бүтіндердің орналасуы мен өлшемдерін анықтау арқылы реттеледі. Тұтас техникалық қызмет көрсету тәуелсіз қолдау әдісі ретінде де, бекітумен, бос орындармен және кен дүкендерімен бірге қолданылады. Кентіректер күзет, қабат аралық, блокаралық және камераішілік болып бөлінеді. Мысалы, Н кәсіпорындарындағы тамырларды өңдеу аралық бекітпемен және тұрақты немесе тұрақты емес кен бүтіндігін қалдырумен жүзеге асырылады, содан кейін олар арнайы жоба бойынша шегіну тәртібімен өңделеді [27].

      Тазарту кеңістігін жасанды түрде сақтау кенді сақтау, тазарту кеңістігін бекіту немесе төсеу арқылы жүзеге асырылады. Жасанды техникалық қызмет көрсету - тазарту кеңістігін сақтаудың ең көп уақытты қажет ететін және қымбат технологиялық процесі. Сақтаудың бұл әдісі басқа әдістер кендердің жеткілікті түрде толық өндірілуін қамтамасыз етпегенде немесе техникалық тұрғыдан қолайсыз болған кезде ұсынылады.

      Журналдалған кенді сақтау-бұл тазарту кеңістігінде сынған кен массасының уақытша жиналуы. Тазарту кеңістігінің бүйірлерін ұстап тұру бос материалдың массасының әсерінен сынған кенді өздігінен таратуға байланысты болады. Дүкендеуді қолданудың шектеуші факторы-кендердің кептелуге және өздігінен жануға бейімділігі. Кенді ұстау тұрақты жыныстарда тік және көлбеу кенді денелерді игеру кезінде жүзеге асырылады.

      Бекіткішті таза күйінде ұстау қуаты аз кен орындарын өңдеу кезінде қолданылады. Кен орындарын игеру кезінде орташа қуаттан көп және кенді қазғаннан кейін тазарту кеңістігін сақтау қажеттілігі оны төсеу арқылы қолданады. Тек қоршаудағы жұмыс кеңістігін бекітіңіз.

      Бос жерлерді төсеу - оларды бетбелгі материалымен толтыру: бос жыныс, байыту фабрикаларының қалдықтары, қатайтатын қоспалар және т. б. Бұл әдіс металл кендерінің жерасты өндірісінде қажет болған жағдайда жер бетін жойылудан сақтау немесе тау-кен жұмыстарының маңызды объектілерге әсерін азайту үшін қолданылады. Бұл әсіресе Сулы горизонттардың, су объектілерінің немесе жер бетіндегі ірі құрылыстардың болуына байланысты өте маңызды.

      Толтырғыш материал көбінесе жол бойында немесе арнайы өндірілген тау жыныстары, байыту фабрикаларының қалдықтары болып табылады. Өндірілген кеңістікті толтыру белгісі бойынша бетбелгі толық немесе ішінара болуы мүмкін. Көбінесе қолданылады:

      гидравликалық бетбелгіні қатайту;

      бетбелгі материалы тұтқыр заттарды қамтиды, бетбелгіні қатайту нәтижесінде айтарлықтай тұрақтылық пен беріктіктің монолитті массиві пайда болады;

      құрғақ бетбелгі-бетбелгі материалында табиғаттан мың ылғалдылық жоқ.

      Толтырғыш материалды өндіруге, оны дайындауға, тасымалдауға және тазарту жұмыстарына орналастыруға кететін шығындар көп жағдайда айтарлықтай, бірақ бұл әдіс жұмыс қауіпсіздігін қамтамасыз етеді, пайдалы қазбалардың жоғалуын түбегейлі азайтады, сонымен қатар қабаттасатын жыныстар мен жер бетінің деформациясын болдырмайды.

      Өндірілген кеңістікті бетон және тау жыныстарымен төсеу жүйесі D3 кәсіпорнында қолданылады. Қатайтатын толтырғыш қоспаны дайындау үшін тұтқыр материалдар қолданылады: құрылыс цементі, ұнтақталған Домна түйіршікті шлак. Инертті агрегат ретінде мынадай материалдар қолданылады: қалдық қоймаларынан байытудың үйінді (жатық) қалдықтары; шахтаны ұсақтау және байыту цехының ұсақталған жеңіл фракциясы; ұсақталған тау жынысы; жылу электр станциялары мен қазандықтардың күл-қож қалдықтары; шахтаны ұсақтау және байыту цехының шламдары; кеніштің бейтараптандыру станциясының (шахталық сулардың тазарту құрылыстарының) шламдары; d объектісінің металлургиялық кешенінің шлактары, қатайтатын толтырғыш қоспаның барлық құрамы беріктік көрсеткіштеріне байланысты топтар бойынша және топтар ішінде тұтқыр түрге қарай – маркалар бойынша жіктеледі. Технологиялық мүмкіндік және қалау кешенінде материалдардың болуы бойынша бетбелгі құрамдарының тобы анықталады. Тау жыныстарын төсеу кезінде қазылған кеңістіктер тау жыныстарымен және бзк-мен бетон қоспасымен қажетті белгілерге дейін салынады.

      Қорларды алудың соңғы кезеңінде тазарту қазбалары өтеледі немесе олар белгісіз ұзақ уақыт бойы болатын күйге келтіріледі.

3.2.9. Бос жыныстармен жұмыс істеу

      Жер бетіне тек пайдалы қазбалар ғана емес, сонымен қатар бос жыныстар мен кондиционерленбеген кендер де алынады. 1000 тонна кенге арналған қазбалардың үлестік шығыны: тау-кен дайындау қазбалары 2-6 м3, ойық 8-14 м3 жетеді [19]. Бос жыныстар жер бетіне шығарылады және үйінділерге жиналады.

      Тау-кен қазбаларын қазудан бос жыныстың бір бөлігі игерілген кеңістікті салумен игеру жүйелерінде пайдаланылған камералардың құрғақ немесе бүршік бетон төсемі ретінде пайдаланылуы мүмкін. Сондай-ақ, бос жыныс ұсақтау және сұрыптау қондырғыларында толтырғыш қоспасын өндіруде толтырғыш жасау үшін қолданылады.

      Қазіргі уақытта кондицияларға жауап бермейтін және пайдаланылмайтын ілеспе пайдалы қазбалар жеке үйінділерге салынады.

      Тау жыныстарын сақтау қоршаған ортаның экожүйесіне әсер етеді. Бұл әсерлердің ауқымы мен маңызы ауданның топографиясы мен климаттық жағдайымен, кен орнының пайда болу ерекшеліктерімен, өндіру технологиясымен, аймақтағы ауылшаруашылық қызметімен және басқа факторлармен үйлесетін тау-кен жұмыстарының көлеміне байланысты.

      Атмосфераның ластану көздері тау жыныстарының үйінділері мен кен қоймаларының бетінен шығатын газ-тозаң шығарындылары болып табылады. Шығатын ауаның құрамында бөлшектер, көміртегі тотығы, азот оксидтері және ҰОҚ бар. Бөлшектердің шығарындыларын азайту мыналарды қамтиды: тұмандандырғыштарды пайдалану, тау массасын суару, аэрозольдерді пайдалану.

      Пайда болу жағдайларына байланысты пайдалы қазбалар ғана емес, сонымен қатар бос жыныстар немесе кондиционерленбеген кендер де алынады. Бұдан басқа, ашылған, дайындалған және алуға дайын қорлардың резервін құру және тұрақты сақтау ұңғыма жұмыстарының едәуір көлемін талап етеді. Бұл жылына бірнеше миллион тонна кен өндіретін тау-кен массасының едәуір көлемі. 1000 тонна шикі кенге арналған қазбалардың үлестік шығыны: тау-кен дайындау қазбалары 2-6 м3, ойық қазбалар – 8-14 м3 жетуі мүмкін. Кен орнын пайдалану кезінде ойық қазбалардың басым бөлігі кен массиві (ілеспе өндіріс) бойынша жүргізіледі, күрделі және тау-кен-дайындық қазбалары, әдетте, сыйымды жыныстар бойынша өтеді. Тау-кен өндірісінен және тау-кен қазбаларын қазудан бос жыныстарды бөлек ағынмен тасымалдау, жер бетіне шығару және үйінділерге жинау қажет. Ол үшін Кеніш көлігі мен көтеру қолданылады, бетінде автомобиль және бульдозер техникасы қолданылады. Үйінді жасау технологиясы және кешенді механикаландыру Ашық тау-кен жұмыстарында бос жыныстардың үйінді түзілу процестеріне ұқсас. Өз кондициялары бойынша қазіргі уақытта қайта өңдеу немесе тұтынушылардың талаптарына жауап бермейтін кендер, қазіргі уақытта пайдаланылмайтын ілеспе пайдалы қазбалар жеке үйінділерге салынады. Бос жыныстарды жерасты өндірілген кеңістіктің, жылжу аймақтарының және жер бетіндегі құлау шұңқырларының құрғақ төсемі ретінде қолданудың оң тәжірибесі бар.

      3.24-кесте. Түсті металдар кендерін жерасты өндіру кезіндегі өндіріс қалдықтары, оларды қолдану және орналастыру әдістері

Р/с №

Қалдықтың атауы

Қалдықтардың түзілу көлемі, т/ жыл

Пайдаланылған қалдықтар, мың. т/ жыл

Қалдықтарды орналастыру көлемі. мың. т/ жыл

Орналастыру/сақтау (опциялар төменде көрсетілген, толықтырылуы мүмкін)

макс

мин

макс

мин

макс

мин


1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Түсті металл кендерін жерасты өндіру

1.1

B6

1.1.1

Құрамында металдары жоқ минералдық шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, аршылған жыныстарды қоса алғанда, қалдықтар

470000

470000

470000

470000

0

0

Негізгі тау жынысы тау-кен күрделі және тау-кен жұмыстарын жүргізу кезінде пайда болады. Қорларды ашу және пысықтау технологиясына сәйкес өндіру жұмыстары кезеңінде пайда болған сыйымды тау жынысы жер бетіне берусіз төсеу әдісімен бос орындарға орналастырылады (қоршаған ортаны қорғау жөніндегі іс-шаралардың үлгілік тізбесінің 7-тармағының 1-тармағы, 12062013 ж. №162-п)

1.1.2

Көмекші процестер

1042,057

834,471


470000

0

0

Үшінші тарап ұйымдарына беру

1.2

B11

1.2.1

Құрамында металл бар минералды шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, оның ішінде аршылған жыныстардан қалдықтар

276889,4

246356

0

0

276889,4

246356

Тұқымдық үйінді

1.3

H1

1.3.1

Құрамында металдары жоқ минералдық шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, аршылған жыныстарды қоса алғанда, қалдықтар

128347

75186

29083

11432

128347

75186

Тұқымдық үйінділер

1.3.2

Көмекші процестер

82

70

0

0

0

0

1.4

H3

1.4.1

Құрамында металдары жоқ минералдық шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, аршылған жыныстарды қоса алғанда, қалдықтар

3717438

6815

2637518

195875

10675260

3509470

1.4.2

Көмекші процестер

44,508

43,68

0

0

0

0

Үшінші тарап ұйымдарына беру

1.5

H2

1.5.1

Құрамында металдары жоқ минералдық шикізаттың шахталары мен карьерлерінен, аршылған жыныстарды қоса алғанда, қалдықтар

125173

21699

39960

4207

125173

21699

Шахталардың тас үйінділері

1.5.2

Көмекші процестер

60,784

48,36

0

0

0

0

Үшінші тарап ұйымдарына беру

      3.24-кестеде түсті металдар кендерін жерасты өндіру кезіндегі өндіріс қалдықтары бойынша деректер келтірілген. Кестеде қалдықтардың пайда болуы мен орналасуының нақты деректері бойынша көрсеткіштер көрсетілген.

3.2.10. Шахталық су төккіш

      Шахталық су ағызу шахтаның тау-кен қазбаларынан су соруға арналған. Негізгі кеніштік су бұру суды құбырлар арқылы жер бетіне көтеру арқылы жалпы шахталық су ағынын айдауды, учаскелік су бұру – шахтаның жекелеген учаскелерінен суды негізгі су бұру су жинағыштарына айдауды (сирек – тікелей жер бетіне) жүзеге асырады. Су ағызу схемасы кен орнын ашу әдісіне, игеру тәртібіне және гидрогеологиялық жағдайларына байланысты жобамен айқындалады. Кен шахталарының көпшілігі едәуір тереңдікке ие, олар төменгі горизонттардан су жоғарғы горизонттардың аралық су жинағыштарына, содан кейін жер бетіне айдалғанда сатылы дренажды қолданады.

      Шахталық су бұру жүйесіне мыналар кіреді: су бұру ойықтары, су жинағыштар, сору және айдау құбырлары бар су бұру құдықтары мен су бұру қондырғылары бар сорғы станциялары. Оқпандарда суды шахталық су ағызу желісіне айдайтын зумпф су ағызғыштары жабдықталады. Шахталық су жинағыштар мен сорғы камералары ашу схемаларын және басқа да тау-кен-геологиялық және тау-кен техникалық жағдайларын ескере отырып орналастырылады. Шахталардағы басты су төгу үшін негізінен суда механикалық қоспалардың (0,1–0,2 мм-ге дейінгі бөлшектер) 0,1 % -0,2 % - ға дейін болуына мүмкіндік беретін көлденең дизайндағы орталықтан тепкіш көп сатылы секциялық сорғылар қолданылады. Сорғылардың саны қатаң реттеледі.

      Шахта оқпанының бетіне су беру үшін айдау құбырларының бірнеше ставкалары салынады – жұмысшылар және резервтік құбырлар. Су төгетін қондырғылар автоматтандыру, бақылау және қорғау аппаратурасымен жабдықталады. Автоматтандыру аппаратурасы су жинағыштағы су деңгейіне байланысты сорғыларды автоматты түрде құюды, іске қосуды және тоқтатуды, сорғылардың кезекті жұмысын, су жинағыштағы су деңгейін авариялық көтеру кезінде резервтік сорғыларды автоматты түрде қосуды және жұмыс істеп тұрған сорғының ақауын, су жинағыштағы су деңгейі туралы қашықтықтан бақылауды және дабылды қамтамасыз етеді.

     


      3.18-сурет. Шахталық су төгінділерінің сорғы камерасы


      Бағалы кендерді қоса алғанда, түсті кендерді өндіруді жүзеге асыратын кәсіпорындар үшін КТА жүргізу нәтижелері бойынша сарқынды сулардағы ластағыш (маркерлік) заттар бойынша деректер талданды.

      Түсті металл кендерін жерасты өндірумен айналысатын барлық кәсіпорындар жер бетіне немесе су объектілеріне ағызылған кезде шахталық және сарқынды суларды тазартуға міндетті. Айналымдағы (жабық) сумен жабдықтау жүйесіндегі жинақтау тоғанына сарқынды сулар ағызылған жағдайда гидротехникалық құрылыстарға қолданылатын шарттар сақталуы тиіс.

      Мысал ретінде түрлі-түсті кендерді өндіру бойынша жұмыс істеп тұрған жерасты кәсіпорындарында су бұру мен су төгудің технологиялық схемалары келтірілген және сипатталған. В5 объектісінің шахталық су бұруы ЦНС-300 электр сорғылары орнатылған сорғы станцияларының жұмысымен қамтамасыз етіледі. Шахта сулары барлық деңгейлерден төменгі бойлық сызыққа түседі, оған перпендикуляр су жинағыштар орнатылған. Су жинағыштар суды жинау және бөлшектерді тұндыру үшін қажет. Тазартылған су айналымдағы су бассейніне беріледі, одан ол қайта пайдалануға және буландырғыш тоғанға таратылады. Шахталарда айналымды сумен жабдықтау жүйелері жұмыс істейді. В5 объектісінің шахталарының оқпандарында тұндырғыштар салынды, олар арқылы шахта суының басты суағарлары көтерген бөлік (30-35 % дейін) технологиялық қажеттіліктерге пайдалану үшін (негізінен тау жыныстарын суландыру және суландыру үшін қайта пайдалану үшін) ауырлық күшімен шахталарға қайтарылады. Бұрғылау және суару үшін пайдаланудан басқа, шахта суының бір бөлігі қазандықтың гидрозолошлак тазарту жүйесінде қолданылады. Сарқынды шахта суы буландырғыш тоғанға жіберіледі. Кәсіпорында шахталық Сарқынды суларды тазарту қондырғылары қарастырылмаған, тек шахталардың төменгі горизонттарында орнатылған су жинағыштарда қатты бөлшектердің алдын-ала тұндырылуы жүреді. Буландырғыш тоған тұйық типтегі жинақтаушы болып табылады, яғни суаруға су алу жоқ, жинақтағыштан өзендерге және басқа да табиғи объектілерге ағызу жүзеге асырылмайды.

      Буландырғыш тоғанның тиімді жұмыс істеуі үшін кәсіпорында табиғатты қорғау шаралары жүзеге асырылды: тоғанды сүзуге қарсы қорғау; пикеттер арқылы қабатты дренажды орнату; тік дренажды ұңғымаларды салу.

      В9 кенішіндегі сарқынды сулардың негізгі көзі шахта қазбалары болып табылады, олардан шахта сулары жер бетіне шығарылып, буландырғыш тоғанға жіберіледі. Кен орнының ауданында жерүсті су айдындары жоқ, сондықтан жерүсті ағынын қайтарымсыз алу және шаруашылық-тұрмыстық және өндірістік (шахталық) сарқынды суларды су объектілеріне ағызу жүргізілмейді. Шахта сулары Сарқынды суларды механикалық тазарту, яғни Сарқынды суларды Қалқымалы заттар мен органикалық заттардан алдын-ала босату (тұндыру) жүзеге асырылатын панельдегі шұңқырға жиналады. Тазартылған шахта суының бір бөлігі өндірістік қажеттіліктерге пайдаланылады (МоАЗ Миксерінің көмегімен – шахтаның жолдары мен кенжарларын суару үшін). Механикалық тазалаудан кейін қалған бөлігі ЦНС 300/600 сорғымен бетіне сорылады және құбыр арқылы буландырғыш тоғанға төгіледі.

      В10 кен орнында пайдалану барысында шахталық сарқынды сулар түзіледі. Жол бойындағы шахта сулары шахтадағы өндірістік-техникалық қажеттіліктер үшін, сондай-ақ үйінділер мен автожолдарды суару үшін қолданылады. Пайдаланғаннан кейін шахта оқпандарындағы барлық жиналған су байыту фабрикасының қалдық қоймасының буландырғыш тоғанына айдалады. Өндірістік объектіде машина дөңгелектерін жуу пунктінің су айналымы жүйесі бар.

      В12 кенішінің шахталық сарқынды сулары шахталық су ағыны есебінен түзіледі. Шахтаның қазбаларына түсетін су ағынын айдау үшін негізгі горизонттарда су төгетін қондырғылар бар. Тау-кен қазбаларынан суды жер бетіне айдау барысында шахта сулары зумпфта және жинақтағыш-тұндырғыштарда алдын ала тазартудан және жарықтандырудан өтеді, содан кейін кеніштің технологиялық қажеттіліктеріне пайдаланылады. Шахта суларын пайдалану кәсіпорынның технологиялық қажеттіліктеріне байланысты шахтада да, жер бетінде де кез-келген кезеңде жүзеге асырылуы мүмкін. Тазартылған шахта суларының талап етілмеген көлемі жергілікті жердің рельефіне жіберіледі. Кеніште сарқынды суларды тазарту қондырғылары жоқ.

      D3 кен орнын көпжылдық жерасты қазу процесінде тау-кен массивін (шахталық дренажды) ағызу нәтижесінде судың табиғи деңгейі 100 метрге дейін немесе одан да көп метрге дейін төмендетіліп, кеніштің бүкіл негізгі алаңын алып жатқан депрессиялық шұңқыр пайда болды. Кен орнын су құюды магистральдың жанында 1, 2, 3, 4 және ұңғыма горизонттарында орналасқан негізгі су ағызудың бес сорғы станциясы жүзеге асырады. Ұңғымаларға салынған қысымды құбырдың екі сабы бойынша 1 горизонт су жинағыштарынан су 2 горизонт су жинағыштарына айдалады. 2, 3 горизонт оқпанындағы сорғы станциялары оқпанда төселген бөлек құбырлар арқылы шахта суын "М" штольня көкжиегіне тікелей береді, бұдан әрі шахта суы штольня Горизонт сорғы станциясының су жинағыштарына ауырлық күшімен түседі, ол жерден тазарту құрылыстарына айдалады. Қосымша D3 объектісінің шахта суларын тазарту құрылыстарына D5 кенішінің шахта сулары бөлінеді.

      D1 объектісінің шахталық су төгудің технологиялық схемасы 2 кезектен тұратын схема болып табылады. Су төгетін I кезек. Шахта суы скип оқпанының зумпфінен ЦНС 38-220 екі сорғымен және екі құбырмен айдалады, үстіңгі қабатқа торлы оқпанның айдау сорғысына беріледі. Сорғы сорғысынан су ЦНС 38-220 екі сорғымен көкжиекке жіберіледі, ол жерден ойықтар арқылы негізгі су төгетін сорғының тұндырғышына түседі. Негізгі су төгетін сорғының су жинағышынан су коллекторға түседі, ол жерден ЦНС 300-780 сорғыларымен торлы оқпан бойымен ø 325 мм екі құбыр арқылы жер бетіне жеткізіледі. II кезекті су төгу. Скип оқпанының зумпф суын ЦНС 38-44 сорғылары көтерілісшіге айдайды. Әрі қарай, ойықтар бойымен көлденең қазбалар арқылы су негізгі су төгетін сорғының тұндырғышына түседі. Зумпф су ағынының болжамды ағыны 18,5 м3 / сағ. Екі құбыр арқылы ø 325 мм екі құбыр арқылы ЦНС 300-420 екі сорғымен негізгі сорғыдан су. құбыр арқылы көтерілу магистральға, содан кейін негізгі су төгетін су жинағышқа жіберіледі. ЦНС 300- 780 сорғыларымен клапан арқылы. магистраль бойындағы көтерілісші және құбырлы серуендеуші жер бетіне беріледі.

      Н кәсіпорнының барлық бөлімшелерінің өндірістік қызметі сарқынды сулардың пайда болуымен де, технологиялық операцияларды жүргізу үшін таза су алумен де байланысты. Барлық кеніштерде шахталық су ағызу ұйымдастырылған, ол ішінара кеніштер жанындағы байыту және алтын өндіру фабрикаларының қажеттіліктерін толықтыру үшін пайдаланылады. Тек Н2 кенішінде шахта суларының бір бөлігі үш су ағызу арқылы жинақтаушы тоғанға ағызылады. Кестеде ағызылатын сулардың көлемі мен химиялық құрамы туралы мәліметтер келтірілген. Н1 және Н3 кеніштерінде шахталық суларды ағызу жоқ-шахталық су ағызудың барлық суы құрамында алтын бар кенді өңдеу процестерінің технологиялық қажеттіліктері үшін пайдаланылады.

      I1 кәсіпорынға кен орнының жерасты қазбаларын құрғату 1-3, 2 және 4 кенді аймақтар үшін тәуелсіз су төгетін қондырғылармен жүзеге асырылады. 1- 3 және 2 кен аймақтары алаңының шахта суы Карьер-жинақтағышқа айдалады, одан әрі зауытта пайдаланылады. Кәсіпорында сарқынды сулардың екі шығарылымы бар: - №1 шығарылым-карьер-жинақтағышқа тасталатын № 1-3,2 кен аймағынан шахта сулары. Болашақта карьер-жинақтағышқа тасталатын судың барлық көлемі байыту және металлургия кешенінің технологиялық қажеттіліктеріне пайдаланылады; - №2 шығарылым-кәсіпорынның кәріз объектілерінен механикалық және биологиялық әдіспен тазартылған шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар, сүзу алаңдарына төгілетін.

      3.25-кесте. Түсті металл кендерін өндіру кезінде негізгі ластағыш заттардың жалпы төгінділері (КТА деректері бойынша)

Р/с
№

Заттың атауы

ЛЗ концентрациясы, мг/дм3

ЛЗ төгу, т/ жыл

макс.

мин.

макс.

мин.


1

2

3

4

5

6

1

Түсті металл кендерін жерасты өндіру

1.1

B6

1.1.1

Барий

0,0231

0,021

0,236181

0,0221

1.1.2

Бериллий

0,0001

0,0001

0,001022

0,000116

1.1.3

Бор

0,93

0,6

9,508599

0,294665

1.1.4

БПК5

5,1909

4,03

53,073319

4,544144

1.1.5

Қалқымалы заттар

71,2

56,4

727,97016

441,68976

1.1.6

Жалпы темір

0,1033

0,0983

1,05617

0,110876

1.1.7

Кадмий

0,001

0,0008

0,010224

0,000828

1.1.8

Мыс

0,0687

0,0614

0,702409

0,069407

1.1.9

мұнай өнімдері

0,1

0,09

1,02243

0,103557

1.1.10

Нитраттар (NО3 бойынша)

43,2

42

441,68976

47,987364

1.1.11

Сульфаттар (SO4 бойынша)

2738

2530

27994,1334

2897,78952

1.1.12

Марганец

1,55

0,965

15,847665

1,075632

1.1.13

Қорғасын

0,01

0,009

0,102243

0,00962

1.1.14

Хлорид (Cl бойынша)

6615,25

4852

67636,3005

67636,30058

1.2

B7

1
1.1
1.2
1.2.1

Барий

0,0231

0,021

0,236181

0,068141

1.2.2

Бериллий

0,0001

0,0001

0,001022

0,000357

1.2.3

Бор

0,93

0,6

9,508599

0,908549

1.2.4

БПК толық

5,1909

4,03

53,073319

14,011112

1.2.5

Қалқымалы заттар

71,2

56,4

727,97016

195,241008

1.2.6

Жалпы темір

0,1033

0,0983

1,05617

0,341867

1.2.7

Кадмий

0,001

0,0008

0,010224

0,002554

1.2.8

Мыс

0,0687

0,0614

0,702409

0,214006

1.2.9

мұнай өнімдері

0,1

0,09

1,02243

0,319301

1.2.10

Нитраттар (NО3 бойынша)

43,2

42

441,68976

147,961039

1.2.11

Сульфаттар (SO4 бойынша)

2738

2530

27994,1334

8934,85102

1.2.12

Марганец

1,55

0,965

15,847665

3,316531

1.2.13

Қорғасын

0,01

0,009

0,102243

0,029661

1.2.14

Хлорид (Cl бойынша)

6615,25

4852

67636,30058

17200,78126

1.3

B9

1
1.1
1.2
1.3
1.3.1

Аммоний азоты

7,913

6,797

10,224359

7,803962

1.3.2

БПК толық

5,417

4,124

6,326846

3,946851

1.3.3

Қалқымалы заттар

130,82

99,86

67,35536

44,121149

1.3.4

Мыс

0,005

0,0045

0,00704

0,005655

1.3.5

мұнай өнімдері

0,15

0,134

0,16314

0,122942

1.3.6

Нитраттар (NО3 бойынша)

4,78

4,38

5,02144

4,027878

1.3.7

Нитриттар (NО3 бойынша);

3,668

3,478

4,993664

4,104665

1.3.8

СПАВ

0,36

0,36

0,02628

0,025034

1.3.9

Сульфаттар (SO4 бойынша)

2510,2

2063,2

3363,2146

2380,457708

1.3.10

Фосфаттар

0,686

0,686

0,050078

0,047704

1.3.11

Хлорид (Cl бойынша)

2999,2

2781,2

3908,8816

3107,631048

1.3.12

Мырыш

0,02

0,014

0,02816

0,015099

1.4

B11

1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.4.1

Аммоний азоты

2

1,94

1,3666

0,767

1.4.2

Алюминий

0,028

0,024

0,0191

0,009658

1.4.3

Барий

0,03

0,025

0,0205

0,010303

1.4.4

Бор

0,034

0,03

0,0232

0,011242

1.4.5

БПК5

6

5,85

4,0997

2,373658

1.4.6

Қалқымалы заттар

64,48

64,1

44,0579

27,06559

1.4.7

Кадмий

0,001

0,0008

0,0007

0,000335

1.4.8

Кобальт

0,013

0,01

0,0089

0,004358

1.4.9

Литий

0,0062

0,0057

0,0042

0,002379

1.4.10

Мыс

0,12

0,01

0,082

0,041592

1.4.11

Натрий

36,7

35,3

25,0764

13,216694

1.4.12

мұнай өнімдері

0,1

0,09

0,0683

0,037699

1.4.13

Нитраттар (NО3 бойынша)

45

44

30,7476

18,09145

1.4.14

Нитриттар (NО3 бойынша);

1,676

1,57

1,1452

0,665945

1.4.15

Сульфаттар (SO4 бойынша)

1249,31

1240

853,6285

522,89726

1.4.16

Жалпы темір

0,151

0,14

0,1032

0,058418

1.4.17

Марганец

0,432

0,41

0,2952

0,173315

1.4.18

Қорғасын

0,02

0,017

0,0137

0,00701

1.4.19

Стронций

0,224

0,163

0,1531

0,074849

1.4.20

Хлорид (Cl бойынша)

463,78

460

316,8916

188,475644

1.4.21

Мырыш

0,262

0,23

0,179

0,096621

1.5

H2

1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.5.1

БПК5

13,65

7,167

11,635

4,093

1.5.2

Қалқымалы заттар

1595,55

196,8

1142,979

151,44

1.5.3

Калий О-(2-метилпропил) дитиокарбонат

134,59

110,65

111,514

71,206

1.5.4

Кальций фосфат (2:1) (по PO4)

855,7

402,5

705,21

358,516

1.5.5

Магний хлораты

800

146,5

684,098

124,108

1.5.6

Мыс

1,22

0,011

1,225

0,0057

1.5.7

Молибден

0,43

0,204

0,423

0,0747

1.5.8

Күшән

2,266

0,016

2,122

0,0082

1.5.9

Натрий

1077,97

389,41

898,962

389,081

1.5.10

Нитраттар (NО3 бойынша)

105

32,716

87,047

18,5538

1.5.11

Сульфаттар (SO4 бойынша)

2765,2

1343,953

1573,6

1131,469

1.5.12

Жалпы темір

30,235

0,061

28,177

12,602

1.5.13

Фторидтер

2,68

1,743

2,573

0,5298

1.5.14

Хлорид (Cl бойынша)

2566,244

1588,6

2172,601

1094,899

1.5.15

ХПК

30

28,1

39,4

24,6

1.5.16

Мырыш

5,34

0,537

5,2285

0,238

      Кәсіпорындар бойынша неғұрлым тән ластағыш заттардың шоғырлануы, жалпы шығарындылары бойынша деректер 3.25 кестеде келтірілген. Ластағыш заттардың түрлері мен концентрациясы шикізат құрамына және қолданылатын технологиялық реагенттерге, сондай-ақ сарқынды суларды тазарту сапасына байланысты.

3.2.11. Кенішті желдету

      Кеніштік желдету немесе шахталарды желдету жерасты қазбаларында улы газдардың, жоғары және төмен температуралардың адамға зиянды әсерін болдырмайтын қалыпты атмосфералық жағдайлар жасау үшін қолданылады. Шахтаның (кеніштің) тау – кен қазбаларын желдетуді ұйымдастырудың негізгі қағидаты-жалпы шахталық депрессия және осы сарқынды дәйекті біріктірілген қазбалар арқылы өткізу арқылы өтетін желдету ағынын құру. Желдетудің айдау, сору немесе айдау-сору әдісі және қазбалар бойынша ауаның таралуы мен қозғалысының арнайы тәртібі қолданылады. Ауа шахтаға бір қазба бойынша беріледі, ал басқа қазбалар бойынша жер бетіне шығарылады. Қазбаларға таза ауа қажеттілікке сәйкес желдету құрылғыларының көмегімен таратылады: Автоматты желдету есіктері, шлюздер және секіргіштер.

      Тау-кен қазбаларындағы ауа қозғалысының көзі негізгі және жергілікті желдетудің шахта желдеткіштері болып табылады. Тау-кен қазбаларын желдету құбырларымен бірге жергілікті желдету желдеткіштерімен желдету кең таралған. Жергілікті желдету желдеткіштері тұйық тау-кен қазбаларының кенжарларына ауа беру үшін шахталар мен кеніштерде қолданылады. Қазақстанның кеніштері мен шахталарында жергілікті желдету желдеткіштері ретінде электр жетегі (ЖМЭ) немесе пневможетегі (ЖМК) бар "Korfmann" (GAL  12-450/450, GAL14-900/900, ESN 9-300) фирмасының жоғары қысымды осьтік желдеткіштері және жекелеген жағдайларда ВЦ типті орталықтан тепкіш желдеткіштер пайдаланылады.

     



      3.19-сурет. ҚР кеніштері мен шахталарында қолданылатын жергілікті желдету желдеткіштерінің түрлері,

      Шахталар мен шахталарға арналған негізгі желдету желдеткіштері бүкіл шахтаның немесе оның көп бөлігінің желдету желісіне қызмет етуге арналған. Мұндай қондырғылар шахтаға қажетті мөлшерде ауа беруді қамтамасыз етуге арналған. ВЦ типті центрифугалық желдеткіштер және ВОД типті осьтік желдеткіштер қолданылады. Кәсіпорынның шахталарында ВЦД-31,5 типті центрифугалық желдеткіштер, AVH180.200.4.10/50Hz типті осьтік желдеткіштер қолданылады.

      Жетекті электр қозғалтқыштарын жиілікті реттеу кеңінен қолданылады. Негізгі вентиляторлық қондырғылар НЖҚ желдеткіш жетегін қашықтан басқару жүйесімен және шахтаның тау-кен диспетчерінің пультінен жұмыс параметрлерін бақылау жүйесімен жабдықталады. НЖҚ желдету ағынын кері айналдыру жүйесімен жабдықталады. Желдеткіштердің НЖҚ -ға айдау кезінде қыста ауаны жылытуға арналған калориферлік қондырғы қосымша орнатылады. Салқындатқыш түрі бойынша калориферлік қондырғылар табиғи газды, электр, бу немесе суды пайдалана отырып, ауаны тікелей қыздырумен болуы мүмкін.

      Желдету ағынының жерасты қазбалары арқылы өткен кезде кеніш ауасына тозаң , жарылыстар өндірісі, дизельдік машиналардың жұмысы, ағаш бекіткіштің шіруі және т. б. нәтижесінде пайда болатын әртүрлі газдар араласады. зиянды газдардың қоспаларымен күресудің негізгі шарасы-оларды таза ауамен шекті рұқсат етілген концентрацияға дейін сұйылту, мысалы, жарылыстың газ тәрізді өнімдері. ДВС бар машиналарды әзірлеу. Дизельдік ДВС бар барлық машиналар пайдаланылған газдарды (каталитикалық және сұйық) тазартудың екі сатылы жүйесімен жабдықталуы тиіс [16].

      Кенжардан тозаң ды тиімді шығару үшін ауа жылдамдығы кем дегенде есептелген болуы керек, сонымен қатар шахта ауасының тозаң ымен күресу үшін арнайы шаралар кешені қолданылады, олардың ішінде гидрооқшаулағыш ең көп таралған. Түзілу көздеріндегі тозаң ды басу ауа-су қоспасының көмегімен және су бөгетінің (ұңғымалар мен шпурлардың су бөгетінің) көмегімен жүзеге асырылады.

      Кенді жерасты өндіру кезінде негізгі ластағыш заттар атмосфераға газ-тозаң шығарындылары болып табылады – БЖЖ-ны жүргізу кезінде бөлінетін әртүрлі газ тәрізді және тозаң қоспалары бар атмосфералық ауаның қоспасы, тазарту қазбасы және т. б. жаппай жарылыстар кезінде шығатын ағындағы газ-тозаң қоспаларының концентрациясы бірнеше есе артады.

3.3. Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндірудің аралас тәсілі

      Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндірудің аралас тәсілі Ашық және жерасты жұмыстарының әртүрлі комбинацияларындағы физика-техникалық және физика-химиялық технологиялардың жиынтығымен ұсынылған. Аралас әдісті тиімді қолдануды қамтамасыз етудің міндетті шарты – қорларды игерудің бірыңғай жобасында әртүрлі технологияларды уақытша және кеңістіктік байланыстыру кезінде кен орнын пайдаланудың бүкіл кезеңіне қорларды ашу мен дайындаудың бірыңғай схемасын қалыптастыру [28].

      Ашық және жерасты тау-кен жұмыстары бойынша ұтымды үйлесіммен және белгілі бір технологиялық шешімдермен біріктірілген игеру тау-кен өндірісінің қоршаған табиғи ортаға жалпы жағымсыз салдарын айтарлықтай жеңілдетуді қамтамасыз ете алады. Мұның шарттарының бірі-карьердің, кеніштің және сабақтас өндірістердің өндірістік объектілерін барынша біріктіру.

3.4. Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) байыту

      Пайдалы қазбалардың аз ғана бөлігі металлургиялық, химиялық немесе басқа әдістермен тікелей өңдеуге жарамды. Олардың көп бөлігін табиғи түрде осы мақсаттарда пайдалану мүмкін емес, өйткені ол кейінгі технологиялық өңдеу талаптарын қанағаттандырмайды. Түсті металл кендері байытылады. Байыту кезінде туындайтын негізгі міндеттер-пайдалы минералдарды бос жыныстардан және зиянды қоспалардан бөлу және пайдалы компоненттерді одан әрі өңдеуге ең қолайлы бірқатар өнімдерге бөлу.

      Қазіргі уақытта Металлургия өндірісі негізгі металдар мен қоспалардың құрамына қамыңты кендерге өте жоғары талаптар қояды. Сонымен қатар, осы талаптарды қанағаттандыра алатын кендер сирек кездеседі және олардың саны металдарға қазіргі заманғы қажеттілікті қамтамасыз ете алмайды. Сондықтан минералды шикізаттың көп бөлігі Алдын-ала байытылған, өйткені табиғи түрде кендер бұл талаптарға сәйкес келмейді. Пайдалы қазбаларды байыту-бұл барлық пайдалы минералдарды (концентратты) бос жыныстардан бөлуге бағытталған минералды шикізатты бастапқы (механикалық) өңдеу процестерінің жиынтығы.

      Түсті металл кендері құнды компоненттердің кедей құрамымен сипатталады, сондықтан олардағы металдар мен зиянды қоспалардың құрамы бойынша өндірілетін кендердің сапасын арттыру қажет.

      Кендердегі негізгі металдардың құрамын арттыру қажеттілігі 3.26-кестенің деректерімен суреттеледі, онда өндірілген кендердегі кейбір металдардың пайызы мен металлургиялық қайта бөлу үшін талап етілетін металдардың мөлшері салыстырылады.

      3.26-кесте. Металлургиялық қайта бөлу үшін талап етілетін кен мен концентраттардағы металдардың құрамы

Р/с №

Металл атауы

Кендегі мазмұн, %

Металлургияға арналған концентраттағы мазмұн, %


1

2

3

4

1

Мыс

0,4-1,5

20-35

2

Мырыш

3-5

50-60

3

Қорғасын

2-4

50-60

4

Молибден

0,2-0,5

50-60

5

Алтын, г/т

0,4-›3

›600

      Металлургиялық өңдеуге түсетін шикізаттағы металдардың құрамы өндірілетін кендердегі металдардың құрамынан ондаған және жүздеген есе көп болуы тиіс. Кейбір жағдайларда кендерді металдардың құрамында көрсетілгеннен төмен болған кезде өңдеуге болады, осыған байланысты техникалық және экономикалық көрсеткіштер күрт төмендейді.

      Пайдалы қазбаларды байыту кезіндегі технологиялық кезеңдер техника мен технологияның белсенді дамып келе жатқанына қарамастан ұзақ уақыт бойы өзгеріссіз қалады.

     


      3.20-сурет. Кенді өңдеудің технологиялық кезеңінің схемасы


      Өндірілген кен байыту фабрикасына ұсақтау цехына немесе ашық кен қоймасына тасымалданады.

      Бірінші кезең болып табылады кен дайындау, тығыз монолитті пайдалы қазбаны (кенді) ыдырату және пайдалы компоненттер мен бос тау жыныстарының минералдарын ашу мақсатында қажетті мөлшерді алуға бағытталған ұсақтау мен елеуді, ұсақтауды және жіктеуді қамтиды.

      Байыту – құнды компоненттермен байытылған өнімдерге – концентраттар мен олармен сарқылған қалдықтарға ұсақталған кенді физика-механикалық және физика-химиялық әдістермен бөлу арқылы құнды компоненттердің құрамын арттыруды қамтамасыз ететін негізгі процестер.

      Байыту өнімдерін сусыздандыру және сақтау – бұл қоймаға және сақтауға жарамды өнім ретінде тауарлық өнімдер мен қалдықтар түрінде концентраттар алуды қамтамасыз ететін көмекші процестер.

      Шикізатты технологиялық операциялар бойынша тасымалдау: өндірілген кенді байыту фабрикасына жеткізу, кендерді буферлік жинақтау (мүмкін орташаландырумен), өнімділіктің минималды бұзылуымен және шикізат ағынының жоғалуымен (тозаң, төгілу, толып кету) бүкіл байыту процесін алға жылжытуға арналған, берілген өнімділігі бар бастапқы қуатпен аппараттарды тиеу.

      Өндірілген кенді жеткізу теміржол немесе автокөлікпен, сондай-ақ конвейер жүйесімен жүзеге асырылады. Жүк көлігін тиеу және түсіру, ұсақтау жабдықтарын қоректендіру зауытта тозаң түзудің негізгі көздері болып табылады.

      Кәсіпорындарда түсті металл кендерін байыту кезінде мынадай энергетикалық ресурстарды пайдалануға болады: электр энергиясы, қазандық-пеш отыны, жылу энергиясы, су ресурстары.

      Кәсіпорындарда технологиялық қайта бөлу бойынша тұтынылатын энергетикалық ресурстардың бөлек есебі көп дәрежеде жолға қойылмағандығына байланысты ТЭР тұтынудың ірілендірілген көрсеткіштері және өндірілетін өнімге жұмсалатын үлестік шығыстар қаралды.

      3.27-кестеде түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) байыту кезінде қолданылатын энергетикалық ресурстарды тұтынудың ағымдағы көлемі көрсетілген.

      Ресурстарды тұтынудың үлестік шығыстары ретінде өндірілген өнімнің тоннасына (бағалы металдар үшін өндірілген өнімнің кг) ресурстарды тұтыну айқындалды).

      3.27-кесте. Энергетикалық ресурстарды тұтынудың ағымдағы көлемі

Р/с №

Объектінің атауы

Тұтынылатын ресурс

Пайдаланудың мақсаты

Жылдық тұтыну, т ш. о

Меншікті тұтыну, т ш.о./т
т.ш.о/кг*

1 2 3 4 5 6

1

В14

Электр энергиясы

Байыту

84 290,142

0,00383 – 0,00408

2

В15

13 859,640

0,45357 – 0,46501

3

В16

8 458,459

0,02504 – 0,06250

4

В17

25 779,279

0,09318 – 0,15509

5

С3

87 364,563

0,15899 – 0,30649

6

С5

10 862,096

0,02352 – 0,05095

7

С6

17 602,075

0,20097 – 0,24492

8

D6 – D7

2 160,889

0,00180 – 0,00270

9

D8

17 052,502

0,03727 – 0,04893

10

D9

33 068,550

0,13019 – 0,20539

11

E3

15 977,177

*3,30859 – 6,83369

12

E4

9 494,690

*0,59704 – 1,83331

13

F3

2 571,505

*1,07146 – 1,77468

14

G2

53 054,193

*3,71372 – 4,46396

15

H4

1 546,346

*1,06866 – 1,09670

16

H5

3 081,355

*3,22993 – 3,40858

17

H6

3 451,489

*3,34447 – 3,45841

18

D8

Жылу энергиясы

14 524,138

0,03175 – 0,04167

19

D9

20 148,414

0,07932 – 0,12515

      Байыту кәсіпорындары тұтынатын негізгі энергетикалық ресурс электр энергиясы болып табылады.

      Ұсынылған кестеден өнімге (концентратқа) электр энергиясының (түсті металдардың) меншікті шығыны өнімнің (концентраттың) тоннасына ш.о.ның 0,00180 тоннасынан 0,46501 тоннасына дейін өзгеруі мүмкін екенін көруге болады. Меншікті шығындардағы мұндай алшақтық қолданылатын байыту әдістерімен, сондай-ақ өңделетін кендегі пайдалы қазбалардың бастапқы концентрациясымен байланысты.

      Өнімге (концентратқа) электр энергиясының (бағалы металдардың) үлестік шығыны 0,59704-тен 6,83369 тоннаға дейін ш.о.ның кг өнімге (концентратқа) дейін өзгеруі мүмкін. Меншікті шығындардағы мұндай алшақтық қолданылатын байыту әдістерімен, сондай-ақ қайта өңделетін кендегі бағалы металдардың бастапқы концентрациясымен байланысты.

3.4.1.      Дайындық процестері: ұсақтау және елеу, ұсақтау және жіктеу

      Дайындық процестеріне ұсақтау және ұнтақтау процестері жатады, онда пайдалы минералдардың қосылыстарын бос жыныспен ыдырату нәтижесінде минералдардың ашылуына қол жеткізіліп, әртүрлі минералды құрамның бөлшектері мен бөліктерінің механикалық қоспасы пайда болады, сонымен қатар ұсақтау және ұнтақтау кезінде алынған механикалық қоспалардың мөлшері бойынша бөлу үшін қолданылатын елеу және жіктеу процестері. Дайындық процестерінің міндеті – минералды шикізатты кейіннен байыту үшін қажетті мөлшерге жеткізу. Ірілік бос тау жыныстарының минералдарындағы пайдалы компонент минералдарының қиылысу мөлшеріне байланысты.

      Ұсақтау мен ұсақтау арасында түбегейлі айырмашылық жоқ. Ұсақтау және ұсақтау-бұл бөлшектер арасындағы ішкі байланыс күштерін жеңетін сыртқы күштердің әрекеті арқылы пайдалы қазбалардың бөліктерін (дәндерін) ұсақ дәндерге ыдырату процестері. Шартты түрде, ұсақтау кезінде дәндер 5 мм — ден асады, ал ұсақтау кезінде-сулы ортада 5 мм-ден аз болады деп саналады. Ұсақтау және ұнтақтау жүзеге асырылатын машиналар сәйкесінше ұсатқыштар мен диірмендер деп аталады. Түсті металл кендерін ұсақтау кезінде щек және конустық ұсатқыштар, дымқыл ұнтақтау үшін - ұсақтайтын денелерді тиейтін барабан түріндегі диірмендер – шарлар немесе шыбықтар және ӨҰД қолданылады.

      Пайдалы қазбалар минералды құрамына, байыту әдісіне және пайдалану сипатына қарай ұсақталып, әртүрлі мөлшерге дейін ұнтақталады. Пайдалы қазбаларды байыту кезінде ұсақтау және ұнтақтау бастапқы материалда кездесетін кенді (пайдалы) және Кенді емес минералдардың қосылыстарын ажырату үшін қолданылады; бастапқы материалды қажетті мөлшерге немесе гранулометриялық құрамға жеткізу. Ұсақтау мен ұнтақтау көлемінің шегі кенді және Кенді емес минералдардың қиылысу мөлшерімен анықталады.

      Ұнтақтауды азайту бойынша барлық операциялар (ұсақтау және ұсақтау) процеске берілетін шикізаттың қоректену сипаттамаларымен анықталады. Өндірілген кен әрқашан әртүрлі мөлшердегі кесектерден тұрады. Ірі кесектермен қатар (ашық өндіру кезінде 1,5 м-ге дейін және жерасты өндірісінде 350 мм- ге дейін жетеді) оның құрамында миллиметрдің бірнеше үлесі бар бөлшектер бар. Кен дайындау технологиясын таңдаудың негізгі бастапқы параметрі материалдың "ұсақталуы немесе ұсақталуы" болып табылады, ол сонымен қатар "жұмыс индексі" және "тозу профилі" деп аталады, ол абразивтілік индексі деп аталады және кендердің беріктігі, минералдардың қаттылығы бойынша градация.

      Кез-келген пайдалы қазбаны ұсақтау және ұнтақтау кезінде "ұсақтамаңыз, артық ештеңе ұсақтамаңыз" қағидасын сақтау керек. Ол үшін ұсақтау немесе ұсақтау алдында дайын ұсақтау сыныбын бөлу мақсатында елеу және жіктеу процестері қолданылады [29].

      Елеу – пайдалы қазбаны бір немесе бірнеше електен (електен) елеу арқылы оны үлкендігі бойынша сыныптарға бөлу процесі. Елеуге түсетін Материал бастапқы Материал деп аталады, ал елеу өнімдері дөрекілік сыныптары деп аталады. Електе қалған материал тор өнімінің үстінде, ал Електің тесіктері арқылы құлаған материал тор астында деп аталады.

      Елеудің мынадай түрлері бар: көмекші, дайындық, тәуелсіз, дегидратация және селективті.

      Көмекші елеу дайын материалды ұсақтауға келетін бастапқы материалдан бөлу үшін немесе ұсақталған өнімнің үлкендігін бақылау үшін қолданылады. Елеудің бірінші түрі алдын - ала, ал екіншісі бақылау деп аталады.

      Дайындық елеуі бастапқы материалды олардың тиімділігін арттыру мақсатында кейінгі байыту операцияларының алдында сыныптарға бөлу үшін қолданылады.

      Тәуелсіз-бұл тауарлар тауарлық болып табылатын және тұтынушыға жіберілетін елеу.

      Сусыздандыру мақсатында елеу суды байыту өнімдерінен бастапқы бөлу үшін кеңінен қолданылады.

      Түсті металл кендерін кенді дайындау процесінде экрандау кезінде қозғалмайтын торлы және дірілдейтін экрандар қолданылады.

      Ұсақтау операциясы, оған қамыңты экрандау операцияларымен бірге ұсақтау самыңын, ал ұсақтау сатыларының жиынтығы ұсақтау схемасын құрайды. Ұсақтау схемаларына ұсақтаудың бірінші самыңындағы гирациялық ұсатқыштарда, щек ұсатқыштарда, балғалы ұсатқыштарда, ірі, орташа және ұсақ ұсақтауға арналған конустық ұсатқыштарда, роликті престерде орындалатын бір, екі, үш немесе одан да көп ұсақтау сатылары жатады [30].

      Ұнтақталған өнімдерді сұйық ортадағы үлкендігі бойынша жіктеу әртүрлі мөлшердегі бөлшектердің түсу жылдамдығының айырмашылығына негізделген.

      Жіктеуіштерге жұқа түйіршікті материалдарды сұйық немесе ауа ортасындағы әртүрлі мөлшердегі және тығыздықтағы фракцияларға тең құю бойынша бөлуге арналған машиналар мен аппараттар жатады. Оларда жүзеге асырылатын бөлу процесі тыныштықта немесе қозғалмалы ортада тоқтатылған үлкен және кіші, тығыз және жеңіл бөлшектердің тар түсу жылдамдығының айырмашылығына негізделген.

      Су оған ілінген минералды бөлшектермен бірге целлюлоза болып табылады, ол классификатордың бастапқы өнімі (қоректенуі) болып табылады. Жіктеуіште целлюлоза әртүрлі мөлшердегі екі немесе бірнеше өнімге (фракцияларға) бөлінеді. Екі өнімге бөлінген кезде үлкен өнім құм фракциясы деп аталады, қысқартылған құм, ал кішісі дренаж деп аталады. Жіктеуіште суспензия бөлінетін күш өрісі ауырлық күші өрісі (спиральды жіктеуіштер) және центрифугалық Инерция күштері өрісі (гидроциклондар) болуы мүмкі.

      3.28-кесте. Ұсақтау және елеу, ұнтақтау, жіктеу кезінде атмосфералық ауаға тозаң шығарындылары (КТА мәліметтері бойынша)

Р/с
№

Объектінің атауы
 

Ластағыш заттардың жалпы шығарындылары, т

макс

мин

1

2

3

4

1

В10

360,5781

316,79896

2

В14

723,953848

520,825527

3

С1

63,73

31,311

4

С2

194,030773

142,318503

5

Е1

77,6516

11,78199

6

F1

254,5533

76,64286

7

F2

468,7013

267,7013

8

G2

481,400561

191,950133

9

H1

353,8744

282,1069

10

H2

266,3974

71,174

11

H3

759,9454

473,62

      3.28-кестеде түсті металл кендерін байытуға дайындық процестеріндегі тозаң ның жалпы шығарындылары көрсетілген. 3.28-кестеден ластағыш заттар шығарындыларының жалпы көрсеткіштері шығарудың ең төменгі көрсеткіші кезінде 31,311 тоннадан шығарудың ең жоғары көлемі кезінде 759,9454 тоннаға дейін ауытқиды. Көрсеткіштердегі мұндай алшақтық кенді ұсақтайтын жабдықтың түріне және қуатына, қолданылатын тазарту жабдықтарының түріне байланысты болуы мүмкін.

3.4.2. Байытудың негізгі әдістері

      Байыту әдістері минералдарды олардың қасиеттері бойынша бөлуге негізделген: тығыздық – гравитациялық байыту; үстіңгі жағының сулануы-флотация; магниттік сезімталдық-магниттік бөлу; электрлік қасиеттер( электр өткізгіштік, диэлектрлік өткізгіштік, үйкеліс кезінде зарядтау қабілеті)-электрлік бөлу; табиғи және индукцияланған радиоактивтіліктің айырмашылығы-радиометриялық байыту және т.б.

      Кедей және тотыққан кендерді өңдеу үшін гидрометаллургия процестері кеңінен қолданылады – химиялық шаймалау және бактериалды шаймалау, содан кейін экстракция және электролиз немесе кейіннен сорбция және балқыту.

      Күрделі заттық құрамдағы кендер үшін, байытылуы қиын кендер мен минералдардың аз құрамдас бөліктерімен және минералдардың жұқа қиылысуымен сипатталатын техногендік минералды сыларды өңдеуге тартуға байланысты, құнды компоненттерді кешенді алу гидрометаллургиялық, химиялық және биологиялық өңдеулерді қолдана отырып байыту процестерінің үйлесімімен қол жеткізіледі-аралас схемалар [31].

      Кендерді байыту нәтижесінде концентраттардан басқа, тау жыныстарының минералды құрамына байланысты шикізатты кешенді пайдалану мақсатында қалдық қоймасына немесе қайта өңдеуге түсетін қалдықтар (байыту процесінің қалдықтары бастапқы шикізатқа қарағанда едәуір төмен) пайда болады (мысалы, құнды компоненттер алынғанға дейін) немесе олар флю, құрылыс материалдары және т. б. ретінде қолданылады. Кенде бірнеше пайдалы компоненттер болған кезде одан бір құнды компоненті бар селективті концентраттар немесе металлургиялық процесте құнды компоненттерге бөлінетін күрделі концентраттар (мысалы, мыс-алтын, никель-кобальт) алынады.

      Пайдалы қазбалардың түрлері мен минералды-петрографиялық сипаттамалары бірдей типтегі схемалар мен байыту режимдерін қолдану мүмкіндігін толығымен жояды. Әрбір нақты жағдайда байыту схемасы минералды құрамы мен тау жыныстарындағы минералдардың қиылысу мөлшеріне және кендердің басқа сипаттамаларына байланысты анықталады.

      Кенді шикізатты байыту схемасы бірқатар дәйекті процестерден тұрады-концентраттардағы қажетті ылғалға қол жеткізу және үйінді қалдықтарын жинау үшін дайындық процестері (ұсақтау, ұнтақтау және ұнтақтау, жіктеу), байыту және қосалқы процестер (дегидратация: қоюлау, сүзу, кептіру).

3.4.2.1. Байытудың гравитациялық әдістері

      Байытудың гравитациялық процестері-бұл тығыздығымен, мөлшерімен немесе формасымен ерекшеленетін минералды бөлшектердің бөлінуі ауырлық күші мен қарсылық күштерінің әсерінен олардың ортадағы қозғалыс сипаты мен жылдамдығының айырмашылығына байланысты болатын процестер.

      Гравитациялық процестерге шөгу, үстелдерде шоғырлану, шлюздерде, науаларда, бұрандалы сепараторларда байыту, ауыр Сұйықтықтар мен суспензияларда байыту, гравитациялық классификация жатады. Гравитациялық байыту жүзеге асырылатын орта ретінде су, ауа, ауыр суспензиялар мен сұйықтықтар қолданылады.

      Гравитациялық байыту кезінде бөлшектердің бөлінуі әдетте қатты құрамы жеткілікті қозғалмалы ортада жүреді.

      Бөлшектердің мөлшері мен пішіні бірдей болған кезде бөліну соғұрлым сәтті болады, бөлінетін минералдардың тығыздығындағы айырмашылық соғұрлым көп болады.

3.4.2.2. Байытудың флотациялық әдістері

      Пайдалы қазбаларды байытудың флотациялық процесі минералды бөлшектердің екі фазалық интерфейске селективті жабысуына негізделген.

      Көбік флотациясы – бұл гидрофобты бөлшектер целлюлозаға енгізілген ауа немесе газ көпіршіктеріне жабысып, олармен бірге жоғары көтеріліп, көбік түзетін процесс, ал гидрофильді бөлшектер целлюлозада ілулі қалады. Түсті металдардың минералдары - концентрат көбік өніміне өтеді, ал бос тау жыныстарының минералдары целлюлозамен бірге қалдық түзеді.

      Қатты зат бұзылған кезде молекулалар, атомдар немесе иондар арасындағы байланыстар үзілген кезде оның бетінде қанықпаған байланыстар пайда болады.

      Минерал бетіндегі күшті байланыстардың — иондық, металдық және өтелмеген коваленттік — судың толық сулануына әкеледі және керісінше, бөліну кезінде бетінде негізінен әлсіз - молекулалық немесе күшті, бірақ өзара өтелген байланыстар пайда болатын денелер толығымен суланбайды және табиғи флотациямен сипатталады.

      Минералдар қатты - сұйық интерфейсінде және сұйық - ауа интерфейсінде сорбцияланатын арнайы реагенттердің көмегімен сәтті флотациялануы мүмкін.

      Реагенттердің бірінші тобына жинаушылар және көптеген флотация модификаторлары (активаторлар мен депрессорлар), екіншісіне негізінен көбік түзгіштер жатады.

      Жинаушылар (коллекторлар) минералдардың беткі қабатын сумен ылғалдандыруды нашарлатады, бұл ылғалданудың шеткі бұрышының ұлғаюымен сипатталады және бөлшектің көпіршікке жабысуына кететін уақытты қысқартады, осылайша минералдардың беткі гидрофобтылығын арттырады.

      Жинаушылардың әрекеті көп жағдайда селективті емес және әдетте бірнеше минералдардың флотациясына әкеледі.

      Көбік өніміне минералдардың біреуін немесе тобын бөлу үшін реагент-модификаторлар қолданылады. Флотация модификаторлары жинаушылардың әрекетін оны күшейту немесе әлсірету арқылы реттейді. Активаторларды қолдану арқылы жинаушылардың минералдардың бетімен өзара әрекеттесу жағдайларын жақсартуға қол жеткізіледі. Флотацияның нашарлауы немесе жынысын тоқтату үшін флотациялық целлюлозаға депрессорлар (супрессорлар) енгізіледі. Депрессорлардың әрекеті жинаушылардың әрекетіне қарама — қарсы: олар минералдардың сумен сулануын жақсартады-шеткі бұрыштың мәні нөлге дейін немесе бөлшектің көпіршікке жабысуы тұрақсыз болған кезде және олардың жанасу уақыты едәуір болған кезде азаяды.

      Көбік түзетін реагенттер флотациялық машинаға енгізілген ауаны жұқа дисперсиялау және көбік түзу үшін қолданылады.

      Көмекші реагенттерге ортаның рН реттегіштері - целлюлозадағы гидроксил және сутегі иондарының концентрациясын өзгертетін реагенттер; көбік модификаторлары-көбік құрылымын өзгертетін немесе оны сөндіретін реагенттер.

3.4.3.      Байытудың аралас схемаларындағы химиялық процестер

      Минералды шикізатты байытудың аралас схемалары кенді өңдеу схемаларының басында, ортасында немесе соңында химиялық процестерді қамтиды. Технологияның бұл саласы химиялық байыту деп аталады.

      Мынадай процестер қолданылады: гидрометаллургиялық, термохимиялық, пирометаллургиялық, хлорид - және фторид - сублимация, сульфаттандыру, тотықсыздану, тотығу, сегрегациялық күйдіру және т. б. Гидрометаллургиялық процестер ең көп өнеркәсіптік қолданысқа ие болды. Олардың артықшылықтары, мысалы, пирометаллургиялық процестермен салыстырғанда, металдарды толығымен дерлік бөлуді және қоршаған ортаны қорғау мәселесін ұтымды шешуді, қайта өңделетін сынамаларды ыдырату кезінде салыстырмалы түрде төмен температураны қолдануды жүзеге асыра отырып, күрделі, кедей полиметалл өнімдерін қайта өңдеу мүмкіндігі болып табылады [32].

      Қазіргі уақытта көптеген елдерде мынадай бағыттарда химиялық процестерді жетілдіру бойынша зерттеулер жүргізілуде:

      минералдардың физикалық және физика-химиялық қасиеттерінің айырмашылығын арттыру және оларды байытудың әдеттегі әдістерімен бөлу мүмкіндігін жасау мақсатында кенді минералдардың дәндерінде беткі қабықшаларды қалыптастыру (немесе, керісінше, жою), ұсақ бөлшектердің сегрегациясы және жекелеген компоненттердің басқа да химиялық өзгерістері үшін қиын байытылатын және байытылмайтын кендерді немесе өнеркәсіптік өнімдерді алдын ала өңдеу;

      кейбір ілеспе минералдарды химиялық әдістермен ішінара немесе толық жою жолымен бай концентраттарды, бірақ негізгі құрамдас бөліктің немесе қоспалардың мазмұны бойынша кондиционерленбегендерді нақтылау;

      пайдалы компоненттерді аттас өнімдерге толығымен селективті түрде алу мақсатында өрескел, ұжымдық концентраттарды немесе жеткізу қиын өнеркәсіптік өнімдерді қайта өңдеу.

      Байыту өнімдерін ашу операцияларында химиялық өңдеу жағдайында, әдетте, барлық құнды компоненттер, сондай-ақ қоспалардың бір бөлігі бастапқы материалдан ерітіндіге ауыстырылады. Нәтижесінде Технологиялық схемалар айтарлықтай күрделене түседі. Оларды жүзеге асыру кезінде реагенттердің үлкен шығындары қажет. Алайда, Байыту өнімдерін химиялық өңдеуді қолдану кендерден негізгі элементтерді соңғы өнімдерге шығаруды арттыруға мүмкіндік береді, әдетте олардың мөлшері жоғары және зиянды қоспалардың мөлшері басқа химиялық процестерге қарағанда аз. Сонымен, соңғы өнімдерде <0,1 % қоспалардың құрамына қол жеткізуге болады, бұл химиялық технологияның рентабельділігін едәуір арттырады.

      Химиялық процесті таңдау шикізаттың нақты құрамына, пайдалы компоненттердің құрамы мен минералды формаларына, олардың құны мен түпкілікті өнімнің сапасына қойылатын талаптарға байланысты.

      Кедей Байыту өнімдерін гидрометаллургиялық өңдеуде ең үлкен жетістіктерге шаймалауды, автоклавты, сорбциялық, мембраналық және экстракциялық процестерді әзірлеу және кеңінен қолдану нәтижесінде қол жеткізілді.

      Минералды шикізаттың құрамы жағынан ең күрделі гидрометаллургиялық өңдеу схемасы мынадай операцияларды қамтуы мүмкін: бастапқы материалды қосымша ұсақтау, алынатын минералдарды ыдырату, пайдалы компоненттерді шаймалау, алынған ерітінділерді зиянды қоспалардан тазарту, алынатын қосылыстарды бөлу және тұндыру, алынатын қатты өнімдерді сұйық фазадан бөлу, кептіру, брикеттеу, соңғы өнімдерді күйдіру, реагенттерді регенерациялау, пайдаланылған ерітінділерді пайдалану немесе тазарту. Кейбір операцияларды біріктіру жиі жүзеге асырылады: мысалы, өнімдерді қосымша ұнтақтау, оларды ыдырату және шаймалау (шар диірмендерінде немесе көлденең автоклавтарда); минералды компоненттерді ыдырату және пайда болған қосылыстарды шаймалау; пайдаланылған ерітінділерді айналым ретінде пайдалану.

      Шаймалау әдістері. Шаймалау, әдетте, тез еритін кендер үшін немесе минералогиялық тұрғыдан байыту қиынырақ кендер үшін қолданылады (мысалы, пайдалы минерал дәндерінің бос тау жыныстарының минералдарымен тығыз қосылуы, басқаша айтқанда, пайдалы кен компонентінің дәндерінің нашар "ашылуы") басқа әдістермен, мысалы, флотация әдісімен. Шаймалау кезінде бағалы металдар Кенден қышқылдар немесе цианид сияқты әртүрлі еріткіштермен бөлінеді. Цианид бағалы металдарды алуды жақсарту үшін қолданылады, мысалы, Алтынды байыту процесінде, өйткені оның көмегімен гравитациялық немесе флотациялық әдіспен бөлінбейтін алтынның көп бөлігін бөлуге болады.

      Қажет болса, шаймалау тиімділігін бактериялардың көмегімен арттыруға болады немесе шаймалаудың өзі бактериялардың тіршілік әрекетіне негізделуі мүмкін.

      Сілтіленгеннен кейін бағалы металдар ерітіндіден химиялық жолмен (мысалы, HS тотықсыздануы) немесе электролиз арқылы тұнбаға түседі. Тұндыру процесіне дейін ерітінді шаймалау ерітіндісін қайта өңдеу әдісімен, сұйық экстракция/реэкстракция әдісімен немесе экстракция/сіңіру арқылы шоғырланады.

      Металл кендерін шаймалау резервуарда (шаймалау) немесе кен қатарында (үймелі шаймалау) жүргізіледі. Бірінші жағдайда шаймалау реакторлары және / немесе автоклавтар қолданылады. Шаймалау реакторлары-бұл Кенді химиялық еріткіштерге және/немесе целлюлозадағы газдарға ұшырататын араластырғыш ыдыстар. Кейде еріту тиімділігі реакторды қыздыру арқылы жақсарады, мысалы - бу. Автоклавта реакция ерітіндінің температурасын оның қайнау температурасынан жоғары көтеру арқылы жеделдетіледі (артық қысым). Автоклавқа сульфидті минералдарды тотықтыру үшін оттегі қосылады. Кенге қосылғанға дейін ерітіндіні басқа әдістермен байытуға болады, мысалы - флотация (оның ішінде алтынды байыту процесінде сульфидтердің цианидпен шаймаланғанға дейін ыдырауы, алтын сульфидті минералдармен байланысқан кезде, 3.21-сурет).

     


      3.21-сурет. Алтынды шаймалаудың қағидатты схемасы

      Үйінді шаймалау кезінде кен қатары еріткішпен суарылады, ол Кендегі асыл металдарды ерітеді. Металл ерітіндісі жинақтау жүйесіне кен қатарының астына түседі. Финляндияда үйінді шаймалау Талвиваара кенішінде қолданылады, онда металдар кендерден биологиялық үйінді шаймалау әдісімен бөлінеді (бактериялардың тіршілік әрекетіне негізделген).

3.4.4. Көмекші процестер

3.4.4.1. Реагенттерді дайындау және беру

      Байыту фабрикасының реагенттік учаскесінің құрамына мыналар кіреді: құрғақ және сұйық реагенттер мен майлардың қоймалары; қажетті концентрациядағы реагенттердің ерітінділерін дайындауға арналған реагенттік бөлімше; ерітінділерге арналған Шығыс цистерналары мен реагенттердің қоректендіргіштері бар флотациялық бөлімшенің жанында орналастырылатын дозалау алаңы.

      Егер реагенттік бөлімше байыту фабрикасының бас корпусының жапсаржайына орналастырылса, онда ол әдетте 3-10 тәуліктік қорға арналған реагенттердің шағын Шығыс қоймасын көздейді. Реагенттер Шығыс қоймасына реагенттер қоймасынан түседі, мұнда реагенттер қоры олардың шығысы мен жабдықтау жағдайларына байланысты бір-үш айлық қажеттілікті құрайды.

      Егер реагент бөлімшесі жеке ғимаратқа шығарылса, онда реагент қоймасы осы ғимаратпен біріктірілген. Бұл жағдайда реагент бөлімшесінде реагенттердің тек 1 – 2 тәуліктік қорын сақтауға арналған орын болады. Қойма алаңы контейнерлерде (торларда, жәшіктерде, бөшкелерде) келіп түсетін реагенттерді оларды қатарға қою биіктігі 2 м дейін сақтауға мүмкіндік береді, сақтау алаңының 1 м2 жүктемесі 1,5-2 т, бұл қойманың жалпы алаңының 70-75 % құрайды.

      Реагенттік қойманың ішіндегі тиеу-түсіру жұмыстары мен көлігі авто тиегіштермен және көпір крандарымен механикаландырылған.

      Флотациялық майлар, пиридин, крезол, сұйық сабын, аэрофлот, қышқылдар және т.б. сияқты цистерналарға түсетін сұйық реагенттер үшін мұнай өнімдеріне арналған қоймалар сияқты цистерналарды ағызу пункттері және көлденең немесе тік резервуарлар түріндегі қоймалар ұйымдастырылған. Мөлшерлеу алаңына немесе реагент бөлімшесіне реагенттер автоматты басқарылатын сорғылармен айдалады.

      Реагент бөлімшесінің жұмысы мынадай ережелермен ұйымдастырылған:

      жұмысшылар санын азайту мақсатында ерітінділерді дайындауды бір ауысымда ұйымдастырған жөн;

      реагенттерді бір ауысымда дайындаған кезде дайын ерітінділерге арналған ыдыстардың сыйымдылығы реагенттің тәуліктік шығынынан кем болмауы тиіс;

      әр реагент үшін кем дегенде екі құты қажет: біреуі араластырғышпен қапталған-реагенттерді еріту үшін, екіншісі — дайын ерітінді үшін;

      улы, сондай-ақ жанғыш реагенттермен арнайы қауіпсіздік ережелері мен өртке қарсы қауіпсіздік ережелерін сақтай отырып, оқшауланған бөлмеде ғана жұмыс істеуге болады.

      Реагенттік бөлімше әдетте байыту фабрикасының жоғарғы алаңында, бас корпустың үстінде, ал өнімділігі төмен және орташа фабрикаларда-негізгі корпустың бункерлеріне іргелес қосымшада орналасады.

      Мөлшерлеу алаңына реагенттердің ерітінділері орталықтан тепкіш құм немесе қышқылға төзімді сорғылармен айдалады. Кейбір байыту зауыттарында ерітінділермен жанасатын механикалық қозғалмалы бөлшектері жоқ пневматикалық камералық сорғылар үздік жұмыс істейді.

      Мөлшерлеу алаңында реагенттердің қоректендіргіштерін автоматты түрде толтыруға қызмет ететін шағын сыйымдылықтағы Шығыс бактары орналастырылады. Бұл алаң әдетте ұнтақтау және флотация цехтары арасындағы байыту фабрикасының негізгі корпусында болады; үлкен зауыттарда электр жабдықтары үшін аралықта орын бөлінеді, ал шағын зауыттарда алаң ұнтақтау мен флотация аралықтарын бөлетін бағандардың жанында орналасады. Шағын диаметрлі түтіктердің гравитациялық желісі реагентті қоректендіргіштерден тұтыну нүктелеріне дейін созылады. Реагенттерді сымдау үшін пластмассадан жасалған құбырларды қолдану ұсынылады, өйткені олар жеңіл және коррозияға ұшырамайды.

      Флотация процесіне реагенттерді беру өңделетін кеннің мөлшеріне және кеннің сипаттамасына (сұрыптылығы, тотығу дәрежесі)байланысты әрбір реагенттің дозасын автоматтандыру жүйесімен және бағдарламалық қамтамасыз етумен жабдықталуы тиіс.

3.4.4.2. Байыту өнімдерін сусыздандыру

      Кен байыту кезінде зауыттарда алынған өнімдер, әдетте, сұйық целлюлозалармен ұсынылған. Одан әрі өңдеуге немесе тасымалдауға және сақтауға байланысты концентраттар мен қалдықтар сусыздандыру процестеріне ұшырайды. Осы өнімдерден алынған су айналымдағы сумен жабдықтау жүйесімен технологиялық процеске қайтарылады.

      Көмекші процестерге пайдалы қазбалардың дегидратациясы жатады. Сусыздандыру деп байыту самыңында алынған соңғы өнімдерді одан әрі өңдеу түсінілуі керек. Сусыздандыру стадиалды түрде жүзеге асырылады: қоюландыру, сүзу және кептіру. Сусыздандыру пайдалы минералдарға (концентратқа) және минералды қалдықтарға (қалдықтарға) қамыңты.

      Бірінші жағдайда, дегидратация концентратты тасымалдауға жарамды күйге келтіру немесе толығымен құрғақ күйге келтіру арқылы өнімнің сапасын жақсартуды білдіреді.

      Қалдықтарды сусыздандыру қоршаған ортаны қорғау, технологиялық суды қалпына келтіру және қалдықтардың белгілі бір бөлігін пайдалы материалға айналдыру мақсатында Қалдықтарды (жуу суы, технологиялық ағындар және сол сияқтылар) дұрыс өңдеуді білдіреді.

      Қоюлану ауырлық күшінің әсерінен қатты сұйықтықтың ұсақ және жұқа бөлшектерінің табиғи тұнбасына негізделген.

      Сүзу-қатты заттарды сұйықтықтан сұйықтыққа өткізгіш, бірақ қатты заттарға өткізбейтін кеуекті қалқа арқылы бөлу процесі.

      Кептіру материалды ылғалды күйде өңдеу мүмкін емес, қиын немесе экономикалық жағынан аз тиімді болған жағдайларда қолданылады.

3.4.5. Түсті металл кендерін байытуға арналған аппараттар

3.4.5.1. Кен дайындауға арналған аппараттар

      Кен байыту фабрикасына шахтадан әртүрлі мөлшердегі кесектерден тұратын кен келеді. Кенді жерасты өндіру кезінде максималды бөліктің мәні, әдетте, 300 мм-ден аспайды, ал ашық игеру кезінде-1500 мм. байыту үшін кен кесектерінің көлемін бос жыныстағы құнды минералдардың табиғи қиылысу мөлшеріне дейін және байыту операцияларын орындау үшін қажетті мөлшерге дейін азайту қажет; мысалы, гравитациялық байыту үшін - 10 мм-ге дейін, байыту үшін флотация-0,3 мм-ден аз.

      Сыртқы күштердің әсерінен кенді бөлшектердің мөлшерін азайту-ұсақтау.

      Ұсақтау арнайы машиналарда, ұсатқыштарда, ұсақтау, бөлу, тозу, соққы немесе екеуінің тіркесімі арқылы жүзеге асырылады. Сонымен қатар, бірқатар ұсатқыштарда иілу және жару күштері кен бөліктеріне әсер етеді.

      Байыту фабрикасына түсетін бөліктің мөлшеріне және кендердің физикалық қасиеттеріне байланысты ұсақтау бір немесе бірнеше сатыда (әдістерде) жүргізіледі. Бірінші (I) кезең әдетте үлкен, екінші (II) орта және үшінші (III) ұсақ ұсақтау деп аталады. Осы кезеңдердің барлығында ұсақтаудың негізгі әдістері ұсақтау және бөлу болып табылады.

      Түсті және сирек металдардың кендерін ұсақтау әдетте ұсатқыштардың мынадай түрлерінде жүзеге асырылады: ірі ұсақтау — щек пен конуста, орташа ұсақтау — стандартты конуста, ұсақ ұсақтау — қысқа конуста.

      Сонымен қатар, роликті, балғалы және ұсатқыштардың басқа түрлері шектеулі қолданылады.

      Жақтаулы ұсатқыштар. Жақтаулы ұсатқышта ұсақтау тік және көлбеу жазықтықтар (жақтаулар) арасындағы ұсақталған бөліктерді ұсақтау арқылы жүзеге асырылады. Жақтаулы ұсатқыш-бұл кендер мен тау жыныстарын ұсақтауға арналған ең көп таралған ұсатқыш. Жылжымалы жақтаулы осінің орналасуымен (жоғарғы немесе төменгі), щек қозғалысының сипатымен (қарапайым ЩДП немесе күрделі ЩДС) және қозғалмалы механизмнің дизайнымен (жұдырықшалы немесе топсалы-рычагты) ерекшеленетін бірнеше жақтаулар ұсатқыш конструкциялары бар.

      Ірі ұсақтауға арналған конустық ұсатқыштар. Конустық ұсатқыштарда кен кесектерінің ұсақталуы мен тозуы екі кесілген конустың арасында жүреді, олардың сыртқы бөлігі қозғалмайтын, төбесі төмен, ал ішкі бөлігі жылжымалы – жоғары.

      ККД типіндегі ірі ұсақтауға арналған конустық ұсатқыштар - түсіру саңылауын механикалық реттеумен және КРД типімен - түсіру саңылауын гидравликалық реттеумен шығарылады.

      Ірі ұсақтау үшін щек пен конустық ұсатқыштарды салыстыра отырып, ұсатқыштардың екі түрі де бірдей мөлшерде энергия жұмсайтынын атап өткен жөн. Алайда, егер конустық ұсатқыштарда ұсақтау үздіксіз жүрсе, онда щекиде - тек жылжымалы щектің алдыңғы жүрісі кезінде; кері соққы кезінде энергия маховикпен жинақталады, содан кейін щектің мынадай алдыңғы жүрісі кезінде жұмсалады.

      Кенді үздіксіз жеткізуді қамтамасыз ету кезінде толтырылған тиеу шұңқырымен жұмыс істейтін конустық ұсатқыш щекке қарағанда үздікрақ. Кенді үзіліссіз беру жағдайында ұсақтау операциясын ұзағырақ жүргізе отырып, өнімділігі төмен щек ұсатқышқа артықшылық беру керек. Сонымен қатар, тиеу саңылауының ені бірдей конустық ұсатқыштың өнімділігі шамамен екі есе көп, сондықтан ол ірі байыту зауыттарында жиі қолданылады.

      Орташа және ұсақ ұсақтауға арналған конустық ұсатқыштар. Орташа және ұсақ ұсақтағыш конустық ұсатқыштардың ірі ұсатқыш ұсатқыштардан негізгі құрылымдық айырмашылығы-олардың екі конусы да жоғары қарай орналасқан.

      Орташа және ұсақ ұсақтауға арналған конустық ұсатқыштардағы ұсақтау алдымен ұсақтау әдісімен, содан кейін параллель абразивті аймақта жүреді. Ұсақ ұсақтағыштар орташа ұсақтағыштардан қысқа ішкі конуспен, үлкен қабылдау шұңқырының диаметрімен және кішірек тиеу тесігінің өлшемімен, сондай-ақ ұзын параллель аймақпен және конус түзетін тік көлбеумен ерекшеленеді.

      Орташа және ұсақ ұсақтағыштар ұсақтаудың үлкен дәрежесімен (1,5-тен 20-ға дейін) және салыстырмалы түрде біркелкі ұсақталған өніммен жоғары өнімділікпен сипатталады. Сонымен қатар, бұл ұсатқыштар дизайны бойынша өте күрделі, мұқият күтім мен бақылауды қажет етеді және тұтқырлығы жоғары ылғалды кенді ұсақтау кезінде нашар жұмыс істейді.

      Қатты емес және сынғыш кендерді (қалайы, вольфрам және т.б.) ұсақ және ұсақ ұсақтау үшін екі роликті ұсатқыштарды қолдануға болады, олар конструкцииам және қарапайым машина болып табылады. Ұсақтау орамдары бір-біріне қарай айналатын тегіс, ойық немесе тісті беті бар екі орамнан тұрады. Кен олардың арасындағы саңылауға құйылып, тозады. Ұсақтау орамдары құрғақ материалды ұсақтау дәрежесі аз ұсақтау үшін қолданылады. Роликті ұсатқыштардың артықшылығы - құрылымның қарапайымдылығы мен сенімділігі, негізгі кемшіліктері - жұмыс кезінде тозаң ның жоғары түзілуі және өнімділіктің төмендігі.

      Құрамында саз минералдары бар тотыққан кендердің кейбір түрлерін ұсақтау кезінде айналмалы ұсатқыштарды қолдануға болады, оларға мыналар жатады:

      айналмалы білікке айналмалы білікке ілулі немесе мықтап бекітілген балғалы ұсатқыштар, торлы төменгі бөлігі бар ұсатқыш камерада, ол арқылы ұсақталған материал түсіріледі;

      ұсақтау камерасы бір-біріне мықтап бекітілген және бір-біріне қарай айналатын бірнеше торлы цилиндрлерден тұратын өзек ұсатқыштар;

      айналмалы ұсатқыштар, онда ұсақтау бөлшектің ұсақтау камерасының қабырғасына соғуы нәтижесінде пайда болады.

      Сондай-ақ, газ немесе бу қысымының күрт төмендеуі (жарылғыш әрекеттің пневматикалық ұсатқышы), судағы ұшқын разрядының әсерінен жарылғыш толқынның әрекеті (жарылғыш әрекеттің электрогидравликалық ұсатқыштары), кенді жоғары жиілікті токпен жергілікті қыздыру (өлшемі ұсатқыштардың тиеу саңылауынан үлкен габаритті емес бөлшектерді ұнтақтауға арналған жоғары жиілікті генераторы бар электротермиялық құрылғылар) нәтижесінде кенді бұзуға болады). Алайда, бұл ұсақтағыштар әлі өнеркәсіптік маңызы жоқ.

      Ұнтақтау цехтарының қосалқы аппаратурасы. Ұсатқыш цехтарда ұсатқыштарға қызмет көрсетуге қажетті аппаратура мен құрылғылар: таспалы конвейерлер, Қоректендіргіштер, металл сынықтары мен конвейер таразыларының ұсатқыштарға түсуін болдырмауға арналған құрылғылар орнатылады.

      Кеннің бункерлерден ұнтақтағыштарға біркелкі түсуі үшін соңғылары Автоматты қоректендіргіштермен қамтамасыз етіледі: 75 мм немесе одан да көп кендер үшін әдетте алжапқыш немесе науа түріндегі пластиналық Қоректендіргіштер, ұсақ кендер үшін – таспа, діріл және басқа Қоректендіргіштер қолданылады.

      Алжапқыш түріндегі фидер Болат пластиналардан тұрады, олардың әрқайсысы өз жиегімен алдыңғы жиекті жабатын етіп орналастырылған, бұл материалдың пластиналар арасындағы саңылау арқылы оянуына жол бермейді. Пластиналар екі шексіз тізбекке бекітілген. Тізбектің ұзындығы пластинаның ұзындығына тең. Әр сілтеменің саусағында пластинаның арнайы рельстер бойымен қозғалуын қамтамасыз ететін реборд ролигі бар. Тізбек екі жұлдызшаның арасына созылған.     

      Фидер бункердің астына орнатылады. Пластиналардағы кен қабатының қалыңдығы клапанмен реттеледі. Қақпа клапанының төменгі жиегі мен пластина арасындағы алшақтық кеннің ең үлкен бөлігінен 2 есе үлкен болуы керек. Егер бұл жағдайда жеткізілетін кен мөлшері көп болса, қоректендіргіштің жылдамдығы төмендейді.

      Алжапқыш типті Қоректендіргіштер 15° - тан жоғары бұрышқа орнатуға жарамсыз, өйткені кен көлбеу бойымен, сондай-ақ ылғалды және сазды кендер үшін сырғып кетеді. Мұндай жағдайларда жұмыс істеу үшін науа түрінде пластиналары бар науа бергіш қолайлы.

      Таспалы конвейер бункердің астына орнатылған және таспадағы кен қабатының қалыңдығын реттеу үшін ысырмамен жабдықталған қысқа көлбеу шұңқырдың соңында орнатылады. Клапан қоректендіргіштің өнімділігін шамамен реттейді. Дәлірек реттеу таспаның қозғалу жылдамдығын өзгерту арқылы жүзеге асырылады.

      Діріл қоректендіргіш-бұл бункердің түсіру шұңқырының астына жоғарғы ұшымен бекітілген және діріл беретін вибраторы бар серіппелерде ілулі тұрған көлбеу науа (минутына 3000 тербеліс). Жүйенің тербеліс жиілігі тұрақты шама болып табылады. Фидердің жұмысы тербеліс амплитудасының өзгеруімен реттеледі.

      Дірілдейтін қоректендіргіштер дизайнның қарапайымдылығымен және техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығымен ерекшеленеді, бірақ олар кен мөлшерінің өзгеруіне, ылғалдылығына, саздың болуына пластиналар мен таспалармен салыстырғанда сезімтал, бұл олардың кемшілігі.

      Металл заттардың ұсатқыштарға түсуіне жол бермеу үшін металл бөлгіштер мен металл детекторлар, сондай-ақ металл детекторлар мен металл бөлгіштерден тұратын аралас жүйелер қолданылады.

      Металл детекторының әрекеті кенде металл заттар болған кезде пайда болатын құйынды токтарға шығындардың әсерінен ұнтақтағышты кенмен қоректендіретін конвейер таспасында орнатылған генератордың тербелмелі контурының сапасының нашарлауына негізделген. Кендегі металл затты анықтағаннан кейін, металл детектор әдетте оның артына орнатылған металл бөлгішке сигнал береді. Металл бөлгіште магниттеу тогы мәжбүрленеді және металл тартылады.

      Ең сенімдісі-екі металл детектордан және олардың арасында орнатылған металл бөлгіштен тұратын схема, өйткені екінші металл детектор металл бөлгіштің жұмысын бақылайды және қажет болған жағдайда конвейерді тоқтатады. Әдетте бұл жағдайда аялдамалардың саны аз болады.

      Елек. Кенді ұсақтау-байыту цикліндегі ең қымбат операциялардың бірі. Сондықтан "артық ештеңені ұсақтамау" принципі ұсақтау кезінде негізгі ереже болып табылады. Осы мақсатта кенді ұсатқышқа берер алдында елекке ұшыратады, онда кесектер ұсақталған өнімге тең және одан аз мөлшерде бөлінеді. Сондықтан ұсақтағышқа тек ұсақтауды қажет ететін бөліктер келеді, бұл осы операцияға кететін шығындарды айтарлықтай азайтады.

      Електің төрт түрі бар:

      1) қосалқы, оның ішінде алдын ала – ұсақтау алдында және бақылау-ұсақтаудан кейін;

      2) дайындық – әрбір ірілік сыныбын дербес байыту мақсатында материалды ірілігі бойынша бөлу үшін;

      3) дайын өнім ретінде белгілі бір үлкендік сыныбын бөлуді көздейтін дербес (немесе механикалық сұрыптау);

      4) сусыздандыру – кеннен судың негізгі массасын жуғаннан кейін кетіру үшін немесе ауыр суспензияда бөлінгеннен кейін суспензияны өнімдерден бөлу үшін.

      Елек кен бір немесе бірнеше елеу беттерінен (торлардан) өтетін електік аппараттарда жүзеге асырылады. Торлардың саңылауларынан өткен өнім тордың астында, торда қалған – тордың үстінде деп аталады.

      Құрылымның ерекшеліктеріне байланысты экрандар: елеу бетінің геометриялық пішінімен (жалпақ, доғалы және барабанды); елеу бетінің орналасуымен (көлбеу және көлденең); елеу бетінің қозғалыс сипатымен (қозғалмайтын, елеу бетінің жекелеген элементтерінің қозғалысымен, айналмалы және кері қозғалыспен қозғалатын) ерекшеленеді.

      Бұл классификация ең көп таралған.

      Экранның түріне байланысты елеу бетінің пішіні өзгереді, оны әртүрлі көлденең қиманың жиынтық металл шыбықтарымен – торлармен, дөңгелек, шаршы немесе тікбұрышты ("майшабаққа") пішінді штампталған немесе бұрғыланған тесіктері бар перфорацияланған торлармен, дөңгелек қиманың өзектерінен жасалған торлармен, пішінді қиманың өзектерінен (сымнан) жасалған шпальт електермен және т. б. ұсынуға болады. сым тоқылған електер (металл торлар).

      Әртүрлі болаттар, құйылған резеңке, шойын, сирек қола және жез торларды жасауға арналған материал болып табылады.

      Қозғалмайтын торлы экрандар, ірі кенді экрандауға арналған құрылғылар-ені кемінде 50 мм саңылауы бар торлардан жиналған көлбеу торлар.

      Экранның ені әдетте кенді тиеу фронтының ұзындығымен анықталады, ал ұзындығы экранның өнімділігі мен тиімділігіне байланысты. Әдетте ұзындығы енінен 3 – 4 есе көп қабылданады. Торлы экранның көлбеу бұрышы құрғақ кендер үшін 45 – 50°, ал дымқыл кендер үшін 50 – 60° құрайды. Електің тиімділігі немесе кету дәлдігі әдетте 55 – 60 % аралығында болады; төмен өнімділікпен ол 75 % дейін көтерілуі мүмкін.

      Доғалық экрандар торлы сорт болып табылады және ұнтақталған кендерді 0,074 – 12 мм дымқыл елекке арналған.доғалық тор 0,5 – 1,65 м қисықтық радиусына ие, ені 0,3 – 1,2 м және елек ауданы 0,1 – 3 м2. Доғалық экранның негізгі артықшылықтары-құрылымныңактамдылығы және қозғалмалы бөлшектер мен жетектің болмауы. Құрамында жеңіл шөгінді минералдар (Галена, касситерит) бар кендерді байыту кезінде доғалы экрандарды қолданған жөн.

      Бойлық симметриялы тербелістері бар жалпақ экрандардан инерциялық, гирациялық, өзін-өзі теңестіру және өзін-өзі резонанс қолданылады.

      Инерциялық көлбеу экрандарда тор тербелісінің дөңгелек немесе тікбұрышты траекториясы болады; тор көлбеу бұрышы-15-26 °. Оның бетіндегі Материал ауырлық күші мен инерцияны құрайтын Елек бойымен қозғалады. Экранның инерциясы оған орнатылған вибратор мен тіректердің немесе суспензиялардың серіппелерімен беріледі. Экранға қанша Елек орнатылғанына байланысты Материал екі немесе үш сыныпқа бөлінуі мүмкін. Инерциялық електер 1 тонна/м3 көлемді массасы (көлемді тығыздығы) бар материалды елекке арналған жеңіл типті, 1,6 тонна/м3 көлемді массасы бар материалды елекке арналған орташа типті және 2,5 тонна/м3 аспайтын көлемді массасы бар материалды елекке арналған ауыр типті болады. Инерциялық экрандар 60-тан 3 мм-ге дейін ылғалды, жабысқақ материалдарды елеу үшін қолданылады.

      Гирациялық көлбеу экрандар-бұл екі електен тұратын эксцентрикті жетегі бар жартылай дірілдейтін құрылғылар. Көлемі 1,6 тонна/м3 және көлемі 150 мм - ден аспайтын және көлемі 2,5 тонна/м3 және көлемі 400 мм-ден аспайтын материалды экрандау үшін ауыр түрдегі материалды экрандау үшін орташа типтегі экрандар шығарылады.қораптың көлбеу бұрышы-36 ° дейін. Болжалды өнімділік 140- 250  м3/сағ.

      Инерциядан айырмашылығы, гирациялық экрандарда қораптың діріл амплитудасы бекітілген, 4 мм айналмалы кері қозғалыстарда ("гирациялар") пайда болатын орталықтан тепкіш Инерция күштері вибратор дискілерінде орнатылған арнайы теңгерімсіз жүктемелермен өтеледі.

      Тербелмелі өзін-өзі теңестіретін көлденең экрандар-бұл тербелмелі массалардың толық тепе-теңдігі бар құрылғылар. Жетек механизмі ретінде екі білікті вибратор қолданылады. Экран қорабы тор жазықтығына шамамен 45° бұрышта тік сызықты тербелістер жасайды. Қорап материалдың алға жылжуымен алға жылжыған кезде тор көтеріледі, ал кері бағытта ол төмендейді. Алға жылжу кезінде кен бөліктері тормен лақтырылып, парабола бойымен қозғалады. Қозғалыс аяқталғаннан кейін кен торға түсіп, онымен бірге кері бағытын жалғастырады.

      Бұл топтың аппараттары, инерциялық сияқты, үш түрге бөлінеді: жеңіл, орташа және ауыр, көлемді масса бойынша бірдей шектермен. Түсті және қымбат металдардың кендерін экрандау және ауыр суспензияларды қалпына келтіру үшін әдетте бір және екі електен тұратын ауыр типтегі экрандар қолданылады. Экранның тербеліс амплитудасы 3,6 мм-ден 5 мм-ге дейін, өнімділігі 90 тонна/сағаттан 300 тонна/ сағатқа дейін.

      Діріл өздігінен резонансты көлденең экрандар айналу жылдамдығы бірнеше массадан және ішкі серпімді байланыстардан тұратын жүйенің меншікті тербелістерінің жиілігіне сәйкес келетін иінді иінді жетек механизмі бар аспалы немесе тірек түрімен ғана жасалады.

      Ұнтақтау және жіктеу. Ұсақталған кенді байытуға болмайды, өйткені ондағы пайдалы минералдар дәндерінің мөлшері кендердің орташа мөлшерінен бірнеше есе төмен. Сондықтан, ұсақталғаннан кейін кенді белгілі бір байыту операцияларына жарамды етіп ұнтақтайды.

      Кен соққы мен абразия әсерінен ұсақталады. Қазіргі заманғы ұсақтау машиналары, диірмендер-бұл айналмалы қуыс цилиндрлер (барабандар), олар ұнтақталған өнімді және ұнтақтайтын денелерді орналастырады: металл шарлар, шыбықтар немесе кендердің үлкен, қатты бөліктері (галя). Ұнтақтау сонымен қатар кен кесектері бір-біріне және арнайы шпательдер барабанның ішкі бетінде ӨҰД. Ұнтақтау судың қамыңуымен (дымқыл) және онсыз (құрғақ) жүргізілуі мүмкін.

      Қарапайымдылығына қарамастан, ұнтақтау процесі өте күрделі және ұнтақтау аппаратының құрылымдық қасиеттеріне (мөлшері, ұнтақтау денелерінің сипаты, төсеу түрі және түсіру түрі және т.б.) және ұнтақтау кенінің ерекшеліктеріне (үлкендігі, қаттылығы, целлюлоза тығыздығы және т. б.) байланысты бірқатар факторларға байланысты.

      Ұнтақтау денелерінің түріне байланысты түсті және бағалы металдардың кендерін ұнтақтау үшін қолданылатын диірмендер шар, өзек, кен-малечные және өзін-өзі ұнтақтау болып бөлінеді.

      Шар диірмендері кен және Байыту өнімдерін ұнтақтаудың барлық кезеңдерінде байыту зауыттарында жиі орнатылады. Диірмен диаметрі 0,9-дан 4,5 м-ге дейін және ұзындығы 0,9-дан 6 м-ге дейінгі металл барабаннан тұрады, оның екі жағы да қуыс трунниондары бар болаттан немесе болат шойыннан жасалған соңғы қақпақтармен жабылған. Труннион көмегімен диірмен негізгі мойынтіректерге бекітіледі. Ішінен барабан мен қақпақ алынбалы бронды немесе резеңке тақтайшалармен жабылған - тозудан қорғау үшін қапталған.

      Кен диірменге үздіксіз қоректендіргішпен жүктеледі. Фидерлердің үш түрі бар: ұлу (спираль), барабан және аралас, олардың ішінде ұлулар жиі қолданылады.

      Түсіру саңылауының дизайнына байланысты шар диірмендері тор арқылы және целлюлозаның жоғары деңгейімен, қозғалыс жылдамдығының төмендеуімен және жұқа ағызумен сипатталатын орталық разрядпен болуы мүмкін. Түсіру труннионының мойнында диірменнің жұмыс кеңістігіне кездейсоқ труннион қуысына түскен шарларды қайтаратын спираль бар.

      Өзек диірмендері тиеу және түсіру мойнының үлкен диаметрімен орталық түсірілімі бар шарикті диірмендерден ерекшеленеді. Бұл диірмендердің өнімділігі жоғары. Тегістейтін денелер-диаметрі 40-126 мм, барабанның ішкі ұзындығынан 25 – 30 мм қысқа металл шыбықтар. Шыбықтармен ұнтақтау негізінен ұсақтау нәтижесінде пайда болады. Өзек диірмендері ұсақталған өнімде минус 0,074 ММ сыныбының 30 %-дан аспайтын алу үшін ұнтақтаудың I самыңында қолданылады.дайын өнімде орта сыныпты түйіршіктері басым, үлкендері жоқ және іс жүзінде кішкентайлары жоқ.

      Кенді кентас диірмендері кенді де, байыту өнімдерін де ұнтақтау үшін қолданылады. Кейде гриль арқылы ағызылатын диірмендер кенді малтатастарға айналады. Кенді ұсақтау үшін бастапқы ұсақталған немесе ірі ұнтақталған кен үш фракцияға бөлінуі керек: ұсақтау денелері ретінде пайдаланылатын ірі, ұсақталатын, ұсақталатын және ұсақтаудың мынадай самыңында ұнтақтау денелері ретінде пайдаланылатын орташа. Бастапқы кенді ұсақтау кезінде 40-20 ММ кенді ұнтақтайды, ал ұнтақтау ортасы-300-ден 100 мм-ге дейінгі кендердің бөліктері. Қайталама ұнтақтау кезінде i сатыдағы өнім ұнтақталады. Кендердің мөлшері 3  мм, тегістеу ортасы 100-ден 50 мм-ге дейін.

      ӨҰД құрғақ (Аэрофол типті диірмен) және дымқыл (Каскад типті диірмен) 350 мм-ге дейінгі қарапайым жіктелмеген кенді ұнтақтауға арналған. Кейде ұнтақтау тиімділігін арттыру үшін диірменге металл шарлардың массасы бойынша 7 % дейін қосылады.

      Бастапқы кенді өздігінен ұнтақтау диірмендері II және III сатылардағы ұсақтау және ұсақ ұнтақтау процестерін біріктіруге мүмкіндік береді. Мысалы, диаметрі 5-7 м "Аэрофол" немесе "Каскад" диірмендерінде 350 мм ірі кенді ұнтақтау кезінде ұсақталған өнімде минус 0,074 ММ сыныпты түйіршіктердің 60  % болады. Үлкен диаметрлі диірмендерді (9-11 м) пайдаланған кезде бастапқы қуаттың көлемін 600 мм-ге дейін арттыруға болады.

      ӨҰД – диаметрі мен ұзындығы 3:1 қатынасы бар барабан, ішкі жағынан лифт сөрелері бар қабырға тақталарымен қапталған. Ұқсас көтергіштер жүктеу қақпағына да орнатылған. Көтергіштер кенді ұстап алады және көтереді, оларды кендердің массасына түсіреді, бұл бөліктердің бөліну жазықтықтарында бөлінуіне ықпал етеді.

      Кенді диірмендерге спиральмен беру мойны арқылы тиейді, галяны қайтаратын спиральмен мойын арқылы түсіреді. ӨҰД-де кендердің бөліктері жойылып, пайдалы минералдардың минималды қайта ұнтақталуымен шөгінділер босатылады, бұл байытудың технологиялық көрсеткіштерін арттырады.

      Басқа ұсақтау құрылғылары. Қарастырылған диірмендерден басқа, кенді және Байыту өнімдерін ұнтақтау үшін басқа құрылғылар қолданылуы мүмкін. Осындай құрылғылардың бірі-диірмен корпусына орнатылған вибратор арқылы қозғалатын дірілдейтін шар диірмені. Вибратор білігінің оған бекітілген теңгерімсіз жүктемелермен айналуы кезінде центрифугалық инерция күштері пайда болады, олардың әсерінен барабан айналмалы траектория бойынша тербелмелі қозғалыстар жасайды. Бұл жағдайда диірменнің корпусы айналмайды, бірақ дірілдейді. Бұл құрылғыны өте жұқа ұнтақтау үшін қолданған жөн.

      Орталықтан тепкіш диірмен-бұл тік барабан, оның жұмыс кеңістігі дискілермен үш камераға бөлінген. Қуат тиеу шұңқыры арқылы таратқыш табаққа беріледі, оның арасында және барабанның ішкі беті арасында бастапқы материал бірінші камераға түседі. Кен барабанның ішкі бетіне басылған роликтермен ұсақталады. Содан кейін материал екінші камераға, содан кейін үшінші камераға өтеді және түсіру құбыры арқылы түсіріледі.

      Орталықтан тепкіш диірмендерді қолдану ұнтақтау операциясының энергия сыйымдылығын төмендетуге мүмкіндік береді [32].

      Жіктеу. Жіктеу-ұнтақталған кенді бірдей құлау жылдамдығымен астық топтарына бөлу процесі. Егер жіктеу суда жүрсе, оны гидравликалық, ал ауа ортасында ауа деп атайды.

      Ұнтақтау циклінде ұнтақталған кенді екі сыныпқа бөлу үшін бақылау жіктемесі жасалады: олардың үлкендігі кейіннен байыту үшін қажетті рұқсат етілген шектен жоғары астық және одан әрі байытуға бағытталған берілген ірі астық.

      Гидравликалық классификацияда дәндердің бөлінуі олардың тұндыру жылдамдығының айырмашылығынан туындайды. Гидравликалық бақылау классификациясы ұнтақталған кендердің жұқа дәндері бар су төгетін целлюлозаны және қайта ұнтақтау үшін құмды алуды қарастырады. Гидравликалық жіктеу арқылы кенді бірқатар сыныптарға бөлуге болады, олардың әрқайсысы белгілі бір схема бойынша байытуға бағытталған.

      Байыту фабрикаларында түсті және бағалы металдардың кендерін ұнтақтау кезінде жіктеу аппараттарының екі түрі қолданылады: спиральды жіктеуіштер және гидроциклондар. Спиральды классификаторлар әдетте ұнтақтаудың I самыңында, ал гидроциклондар II және III сатыларда орнатылады.

      Спиральды классификатор бір және екі спиральды болып табылады және жақтауға орнатылған жартылай цилиндрлік қиманың көлбеу шұңқырынан тұрады. Шұңқырдың ішінде шнек айналады, оның осьтік құбырында спираль бекітіліп, құмдарды түсіру люкіне қарай жылжытады. Жұқа ағызу өнімі ағызу табалдырығы арқылы корпусқа дәнекерленген ағызу науасына шығарылады және құбыр арқылы ағып кетеді. Жіктеуішті жүктеу үшін науаның оң жақ қабырғасында жүктеу терезесі кесіледі, ол бүйірден жүктелген кезде резеңке тығыздағышпен арнайы қалқанмен жабылады.

      Гидроциклондар-цилиндр-конустық ыдыстан, қоректендіргіш және құм саптамаларынан, су төгетін құбырдан және су төгетін құбырдан тұратын өте қарапайым құрылғылар.      Гидродиклондар бір-бірінен геометриялық өлшемдерімен (диаметрі 50-ден 1000 мм-ге дейін) және конустық бұрышымен, қоректендіру тәсілімен (тікбұрышты қиманың дөңгелек пли-нің тікелей саптамасы бойынша немесе тікбұрышты қиманың кіреберіс құбырының спираль бұрылысы түрінде қисық бойымен), ағызуды кетіру тәсілімен (су төгетін құбыр арқылы тікелей немесе су төгетін құбырға қосылған) ерекшеленеді.

      Соңғы уақытта екі концентрлі түрде орнатылған су төгетін құбырлары бар үш өнімді гпдроциклондар таратылды. Бұл жағдайда ішкі құбырдан жұқа ағызу алынып тасталады, ал сыртқы құбырдан — дөрекі, оның мөлшерін арнайы кранмен реттеуге болады. Ішінде гидроциклондар легирленген шойын плиталарымен, тас құюмен немесе резеңкемен қапталған. Кейде жіктеудің тиімділігін арттыру үшін бірнеше гидроциклондар қолданылады сериялық-аккумуляторлық гидроциклондар.

      Гидроциклондар Байыту өнімдерін дешламациялау үшін де қолданылады. Қазіргі уақытта гидроциклондар әдетте механикалық жіктеуіштердің орнына орнатылады.

      Гидроциклондар шар диірмендерімен тұйық циклде жұмыс істейді, онда жұқа ағызу флотацияға жіберіледі, ал құмдар айналымдағы жүктеме ретінде диірменге қайтарылады.

3.4.5.2. Гравитациялық байыту аппараттары

      Гравитациялық байыту-ауырлық пен қарсылық күштерінің әсерінен ортадағы бөлшектердің сипаты мен қозғалыс жылдамдығының айырмашылығына негізделген минералды бөлшектерді тығыздығы, үлкендігі және пішіні бойынша бөлу процесі. Бөлшектердің мөлшері мен пішіні бірдей болған кезде бөліну тиімділігі минералдардың тығыздығы айырмашылығының жоғарылауымен артады.

      Гравитациялық процестерге кендерді жуу, шөгу, үстелдерде шоғырлану, шлюздерде, реактивті, конустық және бұрандалы сепараторларда байыту және ауыр ортада байыту жатады.

      Гравитациялық байыту ортасы ретінде су, ауыр суспензиялар мен сұйықтықтар қолданылады.

      Кендерді жуу. Алтын, платина, вольфрам, қалайы және басқа металдардың шөгінді кен орындарының кендерінде әдетте конгломераттар болады, оларда бағалы минералдар бос күйінде құммен және басқа бос тау жыныстарымен сазбен цементтеледі. Мұндай кендерді байытпас бұрын олар конгломераттарды жуудан, сазды және басқа да жұмсақ жыныстарды жұқа суспензияларға (шламдарға) ауыстырудан, содан кейін оларды кен массасынан шығарудан тұратын жууға жатады. Бұл жағдайда бос жыныстың бір бөлігін алып тастау нәтижесінде Кендегі құнды минералдардың мөлшері артады, яғни байыту жүреді.

      Жуу процесінде минералдар мөлшері бойынша бөлінеді-селективті скрининг. Бағалы компоненттері жоқ сыныптар бөлініп, үйіндіге жіберіледі, ал бағалы компоненттері бар сыныптар одан әрі қайта өңдеуге жіберіледі. Мысалы, алтынның кейбір шөгінділері үшін +30 мм фракция, ал сирек кездесетін металдардың шөгінділері үшін + 10 мм үйіндіге жіберіледі.

      Түсті металл кен орындарының кейбір аймақтарында сазды минералдардың едәуір мөлшері целлюлозаның тұтқырлығын едәуір арттыратын жағдайлар бар, бұл олардан құнды компоненттерді оқшаулауды қиындатады. Сондықтан, осы типтегі кендерді байыту схемаларына жуу операциясы кіреді, әдетте ұсақтау самыңында.

      Кендерді жуу әртүрлі конструкциялы аппараттар мен құрылғыларда жүргізіледі, оларды таңдау жуылатын кендердің қасиеттеріне байланысты жүзеге асырылады.

      Барабанды жуу машиналары жуу қиын кендер үшін қолданылады. Бұл типтегі ең көп таралған аппарат-бұл скрубберлер, олар диаметрі 1,3 м және ұзындығы 3 м болатын көлбеу барабандар (6°-қа дейін), жуылған кенді сусыздандыру үшін тесілген саңылауы бар. 150 мм-ге дейінгі кен барабанның ішіне үздіксіз жүктеледі, оның айналу жиілігі 16,2-20,5 айн/мин құрайды және сумен жуылады (су шығыны 4 м3/сағ дейін). Скрубберлердің өнімділігі 40-60 м3/сағ.

      Жуу әртүрлі барабан раковиналарында, перфорацияланған және саңырау скрубберлерде және т. б.

      Шұңқырлы раковиналар 100 мм-ге дейінгі кесектері бар ерекше тұтқыр саз кендерін қопсыту және жуу үшін қолданылады.жуу шұңқырдан, пышақтары бар екі жұмыс білігінен және жетектен тұрады. Шұңқырдың көлбеу тегіс түбінде (5° дейін) жоғарғы жағында түсіру науасы бар люк бар. Шөгінділер шұңқырдың төменгі жағында бүйір қабырғасында орналасқан су төгетін тесіктер арқылы шығарылады. Раковиналардың өнімділігі әдетте 40 м3/сағ аспайды.

      Аралас раковиналар - бұл барабан экрандарының тірек классификаторымен немесе қалақшалы біліктердің қарама-қарсы Жүрісі бар екі шұңқырлы раковиналармен үйлесуі және әдетте қалыпты және жеңіл жуылатын кендер үшін қолданылады.

      Мұнара раковиналары-диаметрі 5-10 м және биіктігі 10-20 м, түбі конустық цилиндрлер. Кен жоғарыдан жүктеледі және су мен Сығылған ауа ағындарының әсерінен жуылады. Дренаж мұнараның жоғарғы бөлігінде, ал жуылған кен төменгі бөлігінде орталық эрлифт көмегімен алынады. Мұнара раковиналарының артықшылығы-жуу кезінде кенді қосымша ұнтақтаудың болмауы.

      Тұндыру. Тұндыру-бұл тік су ағынының бағыты бойынша айнымалының әсерінен минералды бөлшектерді тығыздық бойынша бөлу процесі. Тұндыру сирек кездесетін және асыл металдардың шөгінділерін байытуда кеңінен қолданылады, сонымен қатар түсті металдардың кендерін байытуда қолданылады (негізінен құрамында алтын бар және қорғасын-мырыш). Шөгу кезінде кендердің оңтайлы мөлшері 0,2-50 мм құрайды.шөгінділер кең жіктелген материалға да, тар шкала бойынша жіктелген материалға да ұшырайды.

      Тұндыру шөгу машинасының торында жүзеге асырылады, оның саңылаулары арқылы қандай да бір жолмен пайда болатын судың жоғары және төмен ағындары өтеді. Көтерілген ағындар төсекте жатқан минералды дәндерден төсекті көтеріп, босатады, төмендейтін ағындар төсек түсіріліп, тығыздалады. Гидродинамикалық күштердің әсерінен минералды дәндер әртүрлі жылдамдықпен қозғалады: тығыздығы жоғары бөлшектер тығыздығы төмен бөлшектерге қарағанда судың жоғары ағынында баяу қозғалады; тиісінше, тығыздығы жоғары бөлшектер тығыздығы төмен бөлшектерге қарағанда төмен қарай ағатын су ағынында жылдамырақ қозғалады. Нәтижесінде ауыр бөлшектер төсектің төменгі қабаттарына, ал өкпе жоғарғы қабаттарына енеді. Кендерді байыту кезінде төсек биіктігі бойынша әртүрлі тығыздықтағы бөлшектердің бірнеше қабаттарына бөлінеді: төменгі қабаттарда үлкен ауыр бөлшектер (концентрат) шоғырланған, одан жоғары - ұсақ ауыр бөлшектер мен қосылыстармен (аралық өнім) араласқан үлкен жеңіл бөлшектер, ең жоғарғы қабатта — жеңіл ұсақ бөлшектер (қалдықтар). Көлденең су ағынының әсерінен төсек тор бойымен қозғалады және соңында түсіріледі; кереуеттің төменгі қабаты Шибер құрылғысы арқылы шөгу машинасының астыңғы кеңістігіне, жоғарғы қабаты - табалдырық арқылы ағызуға түсіріледі.

      Көлемі 10 мм-ден аз материалды торға түсірген кезде машиналар тығыздығы кем емес бөлшектерден жасанды төсек салады, ал мөлшері бөлінетін материалдың максималды мөлшерінен 3-4 есе көп (бұл жағдайда тордағы тесіктер бөлінетін бөлшектердің мөлшерінен асады); кен концентраты жасанды төсек және тор арқылы түсіріледі. Төсек ретінде металл шарлар, қорғасын ату немесе ауыр минералдардың үлкен дәндері қолданылады. Жасанды төсек-бұл ауыр бөлшектерді өткізетін және өкпені ұстайтын сүзгі түрі.

      Тұндыру машиналарында төсектің босатылуы және оның ауыр және жеңіл фракцияларға бөлінуі ауыспалы бағыттағы судың тік ағынымен қамтамасыз етіледі.

      Тұндыру машиналары құрылымдық белгілері бойынша екі топқа бөлінеді – жылжымалы және қозғалмайтын тормен (поршеньді, поршеньсіз және диафрагмалық).

      Жылжымалы торлы шөгу машиналары негізінен 10 мм-ден аз мөлшерде шламсыз кенді байыту үшін қолданылады.бұл машиналардың өнімділігі 2-30  т/сағ, тордың ұзындығы 800-1000 мм, ені 400-1000 мм. жылжымалы торлы шөгу машинасында минералдардың бөлінуі тордың сумен толтырылған машина корпусының ішінде жоғары және төмен қозғалуына байланысты болады. Ауыр өнім түсіру саңылауы арқылы түсіріледі. Електің қозғалысы иінді механизм туралы хабарлайды. Машина жоғары сапалы концентраттар шығармайды, сондықтан ол негізінен алдын-ала кен өңдеу үшін қолданылады. Тұндыру кезінде су шығыны 1 тонна кенге шамамен 2 м3 құрайды.

      Бекітілген тормен шөгу машиналары байыту тәжірибесінде жиі қолданылады. Түсті металл кендерін байытуға арналған осы машиналардың ішінде диафрагмалар жиі кездеседі.

      8 мм құмды байыту кезінде қолданылатын диафрагманың бүйірлік орналасуы бар екі камералы диафрагма машинасы. камералар арасында болат қаңылтыр Диафрагма орнатылған. Резеңке шайбаның көмегімен диафрагма камерааралық бөлімге икемді түрде қосылады. Диафрагмаға оңға және солға қозғалыстар электр қозғалтқышынан сына-белдік беріліс пен шкив арқылы берілетін крпвошип-иінді механизмнің өзегімен беріледі. Диафрагманың икемділігі сабақтың ұшын Пластинкалы серіппемен камерааралық бөлімге қосу арқылы қамтамасыз етіледі. Камералардың белгілі бір биіктігінде бекітілген торлар орнатылған. Тор кеңістігінің астындағы су құбыр арқылы беріледі. Камералардың түбі пирамидалық пішінге ие (жасау үшін) гравитация шығару құбырларына арналған тор өнімінің астында).

      Өзек алға жылжыған кезде диафрагма оң жақ камераға еніп, қозғалысты торлы су астына жібереді, нәтижесінде соңғысы тор арқылы көтеріліп, төсекті босатады (жоғары ағын). Осы уақытта сол жақ камераның көлемі артады, ондағы су деңгейі төмендейді, нәтижесінде төмен ағын пайда болады және төсек тығыздалады. Поршень артқа жылжыған кезде кері құбылыстар пайда болады. Диафрагманың минутына қозғалыс саны жылдамдық вариаторының көмегімен 300-ден 500-ге дейін өзгереді. Диафрагманың жүрісі 0-30 мм.

      Жоғары және төмен ағындардың әсерінен құмдар ауыр және жеңіл фракцияларға бөлінеді. Табиғи төсектің қалыңдығы 8-9 см. ауыр фракция жасанды төсек арқылы еніп, камералардың пирамидалық бөлігіне жиналып, мезгіл-мезгіл түсіріледі. Жеңіл фракция көлденең су ағынымен ағызу табалдырығына қарай үздіксіз қозғалады және машинадан шығарылады, бұл тордың камераларда жиекпен орналасуына ықпал етеді (бірінші камерада електер жоғарыда, екіншісінде - төменде орнатылған). Тұндыру кезінде су шығыны 1-4 м3/т құрайды; Судың 20 %-ы қуатпен, 60 %-ы бірінші камераның торына, 20 %-ы екінші торға беріледі. Судың бұл таралуы әр камерада байытылған материалдың әртүрлі сипаттамаларына байланысты (бірінші камерадағы бастапқы қуат екінші камераға түсетін материалға қарағанда ауыр дәндерден тұрады).

      МОД типті сериялық диафрагмалық тұндыру машиналары негізінен камералар санымен (1-ден 4-ке дейін), диафрагманың орналасуымен, өлшемдерімен және өнімділігімен ерекшеленеді. МОД-4 шөгу машинасы көбінесе алтын шөгінділері мен вольфрам кендерін байытуда қолданылады.

      Үстелдерге шоғырлану. Кестелердегі байыту (концентрация)-бұл концентрациялық үстелдің көлбеу жазықтығы (палубасы) бойымен ағатын, кері қозғалыстар (тербелістер) жасайтын су ағынындағы минералды бөлшектердің тығыздығы бойынша бөліну процесі.

      Концентрациялық үстелдерде сирек металдар мен қалайы кендері, сондай-ақ алтын шашырауы байытылған.

      Тығыздықпен салыстырғанда, үстел палубасындағы тығыздығы төмен бөлшектер судың ағу күшімен көлденең бағытта, яғни кен ағынының қозғалыс бағытында және баяу — бойлық бағытта, яғни үстелдің тербеліс бағытында жылдамырақ қозғалады. Бөлшектердің үстелдің қозғалысы бойымен бөлінуі негізінен палубаның бағыты күрт өзгерген кезде Инерция күштерімен жүреді (ауыр бөлшек инерцияға ие және жеңілге қарағанда жылдамырақ қозғалады). Сарқынды судың әсерінен бөлшектердің көлденең бөлінуі негізінен жеңіл және ауыр бөлшектердің палубаға үйкеліс күштерінің айырмашылығына байланысты (үлкен үйкеліс күші бар ауыр бөлшек төмен жылдамдықпен қозғалады).

      Әдетте, үстелдің палубасы палубаның тербеліс бағытына параллель орналасқан гофрлермен ішінара жабылған. Рифльдер тұндырылған ауыр бөлшектерді су ағынының бұзылуынан қорғайды; бұл бөлшектер рифльдер арасындағы ойықтар арқылы түсіру орнына қарай жылжиды.

      Байытылған материал мен сарқынды су палубаның жоғарғы бұрышына беріледі. Әртүрлі тығыздықтағы бөлінетін бөлшектер палубаның бетіне желдеткіш тәрізді, Әртүрлі жуу бұрыштарында, ағызу құрылғыларына бойлық және көлденең бағытта қозғалады. Концентрациялық кестелерде бұрын үлкендігі бойынша жіктелген материал тиімді бөлінеді (тең құю коэффициентін ескере отырып).

      Үстел палубасының қозғалысы минералды дәндердің үздіксіз қопсытуын және олардың бойлық қозғалысын тудырады. Бөлшектердің палуба бойымен қозғалуы кезінде сегрегация жүреді-бөлшектердің мөлшері мен тығыздығы бойынша қайта бөлінуі.

      Байыту көрсеткіштерін арттыру үшін бастапқы материалды шламсыздандыру ұсынылады (концентрациялық үстелдерде 25 мкм-ден жұқа кенді бөлшектер ағында тоқтатылған күйде болады және байытылмайды).

      Өңделетін материалдың көлеміне байланысты шламды (байытылған материалдың мөлшері 0,04-тен 0,2 мм-ге дейін) және құмды (байытылған материалдың мөлшері 0,2-ден 3 мм-ге дейін) концентрациялық үстелдер бөлінеді. Құм және шлам үстелдері құрылғыда бірдей және тек нарифления мен жұмыс режимімен ерекшеленеді.

      Қуат беру орнына байланысты концентрациялық үстелдер оң немесе сол жақта болуы мүмкін (жетек жағынан палубаға қараған кезде).

      Қазіргі уақытта шығарылатын концентрациялық үстелдердің дизайны үстелдің жұмысы кезінде палубаның көлденең күйінен 8°-қа дейінгі көлденең көлбеуін өзгертуге мүмкіндік береді; палубаның бойлық көлбеуі көлденең күйден 1,5° жоғары және 1° төмен аралығында реттеледі.

      Палубаның жұмыс беті-арнайы жабыны бар тегіс, тегіс бет. Ағаштан, резеңкеден немесе металдан жасалған рифтер бойлық бағытта биіктігі бойынша шабылады және 30 – 45° бұрышпен кесіледі, бұл өнімнің палубаның бетіне желдеткішпен бөлінуіне ықпал етеді. Рифлердің биіктігі әдетте 6-12 мм құрайды, үстелдің төменгі жиегіне қарағанда жоғары рифльдер орнатылады. Рифльдер арасындағы қашықтық 20 – 45 мм.

      Бастапқыда байыту фабрикаларында өнімділігі төмен бір күндік үстелдер қолданылды. Олардың орнына көп парталы үстелдер келді.

      Ауыр ортадағы байыту сепараторлары. Ауыр ортадағы байыту-бұл минералдардың тығыздығы бойынша бөліну процесі. Ортаның тығыздығы жеңіл және ауыр минералды балық аулау арасындағы аралық орынды алады; ауыр минералдар батып кетеді, жеңіл минералдар қалқып шығады.

      Ауыр орта ретінде тығыздығы жоғары сұйықтықтарды (органикалық және бейорганикалық) және ауыр суспензияларды қолдануға болады.

      Минералдарды тығыздығы бойынша бөлу үшін ұсынылған ауыр органикалық сұйықтықтардың ішінде төрт хлорлы көміртегі Csl4 (тығыздығы 1,6 г/см3), Бромоформ CH (тығыздығы 2,8 г/см3), йод метилен CH2J2 (тығыздығы 3,3 г/см3) және т. б.

      Бөлу ортасы ретінде пайдалануға жарамды ауыр Бейорганикалық сұйықтықтарға кейбір тұздардың ерітінділері — кальций хлориді Sas12, мырыш хлориді ZnCl2 және т. б.

      Егер тазартылған минералды дәндердің қоспасы тығыздығы жеңіл минералдың тығыздығынан үлкен, бірақ ауырдың тығыздығынан аз сұйықтыққа батырылса, онда жоғары дәлдіктегі гравитациялық күштердің әсерінен бастапқы материал екі фракцияға бөлінеді — қалқымалы (жеңіл минералдар) және шөгінді (ауыр минералдар). Алайда, ауыр сұйықтықтар, әсіресе органикалық сұйықтықтар, олардың қымбаттығына және қалпына келтіруге кететін үлкен шығындарға байланысты (сұйықтықты байыту өнімдерінен бөліп, сұйықтықтан су мен қоспаларды алып тастау) қайта пайдалану үшін негізінен зертханалық тәжірибеде қолданылады.

      Іс жүзінде бөлінетін орта әдетте ауыр суспензиялар болып табылады, олар ауыр заттың (ферросилиций, Галена, магнетит, гематит, пирит, барит, темір шкаласы және т.б.) ұсақ ұнтақталған бөлшектерінің суспензиясы болып табылады.

      Ауыр суспензиялардағы пайдалы қазбаларды байыту жоғары тиімділікпен сипатталады және минералды шикізатты алдын-ала шоғырландырудың ең арзан және жоғары өнімді әдісі болып табылады. Кейде ауыр суспензиялардағы байыту бос жыныстың 50 % - на дейін алып тастауға мүмкіндік береді және осылайша байыту фабрикасының өнімділігін едәуір арттырады. Бұл әдісті қолдану құрамында кедей кенді құнды компоненттерді пайдалануға тартуға мүмкіндік береді.

      Байыту кезінде ауыр суспензияларда көп жағдайда жіктелмеген материал бөлінуі мүмкін, әдетте тек басқа әдістермен байытылған шағын сыныптарды бөлу қажет.

      Ауыр суспензияларда байыту жүзеге асырылатын аппараттар сепараторлар деп аталады. Кендерді байыту кезінде конус пен барабан сепараторлары жиі кездеседі.

      Конустық сепараторларды байытуға кең ауқымды (4-70 мм) материал түскен кезде қолданған жөн.

      Конус сепараторларының өнеркәсіптік үлгілерінің конус негізінің диаметрі 1,8-ден 6 м-ге дейін және сәйкесінше жұмыс көлемі 3-тен 84 м3-ке дейін болады.

      Сепаратор жетегі мен басқару пульті бар жақтау бекітілген металл корпустан тұрады. Қуаты 7,5 кВт электр қозғалтқышы мен құрт редукторынан тұратын жетектен шамамен 2 айн/мин жиілікте айналатын және суспензияның тұрақтылығын сақтайтын арнайы қалақ араластырғыш айналады. Сепаратордағы байытылған материал конустың жоғарғы жағына беріледі. Тығыздығы 2,8 т/м3 суспензияда материал бетіне қалқып шығатын жеңіл фракцияға және конустың түбіне қонатын ауыр фракцияға бөлінеді. Аэролифт сепаратордың төменгі конустық бөлігіне қосылған, оның құбырына саптаманың көмегімен төменнен Сығылған ауа беріледі (8 м3/мин). Аэролифт конуста орналасқан ауыр фракция мен суспензияның қоспасын ауыр фракцияны суспензиядан ішінара бөлу үшін экранға көтеруге қызмет етеді. Соңғысы процеске құбыр арқылы оралады. Жеңіл фракция сепаратордың жоғарғы жағынан арнайы науаға түсіріліп, құрылғыдан шығарылады. Суспензияны регенерацияға шығару үшін арнайы Шибер типті құрылғы бар.

      СК-6А сепараторының өнімділігі 150-ден 500 т/сағ-қа дейін.сепаратордың биіктігі 12,4 м. бөлінуге түсетін кеннің максималды бөлігінің мөлшері аэролифт құбырының диаметріне байланысты, ол ең үлкен бөліктің өлшемінен кемінде 25  мм үлкен болуы керек.

      Конустық сепараторларда суспензияны байыту кезінде 1 тонна кенге 2- 2,5  м3 қажет. Жеңіл өніммен сепаратордан 1,6 м3/т суспензия, ауыр өніммен — 3,7 м3/т дейін кетеді, кендерді байыту кезінде салмақ шығыны 0,2—0,5 кг/т құрайды.

      Байыту өнімдерінен салмақты жуу үшін 1 тонна қатты суға шамамен 1 м3 су жұмсалады.

      Барабан сепараторлары спиральға және элеваторлық разрядқа бөлінеді.

      Спиральды барабан сепараторы 2-5° бұрышта орнатылған барабаннан тұрады. Материал барабанға тиеу науасы арқылы енеді және суспензияда жеңіл (қалқымалы) және ауыр (батып кеткен) фракцияларға бөлінеді. Жеңіл фракция суспензиялардың бір бөлігімен бірге ағызу науасына тасымалданады және аппараттан шығарылады. Тұндырылған ауыр фракция барабанның ішіне дәнекерленген екі жақты спиральмен ағызу науасына қарай жылжиды. Ауыр фракцияны науаға түсіру және оны бір мезгілде сусыздандыру тесілген қалақтары бар арнайы көтергіштің көмегімен жүзеге асырылады. Барабан тірек роликтеріне сүйенеді және беріліс арқылы жетектен айналады. Сепараторда оң және сол жақ тіректері бар жақтау және тірек роликтері бар.

      Элеваторлық разрядты барабан сепараторларының дизайны (SBE) негізінен SBS сепараторларымен бірдей. Негізгі айырмашылық ауыр фракцияны жоюдың әртүрлі әдістерімен байланысты (SBE сепараторларында ауыр фракция бойлық перфорацияланған пышақтармен тасымалданады).

      Барабан сепараторлары диаметрі 1,8-ден 3 мм-ге дейін барабанмен шығарылады (барабанның ұзындығы диаметрінен екі есе) және өнімділігі 20-дан 250 тоннаға дейін/сағ олар материалды 4-тен 150 мм-ге дейін байытуға арналған.

      Барабан сепараторларында байыту кезінде 0,6-1 м3/т кен суспензиясы қажет. Сепаратордан жеңіл өніммен суспензиялар 1,2 м3/т дейін, ауыр өніммен — 0,5 м3/т дейін кетеді.

      Ауыр суспензиялардағы байытудың алдында кенді дайындау, оған ұсақтау, жуу және жіктеу кіреді. Кенді дайындау процесінде кенді саздан және шламдардан толығымен жууға тырысу керек, өйткені олар суспензияның тұтқырлығын арттырады және бөлінуді нашарлатады.

3.4.5.3. Флотациялық байыту аппараттары

      Қажетті мөлшерге дейін ұнтақталғаннан және флотациялық реагенттермен өңделгеннен кейін кен флотациялық машиналар деп аталатын аппараттарда флотацияланады.

      Флотациялық машиналарда минералды бөлшектер соқтығысадыауа көпіршіктерімен. Гидрофобты бөлшектер оларға жабысып, целлюлозаның бетіне минералданған көбік түрінде шығарылады, ол ауырлық күшімен немесе көбік шығарғыштармен көбік өнімі (концентрат) науасына шығарылады. Бос жыныстың гидрофильді минералдары камерада қалады және машинаның қалдық саңылауы арқылы жойылады.

      Тәжірибеде қолданылатын флотациялық машиналар целлюлозаны аэрациялау әдісіне, яғни целлюлозаны ауамен қанықтыру әдісіне және целлюлозаны араластыру әдісіне қарай жіктеледі. Осы белгілерге сәйкес барлық машиналар үш үлкен топқа бөлінеді — механикалық, пневмомеханикалық және пневматикалық.

      Механикалық флотациялық машиналарда ауа целлюлозаға импеллермен немесе оны айналдырған кезде пайда болатын шұңқыр арқылы, сондай-ақ қуыс құбыр арқылы сорылады. Целлюлозаның бүкіл көлеміне ауаның таралуы және оны араластыру ауаны соратын бірдей импеллермен жүзеге асырылады.

      Пневмомеханикалық машиналарда ауа целлюлозаны араластыратын айналмалы импеллермен сорылады және одан басқа сонымен қатар, ол арнайы ауа құбырлары арқылы қысыммен целлюлозаға қосымша беріледі.

      Пневматикалық машиналарда целлюлозаны аэрациялау тек үрлегіштерден берілетін сығылған ауамен жүзеге асырылады.

      Барлық флотациялық машиналарда бірқатар дәйекті операциялар жүзеге асырылады: целлюлозаны флотациялық камераға сору немесе беру, ауаны ұсақ көпіршіктерге тарату, камерадағы целлюлозаның бүкіл көлеміне көпіршіктерді тарату, флотацияланатын минералдардың дәндерін ауа көпіршіктеріне жабыстыру және оларды минералданған көбік түрінде қалқыту, концентратты түсіру және қалдықтарды алу.

      Барлық флотациялық машиналардың жұмысы флотация жылдамдығы мен көрсеткіштерін анықтайтын аэрация дәрежесімен сипатталады. Аэрациясы өз кезегінде ауа көпіршіктерінің мөлшеріне, олардың санына және целлюлозаның бүкіл көлеміне таралу біркелкілігіне байланысты.

      Ауа көпіршіктерінің мөлшері кең ауқымда өзгереді және негізінен машина түріне байланысты. Сонымен, целлюлоза араласатын және ауа дисперсиясы жүретін механикалық флотациялық машиналарда көбік түзгіштің оңтайлы шығыны кезінде көпіршіктердің орташа мөлшері 0,8 – 1 мм, ал пневматикалық машиналарда көпіршіктердің орташа мөлшері 2,5 – 4 мм жетеді. Үздік газдалған целлюлозадағы ауаның көлемдік мөлшері әдетте 20 – 30 % құрайды.

      Механикалық флотациялық машиналар түсті металл кендерін байыту фабрикаларында кеңінен қолданылады. Механикалық флотация машинасы - бұл тікбұрышты камералар қатарына бөлінген ұзын ванна. Бұл машиналар екі камерадан тұрады. Бірінші камера сорғыш, екіншісі-тікелей ағын. Әр камераның ішінде импеллері бар тік білік бар. Білік ауаны соратын түтік салынған орталық құбырға орналастырылған. Орталық құбырдың төменгі бөлігі статорға қосылған стаканға өтеді. Шыныда тікелей сарқынды камераларда тығындармен жабылған бүйірлік тесіктер бар, ал сорғыштарда оларға целлюлоза сорылатын құбырлар қосылады. Флотациялық машинаның негізгі жұмыс бөлігі-импеллер. Бұл радиалды түрде орналастырылған тік иық пышақтары бар диск. Ол айналған кезде целлюлоза ағыны орталық құбыр арқылы келетін ауаны сорып алады, импеллер қалақтарының соққыларымен целлюлоза мен ауа араластырылып, статор қалақтары арасындағы целлюлоза-ауа қоспасы ретінде машинаның камерасына шығарылады. Импеллердің айналмалы жылдамдығы сорылатын ауаның мөлшерін анықтайды. Импеллерге түсетін целлюлозаның мөлшері оңтайлы болуы керек, өйткені оның ұлғаюы импеллердің орталық бөлігін толығымен целлюлозамен толтыруға әкеледі, нәтижесінде ауа сору тоқтайды. Сондықтан целлюлоза импеллердің орталық бөлігіне ғана емес, сонымен қатар оның пышақтарының перифериялық бөліктеріне де беріледі. Импеллердің тиімділігіне целлюлозаның тығыздығы да әсер етеді. Тығыздықтың жоғарылауы сорылатын ауа мөлшерінің төмендеуіне және электр энергиясын тұтынудың артуына әкеледі.

      Статор тесіктері бар тік диск және статор дискісінің радиусына 45-60° бұрышта орналасқан шпательдер. Статордың болуы сорылатын ауаның мөлшерін арттырады және оның үздік дисперсиясына ықпал етеді. Бағыттаушы қалақшалары бар Статор импеллерден целлюлозаны бұрылыссыз камераның тереңдігіне апарады және машинадағы ауа шығынын 2-2,5 есе арттырады.

      Машина мынадайдей жұмыс істейді. Бастапқы целлюлоза қоректендіргіш қалта арқылы сорғыш камераның импеллеріне түседі, сол жерден импеллердің перифериялық бөлігі статор қалақтарының арасына камераға шығарылады. Бұл жағдайда импеллер қуысында разряд пайда болады, соның арқасында атмосфералық ауа орталық құбыр арқылы сорылады. Импеллерден шығатын құйынды ағындарда ауа дисперсиясы және оны целлюлозамен қатты араластыру жүреді. Радиалды орналасқан статор иық пышақтарының арқасында импеллер тудыратын құйынды ағындар сөніп, камераның жоғарғы жағында салыстырмалы түрде тыныш бөлу аймағы пайда болады. Оларға жабысатын минералдары бар ауа көпіршіктері целлюлозаның бетіне минералданған көбік түрінде жиналады және көбік өнімі науасына көбік жинағышпен шығарылады.

      Целлюлозаның бос емес бөлігі камерадағы целлюлоза деңгейін реттеу үшін жылжымалы шибер орнатылған камера қатарындағы соңғы табалдырық арқылы түсіріледі. Целлюлозаның үлкен құм бөлігі камерадан камералар арасындағы септумның төменгі жағындағы құм саңылауы арқылы шығарылады.

      Көбік машинаның камерасынан көбікпен немесе жеке жетегі бар көбікпен түсіріледі. Толық өнімнің шығымы камерадағы целлюлоза деңгейімен, көбік жиілігімен және біліктегі соққылардың санымен реттеледі (әдетте 2 немесе 4). Камерадағы целлюлоза деңгейі камераның соңғы қабырғасына орнатылған арнайы құрылғымен реттеледі. Ол қабырғадағы шибермен жабылған тікбұрышты тесіктен тұрады, оның орны соңында қарсы салмағы бар тұтқаны пайдаланып бекітіледі.

      Ең жетілдірілгені-пневмомеханикалық флотациялық машиналар. Олар аэратор құрылғысымен және үрлегіштерден камераларға ауаны мәжбүрлеп берумен ерекшеленеді.      FPR типті пневмомеханикалық флотация машинасы корпустан, саусақ аэраторынан, қуыс біліктен, радиалды тыныштандырғыштан, ауа коллекторынан, жетек механизмінен және көбіктен тұрады (FPR типті машиналар көбіксіз жұмыс істей алады).

      Машинаның ерекшелігі-дөңгелек немесе төртбұрышты саусақтар периметрі бойынша бекітілген диск болып табылатын саусақ түйіршіктерінің дизайны. Бұл машиналардың импеллерінің мақсаты механикалық машиналардың импеллерінің мақсатынан өзгеше-ол қатты заттарды суспензияда ұстауға және қуыс білік арқылы аэраторға 0,2 кгс/см2 артық қысыммен кіретін ауаның дисперсиясына қызмет етеді.

      Ауаны мәжбүрлеп беру оны түйіршікпен соруды болдырмайды, сондықтан оның айналу жылдамдығы небәрі 6,5—7,5 м/с құрайды.

      Біліктің ішіне ауа беру үшін оның мойынтіректер корпусында орналасқан жоғарғы бөлігінде үш тесік бар. Үрлегіштен ауа машинаның артқы қабырғасының бойында орналасқан коллекторға түседі, содан кейін құбырлар арқылы біліктің ішіне тесіктер арқылы өтіп, импеллердің астына түседі. Кіретін ауа мөлшерін реттеу үшін ауа құбырына клапан орнатылған.

      Аэратордың құрамына саусақ импеллерінен басқа, төменгі жиегі корпустың түбіне жетпейтін металл жүздер жиынтығынан тұратын радиалды тыныштандырғыштар кіреді, бұл камералардың қабырғаларға жақын орналасуына жол бермейді.

      Импеллер жетегі 9 кВт электр қозғалтқышынан, шкивтен және белдік жетегінен тұрады.

      Пневмомеханикалық машиналар тікелей ағын түріне жатады. Целлюлоза деңгейін қалдық камерасына орнатылған кең ағызу шегі және берілген ауа мөлшері бар реттегіш қолдайды. Камераның түбі мен қабырғалары тозуға төзімді материалмен қапталған (резеңке, тас құю).

      Пневмомеханикалық машиналарда түрлі түсті металл кендерін флотациялау тәжірибесі бұл машиналарда флотация жылдамдығы 30-40 %-ға, ал электр энергиясын тұтыну механикалық машиналарға қарағанда 30-40 %-ға төмен екенін көрсетті. Бұл машиналарды қолдану үлкен экономикалық нәтиже береді, өйткені олар флотация цехының бірдей өнімділігімен аз өндіріс аймағын алады, күрделі және пайдалану шығындарын аз талап етеді.

      Үлкен өнімділігі бар зауыттарда жұмыс істеуге оңай, энергия мен ауаны аз тұтынатын үлкен көлемді флототехникалық машиналар орнатылады (3.22-сурет). 630м3 дейінгі камералардың кең ауқымы зауыттың өнімділігі жоғарылаған жағдайда да жабдықтың жоспардан мың тоқтап қалуынан қорықпай, тиімді және экономикалық тұрғыдан тиімді технологиялық схеманы құруға мүмкіндік береді. Артықшылықтары: Төмен қуат тұтыну, аз орнату алаңы, аз қосалқы жабдық, флотация процесінің барлық кезеңдерінде расталған жоғары технологиялық көрсеткіштер, пайдалану және техникалық қызмет көрсету оңай.

     



     

      Пневматикалық флотациялық машиналарда целлюлозаға берілетін ауаның дисперсиясы оны түтіктер, қозғалмайтын немесе қозғалмалы кеуекті қалқалар (мата, тесілген резеңке, кеуекті керамика және т.б.) арқылы басу арқылы жүзеге асырылады. Бұл машиналар қарапайым минералды құрамдағы кендерді флотациялауда қолданылады. Пневматикалық машиналардағы аэрация деңгейі 15 – 35 % құрайды. Мұндай аэрациямен көпіршіктер соқтығысады және коалицияланады. Мұндай машиналардағы көпіршіктердің мөлшері 3-4 мм.

      Пневматикалық машиналардың ең көп тарағаны – целлюлозаны араластыру және аэрациялау аэролифтпен жүзеге асырылатын аэролифт машиналары. Аэролифт флотация машинасы ваннадан, аэролифттен, аэратордан тұрады. Аэролифт-бұл ваннаның орталық бөлігі, ол машинаның түбіне жетпейтін екі тік қабырғадан тұрады. Дәнекерленген қорап түрінде жасалған және саңылаумен аяқталатын аэраторға екі канал арқылы ауа жіберіледі, ол аэратор саңылауының бүкіл еніне таралады. Целлюлоза-ауа қоспасы бағыттаушы қалқандардың арқасында машинаның бүйір бөліктеріне енеді. Аэраторға ауа Орталық коллектордан 0,2 – 0,3 кгс/см2 артық қысыммен клапандармен жабдықталған құбыр арқылы беріледі.

      Целлюлозаны араластыру және дисперсиялау орталық және бүйір бөлігіндегі целлюлоза-ауа қоспасының тығыздығының айырмашылығына байланысты жүзеге асырылады. Бүйірлік бөлімдерде целлюлоза ауыр және ауамен аз қаныққан, сондықтан ол ауамен қаныққан жерге түсіп, орталық бөлікке көтеріліп, минералданған көбік түзеді, ол бүйірлік бөліктерге лақтырылады, сол жерден машинаның екі жағынан көбік шұңқырларына шығарылады. Целлюлозаны араластыру және тасымалдау үшін қажетті ауа саңылаулар арқылы атмосфераға шығарылады.

      Тік пневматикалық машиналарда (флотациялық бағандарда) ауа көпіршіктері мен минералды бөлшектердің қарсы ағымдық қозғалысы кезінде ауа көпіршіктерін минералдандыру принципі қолданылады. Бағанның биіктігі 10  м-ден асады және диаметрі 450 мм-ге дейін.

      Жоғарғы жағында бағанда жуғыш сумен қамтамасыз ететін құбыр және көбік өнімін шығаратын құбыр бар. Целлюлоза деңгейінен төмен қуат беретін құбыр орналасқан. Төменгі бөлігінде мұнара аздап кеңейетін негізге қосылады, оның ішінде диффузор (беті кеуекті конус) бар. Негіздің түбі қалдықты босату үшін құбырға қосылған шұңқырмен аяқталады.

      Диаметрі 5 м-ге дейінгі және биіктігі 8-16 м-ге дейінгі бағаналы флотомашиналардағы Бағаналы флотация негізіндегі технология, әртүрлі қолдануға арналған СлэмДжет аэраторлары және кавитациялық аэраторлары бар. Бағаналы флотомашиналар мыналармен ерекшеленді:

      төмен күрделі және операциялық шығындар;

      өнімділікпен салыстырғанда шағын орын;

      қозғалмалы бөлшектердің болмауы және техникалық қызмет көрсету мен жөндеудің минималды шығындары;

      көбік қабатының жоғары биіктігі (1 – 2 м) және көбік қабатын жуу жүйесі дәстүрлі Флот машиналарымен салыстырғанда жоғары сапалы концентраттар алуға мүмкіндік береді;

      басқарудың қарапайымдылығы және әртүрлі автоматтандыру дәрежесінің мүмкіндігі;

      қопсытқыштардың басқа түрлерінен түбегейлі ерекшеленетін қопсытқыштар: ауа қысымы өзін-өзі реттейді және теңестіріледі, бөлшектердің аэрация жүйесіне енуіне жол бермеу үшін кенеттен электр қуатын өшіру кезінде автоматты түрде өшірілуі, патенттелген дизайн, пайдалану оңай, ең аз техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді, төмен тозуға кепілдік беріледі, өнімділік пен шикізат түріне бейімделу үшін әртүрлі өлшемдер, шағын өлшемді, жылдам және оңай бөлшектеу, саптамаларды жылдам, оңай және арзан ауыстыру.

      СлэмДжет аэраторлары "пульпадағы "көмір (шайыр)"/ "сілтідегі/ көмір (шайыр)" әдісімен жұмыс істейтін зауыттарда шаймалау ыдыстарына ауа/оттегін енгізу үшін кеңінен қолданылады.

      СламДжеттің артықшылықтары:

      дәстүрлі жүйелермен салыстырғанда еріген оттегінің жоғары деңгейі (ҚР);

      ҚР жоғары деңгейіне жету үшін ең үнемді жүйе;

      шаймалау кинетикасын арттыру;

      алтынның еру жылдамдығын арттыру;

      цианидті тұтынуды азайту;

      ҚР жоғары деңгейіне жету үшін ауаны тұтынуды азайту;

      металды ерітуді жақсарту;

      пайдалану және техникалық қызмет көрсету шығындарын азайту.

3.4.5.4. Сусыздандыру аппараттары

      Сусызданудың бірінші кезеңі-қоюлану. Қоюлану-ауырлық күшінің әсерінен құрамындағы бөлшектерді тұндыру арқылы целлюлозаны сусыздандыру процесі. Бұл екі өнімді шығарады жоғарғы – таза сұйық фаза немесе кейбір қатты құрамы бар дренаж және төменгі – 40 - 60 % құрамы бар қоюландырылған өнім. Қоюлану жүзеге асырылатын құрылғылар Қоюландырғыштар деп аталады.

      Қоюландырғышты целлюлозамен қалыпты толтыру және белгіленген режимде бірнеше қоюлану аймақтарын бөлуге болады: жеңілдетілген сұйықтық, бос немесе қысылған түсу (бастапқы тығыздық), тығыздау (қысу) және қоюландырылған целлюлоза.

      Қоюлану процесінің тиімділігі қоюландырылған өнімнің қасиеттерімен және қоюландырғыштың дизайн ерекшеліктерімен анықталады. Бөлшектер неғұрлым үлкен болса және олардың тығыздығы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым тез олар орналасады. Шөгу жылдамдығы төмен ұсақ бөлшектер және суда ісінетін және басқа минералдардың бетін қаптайтын сазды минералдар (каолин және басқалар) тұрақты, нашар қоюланған суспензия түзеді, 0,1 мкм-ден аз іс жүзінде тұнбаға түспейді (коллоидтық күй).

      Егер целлюлозаның қатты бөлшектері бір-біріне жабысып, агрегаттар түзе алса, қоюлану қарқынды жүреді. Бұл құбылыс іс жүзінде жұқа бөлшектерден тұратын нашар қоюланған целлюлозаларды жеделдету үшін қолданылады. Ол үшін целлюлозаға арнайы реагенттер – электролиттер-коагулянттар мен флокулянттар қосылады. Коагулянттардың электролиттері ретінде әк, кальций хлориді, Темір сульфаты, хлорлы темір, алюминий-калий алюминийі, сульфат және басқа реагенттер қолданылады, олар минералды бөлшектердің бетімен әрекеттесуі нәтижесінде беттің электр зарядтарының әсерін төмендетеді. Бұл итеру күштерінің төмендеуіне әкеледі және бөлшектердің бір-біріне жабысуына әкеледі (коагуляция).

      Қоюландырғыштар-тұнбаны жүннен түсіретін цилиндрлік ыдыстар. Жетек механизмінің құрылымына байланысты Қоюландырғыштар перифериялық және Орталық жетектері бар аппараттарға бөлінеді. Соңғылары бір және көп деңгейлі болуы мүмкін, яғни бір немесе бірнеше цистерналар бір орталық жетекпен бір-бірінің үстіне орнатылған (перифериялық жетегі бар Қоюландырғыштар тек бір деңгейлі).

      Орталық жетегі бар бір деңгейлі радиалды Қоюландырғыштар диаметрі 2,5-тен 18 м-ге дейінгі құмырамен шығарылады.целлюлоза құмыраға орталық тиеу шұңқыры арқылы жүктеледі, оның төменгі ұшы жарықтандырылған су аймағынан төмен орналасқан. Тұнба тырмамен ортасына қарай тырмаланады, ол жерден диафрагма немесе орталықтан тепкіш құм сорғысы арқылы түсіру конусы арқылы айдалады. Дренаж сақиналы шұңқыр арқылы алынады. Тырма білігі жоғары және төмен түсуі мүмкін, бұл механизмнің бұзылуын болдырмау үшін шамадан мың жүктеме кезінде өте маңызды.

      Перифериялық жетегі бар қоюландырғыштардың диаметрі 18-ден 100 м-ге дейінгі құмыра бар.қоюландырғыштың айналасында монорельс төселген, оның бойымен троллейбус механизмі бар троллейбус қозғалады. Механизмнің айналу жиілігі 0,1 айн/мин дейін.

      Қоюлау нәтижесінде пайда болған сусыздандыру өнімі дегидратацияның екінші кезеңіне – сүзуге келеді.

      Сүзу – бұл кеуекті септум-сүзгі шүберегі арқылы сору нәтижесінде целлюлозадан қатты заттарды шығару процесі. Бұл жағдайда матада қатты фаза – кек қалады, ал сұйық-сүзгі мата арқылы өтеді және оны байыту процестерінде қайта пайдалануға болады.

      Байыту өнімдерін сүзу үздіксіз және мерзімді әсер ететін Арнайы аппараттарда – вакуум-сүзгілерде жүргізіледі. Сүзгі бетінің түріне сәйкес сүзгілер барабан, диск және таспа болып бөлінеді.

      Барабан вакуумдық сүзгісі-сүзгі шүберекпен қапталған және сүзілетін целлюлозамен толтырылған ваннаға салынған көлденең барабан. Сыртқы жағынан барабан перфорацияланған торлармен жабылған таяз жасушаларға бөлінеді, олардың ішкі қуыстары сүзгінің терминалдық жолақтарымен құбырлармен байланысады. Барабан бойындағы іргелес жасушалардың торларының арасында ойықтар бар, оларда мата резеңке байламдармен көміліп, нәтижесінде матаның астындағы жасушалардың байланысы жойылады. Матаны барабанға және ойықтардағы турникеттерге бекіту үшін барабан 30-40 мм қадаммен жұмсақ сыммен оралған.барабан осінің екі жағында да трунниондар бар, олардың ұштарына сүзгінің жұмыс режимін реттейтін тарату бастары бекітілген. Баста үш-төрт қуыс бар.

      Егер сүзгі кекті шаю арқылы сүзуге арналған болса, онда барабанның сүзгі беті вакууммен байланысатын екі қуыс бар, бір қуыс арқылы сүзгі, екіншісі арқылы шайылған су жіберіледі. Сусыздандырылған кекті үрлеу үшін кішірек екі қуысқа Сығылған ауа беріледі. Егер сүзгі жуусыз жұмыс істесе, алғашқы екі қуыс арасындағы бөлімдер жоқ және олар бір режимде жұмыс істейді.

      Барабан жолағында барабан ұяшықтарының саны бойынша терезелері бар жылжымалы шайба бар. Барабан айналған кезде жылжымалы шайба терезелері бастың қуыстарымен біріктіріледі және тиісті ұяшықтар белгілі бір функцияларды орындайды.

      Осылайша, сүзу процесі мынадай циклдар бойынша жүзеге асырылады. Барабанды айналдыру процесінде целлюлозадағы жасушалар вакуумда болады және бұл аймақта кек матаға жиналады немесе жабысады. Барабан целлюлоза аймағынан шыққаннан кейін жасушалар вакуумда болуды жалғастырады, нәтижесінде ауа кек арқылы сорылып, кек кебеді. Осы кезеңдерде кектен бөлінетін фильтрат (кекті жинау және кептіру кезінде) тарату басының вакуумдық терезесі арқылы құбырлар арқылы шығарылады. Барабанның көлденең осінде баста екі ұяшық қалғанда, вакуум қысымға ауысады және кек үрленеді (төгіледі), ол арнайы люк арқылы конвейерге түсіп, кептіруге немесе дайын өнім қоймасына беріледі. Барабанды вакуумдық сүзгілер кәдімгі көміртекті болаттан және қышқылға төзімді болаттан және қышқылға төзімді резеңкеден жасалған. Өнеркәсіптік аппараттардың сүзу алаңы 5, 10, 20, 40 және 100 м2 құрайды, барабанның диаметрі 1,76-дан 4,2 м-ге дейін. Ірі түйіршікті материалдың ваннаға түсуіне жол бермеу үшін арнайы араластырғыш орнатылады, ол торлы жақтау болып табылады немесе целлюлоза ваннаға сорғының көмегімен түбінен беріледі. Ваннадан артық целлюлоза толып кету терезесі арқылы толып кету қорабына шығарылады және сүзгінің қуат жүйесіне енеді. Матадан жасалған кек тік пышақтармен, әдетте резеңкемен гуммирленген немесе матаны барабан бетінен арнайы роликпен бөліп, оны майыстырып, содан кейін екі жақты жуу арқылы алынады.

      Дискілі вакуумдық сүзгілер барабаннан ерекшеленеді, өйткені оларда сүзгі беті көлденең білікке орнатылған және барабан сүзгісіне ұқсас жұмыс істейтін дискілердің бүйірлерімен ұсынылған. Дискілер, барабан сияқты, білікте айнала отырып, целлюлозаға батырылады, бетіне кек қабатын алады, содан кейін кептіру және үрлеу аймағынан өтеді.

      Кептіру – бұл температураның әсерінен булану арқылы өнімдерден ылғалды кетіру процесі. Кенді байыту циклінде кептіру байыту өнімін (концентрат немесе өнеркәсіптік өнім) ауаның құрғақ күйіне жеткізу үшін қолданылады, бұл оны айтарлықтай қашықтыққа тасымалдауға мүмкіндік береді. Ылғалды және дымқыл "өнімдерді тасымалдау жағдайында олар қыста қатып қалады, көлік құрамын бұзады және металлургиялық өндіріске жібермес бұрын мұздатылған өнімді жібіту мен түсіруді қиындатады. Тасымалдау үшін рұқсат етілген өнімнің ылғалдылығы 3-4 % құрайды.

      Ылғалдылық бойынша қатаң талаптар металлургиялық агрегаттарға тиелетін өнімдерге де қойылады. Мысалы, шағылыстырғыштарда күйдіру және балқыту үшін, электр балқыту алдында – 2 %, ал өлшенген балқыту алдында – 1 %. Сондықтан кептіргішті таңдау және кептіру сипаты, ең алдымен, кептірілген өнімге қойылатын талаптарға, содан кейін технологиялық қайта бөлуге байланысты болады.

      Байыту өнімдерін байыту фабрикаларында кептіру негізінен барабан кептіргіштерде жүзеге асырылады, кейбір жағдайларда аппараттар мен басқа конструкциялар қолданылады.

      Барабанды кептіргіштер білдіреді айналмалы көлбеу барабан жағуды, онда кептіру нәтижесінде жүреді тікелей жану өнімдерінің (газдардың) материалмен. Ылғал концентрат бункерден табақша қуаты мен эструс арқылы тиеу камерасына, содан кейін тікелей кептіргіш барабанына түседі.

      Сол жағынан барабанға оттықтан жану өнімдері түседі (көміртозаң, мазут немесе газ).Барабанның ішкі жағында арнайы қалақшалар бар, олар айналу кезінде кептірілген өнімді ұстап алады да, оны жоғарғы айналу нүктесіне дейін көтереді, сол жерден ол төгіліп, құлау кезінде ыстық газдармен үрленіп, кептіріледі. Кептірілген өнім барабанның төменгі жағында камера арқылы түсіріледі. Ыстық газдар ағынынында үлкейген жұқа құрғақ бөлшектер электр сүзгісінде ұсталады. .

      Барабанды кептіргіштер диаметрі 1-ден 3,5 м-ге дейін және ұзындығы 4- тен 27 м-ге дейін барабанмен шығарылады. барабанның көлбеу бұрышы 3-5°; айналу жиілігі 2-5 айн/мин. барабанға кіретін жану өнімдерінің температурасы 600-ден 1200° С-қа дейін (кептірілген өнімнің табиғатына байланысты), 60-тан 150-ге дейін° С.барабанды кептіргіштердің өнімділігі материалдың мөлшеріне, қасиеттеріне және ылғалдылығына және газдардың температурасына байланысты пирит, мыс, мыс-никель, мырыш, қорғасын концентраттары үшін 4-42 т/сағ құрайды.

      Мыс шихтасын терең кептіру үшін оттегімен өлшенген балқытудың алдында кептіргіш құбырлар орнатылады. Барабан кептіргіштерде 5-7 % ылғалға дейін алдын ала кептірілген өнім кептіріледі. Орнату құбырлар-кептіргіштер қамтиды оттыққа табиғи газбен екі дутьевыми желдеткіштерімен беру үшін ауаның жану газ және құнарсыздану жану өнімдерінің растопочную құбыр, бергіш-забрасыватель беретін концентраты кептіруге, құбыр-кептіргіш диаметрі 0,9 м және биіктігі 25 м жүргізілетін тікелей кептіру және үшсатылы жүйесіне тозаң аулау тұратын екі топ четырехэлементных циклондардың диаметрі 850 мм және екі электр сүзгілерін ОГ-4-16. Түтін сорғышпен пайдаланылған газдар құбыр арқылы атмосфераға шығарылады.

      Кептіргіш құбырдың өнімділігі 60-80 т/сағ, соңғы ылғалдылығы 0-1 % өнімді шығарады. Кептіргіштің кіреберісіндегі кептіру агентінің (газдың) температурасы 300-500°С, шығысында 800-1000°С; табиғи газдың шығыны 500- 700 м3/сағ құрайды.

      Жақында байыту зауыттарында мыс, молибден, никель және қалайы концентраттарын кептіру үшін конустық түбі бар кептіру камерасы болып табылатын бүріккіш кептіргіштер қолданылады. Целлюлоза жоғарыдан кептіргішке арнайы құрылғы (бүріккіш) арқылы қысыммен айдалады, ол 600- 700° C температурада ыстық газ ағынымен камераға жұқа шашыратылады және бұралады.пайдаланылған газ тазартылады, ал ылғалдылықтың 0-3 %-на дейін кептірілген концентрат камераның конустық түбі арқылы түсіріледі. Кептіргіштердің бұл түрін кеңінен қолдану жоғары жылдамдықпен (15-30 с) және сүзу операциясын айналып өтіп, қоюландырылған өнімді кептіру тиімділігімен түсіндіріледі.

3.4.6. Түсті металл кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) байыту технологиясы

      Кендердің химиялық және минералогиялық құрамы кендерді байыту және кейіннен металлургиялық өңдеу кезінде пайдалы компоненттерді алудың толықтығы мен кешенділігіне басты әсер етеді. Байыту кезінде алынған концентраттардың құрамы көбінесе шикізатты металлургиялық өңдеу кезінде алынған өнімдердің құрамын анықтайды.

      Түсті металл кендері күрделі, негізгі металдардан басқа-мыс, қорғасын, мырыш, никель, кобальт, олардың құрамында алтын, күміс, кадмий, индий, селен, теллур, рений, таллий, галлий, және басқа минералдар мен элементтер. Түсті металл кендері химиялық, минералды құрамы, тотығу дәрежесі және сәйкесінше байытылуы бойынша әртүрлі .

      Негізгі өнеркәсіптік мыс кендері: мыс құмтастары; мыс-порфирлі; мыс-колчеданы, кварц-сульфидті (тамырлы), ванадий-темір-мыс (магмалық); мыс-вольфрам, мыс-никель; мыс-висмут; мыс-қалайы кені; мыс-алтын кені.

      Мырыштың негізгі кендері: полиметалл (мыс-қорғасын-мырыш); қорғасын-мырыш; мыс-мырыш.

      Байыту схемасын таңдау үшін кендердің минералогиялық, фазалық және химиялық талдауларын, минералдардың қиылысу сипатын, саздың құрамын, бастапқы шламдарды және т.б. ескеру қажет. Химиялық талдау талданатын материалдағы элементтің жалпы мазмұнын - кенді немесе Байыту өнімдерін (мысалы, Кендегі, концентраттағы және қалдықтағы мыс пен мырыш концентрациясы) анықтайды. Минералогиялық және фазалық композициялар элементтің талданатын материалда қандай қосылыстар бар екенін көрсетеді және осы қосылыстардың сандық құрамын анықтайды (мысалы, кендегі мыстың қай бөлігі халькопирит түрінде, ал қайсысы халькозин түрінде болады).

      Байыту фабрикасының соңғы өнімі концентраттар болып табылады, оларға қойылатын талаптар МЕМСТ немесе ТШ арқылы анықталады. Концентраттардың құрамы да талдау арқылы анықталады.

      3.29-кестеде түсті металл кендерінің құрамына кіретін маңызды минералдар туралы мәліметтер келтірілген.

      3.29-кесте. Түсті металл кендерінің құрамына кіретін негізгі минералдар

Р/с
№

Минерал

Химиялық формула

Минерал

Химиялық формула


1

2

3

4

5

1

Мыс минералдары

Темір минералдары

2

Халькопирит

CuFeS2

Гематит

Fe2O3

3

Халькозин

Cu2S

Магнетит

Fe3O4

4

Борнит

Cu2FeS4

Лимонит

2Fe2O3*3H2O

5

Ковеллин

CuS

Пирит

FeS2

6

Куприт

Cu2O

Пирротин

FenSn+1

7

Малахит

CuCO3*Cu(OH)2

Арсенопирит

FeAsS

8

Азурит

2CuCO3*Cu(OH)2

Ферриты

MeO* Fe2O3

9

Хризоколла

CuO*SiO2*2H2O

Никель минералдары

10

Мырыш минералдары

Миллерит

NiS

11

Сфалерит

ZnS

Никелин

NiAs

12

Смитсонит

ZnCO3

Петландит

2FeS*NiS

13

Каламин

ZmSiO4*H2O

Негізгі тау жыныстарының минералдары

14

Қорғасын минералдары

Кальцит

CaCO3

15

Галенит

PbS

Кварц

SiO2

16

Церуссит

PbCO3

Тальк

3MgO*4SiO2*H2O

17

Англезит

PbSO4

Диаспор

Al2O3*H2O

      Кен байыту кезінде ұшырайтын операциялардың жиынтығы мен реттілігі, кен мен байыту өнімдерінің бір операциядан екіншісіне өту жолы технологиялық байыту схемасы деп аталады:

      егер технологиялық схемада кендегі металдың және байыту өнімдерінің құрамы, өнімдердің мөлшері көрсетілсе, онда мұндай схема сапалы технологиялық схема деп аталады;

      егер диаграмма өнімдердің санын көрсетсе, онда ол сандық деп аталады;

      егер әр операциядағы су мөлшері туралы мәліметтер берілсе, онда ол су-шлам деп аталады;

      егер жабдықтың түрі мен саны көрсетілсе, онда ол аппараттар тізбегінің схемасы деп аталады. Осылайша, аппараттар тізбегінің схемасы байыту фабрикасының графикалық бейнесі болып табылады.

      Есептеулердің егжей-тегжейіне байланысты байыту схемаларын негізгі және толық деп бөлуге болады. Схемалық диаграммалар байытудың жеке циклдары мен кезеңдерін, әр кезең мен циклдің бастапқы және соңғы өнімдерін және барлық операциялар мен өнімдерді толық бейнелейді.

      Флотация схемалары байыту кезеңдері мен циклдарының санымен, концентратты тазарту және жеке циклдардағы қалдықтарды бақылау флотацияларының санымен, флотация цикліне өнеркәсіптік өнімдер қайтарылатын нүктелермен ерекшеленеді. Байыту кезеңдері мен циклдарының саны флотацияның схемасын анықтайтын ең маңызды ерекшелік болып табылады.

      Полиметалл кендерін байыту кезінде (олардың құрамына байланысты) 2-3 немесе одан да көп концентраттар алынуы мүмкін. Минералогиялық құрамы мен металдардың құрамына байланысты полиметалл кендерін мынадай 4 топқа бөлуге болады:

      құрамында түсті металдар көп болатын қатты сульфидті кендер. Бұл кендер негізінен қорғасын, мыс, мырыш және темір сульфидтерінен тұрады. Кендердегі сульфидтердің жалпы мөлшері – 75 – 90 %, түсті металдардың жалпы мөлшері – 6 – 15 %. Кәдімгі байыту схемасы-дәйекті-селективті схема (тікелей селективті) - пайдалы минералдар жеке концентраттарға дәйекті түрде бөлінеді. Әрбір мынадай компонент алдыңғы флотацияның қалдықтарынан ерекшеленеді. Соңғы қалдықтар үйінді болады, ал егер олар күкіртке бай болса, оларды пирит концентраты ретінде пайдалануға болады. Егер кендегі бос жыныстың мөлшері 15 – 20 %-дан асса, онда қалдықтарда күкірт мөлшері кондиционерден төмен болады. Бұл жағдайда алдын ала ұжымдық флотациясы бар схемаға артықшылық беріледі;

      құрамында түсті металдар аз болатын және күкірт мөлшері жоғары қатты сульфидті кендер. Мыс-мырыш пирит кендерінің көпшілігі осы санатқа жатады. Мұндай кендердегі мыс мөлшері 1 – 2 %; мырыш 1 – 2, 5 %. Мұндай кендерді байыту үшін әдетте ұжымдық селективті схема қолданылады-бай пирит қалдықтары мен мыс-мырыш концентраты алынады. Содан кейін селективті флотация жүреді-мыс пен мырыш тәуелсіз концентраттарға бөлінеді;

      құрамында түсті металдар көп болатын қиылысқан полиметалл сульфидті кендер – қорғасын-мырыш, мыс-мырыш. Қорғасын, мыс және мырыштың жалпы мөлшері – 8 – 15 %. Үлкен қиылысу кезінде кәдімгі байыту схемасы тікелей таңдамалы болады; агрегаттық қиылысу кезінде алдын-ала ұжымдық флотациясы бар схемаға артықшылық беріледі;

      құрамында түсті металдар аз болатын қиылысқан полиметалл сульфидті кендер. Қорғасын, мыс және мырыштың жалпы мөлшері 2 – 4 %-дан, пирит мөлшері 30 – 40 %-дан аспайды. Экономикалық себептерге байланысты алдын ала ұжымдық флотация схемасына артықшылық беріледі.

3.4.6.1. Кен дайындау процестері

      Пайдалы қазбаларды байытуға дайындау кезінде оларды ұсақтау және ұнтақтау процесінде минералды кешендердің физикалық және химиялық қасиеттері өзгереді: кристалдық тор ақауларының саны артады, минералдардың құрылымы мен бөлшектердің пішіні өзгереді, беті ұлғаяды, құнды және тау жыныстарын құрайтын компоненттердің түйісулері ашылады, микропоралар, микрокректер пайда болады. Қатты заттардың реактивтілігі едәуір артады, бетінің каталитикалық белсенділігі, фазааралық шекаралардағы химиялық реакциялардың жылдамдығы артады. Алынған белсенділік уақыт бойынша өзгереді, максималды белсенділіктің ұзақтығы 10-5 – 10-7.

      Реагенттер ұнтақтауды күшейтеді-диірмендердің өнімділігі мен ұнтақтау тоннасы және байыту (флотация) процесі артады. Реагенттер ұнтақталған материалдың қаттылығы мен беріктігін төмендету, жаңадан пайда болған жұқа бөлшектердің коагуляциясын болдырмау, материал бөлшектерінің беттері мен ішіндегі микро жарықтарды жабу, целлюлозаның тұтқырлығын өзгерту арқылы ұнтақтауға әсер етуі мүмкін.

      Реагенттерді қолдану тиімділігі олардың түріне және ағынына байланысты. Органикалық және бейорганикалық реагенттер кенді дайындауда оң нәтиже береді. Ораганикалық реагенттерден спирттер, кетондар, аминоалкогольдер, алкандар мен карбон қышқылдарының полигалоидты туындылары, бейорганикалық – металл тұздары сыныбынан төмен молекулалық қосылыстар ұсынылады.

3.4.6.2. Мыс сульфидті кендер

      Өнеркәсіптік мыс сульфидті кендерге құрамында 0,3 % - 0,4 %-дан астам мыс бар кендер жатады, олар кем дегенде 85 % – 90 % сульфидті минералдармен ұсынылған.

      Кендердегі мыс құрамын сипаттау үшін мынадай шартты жіктеу қабылданды:

      бай кендер – 1 %-дан астам Сu;

      орташа сапалы кендер – 0,5 %-дан 1 %-ға дейін Сu;

      өте кедей кендер – 0 5 %-дан аз Сu.

      Мыс кендері сульфидті, оксидті және аралас болып бөлінеді. Көптеген өнеркәсіптік кен орындарының бастапқы кендерінде мыс сульфид түрінде болады. Тотығу аймағында ол карбонаттармен, силикаттармен, сульфаттармен, оксидтермен және басқа қосылыстармен ұсынылған. Құрамында мыс бар кендер 90-95 % флотациямен өңделеді және кендердің тек 5-10 % - ы гидрометаллургиялық өңдеуден, балқытудан және байытудың басқа әдістерінен (химиялық және бактериялық шаймалау) өтеді. Мыс кендерінің сәтті флотациялық байытылуы Кендегі мыс минералдарының және ілеспе құнды минералдардың (мырыш, қорғасын немесе темір) және бос тау жыныстарының минералдарының сипатымен анықталады.

      Табиғатта 167 мыс минералдары белгілі, олардың тек 10-ы өнеркәсіптік маңызы бар. Олардың негізгілері-мыс сульфидтері, әдетте құрамында темір бар, сирек-сурьма және күшән. Аралас және тотыққан кендерде мыс оксидтері мен карбонаттары, кейде мыс сульфаты — CuS04-5H20 халкантиті болады. Табиғи мыс та өнеркәсіптік маңызға ие. Мыс кендерінде темір, молибден, вольфрам, қорғасын, кобальт, рений, күшән минералдары жиі кездеседі. Айтарлықтай мөлшерде алтын мен Күміс, сондай-ақ ванадий бар [33].

      Сульфидті мыс кендері жоғары флотациялық белсенділікке ие, сондықтан олар флотация әдісімен үздік байытылған.

      Мыс кен орындары 6 генетикалық топқа кіретін 9 геологиялық-өнеркәсіптік типтерге бөлінеді (мыс-никель, габброидтардағы темір-никель, карбонатит, скарн, мыс-порфир, кварц-сульфид, табиғи мыс, мыс құмтастары мен тақтатастар) (I. Магма; II. Карбонатит; III. Скарн; IV. Гидротермия; V. Колчедан; VI. Стратиформды).

      Мыс құмтастары 85-99 % бос тау жыныстарының минералдарынан тұрады - құмтас, кварц, дала шпаты, кальцит, хлорит, серицит және т.б. Кендегі сульфидтердің мөлшері 15 % дейін. Негізгі кен минералдары-халькопирит, халькозин және борнит. Ковеллин мен бозарған кен де бар. Тотығу аймағында малахит, азурит, брошантит, куприт, хризоколла кездеседі. Тотыққан кендерге құрамында 10 % - дан аспайтын тотыққан мыс бар кендер жатады.

      Мыс порфирлі (қиылысқан) кендер сульфидтердің төмен мөлшерімен сипатталады (4-3 % - дан аспайды). Бос жыныс әдетте гранитоидтармен ұсынылған. Әдетте, бұл кендерде өнеркәсіптік маңызы бар және мыспен бірге алынатын молибден бар. Кендердегі сульфидті минералдар негізінен халькопирит, халькозин, борнит, пирит, молибденит және басқа сульфидтермен ұсынылған. Тотығу аймағында малахит, азурит және басқа да тотыққан мыс минералдары бар.

      Мыс колчеданы кендері негізінен пиритпен ұсынылған сульфидтердің жоғары мөлшерімен (35-90 %) сипатталады. Оған және халькопиритке қосымша сфалерит бар. Бұл кендердің ерекшелігі-сульфидті минералдардың жұқа өзара түйісуі, кейде эмульсияға дейін жетеді. Бұл сульфидті минералдардың бөлінуін қиындатады.

      Порфир кендері ең оңай флотацияланады. Бұл кендердің қуатты қорлары бар, бұл жоғары қуатты Байыту фабрикаларын салуға мүмкіндік береді. Мұндай кендерді өңдеудің мысалы ретінде В17, С3, С5 Байыту фабрикаларын келтіруге болады.

      В14 фабрикалары негізгі кен минералдары борнит, халькозин және халькопирит болып табылатын мыс құмтастарын (мыс сульфидті кендері) өңдейді. Кенді емес минералдар кварц, дала шпаттары, карбонаттар, серицит және хлоритпен ұсынылған. Мыс минералдарының қиылысу мөлшері 0,01 -  0,2  мм кен үлкен беріктігімен, қиын ұсақталуымен және ұсақталуымен сипатталады. Байыту схемасы – 0,074 мм сыныбының 63 – 65 % дейін флотация алдында кенді ұнтақтауды және құмдар мен шламдарды бөлек флотациялауды көздейді.

      В14 №1 технологиялық сипаттамасы

      В14 №1 фабрикасында жерасты өндірісінің сульфидті мыс кендері өңделеді. Қайта өңдеу екі бөлек технологиялық тізбек бойынша жүргізіледі. Себебі 1989 жылға дейін В14 №1 фабрикасында кендердің екі түрі өңделді: сульфидті мыс және сульфидті мыс-қорғасын, байыту технологиясы оларды араластыруға мүмкіндік бермеді.

      Ұсақтау екі оқшауланған технологиялық тізбек бойынша жүзеге асырылады: үшінші сатыдағы жабық циклді үш сатылы ұсақтау тізбегі және төртінші сатыдағы жабық циклді төрт сатылы ұсақтау тізбегі.

      КД-1-де үш сатылы ұсақтау схемасының сипаттамасы.

      Кеніштерден кен айналмалы вагон аударғышпен түсірілетін 100 тонналық гондолаларда және 95 тонналық өздігінен түсірілетін думпкарларда жеткізіледі. Думпкарлар екі қабылдау бункеріне, гондолаларға тек роторлы вагон аударғыш орнатылған қабылдау бункеріне түсіріледі. Бункерден кен 12 метрлік ауыр типтегі қоректендіргішпен торлы экранда беріледі. Үстіңгі өнім ұсатқышқа түседі. Ұсақталған кен және торлы экранның астыңғы өнімі пластиналы қоректендіргішпен және конвейер тізбегімен ұсақталған кен қоймасына беріледі. Қоймадан пластиналы қоректендіргіштермен, таспалы конвейерлермен кен торлы экранда беріледі. Үстіңгі өнім ұсақтағыштарға ұсақтаудың екінші кезеңіне түседі. Ұсақталған кен мен тордың астындағы өнім біріктіріліп, конвейерлер тізбегі арқылы аралық бункерді біркелкі жүктейтін катушкалы кері конвейерге беріледі. Бункерден кенді барабан қоректендіргіштері дірілдейтін дыбыстарға береді. Шылдырлардың үстеме өнімі конвейермен үшінші сатыдағы ұсатқыштарға беріледі. Ұсақталған өнім конвейер тізбегі арқылы ұсақтаудың екінші самыңындағы ұсақталған өніммен біріктіріліп, аралық бункерге жүктеледі. 0-20 мм шылдырлардың жерасты өнімі конвейерлермен ГК-1 бас корпусының параболалық бункеріне беріледі.

      КД-1-де төрт сатылы ұсақтау схемасының сипаттамасы.

      Кеніштен байыту фабрикасына дейінгі кен 95 тонналық думпкарда тасымалданады және қабылдау бункеріне түсіріледі. Бункерден кен ауыр типті Пластинкалы қоректендіргішпен торлы экранда беріледі. Үстіңгі өнім ұсатқышқа түседі. Ұсақталған кен және торлы экрандалған өнім пластиналық қоректендіргішке түседі және конвейермен ұсатқышқа ұсақтаудың екінші самыңына беріледі. Ұсақталған өнім конвейермен дірілге беріледі. +20 мм үстіңгі өнім ұсатқышқа ұсақтаудың үшінші самыңында беріледі. Подшетный өнім конвейерге келіп түседі және ұсақтаудың үшінші самыңындағы ұсақталған өніммен бірге конвейерлермен алдын ала скрининг үшін діріл скринингіне беріледі. Үстеме өнім ұсатқышта ұсақталады және конвейерлермен экранға қайта оралуға қайтарылады. Жерасты өнімі конвейермен негізгі корпустың параболалық бункеріне жіберіледі.

     


      3.23-сурет. В14 № 1 байыту фабрикасындағы кендерді байыту схемасы


      Бункерден ұсақталған кен реттелетін жылдамдықты таспалы қоректендіргіштермен және конвейерлермен бір спиральды классификаторлармен тұйық циклде жұмыс істейтін ұнтақтаудың бірінші самыңындағы диірмендерге беріледі. Гравитациялық классификаторды ағызу сорғыларға түседі, ол жерден материал диаметрі 750 мм алдын-ала жіктелген гидроциклондарға түседі (бірінші қабылдау). Гидроциклондардың құмдары екінші сатыдағы диірмендерге түседі. Екінші сатыдағы диірмендерді сорғылармен түсіру диаметрі 750 мм (екінші қабылдау) гидроциклондарға тексеру классификациясына айдалады. Гидроциклондардың құмдары диірмендерге қайтарылады, ал бірінші және екінші әдістерді ағызу зумпфтарға жіберіледі. Зумпфтан сорғылар арқылы материал диаметрі 750 мм бөлгіш гидроциклондарға айдалады. бөлгіш гидроциклондарды ағызу флотациялық машиналарға шламды флотацияға жіберіледі, ал ауырлық күшімен құмдар ұнтақтауға дейінгі өндірістік зумпфтарға жіберіледі, сол жерден сорғылар өнеркәсіптік өнімдермен бірге диаметрі 750 мм гидроциклондарға беріледі. гидроциклондардың құмдары ұнтақтау диірмендеріне түседі.

      Диірмендерді түсіру және гидроциклондарды ағызу біріктіріліп, сорғылармен құм-өнеркәсіптік флотацияға жіберіледі. Целлюлозаны жіптерге тарату үшін флотомашиналардың алдына целлюлоза бөлгіштер орнатылған.

      Барлық секциялардың негізгі құмды және шламды флотация концентраты алғашқы тазартуға түседі. Бірінші тазарту концентраты жіктеуге жіберіледі. Жіктеуішті ағызу екі рет тазаланады. Жіктеуіштің құмдары жіктеуіштермен тұйық циклде жұмыс істейтін концентратты ұнтақтау диірмендерінде ұнтақталады.

      Бақылау құм флотациясының концентраты, бірінші тазартудың қалдықтары бөлу гидроциклондарының құмдарымен бірге гидроциклондарда жіктелгеннен және өнеркәсіптік өнім диірмендерінде ұнтақталғаннан кейін бақылау шлам флотациясының көбік өнімімен біріктіріледі және құм-өнеркәсіптік флотацияға жіберіледі.

      Үшінші тазартылған концентраттар қоюландырғышқа түседі және сол жерден сорғылармен екі зауыттың концентраттарын мыс зауытына айдайтын сорғылардың зумпфтарына №2 бас корпусқа айдалады.

      Бақылау шламды және құмды өнеркәсіптік флотацияның қалдықтары үйінді болып табылады және сынаудан кейін қалдық қоймасына жіберіледі.

      В14 №2 технологиялық сипаттамасы

      Мыс сульфидті кендерін қайта өңдеу соңғы самыңында ашық циклмен үш сатылы ұсақтауды, он секцияда үш сатылы ұсақтауды, екі сатылы – екі секцияда ұнтақтауды, құм және шлам фракцияларын бөлек флотациялауды көздейді.

      КД-2-де кенді ұсақтаудың технологиялық схемасының сипаттамасы.

      Кен фабрикаға 95 тонна жүк көтергіштігі бар өздігінен аударылатын думпкарларда тасымалданады. Кен ұсатқыштардың қабылдау бункерлеріне аударылады. Әрбір ұсатқыштың астынан кен екі пластиналы қоректендіргіштің бірімен ауыр конвейерлерге тасымалданады, содан кейін кенді орташа ұсатқыш ұсатқыштардың аралық бункерлеріне тарататын катушкалар конвейерлеріне беріледі. Бункерден кен пластиналық Қоректендіргіштер арқылы алдын-ала скринингке беріледі. Экранның үстіндегі өнім ұсатқыштарға түседі, подшетный өнім катушкалы конвейерлерге жіберіледі. Орташа ұсақталған өнім кенді үш ауыр конвейердің кез келгеніне жеткізе алатын, оны үш катушкалы конвейерге тасымалдайтын, кенді қоймаға немесе конвейерлерге жеткізетін катушкалы конвейерлерге түседі. Роликті конвейерлер кенді КД-1 қоймасына тасымалдайтын диірменаралық конвейерге бағыттай алады. Шылдырлардың жерасты өнімі № 2 бас корпустың ұсақталған кен бункеріне жіберіледі. Қоймадан кенді түсіру электровибрациялық және таспалы қоректендіргіштермен жүргізіледі. Қойманың ортаңғы бөлігінен Кен электр дірілдеткіштері арқылы кенді конвейерге жеткізетін конвейерге түседі. Қойманың қалған бөлігінен Қоректендіргіштер кенді конвейерлерге жібереді, олар оны ұсақ ұсақтағыштардың аралық бункерлеріне тасымалдайды. Бункерден кен ұяшықтары бар резеңке електермен бірге беріледі. Экрандардың үстіңгі өнімі ұсатқыштарға түседі. Ұнтақтағыштарды түсіру және жерасты өнімі біріктіріліп, орташа ұсақтау цикліндегідей кез келген конвейерге кенді жібере алатын катушкалы конвейерлерге түседі. Конвейерлер кенді сәйкесінше катушкалық конвейерлерге тасымалдайды. Конвейерлер ұсақталған кенді конвейерлер арқылы № 2 негізгі корпустың бункеріне жібереді.

     


      3.24-сурет. В14 № 2 байыту фабрикасындағы кендерді байыту схемасы


      Флотация процесінде негізгі рөлді реагенттер атқарады. Қолданылатын реагенттер органикалық және бейорганикалық қосылыстардың әртүрлі сыныбына жатады.

      Зауытта мынадай реагенттер қолданылады:

      техникалық күкіртті натрий (натрий сульфиді) кендердің барлық сорттарын сульфидизатор және қоршаған ортаны реттеуші ретінде флотациялауда, Кендегі тотыққан мыс минералдарын сульфидизациялауда және айналымдағы суда ауыр металл иондарын тұндыруда қолданылады. Ұнтақтау және флотация процесіне 7-8 % концентрациядағы сулы ерітінді түрінде беріледі. Құрғақ түрінде қоймада сақталады. Натрий сульфаты борпылдақ (түйіршіктелген, қабыршақталған) және монолит түрінде болады. Күкіртті натрий жанғыш және улы зат, өрт -, жарылысқа төзімді, суда үздік ериді, қышқылдармен жанасқанда күкіртті сутек бөледі. Натрий сульфатының қауіптілік сыныбы - II (жоғары қауіпті заттар). Ауа ортасында және сарқынды суларда қышқылдардың қамыңуымен күкіртті натрий күкіртті сутекті – жанғыш жарылғыш газды шығарады. Натрий сульфидінің сулы ерітіндісін дайындау жұмыстары жұмыс аймағының ауасына және күкіртсутек атмосферасына шығарылуымен байланысты. Жұмыс аймағының ауасындағы күкіртті сутектің ПДК - 10 мг / м3.

      Натрий мен калий ксантогенаттары (сұйық немесе құрғақ) сілтілік металдардың аралас алкилксантогенаттарын өндіру сульфидті кендерді флотациялау кезінде жинаушы реагент ретінде қолданылады. Бутилді натрий ксантогенаты (37-38) оС жоғары температурада сұйық-сарғыштан қара қоңырға дейін біртекті мөлдір сұйықтық. Төмен температурада-суда үздік еритін, белгілі бір иісі бар мөлдір емес, тұтқыр органикалық қоңыр фаза. Сұйық бутилді натрий ксантогенаты, құрғақ натрий бутил ксантогенаты және құрғақ калий бутил ксантогенаты (ұйымның уақытша стандартына сәйкес) - сульфидті минералдарды флотациялауға арналған реагент жинаушы; ұнтақтау және флотация процесіне 10-12 % концентрациядағы сулы ерітінді түрінде беріледі. Қоймада сақталады: сұйық-бөшкелерде; құрғақ-50 кг және 650 кг қаптарда.

      ИС 30 машина майы- өнеркәсіптік флотация циклінде бос жыныстағы мыс минералдарының қосылыстарының флотациялануын жақсарту үшін қосымша жинаушы реагент ретінде қолданылады. Ол процеске су эмульсиясы түрінде мөлшерленеді. Майлар-тұтану температурасы 140 оС -тан төмен емес жанғыш өнімдер. Қоймада цистерналарда сақталады.

      ОПСБ флотореагенті түсті металл кендерін флотациялау кезінде көбік түзуші ретінде қолданылады. OPSB флотореагенті-бутил спиртінің иісі бар ұшпайтын қара қоңыр сұйықтық, тоқтатылған бөлшектердің болуы мүмкін, жанғыш, фракциялық құрамына байланысты тұтану температурасы 96-112 оС. Өнім жанған кезде өрт сөндіру құралдарын қолдану қажет: су, құм, инертті газ, химиялық көбік, асбест көрпе, ұнтақ және газды өрт сөндіргіштер. Суда, алкогольде, эфирде үздік ериді. Ол процеске су эмульсиясы түрінде мөлшерленеді. Жұмыс аймағының ауасында ОПСБ ШРК және оған кіретін компоненттер орнатылмаған. Қоймада цистерналарда сақталады. ОПСБ көбіктендіргіштер (көбіктендіргіштер) қажетті сапалы флотациялық көбік жасауға арналған. № 1 және № 2 В14-те көбік түзетін агент ретінде 6-01-26-08-83-ТУ-ОПСБ реагенті (пропилен және бутил спирті оксиді) қолданылады.

      Реагент-флокулянт ("Магнафлок" немесе "Праестол") - ақ немесе сарғыш түсті ұнтақ түріндегі анионды ПАА, суда ериді, сусымалы тығыздығы 0,60-тан 0,80 г/см3 дейін; жанғыш тозаң бұлттарын түзе алады; ылғалды болған кезде өте тайғақ болады. Флокулянттар мыс концентратын қоюлату процесінде қолданылады. В14 № 1 және № 2 фабрикасының сүзу-кептіру бөлімінде мыс концентратын қоюлату үшін "Магнафлок" немесе "Праестол" типті флокулянттар пайдаланылады; қоюлау процесіне флокулянттар сулы ерітінді түрінде беріледі.

      Барлық реагенттер реагент бөлімшелерінің қоймаларында сақталады; сол жерде натрий сульфиді мен ксантогенаттың сулы ерітіндісі дайындалады. Флокулянттың сулы ерітіндісі мыс концентратын қоюландыру бөлімінде дайындалады.

      Бункердің кені сектор қақпалары арқылы реттелетін таспа жылдамдығымен үш көлденең конвейерге түседі. Конвейерлер кенді көлбеу конвейерге жібереді, ол өнімді ұнтақтаудың бірінші самыңындағы өзек диірмендеріне тасымалдайды. Өзек диірмендерін түсіру ұнтақтаудың екінші самыңындағы шар диірмендеріне түседі.

      Шарлы диірмендерден алынған ұнтақталған кен екінші сатыдағы диірмендермен тұйық циклде жұмыс істейтін классификаторларға түседі. Жіктеуіштерді сорғылармен ағызу кенді гидроциклондарға беріледі. Гидроциклон құмдары ұнтақтаудың үшінші самыңындағы шар диірмендерінің қоректенуі болып табылады.

      Үшінші сатыдағы диірмендерді түсіру жіктеуіштердің ағызуымен бірдей сорғыларға түседі. Кен гидроциклондарының алхоры гидроциклондардың бөліну классификациясына түседі, олардың ағызылуы шлам флотациясының қоректенуі болып табылады. Гидроциклондардың құмдары құмды-өнеркәсіптік флотацияға жіберіледі, бұрын диірмендерде бақылау құмды флотация концентратымен және алғашқы тазарту қалдықтарымен бірге ұнтақталады.

      Негізгі шламды флотация концентраты екінші тазартуға жіберіледі, онда екінші тазартудың екі флотомашинасында бірінші тазартудың ұнтақталғанға дейінгі концентратымен бірлесіп тазартылады; технологиялық блок-сорғылармен бақылау шламды флотация концентраты негізгі шламды флотация басына жіберіледі.

      Негізгі құмды-өнеркәсіптік флотация концентраты концентратты бірінші тазартуға түседі негізгі флотацияның қалдықтары блок-көтергіштермен бақылау флотациясына айдалады.

      Бірінші тазарту концентраты гидроциклонмен тұйық циклде жұмыс істейтін диірменде ұнтақталады. Ұнтақтау гидроциклонын ағызу екінші тазартуға жіберіледі. Екінші тазартудың көбік өнімі ауырлық күшімен концентраттың үшінші тазартылуына түседі.

      Үшінші тазарту концентраты дайын өнім болып табылады және оны сынап көргеннен кейін В14 № 1 фабрикасының сүзу-кептіру бөлімшесіне және одан әрі мыс балқыту зауытына айдалады.

      Үшінші тазартқыштың қалдықтары екінші тазартудың басына сорғылармен айдалады; екінші тазартудың қалдықтары бірінші тазартудың басына түседі.

      Бақылау шламды және құмды-өнеркәсіптік флотацияның қалдықтары үйінді болып табылады және сынаудан кейін қалдық қоймасына жіберіледі. Құрылыс нормалары мен ережелеріне сәйкес (Гидротехникалық құрылыстар. Жобалаудың негізгі ережелері). Функционалды түрде қалдық шаруашылығының барлық құрылыстары бірнеше жүйеге біріктірілген, соның ішінде: гидравликалық Көлік және қалдықтарды сақтау жүйесі; айналмалы сумен жабдықтау жүйесі; тоған тоғаны бар қалдық қоймасы; тоған тоғанындағы су деңгейі мен тепе-теңдігін реттеу жүйесі; қалдық қоймасының сүзу суларын ұстап қалу жүйесі; Бақылау-өлшеу аппаратурасы жүйесі; қосалқы құрылыстар, жолдар, кіреберістер мен коммуникациялар. Қалдық қоймасының қуаты– 1  080  000 000 тонна.

      В14 № 1 және № 2 байыту фабрикаларында қоюлау және сүзу технологиялық процесінің сипаттамасы.

      Қоюлау диаметрі 30 м-ден 50-55 % - ға дейінгі перифериялық жетегі бар қоюландырғыштарда жүзеге асырылады. 40 ºС дейін қыздырылған қоюландырылған концентрат барабанды вакуумдық сүзгілерде және керамикалық сүзгілерде сүзіледі. Ылғалдылығы 14 % - ға дейінгі кек дайын өнім қоймасына қойылады.

      Негізгі қоюландырғышты ағызу бақылау қоюлануына түседі, бақылау қоюланғаннан кейін қалдық науасына және одан әрі қалдық қоймасына түседі.

      В14 байыту фабрикаларының негізгі технологиялық көрсеткіштері:

      мыс концентратындағы мыс мөлшері орта есеппен 35,0 % құрайды;

      мыс концентратына мыс алу 87,7 – 89,2 %.

      В17 байыту фабрикасы күрделі минералды құрамымен сипатталатын мыс порфирлі кендерін өңдейді. I сұрыпты мыс кендері-құрамында 10 % дейін тотыққан мыс бар кен орындарының терең көкжиектеріндегі сульфидті кендер. Кен минералдары халькопирит, пирит, халькозин, борнит, молибденит, ал кенді емес минералдар кварц, дала шпаттары және басқа II сұрыпты мыс кендері — құрамында тотыққан мыс (30 % дейін), еритін тұздар, сазды шламдар және темір гидроксидтері көп аралас кендер. Тотыққан минералдар малахит, азурит және хризоколамен ұсынылған.

      В17 байыту фабрикасының перспективалық қуаты жылына 11 344 600 т құрайды.

      Кен фабрикасын жеткізу жартылай вагондарда және думпкарларда қожда жүзеге асырылады.

      В17 фабрикасының құрамына мынадай құрылымдық бөлімшелер кіреді:

      ұсақтау цехы: ірі ұсақтау учаскесі, орташа ұсақтау учаскесі, ұсақ ұсақтау учаскесі;

      бас корпус: ұсақтау бөлімі,флотация учаскесі, реагенттік бөлімше;

      түрлендіргіш қождарды қайта өңдеу цехы: түрлендіргіш шлактарды қайта өңдеу, қоюлану бөлімі, өзін-өзі ұнтақтау учаскесі (сақталған), қалдықты сақтау цехы, сүзгі учаске, КИПиА учаскесі.

      В17 фабрикасының негізгі қызметі мыс концентратын ала отырып, металлургиялық өндірістің мыс және мыс-молибден кендері мен қождарын байыту болып табылады.

      Мынадай технологиялық тізбек аралық өнімді (мыс концентратын) байыту фабрикасына жақын орналасқан мыс балқыту зауытындағы тауарлық мысқа жеткізу болып табылады.

      Зауытта әртүрлі химиялық және физикалық қасиеттері, әртүрлі уыттылығы мен өрт қаупі бар реагенттер қолданылады. В17 фабрикасында қолданылатын байыту технологиясы тұрғысынан реагенттерді мынадай топтарға бөлуге болады:

      жинаушы (бутил калий ксантогенаты);

      көбіктеуші (Т-92);

      UG1811 (ПАА) флопам флокулянты;

      ортаны реттегіш (әк; натрий сульфаты).

      Сұйық бутил натрий ксантогенаты сульфидті кендерді флотациялау кезінде жинаушы реагент ретінде қолданылады.

      Әк мыс кендерін флотациялау үшін ортаның рН реттегіші ретінде қолданылады. Әк формуласы - СаО. Түйіршікті әк байыту фабрикасына автокөлікпен әк жағу цехынан жеткізіледі. Әк бункерге түсіріледі. Әкті ұсақтау щек ұсатқышта 20-30 мм-ге дейін жасалады, содан кейін таспа арқылы әк сыйымдылығы 40 тонна металл бункерге түседі.

      Әк (үлпілдек) мыс кендерін флотациялау үшін ортаның рН реттегіші ретінде қолданылады. Әк формуласы-СаО.

      "Әк сүтінің" 10 % ерітіндісін дайындау.

      Тәулігіне әк шығыны 15-24 тоннаны құрайды (СаО-ның 70 %). Әкті еріту тәулік бойы жүргізіледі. Қылшық әк талямен құмыраға беріледі. Құмыраға су құйылады. Кіретін әктің белсенділігі-85-90 %. Әк сүті кендерді ұнтақтау цикліне дайын ерітінділер бөлімінен құбыр арқылы коллектор арқылы беріледі, оның әр жарты бөлікке тарату құбырлары мен науалары бар. Артық әк реагент бөлімшесінің ыдыстарына науа арқылы қайтарылады.

      Әк сүтіндегі CaO концентрациясын бақылау химиялық әдіспен жүзеге асырылады. Құбырлардың қабырғаларында әктің шөгуін болдырмау үшін ерітінді өндірілгеннен кейін мезгіл-мезгіл сумен шаю жұмыстары жүргізіледі.

      В17 мыс сульфидті кендерін, құрамында алтыны бар кендерді және металлургиялық өндірістің шлактарын өңдеу жөніндегі байыту фабрикасына мыналар жатады:

      ірі, орташа және ұсақ ұсақтау корпустары бар ұсақтау бөлімшесі;

      ұсақтау, флотациялық және реагенттік бөлімшелері бар бас корпус;

      ұсақтау, ұсақтау және қоюлату бөлімшелері бар түрлендіргіш қождарды қайта өңдеу цехы;

      сүзгі алаңы;

      машиналар мен арнайы механизмдерді жөндеу және қызмет көрсету бөлімшесі бар қалдықтарды сақтау цехы.

      Ұсақтау үш сатылы схема бойынша жүзеге асырылады.

      Ірі ұсақтау.

      Ірі ұсақтауға берілген металлургиялық өндірістің кендері мен қождарын кезекпен жұмыс істейтін екі роторлы вагон аударғыш түсіреді. Ылғалды кендер түскен жағдайда кенді түсіру ылғалды кенді шихтауды жүзеге асыру мақсатында бір мезгілде екі вагон аударғыштан жүргізіледі.

      Разрядталған кен бұрынғы торлы экрандардан пайда болған бетке оралады, конустық ұсатқышқа түседі.

      Разрядталатын кен мен қождар ірі ұсақтау жүзеге асырылатын ККД  - 1500  /180 ГРЩ конустық ұсатқышқа түседі.

      Ірі ұсақтау бөлімшесі жер бетінен 23,6 метр тереңдікте жерге толығымен тереңдетілген, бұл бөлімшенің қабылдау алаңына вагондарды беру үшін қосымша жабдықты орнату қажеттілігін болдырмайды. Ұнтақтағыштың тиеу аузы - 1500 мм, түсіру саңылауы-180 мм.ең үлкен өлшемде 1300 мм-ге дейін рұқсат етіледі. Ірі ұсақтаудан кейінгі кендердің мөлшері-0-350 мм. ұсатқыштың жұмыс кеңістігі – 180 мм.

      Жеңіл типтегі қоректендіргіштерден ірі ұнтақталған кен мен қождар екі бөлек конвейер жіптерінен тұратын көлбеу таспалы конвейер жүйесіне шамадан мың жүктеледі.

      Ұсақталған кеннің артық болуы немесе негізгі корпустағы бункерлерді кенмен толық толтыру кезінде кенді ірі ұсақтаудан кейін конвейерлермен кен қоймасының конвейеріне беруге болады (таспаның ені - 1600 мм, ұзындығы - 132  м), одан ашық қоймаға кенді жоғарғы түсіру жүреді, оның сыйымдылығы 60  000  тонна кен. Ұсақталған кендердің ашық қоймасы жоталық типте жобаланған және екі бөліктен тұрады: кендердің табиғи беткейлері бар ашық жерүсті (шамамен 45о бұрышы) және жерасты бөлігі, бұл қатардың төменгі бункерлік жармыңының қоры. Төменгі бөлігінде бункер Люк саңылаулары бар қоймамен жабылған. Қойманың астында туннельде қайтарылатын конвейер орналасқан.

      Ұсақтау бөлімінен ірі ұсақталған кен шаттл тасымалдаушыларға қабылданады, олар оны сыйымдылығы 1400 тонна болатын орташа ұсақтау корпусының бункерлерінің бүкіл ұзындығы бойынша біркелкі таратады.

      Орташа ұсақтау 5 конустық ұсатқышта жүзеге асырылады. Ұсақтау циклі ашық,бақылаусыз. Орташа ұсақтаудан кейінгі кендердің мөлшері-80-0 мм. ұсақтау дәрежесі - 4,4.

      Орташа ұсақтаудан кейін кен ені 800 мм және ұзындығы 12 500 мм транспортермен 3500х500 мм өлшемді инерциялық өзін - өзі орталықтандыратын экранға жіберіледі. экранның тербеліс амплитудасы-6 мм. Елеу бетінің көлбеу бұрышы-15,5 о. Минус экранның минус материалы минус 25 мм эструс арқылы оны негізгі корпустың бункеріне беру үшін тасымалдаушыға түседі, ал плюс экранның плюс материалы 25 мм ұсақ ұсақтағыштарға түседі. Кенді ұсақтау ашық циклде ұсатқыштарда жүзеге асырылады.

      Ұсақ ұсақталғаннан кейін кен минус экран материалымен біріктіріліп, барлық ұсақтау жіптері үшін жинақталған конвейерге бірге түседі. + 20 мм сынып мазмұны-ұсақталғаннан кейін дайын өнімде 22 % - дан аспайды. Зауыттың әр бөлімі шикізаттың белгілі бір түрін өңдеуге арналған. Режимдік картаға сәйкес кен мен қожды зауыт секциялары бойынша бөлу тәртібі белгіленеді. Металлургиялық өндірістің кендері мен қождары ұсақ ұсақталғаннан кейін минус 20 мм конвейер арбаларымен бас корпустың ұсақтау бөлімшесінің бункеріне тиеледі. Кен бункері сыйымдылығы 21000 тонна параболалық қиманың аспалы металл конструкциясы түрінде жасалған. Бункердің түбіне биіктігі 1,5 метр, жоғарыдан ашық аспалы шұңқырлар бекітілген. Шұңқырлардың төменгі бөлігінде 900-ден 1100 мм-ге дейінгі жағалар бар, олар арқылы кендер қоректендіргіштерге ауысады. Пластиналық фидерлердің диаметрі 2100 мм. фидерлердің астынан құрастырмалы конвейерлер өтеді, олардан кен бойлық көлбеу конвейерлерге шамадан мың жүктеледі және айналмалы кенді бөлгіштің көмегімен әр бөлімде 2 өзек диірмені арасында бөлінеді. Диірмендердің кендермен біркелкі қоректенуі Автоматты реттеумен қамтамасыз етіледі. Схема, мынадайдей: конвейерлерде орнатылған конвейерлік таразылар табақша бергіштердің кескіш пышақтарымен бұғатталған. Секцияға берілген кен шығыны эмө20 аспабындағы зондпен белгіленеді.

      Металлургиялық өндірістің кендері мен қождарының флотациясы мыналарды қамтиды: негізгі флотация, секциялардың негізгі флотациясының басына бірінші тазарту қалдықтарын қайтарумен көбік өнімдерін бірінші тазарту, бірінші тазарту басына өнеркәсіптік өнімді қайтарумен екінші тазарту және екінші тазарту басына өнеркәсіптік өнімді қайтарумен үшінші тазарту.

      Дайын мыс концентраттары қоюлануға ұшырайды, ол қоюлану бөлімшелерінде жүреді, онда диаметрі 30 м, биіктігі 3,6 м, қоюлану ауданы 707  м2 болатын перифериялық жетегі бар Қоюландырғыштар жұмыс істейді. Концентраттарды жүктеу әдісі орталық болып табылады. Қоюландырылған өнім диафрагмалық сорғылармен қоюландырғыштан зумпф құм сорғыларына айдалады, олар концентратты сүзгі учаскесіне, бұдан әрі - металлургия зауытының шихтасын дайындау цехына айдайды. Мыс концентраты 88-90 % және 0,14 % Молибден алынған кезде 16-17 % құрайды.

      Көптеген мыс зауыттарының жұмыс көрсеткіштері жоғары. Мыс алу көбінесе 90-95 % құрайды және іс жүзінде 80 % - дан төмен емес, бұл тотыққан мыс минералдарының болуымен тікелей байланысты. Концентраттағы мыс мөлшері флотацияланатын минералдардың түріне және металлургиялық қайта бөлу талаптарына байланысты, сондықтан ол 12-ден 47 %-ға дейін өзгереді (орта есеппен 20-25 %).

3.4.6.3. Мыстың тотыққан кендері

      Тотыққан мыс кендері тотығу дәрежесіне байланысты сульфидті және тотыққан минералдардың бөлек флотациясы бар схема бойынша байытылады. Егер тотыққан минералдар малахит пен азуритпен ұсынылса және олардың мөлшері салыстырмалы түрде аз болса, олар алдын ала сульфидизациядан кейін сульфидтермен бірге флотацияланады. Таза тотыққан мыс кендері үйінді шаймалау әдісімен немесе аралас әдістермен өңделеді.

      Сульфидті және тотыққан мыс минералдарының флотациясы бөлек технологиялық схема негізінен құрамында халькозин, халькопирит, малахит, азурит және куприт бар кен зауыттарында қолданылады. Кендегі мыстың жалпы мөлшері 5 %-ға дейін, оның ішінде тотыққан 3 %-ға дейін жоғары. Сульфидті минералдарды алу қиын емес. Сульфидтер этил және изопропил ксантогенаты, көбіктендіргіш және әк көмегімен флотацияланады.

      Тотыққан минералдардың реагенттік флотация режимі күрделірек. Тотыққан флотацияның басында күкіртті натрий (1,1 кг/т) оксид сульфидизаторы және шлам пептизаторы ретінде дозаланады. Флотация кезінде РН 8,5–9,5 қолдайды. Пальма және аполярлы май (әрқайсысы 75 г/т) және амил ксантогенаты жемшөп ретінде қолданылады. Кеннен мыс алу 80-85 % құрайды.

      Тотыққан мыс кендерін өңдеудің аралас әдістерінен профессор В.Я.Мостовина әдісі кең таралды. Бұл әдіс бойынша ұсақталған кенді күкірт қышқылымен шаймалайды, еріген мысты губка темірімен немесе шойын жоңқаларымен цементтейді және цемент мысын флотациялайды.

      Аралас флотациялық-гидрометаллургиялық процесс хризоколла, малахит, азурит және купритпен ұсынылған шамамен 20 % тотыққан мыс бар кендерде қолданылады. Құрамында орта есеппен 0,9–1 % жалпы мыс бар кеннен 80-85 % мыс алынады.

      Мысты ерітіндіден тұндыру үшін -0,5 мм ұсақ ұнтақталған темір қолданылады. шаймалау процесінде РН 1,5–2,3 сақталады. Кейде РН цементтеу алдында әк сүтін қосу арқылы 2,9–3 дейін көтеріледі, бұл темір шығынын біршама азайтуға мүмкіндік береді.

      Цементтеуден кейінгі ерітіндідегі мыс мөлшері 0,01–0,02 г/л құрайды.ерітіндіден мысты толық тұндыру үшін металл темірмен бірге кальций сульфиді қолданылады. Бұл жағдайда мыс сульфид түрінде де, металл түрінде де тұнбаға түседі. Сульфид пен металл мыс бірге флотацияланады.

      Цемент мыс флотациясының оңтайлы рН мәні 4-4, 9 құрайды. РН-ны реттеу үшін кейде цементтеуден кейін целлюлозаға аз мөлшерде әк сүті беріледі. Реакцияланбаған темір флотация қалдықтарынан магниттік Сепараторда ұсталады және қайтадан процеске қайтарылады. Кейде флотация алдында целлюлозадан темір магниттік әдіспен алынып, цементтеуге қайтарылады.

      Цемент мысының тиімді жинаушылары гидролизденген аэрофлоттар (әсіресе алкоголь) және минеректер болып табылады. Жинаушылардың шығыны 50-150 г/т құрайды, аэрофлоттар, диксантогенидтер, меркаптобензотиазол және басқа да қосымша жинаушылар карбон қышқылдары мен аполярлы майлар (тұтыну шамамен 100 г/т).

      Көбік түзгіштерден қарағай майы, крезил қышқылы, метилизобутилкарбинол және аэрофрос қолданылады. Кейде аз мөлшерде (5- 50  г/т) тау жыныстарының пептизаторларын (қоюландырылған фосфаттар және басқалары) қолдану пайдалы.

      Соңғы онжылдықтарда бай кендердің, әсіресе индустриалды дамыған аудандарда айтарлықтай сарқылуы болды. Нәтижесінде дәстүрлі емес шикізат көздерінен металдар өндірудің жаңа әдістерін іздеу және енгізу қажеттілігі туындады. Мұндай көздерге тотыққан, кедей сульфидті және бай түсті металл кендері жатады. Мысты, мырышты, қорғасынды, күшәнты және басқа металдарды өздігінен шаймалау арқылы ластанудың ұзақ мерзімді көзі болып табылады. Мұндай объектілердің қоршаған ортаға зиянды әсерінен құтылудың ең ұтымды тәсілі-үйінді және жерасты шаймалауды ұйымдастыру.

      Осылайша, шаймалау бір уақытта екі мәселені шешуге арналған: металл өндірісінің шикізат базасын кеңейту және осы аудандардың экологиясын жақсарту.

      Тотыққан кендерден мысты үймелі сілтісіздендіру технологиясы

      Алғаш рет мысты үймелі сілтісіздендіру XVI ғасырда Венгрияда жүргізілді, тек ХХ ғасырдың ортасында бұл технология әлемнің көптеген елдерінде қолданыла бастады. Оксидті мыс кендерін үймелі шаймалау қазіргі уақытта мысты алудың берік орныққан аз шығынды тәсілі болып табылады. Бұл әдіспен әлемдік мыс өндірісінің шамамен 20 % өндіріледі.

      Тотыққан кендерден мысты үймелі шаймалау технологиясы мынадай кезеңдерді қамтиды: ұсақтау, гидрооқшауланған негізге кен төсеу, сілтісіздендіру, өнімді ерітіндіден мыс алу, мысты қайта алу, мыс реэкстрактінің электролизі, қалдықтарды кәдеге жарату.

      Бұл процестің егжей тегжейлі технологиялық схемасы 3.25-суретте көрсетілген.


     


      3.25-сурет. Тотыққан кендерді үймелі сілтісіздендіру әдісімен өңдеудің технологиялық схемасы


      Үймелі сілтісіздендіру алдында кенді ұсақтау кенді өңдеудің техникалық-экономикалық көрсеткіштерін арттыру мақсатында жүргізіледі. Кейбір жағдайларда бұл операцияны енгізу металды алудың 1,5-2 есе артуына әкеледі. Үйінді шаймалау алдында кенді ұсақтау 1000-300-ден 50-7 мм-ге дейін жүзеге асырылады (бастапқы ірілігі кен өндіру жағдайларына, ал соңғысы шикізаттың нақты құрамына байланысты). Операция көбінесе стандартты щек және конустық ұсатқыштарда жүзеге асырылады. Егер ұсақталған өнімде сүзу қасиеттеріне теріс әсер ететін саз компонентінің көп мөлшері болса, кенді қатарға салмас бұрын күкірт қышқылының қоспасымен помадаға салады. Түйіршіктеу самыңында күкірт қышқылын қосу шаймалау ұзақтығын қысқартуға мүмкіндік береді.

      Мысты үймелі шаймалау алдында алаңда дайындық жұмыстары жүргізіледі. Жердің жоғарғы құнарлы қабаты алынып, бөлек жерде жиналады. Бұл жер кейіннен қалпына келтіру кезінде қолданылады. Тегіс аймақ сазбен жабылған және су өткізбейтін қабат алу үшін тегістелген. Сонымен қатар, пленка төселген немесе сайт бетондалған. Алаңның көлбеуі ерітінді қабылдағышқа қарай жүзеге асырылады, әдетте бұл жерден оқшауланған үлкен су қоймалары. Гидроизоляция ретінде көбінесе арзан пленка қолданылады, одан сүзгіге қарсы экран жасау топырақты, жерүсті және жерасты суларын ерітінділерден сенімді қорғауға мүмкіндік береді, сонымен қатар металмен байытылған ерітіндінің ағып кетуіне жол бермейді. Дренажды ерітінділерді жинауға арналған құбырлар жүйесі пленкаға салынған.

      Көлемі бойынша дайындалған кен гидрооқшаулағыш негізге қатарға қойылады. Материалдың қолайлы гидрофизикалық қасиеттерін жасау үшін Кендегі саз компонентінің мөлшері артқан кезде үйінді шаймалау қатарының биіктігі төмендейді. Мыс кендерін өңдеу кезінде қатардың биіктігі 0,5 м-ден аспайтын жағдайлар бар, әдетте, мысты үймелі сілтісіздендіру қатарының биіктігі 2-ден 8 м-ге дейін болады, қатардың салыстырмалы түрде төмен биіктігіне және кәсіпорындардың жоғары өнімділігіне байланысты жылжымалы конвейерлер мен қатарлы конвейерлер жиі қолданылады. Кен үйіндісі бірнеше талаптарға сай болуы керек: шаймалау ерітіндісіне өткізгіштігі, жеткілікті механикалық беріктігі, "өлі" аймақтары жоқ.

      Қатарға салынған кен күкірт қышқылының ерітіндісімен шайылады. Қышқыл ерітіндісімен қатарды суару эмитенттік жүйенің көмегімен жүзеге асырылады. Ерітінділерді кен үйіндісі арқылы сіңіру процесінде мыс минералдары ериді. Қатардан ағызылатын құрамында мыс бар ерітінділер тұндырғыш тоғанға құбырлар мен арналар жүйесінің көмегімен жиналады. Тоғанда ерітінділерде болатын қатты заттар тұндырылады. Тоғандардан тазартылған ерітінділер мыс алуға жіберіледі.

      Үйінді сілтісіздендірудің өнімді ерітінділері көбінесе мыс үшін салыстырмалы түрде нашар (5 г/л дейін) және құрамында көптеген металдар бар: темір, магний және басқалары (40-50 г/л дейін). Осыған байланысты бұл ерітінділер көп жағдайда мысты тікелей алуға жарамсыз. Мысты алудың қолайлы жағдайларын жасау үшін мысты сұйық экстракция арқылы концентрациялау жүзеге асырылады. Бұл әдіс белсендірілген көмірге цементтеу және сорбция сияқты процестерге қарағанда бірқатар артықшылықтарға ие. Сорбция процесі мыс құрамының жоғары болуына және сорбенттердің салыстырмалы түрде төмен сыйымдылығына байланысты өнімді ерітінділерден мыс алу үшін аз қолданылады. Сонымен қатар, өнеркәсіпте сорбциялық технологияны енгізу үлкен сорбция майданын ұйымдастыруды қажет етеді, бұл ақырында ерітінділерден металдарды алу үшін күрделі және пайдалану шығындарының артуына әкеледі.

      Мыс экстракциясы әртүрлі жабдықта жүзеге асырылады, оның ең көп тарағаны-тұндырғыш араластырғышты орнату. Ерітінділердің химиялық құрамына және мыс құрамына байланысты экстракция операциясы бір немесе бірнеше сатыда жүзеге асырылады. Мыс экстракциясы жағдайында бірнеше сатыда су және органикалық фазалардың қарсы ағымы ұйымдастырылады. Экстракция нәтижесінде мыс 85-95 % органикалық фазаға өтеді, ал қоспалардың негізгі бөлігі сулы ерітіндіде қалады. Экстракциядан кейін металлсыз сулы ерітінділер күкірт қышқылымен нығайтылып, шаймалауға қайтарылады. Мыспен қаныққан органикалық фаза реэкстракция самыңына жіберіледі, ол 180- 190 г/л деңгейінде күкірт қышқылының құрамына дейін қышқылданған мыс электролизінен кейінгі ерітінділермен жүзеге асырылады.кейбір жағдайларда, реэкстракция самыңына дейін өнімді ерітінділерде қоспалардың едәуір мөлшері болған кезде, құрамында қышқыл мыс бар ерітіндімен органикалық фазаны жуу операциясы жасалады. Жуу нәтижесінде органикалық фазаны металдардан қоспалардан қосымша тазарту жүреді. Реэкстракция нәтижесінде алынған сулы ерітіндіде 40-тан 48 г/л-ге дейін мыс бар. Бұл ерітіндідегі қоспалар металдарының жиынтық құрамы 1-3 г/л аспайды. реэкстракция самыңынан Металлсыз органикалық фаза үймелі шаймалаудың өнімді ерітінділерінен мыс алуға қайтарылады.

      Тауар реэкстрактісі электролиз бөлімшесінің айналым ерітінділерімен араласады. Құрамында 35-40 г/л мыс бар алынған ерітінді Мыстың электролиттік экстракциясына жіберіледі. Электролиз үшін қорғасын қорытпаларынан жасалған анодтар және тот баспайтын болаттан немесе катодты мыс матрицасынан жасалған катодтар қолданылады. Электролиз процесі нәтижесінде мыс катодты матрицалардың бетіндегі ерітіндіден тұнбаға түседі. Катодты мыс қабатының қажетті қалыңдығына жеткеннен кейін катодтар электролизерден шығарылады, ал мыс парақтары Болат матрицалардан арнайы сындырғыштарда бөлінеді. Егер мыс матрицалары катод ретінде қолданылса, катодтармен қосымша операциялар жасалмайды. Катодты мыс парақтары кәсіпорындардың тауарлық өнімі болып табылады.

      Үймелі шаймалаудан кейін пайдаланылған қатарлар залалсыздандырылады және рекультивацияланады. Егер кенде саз компонентінің аз мөлшері болса, пайдаланылған қатарлар жұмыс істейтін жерде қалдырылады, ал оның үстіне үйінді шаймалаудың жаңа кен қатарлары пайда болады. Әйтпесе кенді алу және оны үйіндіге тасымалдау жүзеге асырылады.

      Мысты үймелі сілтісіздендіруді жүргізудің негізгі ерекшеліктері. Тотыққан кендерден мысты үймелі шаймалаудың бай әлемдік тәжірибесіне қарамастан, Қазақстанда үймелі шаймалау әдісімен тотыққан кендерді қайта өңдеу бойынша бірнеше кәсіпорын ғана бар. Қазақстанда жаңа кен орындарында да, жұмыс істеп тұрған өндірістердің үйінділерінде де тотыққан мыс кендерінің үлкен қорлары шоғырланғандығына сүйене отырып, жақын арада біздің елімізде мысты үймелі шаймалау технологиясының қарқынды дамуын күту керек.

      Шетелде жұмыс істеп тұрған мыс үймелі шаймалау кәсіпорындарының көпшілігі жылы және құрғақ климаты бар аймақтарда орналасқандықтан, климаттық ерекшеліктеріне байланысты біздің елімізде бұл процесті іске асыру арнайы техникалық шешімдерді әзірлеуді талап етеді: Қазақстанда мысты үймелі шаймалаудың негізгі ерекшелігі процесті теріс температура жағдайында жүргізу болып табылады. Суық климатта мысты үймелі шаймалауды жүзеге асырған кезде арнайы шараларды қарастырған жөн, мысалы:

      сілтісіздендіру ерітінділерін жылыту;

      суару жүйесін тереңдету;

      магистральдық құбырлар мен өнімді құбырларды жылу оқшаулау.

      Тағы бір маңызды ерекшелігі-көптеген аумақтарда жауын-шашын мен судың булану мөлшері арасындағы оң су балансының болуы. Құрғақ климаты бар елдерде үйінділерден кейін пайдаланылған кен үйіндіге шығарылады, онда оның табиғи кебуі орын алады және қышқыл ағындардың қоршаған ортаға түсуіне жол берілмейді. Қазақстанда мысты үймелі шаймалауды іске асыру кезінде пайдаланылған қатарда қалған күкірт қышқылын бейтараптандыру жөніндегі іс-шараларды көздеу қажет. Сонымен қатар, атмосфералық жауын-шашынның әсерінен үйінді шаймалау процесінде айналым ерітінділерінің артық мөлшері пайда болуы мүмкін, оны қалдық қоймасына қоймас бұрын бейтараптандыруға тура келеді.

      Айта кету керек, кейбір кәсіпорындар қатардың гидрооқшаулағыш негізін алдын-ала дайындамай, үйінді сілтісіздендіруді жүзеге асырады. Тотыққан және баланстан мың кендердің жатқан үйінділеріне күкірт қышқылының ерітіндісімен суару жағдайлары бар, яғни топырақты, жерүсті және жерасты суларын ерітінділермен және ауыр металдармен ластанудан қорғаусыз.

      Қоршаған ортаға және тотыққан кендерден мыс алудың тиімділігіне зиянды әсер етуі мүмкін көптеген факторларды ескере отырып, үйінді шаймалау технологиясын жүзеге асырмас бұрын кендердің технологиялық қасиеттеріне егжей-тегжейлі зерттеулер жүргізу қажет. Бұл зерттеулер кенді Өңдеудің оңтайлы параметрлерін таңдауға және қоршаған ортаның ластануымен байланысты тәуекелдерді азайтуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, құрылыс аймағының климаттық сипаттамасын егжей-тегжейлі зерттеу қажет. Бұл зерттеудің нәтижелері технологиялық регламентті әзірлеу және кәсіпорынды кейіннен жобалау мен салу кезінде ескерілуі керек.

      Қазақстанда С3 кәсіпорнында мыс тотыққан кендерін қайта өңдеу катодты мыс алынғанға дейін гидрометаллургияның жаңа технологияларын пайдалана отырып салынған.

      Тотыққан кендерді қайта өңдеу технологиясы мысты (КВ/HL) үймелі шаймалауды, содан кейін технологиялық ерітінділерді сұйық экстракциямен және электролизбен (ПВХ/SX-EW) қайта өңдеуді қамтиды. Жүргізілген зерттеулерге және ұқсас кенді қайта өңдейтін қолданыстағы гидрометаллургиялық өндірістердің жұмыс тәжірибесіне сәйкес тотыққан мыс кендерін байытудың технологиялық схемасы ұсынылды, оның ішінде: ұсақталмаған кенді күкірт қышқылды ерітінділермен үймелі сілтілеу; SX-EW технологиясы бойынша азық-түлік ерітінділерін қайта өңдеу мыналарды қамтиды: сұйық экстракцияның үш параллель самыңы, реэкстракцияның бір самыңы және катодты мыс алу үшін электролиз.

      Тотыққан кендерді қайта өңдеу зауыты мыналарды қамтиды: оксидті кендерді қайта өңдеу бойынша шаймалау жастықшасы; экстракция және электролиз цехының қышқылды түсіру учаскесі, экстракция және электролиз цехының қышқылдың үйілген резервуарының алаңы.

      Үйінді сілтісіздендіру

      Үйінді сілтісіздендіру алаңының орналасқан жері жер жұмыстарының көлемін минимумға дейін азайту, шахта карьерінен алаңға дейінгі қашықтықты азайту және анықтамалық мәліметтерге сәйкес таяз сулар көкжиегі жоқ жерлерде орналасудың баламасын іздеу мақсатында анықталды. Үймелі шаймалау алаңының 120,8 млн.. тонна тотыққан кенді өңдеуге арналған номиналды қуаты бар, 10 жыл қызмет ету мерзімі ішінде ең жоғары жалпы биіктігі 65 м жетеді және карьердің оңтүстік-шығысында және өндірістік аймақ құрылыстарының шығыс жағында орналасқан. Алаң теңіз деңгейінен 350 метр биіктікте орналасқан және оның конфигурациясы жалпы ауданы 1 486 861 м2 аумақты қамтитын стационарлық алаң түріне сәйкес келеді. Шаймалау жастықшасының дизайны мыналарды қамтиды: үйінділерді шаймалауға қол жеткізу үшін көтергіштер мен пандустардан тұратын 5 деңгейлі кен төселген негіз платформасы. Бірінші көтерілу ауыспалы биіктікте, ал екіншіден бесіншіге дейінгі биіктік 13 м құрайды; суару траншеялары (дренаж және ерітіндіні технологиялық тоғанға жіберетін ерітінді жинау жүйелері); анкерлік траншеялар; негізгі құрама траншея; күзет бермалары.

      Үйінді сілтісіздендіру алаңы карьерге жақын орналасқан. Алаңның негізі-тығыздалған топыраққа төселген геомембрана, оған құрама құбырлар орналастырылған және қиыршық тас қабатымен қорғалған. Өндірілген кен карьерлік самосвалдармен тасымалданады және бульдозерлерді қолдана отырып, шаймалау жастығына салынады.

      Сілтісіздендіруден кейін байытылған ерітінді кейіннен электролизбен сұйық экстракция әдісімен өңдеуге жіберіледі. Соңғы өнім-катодты мыс.

      Сілтісіздендіру ерітінділерін қайта өңдеу. Сілтісіздендіруден кейінгі азық-түлік ерітінділері сорғылармен сұйық экстракция және электролиз (SX-EW) зауытына беріледі. Ерітінділерді қайта өңдеу схемасы параллельді сериялы экстракцияның үш кезеңінен, реэкстракция мен электролиздің бір кезеңінен тұрады. Ерітінділерді өңдеу самыңында мыс алу 91,7 % құрайды. Экстракциялық өңдеуден алынбаған айналым ерітінділері бар мыс үймелі шаймалауға қайтарылады. Осы айналымды ескере отырып, кеннен катодты мысқа экстракцияны 56,3 % үйінді шаймалау ерітіндісіне мыс экстракциясына тең деп санауға болады.

      Ерітінділерді экстракциялық қайта өңдеу. Мысты алу үшін жартылай өнеркәсіптік қондырғыдағы технологиялық сынақтардың нәтижесінде экстракция схемасын E1(p)+E2(p)+E3(p)+1s етіп өзгерту туралы шешім қабылданды, онда сұйық экстракция процесі E1(p)+ E2(p)+E3(p) экстракциясының үш кезеңінен өтеді және бір реэкстракция кезеңі 1S. PLS ағыны үш ағынға бөлінеді E1, E2, E3 параллель. Параллель Схемадан тазартылған ерітінділер жалпы тазартылған тоғанға ағып кетеді. Барлық кезеңдерде бірдей мөлшердегі экстракторлар қолданылады. Органикалық және су фазасын араластыру әр экстракторда екі араластыру камерасында (үгіткіштерде) жүзеге асырылады (кейбір өндірушілерде үшеуінде). Араластырудың бірінші кезеңінде араластыру турбиналық сорғымен, екінші кезеңде-қосалқы турбинамен жүзеге асырылады. Бірінші араластыру камерасындағы араластырғыштағы турбиналық сорғы тек араластыруды қамтамасыз етуге ғана емес, сонымен қатар алдыңғы кезеңдерден су және органикалық фазаларды айдауға арналған. Араластырудың екінші кезеңіндегі турбиналар дисперсті тамшыларды эмульсия түрінде ұстауға арналған.

      Электролиз. Сайттың негізгі қондырғысы-электролиз ваннасы, ол ені мен тереңдігі анодтар мен катодтардың өлшемдерімен анықталатын тікбұрышты құты. Электролиз цехы 2 серияға бөлінген, олардың әрқайсысында 2 бөлім бар. Әр серияда қаныққан қыздырылған электролит 11 алдын ала тазартылған ваннаға беріледі. Алдын ала тазартылған электролиз ванналары қаныққан электролиттен органикалық қалдықтарды кетіруге мүмкіндік береді және осылайша 43 коммерциялық электролиз ванналарын сүзгіден кейін қалған органикалық іздерден қорғайды.

      3.26 - суретте С3 кәсіпорнының тотыққан кен зауытының шикізаты мен өнімінің балансы көрсетілген.

     



      3.26-сурет. Тотыққан кендерді өңдеу зауытының шикізаты мен өнімінің балансы

      3.27-суретте тотыққан кендер зауытының 2015-2019 жылдардағы техникалық-экономикалық көрсеткіштері келтірілген.

     



      3.27-сурет. Кен алудың С3 фабрикасының тотыққан кен зауыты бойынша мыстың жалпы өндірісіне тәуелділігі

3.4.6.4. Мыс-мырыш-пирит кендері

      Мыс-мырыш кендері мыспен қатар мырыш алу көзі болып табылады. Мырыштың негізгі минералы-сфалерит немесе мырыш. Табиғатта қоспалардың құрамына байланысты минералдар бөлінеді: клейофан-түссіз қоспасыз таза сорт, марматит - қара безді мырыш алдамшы және вюрцит-марганецті мырыш алдамшы. Мырыштың флотациялық қасиеттері оның кристалдық торына изоморфты түрде енетін қоспаның түрімен анықталады. Сфалериттің тығыздығы 3,5-4,3 кг/м3, қаттылығы 3-4, мырыш мөлшері 67,1 % (қоспасыз таза алдау).

      Мыс-мырыш-пирит кендері флотация режимі тұрғысынан ең күрделі түрлердің бірі болып табылады.

      Басқа сульфидті минералдарға қарама-қарсы тотығу мырыш алдамшысының флотациясын төмендетеді. Сфалерит активаторлары-мыс және қорғасын иондары, олар ксантогенат типіндегі жемшөптермен мырыш катионына қарағанда ерімейтін қосылыстар береді. Мырыш алдамшы депрессорлары-мыс мырыш және полиметалл кендерін флотациялауда қолданылатын мырыш сульфаты, сондай-ақ натрий күкірті, цианидтер, сульфит және натрий тиосульфаты. Бұл депрессорлар мыс сульфидті минералдарды сфалериттен бөлуге мүмкіндік береді. Цианид пен мырыш сульфатының тіркесімі ең көп таралған, өйткені бір мырыш сульфатының немесе цианидтің депрессиялық әсері әрқашан тиімді бола бермейді. Мыс пен мырыш сульфидтерінің селективті бөлінуіне мыс минералдарының тотығуы мен еруі кезінде пульпаға өтетін мыс иондарының сфалеритті белсендіруі кедергі келтіреді Цианидті мырыш алдамшы депрессор ретінде қолдану өте мұқият және дәл дозаны қажет етеді, өйткені ол мыс сульфидті минералдарға да депрессиялық әсер етеді. Жақында натрий сульфаты мырыш сульфатымен немесе натрий сульфитімен, натрий сульфатымен және мырыш сульфатымен бірге мырыш алдамшы депрессор ретінде қолданылады.

      Мыс-мырыш кендерін байыту ерекше қызығушылық тудырады, оның ерекшелігі мыс, мырыш және темір сульфидтерінің өзара тығыз өнуі болып табылады, ал сульфидтер салыстырмалы түрде дөрекі ұнтақтау кезінде бос жыныстардан босатылады. Зерттеулер көрсеткендей, пайдалы минералдардың бос тау жыныстарынан бөлінуі кенді 60-70 % -0,074 мм дейін ұнтақтау кезінде пайда болады.мыс және мырыш минералдарымен пирит қосылыстарының ашылуы минус 0,02–0,03 мкм сыныбының 100 % дейін ұнтақтау кезінде ғана жүреді. Сонымен қатар, бұл кендерде сфалериттің активтенуін тудыратын целлюлозадағы мыс иондарының негізгі көздері болып табылатын қайталама мыс минералдары (ковеллин, халькозин) және мыс сульфаты жиі кездеседі.

      Минералды құрамы мен пайдалы компоненттерінің құрамына байланысты мыс-мырыш кендері төрт түрге бөлінеді:

      1) құрамында түсті металдар көп болатын қатты сульфидті кендер. Олардағы сульфидті минералдардың мөлшері 75 – 95 % құрайды;

      2) түсті металдардың құрамы төмен қатты сульфидті кендер;

      3) түсті металдардың мөлшері жоғары мыс-мырыш кендері;

      4) түсті металдардың аз мөлшері бар қиылысқан кендер. Олардағы сульфидті минералдардың мөлшері 20 – 30 % құрайды.

      Құрамында мырыш бар кендерді байыту кезінде алынатын мырыш кон-орталықтары 3.30-кестеде келтірілген техникалық талаптарға жауап беруі тиіс [33].

      3.30-кесте. Мырыш концентраттары мен өнімдеріне қойылатын техникалық талаптар

Р/с
№

Концентрат маркасы

Мазмұны, %

мырыш, кем емес

қоспалар, артық емес

темір

кремнезем

мыс

күшән

1

2

3

4

5

6

7

1

КЦ-1

56

5

2

1

0,05

2

КЦ-2

53

7

3,5

1,2

0,1

3

КЦ-3

50

9

4

1,5

0,3

4

КЦ-4

45

12

5

2,5

0,5

5

ӨӨМ (өнеркәсіптік өнім мырыш)

40

16

6

3,5

Нормаланбайды

      Байыту фабрикаларында қолданылатын мыс-мырыш сульфидті кендерін флотациялаудың технологиялық схемаларын мынадай түрлерге бөлуге болады:

      1) селективті схемалар, процестің басында мыс суль-фидтері флотацияланған кезде, мыс флотациясының қалдықтарынан сфалерит флотацияланады, ал мырыш флотациясының қалдықтары пирит концентраты болуы мүмкін (қатты сульфид кендері флотацияланған кезде) немесе олардан пирит флотацияланады;

      2) ұжымдық селективті схемалар, процестің басында барлық сульфидті минералдар ұжымдық мыс-мырыш немесе мыс-мырыш-пирит концентратына ауысады, содан кейін оны екі немесе үш концентратқа бөледі.

      Қатты сульфидті кендер селективті флотация схемасы бойынша сәтті байытылған (3.28-сурет). Бұл схема бойынша кендер 95 % сынып – 0,074 мм-ге дейін ұнтақталады. негізгі мыс флотациясының қоректенуіндегі целлюлозаның сілтілігі 30 г/м3 дейін бос кальций оксиді, мырыш флотациясының қоректенуінде - 200-300 г/м3 және пирит депрессиясы үшін мырыш концентратын тазартуда 900-1000 г/м3 дейін көтеріледі. Жинаушылар – бутил ксантогенаты (230 г/т), бутил аэрофлоты (60 г/т). Сфалерит депрессиясы үшін цианид (160-200 г/т) және мырыш сульфаты (1500-1600 г/т), ал сфалеритті белсендіру үшін мыс сульфаты (1000-1100 г/т) қолданылады. Сульфидтердің тотығуын болдырмау үшін ұнтақтау процесіне кейде натрий сульфаты беріледі.

     


      3.28-сурет. Мыс-мырыш кендерін тікелей селективті флотациялау схемасы

      Соңғы жылдары мыс-мырыш кендерін өңдейтін байыту фабрикаларында мыс-мырыш концентраттарын депрессия үшін сульфит пен натрий тиосульфатын, сондай-ақ күкірт қышқылының тұздарын натрий күкіртімен және мырыш сульфатымен бірге қолдана отырып, цианидсіз бөлу технологиясы сәтті енгізілді. Ұжымдық концентраттарды бөлудің бұл технологиясы алтынның цианид ерітінділерінде еруіне жол бермеу және цианның сарқынды суларға енуіне жол бермеу арқылы оның жоғалуын едәуір төмендетуге мүмкіндік берді.

      Мыс-мырыш кендерін байыту кезінде ұжымдық-селективті флотация схемасы кең таралды (3.29-сурет).

     


      3.29-сурет. Мыс-мырыш кендерін байытудың ұжымдық-селективті схемасы

      Құрамында 35 % күкірт бар мыс-мырыш кендері қиылысқан кендер болып табылады. Мыс және мырыш сульфидтерінің ұжымдық флотациясы кенді 87- 92  % сыныпты -0,074 мм екі сатыда ұнтақтағаннан кейін жасалады. I кезеңде ұжымдық концентрат (бас) алынады, ол бірден үшінші тазартуға жіберіледі. Ұжымдық флотацияның II концентраты үш рет тазартылады. Негізгі ұжымдық флотациялардағы бос кальций оксидінің мөлшері 150-500 г/м3, тізбектелген 250- 500 г/м3 құрайды. Мыс сульфаты мырыш алдамшысын белсендіру үшін ұжымдық флотацияға беріледі. Жинаушы-изопропил және бутил ксантогенатының қоспасы, т-66 көбіктендіргіші. Бақылау ұжымдық флотациясына бутил аэрофлоты беріледі. Натрий сульфатымен (2200-3000 г/т) және белсендірілген көмірмен (300 г/т) реагенттерді десорбциялағаннан кейін ұжымдық концентрат қалыңдайды және 90-95 % -0,044 ММ мөлшеріне дейін ұнтақталады. мыс флотациясы сфалерит депрессиясы кезінде натрий сульфатымен (150-350 г/т) және мырыш сульфатымен (2500-4500 г/т) жүзеге асырылады және рН 8,5-9,7. Алынған мыс концентратында 85 % – ға дейін мыс алу кезінде 16-18 %, ал мырыш концентратында 50-55 % алу кезінде 49-50 % мырыш бар.

      Кейде сульфидті минералдардың өте жұқа өзара өнуімен мыс-мырыш кендерін байыту кезінде мырыш концентраттары төмен (36-42 %) және мыс пен темірдің жоғары мөлшері алынады. Бұл жағдайда мырыш концентраттары деконструкцияланады және майсыздандырылады (сурет. 3.30) мынадай режимде: Na2S-пен араластырған кезде целлюлозаның тығыздығы 40-50 % қатты, араластыру уақыты 20-25 мин, мырыш сульфатымен және содамен араластырған кезде целлюлозаның тығыздығы 30-35 % қатты, араластыру уақыты 10 мин. Реагенттердің шығыны г/т құрайды: натрий сульфаты 8000-12000; мырыш сульфаты 6000-8000; сода 1500-3000. Негізгі мыс-пирит флотациясына бутил ксантогенаты мен қарағай майы беріледі. Дезинфекциядан кейін мырыш концентраты 48 % дейін және мыс 2 % дейін алынады.

     


      3.30-сурет. Мырыш концентратын мыссыздандыру және темірсіздендіру схемасы

3.4.6.5. Мыс-никель кендері

      Никельдің өзіндік минералдары сирек тәуелсіз монометалдық өнеркәсіптік кластерлерді құрайды. Тәжірибеде никельдің көп бөлігі мыс-никель кендерінен алынады.

      Ең көп таралған никель минералы-пентландит (темір никель колчеданы), әдетте пирротинмен және халькопиритпен байланысты. Пентландитте изоморфты қоспа ретінде кобальттың белгілі бір мөлшері жиі кездеседі. Флотация бойынша пентландит пирротин мен халькопирит арасындағы аралық орынды алады. Флотациялық бөліну кезінде халькопирит пен пентландит әкпен депрессияға ұшырайды (кейде цианид немесе декстрин қосылған).

      Никельдің тағы екі минералы – миллерит және никелен пирротині салыстырмалы түрде кең таралған (никель пирротиннің құрамына изоморфты қоспа түрінде кіреді). Олардың ішінде никелен пирротині нашар флотацияланады. Сілтілер никелен пирротинін депрессияға ұшыратады; сілтілерден миллеритті (және пентландитті) басатын зат-бұл тек әк. Пирротиннің үздік активаторы – мыс сульфаты.

      Мыс-никель кендерінде әдетте белгілі бір мөлшерде кобальт және платина тобындағы металдар болады [34].

      Бұл кендер фабрикаларда технологиялық схемалардың үш түрі бойынша байытылған.

      1. Мыс пен никель минералдарының бастапқы кеннен ұжымдық флотациясы, кейіннен ұжымдық концентратты бөлусіз; процесс барысында флотация өнімдері кейде магниттік сепарацияға ұшырайды. Құрамында орта есеппен 3-6 % мыс және 5,5–13,59 % никель бар ұжымдық концентраттар металлургиялық қайта бөлу кезінде металдарға бөлінеді.

      2. Мыс пен никель минералдарының бастапқы кеннен ұжымдық флотациясы, содан кейін мыс пен никельге ұжымдық концентрат селекциясы. Ұжымдық концентрат әрқашан пирротин мен пентландит депрессиясында мыс минералдарын декстринмен (1-200 г/т) немесе цианидпен (тоннасына бірНеше грамм) біріктірілген бір әкпен немесе әкпен флотациялау арқылы бөлінеді.

      3. Магниттік фракциядан (никель концентраты) никелен пирротинінің флотациясымен және магниттік емес фракциядан мыс-никель флотациясымен бастапқы кеннің магниттік бөлінуі. Ұжымдық концентрат бөлінеді. Бұл зауыттың мыс концентратында шамамен 30 % мыс, ал никельде шамамен 12 % никель бар.

      Мыс-никель кендерін ұжымдық флотация алдында ұнтақтаудың нәзіктігі көптеген зауыттарда -0,074 ММ сыныбының 50-70 % құрайды.ұжымдық флотациядағы рН мәні 8-9,5 құрайды. Жинаушы реагенттердің ішінен негізінен амил ксантогенаты орташа тұтыну кезінде 85 г/т, әлдеқайда аз - изопропил ксантогенаты (80 г/т), бутил ксантогенаты (150 г/т), бутил аэрофлоты да қолданылады.

      Көбік түзгіштердің ішінде қарағай майы, Т-66 және метилизобутилкарбинол ең көп таралған.

      Көптеген мыс-никель зауыттарында флотоактивті Силикат жыныстарын басу үшін карбоксиметилқойыртпақ және трисодий фосфаты, декстрин, крахмал, сұйық шыны және пирофосфат пен гуартек қоспасы қолданылады. Зауыттарда жұқа кендерді өңдейтін пирротин, пентландит, халькопирит, магнетит және пирит бар. Тау жыныстарының минералдары серпентин, тальк, хлорит және серицитпен ұсынылған.

      Бұл зауыттардағы технологиялық схемалар мен флотация режимдері негізінен бірдей. Бастапқы кенді -0,074 мм сыныбының 40-50 % дейін ұнтақтайды, содан кейін цикларалық флотация жүргізіледі. Негізгі флотация алдында ұнтақтаудың нәзіктігі -0,074 ММ сыныбының сәйкесінше 80 және 60 % құрайды.бірлескен тазартудан кейінгі цикларалық және негізгі флотация концентраты дайын ұжымдық концентрат болып табылады және шамамен 82 % никель алу кезінде орта есеппен шамамен 4 % мыс пен 5,5 % никельден тұрады. Тексеру қалдықтары мен бақылау флотациясының концентраты (екі рет тазалаудан кейін) біріктіріліп, бөлек циклде флотацияланады (өнеркәсіптік флотация). Өнеркәсіптік өнімдер ұнтақталады. Флотация кезінде мынадай реагенттер қолданылады: сода 2-3 кг /т, бутил ксантогенаты 100-150 г/т, бутил аэрофлоты 200 г/т, мыс сульфаты 50 г/т, карбоксиметилқойыртпақ 200-500 г/т, Т- 66 70 г/т карбоксиметилқойыртпақ тазартуға беріледі. Сонымен қатар, трисодий фосфаты (200 г/т) тазартуға беріледі.

      Никельді ұжымдық циклдің үйінді қалдықтарының құм фракциясынан алуға болады. Флотация никельмен байытылған + 0,044 мм үйінді қалдықтар сыныбына жатады. Реагенттерден бутил ксантогенаты, бутил аэрофлоты және карбоксиметилқойыртпақ қолданылады. Үш тазартудан кейін концентратта кеннен 3 % - ға дейін алынған кезде шамамен 2,5 % никель бар.

      Мыс-никель кендерін байытатын зауыттарда пирротин, халькопирит, кубанит, пентландит, дала шпаты, оливин және серпентин бар. Алынған ұжымдық концентраттарда 4-5 % никель және 8-10 % мыс бар.

      Қиылысқан кендерді флотациялаудың ұжымдық циклінде бутил ксантогенаты, Т-66, кремний фториді натрий және сода қолданылады. Ұжымдық флотация алдында тамырлы кендерді байыту кезінде бутил аэрофлотының көмегімен мыс басы алынады. Қиылысқан және тамырлы кендердің ұжымдық флотациясының көбік өнімдері сәйкесінше жоғары сілтілі әктас ортадағы I және II негізгі мыс флотациясына түседі (сурет. 3.31), оның қалдықтары никель концентратының қоюландырғышына шығарылады. Негізгі флотацияның I және II мыс концентраттары біріктіріледі және 70-75°С температурада ыдыстарда әкпен буланады. Булану процесінде ксантогенаттың десорбциясы жүреді және никель минералдары тиімді депрессияға ұшырайды. Мыс концентрат тез флотациямен буланғаннан кейін мыс алынады, никель минералдары қалдықтарда қалады. Содан кейін мыс концентраты ұнтақталып, никель қалдықтарының депрессиясы бар мыс минералдары әкпен қайтадан флотацияланады. Дайын мыс концентраты үшінші флотациядан кейін алынады. Никель концентратын никельдің мысқа қатынасы анағұрлым жоғары (кейінгі металлургиялық қайта бөлу шарттары бойынша) алуға тырысады.


     


      3.31-сурет. Мыс-никель концентраттарын ұжымдық іріктеудің технологиялық схемасы

3.4.6.6. Мыс-молибден кендері

      Мыс молибден кендері молибден алудың негізгі көздерінің бірі болып табылады. Бұл кендердегі мыс минералдары көбінесе халькопирит пен халькозинмен (кейде ковеллинмен, сирек борнитпен), молибден - молибденитпен ұсынылған.

      Молибденит жеңіл флотацияланатын минералдарға жатады. Бұл минералдың дәндері ұнтақталған кезде беті қатты гидрофобты болатын бөліну жазықтықтары бойымен ашылатындығына байланысты. Бұл төмен флотациялық кендерден молибденитті сәтті алуға мүмкіндік беретін жоғары табиғи гидрофобтылық [34].

      Барлық байыту фабрикалары мыс-молибден кендерін ұжымдық схема бойынша өңдейді, содан кейін ұжымдық мыс-молибден концентратын таңдайды. Ұжымдық концентратта 10-30 % мыс және 0,1-1 % молибден бар. Көптеген зауыттардағы бастапқы кен көбінесе сыныптың 50-60 % -0,074 мм дейін ұнтақталады. Молибденит ұжымдық циклде 50-ден 90 % - ға дейін (әдетте 70- 85  %) құбылады. Барлық дерлік зауыттарда ұжымдық концентраттарды 70- 90 % - ға дейін ұнтақтау операциясы енгізілді -0,044 мм тазарту алдында немесе селекция алдында. Тазарту алдында дөрекі ұжымдық концентраттарды ұнтақтау минералды бетті сергітеді және молибденит пен мыс минералдарының флотоактивтілігін арттырады. Ұжымдық циклде металдардың алынуын мыс пен мо-либденнің жоғарылауымен сипатталатын үйінді қалдықтардың ұсақталған құм фракциясынан дофлотация арқылы арттыруға болады.

      Байыту фабрикаларында ксантогенаттар мен аполярлы майлар мен дитиофосфаттар, диксантогенидтер (гипохлорит ерітіндісінде ксантогенаттың тотығуынан алынған эмульсия түрінде), минерек, амилксантоген қышқылының аллил эфирі және Z-200 реагенті ұжымдық циклде мыс минералдары мен молибденит жинаушылар ретінде қолданылады. Әдетте, бір уақытта кем дегенде екі жинаушы қолданылады (Аэрофлот немесе ксантогенат аполярлы маймен, изопропил ксантогенаты минерекпен немесе Z-200 реагентімен, этил ксантогенаты амилмен және т.б.). Жинаушылардың шығыны 50 г/т аспайды.

      Көбік түзгіштердің ішінде қарағай майы, гликоль туындылары, крезил қышқылы, Т-66 және т. б.

      Ұжымдық циклде мыс пен молибденнің экстракциясының жоғарылауына бос жыныстың супрессорларын (сұйық шыны, натрий гексаметафосфаты және т.б.) қолдану ықпал етеді. Бұл жағдайда концентраттағы металдардың мөлшері де артады. Ұжымдық циклдегі рН мәні 9-11 құрайды.

      Мыс-молибден кендерін байытудың қазіргі тәжірибесінде фабрикаларда ұжымдық мыс-молибден концентраттарын бөлудің алты әдісі қолданылады, ал селекцияның бес әдісі мыс минералдарын басу схемасы бойынша және тек біреуі молибденитті басу схемасы бойынша жүзеге асырылады. Бөлу әдісін таңдау кен мен концентраттардың минералогиялық құрамына, ұжымдық циклде жинаушы түріне, мыс пен молибденит минералдарының флотоактивтілігіне байланысты.

      Ұжымдық концентраттарды іріктеу кезінде мыс (және темір) минералдарын басу үшін мынадай реагенттер мен режимдер қолданылады (барлық жағдайларда молибденит аполярлы май мен көбік қоспасымен, кейде реагенттерсіз флотацияланады).

      1. Күкіртті натрий – отандық зауыттарда кендер мен кон-орталықтардың кез-келген минералды құрамымен және сульфгидрил жинаушылардың ұжымдық циклінде қолданылуымен кеңінен қолданылады. Мыс пен темір сульфидтерінің бетіне адсорбцияланып, бұрын бекітілген жинағыштыесыстыру арқылы күкірт иондары олардың флотациялануына жол бермейді. Кеннің сипатына байланысты натрий сульфатының шығыны 25 кг/т концентратқа жетуі мүмкін. Мыс минералдарынан басқа реагенттің көп шығыны кезінде молибденит те депрессияға ұшырайды. Селекция процесінде қойыртпақты 50-60 °C дейін қыздыру натрий сульфатының шығынын 15 % төмендетуге мүмкіндік береді; сонымен бірге молибденнің алынуы артады. Егер мыс-молибден концентраттарының селективті флотациясы флотациялық машиналардың камераларына берілетін өткір бумен қойыртпақты буландырумен біріктірілсе, натрий сульфатының шығынын азайтуға болады.

      2. Ферроцианид, әдетте цианидпен бірге, сәл сілтілі ортада-осылайша ұжымдық концентраттар бөлінеді (сурет. 3.32) [35]. Бұл әдіспен салыстырмалы түрде әлсіз жинаушылар – аэрофлот және изопропил ксантогенаты ұжымдық циклде шоғырланған халькозин тиімді депрессияға ұшырайды. Натрий ферроцианидінің шығыны 400 г/т концентраттан, ал натрий цианидінің шығыны 300 г/т концентраттан аспайды.

     


      3.32-сурет. Ферроцианидті қолданатын мыс-молибден кендерінің технологиялық фабрикасы және флотация режимі

      3.      Ноукс реагенті – бес күкіртті фосфор мен каустикалық сода (P2S5  +  NaOH) өзара әрекеттесуінің өнімі болып табылатын Бейорганикалық супрессор. Бұл реагент рН 8-10,5-те Аэрофлот, изопропил ксантогенаты, дитиокарбамат және изопропилэтилтионокарбаматпен ұжымдық концентратқа шоғырланған халькозин мен халькопирит депрессиясы үшін қолданылады. Ноукс реагентінің шығыны шамамен 5 кг/т ұжымдық концентрат.

      4.      Сілтілі ортада ұжымдық концентратты буландыру (РН 7,2-8,6, кейде одан да жоғары). Бұл әдіс 80-90 °C температурада буланған кезде минералдардағы реагенттік жабындар ыдырайды, ал мыс пен темір сульфидтері тотығады, содан кейін кейбір аполярлы майлар флотацияланбайды. Бумен пісіру әсіресе тиімді, егер ксантогенаттар ұжымдық флотация циклінде қолданылса және негізгі мыс минералы халкозин болса. Бумен пісіру уақыты 40 минуттан 4  сағатқа дейін.флотация нәтижелерін арттыру үшін бумен пісіру кезінде оттегі беріледі. Бумен пісірер алдында ұжымдық концентрат қалыңдатылады, ал бумен пісіргеннен кейін репульсияланады. Айта кету керек, бумен пісіру кезінде мыс пен темір сульфидтері толығымен депрессияға ұшырамайды. Молибденит флотациясында оларды қосымша басу үшін ферроцианид, ноукс реагенті немесе натрий сульфаты аз мөлшерде қолданылады.

      5.      Тотықтырғыштар – сәл сілтілі ортада сутегі асқын тотығы және натрий гипохлориті (цианид, мырыш сульфаты, ферро - және феррицианид қоспасымен). Негізгі депрессияға ұшыраған мыс минералы-халькопирит (халькозин); ұжымдық циклде қолданылатын жинаушылар - изопропил ксантогенаты және амилксантоген қышқылының аллил эфирі, сондай-ақ аполярлы майлар. Тотықтырғыштармен араластырмас бұрын ұжымдық концентрат қатты заттың 40-60 % дейін қалыңдайды. Селекция процесінде сутегі асқын тотығы мен натрий гипохлоритінің негізгі мақсаты - ерітіндіде болатын флотациялық реагенттердің тотығуы, атап айтқанда ксантогенаттардың ерімейтін диксантогенидтерге ауысуы. Ферроцианид, сондай-ақ натрий цианиді мен мырыш сульфатының өзара әрекеттесуінен пайда болатын мырыш цианид кешені мыс пен пирит минералдарына тікелей депрессиялық әсер етеді

      Селекцияның барлық бес әдісі мыс минералдарын басу және молибденит флотациясы схемасы бойынша жүзеге асырылады. Алтыншы әдіс молибдениттің тежелуіне және мыс минералдарының - халькопирит пен халькозиннің флотациясына негізделген. Декстрин молибдениттің реагент-депрессоры ретінде қолданылады. Декстрин шығыны шамамен 1,5 кг/г концентрат.

      3.33-суретте мыс-молибден кенін флотациялаудың технологиялық схемасы мен режимі көрсетілген, оған сәйкес негізгі флотация концентраты декстринді қолдану арқылы бөлінеді (тазартудан кейін). Халькопирит ксантогенаттармен флотацияланады (аз мөлшерде). Бөлу қалдықтары аполярлы май мен алкогольді көбіктендіргіштерді қолдану арқылы алынған бақылау флотация концентратымен біріктіріліп, органикалық реагенттердің қабығын бұзу және тальк жыныстарының флотоактивтілігін арттыру үшін күйдіріледі. Флотациямен күйдіру өнімінен (әк және көбік) тау жынысы бөлінеді, ал қалдықтарынан молибденит 3-тен 30 % - ға дейін бөлінгеннен кейін молибденит бар Молибден концентраты барлық зауыттарда тазартылады, кейде күйдіріледі және шаймаланады. Концентратты 4-тен 14 рет тазалаңыз; тазартудан бұрын концентрат әдетте ұнтақталады. Реагенттердің ішінен сұйық шыны тау жыныстарын басу және шламды дисперсиялау үшін жиі қолданылады, мыс пен темір сульфидтерін басады, молибденит жинаушы ретінде аполярлы май, қарағай майы (немесе гликольдер) және т. б.

     


      3.33-сурет. Декстринді іріктеу және күйдіру кезінде мыс-молибден кендерін флотациялаудың технологиялық схемасы мен режимі

      Соңғы молибден концентраттарында 30-50 % молибден бар. Молибдениттің аттас концентраттарға алынуы 60-70 % құрайды. Ең жоғары қалпына келтіруге шамамен 90 % қол жеткізілді.

      Мыс-молибден кендерінен алынған мыс концентратындағы мыс құрамы флотацияланатын мыс минералдарының түріне байланысты және мыс негізінен халькопиритпен ұсынылса, 15-тен 25 %-ға дейін, ал негізгі мыс минералдары халкозин мен ковеллин болса, 30-дан 50 % - ға дейін өзгереді. Мыс алу әдетте 80-85 % құрайды.

      Таза молибден кендері молибдениттің салыстырмалы түрде жоғары құрамымен ерекшеленеді, бірақ оларды өңдейтін зауыттар салыстырмалы түрде аз, оларда Молибден мөлшері шамамен 0,4 % болатын кен байытылады. Зауыттардың технологиялық схемасының ерекшелігі-молиб-денит дәндерінің ашылуына байланысты флотацияның стадиондылығы. Молибденит РН 8,3-те сода ортасында аполярлы маймен (300 г/т) және көбіктендіргішпен (қарағай майы) флотацияланады, мыс-молибден концентраттарын өсіру сияқты. Тау жыныстарын басу үшін сұйық шыны (200 г/т) қолданылады. Пирит депрессиясы үшін (1-3 %), сондай-ақ мыс (шамамен 0,02 %) Noux реагенті аз шығындармен (5 г/т) қолданылады. Соңғы Молибден концентратында 90 % алынған кезде 54 % молибден бар. Молибден флотациясының қалдықтарынан гравитациялық әдістермен, магниттік сепарациямен және флотациямен вольфрам, қалайы және кейбір сирек металдар алынады.

      Мыс-молибден кендерін өңдейтін жаңа зауыттардың мысалы ретінде ЕҚТ пайдаланылған С3, С5, С6 кәсіпорындары болып табылады.

3.4.6.7. Мыс-қорғасын-мырыш-пирит кендері

      Полиметалл кендерінде мыс әртүрлі минералдармен, мырыш – көбінесе сфалерит, ал қорғасын – галенит, өнеркәсіптік маңызды қорғасын минералы болуы мүмкін. Өндірістегі қорғасынның негізгі мөлшері мыс-қорғасын-мырыш және қорғасын-мырыш кендерінен алынады. Сульфидті полиметалл кен орындарының тотығу аймағында қорғасын көбінесе церусситпен, сирек - англезитпен ұсынылған.

      Галена – ең жеңіл флотацияланатын сульфидті минералдардың бірі. Галенитті үздік жинаушылар-ксантогенаттар мен аэрофлоттар. Төмен спиртті ксантогенаттар сәл сілтілі ортада тиімдірек; молекуласында төрт көміртектен аз көміртегі бар жоғары спиртті ксантогенаттар РН 10-нан жоғары болған кезде де тиімді. Галениттің селективті жинаушысы – рН 7,6-7,8 болатын тиокарбанилид (дифенилтиомочевина).

      Галенитке тән супрессор-екі мовоқышқылды тұздар. Басқа реагенттердің ішінен галенитке басатын әсер крахмал, таннин, фосфат тұздары, сутегі асқын тотығы, натрий сульфитінің темір сульфатымен үйлесуі, сондай-ақ мыс, мырыш және темір минералдарына тән емес өте үлкен шығындардағы цианидтер деп аталады). Басқа сульфидтерге ұқсас галенитті натрий сульфидімен уақытша депрессиялауға болады. Галенитке, әсіресе тотығу процестеріне әсер ететін, әк әсер етеді. Қорғасын цикліндегі әк шығыны неғұрлым көп болса (әсіресе егер доза ұнтақтау), жинаушы соғұрлым күшті болуы керек. Галенитті әкпен басуды болдырмау үшін жемшөп кейде ұсақтауға беріледі [36].

      Полиметалл кендерінде тотыққан қорғасын минералдары болған кезде олар күкіртті натриймен алдын ала сульфидизациядан кейін ксантогенаттармен флотацияланады.

      Өнеркәсіпте мыс-қорғасын-мырыш-пирит кендерін өңдеу схемаларының үш түрі қолданылады.

      1.      Полиметалл кенінен мыс, қорғасын, мырыш және темір минералдарының дәйекті селективті флотациясы. Схема флотация тәжірибесінде кең таралмады. Бұл схема бойынша пирит мөлшері жоғары (20 % - ға дейін) жұқа көмілген кендерді өңдейтін бір ғана зауыт жұмыс істейді. Басында зауытта рН  6,5 - те күкірт қышқылы қосылғаннан кейін мыс флотациясы (негізгі дозасы-ұнтақтау) халькопирит пен сфалерит қысымын белсендіру үшін, содан кейін галенит сфалерит пен пирит депрессиясы үшін цианид пен әк қосылған флотацияланады. Мыс және қорғасын циклдерінде жинаушы ретінде этил ксантогенаты аз шығындармен қолданылады. Қорғасын циклінің қалдықтары қоюланып, мыс сульфатымен қыздырылған кезде және әкпен өңделеді, содан кейін этил және амил ксантогенаттарының тіркесімін қолдана отырып, сфалерит пен пирит дәйекті түрде флотацияланады.

      2.      Барлық сульфидтердің ұжымдық флотациясы, содан кейін ұжымдық концентрат селекциясы. Мыс-қорғасын-мырыш-пирит концентраты әртүрлі тәсілдермен бөлінеді.

      Цианидті (80 г/т) және мырыш сульфатын (400 г/т) қолдана отырып, Ұжымдық концентраттан (күкіртті натрий десорбциясынан және жуудан кейін) сфалерит пен пириттің супрессорлары ретінде алдымен мыс-қорғасын флотациясы жасалады, ал соңғысының қалдығынан алдымен мырыш, содан кейін темір минералдары алынады; мыс-қорғасын концентраты да бөлінеді.

      Кейбір зауыттарда рН 5,5-те күкірт қышқылы ортасында жинақталған ұжымдық концентраттан РН 6,3-те халькопирит пен теннантит (галенитті басу үшін декстрин, сфалеритті басу үшін–мырыш сульфаты және SO2), рН 8,5-9-да галенит (сфалерит цианид пен мырыш сульфатымен басылады), рН 11-11, 5 кезінде сфалерит. Соңғысы рН 2-3 пиритпен флотацияланады.

      3.      Сфалерит пен пирит депрессиясында мыс пен қорғасын минералдарының бастапқы кеннен ұжымдық флотациясы, содан кейін мыс-қорғасын концентратының селективті бөлінуі. Мыс-қорғасын мырышының қалдығынан сфалерит, кейде пирит алынады. Бұл схема бойынша полиметалл зауыттарының басым көпшілігі жұмыс істейді.

      Ұжымдық мыс-қорғасын флотациясы әртүрлі ксантогенаттарды, аэрофлоттарды, меркаптобензотиазолды, тиокарбанилидті және тионокарбаматтарды жинаушы ретінде қолдану арқылы жүзеге асырылады; көбінесе жинаушылардың комбинациясы қолданылады. Мыс-қорғасын цикліндегі көбік түзгіштерден крезол, синтетикалық реагенттер (циклогексанол, аэрофрос) және т.б. мырыш пен пирит минералдарының супрессорлары әдетте цианид пен мырыш сульфаты болып табылады.

      Қоршаған ортаны реттегіштердің ішінде сода жиі қолданылады (100  -  300  г/т). Флотоактивтілігі төмен сфалерит пен пирит болған кезде, кейде процеске аздап әк мөлшерлеу және әлсіз жем жинаушылардың аз шығынымен мыс пен қорғасын минералдарын флотациялау жеткілікті.

      Мыс-қорғасын концентраттарын бөлудің өнеркәсіптік әдістері галенитті басу кезінде мыс минералдарының флотациясы бар схема бойынша да, мыс минералдарын басу кезінде галенит флотациясы бар схема бойынша да жүзеге асырылады.

      Бөлу схемасын таңдауға кендегі (және концентраттағы) мыс пен қорғасынның арақатынасы әсер етеді. Әдетте, байыту фабрикаларында кен құрамында аз мөлшерде болатын минерал негізінен флотацияланады(мыс-қорғасын-мырыш кендері үшін бұл әдетте мыс минералдары). Мыс пен қорғасынның жақын (бастапқы) құрамында галенитті мыс минералдарын цианид тұздарымен басу арқылы ұжымдық концентраттан флотациялау тиімдірек болады.

      Мыс минералдарын флотациялау кезінде галенитті басу үшін мынадай реагенттер қолданылады: натрий сульфиті және темір сульфаты; калий бихроматы; күкірт қышқылы және калий бихроматы; күкірт қышқылы және крахмал; күкірт қышқылы, калий бихроматы және крахмал; әктас.

      Галениттің мыс-қорғасын концентрат флотациясы кезінде мыс минералдарын басу үшін мыналар қолданылады: цианид, кейде күкіртті натриймен бірге;мырыш цианид кешені; цианид және мырыш сульфаты; кальций гипохлориті.

      Мыс-қорғасын концентратын бөлу әдісін таңдау негізінен концентраттың нақты құрамына байланысты. Сонымен, натрий цианиді халькопирит пен теннантитті тиімді басады. Темір сульфатымен біріктірілген натрий сульфитін галенитті басу үшін мыс халькопиритпен ұсынылған жағдайда ғана қолдануға болады; мыс - борнит және халькозиннің қайталама минералдарының болуы селекцияны бұзады. Бихроматпен немесе крахмалмен біріктірілген күкірт қышқылын галенитті басу үшін негізінен кенде халькопирит және аз мөлшерде халькозин болған кезде қолдануға болады.

      Мыс-қорғасын концентратында кездесетін мырыш минералдары цианистің бөлінуімен мыс концентратына, ал күкірт қышқылы немесе сульфитпен - галенитке түседі; мыс-қорғасын концентратындағы мырыштың жоғарылауымен тиісті концентратты мырышсыздандыруға болады.

      Сфалерит пен пиритті ұжымдық мыс-қорғасын флотациясының қалдықтарынан алу Екі схема бойынша жүзеге асырылады: мырыш минералдары мен пириттің ұжымдық флотациясы, одан әрі алынған концентратты іріктеу және сфалерит пен пириттің тікелей селективті флотациясы. Схеманы таңдау мырыш минералдары мен пириттің салыстырмалы флотоактивтілігімен және олардың Кендегі құрамымен анықталады.

      Мыс-қорғасын флотациясының қалдықтарының ұжымдық мырыш-пириттік флотациясы ксантогенаттарды, аэрофлоттарды, мыс сульфатын (50- 500  г/т), сондай-ақ сода мен кейде әкті (2 кг/т дейін) қолдана отырып жүргізіледі.

      Сфалерит әрдайым мырыш–пирит концентратынан флотацияланады, оған әк (0,5-3 кг/т) және мыс сульфаты қосылады.

      Мыс-қорғасын циклінің қалдықтарындағы сфалеритті пириттен және бос жыныстардан флотациямен бөлу әрдайым әк пен мыс сульфатын (кейде цианид) қосу арқылы жүзеге асырылады. Пириттің мырыш флотациясының қалдықтарынан кейіннен алу әктің әсерін жою жағдайында мүмкін болады. Ол үшін қойыртпақ флотация алдында ағызу және құмдарды сумен сұйылту арқылы қалыңдатылады немесе қойыртпақтың рН деңгейін төмендету үшін қышқыл дозаланады; кейде сода (15-400 г/т) пиритті белсендіру үшін қолданылады.

      Полиметалл кендерін байыту технологиясының мысалы D9 және D8 зауыттары болып табылады.

      D9 байыту фабрикасында: Риддер-Сокольный кен орнының сульфидті қорғасын-мырыш және мыс кендері; Тишин кен орнының сульфидті полиметалл кені (ауыр фракция); Долинское кен орнының полиметалл кені; техногендік шикізат (Тишин кен орнының кенінің ағымдағы шламдары); Долинское кен орнының сульфидті қорғасын-мырыш кені өңделеді.

      Риддер-Сокольный кен орнының сипаттамасы. Кен орнының кендерінің құрамы басқа кен орындарының кендерінен алтын мен күмістің көптігімен және кендердің табиғи генетикалық түрлерінің алуан түрлілігімен ерекшеленеді. Кендердің табиғи түрлері негізінен негізгі кенді және Кенді емес минералдардың қатынасымен ерекшеленеді: сфалерит, Галена, халькопирит, пирит, кварц, карбонат, барит, серицит. Жалпы алғанда, Риддер-Сұңқар кен орындарының кендері мыс пен қорғасынға қарағанда мырыштың басым болуымен типтік полиметалл болып табылады, Сu: Pb: Zn металл қатынасы 1,2:1:2,4. Кендердің ең көп таралған өнеркәсіптік сорты-қорғасын-мырыш сульфиді, онда полиметалл, қорғасын-мырыш, алтын-полиметалл және басқалары сияқты табиғи түрлері біріктірілген. Мыс кендері кен орындарында екінші орында, олар төменгі мырыш-мыс көкжиегіне тән.

      Тишин кен орнының кендерінің сипаттамасы. Кен құрамы бойынша кен орындары колчедан-полиметалл, кендердегі Cu: Pb:Zn қатынасы шамамен 2/3 шекті барланған тереңдікте (1 км-ден астам) 0.46:1:5.4 құрайды, яғни олардағы қорғасын мыстан екі есе көп, ал мырыш қорғасын мен мыстың қосындысынан төрт есе көп. Кендер пириттің жоғары құрамымен ерекшеленеді, оның орташа мәні 17 %, өте кең шектерде 10-дан 90 % - ға дейін.

      Тишин кен орнының ағымдағы кен шламдарының сипаттамасы. Тишин кенінің қазіргі шламдары-тау жыныстарының ыдыраған бөлшектері мен Тишин кенінің сульфидті минералдарының қоспасы. Бұл ұсақтау кезінде пайда болатын табиғи шламдар, нәтижесінде әдетте аз күшті карбонат-серицит-кварц жыныстары және азырақ тозады. кварциттер және сульфидтер. Металл құрамы бойынша ағымдағы шламдар бастапқы кенге қарағанда едәуір кедей. Орташа алғанда, кеннен жуылған ағымдағы шламдардағы мыс, қорғасын, мырыш, темір мөлшері сәйкесінше, 0,26 %, 0,40 %, 2,42 %, 4,54 %. Шламдардың минералогиялық құрамы бастапқы Тишин кеніне ұқсас: блэклоруд-галенит-халькопирит-сфалерит-пирит.

      Долинское кен орнының кенін сипаттау. Долинское кен орнының кенденуі құрамында сульфидті алтын-күміс бар полиметалл кендерімен ұсынылған. Мыс, қорғасын және мырыштың орташа арақатынасы 0,3:1,0:2,0 құрайды. Ең көп таралған-тамырлы-ұя салатын-аралас кендер, олардың саны кен орны қорларының көлемінде шамамен 95 % құрайды, ал қатты кендердің үлесі шамамен 5 % құрайды.

      Қазіргі уақытта полиметалл кендерін байытудың негізгі процесі флотация болып табылады. Флотация кезінде мынадай негізгі міндеттер шешіледі: сульфидті минералдарды бос тау жыныстарынан бөлу; қорғасын және мыс минералдарын мырыш минералдарынан бөлу; мыс-қорғасын концентратын бөлу; асыл металдарды алу.

      D9 байыту фабрикасы тауарлық өнімдерді концентраттар түрінде шығарады: мыс, қорғасын, мырыш, құрамында алтын бар флотация.

      Байыту фабрикасының құрамына мынадай бөлімшелер кіреді: № 2 ұсақтау бөлімшесі; №3 ұсақтау бөлімшесі; №2 бас корпус (ұнтақтау, флотациялау, қоюлау және сүзу бөлімшесі); №3 бас корпус (ұнтақтау, флотациялау, ұнтақтау, қоюлау және сүзу бөлімшелері, концентраттар қоймасы, гравитациялық секция); реагент бөлімшесі; қалдық бөлімі шаруашылық; техногендік шикізатты қайта өңдеу учаскесі.

      D9 байыту фабрикасында өңделетін кендердің айрықша ерекшелігі - бағалы металдардың болуы және сульфидтердің салыстырмалы түрде жұқа өзара өнуімен бос тау жыныстарының минералдарына сульфидтердің салыстырмалы түрде үлкен қосылуы. Сондықтан гравитациялық байытуды және флотациялық байытуды көздейтін технология қолданылады, онда бастапқыда барлық сульфидтер бастапқы кенді салыстырмалы түрде дөрекі ұнтақтау кезінде (55  %  - 0,074 мм) бос тау жыныстарынан ұжымдық концентрат түрінде бөлініп, кейіннен ұжымдық концентратты 90 % -0,074 мм-ге дейін ұнтақтау және оны бөлу жүзеге асырылады. Схема өте үнемді, өйткені қалдықтардың 90 %-ы ұжымдық флотация цикліндегі технологиялық процестен шығарылады.

      №2 бас ғимарат. Тишин кен орнының кенін байыту. Байыту фабрикасының №2 бас ғимаратында Тишин кен орнының кені өңделеді. Тишин кен орнының сульфидті полиметалл кені біріктірілген гравитациялық-флотациялық схема бойынша байытылады. Байыту технологиясы Тишин кенішінің өндірістік алаңында ұсақтау және байыту учаскесінде (ҰБУ) басталады, онда ұсақтаудың екінші кезеңінен кейін ірі -50 мм кен ауыр суспензияларда байытуға түседі. Гравитациялық байыту нәтижесінде ҰБУ-де үш өнім алынады: ауыр фракция, жеңіл фракция және кен шламдары. Ауыр фракция теміржол көлігімен байыту фабрикасының №2 ұсақтау бөліміне жеткізіледі. Ұсақтау, жуу және ұнтақтау операцияларынан кейін ауыр фракция үш кондициялық флотациялық концентраттарды-мыс, қорғасын және мырыш, содан кейін оларды қоюлату және сүзу арқылы ала отырып, ұжымдық - селективті флотация схемасы бойынша байытылады. Тишин кен орнының кендерінің ауыр фракциясын байыту процесі флотацияның тікелей селективті схемасы бойынша жүзеге асырылады. Тишин кен орнының кенінің ағымдағы шламдарын байыту-шламды қабылдау техногендік шикізатты қабылдау торабы арқылы жүзеге асырылады, онда бөгде қоспалар (тастар, бөренелер, металл) жойылады, материалды ерітеді және 15 мм-ден асатын кесектерді алып тастайды.шламды еріту скруббер-бутарда жүргізіледі. Скруббер-бутараның ағымдағы ағызуы бірінші ұсақтау секциясының гидроциклонды сорғыларының зумпф-на жіберіледі. Әрі қарай, материал сорғылармен гидроциклонға айдалады. Гидроциклон құмдары айналымдағы материал және диірменнің қоректенуі болып табылады. Тишин кен орнының ағымдағы шламдарының гидроциклондарының жіктемесін ағызу негізгі ұжымдық шлам флотациясына түседі. Негізгі шлам флотациясының қалдықтары бақылау шлам флотациясына түседі. Негізгі және ұжымдық шлам флотациясы бар көбік өнімдері біріктіріліп, негізгі cu-Pb Тишин кені флотациясына түседі.

      Риддер-Сокольный кен орнының Pb-Zn-Cu кенін байыту. Риддер-Сокольный кен орнының Pb-Zn-Cu кендерін ұнтақтау схемасына №2 бас корпусты ұнтақтаудың барлық үш секциясы қатысады. Риддер-Сұңқар кен орнының Pb-Zn-Cu кендерін ұнтақтау шар диірмендерінде екі сатылы схема бойынша жүзеге асырылады. Риддер-Сокольный кен орнының Pb-Zn-Cu флотациясы ұжымдық-селективті схема бойынша жүзеге асырылады. Риддер-Сұңқар кен орнының Pb-Zn-Cu ұжымдық концентратының бөліну циклі мыналарды қамтиды: флотацияның қорғасын-мыс циклі, мыс-қорғасын флотациясының қалдықтарынан Алтынды дофлотациялау циклі және флотацияның пириттік циклдері. Гравитациялық байытуға мыналар жатады: 1  және 2 сатыдағы диірмендерді түсіру кезінде шөгу әдісімен өрескел гравитациялық концентратты оқшаулау; концентрлік үстелдерде өрескел гравитациялық концентратты нақтылау.

      Долинское кен орнын байыту. Долинское кен орнының кендерін ұнтақтау схемасына №2 бас корпусты ұнтақтаудың барлық үш секциясы қатысады. Долинское кен орнының кендерін ұнтақтау шар диірмендерінде екі стадиалды схема бойынша жүзеге асырылады. Долинское кен орнының кенін флотациялау ұжымдық-селективті схема бойынша жүзеге асырылады. Гравитациялық байыту 1 және 2 сатыдағы диірмендерді түсіру кезінде шөгу әдісімен өрескел гравитациялық концентратты бөлуді, концентрлік үстелдерде өрескел гравитациялық концентратты жетілдіруді қамтиды.

      №3 бас ғимарат. Риддер байыту фабрикасының №3 бас ғимаратында қорғасын-мырыш және мыс кендерінен тұратын Риддер-Соколь кен орны өңделеді. №3 негізгі корпустағы технологиялық схема ұсақтау, флотация, ауырлық бөлімін қамтиды. Сонымен қатар, №3 бас ғимаратта тауарлық концентраттарды сусыздандыру учаскесі және дайын өнім қоймасы бар.

      Риддер-Сокольный кен орнының қорғасын-мырыш кенін байыту. Риддер-Сокольный кен орнының сульфидті қорғасын-мырыш кені ұжымдық флотация схемасы бойынша байытылады, одан кейін құрамында алтын бар флотациялық және мырыш концентраттарын ала отырып, ұжымдық концентратты селекциялайды, осы өнімдерден басқа гравитациялық концентрат алынады. Байыту технологиясы мынадай операциялардан тұрады: кенді ұнтақтау, сульфидті минералдардың ұжымдық флотациясы, десорбция, ұжымдық концентратты жуу және ұнтақтау, ұжымдық концентратты іріктеу және концентраттарды сусыздандыру. Алтынды гравитациялық концентратқа кенді ұнтақтау циклінде бөлу оны гравитациялық бөлімде жетілдіре отырып, шөгу машиналарымен жүзеге асырылады. Флотациялық байыту схемасы мыналарды қамтиды:

      ұнтақтау;

      қорғасын-мырыш кенін ұжымдық флотациялау;

      ұжымдық концентратты десорбциялау, жуу және ұнтақтау;

      қорғасын-мырыш кенінің мыс-қорғасын флотациясы;

      қорғасын-мырыш кенінің мырыш флотациясы;

      қорғасын-мырыш кенін пириттік флотациялау.

      Гравитациялық байытудың технологиялық схемасы екі негізгі операциядан тұрады:

      бірінші және екінші кезеңдерді ұнтақтау циклінде шөгу машиналарын қолдана отырып, өрескел гравитациялық концентратты оқшаулау;

      гравитациялық секцияда өрескел гравитациялық концентратты дайын гравитациялық концентрат пен ұсақтау цикліне қайтарылатын қалдықтарды алу арқылы жетілдіру.

      РСМ кенінің Pb-Zn-ден алтынды гравитациялық алу бақылау операциясының қалдықтары СҚО-15-те екінші бақылау операциясына түседі. РСМ кенінің Pb-Zn-ден алтынды гравитациялық алу бақылау операциясының концентраты және РСМ кенінің Pb-Zn-ден алтынды гравитациялық алу операциясының қалдықтары біріктіріліп, шар диірменінде ұнтақтауға жіберіледі. Негізгі үстелдердің қалдықтары бақылау үстелдерінің концентраттарымен және тізе үстелдерінің қалдықтарымен біріктіріліп, MШЦ торы арқылы түсірілетін шар диірменіндегі ауырлық күшінің қалдықтарын ұнтақтау цикліне жіберіледі.

      Риддер-Сокольный кен орнының мыс кенін байыту. Ірі -16 мм Риддер-Сокольный кен орнының мыс кені (бұдан әрі-РСМ мыс кені) ұсақталған дайын мыс кені №3 бас корпусының диірмендерінің бункерлеріне түседі. Ірі -16 мм мыс кенін ұнтақтау екі сатылы схема бойынша бірінші сатыдағы диірмендердің екінші сатыға қатынасы кезінде 2:1 түрінде жүзеге асырылады. Ұнтақтау шар диірмендерінде ұнтақтаудың екінші бөлімінде тор арқылы түсірумен - 1 сатыда және орталық түсірумен шар диірменінде - 2 сатыда жүргізіледі. Мыс кенін флотациялау мыс алу үшін қалдықтарды дофлотациялаумен тікелей селективті схема бойынша жүзеге асырылады. Әрбір процесс негізгі мыс флотациясын, бақылау мыс флотациясын және үш тазарту операциясын қамтиды. Мыс флотациясының концентраттары мыс концентраты болып табылады, ол кендердің басқа сорттарының мыс концентраттарымен бірге дегидратацияға жіберіледі. Бақылау флотациясының қалдықтары бақылау мыс флотациясының қалдықтарының негізгі флотациясының қалдықтары сорғылармен сынақтан өткізілгеннен кейін қалдық қоймасына тасымалданады.

      Калийдің бутил ксантогенаты – белгілі бір иісі бар қызғылт-сарғыш-жасылға дейінгі микро түйіршіктер, суда үздік ериді. Ол ылғалдың әсерінен ыдырап, қышқылдар мен күкіртті көміртектің ксантогенаттарын түзеді. Ыдырағанда, ерігенде және әсіресе қышқылдармен әрекеттескенде күкіртсутек бөлінеді. Көмірқышқыл газының ең аз отты сөндіру концентрациясы 62 % көлемімен содамен (көлемді сөндіру кезінде) бейтараптандырылады.

      Бутил ксантогенаты – жанғыш зат. Тозаң -ауа қоспалары жарылғыш, қауіптіліктің 3-сыныбына жатады. Ксантогенаттардың тозаң -ауа қоспаларының жарылуының төменгі шегі-10,4 г/см3.

      Адам ағзасына және қоршаған ортаға әсер ету дәрежесі бойынша калий бутилді ксантогенат орташа қауіпті заттарға жатады-3 сынып. Жұмыс аймағының ауасындағы шекті рұқсат етілген концентрация (ШРК) 10 мг/м3 құрайды. Ксантогенаттармен жұмыс жүргізілетін үй-жай жеткізу-шығару желдеткішімен жабдықталуы тиіс.

      Натрий-бутил флотореагенті (аэрофлот) – қою сұр немесе қою қоңыр түсті тұтқыр сұйықтық, ол 0 0С температурада паста тәрізді массаға айналады. суда үздік ериді. Қышқылдардың бутил аэрофлотына әсер еткенде және 80 0С жоғары қызған кезде күкіртсутек – жанғыш газ бөлінеді.

      Карбамид (мочевина) – суда үздік еритін, қалыпты жағдайда жанғыш емес, өрт және жарылысқа төзімді, орташа қауіпті заттарға жататын ақ түйіршікті немесе ұсақ кристалды зат.

      Құрамында күміс бар қорғасын-мырыш кендерін флотациялау кезінде қосымша жинаушы ретінде қолданылады.

      Цианид натрийі – кейде сәл қоңыр реңктері бар ақ түсті кристалды өнім. Гигроскопиялық, суда үздік ериді. Цианид натрийі - ең күшті улану.

      Натрий цианиді өрт және жарылысқа төзімді. Судың, қышқылдардың және ауаның көмірқышқыл газының қатысуымен цианид натрийі жанғыш, жарылғыш және улы зат болып табылатын цианид сутегін шығарады. Гидроциан қышқылы-жанғыш, түссіз, өте улы сұйықтық, ащы бадамның әлсіз иісі бар. Тұтанған кезде ол ауада ашық күлгін жалынмен жанады. Гидроциан қышқылының бөлінуіне байланысты цианидтерді өрт-жарылыс қаупі бар реагенттерге жатқызу керек. Жарқыл температурасы (-18 °C). Ағзаға әсер ету дәрежесі бойынша қауіптіліктің 2 сыныпқа жатады, яғни. бұл өте қауіпті зат.

      Ауадан ылғалды тарта отырып, ол цианид сутегінің бөлінуімен ыдырайды. Цианид сутегінің (гидроциан қышқылы) әсіресе тез бөлінуі қышқылдардың әсерінен болады, сондықтан қышқылдың ерітіндіге енуіне жол берілмейді.

      Цианидтің жұмысшылар мен қоршаған ортаға әсерін болдырмау үшін бақылау құралы ретінде CARMOISINE бояуы қолданылады. Бояғыш-қара қоңырдан қызылға дейін жұқа ұнтақ. Ерітіндіге натрий цианидін қосқанда оны қызғылт түске бояйды.

      Цианид натрийі темір және сфалерит сульфидтерінің депрессоры ретінде қолданылады, үлкен шығындармен - халькопирит. Цианидтің депрессиялық әсері депрессияға ұшыраған минералдың бетінде ксантогенат қосылыстарын еріту болып табылады.

      Күкіртті натрий – өрт және жарылғыш, улы, суда жақсы ериді, қышқылдармен жанасқанда күкіртсутек – жанғыш, жарылғыш газ шығарады. Күкіртті натрий күкіртсутек - ПДК -10 мг/м3 бөледі.

      Байыту фабрикасына натрий сульфаты монолитті масса, қабыршақ немесе түйіршік түрінде келеді, ашық қоңырдан қара қоңырға дейін.

      Натрий сульфатының сулы ерітіндісі күшті сілтілі реакцияға ие, улы.

      Күкіртті натрий тотыққан кендерді флотациялау кезінде сульфидтеуші реагент-активатор, сульфидті минералдардың флотациясын басушы ретінде және жинаушыны минералдардың бетінен десорбциялау үшін, ұжымдық концентраттарды бөлу кезінде, жұқа және ультра жұқа бөлшектер (шламдар) болған кезде диспергатор ретінде қолданылады.

      Мыс сульфаты – мыс сульфатының бес сулы кристалды гидраты, ауада ауа-райына әсер етпейтін, үздік еритін, 160-200 г/л концентрациясы бар ашық көк кристалдар.мыс сульфаты жанғыш емес, өрт-жарылысқа төзімді.

      Мыстың күкірт қышқылды түзуі мырыш сульфидтерінің активаторы ретінде қолданылады, сонымен қатар пирит, халькопирит, сфалеритті белсендіре алады.

      Натрий тиосульфаты – суда үздік еритін түссіз кристалдар. Натрий тиосульфаты өрт және жарылысқа төзімді. Қышқылдардың әсерінен натрий тиосульфаты күкірт ангидридінің бөлінуімен жойылады. Өндірістік үй – жайлардың жұмыс аймағының ауасындағы ПДК-10 мг/м3.

      Ол флотацияның мыс циклінде сфалерит пен Галена депрессоры ретінде қолданылады.

      Күкірт қышқылы – кез-келген қатынаста сумен араласатын мөлдір майлы гигроскопиялық сұйықтық. Оның еруі жылу шығарумен және жалпы көлемнің төмендеуімен бірге жүреді. Концентрлі қышқыл-күшті тотықтырғыш; темірмен тек сұйылтылған қышқыл әрекеттеседі, ал Темірдің күшті еруі сутектің бөлінуімен жүреді. Концентрацияланған күкірт қышқылының үлес салмағы 1,835 г/см3. Техникалық күкірт қышқылы-өрт және жарылғыш, улы. Зиянды заттардың қолданыстағы жіктеуіне және жалпы қауіпсіздік талаптарына сәйкес ағзаға әсер ету дәрежесі бойынша 2-ші қауіптілік класындағы заттарға жатады.

      Күкірт қышқылы мыс минералдарының флотациясында ортаның рН реттегіші ретінде қолданылады. Қышқылға төзімді коммуникациялар мен қоректендіргіштерді қолдана отырып, табиғи түрде мөлшерленеді.

      Мырыш сульфаты зауытқа 160-200 г/л концентрациясы бар ерітінді түрінде келеді. Зиянды заттардың қауіптілігінің 3  сыныбына жатады.

      Қорғасынның күкірт қышқылды түзуі мыс-қорғасын және мыс-мырыш флотация циклдерінде мырыш минералдарының депрессоры ретінде қолданылады.

      Құрылыс әк (кесек) процеске суспензия түрінде беріледі – әк сүті, ол әк бөлімінде әк ұнтақтау арқылы дайындалады. Сумен байланыста ол сөніп, жанғыш заттар тұтануы мүмкін көп мөлшерде жылу шығарады.

      Әк сүті қоршаған ортаны реттеуші ретінде қолданылады, сонымен қатар пирит депрессоры болып табылады; шахта суларын ағарту және натрий цианидінің ыдыстарын залалсыздандыру үшін қолданылады.

      Белсендірілген көмір – қара ұнтақ, қатты дамыған бетінің арқасында үлкен сорбциялық қабілетке ие. КАД маркалы белсендірілген көмірдің сорбциялық қабілеті кемінде 70-80 %, ал УАФ маркалы көмірдің сорбциялық қабілеті – 80 %.

      Флотация процесінде белсендірілген көмір суспензия түрінде беріледі.

      Көмір суспензиясы селекция алдында мыс-қорғасын концентраттарын десорбциялау циклінде сорбент ретінде қолданылады. Көмір минералдардың бетінен алынған және қойыртпақтың сулы фазасында болатын артық реагенттерді өз бетіне сорады.

      Сонымен қатар, көмір суспензиясы свиц флотациясының қалдықтарынан еріген алтынды алу үшін қолданылады.

      Белсендірілген көмір 20-25 кг қаптарға оралған байыту фабрикасына түседі.

      Белсендірілген көмір жарылғыш емес, бірақ жануы мүмкін, өздігінен жанбайды, улы емес.

      Сұйық натрий әйнегі – натрий силикатының сулы сілтілі ерітіндісі және механикалық қоспалар мен қарапайым көзге көрінетін қоспаларсыз сары немесе ашық сұр түсті қалың өрт және жарылысқа төзімді сұйықтық. Суда үздік ериді. Ол бос тұқымды депрессор ретінде табиғи түрде қолданылады.

      ОПСБ флотореагенті – зауытта кендердің барлық сорттарын байыту кезінде көбік ретінде қолданылады және табиғи түрде дозаланады.

      Бұл бутил спиртінің иісі бар қара қоңыр сұйықтық, оның құрамында ілулі бөлшектер бар. Реагент суда үздік ериді.

      ОПСБ - жанғыш сұйықтық, тұтану температурасы 96-112 градус. Флотореагент зауытқа теміржол цистерналарында түседі.

      Флотанол С-7 – суда жақсы еритін, хош иісті иісі бар, мөлдір түсті жеңіл қозғалатын май сұйықтығы. Ол байыту фабрикасында көбік ретінде қолданылады.

      Флокулянт-Flopam UG-978 – анионды флокулянттарға жатады. Аниондық белсенділік молекулалық салмағы жоғары 23-45 % құрайды.

      Бұл зауытта кендерді байыту кезінде барлық қойыртпаларды қоюлатуға арналған әмбебап реагент.

      Қоюлау циклінде реагенттің төмен шығындары кезінде фазалардың (Ж/Т) бөлінуін қарқындату қамтамасыз етіледі.

      Қоюлау процесіне 0,03 % (0,3 г/л) – 0,05 % (0,5 г/л) концентрациясы бар ерітінді түрінде беріледі.

      D8 фабрикасында Малеев кен орнының полиметалл кендері қайта өңделеді, технологиялық схемада мыс-қорғасын концентратын (мыс депрессиясы бар қорғасын минералдарының флотациясы) кейіннен іріктеумен ұжымдық (стадиалды) мыс-қорғасын флотациясы көзделеді. Мыс-қорғасын циклінің қалдықтары мырыш-пирит флотациясынан өтеді; сфалерит мырыш-пирит концентратынан флотацияланады.

      Кендер автосамосвалдармен жеткізіледі байыту фабрикасына, онда өтеді үш кезең ұсақтау корпустарында ірі, орта және ұсақ ұсақтау. Ұсақталған кен негізгі корпустың қоймасына беріледі.

      Кен ауыр суспензияларда алдын-ала байытудан өтеді, бұл металдардың үйіндісі бар жеңіл фракцияны оқшаулауға мүмкіндік береді. Ауыр суспензиялардағы кенді байыту конус сепараторында жүзеге асырылады. Жуудан кейінгі ауыр фракция бөлшектеліп, байыту фабрикасының негізгі корпусына беріледі. Жуылған жеңіл фракция (алдын-ала байыту қалдықтары) пышаққа жіберіледі және шахтада бетон-қалау қоспасын дайындауда қолданылады.

      Полиметалл кенін байыту қорғасын, мыс, мырыш концентраттары мен үйінді қалдықтарын ала отырып, екі сатылы ұнтақтау схемасы және ұжымдық-селективті флотация схемасы бойынша жүзеге асырылады. Мыс-мырыш кені мыс және мырыш концентраттары мен үйінді қалдықтарын ала отырып, селективті флотация схемасы бойынша байытылады. Технологияда мыс-қорғасын концентраттарын шығарудың екі нұсқасы қарастырылған:

      1-нұсқа Сu-Pb концентраты құрамында cu бар қорғасын өнімі ретінде жүзеге асырылады;

      2-нұсқа Сu-Pb концентрат цианидті бөлуге түседі, оған негізгі, екі бақылау және үш қорғасынды тазарту флотациясы кіреді.

      Қорғасын тазарту концентраты - бұл қорғасын концентраты, ал қорғасын флотациясының камералық өнімі-мыс концентраты. Мыс-қорғасын флотациясының қалдықтары мырыш-пирит флотациясына жіберіледі. Мырыш-пириттік флотация концентраты негізгі, бақылау және екі мырыш флотациясын қамтитын бөлінуге түседі. Мырыш флотациясының концентраты - бұл коммерциялық мырыш концентраты. Мырыш-пирит флотациясының қалдықтары - байытудың үйінді қалдықтары.

      Концентраттарды қоюлату қоюландырғыштарда, сүзу – барабан сүзгілерін, ФПАКМ сүзгі престерін және "Керамик" диск сүзгілерін пайдалана отырып, барабандарда жүргізіледі. Мырыш қоюландырғышын ағызу қалдық қоймасына жіберіледі. Қорғасын және мыс қоюландырғыш өріктері гидрометаллургиялық қондырғыда тазартылады, сонымен қатар қалдық қоймасына байыту қалдықтары ретінде түседі. Концентраттар сүзілгеннен кейін қоймаға жіберіледі, тұтынушыларға концентраттарды жөнелту бес тонналық контейнерлерде теміржол көлігімен жүзеге асырылады.

      Реагенттік бөлімше реагенттерді сақтау қоймасына қабылдауды, ерітінділерді дайындауды және оларды реагенттердің Шығыс ыдыстарына айдауды жүргізеді. Реагенттер жеткізілетін ыдыс жеткізушілерге қайтарылады. Жеңілдетілген ерітінді автоматты түрде негізгі корпустың Шығыс контейнерлеріне құйылады. D8 байыту фабрикасында қолданылатын негізгі реагенттерге мыналар жатады: натрий цианиді, мырыш сульфаты, күкіртті натрий, сода күлі, мыс сульфаты, белсендірілген көмір, аэрофлот, әк, көбіктендіргіштер.

3.4.6.8. Титан, вольфрам, қалайы кендері

      Қалайы кендері. Қалайы кенінің өнеркәсіптік құндылығы оның құрамындағы касситериттің мөлшері мен мөлшеріне, басқа құнды компоненттердің болуына және белгілі бір кен орнын игерудің орындылығын анықтайтын бірқатар техноэкономикалық факторларға байланысты.

      Байыту схемасын таңдау үшін жүргізілген барлық ғылыми-зерттеу жұмыстары кенді байыту қиын деп сипаттайды. Бұл бос жыныстың жұқа бөлшектерінің (шламдарының) көп болуына және концентратқа касситериттің бөлінуіне жол бермейтін жоғары ауырлықтағы безді минералдардың едәуір мөлшеріне байланысты. Жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде гравитациялық әдістерге негізделген байытудың технологиялық схемасы ұсынылады, олар кез-келген сападағы концентрат алуды қамтамасыз етеді. Байыту схемасы бойынша концентраттардың екі түрін алу көзделген: құрамында 45,32 % қалайы бар бай концентрат; құрамында 4,90 % қалайы бар және 56,1 % жиынтық концентратқа қалайы алынатын бай аралық өнім.

      Вольфрам кендері. Вольфраматтың негізгі минералдары – шеелит және вольфрамит, ферберит пен побнерит өнеркәсіптік маңызы аз. Негізгі спутниктер – молибден, қалайы, мыс, висмут, кварц, кальцит, флюорит, топаз, апатит және т. б. минералдар.

      Вольфрам кен орындарын игерудің басталуымен байланысты негізгі күрделілік – Қазақстанда байыту технологияларының болмауы. Қазіргі уақытта вольфрам саласының даму қарқыны өсуде. Мысалы, Жоғарғы Қайрақты және Солтүстік Қатпар кен орындарында қосымша зерттеулер жүргізілуде, кенді байыту технологиялары әзірленуде, жетілдірілуде және сыналуда.

      Титан кендері. Әлемдегі барлық титан өнімдерінің 85 % – дан астамы өндірілетін негізгі титан минералы-бір минерал-ильменит.

      Бірегей физика-химиялық қасиеттері бар Титан және оның қорытпалары (барлық өнеркәсіптік металдардан асатын абсолютті беріктік; жеңілдік, тек алюминийден бір жарым есе төмен, бірақ қаттылықтан 12 есе көп; икемділік; теңіз суында және кейбіреулерінде өте жоғары коррозияға төзімділік жоғары температураға төзімділік) негізгі болып табылады, көптеген авиа -, зымырандағы баламасыз конструкциялық материалдармен-, машина және кеме жасау, атом энергетикасы және басқа да стратегиялық салалар өнеркәсіп.

3.4.6.9. Қорғасын-мырыш кендері

      Қорғасын мен мырыш минералдарының дәйекті селективті флотациясының ең көп таралған технологиясы. Флотация алдында қорғасын-мырыш кендерінің едәуір бөлігі гравитациялық әдістермен байытылған. Бұл флотореагенттердің шығындарын азайтуға көмектеседі. Концентраттың кейіннен бөлінуімен ұжымдық флотация сирек қолданылады (негізінен кварц-карбонатты және дала шпаты бар кендерді өңдеу кезінде). Кенді 70  %  -  0,074  мм– ге дейін ұнтақтайды, рН 7-7,5 (күкірт қышқылы), 8,5-9 (сода) немесе 11 (әк), изопропил немесе бутил ксантогенаттары, этил ксантогенаты, натрий сульфаты, сұйық шыны ұжымдық флотация режимі.

      Қорғасын-мырыш кендерін селективті флотациялау кезінде асыл металдарды (кенді минералдармен бірлестіктер мен қосылыстарда) алуды арттыру үшін негізгі флотацияға бутил аэрофлоты мен сутегі асқын тотығын бірлесіп беру ұсынылады.

      Құрамында мыс минералдарының (малахит, азурит, халкозин, ковеллин) қоспалары бар қорғасын-мырыш кендерін флотациялау кезінде сфалериттің мыс тұздарымен белсендірілуіне байланысты қиындықтар туындайды. Қойыртпақтағы сфалеритті қанағаттанарлық түрде басу үшін артық бос цианид иондары қажет; натрий сульфидін беру де ұсынылады. Кейде цианидтің бөлшек берілуі үздік нәтиже береді.

3.4.6.10. Бағалы металдар кендері

      Бағалы металдар әртүрлі тәсілдермен алынады: кендерден, концентраттардан, қалдықтардан, ескі бос үйінділердің жыныстарынан.

      Құрамында алтыны бар кендерді өңдеу процесінің өзі ретінде байытудың гравитациялық және флотациялық әдістері, сондай-ақ алтынды алудың гидрометаллургиялық әдістері (химиялық шаймалау, автоклавтық тотығу, бактериялық шаймалау және басқалары), оның ішінде олардың комбинациясы қолданылады.

      Бұл әдістердің әрқайсысының өзіндік ерекшеліктері бар. Гравитациялық байыту гидрометаллургиялық және флотациялық әдістермен салыстырғанда минималды экстракция дәрежесімен сипатталады, бірақ қоршаған ортаға және экономикаға әсер ету тұрғысынан оңтайлы шешім болып табылады. Гидрометаллургия ең жоғары капиталды және пайдалану шығындарын талап ететін максималды өндіруді қамтамасыз етеді.

      Белгілі бір технологияны қолдануды таңдау, ең алдымен, техногендік минералды шикізаттың көлеміне және ондағы алтын қорына байланысты.

      Байытудың гравитациялық әдістері ауырлық күші мен қоршаған ортаға төзімділік күштерінің әсерінен сұйық ортада олардың қозғалу сипаты мен жылдамдығының айырмашылығына байланысты мөлшері, тығыздығы және формасы бойынша ерекшеленетін минералды бөлшектерді бөлуді қарастырады. Үлкен бөлшектер үшін ең тиімді әдістер (0,1 мм-ден астам). Ірі бөлшектер флотациялық немесе гидрометаллургиялық әдістермен үздік алынбайды. Сонымен қатар, мыс кендерін жіктеу кезінде алтын бөлшектері металдың икемділігіне байланысты ұсақталмайды және жіктеуіш диірменде жиналады. Бос алтынды түсіру гравитациялық аппараттармен жүзеге асырылады.

      Минералды шикізатты бастапқы байыту шөгу машиналарын, орталықтан тепкіш концентраторларды, ауыр орта сепарацияны, шлюздерді, концентрациялық үстелдерді қолдану арқылы жүзеге асырылады.

      Гравитациялық аппараттардың функцияларын орындайтын гидроциклондар кендер мен концентраттарды тазарту және тазарту үшін қолданылады. Байырғы кендерді өңдеу кезінде алынған гравитациялық концентраттарда 50 г/т-ден 5-10 кг/т-ға дейінгі мөлшерде алтын бар.

      Шөгу машиналары арқылы байыту минералды дәндерді судағы тығыздық бойынша бөлуге негізделген, тік жазықтықта бөлінетін дәндерге қатысты тербелмелі (пульсирленген). Ортаның пульсациясы арнайы механизммен жасалады.

      Шөгу машиналарының артықшылығы-жіктелмеген материалды қайта өңдеу мүмкіндігі, қатты бетінің бірлігіне жоғары өнімділік, үлкен диапазоны бар қойыртпақтарда жұмыс істеу мүмкіндігі Ж: Т. Кемшілігі-кейінгі жетілдіруді қажет ететін алынған концентраттардың сапасының төмендігі және ұсақ алтынды 0,1 мм-ден аз ұстай алмау.

      Орталықтан тепкіш концентраторларда материал конустық ротордың рифлярлармен айналуынан және жуу (сұйықтық) су ағынының кері әсерінен пайда болатын орталықтан тепкіш өрістің әсерінен азды-көпті тығыз фракцияларға бөлінеді. Алтын мен күміспен байытылған тығыз фракция ротордың қабырғаларына қарай жуылатын су ағынына қарай жылжиды, ал жеңіл сарқылған фракция айналу осіне қарай итеріліп,қалдықтарға түседі. Концентратты мезгіл-мезгіл немесе үздіксіз түсіретін әртүрлі дизайндағы құрылғылар қолданылады. Орталықтан тепкіш концентраторлардың артықшылығы-ұсақтығы 0,1 мм-ден аз жұқа бос алтынды алу мүмкіндігі және салыстырмалы түрде тар мөлшердегі минералды шикізатты байыту кезінде алтынды алудың жоғары көрсеткіштері. Кемшіліктерге негізгі жыныстар мен құнды компоненттердің кең ауқымында шикізатты тиімді байыту мүмкін .стігі, тоқтатылған бөлшектерсіз салыстырмалы түрде таза суға деген қажеттілік және құрылғылардың жоғары құны жатады. Орталықтан тепкіш концентраторлар кендерді бастапқы байыту үшін ғана емес, сонымен қатар флотоконцентраттарды байыту және шламсыздандыру үшін де кеңінен қолданылады. Байыту кезінде ірі алтын мен сульфидтер флотоконцентраттан шығарылады, олар қымбат металдармен байытылады, содан кейін жеке технология бойынша өңделеді. Шламсыздандыру кезінде қымбат металдармен сарқылған және минералды шикізаттың технологиялық қаттылығын тудыратын (мысалы, көміртекті шламдар) тығыздығы төмен ұсақ бөлшектер флотоконцентраттан алынады.

      Көбік флотациясының тиімділігі кедей минералды шикізаттан (кендер, ауырлық күшінің қалдықтары) бағалы металдармен байытылған сульфидті минералдарды да, бос, жұқа алтынды да алу мүмкіндігімен анықталады. Процесс минералдардың газ және су фазаларының интерфейсінде ұстау қабілетіне негізделген. Процестің мәні-қарқынды араластыру кезінде қойыртпақ арқылы ауаны үрлеу. Бұл жағдайда гидрофобты бөлшектер (әдетте алтын және қымбат металдармен байытылған сульфидтер) үрленген ауа көпіршіктеріне жабысып, оларды механикалық түрде бөлетін қойыртпақ бетіне апарады. Гидрофильді бөлшектер қойыртпақ қабатында қалады, минералдар селекциясы жүреді. Минералды шикізаттың кейбір түрлері үшін кейіннен өңдеуге зиян келтіретін компоненттерді (көміртекті зат, мыс минералдары, сурьма және т.б.) жою үшін алдын-ала флотациялық байыту ұсынылады - флотация кезінде бөлінетін минералдардың беттік қасиеттерін өзгертетін және процесті басқаруға мүмкіндік беретін әртүрлі реагенттер кеңінен қолданылады. Мақсатты минералдардың бетін селективті гидрофобизациялайтын әртүрлі жинаушылар қолданылады: ксантогенаттар (бутил, амил, этил) және аэрофлоттар және т. б. қарағай майы, Т-66, Т-92 реагенттері және т. б. Сондай-ақ, мақсатты минералдардың беткі активаторлары (мыс сульфаты және т.б.) және бос жыныстардың флотациясын басатын заттар (сұйық шыны және т. б.) қолданылады.

      Бағалы металдарды алудың гидрометаллургиялық әдісінің әртүрлі әдістерін қолдану бастапқы шикізаттағы дәндердің мөлшерімен байланысты. Резервуарды шаймалау шаймалау цистерналарында салыстырмалы түрде қысқа уақытты қамтамасыз ету үшін астықтың кішірек мөлшерін қажет етеді. Үйінді шаймалау дәннің үлкен мөлшерін алуға мүмкіндік береді, өйткені шаймалау уақыты айтарлықтай ұзағырақ. Үйінді шаймалау кезінде оттегінің ағынын қамтамасыз ету және үйілген материалдың жеткілікті жоғары өткізгіштігін қамтамасыз ету үшін дәндердің салыстырмалы түрде үлкен мөлшері қажет.

      Гидрометаллургиялық әдістер пайдалы немесе зиянды компоненттердің еруіне әкелетін белгілі бір реагенттермен сулы ортадағы минералды шикізаттың өзара әрекеттесуінен тұрады. Пайдалы компоненттер (алтын мен күміс) еріген жағдайда, олар сұйық фазадан шығарылады (немесе бір уақытта). Зиянды компоненттер еріген жағдайда, ерімейтін қалдық бағалы металдарды алу үшін өңделеді.

      Көптеген кендер мен концентраттарда сульфидті және сирек басқа минералдарға жұқа дақтар (10 мкм-ден аз) түріндегі бағалы металдар бар. Егер мұндай минералды шикізатты шарлы ұнтақтау минус 0,04–0,1 мм-ге дейін мақсатты компоненттерді кейіннен шаймалау үшін оларды ашудың қолайлы дәрежесін бермесе, онда мұндай шикізат қыңыр болып саналады және оны өңдеу үшін сульфидті (немесе басқа) матрицаны бұзудың арнайы әдістері қолданылады. Төменде сульфидті минералды шикізатты ашудың өнеркәсіптік тәжірибеде қолданылатын гидрохимиялық, бактериялық-химиялық және механикалық-химиялық әдістері, сондай-ақ қымбат металдарды тікелей шаймалау процесін алдын ала өңдеудің басқа да арнайы әдістері сипатталған.

      Бағалы металдарды кейіннен шаймалау үшін минералды шикізатты өңдеудің алдын ала әдістеріне жоғары технологиялық тиімділігі бар сұйық фазалы автоклавты тотығу (POX), кейіннен шаймалау кезінде алтынның жоғары шығарылуын қамтамасыз ететін дәрежеге дейін оттегін (тек ауаны) пайдаланбай, сульфидтердің жеткілікті толық автоклавсыз тотығу мүмкіндігі бар арнайы бактериялардың көмегімен бактериялық тотығу жатады, салыстырмалы түрде бай (10-100 г/т) концентраттар үшін ультра жұқа ұнтақтау (5-40 мкм дейін) кейіннен цианизациялау кезінде құнды компоненттердің тартылуынан жоғарылату немесе сульфидтердің сұйық фазалық тотығуының тиімділігін арттыру, сульфидтердің жоғары тотығу көрсеткіштеріне қол жеткізу және құнды компоненттерді ашу мақсатында қышқыл-оттегі тотығуы. Күкірт қышқылын шаймалау кейбір жағдайларда минералды шикізаттан (кендер, байыту концентраттары, цемент жауын-шашыны және т.б.) алтын мен күмісті кейіннен алу үшін зиянды қоспаларды (түсті металдар және т. б.) жою үшін алдын ала операция ретінде де пайдаланылуы мүмкін. Ұсақ ұнтақталған өнімдер үшін (кендер мен концентраттар), әдетте, үгіт режимінде қойыртпақ процесі жүзеге асырылады. Сондай-ақ, ұсақталған кендерді үйінді күкірт қышқылымен шаймалау мүмкіндігі бар.

      Құрамында алтыны бар бай ерітіндіні ала отырып, тартылыс концентратын немесе қыңыр кеннен концентратты шаймалау жүзеге асырылады:

      қойыртпақдағы көмір (CIP) әдісін қолдана отырып, цистерналарда CN шаймалау;

      көміртекті шаймалау әдісін (CIL) қолдана отырып, резервуарлардағы CN шаймалау;

      биототығу және қысыммен тотығу (автоклавты тотығу), содан кейін CIL әдісімен CN шаймалау (жабық резервуарлардағы барлық процестер);

      CN ерітіндісін қолдана отырып, үйінді шаймалау, содан кейін алтын мырыш ұнтағына түсетін Меррилл-Кроу процесі.

      Жоғарыда аталған шаймалау әдістерінің барлығы сатуға жарамды өнімді алу үшін одан әрі өңдеуді қажет етеді, яғни алтын мен күмісті белсендірілген көмірден алтын мен күмістен тұратын Доре қорытпасына тасымалдау.

      Резервуарлардағы алтынды шаймалауға арналған кешенді қондырғы мынадай негізгі кезеңдерден тұрады:

      цианидпен шаймалау (CIL процесі немесе CIP процесі)

      алтынды қайта өңдеу (элюция, электролиз, балқыту және Доре қорытпасын өндіру)

      цианидтің ыдырауы (мысалы, тотығу)

      Реагенттерді дайындау (әк және натрий цианиді).

      Сульфидтердің сұйық фазалық автоклавты тотығуы қойыртпақны 100 °C - 200 °C температурада және араластыру жағдайында 0,2–2 МПа қысымда техникалық оттегімен (сирек ауа оттегімен) өңдеуден тұрады. Бұл жағдайда сульфидті минералдардың көпшілігі суда еритін сульфаттарға дейін тотығады. Мысалы, пирит мынадай тотығу реакциясымен сипатталады:

      4FeS2 + 15O2 + 2H2O = 2Fe2(SO4)3 + 2H2SO4

      Бұл жағдайда алтын іс жүзінде ерімейді, ол ашылады және кейіннен шаймалау үшін тұрақсыз болады. Тотығудан кейін күкірт қышқылы қойыртпақлары темір тұздарының ішінара гидролизі және "қартаю", дегидратация және пайда болған жауын-шашынның тығыздалуы үшін 90 °C температурада 1 – 2 сағат ұстайды. Содан кейін қойыртпақ салқындатылады, еріген күкірт қышқыл қоспаларынан сумен жуылады. Тотыққан өнім алтынды шаймалауға жіберіледі, ол көбінесе алдын ала сілтіленгеннен кейін цианидтеу әдісімен жүзеге асырылады, бірақ цианид емес еріткіштерді де қолдануға болады. Күміс автоклав жағдайында да үздік ашылады, алайда температура мен қысым төмендеген кезде күмістің бір бөлігі паразиттік қосылыстармен тұнбаға түсіп, кейіннен шаймалау үшін пассивтеледі. Бұл құбылысты азайту әдістері жасалды. Тотығу үшін арнайы жабдықта (криоректификация, адсорбция және мембраналық оттегі станциялары) алынған техникалық оттегі қолданылады. Сульфидтердің автоклавты тотығуының артықшылықтары оның жоғары технологиялық тиімділігін қамтиды: сульфидтердің тотығу дәрежесі 90 % - дан жоғары болған кезде тотығу ұзақтығы 1-3 сағ құрайды, бұл әдетте алдын ала ашудың басқа әдістерімен салыстырғанда алтынның максималды өндірілуін қамтамасыз етеді.

      Алтынды қайта өңдеу технологиясының бір мысалы – E3 фабрикасы.

      Доре қорытпасын алу арқылы гидрометаллургиялық қайта бөлу.

      E3 фабрикасында конвейерлер мен қоректендіргіштер жүйесімен мыс мөлшері аз ірі ұнтақталған кен бірінші (ЖӨҰД) және екінші (шар диірмені) ұнтақтау сатысына су қосылған дәйекті түрде беріледі. рН мөлшерін реттеу үшін ПСИ диірменінің қоректенуіне кесек әк беріледі.

      Әрі қарай, алтын кені қойыртпағы шаймалау арқылы өтіп, алдын-ала шаймалау аймағына түседі. Скринингтік електен өткен қойыртпақ тарату контейнеріне айдалады және одан әрі шаймалау каскадының бірінші немесе қажет болған жағдайда екінші сыйымдылығына түседі. Алдын ала шаймалау әрқайсысының көлемі 2000 м3 болатын, механикалық араластырғыштармен жабдықталған төрт ыдыста жүргізіледі, қойыртпақ каскад бойынша төмен қарай ағады. Контейнерде сақиналы құбыр арқылы натрий цианидінің ерітіндісі мөлшерленеді. Каскадтың мынадай алты контейнерінде белсендірілген көмірге алтын мен күмістің сорбциясы жүреді. Сорбциялық сыйымдылықтар МПУ, көмір тасымалдауға арналған сорғылармен және суасты экрандарымен жабдықталған. Сорбциялық ыдыстарда сорбциялық процесс кеннен алтын мен күмісті сілтілендірумен біріктіріледі. Осы себепті осы каскадтың барлық контейнерлеріне ауа беру мүмкіндігі қарастырылған.

      Белсендірілген көмірден асыл металдарды алу үшін қысыммен және жоғары температурада мерзімді десорбция процесі және айналым режимінде электролиз қолданылады. Процесс тұз қышқылының ерітіндісін, каустикалық натрий ерітіндісін және натрий цианидінің ерітіндісін пайдаланады.

      Тұндырудан кейін электролизерлерде алтын күміс катодты тұнба алынады, ол катодты материалмен бірге түсіріледі, сүзіледі, сумен жуылады және пирометаллургиялық қайта бөлуге беріледі.

      Алтындатылған көмір пешке 650 – 750 оС температурада термиялық реактивациялауға беріледі. 30 % ылғалдылықтағы катодты тұнба пеште 5 % - дан аспайтын ылғалдылыққа дейін күйдіріледі, тұз қышқылымен қышқылмен "қайнатылады", сумен жуылады және кептіріледі. Катодты тұнбадан құймамен балқыту 1100 – 1200 оС температурада кальциленген сода, сусыз боракс, кварц және селитра флюстерін қосып индукциялық пеште жүргізіледі. Кезеңнің нәтижесі - Доре қорытпасы - алтын өндіретін зауыттың дайын өнімі.

      Сондай-ақ, Қазақстанда биосілтеу әдісін Ендірудің бір мысалы I кәсіпорын болып табылады.

      Биологиялық сілтілеу бөлімі. №1 және №2 биологиялық сілтілеу модульдері.

      Флотоконцентрат қалыңдатқышта әкелінетін концентраттармен орташаланғаннан кейін, СЦ-9 концентрациялық қоюлатқышының төменгі өнімі BIOX сақтау ыдысының жоғарғы жағында орналасқан сороқорытпа торға айдалады. Қалдықтар учаскенің қоқыс жәшігіне түседі BIOX арық арқылы, ал подшетный өнім BIOX сақтау ыдысына түседі. Сақтау ыдысы Mixtec 1188 c араластырғыш үгіткішімен жабдықталған және жұмыс көлемі V=241,2 м3.

      BIOX бөлімі параллель жұмыс істейтін екі модульден тұрады. Бірінші және екінші модульдің бастапқы реакторларына жинақтаушы чаннан қуат беру параллель жүргізіледі. Warman 4/3 No40РР01/02 сорғылары реттелетін беру жылдамдығымен концентрат бөлгіш (сплиттер) арқылы 1-ші BIOX Модулінің бастапқы реакторларына беріледі. Концентрат автоматты түрде қойыртпаның белгілі бір тығыздығына дейін сұйылтылады тығыздығы бақыланатын тарату клапаны арқылы сорғы сору желісіне техникалық суды енгізу.

      Сол сияқты, Warman 4/3 No40РР01/02 сорғылары 2-ші BIOX модуліне қуат береді.

      Әрбір модуль үш бастапқы (Р1, Р2, Р3) және үш қайталама (S1, S2, S3) био сілтілеу реакторларынан тұрады.

      Сұйытылған концентрат қойыртпасы қоректендіру сорғыларымен әр модульдің қоректендіру бөлгішіне (сплиттеріне) айдалады, ол сарқынды үш бөлек ағынға бөледі және сонымен бірге қойыртпаның композиттік сынамасы алынады.

      Қоректік заттарды дайындау ыдысындағы қоректік заттардың ерітіндісі де әр модульдің сплиттері арқылы беріледі. Содан кейін концентрат пен қоректік заттар параллель жұмыс істейтін үш бастапқы реакторға түседі. Р1, Р2, Р3 бастапқы реакторларынан жартылай тотыққан концентрат аэролифттердің көмегімен тізбектей жұмыс істейтін үш қайталама S1 реакторларының біріншісіне беріледі (бастапқы ағызу үшін бастапқы реакторлардан зумпф-қа ағызу көзделген, ал жартылай тотыққан концентрат S1-ге айдалатын болады). Қойыртпақ қайталама реакторлардың арықтары арқылы ауырлық күшімен ағып кетеді. Соңғы қайталама реактордан алынған тотыққан био сілтілеу өнімі қарсы ағымды декантациялау қоюландырғыштарының (ПТД) бірінші аралық араластырғыш ыдысына ауырлық күшімен ағып кетеді.

      Реакторлар салқындатқыш су айналатын салқындатқыш катушкалармен жабдықталған. Қойыртпақ температурасы әр реактордың салқындатқыш катушкаларына кіретін тесіктердегі температураны бақылайтын клапандармен 40 0С белгісінде автоматты түрде сақталады. Сульфидті тотығуға арналған оттегіге қойылатын талаптар Жоғары және төмен қысымды ауа реакторларға араластырғыш турбиналарының астына орнатылған көпіршікті сақиналар арқылы енгізіледі.

      Био-сілтілеу реакторларының араластырғыштары-ауаның тиімді дисперсиясына арналған осьтік гидротурбиналар. Қойыртпақтың рН деңгейі қолмен 1.2–1.8 деңгейінде қосылады концентрлі күкірт қышқылы айналма магистральдан, шығыннан күкірт қышқылының қоймасы.     

      Қоректік заттар бактериялардың көбеюі мен көбеюі үшін өте маңызды. Азот, калий және фосфор сплиттердегі қоректендіру қойыртпақсына 15 % аммоний сульфаты, калий сульфаты және аммоний гидрофосфаты ерітіндісі ретінде қосылады. Бұл реагенттерді алдын ала араластырылған ұнтақ түрінде де алуға болады. Бұл реагенттер араластырғышпен жабдықталған қоректік заттарды дайындайтын ыдыста дайындалады. Реагенттерді қоректік заттарды дайындау ыдысына беру үшін қоректендіретін науа (қаптарды ашқышпен) орнатылады. Нәрлендіретін ерітінді қоректік заттарды мөлшерлейтін сорғы арқылы сплиттерге беріледі. Пісіру процесінде қоректік заттар қоректік заттардың шығыс сыйымдылығынан беріледі.

      Бастапқы реакторлардағы тотығу процесі шамамен 60 сағатты алады. Осы уақыт ішінде мышьяктың алынуы шамалы, ал бактериялар негізінен құрамында темір бар сульфидті минералдарды мынадай реакциялар арқылы тотықтырады:

      FeS2 + 3, 5СО2 + Н2О = FeS04 + H2SO4 +1292 кДж (1)

      FeS2 + 7Fe2 (S04)3 + 8H2O = 15FeS04 + 8H2SO4 (2)

      FeS2 + Fe2(S04)3 = 3FeS04 + 2S (3)

      Бастапқы био сілтілеу реакторларынан қойыртпақ No1 және No2 био сілтілеу модульдерінің қайталама реакторларына беріледі. Екінші реакторлардағы тотығу процесі де 60 сағатты алады. Бұл кезде бактериялар арсенопиритті қарқынды тотықтырады, мышьяк пен темір төменгі валенттіліктегі ерітіндіге айналады (As3+ және Fe2+).

      FeAsS + Fe2 (S04)3 + 1, 5Н2О + 0,7502 = 3FeS04 + S +H3ASO3 (4)

      Күкірт қышқылы мен күкірт диоксиді булары атмосфераға био сілтілеу реакторларынан ұйымдаспаған түрде шығарылады.

      Қарсы токты декантациялау және бейтараптандыру бөлімшесі. Сульфидті минералдардың бактериялық тотығуынан кейін еріген темір, мышьяк және қышқыл цианизация процесіне дейін тотыққан минералдардан бөлінуі керек. Бұған үш сатылы қарсы ағымды декантация (PTD) процесі арқылы қол жеткізіледі. Сапасыз жуу алтынның аз алынуына және цианизация процесінде шамадан тыс көбіктенуге әкелуі мүмкін.

      Бұл заттарды кетіру үшін био сілтілеу өнімі жуылады үш PTD қалыңдатқышынан тұратын бірқатар електер (CCD1, CCD2, CCD3). Ауырлық күшімен био сілтілеу өнімі әр модульдің S3 және S1-3 реакторларынан бірінші аралық араластырғыш ыдысқа түседі, онда ол екінші CCD2 қоюландырғышының ағызуымен араласады. Аралық араластырғыш ыдыстар концентратты жууды жақсарту үшін араластырғыштармен жабдықталған. Флокулянт ерітіндісі бірінші ccd1 қоюландырғышының стаканына беріледі. Бірінші қоюландырғышты ағызу Warman 8/6 сорғыларының зумпфына ағып, бейтараптандыру аймағына айдалады. Бірінші CCD1 қоюландырғышындағы құмдар verderflex VF-125 құм сорғыларымен екінші CCD2 қоюландырғышының алдындағы аралық араластырғыш ыдысқа айдалады.

      Жууға арналған су үшінші CCD3 қоюландырғышының алдында аралық араластырғыш ыдысқа құйылады. Екінші қоюландырғыштағы құмдар осы аралық араластырғыш ыдыста жуғыш сумен араласады. Қойыртпақ үшінші қоюландырғыш қорек резервуарына енгенге дейін қайтадан флокуляцияланады. Бұл қоюландырғыштан ағызу арық арқылы аралық ағынға түседі араластырғыш құмыра екінші қоюландырғышқа кірмес бұрын. Үшінші CCD3 қоюландырғышындағы құмдар жаңа PTD ғимаратында орналасқан №1 байланыс ыдысына айдалады. №1 түйреуіш ыдысынан қойыртпақ Warman 4/3 сорғыларымен CIL учаскесінде орналасқан №2 түйреуіш ыдысына айдалады.

      ПТД учаскесі екі типті флокулянттарды дайындаудың екі арнайы жүйесімен жабдықталған: ФАБ мини типі, Ciba типі.

      Қондырғылар магнафлок сияқты бірқатар өнімдердің қатты немесе сұйық полиэлектролиттерін дайындау, тазарту, бастапқы өңдеу үшін қолданылады. Қондырғылар флокулянт бункерінен, флокулянтты сорғыдан, бұрандалы қоректендіргіштен, тарату тақтасынан, циклон шұңқырынан, пісіру ыдысынан, мөлшерлеу сорғысынан, мөлшерлеу сорғысынан тұрады су қосу контейнерлері мен жүйелері. Өнімге байланысты негізгі ерітіндінің концентрациясы шамамен 0,5-1,0 % салмақ құрайды.

      Пісіргеннен кейін флокулянт Шығыс бактарының біріне айдалады, онда ол 0,05 салмақ концентрациясына жеткізіледі %, су қосу арқылы. Флокулянттардың шығыс багының мазмұны ауамен араластырылады. Шығын багынан флокулянт мөлшерлегіш сорғыларға беріледі.

      Қарама-қарсы ағымды қоюландырғыштардан ағызу күкірт қышқылының, үш валентті темірдің және мышьяктың жоғары концентрациясына ие және қажет болуы бейтараптандырылды жерлеу алдында. Бұл өнеркәсіптік қалдықтарды бейтараптандыру әк ерітіндісін пайдалана отырып, бірінші кезеңде рН 5 және екінші кезеңде рН 7 деңгейіне жеткенге дейін флотация қалдықтарын пайдалана отырып, 2 кезеңде жүргізілуі тиіс.

      Бейтараптандыру реакциялары:

      1 кезең: рН 5

      2H3AsO4+ Fe2(SO4)3+3CaCO3→ 2FeAsO4+3CaSO4+CO2+H2O (5)

      Fe2 (SO4)3+3CaCO3+3H2O → 2Fe (OH)3+3CaSO4+3CO2 (6)

      2 кезең: рН 7

      H2SO4+СаО → CaSO4 +H2O (7)

      CCD No1 қоюландырғышының жоғарғы ағыны қабылдау ваннасына құйылады, онда ол екі ағынға бөлінеді. Бірінші ағын N 1,2,3 бейтараптандыру цистерналарынан тұратын бейтараптандырудың бірінші жолымен дәйекті түрде өтеді. NoNo1 бейтараптандыру цистерналарынан тұратын екінші жолдағы екінші ағын-1,1-2,1-3.

      Флотацияқалдықтары бейтараптандырғыш ретінде бірінші, екінші, үшінші және төртінші бейтараптандыру сыйымдылығына айдалады. Қойыртпақ әр жолдың үш бейтараптандыру контейнерлерінің қатарынан өтеді. Бейтараптандыру ыдыстарының мазмұны араластырылады. Фильтрат бір ыдыстан екіншісіне айналма арықтар арқылы өтеді. Флотацияқалдықтарында ұсынылған карбонаттардың еруі әр бейтараптандыру сызығының бірінші сыйымдылығында рН деңгейінің 4-тен жоғары болуына әкеледі; әк қосу арқылы қойыртпақтың рН әр жолдың үшінші сыйымдылығында 7-ге дейін артады. Бейтараптандырылған ағын әр жолдың соңғы бейтараптандыру сыйымдылығынан WRT-1 және WRT 1-1қалдық қалыңдатқышына өтеді.

      WRT-1, WRT 1-1қалдық қоюландырғышының құмдары Warman 8/6 сорғыларының зумпфына айдалады және одан әрі флотациялық қалдық қоймасына тасымалданады. Әр қоюландырғыштан жоғарғы ағызу ауырлық күшімен техникалық суы бар ыдысқа ағып кетеді. Техникалық су айдау сорғылары суды BIOX және қарсы сарқынды декантация аймақтарына таратады.

      Негізгі корпуста орналасқан қарсы токты декантациялау және бейтараптандыру бөлімшесінен жалпы алмасу желдету жүйесі түйіспелі құтылардан күкірт қышқылының буы бөлінеді. Күкірт қышқылының буын атмосфераға шығару диаметрі 0,25 м құбыр арқылы 12 м биіктікте жүзеге асырылады.

      Бас корпустағы флокулянтты дайындау учаскесінде "Магнофлок-333 "және" Мангнофлок-351 " ерітіндіні дайындау үшін араластырғыш қондырғыға тиеу кезінде атмосфераға биіктігі 12 м және диаметрі 0,2 м шам арқылы флокулянт тозаңы (ПАА) бөлінеді. учаскеде үш контейнер орнатылған: біреуі 1 % ПАА ерітіндісін дайындау үшін, екіншісі үшіншісі-0,05 % ПАА ерітіндісі үшін.

      Жеке тұрған ғимаратта орналасқан қарсы токты декантациялау және бейтараптандыру бөлімшесінен жанасу құтыларынан күкірт қышқылының буы, сондай-ақ "Мангнофлок-351" араластырғыш қондырғыға тиеу кезінде флокулянттың (ПАА) тозаңы бөлінеді.

      Күкірт қышқылы мен флокулянт тозаңының (ПАА) буын атмосфераға шығару 23,3 м биіктікте және диаметрі 0,71 м 4 құбыр арқылы жүзеге асырылады.

3.4.7. Қоймалау, тасымалдау

      Байыту процесінде алынған концентрат кеніш аумағында оны тұтынушыға кейінгі қайта өңдеу орнына жеткізгенге дейін сақталады. Концентрат жабық қоймаларда, ашық алаңдарда немесе жабық ішкі үй-жайларда қатарлап орналасады.

      Үй-жайларда үйінділерде сақтау бүрку, лайлану, еру шығындарын азайтады. Ашық жерлерде әдетте құндылығы аз концентраттар сақталады. Қойма үй-жайларының мөлшері тасымалдау әдісі мен жиілігіне байланысты, оған өңдеу орнында концентратты жеткізу қажеттілігі, сондай-ақ қабылдау жүйесі әсер етеді. Концентрат теміржол арқылы жиі тасымалданады, егер қашықтық үлкен болса немесе жүк көлемі үлкен болса. Шағын тасымалдау жүк көлігімен жүзеге асырылады.

      Концентратты сақтау және атмосфералық ауаға тасымалдау кезінде тозаң бөлінеді. В6 объектісінде кенді тасымалдау және қайта өңдеу кезінде (ұсақ фракциялар төгілген жерлерде) қоршаған ортаға тозаң ның түсуін болдырмау үшін тазалау дәрежесі 90,0 % дейінгі Ц-15-900П маркалы циклондардан тұратын тозаң ды кетіру қондырғылары көзделген. Тозаң ды кетіру қондырғыларынан жиналған тозаң байыту процесіне қайтарылады. Алынған концентрат тұтынушыға темір жол көлігімен жөнелту үшін автокөлікпен темір жол тұйығына әкетіледі.

3.4.8. Байыту фабрикаларының сарқынды сулары, оларды тазарту және пайдалану

      Байыту фабрикаларының сарқынды суларында әртүрлі мөлшердегі қатты заттар, сондай-ақ суда еріген және дисперсті заттар бар. Сарқынды сулардың ластануының негізгі көздері органикалық және бейорганикалық флотациялық реагенттер, сондай-ақ олардың кен компоненттерімен өзара әрекеттесу өнімдері болып табылады.

      Су айдындарын байыту фабрикаларының сарқынды суларымен ластанудан қорғау мәселесін түбегейлі шешу-айналымды сумен жабдықтауды ұйымдастыру, онда кенді байыту кезінде алынған сарқынды сулар рельефке төгілмейді, бірақ оның табиғи кемуін қайта пайдалану үшін қайтарылады.

      Сарқынды сулардың ластануы әсіресе улы және жою қиын заттарды байыту процестерінде ауыстырылған кезде айтарлықтай төмендейді. Диірмендер мен басқа Жабдықтарды майлау үшін қолданылатын майлардың сарқынды суларға түсуіне жол бермейтін жағдайлар жасау өте маңызды.

      Байыту фабрикаларында пайда болған өндірістік сарқынды суларды екі негізгі тең емес топқа бөлуге болады: қойыртпақ тәріздіқалдықтар және әртүрлі қара өріктер, соның ішінде концентрат қоюландырғыш қара өрік.

      Қалдықтар зауыттың барлық сарқынды суларының басым көпшілігін (60- 90  %) құрайды. Олар кенді емес компоненттерді әртүрлі мөлшердегі қатты бөлшектер түрінде шоғырландырады.қалдықтағы Қатты зат 20-40 % құрайды.

      Байыту фабрикаларында гидратталған әк, әктас, хлорлы әк, кальций гипохлориті, сұйық хлор, темір сульфаты және басқа химиялық заттарды қолданумен байланысты реагентті тазарту әдістері кеңінен қолданылды.

      Ауыр металл иондарынан (мыс, никель, мырыш, қорғасын, кадмий) тазарту оларды суда ерімейтін қосылыстар түрінде тұндыру арқылы жүзеге асырылуы мүмкін.

      Хлорлы әкпен, натрий гипохлоритімен немесе сұйық хлормен тазарту нәтижесінде цианидтер толығымен жойылып, ауыр металдар ерімейтін қосылыстар түрінде тұнбаға түседі.

      Сарқынды сулар цианидтерден тазартылады:

      1)      тотықтырғыш ретінде озон;

      2)      АВ-17 жоғары негізді аниониті бар ион алмасу;

      3)      жоғары цианидті сарқынды суларды тазарту үшін айдау әдістері;

      4)      графит немесе магнетит анодтары бар электрохимиялық әдіс;

      5)      екі валентті темір сульфаты.

      Мұнай өнімдерінен өте терең тазарту қажет болған жағдайларда байыту фабрикаларының сарқынды суларын тазартудың белгілі механикалық, химиялық және ибиохимиялық әдістері іс жүзінде жарамсыз болып табылады. Байыту фабрикаларының үлкен көлемдегі сарқынды суларын мұнай өнімдерінен тиімді және үнемді терең тазарту міндеті әлі шешілмеген күйінде қалып отыр.

3.4.9. Қалдық қоймасы

      Түсті металл кендерін байыту процесінің негізгі қалдықтары ұнтақтау, жіктеу, байыту, қоюлау, сүзудің технологиялық операцияларында пайда болатын "қалдықтар" болып табылады. Қалдықтардың көлемі байытылатын материал көлемінің 40 %-дан 83 %-на дейін-қайта өңделетін кендердегі металл құрамының деңгейіне байланысты.

      Қалдықтардан басқа, байыту фабрикаларының өндіріс қалдықтарына сорбенттер, сүзгілер, тұтынушылық қасиеттерін жоғалтқан сүзгі материалдары, кәдеге жаратуға жатпайтын жабдыққа қызмет көрсету және жөндеу қалдықтары, металл сынықтарына тапсыру жатады.

      Аспирациялық тозаң (газ тазарту) циклондарды тазарту процесінде пайда болады. Циклон бункерлерінде жинақталады, содан кейін технологиялық циклге қайтарылады немесе өнеркәсіптік және құрылыс қалдықтары полигондарына шығарылады.

      Қалдықтарды (байыту қалдықтарын) орналастыру үшін қоршау бөгеттерімен, сарқынды суларды бұру және оларды тазарту жүйелерімен жабдықталған қалдық қоймалары салынады. Топырақ пен жерасты суларының ластануын болдырмау үшін қалдық қоймасының негізінің өткізбеушілігі қажет болған жағдайда тығыздағыш материалмен (тығыздалған саз жабындары) немесе геомембраналар түріндегі жабындармен қамтамасыз етіледі. Аршылған жыныстарды жинауға арналған алаңдарды орналастыру технологиясы әдетте оңайырақ, өйткені онда үйінді бөгеттері қажет емес. Бұл учаскелердегі топырақтың беріктігі мен тығыздығы алдын-ала зерттелген. Сондай-ақ, қойма басталғанға дейін жерүсті ағынын басқару жоспарлануда.

4. Эмиссиялар мен ресурстарды тұтынуды болдырмау және/немесе азайтуға арналған жалпы ең үздік қолжетімді техникалар

      Осы бөлімде олардың қоршаған ортаға теріс әсерін азайту үшін технологиялық процестерді жүзеге асыру кезінде қолданылатын және қоршаған ортаға теріс әсер ететін объектіні техникалық қайта жарақтандыруды, реконструкциялауды талап етпейтін жалпы әдістер сипатталады.

      Бұл бөлім өндірістік циклдің технологиялық процестеріне біріктірілген қоршаған ортаны қорғауды басқару жүйелерін қамтиды. Қалдықтардың пайда болуын және кәдеге жаратылуын болдырмау, сондай-ақ оңтайландыру және қайта пайдалану арқылы шикізатты, суды және энергияны тұтынуды азайтуға мүмкіндік беретін әдістер қарастырылады. Сипатталған әдістер экологиялық салдардың алдын алу немесе шектеу үшін қолданылатын шараларды қамтиды.

      Бөлім техниканың толық тізімін қамтымайды. Қоршаған ортаны қорғау деңгейі қамтамасыз етілген жағдайда басқа әдістерді қолдануға болады.

      Өндірісті басқару және ұйымдастыру тәсілдерін жетілдіру, жобалық құжаттаманы әзірлеу сатысында тау-кен байыту кешені объектілерінің қоршаған ортаға әсер ету аспектілерін есепке алу, қоршаған ортаға ең аз ықтимал теріс әсері бар материалдар мен реагенттерді таңдау, қалдықтары аз/қалдықсыз технологияларға көшу жөніндегі іс-шаралар, өндіріс логистикасы бойынша жалпы ұйымдастырушылық іс-шаралар қоршаған ортаға жүктемені төмендетуге әкеледі, өндірістік процестің тиімділігін бақылау, өндірістік процестерді басқарудың автоматтандырылған жүйелерін енгізу, өндірісті апатсыз пайдалануды қамтамасыз ету, персоналды даярлау және біліктілігін арттыру және т. б.

4.1. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін жүргізу

      Шығарындылардың кешенді алдын алу немесе азайту үшін ауаға, суға немесе топыраққа шығарындыларды болдырмауға немесе шектеуге мүмкіндік беретін әдістер мен шараларды қолдану қажет, бұл ретте жалпы қоршаған ортаны қорғаудың жоғары деңгейі қамтамасыз етіледі; мынадай факторларды ескеру қажет: қондырғының қауіпсіздігі, Қалдықтарды кәдеге жаратудың қоршаған ортаға әсері, энергияны үнемді және тиімді пайдалану.

      Еріксіз шығарындылар пайда болған жерде, егер мүмкін болса, пропорционалды күш жұмсалған жағдайда ұсталуы керек. Шығарындылар деңгейін шектеу жөніндегі шаралар техникалық дамудың қазіргі деңгейіне сәйкес келуі тиіс. Осы ЕҚТ анықтамалығының ережелері техникалық дамудың қазіргі деңгейіне қарамастан, ластану басқа ортаға, мысалы, суға немесе топыраққа тасымалданатын шараларды қабылдау жолымен орындалмауға тиіс. Бұл шаралар ауаны ластайтын заттарды орнатудан шығатын массалық концентрацияны да, массалық ағындарды да немесе массалық пропорцияларды төмендетуге бағытталуы керек. Олар қондырғыны пайдалану кезінде тиісті түрде қолданылуы керек.

      Талаптарды анықтау кезінде, атап айтқанда, мынадай факторларды ескеру қажет:

      өнімнің барынша жоғары шығымдылығы және жалпы қоршаған ортаға эмиссиялардың ең аз көлемі бар интеграцияланған технологиялық процестерді таңдау;

      процесті оңтайландыру, мысалы, бастапқы материалдарды кеңінен қолдану және жанама өнімдер шығару арқылы;

      канцерогенді, мутагенді немесе репродуктивтілікке теріс әсер ететін бастапқы материалдарды алмастыру;

      шығатын газдардың көлемін азайту, мысалы, қауіпсіздік талаптарын ескере отырып, ауаны қайта өңдеу жүйелерін пайдалану арқылы;

      энергияны үнемдеу және климатқа әсер ететін газдар шығарындыларын азайту, мысалы, қондырғыларды жоспарлау, салу және пайдалану кезінде энергия шығынын оңтайландыру, қондырғы ішіндегі энергияны кәдеге жарату, жылу оқшаулауын пайдалану.

      Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілі кәсіпорындардың өндірістік қызметінің (атмосфераға шығарындылар, су ортасына төгінділер және қалдықтарды қалыптастыру/орналастыру) қоршаған ортаның құрамдас бөліктеріне теріс әсер ету көздерін анықтауға, оларды бақылау, сондай-ақ қол жетімді ең үздіксын енгізу және қолдану арқылы олар көрсететін техногендік әсерді азайтуға/болдырмауға бағытталған шаралар жүйесін білдіреді қабылданған шаралардың экологиялық және экономикалық тиімділігін салыстыра отырып техник.

      Кешенді тәсілді жүзеге асыру үшін кәсіпорындар қоршаған ортаны қорғау мәселелеріне ерекше назар аударуы керек:

      құрамында ауыр металдар мөлшері төмен шикізатты пайдалану, оның ішінде шикізаттан оларды алу үшін жеткізушілермен бірлесіп жұмыс істеу арқылы;

      объект тұтынатын немесе өндіретін шикізат пен қосалқы материалдарды, энергияны міндетті есепке алу;

      объектіде бар қалдықтардың шығарындыларының, төгінділерінің, түзілуінің барлық көздерін, олардың сипаты мен көлемін құжаттандыру сондай-ақ олардың қоршаған ортаға теріс әсер ету жағдайларын анықтау;

      сарқынды сулар мен шығатын газдардың зиянды заттарынан тазарту және табиғи ресурстарды пайдалану нормаларын қысқарту және объектіде шығарындылар, төгінділер мен қалдықтардың түзілу көлемін азайту бойынша ең үздік қолжетімді техниканы енгізу бойынша пайдаланылатын технологиялық шешімдер мен өзге де әдістердің негіздемесі;

      табиғи ресурстарды ұтымды пайдалану және қоршаған ортаны қорғау жөніндегі тиімді іс-шараларды әзірлеу;

      кәсіпорынның экологиялық саясатын декларациялау;

      экологиялық менеджмент жүйесінде өндірісті сертификаттауды дайындау және жүргізу;

      өндірістік экологиялық бақылауды және қоршаған орта компоненттерінің мониторингін орындау;

      қоршаған ортаны қорғау саласындағы арнайы уәкілетті мемлекеттік органдардан табиғатты кешенді пайдалануға рұқсат алу;

      қоршаған ортаны қорғау туралы заңнама талаптарының орындалуы мен сақталуын бақылау және т. б.

      Жоғары экологиялық-экономикалық нәтижелерге қол жеткізу үшін шығарындыларды, зиянды заттардың төгінділерін тазарту процесін ұсталған заттарды кәдеге жарату процесімен біріктіру қажет. "Таза түрінде" зиянды шығарындыларды тазарту тиімсіз, өйткені оның көмегімен қоршаған ортаға зиянды заттардың түсуін толығымен тоқтату әрдайым мүмкін емес, өйткені қоршаған ортаның бір компонентінің ластану деңгейінің төмендеуі екіншісінің ластануының жоғарылауына әкелуі мүмкін.

      Мысалы, газды тазарту кезінде дымқыл сүзгілерді орнату ауаның ластануын азайтуға мүмкіндік береді, бірақ егер су қалдықтары дұрыс өңделмесе, судың одан да көп ластануына әкеледі. Сарқынды суларды тазарту қондырғыларын пайдалану, тіпті ең тиімді, қоршаған ортаның ластану деңгейін күрт төмендетеді, бірақ бұл мәселені толығымен шешпейді, өйткені бұл қондырғылардың жұмыс істеуі кезінде қалдықтар аз мөлшерде болса да, әдетте зиянды заттардың концентрациясы жоғарылайды. Ақырында, Сарқынды суларды тазарту қондырғыларының көпшілігінің жұмысы айтарлықтай энергия шығындарын талап етеді, бұл өз кезегінде қоршаған ортаға да қауіпті.

      Ластану себептерін жою аз қалдықтарды, ал болашақта қалдықсыз өндіріс технологияларын енгізуді талап етеді, бұл шикізатты жан-жақты пайдалануға және қоршаған ортаға зиянды заттардың көп мөлшерін жоюға мүмкіндік береді.

      Қалдықтардың белгілі бір түрлерін баламалы отын ретінде пайдалану қазбалы табиғи отынды пайдалануды, түзілген қалдықтардың жиналу көлемін азайтуға және шығарындыларды азайтуға мүмкіндік береді. Алайда, материалды таңдау кезінде қалдықтардың химиялық құрамы және қалдықтардың әр түрін қайта өңдеу процесі тудыруы мүмкін экологиялық зардаптар ескерілуі керек.

      Шығатын газдарды тазарту жүйелерін өшіруге немесе айналып өтуге байланысты технологиялық операциялар шығарындылардың төмен деңгейін ескере отырып әзірленуі және жүзеге асырылуы, сондай-ақ тиісті технологиялық параметрлерді бекіту жолымен бақылануы тиіс. Тазарту жабдығы істен шыққан жағдайда пропорционалдылық қағидатын ескере отырып, шығарындыларды дереу барынша азайту үшін шаралар көздеу қажет.

4.2. Экологиялық менеджмент жүйесін енгізу

      Кәсіпорын қызметінің қоршаған ортаны қорғау саласындағы мақсаттарға сәйкестігін көрсететін жүйе. ЭМЖ өндірісті басқару мен операциялық басқарудың жалпы жүйесінің ажырамас бөлігін құрған кезде ең тиімді және тиімді болып табылады.

      ЭМЖ оператордың назарын қондырғының экологиялық сипаттамаларына аударады. Атап айтқанда, қалыпты және стандартты емес жұмыс жағдайлары үшін нақты жұмыс процедураларын қолдану арқылы, сондай-ақ тиісті жауапкершілік желілерін анықтау арқылы.

      Барлық қолданыстағы ЭМЖ үздіксіз жетілдіру тұжырымдамасын қамтиды, яғни қоршаған ортаны қорғау – бұл аяқталатын жоба емес, үздіксіз процесс. Процестердің әртүрлі схемалары бар, бірақ ЭМЖ – нің көпшілігі ұйымдарды басқарудың басқа контексттерінде кеңінен қолданылатын PDCA (жоспарлау – жасау – тексеру-орындау) цикліне негізделген. Цикл қайталанатын динамикалық модель болып табылады, мұнда бір циклдің аяқталуы мынадай циклдің басында болады.

      ЭМЖ стандартталған немесе стандартты емес ("теңшелетін") жүйе түрінде болуы мүмкін. ISO 14001:2015 сияқты халықаралық деңгейде танылған стандартталған жүйені енгізу және орындау ЭМЖ-ге деген сенімділікті арттыруы мүмкін, әсіресе тиісті сыртқы тексеру жағдайында. EMAS қоршаған ортаны қорғау туралы мәлімдеме және қолданыстағы табиғатты қорғау заңнамасының сақталуын қамтамасыз ету механизмі арқылы жұртшылықпен өзара әрекеттесуге байланысты қосымша сенімділікті қамтамасыз етеді [37]. Алайда, стандартталмаған жүйелер, егер олар дұрыс жобаланған, енгізілген және аудитпен тексерілген болса, негізінен бірдей тиімді болуы мүмкін.

      Стандартталған жүйелер (ISO 14001:2015 және/немесе стандарттау саласындағы ұлттық құжаттар) және стандартталмаған жүйелер негізінен ұйымдарға қолданылады, бұл құжат ұйымның барлық қызметтерін есептемегенде, мысалы, олардың өнімдері мен қызметтеріне қатысты неғұрлым тар тәсілді қолданады.

      ЭМЖ құрамында мынадай компоненттер болуы мүмкін:

      1. Басшылықтың қызығушылығы, оның ішінде компания мен кәсіпорын деңгейіндегі жоғары басшылық (мысалы, кәсіпорын басшысы).

      2. Ұйымның мәнмәтінін анықтауды, мүдделі тараптардың қажеттіліктері мен үміттерін анықтауды, қоршаған ортаға (және адам денсаулығына) ықтимал қауіптермен байланысты кәсіпорынның сипаттамаларын, сондай-ақ қоршаған ортаға қатысты қолданылатын құқықтық талаптарды анықтауды қамтитын талдау.

      3. Менеджмент арқылы қондырғыны үнемі жетілдіруді қамтитын экологиялық саясат.

      4. Қаржылық жоспарлау мен инвестициялармен бірге қажетті процедураларды, мақсаттар мен міндеттерді жоспарлау және белгілеу.

      5. Ерекше назар аударуды қажет ететін процедураларды орындау:

      құрылым және жауапкершілік;

      жұмысы экологиялық көрсеткіштерге әсер етуі мүмкін қызметкерлерді жалдау, оқыту, ақпараттандыру және құзыреттілік;

      ішкі және сыртқы коммуникациялар;

      ұйымның барлық деңгейлерінде қызметкерлерді тарту;

      құжаттама (қоршаған ортаға елеулі әсер ететін қызметті, сондай-ақ тиісті жазбаларды бақылау үшін жазбаша рәсімдерді жасау және жүргізу);

      процестерді тиімді Жедел жоспарлау және бақылау;

      техникалық қызмет көрсету бағдарламасы;

      төтенше жағдайлардың қолайсыз (экологиялық) салдарларының әсерін болғызбауды және/немесе азайтуды қоса алғанда, төтенше жағдайларға және ден қоюға дайындық;

      экологиялық заңнамаға сәйкестікті қамтамасыз ету;

      6. Табиғат қорғау заңнамасының сақталуын қамтамасыз ету.

      7. Жұмыс қабілеттілігін тексеру және мынадай әрекеттерге ерекше назар аудара отырып түзету шараларын қабылдау:

      мониторинг және өлшеу;

      түзету және алдын алу әрекеттері;

      жазбаларды жүргізу;

      тәуелсіз ішкі және сыртқы аудит ЭМЖ-нің жоспарланған іс-шараларға сәйкестігін және оның тиісті түрде енгізіліп, сақталуын анықтау.

      8. Шолу Сэм және оның жоғары басшылықтың тұрақты жарамдылығы, сәйкестігі және тиімділігі.

      9. Жыл сайынғы экологиялық есепті дайындау.

      10. Сертификаттау жөніндегі органның немесе ЭМЖ сыртқы тексерушісінің валидациясы.

      11. Таза технологиялардың дамуын қадағалау.

      12. Жаңа зауытты жобалау кезеңінде және оның бүкіл қызмет ету мерзімінде қондырғыны пайдаланудан шығарудан қоршаған ортаға әсерді қарастыру.

      13. Салалық бенчмаркингті тұрақты негізде қолдану (өз компаниясының көрсеткіштерін саланың үздік кәсіпорындарымен салыстыру).

      14. Қалдықтарды басқару жүйесі.

      15. Бірнеше операторлары бар қондырғыларда/объектілерде әртүрлі операторлар арасындағы ынтымақтастықты кеңейту мақсатында әрбір орнату операторының рөлдері, міндеттері және операциялық рәсімдерін үйлестіру айқындалатын бірлестіктер құру.

      16. Сарқынды сулар мен атмосфераға шығарындыларды түгендеу.

      Штаттық және штаттық емес жағдайларда нақты рәсімдерді сақтау және орындау және міндеттерді тиісті түрде бөлу кәсіпорында табиғатты қорғау шарттары әрдайым сақталатынына, қойылған мақсаттарға қол жеткізілетініне және міндеттер шешілетініне кепілдік береді. Экологиялық менеджмент жүйесі экологиялық тиімділікті үнемі жақсартуды қамтамасыз етеді.

      Барлық маңызды кіріс ағындары (энергияны тұтынуды қоса алғанда) және шығыс ағындары (шығарындылар, төгінділер, қалдықтар) өзара байланысты оператор қаржылық жоспарлау мен инвестициялық циклдардың ерекшеліктерін ескере отырып, қысқа орта және ұзақ мерзімді аспектілерде басқарады. Бұл, мысалы, шығарындылар мен шығарындыларды тазартудың қысқа мерзімді шешімдерін қолдану ("құбырдың соңында") энергияны тұтынудың ұзақ мерзімді өсуіне әкелуі мүмкін және қоршаған ортаны қорғаудың ықтимал тиімді шешімдеріне инвестицияларды кейінге қалдыруы мүмкін дегенді білдіреді.

      Экологиялық менеджмент әдістері қондырғының жалпы қоршаған ортаға әсерін азайту үшін жасалған.

      ЭМЖ компоненттерін барлық қондырғыларға қолдануға болады.

      Қамту (мысалы, егжей-тегжейлі деңгей) және экологиялық менеджмент жүйесінің формалары (стандартталған және стандартталмаған) қолданылатын технологиялық жабдықтың пайдалану сипаттамаларына және оның қоршаған ортаға әсер ету деңгейіне сәйкес келуі керек.

      Қолданыстағы экологиялық менеджмент жүйесін тиісті деңгейде енгізу мен қолдаудың құны мен экономикалық тиімділігін анықтау қиынға соғады.

      Экологиялық менеджмент жүйесі бірқатар артықшылықтарды қамтамасыз ете алады, мысалы:

      кәсіпорынның экологиялық көрсеткіштерін жақсарту;

      шешім қабылдау үшін негізді жақсарту;

      компанияның экологиялық аспектілерін түсінуді жақсарту;

      қызметкерлердің мотивациясын жақсарту;

      пайдалану шығындарын төмендетудің қосымша мүмкіндіктері және өнім сапасын жақсарту;

      экологиялық тиімділікті жақсарту;

      экологиялық бұзушылықтарға, белгіленген талаптарды орындамауға және т. б. байланысты шығындарды азайту.

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалық шеңберінде қарастырылған бірқатар кәсіпорындарда ЭМЖ жұмыс істейді. Мысалы, ҚР СТ ISO 14001 сәйкес ЭМЖ "Қазақмыс корпорациясы" ЖШС, "KAZ Minerals Bozshakol" ЖШС және басқа да кәсіпорындарда енгізілген.

      Мысалы, "Казцинк" ЖШС кәсіпорнында біріктірілген менеджмент жүйесі (БМЖ) енгізілген. БМЖ-де Сапа менеджменті жүйесі, Қоршаған ортаның менеджмент жүйесі, Денсаулық сақтау және еңбек қауіпсіздігін қамтамасыз ету менеджменті жүйесі және осы мақсаттарға қол жеткізудің жалпы саясатымен, мақсаттарымен және әдістерімен біріктірілген Энергия менеджменті жүйесі қамтылған. Барлық ішкі жүйелерге ортақ менеджмент қағидаттарынан басқа, оларда ISO 9001, ISO 14001, және ISO 50001 стандарттарының талаптарына сәйкес менеджменттің ерекше әдістері мен рәсімдері қолданылады.

4.3. Энергетикалық менеджмент жүйесін енгізу

      ЕҚТ энергоменеджмент жүйесінің (бұдан әрі ‒ ЭнМЖ) жұмыс істеуін енгізуден және қолдаудан тұрады. ЭнМЖ іске асырылуы мен жұмыс істеуі қолданыстағы менеджмент жүйесінің (мысалы, экологиялық менеджмент жүйесі) немесе жеке энергия менеджменті жүйесін құрудың бөлігі ретінде қамтамасыз етілуі мүмкін.

      ЭнМЖ құрамына нақты жағдайларға қолданылатын шамада мынадай элементтер кіреді: кәсіпорын деңгейіндегі энергия тиімділігі менеджменті жүйесіне қатысты жоғары басшылықтың міндеттемесі; кәсіпорынның жоғары басшылығы бекіткен энергия тиімділігі саласындағы саясат; жоспарлау, сондай-ақ мақсаттар мен міндеттерді айқындау; энергия менеджменті жүйесінің жұмыс істеуін айқындайтын рәсімдерді әзірлеу және сақтау ISO 5000 халықаралық стандартының талаптарына сәйкес [38].

      Жүйенің нұсқаулықтары мен процедуралары мынадай мәселелерге ерекше назар аударуы керек:

      жүйенің ұйымдастырушылық құрылымы;

      персоналдың жауапкершілігін арттыру, оны оқыту, энергия тиімділігі саласындағы құзыреттілікті арттыру;

      ішкі ақпарат алмасуды қамтамасыз ету (жиналыстар, кеңестер, электрондық пошта, ақпараттық стендтер, өндірістік газет және т. б.);

      энергия тиімділігін арттыруға бағытталған іс-шараларға персоналды тарту;

      құжаттаманы жүргізу және өндірістік процестерді тиімді бақылауды қамтамасыз ету;

      энергия тиімділігі саласындағы заңнамалық талаптарға және тиісті келісімдерге (егер бар болса)сәйкестікті қамтамасыз ету;

      энергия тиімділігінің ішкі көрсеткіштерін анықтау және оларды мерзімді бағалау, сондай-ақ оларды салалық және басқа да расталған деректермен жүйелі және тұрақты салыстыру.

      Бұрын орындалған нәтижелілікті бағалау және түзету шараларын енгізу кезінде мынадай мәселелерге ерекше назар аудару қажет:

      мониторинг және өлшеу;

      түзету және алдын алу шаралары;

      құжаттаманы жүргізу;

      жүйенің белгіленген талаптарға сәйкестігін, оны Ендірудің нәтижелілігін және оны тиісті деңгейде ұстап тұруды бағалау мақсатында ішкі (немесе сыртқы) аудитке;

      жоғары басшылықтың мақсаттарға сәйкестігі, сәйкестігі және өнімділігі туралы Senm-ді жүйелі түрде талдау;

      оларды кейіннен пайдаланудан шығаруға байланысты қоршаған ортаға ықтимал әсер етудің жаңа қондырғылары мен жүйелерін жобалау кезінде есепке алу;

      меншікті энергия тиімді технологияларды әзірлеу және кәсіпорыннан тыс энергия тиімділігін қамтамасыз ету әдістері саласындағы жетістіктерді қадағалау.

      Қазақстанда да, шетелде де кәсіпорындарда ЭнМЖ енгізу тәжірибесін бағалау ЭнМЖ ұйымдастыру мен енгізу энергия мен ресурстарды тұтынуды жыл сайын 1-3 %-ға (бастапқы кезеңде 10-20 %-ға дейін) төмендетуге мүмкіндік беретінін көрсетеді, бұл тиісінше зиянды заттар мен парниктік газдар шығарындыларының төмендеуіне әкеледі [39, 40, 41]. Кәсіпорындарда энергетикалық менеджментті қолдану парниктік газдар шығарындыларын (ПГ) шектеу үшін үлкен рөл атқарады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Энергия мен ресурстарды тұтынуды азайту, экологиялық көрсеткіштерді жақсарту және осы көрсеткіштердің тиімділігін жоғары деңгейде ұстау.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Қазақстанда да, шетелде де кәсіпорындарда ЭнМЖ енгізу тәжірибесін бағалау ЭнМЖ ұйымдастыру мен енгізу жыл сайын энергия мен ресурстарды тұтынуды 1-3 %-ға (бастапқы кезеңде 10-20 %-ға дейін) төмендетуге мүмкіндік беретінін көрсетеді, бұл тиісінше зиянды заттар мен парниктік газдар шығарындыларының төмендеуіне әкеледі. Кәсіпорындарда энергетикалық менеджментті қолдану парниктік газдар шығарындыларын шектеу үшін үлкен рөл атқарады.

      Кросс-медиа әсерлері

      Өндірістің энергия сыйымдылығын төмендету. Өндіріс мәдениетінің деңгейін және персоналдың біліктілігін арттыру.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Жоғарыда сипатталған компоненттер, әдетте, осы құжаттың ауқымына кіретін барлық объектілерге қолданылуы мүмкін. ЭнМЖ көлемі (мысалы, егжей-тегжейлі деңгей) және сипаты (мысалы, стандартталған немесе стандартталмаған) орнатудың сипатына, масштабына және күрделілігіне және оның қоршаған ортаға әсер ету ауқымына байланысты болады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды Ендірудің қозғаушы күштері:

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      энергия тиімділігін арттыру;

      қызметкерлерді ынталандыру және тарту деңгейін арттыру;

      пайдалану шығындарын төмендету және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

      ЭнМЖ "Казцинк" ЖШС, "Варваринское" АҚ және басқа да кәсіпорындарда табысты енгізілді.

4.4. Эмиссиялар мониторингі

      Сипаттама

      Мониторинг деп құжатталған және келісілген рәсімдерге сәйкес қайталанатын өлшеулерге немесе белгілі бір жиіліктегі бақылауларға негізделген әртүрлі ортадағы химиялық немесе физикалық параметрлердің өзгерістерін жүйелі бақылауды айтады. Мониторинг қоршаған ортаға болжамды әсерлерді бақылау және болжау үшін шығарылатын ағындардағы (шығарындылар, төгінділер) ластағыш заттардың құрамы туралы сенімді (дәл) ақпарат алу үшін жүргізіледі.

      Техникалық сипаттама

      Ең маңызды мәселелердің бірі-қойылған экологиялық мақсаттарға қол жеткізу, сондай-ақ ықтимал апаттар мен оқиғаларды анықтау және жою туралы талдау жүргізу үшін шығарындыларды тазартуға, төгінділерге, қалдықтарды жоюға және қайта өңдеуге байланысты процестердің тиімділігін бақылау.

      Мониторинг жүргізу жиілігі ластағыш заттың түріне (уыттылығы, ОЖ мен адамға әсері), пайдаланылатын шикізат материалының сипаттамаларына, кәсіпорынның қуатына, сондай-ақ шығарындыларды азайтудың қолданылатын әдістеріне байланысты болады, бұл ретте ол бақыланатын параметр үшін өкілдік деректерді алу үшін жеткілікті болуы тиіс.

      Атмосфералық ауа мониторингін орындау кезінде ҚР экологиялық заңнамасының және қоршаған орта сапасының нормативтерінің сақталуын қадағалау үшін қажет болған жағдайларда белсенді ластану аймағындағы (атмосфераның ластану көздері үшін), сондай-ақ санитариялық-қорғау аймағының шекарасындағы қоршаған ортаның жай-күйіне басты назар аударылуға тиіс.

      Мониторинг үшін қолданылатын әдістер, өлшеу құралдары, қолданылатын жабдықтар, рәсімдер мен құралдар ҚР аумағында қолданылатын стандарттарға сәйкес болуы тиіс. Халықаралық стандарттарды пайдалану ҚР нормативтік-құқықтық актілерімен реттелуге тиіс.

      Мониторинг қоршаған ортаға ықтимал әсерлерді бақылау және болжау үшін шығатын ағындардағы (шығарындылар, төгінділер) ластағыш заттардың құрамы туралы сенімді (дәл) ақпарат алу үшін жүргізіледі.

      Өлшеу жүргізер алдында мониторинг жоспарын жасау қажет, онда мынадай көрсеткіштер ескерілуі тиіс: қондырғыны пайдалану режимі (үздіксіз, үзіліссіз, іске қосу және тоқтату операциялары, жүктеменің өзгеруі), газды немесе ағындарды тазарту қондырғыларының пайдалану жағдайы, ықтимал термодинамикалық әсер ету факторлары.

      Өлшеу әдістерін анықтау, сынама алу нүктелерін, сынамалар санын және оларды іріктеу ұзақтығын анықтау кезінде мынадай факторларды ескеру қажет:

      орнатудың жұмыс режимі және оны өзгертудің мүмкін себептері;

      шығарындылардың ықтимал қауіптілігі;

      газ құрамындағы анықталатын ластағыш зат туралы барынша толық ақпарат алу мақсатында сынамаларды іріктеу үшін қажетті уақыт.

      Әдетте, өлшеу үшін пайдалану режимін таңдағанда, максималды шығарындылар (максималды жүктеме) белгіленуі мүмкін режим таңдалады.

      Бұл ретте сарқынды сулардағы ластағыш заттардың концентрациясын анықтау үшін Шығысқа пропорционалды немесе уақыт бойынша орташаланған сынамаларды іріктеуге негізделген ерікті іріктеу немесе біріккен тәуліктік сынамалар (24 сағат) пайдаланылуы мүмкін.

      Сынама алу кезінде газдарды немесе сарқынды суларды сұйылту қолайлы емес, өйткені алынған көрсеткіштерді объективті деп санауға болмайды.

      Эмиссиялардың мониторингі аспаптық өлшеулердің көмегімен де, есептеу әдісімен де жүргізілуі мүмкін.

      Өлшеу нәтижелері репрезентативті, өзара салыстырмалы және қондырғының тиісті жұмыс күйін нақты сипаттауы керек.

      Сынама алу нүктелері

      Сынама алу нүктелері өлшеу саласындағы ҚР заңнамасының талаптарына сәйкес болуы тиіс. Сынама алу нүктелері:

      нақты белгіленуі керек;

      мүмкін болса, таңдау нүктесінде тұрақты газ ағыны болады;

      қажетті энергия көздеріне ие болу;

      аспаптар мен маманды орналастыру үшін қол жетімді және орын бар;

      жұмыс орнындағы қауіпсіздік талаптарының сақталуын қамтамасыз ету.

      Компоненттер мен параметрлер

      Бекітілген әдістемелік құжаттардың негізінде өлшенетін немесе есептелетін, қоршаған ортаға эмиссияларда болатын бақыланатын ластағыш заттар (шығарындылар, төгінділер, қалдықтар және т.б.) өндірістік мониторингтің құрамдас бөліктері болып табылады.

      Стандартты шарттар

      Атмосфералық ауаның күйін зерттеу кезінде мыналарды ескеру қажет:

      қоршаған ортаның температурасы;

      салыстырмалы ылғалдылық;

      желдің жылдамдығы мен бағыты;

      атмосфералық қысым;

      ауа райының жалпы жағдайы (бұлттылық, жауын-шашынның болуы);

      газ ауа қоспасының көлемі;

      шығатын газдың температурасы (концентрация мен массалық сарқынды есептеу үшін);

      су буының құрамы;

      статикалық қысым, шығатын газ арнасындағы ағын жылдамдығы;

      оттегінің мөлшері.

      Бұл параметрлерді газдың шығатын ағынында белгілі бір компоненттердің болуын анықтауда қолдануға болады, мысалы.температура, газдағы оттегі мен тозаң ның мөлшері ПХД/Ф ыдырауын көрсетуі мүмкін.

      Шығатын ағындардың сапалық және сандық көрсеткіштерін бақылаудан басқа, негізгі технологиялық процестердің параметрлері мониторингке жатады, оларға мыналар жатады:

      жүктелетін шикізат мөлшері;

      өнімділік;

      жану температурасы (немесе ағын жылдамдығы);

      қосылған аспирациялық қондырғылардың саны;

      тозаң концентрациясының орнына электр сүзгісінен шығатын тозаң ағынының жылдамдығы, кернеуі және мөлшері;

      қолданылатын тазарту жабдықтарына арналған ағып кету датчиктері (мысалы, сүзгі шүберектері жарылған кезде концентрациядан асып кетуі мүмкін).

      Жоғарыда аталған параметрлерден басқа, түтін газын тазарту қондырғысы мен жүйесінің тиімді жұмыс істеуі үшін белгілі бір параметрлерді (мысалы, кернеу мен электр (электр сүзгілері), қысымның төмендеуі (қап сүзгілері) және газ құбырларындағы әртүрлі қондырғылардағы ластағыш заттардың концентрациясын (мысалы, тозаң мен газды тазартуға дейін және кейін) қосымша өлшеу қажет болуы мүмкін.

      Шығарындыларды үздіксіз және мерзімді өлшеу

      Шығарындыларды үздіксіз бақылау шығарындылар көзіне орнатылған автоматтандырылған бақылау жүйесімен үнемі өлшеуді қамтиды.

      Газдарда немесе сарқынды суларда бірнеше компоненттерді үздіксіз өлшеу мүмкін, ал кейбір жағдайларда нақты концентрацияларды үздіксіз немесе келісілген уақыт кезеңдерінде (сағат, күн және т.б.) орташа мәндер ретінде анықтауға болады. Мұндай жағдайларда орташа мәндерді талдау және процентильдерді пайдалану ажыратымдылық шарттарына сәйкестікті көрсетудің икемді әдісін қамтамасыз ете алады және орташа мәндерді оңай және автоматты түрде бағалауға болады.

      Қоршаған ортаға айтарлықтай әсер етуі мүмкін шығарындылар көздері мен компоненттері үшін үздіксіз бақылау орнатылуы керек. Тозаң қоршаған ортаға және денсаулыққа айтарлықтай әсер етуі мүмкін, құрамында улы компоненттер бар. Тозаң ды үнемі бақылау сөмке сүзгілеріндегі сөмкелердің жыртылуын да анықтауға мүмкіндік береді.

      Мерзімді өлшеулер қолмен немесе автоматтандырылған әдістерді қолдана отырып, белгіленген уақыт аралықтарымен өлшенетін шаманы анықтауды қамтиды. Көрсетілген уақыт аралықтары әдетте тұрақты (мысалы, айына бір рет немесе жылына бір рет/екі рет). Іріктеу ұзақтығы үлгі алынатын уақыт кезеңі ретінде анықталады. Іс жүзінде кейде "нүктелік таңдау" өрнегі "периодты өлшеуге"ұқсас қолданылады. Іріктелетін сынамалардың саны анықталатын затқа, сынама алу шарттарына байланысты әртүрлі болуы мүмкін, алайда тұрақты шығарындылардың сенімді көрсеткіштерін алу үшін ең үздік ұсынылған тәжірибе-бір өлшем сериясында кем дегенде үш үлгіні дәйекті түрде алу.

      Өлшеу ұзақтығы мен уақыты, сынама алу нүктелері, өлшенетін заттар (яғни ластағыш заттар және жанама параметрлер) мониторинг мақсаттарын анықтау кезінде бастапқы кезеңде де белгіленеді. Көп жағдайда сынамаларды алу ұзақтығы 30 минутты құрайды, бірақ ластағыш затқа, шығарындылардың қарқындылығына, сондай - ақ сынамаларды алу орындарының орналасу схемасына (датчиктерді орнату орындары-автоматтандырылған жүйелерді пайдалану жағдайында) байланысты 60 минут болуы мүмкін. Мәселен, мысалы, тозаң концентрациясы төмен немесе ПХД/Ф анықтау қажет болған жағдайда, сынама алу үшін көп уақыт кетуі мүмкін.

      Шығарындылардың әсерін бағалау және олардың уақыт бойынша қысқаруы белгілі бір учаскедегі ұйымдастырылмаған және ұйымдастырылған шығарындылар көздерінің салыстырмалы үлесімен салыстырылуы керек. Бұл нәтижелерді қоршаған орта сапасының стандарттарымен, жұмыс орнындағы әсер ету шегімен немесе болжамды концентрация мәндерімен салыстыру.

      Іріктеу нүктелерінің орналасуы еңбек қауіпсіздігі және еңбекті қорғау стандарттарына сәйкес келуі, оңай қол жетімді және жеткілікті мөлшерде болуы керек.


4.4.1. Атмосфераға ластағыш заттар шығарындыларының мониторингі

      Атмосфералық ауаға ұйымдастырылған шығарындылар, сондай-ақ процестердің параметрлері (ылғалдылық, температура, О2, ағын жылдамдығы және т.б.) бекітілген Стандарттарға сәйкес мерзімді немесе үздіксіз өлшеу әдістерін қолдану арқылы бақыланады.

      Пайдаланылған бақылау түрі (үздіксіз немесе мерзімді өлшеулер) бірқатар факторларға байланысты, мысалы: ластағыш заттың табиғаты, шығарындылардың экологиялық маңыздылығы немесе оның өзгергіштігі [42].

      Шығарындыларды бақылау тікелей өлшеу әдісімен жүзеге асырылуы мүмкін, оларды бөліп көрсетуге болады:

      бақыланатын көздер шығарындыларындағы ластағыш заттардың концентрациясын үздіксіз өлшейтін автоматты газ анализаторларына негізделген аспаптық әдіс (үздіксіз өлшеу);

      аспаптық-зертханалық бұйым-бақыланатын көздерден шығатын газдардың сынамаларын алуға негізделген, кейіннен оларды химиялық зертханаларда талдай отырып (мерзімді өлшеулер);

      есептеу әдісі - әдістемелік деректерді қолдануға негізделген.

      Ұйымдастырылмаған шығарындыларды бақылауға ерекше назар аудару керек, өйткені оларды сандық анықтау үлкен еңбек пен уақытты қажет етеді. Тиісті өлшеу әдістері бар, бірақ оларды қолдану арқылы алынған нәтижелердің сенімділік деңгейі төмен және әлеуетті көздер санының артуына байланысты жалпы ұйымдастырылмаған шығарындыларды/шығарындыларды бағалау нүктелік көздерден шығарындылар/шығарындылар жағдайына қарағанда айтарлықтай шығындарды талап етуі мүмкін.

      Төменде ұйымдастырылмаған шығарындыларды сандық анықтаудың кейбір әдістері қарастырылған:

      зат ағыны өлшенетін "эквивалентті бетті" анықтауға негізделген ұйымдасқан шығарындылармен ұқсастық әдісі;

      жабдықтың ағып кетуін бағалау;

      сақтау ыдыстарынан шығарындыларды, тиеу-түсіру операциялары кезінде, сондай-ақ қосалқы учаскелердің (тазарту құрылыстары және т. б.) қызметінен туындайтын шығарындыларды анықтау үшін коэффициенттерді қолдана отырып есептеу әдістерін қолдану;

      оптикалық бақылау құрылғыларын пайдалану (ластағыш заттармен жұтылатын және/немесе шашырайтын электромагниттік сәулеленуді қолдана отырып, кәсіпорыннан Тараптың ағуы нәтижесінде ластағыш заттардың концентрациясын анықтау және анықтау);

      материалдық баланс әдісі (заттың кіріс ағынын есепке алу, оның жинақталуы, осы заттың шығыс ағыны, сондай-ақ технологиялық процесс барысында оның ыдырауы, содан кейін қалдық қоршаған ортаға шығарындылар түрінде түскен болып саналады);

      кәсіпорын аумағындағы әртүрлі таңдалған нүктелерге немесе аймақтарға, сондай-ақ осы учаскелерде әртүрлі биіктікте орналасқан нүктелерге газ трассерін шығару;

      ұқсастық принципі бойынша бағалау әдісі (метеорологиялық деректерді ескере отырып, ауа сапасын өлшеу нәтижелеріне негізделген шығарындыларды сандық бағалау);

      кәсіпорынның левард тарапынан ластағыш заттардың ылғалды және құрғақ жауын-шашынын бағалау, бұл кейіннен осы шығарындылардың динамикасын бағалауға мүмкіндік береді (бір ай немесе бір жыл).

      Барлық учаскелерде жалпы қолдануға қолданылатын өлшеу әдістері жоқ және өлшеу әдістемелері әр учаскеде әртүрлі болады. Өнеркәсіп алаңына жақын басқа көздерден, мысалы, қосалқы өндірістер, Көлік және экстраполяцияны қиындататын басқа көздерден айтарлықтай әсерлер бар. Демек, алынған нәтижелер салыстырмалы немесе бақыланбайтын шығарындыларды азайту үшін қабылданған шаралар арқылы қол жеткізілген төмендеуді көрсете алатын бағдарлар болып табылады.

      Аумақтық көздерден ұйымдастырылмаған шығарындыларды өлшеу күрделірек және мұқият әзірленген әдістерді қажет етеді, өйткені:

      шығарындылардың сипаттамалары метеорологиялық жағдайлармен реттеледі және үлкен тербелістерге ұшырайды;

      шығарындылар көзі үлкен аумаққа ие болуы мүмкін және дәлсіздікпен анықталуы мүмкін;

      өлшенген мәліметтерге қатысты қателіктер айтарлықтай болуы мүмкін.

      Технологиялық жабдықтың тығыздығынан атмосфераға түсетін ұйымдаспаған шығарындылардың мониторингі ұшпа органикалық қосылыстардың (ҰОҚ) ағып кетуін анықтауға арналған жабдықтың көмегімен жүргізілуі тиіс. Егер ағып кету көлемі аз болса және оларды аспаптық өлшемдермен бағалау мүмкін болмаса, онда ластағыш заттардың концентрациясын жеке өлшеумен бірге массалық тепе-теңдік әдісі қолданылуы мүмкін.

      Ұйымдастырылмаған шығарындыларды бақылаудың сипатталған әдістері халықаралық тәжірибені ескере отырып жасалған және олар нақты және сенімді нақты көрсеткіштерді бере алмайтын кезеңде, бірақ олар белгілі бір уақыт аралығында шығарындылардың болжамды деңгейлерін немесе шығарындылардың ықтимал өсу тенденцияларын көрсетуге мүмкіндік береді. Ұсынылған әдістердің біреуін немесе бірнешеуін қолданған жағдайда жергілікті пайдалану тәжірибесін, жергілікті жағдайларды, орнатудың арнайы конфигурациясын және т. б. ескеру қажет.

      Атмосфералық ауаға эмиссияларды мониторингілеу үшін пайдаланылатын әдістер мен құралдар тиісті ұлттық нормативтік құқықтық актілерде белгіленеді.

4.4.2. Су объектілеріне ластағыш заттардың төгінділерінің мониторингі

      Су ресурстарының өндірістік мониторингі болып жатқан өзгерістерді уақтылы анықтау және бағалау, Су ресурстарын ұтымды пайдалануға және қоршаған ортаға әсерді жұмсартуға бағытталған іс-шараларды болжау үшін кәсіпорын қызметін бақылау мен бақылаудың бірыңғай жүйесін ұсынады.

      Су ресурстарының жай-күйінің өндірістік мониторингі шеңберінде су тұтыну және су бұру жүйелерін бақылау және қаралып отырған ауданның су ресурстарына әсер ету көздерін, сондай-ақ оларды ұтымды пайдалануды бақылауды жүзеге асыру көзделеді.

      Мониторинг нәтижелері өндірістік қызметті жүзеге асыру кезінде қоршаған ортаның болып жатқан өзгерістерін уақтылы анықтауға және бағалауға мүмкіндік береді.

      Су ресурстарының жай-күйін бақылау мыналарды қамтиды:

      операциялық мониторинг-сарқынды суларды тазарту құрылыстарының жұмысы мен тиімділігін бақылау;

      эмиссиялар мониторингі – ағызылатын сарқынды сулардың көлемін және олардың белгіленген лимиттерге сәйкестігін бақылау; сарқынды сулардың сапасын және олардың сарқынды суларды қабылдағыш – жинақтаушы тоғанға бұру кезінде ШЖБ-ның белгіленген нормаларына сәйкестігін бақылау;

      әсер ету мониторингі – Сарқынды суларды қабылдағыш - жинақтаушы тоған суларының сапасын бақылау (ластағыш заттардың фондық концентрациясы).

      Су объектілерін қорғау және пайдалану саласындағы өндірістік мониторинг нормаланатын параметрлер мен сипаттамаларды тұрақты бақылауды қамтиды:

      сарқынды сулардың пайда болуымен байланысты технологиялық процестер мен жабдықтар;

      су алу орындарын және пайдаланылатын суды есепке алу;

      сарқынды суларды, оның ішінде тазартылған суларды шығару;

      сарқынды суларды тазартуға арналған құрылыстар мен кәріз жүйелерінің құрылыстары;

      су тұтыну және су бұру жүйелерінің;

      пайдалану рұқсат беру құжаттамасы негізінде жүзеге асырылатын жерүсті және жерасты су объектілерін, сондай-ақ су қорғау аймақтары мен жағалаудағы қорғау белдеулерінің аумақтарын пайдалану.

      Үздіксіз өлшеу әдісі атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарындыларын бағалаумен қатар өнеркәсіптік кәсіпорындардың сарқынды суларының параметрлерін анықтау үшін де кеңінен қолданылады. Өлшеу тікелей сарқынды сулар ағынында жүзеге асырылады.

      Үздіксіз өлшеу кезінде әрдайым орнатылатын негізгі параметр-сарқынды сулардың көлемдік шығыны. Сонымен қатар Сарқынды суларды үздіксіз бақылау процесінде мынадай параметрлер анықталуы мүмкін:

      рН және электр өткізгіштік;

      температура;

      бұлыңғырлық.

      Қалпына келтіру үшін үздіксіз бақылауды қолдануды таңдау мыналарға байланысты:

      жергілікті жағдайлардың ерекшеліктерін ескере отырып, сарқынды сулардың төгінділерінің қоршаған ортаға күтілетін әсерінің көлемі;

      тазартылған су параметрлерінің өзгерістеріне жылдам ден қою мүмкіндігі үшін сарқынды суларды тазарту қондырғысының өнімділігін мониторингтеу және бақылау қажеттілігі  бұл ретте өлшеулерді жүргізудің ең аз жиілігі тазарту құрылыстарының конструкциясына және сарқынды суларды ағызу көлеміне байланысты болуы мүмкін);

      өлшеу жабдығының болуы және сенімділігі және сарқынды суларды ағызу сипаты;

      үздіксіз өлшеу шығындарының мөлшері (экономикалық орындылығы).

4.5. Қондырғылар мен техникаларға жоспарлы-алдын ала жөндеу жүргізу және техникалық қызмет көрсету

      АЖЖ жүйесі-бұл тозудың алдын алуға және жабдықты жұмыс күйінде ұстауға бағытталған шаралар кешені.

      АЖЖ жүйесінің мәні мынада: жабдықпен белгілі бір уақыт жұмыс істегеннен кейін профилактикалық тексерулер және жоспарлы жөндеудің әртүрлі түрлері жүргізіледі, олардың жиілігі мен ұзақтығы жабдықтың конструктивті және жөндеу ерекшеліктеріне және оны пайдалану жағдайларына байланысты.

      АЖЖ жүйесі сонымен қатар жабдықты күтіп ұстау және күту бойынша алдын алу шараларының кешенін қарастырады.

      Ол үдемелі тозу жағдайында жабдықтың жұмыс істеу мүмкіндігін болдырмайды, бөлшектер мен тораптарды алдын ала дайындауды, жөндеу жұмыстарын жоспарлауды және еңбек және материалдық ресурстарға қажеттілікті көздейді.

      Жоспарлы-алдын алу жөндеулері туралы ережелерді салалық министрліктер мен ведомстволар әзірлейді және бекітеді және сала кәсіпорындары орындау үшін міндетті болып табылады.

      АЖЖ-дың негізгі мазмұны-ауысым ішіндегі қызмет көрсету (күтім және қадағалау) және жабдықты профилактикалық тексеруден өткізу, ол әдетте кезекші және пайдалану персоналына жүктеледі, сондай-ақ жабдықты жоспарлы жөндеуді жүзеге асырады.

      АЖЖ жүйесі сонымен қатар бекітілген кесте бойынша жүргізілетін кәсіпорынның инженерлік-техникалық персоналымен жабдықты жоспарлы профилактикалық тексеруді қарастырады.

      Жүк көтергіш машиналар әдеттегі профилактикалық тексерулерден басқа, осы машиналарды қадағалау бойынша адам жүргізетін техникалық куәландыруға жатады.

      АЖЖ жүйесі жабдықтың 2 түрін жөндеуді қарастырады: ағымдағы және күрделі.

      Жабдықты ағымдағы жөндеу тез тозатын бөлшектерді немесе тораптарды ішінара ауыстыру, жекелеген тораптарды салыстыру, механизмдерді тазалау, жуу және тексеру, майлау (картерлік) жүйелерінің сыйымдылықтарындағы майды ауыстыру, бекітуді тексеру және істен шыққан бекіткіш бөлшектерді ауыстыру жөніндегі жұмыстарды орындауды қамтиды.

      Күрделі жөндеу кезінде, әдетте, жөнделетін жабдықты толық бөлшектеу, тазалау және жуу, негізгі бөлшектерді жөндеу немесе ауыстыру (мысалы, төсек); барлық тозған тораптар мен бөлшектерді толық ауыстыру; Жабдықты құрастыру, салыстыру және реттеу.

      Күрделі жөндеу кезінде пайдалану процесінде де, жөндеу кезінде де анықталған жабдықтың барлық ақаулары жойылады.

      Жабдықтың ағымдағы және күрделі жөндеуге тоқтау жиілігі тозған тораптар мен бөлшектердің қызмет ету мерзімімен, ал тоқтау ұзақтығы – көп еңбекті қажет ететін жұмысты орындау үшін қажетті уақытпен анықталады.

      Жабдықтарды жоспарлы-алдын алу жөндеулерін орындау үшін кестелер жасалады. Әрбір кәсіпорын белгіленген нысан бойынша Ажж жылдық және айлық кестелерін жасауға міндетті.

      АЖЖ жүйесі жабдықты пайдалану мен жөндеудің апатсыз моделін болжайды, бірақ жабдықтың тозуы немесе апаттар нәтижесінде жоспардан тыс жөндеу жұмыстары да жүргізіледі. АЖЖ жүйесін пайдаланудың артықшылықтары: жабдық жұмысының жөндеу аралық кезеңдерінің ұзақтығын бақылау, жөндеу кезінде жабдықтың тоқтап қалу уақытын реттеу, жабдықтарды, тораптар мен механизмдерді жөндеу шығындарын болжау, жабдықтың бұзылу себептерін талдау, жабдықтың жөндеу күрделілігіне байланысты жөндеу персоналының санын есептеу.

      АЖЖ жүйесінің кемшіліктері: жөндеу жұмыстарын жоспарлаудың ыңғайлы құралдарының болмауы, еңбек шығындарын есептеудің еңбек сыйымдылығы, индикатор параметрін есепке алудың еңбек сыйымдылығы, жоспарланғандарды жедел түзетудің күрделілігі жөндеу.

4.6. Су ресурстарын басқару

      Сипаттау

      Суды пайдалану жүйесін ұйымдастыру кәсіпорынның экологиялық саясатын қалыптастыру үшін қажетті ажырамас кезең болып табылады, бұл ретте кәсіпорында бар процестерді, бастапқы тұтынылатын судың сапасы мен қолжетімділігін, су тұтыну көлемін, климаттық жағдайларды, белгілі бір технологияларды қолданудың қолжетімділігі мен орындылығын, қоршаған ортаны қорғау және өнеркәсіптік қауіпсіздік саласындағы заңнаманың талаптарын ескеру қажет. Тиімділік көрсеткіштері кәсіпорындағы суды меншікті және жалпы тұтыну деректері болып табылатын суды пайдалану жүйесінің негізгі мақсаты сыртқы көздерден алынатын суды тұтынуды азайту болып табылады.

      Техникалық сипаттау

      Су ресурстарын басқаруға арналған ЕҚТ ішкі рециркуляцияны барынша арттыра отырып және әрбір соңғы сарқынды адекватты тазалай отырып, суды тұтынуды азайту, сарқынды суларды болдырмау, жинау және бөлу болып табылады. Негізгі пайдаланылатын әдістерге:

      өндірістік желілер үшін ауыз суды пайдалануды тоқтату;

      жаңа зауыттар салу немесе қолданыстағы зауыттарды жаңғырту/қайта құру кезінде айналымды сумен жабдықтау жүйелерінің санын және/немесе қуатын ұлғайту;

      келіп түсетін тұщы суды орталықтандырып тарату;

      жекелеген параметрлері белгілі бір шектерге жеткенше суды қайта пайдалану;

      егер судың жекелеген параметрлері ғана белгілі бір шектерге жетсе және оны әрі қарай пайдалану мүмкін болса, суды басқа қондырғыларда пайдалану;

      тазартылған және тазартылмаған сарқынды суларды бөлу, мүмкіндігінше сарқынды нөсер суын пайдалану;

      енді, көмірді және құрамында қалқымалы заттары бар шикізатты сақтаудың ашық алаңдарынан нөсер дренаждары оларды тұндыру немесе басқа әдістермен өңдеу мүмкіндігін қамтамасыз ету үшін бағытталуы керек.

      Қол жеткен экологиялық пайда

      Су ресурстарын тұтынуды азайту, экологиялық көрсеткіштер тиімділігін жоғары деңгейде ұстау.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Стойленский КБК зауыт алаңында (NLMK тобына кіреді) (Ресей) нөсер кәрізін салу бойынша ауқымды жобаны жүзеге асырды. Жаңбырдан немесе қар ерігеннен кейін пайда болатын барлық сарқынды сулар сарқынды сулардың жалпы жүйесіне түседі және жерасты құбырлары арқылы орталықтандырылған түрде зауыттың қалдық қоймасына жіберіледі. Мұнда су тазартылып, өндіріс процесіне оралады. Жалпы, Сгоктың зауыттық алаңында өткізу қабілеті 700 м3/сағ дейін болатын 2,3 мың метрден астам жерасты құбырлары орнатылды. Нөсерлі сарқынды сулар кіреберіс бөлігінде орнатылған қабылдау торлары арқылы алдымен Құрама құдықтарға түседі, сол жерден Орталық құбырларға жіберіледі, содан кейін қалдық қоймасына жіберіледі.

      Кросс-медиа нәтижелері

      Бастапқы су ресурстарын тұтынуды азайту.

      Қолданылуына қатысты техникалық пайымдаулар

      Су ресурстарын басқару ең алдымен тұщы судың қолжетімділігі мен сапасымен және заң талаптарымен шектелетін болады. Қолданыстағы зауыттарда су жүйесінің ағымдағы конфигурациясы қолдану мүмкіндігін шектеуі мүмкін.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Экологиялық көрсеткіштерді жақсарту, су ресурстарын тұтынуды азайту.

4.7. Қалдықтарды басқару

      Экологиялық кодексіне, Қазақстан Республикасында қабылданған нормативтік құқықтық актілерге сәйкес өндіріс пен тұтынудың барлық қалдықтары олардың қоршаған ортаға әсерін ескере отырып жиналуы, сақталуы, залалсыздандырылуы, тасымалдануы және көмілуі тиіс.

      Табиғи орта компоненттерінің ластануын болдырмау мақсатында қалдықтарды жинақтау және жою халықаралық стандарттарға және Қазақстан Республикасының қолданыстағы нормативтеріне, сондай-ақ ішкі стандарттарға сәйкес жүргізіледі.

      Қалдықтармен жұмыс істеу, сондай-ақ оларды жоспарланған жұмыстарды жүргізу кезінде орналастыру өндірілетін қалдықтар өндірістік алаңда Өндірістік қалдықтарды уақытша жинақтау қажет болған кезде (қалдықтарды кейінгі технологиялық процесте пайдалану немесе орналастыру үшін объектіге жіберу сәтіне дейін) қоршаған ортаның жай-күйіне және кәсіпорын персоналының денсаулығына зиянды әсер етпейтін жағдайларды қамтамасыз етуге тиіс.

      Қалдықтарды басқару жүйесі мынадайдей:

      пайда болған қалдықтарды сәйкестендіру;

      қалдықтарды жоюдың одан әрі тәсілдерін оңтайландыру, сондай-ақ қалдықтардың белгілі бір түрлерін қайталама пайдалану мақсатында олардың қауіптілік дәрежесі мен деңгейі бойынша түрлердің орынды бірігуін ескере отырып, олардың түзілу орындарында қалдықтарды бөлек жинау (сегрегациялау);

      қалдықтарды орынды әкетуге дейін жинақтау және уақытша сақтау;

      таңбаланған герметикалық контейнерлерде сақтау;

      арнайы бөлінген және жабдықталған алаңдарда қалдықтарды жинау;

      барлық қалдықтардың қозғалысын тіркей отырып, қатаң бақылаумен тасымалдау.

      Қалдықтарды контейнерлерде сақтау ағып кетудің алдын алуға, олардың қоршаған ортаға әсерін азайтуға, сондай-ақ ауа-райының қалдықтардың күйіне әсерін азайтуға мүмкіндік береді.

4.8. Технологиялық қалдықтарды басқару

      Процесті оңтайландыру арқылы қалдықтарды барынша азайту және қалдықтар мен қалдықтарды мүмкіндігінше пайдалану көптеген кәсіпорындарда бүгінгі күнге дейін бар тәжірибе болып табылады.

      Көптеген қалдықтар басқа процестер үшін шикізат ретінде пайдаланылады. Өндіріс қалдықтары мен қалдықтарын басқару бойынша мынадай әдістер қолданылады:

      1) қалдықтардың сипаттамасына байланысты байыту қалдықтарын орналастыру технологиясын таңдау;

      2) қалдықтарды орналастыру орындарын ұтымды басқару қолданылады:

      іргетас пен бөгеттің тығыз құрылымы ретінде шлам жинағыштардың карталарын салу кезінде (оның ішінде қышқылдардың түзілуі және жерасты суларының ластануы азаяды);

      бөгеттің беткейлерін ұсақталған жыныспен немесе синтетикалық материалмен және қиыршық таспен жабу, топырақ қабатымен жабу және шөп себу (тозаң ды азайту)ретінде шлам жинағыштарды болашақта қалпына келтіру кезінде;

      шлам жинағыштарды пайдалану кезінде (шлам жинағыштардың периметрі бойынша дренаждық арықтардың жұмыс күйін сақтау) үйінді алаңдарының айналма арналарын тұрақты тексеру және тәртіпте ұстау ретінде.

      Әлемдік өндіріс орындарының ғана емес, сонымен қатар отандық зауыттардың да қол жеткізген артықшылықтарына қарамастан, өндіріс орындарындағы қалдықтар мәселесі және осы материалдардың кейбірінің жіктелуі болашақ рұқсаттар үшін де маңызды рөл атқарады.

4.9. Физикалық әсер ету деңгейінің төмендеуі

      Шу мен діріл сектордағы жалпы проблемалар болып табылады және көздер барлық өндіру және байыту секторларында кездеседі.

      Шу шикізатты дайындаудан бастап соңғы өнімді алуға дейінгі барлық өндірістік процестерде пайда болады. Шу әсерінің жүктемесін азайтуға бағытталған іс-шаралар мынадайдей:

      жабдыққа тұрақты техникалық қызмет көрсету, Шу тудыратын техникалық құралдарды тығыздау және қоршау;

      шудан қорғайтын біліктердің құрылысы (құрылыста топырақтың беткі қабаттарын немесе қоршаған ортаға қауіп төндірмейтін материалдың үйінділерін қолдану керек);

      шудың таралу сипатын есепке алу және осыны ескере отырып жұмыстарды жоспарлау, мысалы, жерасты кеңістігінде немесе ішінара жерастында ұнтақтау және скрининг блогының орналасуы, шу шығаратын машиналардың бір-біріне жақын орналасуы және жер деңгейіне қатысты тереңдету (әсер ету аймағы да азаяды), байыту және ұнтақтау цехының есіктерін жабу;

      тазарту кенжарының артында елді мекенге қатысты жұмыс орны қалатындай етіп ұңғыманың бағытын таңдау;

      елді мекен бағытындағы шудан қорғау үшін сынбаған қабырғаларды қалдыру;

      кеніш аумағының шетінде немесе шу шығаратын объектілердің айналасында ағаштар мен басқа да өсімдіктерді қалдыру;

      жарылыс кезіндегі заряд мөлшерін шектеу, сондай-ақ жарылғыш заттардың көлемін оңтайландыру;

      жарылыс туралы алдын ала хабарлау және жарылыс жұмыстарын күннің белгілі бір уақытында, мүмкіндігінше бір уақытта жүргізу. Жарылыс күшті, бірақ қысқа сипаттағы шуды тудырады, сондықтан бұл туралы алдын-ала хабарлау шудан зардап шеккендердің оған деген көзқарасына оң әсер етеді;

      көлік маршруттарын жоспарлау және тасымалдауды олар аз әсер ететін мерзімде жүзеге асыру.

      Пайдалану іс-шараларын тиісінше жүзеге асыру мынадай іс-шараларды жүргізуден тұрады:

      жабдықты мұқият тексеру және техникалық қызмет көрсету;

      мүмкін болса, жабық бөлмелердегі есіктер мен терезелерді жабу;

      жеке қорғаныс құралдарымен жабдықталған оқытылған персоналдың жабдықты пайдалануы;

      мүмкін болса, түнгі уақытта шулы жұмыстардың алдын алу;

      техникалық қызмет көрсету кезінде шудың пайда болуын бақылауды қамтамасыз ету.

      Тәсіл қолданыстағы, жаңғыртылатын және жаңа объектілерде қолдануға жатады.

      Жарылыс кезінде таралатын дірілді жарылыс жұмыстарын жоспарлау және дұрыс орындау арқылы азайтуға болады:

      ұңғыманың бағытын таңдау;

      тау жыныстарының ерекшеліктерін есепке алу;

      жарылғыш заттарды таңдау;

      шұңқырды союдың ұзақтығын жартас жыныстарының кернеуі мен діріл күйіне сәйкес Жоспарлау (қысқа әсер ететін детонаторлар);

      жарылыс зарядтың азаюы және жүктеме дәрежесінің төмендеуі немесе жарылғыш өрістің көлемінің азаюы (тұтану тәртібі, жарылғыш заттың аз лезде көлемі);

      бұрғылауды басқару.

      Иістердің пайда болуын және таралуын болдырмауға бағытталған іс-шаралар:

      иіссіз материалдарды дұрыс сақтау және өңдеу

      иістерді шығара алатын кез келген жабдықты мұқият жобалау, пайдалану және техникалық қызмет көрсету

      иіс материалдарын пайдалануды барынша азайту.

      Байытуда иістің бірнеше ықтимал көздері бар. Ең маңыздылары-сілтілі булар, органикалық майлар мен еріткіштер, химиялық реагенттер және т.б. иістерді мұқият жобалау, реагенттерді таңдау және материалдарды дұрыс өңдеу арқылы болдырмауға болады.

      Иісті басқарудың негізгі принциптері:

      иіс көзі болып табылатын материалдарды пайдалануды болдырмау немесе азайту;

      иісі бар материалдар мен газдарды дисперсиялау және сұйылту алдында олардың құрамы мен шығарылуы;

      оларды өңдеңіз, мүмкін күйдіру немесе сүзу арқылы.

      Иістерді сәтті кетіретін қолайлы биологиялық түрлер үшін субстрат ретінде әрекет ететін шымтезек немесе ұқсас материал сияқты биологиялық орталарды пайдалану. Егер қатты иісті материалдар сұйылтылған болса, иістерді кетіру өте қиын және қымбат процесс болуы мүмкін. Иісі бар материалдардың концентрациясы төмен газдың өте үлкен көлемін өңдеу үшін үлкен технологиялық қондырғы қажет.

4.10. Бұзылған жерлерді рекультивациялау

      Ландшафттарға, топырақтарға және биоалуантүрлілікке теріс әсерді барынша азайтуға бағытталған ЕҚТ қолдану арқылы қол жеткізіледі:

      ресурстарды үнемдеу және қоршаған ортаға эмиссияларды азайту;

      бұзылған жер көлемін азайту;

      тау-кен жұмыстары аумағының рельефін қалпына келтіру;

      тау-кен қызметі ауданында шағын су ағындарын сақтау, олардың арналарын өндіру учаскесінен, су объектісінің жасанды арнасынан тыс жерге көшіру, жағалауларды қалыптастыру және нығайту, арналық және жағалық деформацияларды бақылау, су қорғау аймағын ұйымдастыру, өсімдіктерге жағдай жасау;

      тау-кен қазбаларын құрғатудың ұтымды схемаларын қолдану және қорғаныс құрылыстарының су балансын сақтауға бағытталған іргелес аумақтардың сулы-батпақты жерлерін сақтау;

      топырақтың құнарлы қабатын селективті алып тастау, сақтау және одан әрі пайдалану арқылы топырақты сақтау;

      жанар-жағармайдың, реагенттердің және басқа да ластағыш заттардың авариялық төгілуінің алдын алу арқылы топырақтың ластануын болдырмау, ластағыш заттардың шығарындыларын тазарту үшін жоғары тиімді жабдықты қолдану арқылы атмосфераға шығарындыларды азайту және т. б.;

      осы жағдайлар үшін аудандастырылған өсімдік түрлерін пайдалану, экожүйеге қауіп төндіретін түрлерді Ендірудің алдын алу;

      жергілікті популяциялардың генетикалық және түрлік әртүрлілігін және тірі организмдердің көші-қон жолдарын сақтауға мүмкіндік беретін бұзылмаған учаскелерді байланыстыратын экологиялық дәліздер құру.

      Бұзылған ландшафттарды қалпына келтіруге және қалпына келтіруге бағытталған іс-шаралар қоршаған ортаға теріс әсерді азайту және жерді айналымға қайтару мақсатында тау кен өндіру кәсіпорнын пайдалану процесінде бұзылған жерлерді ағымдағы қалпына келтіруді жүргізу;

      тұрақты биогеоценоздарды қалпына келтіре отырып, бұзылған жерлерді қалпына келтіру арқылы тау-кен жұмыстары аумағының рельефін қалпына келтіру;

      топырақтың агротехникалық және физика-химиялық қасиеттерін және өсімдіктерді ылғал жинақтау және қоректендіру жағдайларын қамтамасыз ететін рекультивациялаудың жоспарлау жұмыстарын орындау кезінде технологиялық жоталарды, туберкулездер мен ойпаттарды сақтау жолымен рекультивациялау технологиясының мүмкіндіктерін ескере отырып, рекультивацияланатын аумақта қолайлы түбірлі мекендейтін қабат құру; топырақтың құнарлы қабаттарын қабат-қабат жағу;

      тамыр мекендейтін қабаттың буферлік, суды ұстап тұру және қоректік қасиеттерін жақсарту үшін қалдықтарды пайдалану;

      биологиялық рекультивация процесінде агротехникалық және фитомелиорациялық іс-шараларды жүргізу (байырғы флораның тұқымын себу арқылы көп түрлі қауымдастық құру, жердің құнарлылығын қалпына келтіру процесін жеделдетуге ықпал ететін тыңайтқыштар енгізу).

      Рекультивациялық жұмыстар кезінде техника мен жабдықты таңдауға қатысты ЕҚТ мамандандырылған машиналар мен механизмдерді қолдануды көздейді, оның ішінде:

      қабат бетінің шамадан тыс тығыздалуын болдырмау үшін жерге төмен қысымды машиналарды пайдалану;

      рекультивациялық материалдарды үйінді бетіне беру үшін гидромеханизация құралдарын пайдалану.

5. Ең үздік қолжетімді техникаларды таңдау кезінде қаралатын техникалар

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың осы бөлімінде ЕҚТ анықтау мақсатында қарастыру үшін ұсынылатын нақты қолданылу саласына арналған қолданыстағы техниканың сипаттамасы келтірілген.

      Техниканы сипаттау кезінде қоршаған орта үшін ЕҚТ Ендірудің артықшылықтарын бағалау ескеріледі, ЕҚТ қолданудағы шектеулер туралы деректер, ЕҚТ сипаттайтын экономикалық көрсеткіштер, сондай-ақ ЕҚТ практикалық қолдану үшін маңызы бар өзге де мәліметтер келтіріледі.

      Осы бөлімде сипатталған әдістердің негізгі міндеті қоршаған ортаның ластануын кешенді болдырмау мақсатында шығарындылардың, төгінділердің ең төменгі көрсеткіштеріне қол жеткізу, бір немесе бірнеше техниканы қолдана отырып қалдықтардың түзілуі болып табылады.

5.1. Технологиялық процесте автоматтандырылған бақылау және басқару жүйелерін енгізу

5.1.1. Тау-кен көлік жабдықтарын басқарудың автоматтандырылған жүйелері

      Сипаттама

      Жүйенің қолданылу саласы тау-кен көліктік жабдықтарын: автосамосвалдарды, экскаваторларды, бульдозерлерді, отын құюшыларды және қазу-тиеу жұмыстарында және тау-кен массасын тасымалдау процестерінде жұмыс істейтін басқа да техниканы диспетчерлеу болып табылады.

      Жүйені Ендірудің мақсаты өндірістік процестерді жедел бақылау және оңтайландыру есебінен тау-кен көлік кешенінің өнімділігін арттыру болып табылады.

      Техникалық сипаттама

      Ашық әдіс тау-кен өндірісінің шамамен 60 % құрайды. Ашық өндіру әдісінің мұндай үлес салмағы болашақта да сақталады. Сонымен қатар, карьерлер тереңдігінің артуымен және тау-кен геологиялық жағдайларының күрделенуімен карьерлік көлікті пайдалану шығындары өндіріс құнының 50 % - дан асуы мүмкін. Сондықтан мансаптық автокөліктің тиімділігін арттыру тау-кен кәсіпорындары үшін айтарлықтай маңызға ие.

      Тиеу-жеткізу кешенін басқарудың базалық жүйесі (экскаваторлар, конвейерлік, автомобиль, теміржол көлігі) мыналарды қамтамасыз етеді:

      техниканың әр бірлігінде жоғары дәлдіктегі GPS позициялау жүйесін қолдана отырып, нақты уақыт режимінде ақпаратты автоматты түрде жинау және жабдықты басқару;

      автоматты диспетчерлеу;

      кен сапасын басқару;

      пайдалану бақылауы (автосамосвалдарды тиеу, қозғалыс жылдамдығы, маршруттардың сақталуы, қозғалтқыштардың жұмысы, отын шығыны, шиналарды пайдалану);

      жабдықтың техникалық жай-күйі мен қызмет көрсету мониторингі;

      қажетті есепті нысандарды автоматтандырылған құрастыру.

      Пайдалы қазбалардың сапасын басқару жеткізілген пайдалы қазбалардың сапасын бақылау үшін бөлшектердегі әрбір тиеуді дәл қадағалау, жекелеген қабылдау бункерлерінің немесе жинақтау қоймаларының пайдалы қазбалардың сапасына қойылатын әртүрлі талаптарды орындау, пайдалы қазбалардың сапасына қойылатын талаптарды орындау кезінде өнімділікті арттыру мақсатында кенжарлар бойынша бос автосамосвалдарды кенжарлар бойынша кенжараралық орташалау - диспетчерлеу, орташаландыру қоймаларынан кен ағындарын басқару есебінен мүмкін болады.

      Жабдыққа техникалық қызмет көрсету мониторингі оқиғалар мен аварияларды тіркеу, жабдықтың сыни тораптарын қадағалау, шиналарды пайдалану мониторингі (жүктеме салмағы, қозғалыс уақыты, тоннокилометрлерді есептеу, сыни мәндер мен дабылды анықтау), отын шығынын мониторингілеу, ауысымаралық және жинақтау есептілігі (оның ішінде тоқтап қалу және олардың себептері бойынша) есептелуі мүмкін.

      Сонымен қатар, бағдарламалық-техникалық жабдықтар карьердің диспетчерлік жүйесіне әртүрлі технологиялық және инженерлік жабдықтарды қосуға мүмкіндік береді: карьерлік су ағызу, электротехникалық жабдық және т. б.

      2006 жылы Сібір көмір энергетикалық компаниясының (СКЭК) карьерлерінде кәсіпорында жұмыс істейтін карьерлік автосамосвалдарды пайдалану тиімділігіне талдау жүргізілді. Бұл техниканың әртүрлі жұмыс көрсеткіштері бағаланды және нәтижесінде бірқатар проблемалық сәттер анықталды. Әртүрлі кәсіпорындарда самосвалдардың бірдей үлгілері бойынша отын шығыны салыстырмалы тау-кен-геологиялық жағдайларда 70 % - ға өзгеруі мүмкін екені белгілі болды. Сондай-ақ, кейбір кәсіпорындарда тас тасушылардың жүк көтергіштігі тек үштен екісіне ғана пайдаланылатыны анықталды, ең көп таралған мәселе-жүктеме немесе шамадан тыс жүктемені бағалау мүмкін .стігі. Жалпы алғанда, зерттеу көрсеткендей, мансаптық самосвалдарды пайдалану коэффициенті компания бойынша орташа есеппен 50 % құрайды.

      Мысалы, Стойленский ТКБК-де жүйені енгізу нәтижесінде отынның меншікті шығынын тұтыну 5 % төмендетілді, жүйені енгізген соң алғашқы төрт ай бойы жү түсіргіштердің жұмыс өнімділігі 6 ұлғайтылды және оладың орташа пайдалану жылдамдығы 7,8 % арттырылды, қайта өңдеуге берілген шикізат сапасының көрсеткіштері теңестірілді, кезекті азайтатын операторсыз АЖҚС құрылды. Сондай-ақ Бақыршық тау-кен өндіру кәспорнындағы технологиялық процесті жеңілдету үшін автоматты диспетчерлеу деректеріне инженерлік талдау жүргізілетін автоматтандыру нәтижесін мысалға келтіруге болады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Өндірілетін кенді өндіру мен тасымалдаудың энергия тиімділігін арттыру және өндіру және тасымалдау процесінде мотор отыны мен электр энергиясының шығындарын азайту есебінен экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Тау-кен көлігі жабдықтарын басқарудың автоматты жүйелерін қолдану ауысымның басында машиналарды бастапқы бөлу кезінде де, карьердегі ағымдағы жағдайға байланысты ауысым барысында оларды автоматты түрде қайта бөлу үшін де самосвалдардың қозғалысын оңтайландыруға мүмкіндік береді.

      Жүйе сонымен қатар автосамосвалдардың, экскаваторлардың және басқа да жылжымалы объектілердің негізгі тораптары мен агрегаттарын қашықтықтан диагностикалауға мүмкіндік береді, мысалы, автосамосвал қозғалтқышының диагностикасы, шиналардағы қысымды бақылау, экскаватордың электр жабдықтарының жай-күйін бақылау, тартқыш электр жетегін басқару және т. б.

      Кросс-медиа әсерлері

      Өндірістің энергия сыйымдылығын төмендету. Автоматтандыру деңгейін және өндіріс мәдениетін арттыру.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар     

      Жалпы қолданылады. Көлемі (мысалы, егжей-тегжейлі деңгей) және іске асыру сипаты орнатудың сипатына, масштабына және күрделілігіне, сондай-ақ оның тиімділігі мен қоршаған ортаға әсер ету ауқымына байланысты болады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты. "СУЭК" АҚ кәсіпорындарында тау-кен көлік жабдықтарын басқарудың автоматты жүйелерін қолданудың ашық деректері бойынша осы жүйенің өзін-өзі ақтауының есептік мерзімі 11 айды құрайды.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды Ендірудің қозғаушы күштері:

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      энергия тиімділігін арттыру;

      пайдалану шығындарын төмендету және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

5.1.2. Технологиялық процесті автоматтандырылған басқару жүйелері (ТП АБЖ) (пештер, қазандықтар және т. б.)

      Сипаттама

      Тау кен кәсіпорындарының технологиялық жабдықтарын автоматтандыру негізгі жабдықты пайдалану ерекшелігіне байланысты және мынадай ерекшелік белгілерімен сипатталады:

      қол еңбегін белсенді пайдалану;

      өндірістік қуаттардың үлкен энергия сыйымдылығы;

      еңбек жағдайлары зиянды және қауіпті учаскелердің болуы;

      бірыңғай технологиялық процеспен біріктірілген жекелеген элементтердің аумағы бойынша таралуының жоғары дәрежесі.

      Қазіргі уақытта ыңғайлы жағдайда жоғары еңбек өнімділігін және жабдықтың максималды тиімділігін қамтамасыз етуге мүмкіндік беретін тау-кен кәсіпорындарының қызметін қарқындатудың негізгі бағыты тау-кен өндірісін электрлендіру және автоматтандыру болып табылады.

      Техникалық сипаттама

      ТП АБЖ термиялық өңдеудің технологиялық процесін басқаруға және пеш жабдықтары кешенінің құрамына кіретін механизмдер мен электр жетектерін басқаруға арналған.

      ТП АБЖ әзірлеу мақсаттары:

      пештердің тұрақты жұмыс істеуі және олардың жұмыс көрсеткіштерін кепілді ұстап тұру үшін жағдайлар жасау;

      регламенттік режимдер саласындағы технологиялық процесс параметрлерінің тұрақты мәндерін қамтамасыз ету және өнім сапасын арттыру мақсатында технологиялық бұзушылықтарды азайту;

      пештердің апатсыз жұмыс істеуінің жоғары деңгейін қамтамасыз ету және оларды пайдалану мерзімін ұлғайту;

      қазіргі заманғы, жоғары дәлдіктегі автоматтандыру құралдарын қолдану есебінен отын шығынын азайту;

      технологиялық процеске тарихи талдау жүргізуді қамтамасыз ету;

      кәсіпорынның есептеу желісіне қажетті деректерді беру мүмкіндігін қамтамасыз ету.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру және өндірістік процестердегі қазандық-пеш отынының шығындарын азайту есебінен экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      ТП АБЖ жобаларында қолданылатын жалпы жүйелік шешімдер мынадай негізгі ережелерді қамтитын автоматтандырылған ақпараттық-басқару жүйелерін құрудың қазіргі заманғы тұжырымдамасының базалық қағидаттарына сәйкес келеді:

      стандартталған өнеркәсіптік деректер алмасу хаттамаларына негізделген нақты, сенімді, деңгейаралық өзара әрекеттесуі бар иерархиялық жүйенің құрылымы;

      бұл икемді орталықтандырылған, иерархиялық бақылау және автоматтандыру объектісін басқару;

      дау жүйенің әртүрлі компоненттерінің ақпараттық өзара әрекеттесуінің ашық архитектурасы;

      жүйенің жұмысын қалпына келтірудің минималды уақыты;

      өзін-өзі диагностикалау;     

      бағдарламалық-техникалық құралдардың жоғары дайындығымен бірге ыңғайлы, қарапайым қызмет көрсету және интуитивті интерактивті интерфейстер;

      ТП АБЖ және қамтамасыз етудің барлық түрлері модернизация мен кеңейтуге бейімделген.

      Бұл технология түрлі өнеркәсіптік кәсіпорындарға белсенді түрде енгізілуде, атап айтқанда "ССГПО" АҚ-да ату машинасының ТП АБЖ жаңғырту жұмыстары жүргізілді.

      Мысалы, Ковдорский ТКБК-де TRACE MODE SCADA жүйелері 2001 жылдан бері қолданылып келеді. Комбинатта кептіргіш бөлімшесінің ТПАБЖ басқа SCADA базасында бірнеше жүйе табысты жұмыс істеп тұр. Кептіргіш қондырғыны теміркенді концентратты кептіру учаскесінде жаңарту қондырғының өнімділігін арттыруға және осындай қайта қорытудың шығындарын азайтуға бағытталған.

      "Северный горно-обогатительный комбинат" ЖАҚ-та ("СевГОК" ЖАҚ) енгізілген ТПАБЖ-ның тиімділігі жоғары болды. Секцияның өндірімділігі 4 % өсті, шикізаттың физика-механикалық қасиеттерінің өзгергіштігі жағдайында өнім сапасын тұрақты басқару қамтамасыз етілді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Өндірістің энергия сыйымдылығын төмендету. Автоматтандыру деңгейін және өндіріс мәдениетін арттыру.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар     

      Жалпы қолданылады. Көлемі (мысалы, егжей-тегжейлі деңгей) және іске асыру сипаты орнатудың сипатына, масштабына және күрделілігіне, сондай-ақ оның тиімділігі мен қоршаған ортаға әсер ету ауқымына байланысты болады.

      Экономика

      Әрбір      нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды Ендірудің қозғаушы күштері:

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      энергия тиімділігін арттыру;

      пайдалану шығындарын төмендету және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

5.1.3. Байыту процестерін бақылау мен басқаруды автоматтандыру жүйесі

      Сипаттама

      Түсті металл кендерін байыту процесінің тұрақтылығына концентраттарды ұсақтау, ұнтақтау, флотациялау, сусыздандыру процестерін автоматтандыру арқылы қол жеткізуге болады.

      Техникалық сипаттама

      Байыту процесінің тұрақтылығын қамтамасыз ету және максималды нәтиже алу үшін әрбір технологиялық модульдің байыту процестерін бақылау мен басқаруды автоматтандыру жүйесі басқарудың әртүрлі деңгейлерінде нақты уақыт режимінде жүйенің әрекетін визуализациялай отырып, бірыңғай автоматты басқару жүйесіне біріктірілуі керек: ұсақтағыш, диірмен машинисі, флотатор, қоюлату, сүзу, кептіру аппаратшысы - диспетчер - техникалық жетекші, бұл бұл байыту фабрикасының диспетчері.

      Байыту фабрикаларын автоматтандыру құрамына агрегаттар мен технологиялық қондырғыларды автоматты бақылау, реттеу, басқару, сигнал беру және қорғау жүйелері кіретін Автоматты құрылғыларға осы функцияларды бере отырып, адамды өндірістік процестерді басқару функцияларын тікелей орындаудан босатуды қамтамасыз ететін ұйымдастырушылық және техникалық іс-шаралар кешенін қамтиды. Байыту фабрикаларында автоматтандыру, басқа өндірістер сияқты, байыту технологиясының жекелеген операцияларын жергілікті автоматты реттеу жүйелерін (АРЖ) құрудан бастап технологиялық процестерді автоматтандырылған басқару жүйелерін (ТП АБЖ) және жалпы байыту фабрикасын құруға дейін дамиды [43].

      Технологиялық процесс, машиналардың жұмыс режимдері сияқты, процестің тиімділігіне әсер ететін физикалық немесе химиялық параметрлердің жиынтығымен сипатталады. Технологиялық процесс барысында бұл параметрлер процестің режимдік картасымен анықталатын берілген мәндерден асып кетпеуі керек. Бұл жағдайда автоматтандырудың міндеті-оның барысына әсер ететін процестің негізгі параметрлерінің қажетті мәндерден ауытқуын азайту. Автоматтандыруда технологиялық процесті автоматтандырылған басқару жүйелері (ТП АБЖ) және белгілі бір фактордың (параметрдің) автоматты реттеу жүйелері (AРЖ) ажыратылады.

      Жекелеген, жергілікті технологиялық процестерді басқаруды кешенді автоматтандыру кезінде процестердің көрсеткіштері, баланстық деректер (салмақ, металл мазмұны), персоналдың процесті басқару жөніндегі іс-қимылдары туралы ақпараттың нақты уақыт режимінде берілуін қамтамасыз етуге, жұмсалған материалдар, реагенттер мен флокулянттардың санын интегралды есепке алуға болады.

      Кешенді жүйелер мүмкіндік береді:

      концентраттардың қажетті сапасын қамтамасыз ете отырып, механизмдердің, технологиялық модульдердің жабдықтарының жұмысын автоматты және үздіксіз бақылау мен басқаруды жүргізу;

      зауыттың диспетчерлік SCADA бағдарламасына жүйе жұмысының технологиялық параметрлерінің деректерін жинау және беруді жүзеге асыру.

      Әзірленген автоматты басқару жүйелерін кешенді қолдану мүмкіндік береді:

      жалпы зауыт бойынша технологиялық процестерді басқаруды орталықтандыру;

      технологиялық процестердің бұзылу қаупін азайту;

      әртүрлі деңгейдегі басшыларға процестің көрсеткіштері туралы қажетті ақпаратты жедел беруді қамтамасыз ету;

      көрсеткіштердің есебін және есебін жүргізу;

      қайта өңделетін кен мөлшерін және концентраттардың сапасын тұрақтандыру;

      қалдықтардағы металл шығынын азайтыңыз;

      тозаң шығаруды азайтыңыз;

      реагенттер мен материалдарды тұтынуды тұрақтандыру;

      электр және су тұтынуды азайту;

      экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ету.

      Ұнтақтау және жіктеу процесін автоматты бақылау

      Ұнтақтау процесі мынадай параметрлермен бақыланады және басқарылады – диірмендегі кен, су және ұсақтау ортасының мөлшері (шыбықтар, шарлар), қуаттағы бөліктің мөлшері, тығыздығы және диірменнің шығысындағы Елек талдауы.

      Түсті металдарды байыту процестерінде, атап айтқанда флотацияда жоғары технологиялық көрсеткіштерді алудың негізі гидроциклондарда алдын ала жіктеудің тиімділігі болып табылады. Жіктеудің тиімділігі мен бөлінудің шекаралық дәнінің диаметрін анықтайтын көптеген факторлармен, ең бастысы-гидроциклонның қысымы мен қоректік құрамы.

      Қазіргі заманғы гидроциклон қондырғылары гидроциклонның техникалық сипаттамасына сәйкес қуат қысымын бақылауды және ұстап тұруды қамтамасыз етеді. Қатты тағамның құрамы тұрақты емес, ұнтақтау режимімен анықталады. Осы себепті қондырғыны автоматтандыру жүйесінің міндеті гидроциклонның берілген қоректену тығыздығын бақылау және ұстап тұру және флотацияның қоректенуі болып табылатын су төгетін гидроциклонның дайын сыныпты (минус 0,074 мм) құрамы болып табылады.

      Түсті металдарды флотациялау процесін автоматтандыру

      Флотомашиналардың камераларында целлюлозамен толтыру деңгейінің датчиктері, аэрация дәрежесі, рН-метр орнатылуы тиіс. Флотация процесінің көрсеткіштерін анықтайтын әртүрлі факторлармен, тұрақты және сенімді жұмыс істейтін датчиктердің болуын ескере отырып, бастапқы целлюлозаның қатты және көлемді ағынының құрамын автоматты түрде бақылау ұсынылады, бұл жинаушы реагентті флотацияға түсетін қатты мөлшер бойынша, көбік реагентін бастапқы целлюлозаның қатты немесе көлемдік ағынының мөлшері бойынша мөлшерлеуге мүмкіндік береді. Машиналар мен камералар арқылы реагент эмульсиясын эмульсиялау және бөлшектеп беру арқылы реагенттердің Автоматты және қашықтықтан дозалануын басқару флотация процесін барынша тиімді жүргізуге мүмкіндік береді.

      Сусыздандыру процесін автоматтандыру

      Қазіргі заманғы байыту фабрикасының су-шлам схемасы байытудың технологиялық схемасында күрделі кешен болып табылады, оның мақсаты барлық технологиялық операциялар үшін берілген кен-су немесе концентрат-су қатынасын қамтамасыз ету және дегидратациядан кейін технологиялық суды процеске қайтару болып табылады.

      Концентраттарды қоюлату және сүзу процестерін басқарудың маңыздылығын ескере отырып, қоюландырғышқа және қоюландырылған өнімге түсетін целлюлозаның ағыны мен құрамын автоматты түрде бақылау, қоюландырғыш пен сүзгінің ағызуындағы қатты құрамды бақылау, сусыздандыру процесіне арналған флокулянт ерітіндісінің берілген үлестік шығынын автоматты түрде ұстап тұру орынды.

      Су-шлам схемасы бойынша су шығынын есепке байыту схемасын ғана емес, сонымен қатар барлық гидротехникалық құрылыстармен бірге қалдықтарды сақтау схемасын да қосу қажет. Целлюлоза, су, қатты зат шығыны бойынша датчиктер булану, бөгетке және қалдық қоймасының түбіне сіңу кезінде судың жоғалуын ескеруге мүмкіндік береді.

      Металл балансын автоматтандырылған есептеу

      Металл балансын автоматтандырылған есептеудің негізгі міндеттері:

      металл қозғалысын есепке алудың және байыту фабрикасындағы шығындарды түсінудің ашықтығын қамтамасыз ету;

      материалдық баланс пен металл балансын есептеу кезінде адам факторының бастапқы көрсеткіштерді есепке алуға әсерін азайту;

      таразыны, химия сапасын тексеруді бақылау бойынша жүйелі жұмысты жолға қою. байыту өнімдерінің көлемдік салмағын талдау, анықтау және т. б.;

      технологиялық тізбектегі ең үлкен шығындардың қиындықтары мен көздерін анықтаңыз;

      металл шығыны мен кеннің механикалық шығынын азайту арқылы тауарлық өндіруді арттыру;

      қорларды, реагенттер шығынын және т. б. басқару бөлігінде басқару процестерінің және өндірісті ұйымдастырудың тиімділігін арттыру.

      ТП АБЖ Ендірудің маңызды кезеңі байыту өнімдерінде элементтердің/минералдардың құрамын, гранулометриялық құрамын, өнеркәсіптік қалдықтардағы ластағыш заттардың мөлшерін, бөлінген өнеркәсіптік жер учаскелеріндегі топырақтың ластану деңгейін анықтау бойынша өлшеу дәлдігінің сапасына кепілдік беру арқылы байыту схемасында сынамаларды іріктеу процесін оңтайландыру болып табылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Жоғарыда аталған автоматтандырылған жүйелердің бағдарламалық жасақтамасының негізінде технологиялық процестерді жүргізудің негізгі міндеттерінен басқа, қоршаған ортаға зиянды шығарындылардың теріс әсер ету деңгейін сандық және сапалық бағалау және төмендету анықталады.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Жабдықты басқарудың автоматты жүйелерін қолдану ұсақтау және ұнтақтау процесін оңтайландыруға және тұрақтандыруға, сондай-ақ кейіннен байыту процестерінің тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді. 

      Мысалы, "Altyntau Kokshetau" АҚ АБЖ БФ құрудың негізгі мақсаты технологиялық процестердің сапалы өлшемдері, физика-химиялық және математикалық модельдері негізінде технологиялық процестерді басқаруды оңтайландыру; автоматтандырудың қазіргі заманғы құралдары мен жүйелерін қолдану; жекелеген қондырғылар мен технологиялық процестерді басқару жүйелері мен контурларын интеграциялау есебінен жұмыс істеу тиімділігін арттыру болып табылады.

      Құрылған автоматтандырылған басқару жүйесі аясында мынадай міндеттер шешілді:

      құрамында полиметалл алтыны бар кендерді байытудың технологиялық процестерінің параметрлерін, бастапқы шикізаттың, технологиялық қайта бөлудің аралық және соңғы өнімдерінің физикалық сипаттамаларын талдамалық бақылау және өлшеу нүктелерін басқару және реттеу контурлары әзірленді;

      жабдықтарды ұсынушылардан алынатынәртүрлі бағдарламалық және техникалық платформаларда құрылған жергілікті басқару және реттеу жүйелерінің көп деңгейлі таратылған есептеу желісіне негізделген бірыңғай басқару жүйесімен интеграциясы орындалды;

      байытудың технологиялық процестерін тұрақтандыруды қамтамасыз ететін тиімді автоматты басқарулар орындалды.

      Кросс-медиа әсерлері

      Өндірістің энергия сыйымдылығын төмендету. Автоматтандыру деңгейін және өндіріс мәдениетін арттыру.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар     

      Жалпы қолданылады. Көлемі (мысалы, егжей-тегжейлі деңгей) және іске асыру сипаты орнатудың сипатына, масштабына және күрделілігіне, сондай-ақ оның тиімділігі мен қоршаған ортаға әсер ету ауқымына байланысты болады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды Ендірудің қозғаушы күштері:

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      энергия тиімділігін арттыру;

      пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

5.2. Энергия және ресурс үнемдеу саласындағы ЕҚТ

5.2.1. Әртүрлі қондырғылар (конвейер, желдету, сорғы және т. б.) айнымалы жиілікті жетекті қолдану

      Сипаттама

      Электр энергиясын тұтынуды өз қажеттіліктеріне азайтуға, атмосфераға зиянды заттардың тікелей және жанама шығарындыларын азайтуға мүмкіндік беретін жабдық. Қазіргі уақытта CRP қолдану конвейерлік, желдету және сорғы жабдықтарының өнімділігін реттеу мақсатында оңтайлы болып табылады, оны пайдалану кезінде технологиялық процесті жүргізу кезінде электр энергиясын неғұрлым ұтымды пайдалану қамтамасыз етіледі.

      Техникалық сипаттама

      Өндірістің энергия тиімділігін арттыру есебінен экологиялық проблемаларды шешу мүмкіндігі.

      Өнеркәсіптік зауыттарда электр энергиясын тұтынудың үлкен үлесі әртүрлі технологиялық жабдықтардың (конвейерлер, желдету және сорғы жабдықтары және т.б.) жетегі ретінде электр қозғалтқыштарына түседі. Көбінесе мұндай жабдық реттеуді қажет етеді, шибералар, ысырмалар және т.б. технологиялық механизмдердің жетектері үшін жиілік реттегіштерін (CRP) енгізу реттеуші аппараттар ретінде қолданылады. Бұл ретте жылдамдықты реттеудің диапазоны мен дәлдігіне қойылатын талаптар электр жетегінің қолданылу саласына байланысты ең кең шектерде өзгеруі мүмкін. Реттелетін жиілікті электр жетегін пайдалану электр энергиясын тұтынудың үлкен тиімділігімен міндеттерді шешуге мүмкіндік береді, нәтижесінде технологиялық процестерде реттеудің балама әдістерінде орын алатын негізсіз шығындарды жою арқылы электр энергиясын үнемдеуге көмектеседі.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру және өндіріс процесінде электр энергиясының шығындарын азайту арқылы экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Сараптамалық бағалаулар бойынша жабдықтың жұмыс режиміне байланысты КЖЖ қолдану сорғы агрегаттарында, желдеткіштерде, конвейерлерде, ұсатқыштарда электр энергиясының шығынын 20-дан 40 % - ға дейін төмендетуге, тегіс іске қосуды қамтамасыз етуге (іске қосу токтарын төмендетуге), электр қозғалтқыштарының сенімділігі мен қызмет ету мерзімін арттыруға мүмкіндік береді. "Altyntau Kokshetau" АҚ бірқатар жабдықтарының электр қозғалтқыштарының жүктемесін талдау көрсеткендей, 2018 жылы энергия аудитін жүргізу кезеңінде орындалған, жүктеменің төмендеуі жекелеген айларда 15-40 % - ға жетеді. Осылайша, ЖИА-ны негізді пайдалану кезінде жекелеген технологиялық жабдықтардың электр энергиясын тұтынуын төмендету жылына 20-40 % құрауы мүмкін.

      Кросс-медиа әсерлері

      Өндірістің энергия сыйымдылығын төмендету. Автоматтандыру деңгейін және өндіріс мәдениетін арттыру.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар     

      Жалпы қолданылады. Көлемі (мысалы, егжей-тегжейлі деңгей) және іске асыру сипаты орнатудың сипатына, масштабына және күрделілігіне, сондай-ақ оның тиімділігі мен қоршаған ортаға әсер ету ауқымына байланысты болады.

      Нақты деректер қозғалтқыштың жұмыс режиміне байланысты 15-40 % аралығында электр энергиясын үнемдеу туралы айтуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, АЖЖ орнату мәселесі технологиялық процесті реттеу тереңдігіне, жұмыс орындарындағы өнеркәсіптік санитария талаптарына (сору-сору желдеткіштері үшін) сүйене отырып, әрбір жеке жағдайда жеке қаралуы керек.

      Жиілікті реттелетін жетектерді (бұдан әрі - ЖРЖ) қолдану энергия тиімділігін арттырудың айқын шараларының бірі болып табылады. Алайда, мұндай шаралардың орындылығы қозғалтқыштар қолданылатын бүкіл жүйенің контекстінде қарастырылуы керек; әйтпесе тәуекелдер бар: жүйелерді пайдалану тәсілі мен өлшемін оңтайландырудан және нәтижесінде электр жетектерінің қажеттіліктерін оңтайландырудан әлеуетті пайданы жоғалту; сәйкес емес контексте айнымалы жылдамдықты жетектерді қолдану нәтижесінде энергия шығыны.

      ТП АБЖ жүйелеріне біріктірілген жиілік түрлендіргіштерімен жабдықталған электр қозғалтқыштарын тиімді пайдалану. Бұл, мысалы, нақты шығарындыларға байланысты сору жылдамдығын қосуға және реттеуге мүмкіндік береді. Бұл сонымен қатар үрлегіштер мен сорғы қондырғыларының өнімділігін реттеуге қатысты. Орташа алғанда, мұндай реттеу әдістерін қолдану электр энергиясын тұтынуды 20-дан 40 % - ға дейін төмендетуі мүмкін.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты. Мәселен, мысалы, технологияға, тәулік уақытына, ғимараттағы адамдар санына және т. б. байланысты күрт өзгермелі жүктеме кезінде жиілікпен басқарылатын қозғалтқыштарды (бұдан әрі-жиілікпен басқарылатын қозғалтқыштарды) пайдалану ұсынылады. желдеткіштердің жиілікпен реттелетін электр жетегін пайдалану сору жүйелерімен ауаны жылжыту үшін электр энергиясының шығынын 6-26 % - ға, жеткізу жүйелерімен 3-12 % - ға азайтуға мүмкіндік береді, үрлегіштермен 30-40 %, бұл ретте АЖЖ бар қозғалтқыштардың өтелу мерзімі 1  жылдан 5-7 жылға дейін болуы мүмкін.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды Ендірудің қозғаушы күштері:

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      энергия тиімділігін арттыру;

      пайдалану шығындарын төмендету және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

5.2.2. Энергия тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштарын қолдану

      Сипаттама

      Меншікті және өндірістік қажеттіліктерге электр энергиясын тұтынуды азайтуға, парниктік газдардың жанама шығарындыларын азайтуға мүмкіндік беретін жабдық. Қазіргі уақытта энергия тиімділігінің жоғары сыныбы бар қазіргі заманғы электр қозғалтқыштарын пайдалану қолданыстағы технологиялық және қосалқы жабдықты жаңғырту кезінде оңтайлы болып табылады, оны тұтыну кезінде электр энергиясын барынша тиімді пайдалану қамтамасыз етіледі.

      Техникалық сипаттама

      Өндірістің энергия тиімділігін арттыру есебінен экологиялық проблемаларды шешу мүмкіндігі.

      Көптеген өнеркәсіптік кәсіпорындардың негізгі тұтынушысы Әртүрлі электр қозғалтқыштары болып табылады. Электр қозғалтқыштары электр энергиясын механикалық энергияға айналдырады. Энергияны түрлендіру процесінде оның бір бөлігі жылу түрінде жоғалады. Мұндай шығынның мөлшері қозғалтқыштың энергетикалық көрсеткіштерімен анықталады. Тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштарын қолдану электр энергиясын тұтынуды айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді.

      Электр қозғалтқышының энергия тиімділігінің негізгі көрсеткіші пайдалы әсер коэффициенті (тиімділік) болып табылады.

      h=Р2/Р1=1 – DР/Р1,

      мұндағы P2 – электр қозғалтқышының білігіндегі пайдалы қуат;

      Р1 – электр қозғалтқышы желіден тұтынатын белсенді қуат;

      DР – электр қозғалтқышындағы жалпы шығындар.

      Тиісінше, тиімділік неғұрлым жоғары болса, электр қозғалтқышы бірдей жұмысты орындау үшін соғұрлым аз шығын мен аз энергия жұмсайды.

     



      5.1-сурет. Кәдімгі электр қозғалтқышын энергияны үнемдейтін қозғалтқышпен салыстыру


      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру және өндіріс процесінде электр энергиясының шығындарын азайту арқылы экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Сараптамалық бағалаулар бойынша жабдықтың жұмыс режиміне байланысты тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштарын қолдану Электр қозғалтқыштарының электр энергиясын тұтынуын 1,5-тен 5,0 % - ға дейін төмендетуге, электр қозғалтқыштарының қызмет ету мерзімін арттыруға мүмкіндік береді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Өндірістің энергия сыйымдылығын төмендету.

      Электр қозғалтқышының қызмет ету мерзімін арттыру.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар     

      Жалпы қолданылады. Іске асырудың көлемі мен сипаты кәсіпорынды жаңғырту бағдарламасымен және кәсіпорында істен шыққан электр қозғалтқыштарын ауыстырумен байланысты болады.

      Нақты деректер қозғалтқыштың жұмыс режиміне байланысты 1,5–5,0 % шегінде электр энергиясын үнемдеу туралы айтуға мүмкіндік береді.

      Қолданыстағы электр қозғалтқыштарын энергияны үнемдейтін қозғалтқыштармен ауыстыру энергия тиімділігін арттырудың айқын шараларының бірі болып табылады.

      Экономика

      Тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштарын қолдану электр энергиясын механикалық энергияға айналдыруға жұмсалатын электр энергиясының шығынын 1,5-5,0 % төмендетуге мүмкіндік береді, бұл ретте мұндай электр қозғалтқыштарының өтелу мерзімі 1 жылдан 7 жылға дейін болуы мүмкін.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды Ендірудің қозғаушы күштері:

      энергия тиімділігін арттыру;

      пайдалану шығындарын төмендету және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

5.2.3. Энергияны үнемдейтін жарықтандыру құрылғыларын қолдану

      Сипаттама     

      Тұрмыстық қажеттіліктерге электр энергиясын тұтынуды азайтуға, атмосфераға ластағыш заттардың тікелей және жанама шығарындыларын азайтуға мүмкіндік беретін жабдық. Қазіргі уақытта энергияны үнемдейтін жарықтандыру құрылғыларын (жарықдиодты жарық көздері) Пайдалану Сыртқы және ішкі жарықтандыру мақсаттары үшін оңтайлы болып табылады.

      Техникалық сипаттама

      Электр энергиясын экономикалық тұтынудағы өнеркәсіптік кәсіпорындарда тұтынудың едәуір бөлігі сыртқы және ішкі жарықтандыру жүйелері болып табылады. Бұл ретте электр энергиясын бұл тұтыну өндірістік циклдің энергетикалық тиімділігіне тікелей әсер етпейді. Алайда, бұл тұтыну өнім бірлігіне шаққандағы нақты тұтынуды анықтау кезінде ескеріледі.

      Энергияны үнемдейтін жарықтандыру құрылғыларын (жарықдиодты) пайдалану жарықтандыру жүйелерінде электр энергиясын тиімді тұтынуға мүмкіндік береді, нәтижесінде баламалы жарық көздерінде орын алатын негізсіз шығындарды жою арқылы электр энергиясын үнемдеуге көмектеседі.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Жарықтандыру қажеттіліктеріне электр энергиясының шығындарын азайту арқылы экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Сараптамалық бағалаулар бойынша және энергияны үнемдейтін жарықтандыру құрылғыларын (жарықдиодты) қолдану тәжірибесін ескере отырып, электр энергиясын тұтынудың төмендеуі 50-90 % - ға төмендейді, үздік жарықтандыру қамтамасыз етіледі, мұндай жарықтандыру құрылғыларының қызмет ету мерзімі артады, бұрын қолданылған доғалы сынап шамдарымен салыстырғанда экологияға теріс әсер етпейді.

      Бұл техника барлық жерде қолданылады, сондықтан энергосервистік келісімшарт шеңберінде өнеркәсіптік цехтарды жарықтандыру жүйелерін "Қазхром "ТҰК" АҚ, "ССКӨБ"АҚ тиімді жарықдиодты жүйеге ауыстыру жүргізілді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Экономикалық қажеттіліктерге энергия тұтынуды азайту. Жарық деңгейін арттыру.

      Бастапқыда қолданыстағы жарықтандыру құрылғыларын энергияны үнемдейтін құрылғылармен ауыстыру арнайы кәдеге жаратуды қажет ететін көптеген қалдықтардың пайда болуына ықпал етуі мүмкін (сынап шамдарын жарықдиодты шамдарға ауыстыру).

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар     

      Жалпы қолданылады. Көлемі (мысалы, егжей-тегжейлі деңгей) және енгізу сипаты кәсіпорынның ерекшеліктерімен байланысты болады, бұл техниканы енгізуде ерекше қиындықтар анықталған жоқ. Энергияны үнемдейтін жарықтандыру құрылғыларын енгізу жалпы жарықтандыру жүйесін жаңартуды ескере отырып қарастырылуы керек (аудандастыру, автоматты басқару және т.б.).

      Нақты деректер 50-90 % шегінде электр энергиясын үнемдеу туралы айтуға мүмкіндік береді.

      Экономика

      Тиімді жарықтандыру құрылғыларын қолдану жарықтандыруға электр энергиясын тұтынуды 50-90 % төмендетуге мүмкіндік береді, ал бұл техниканың өтелу мерзімі 0,5 жылдан 5-7 жылға дейін болуы мүмкін.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды Ендірудің қозғаушы күштері:

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту (кәдеге жарату қажет емес);

      энергия тиімділігін арттыру;

      пайдалану шығындарын төмендетудің қосымша мүмкіндіктері.

5.2.4. Кәсіпорындардың электр желілерінде реактивті қуатты теңелтуші құрылғыларды, сондай-ақ көп қабатты сүзгілеу және реактивті қуатты теңелту үшін теңелтуші құрылғыларды қолдану

      Сипаттама

      Кәсіпорын желілеріндегі электр энергиясының жоғалуын азайтуға және жоғары гармониканың электр тұтынатын жабдыққа теріс әсерін болдырмауға мүмкіндік беретін жабдық. Қазіргі уақытта сүзгі-компенсаторлық қондырғыларды немесе реактивті қуатты өтеу қондырғыларын қолдану электр желісінің тораптарында қажетті кернеу деңгейлерін ұстап тұру, электр желілерінен шығынды азайту және жоғары гармоникалардың электр тұтыну құрылғыларына теріс әсерін болдырмау үшін оңтайлы болып табылады.

      Техникалық сипаттама     

      Электрмен жабдықтаудың резервтік көздерін пайдалануды азайту және экологияға әсерін азайту нәтижесінде Электрмен жабдықтаудың сенімділігі мәселелерін шешу мүмкіндігі.

      Өнеркәсіптік кәсіпорындарда электр энергиясын тұтынудың үлкен үлесі әртүрлі технологиялық жабдықтардың жетегі ретінде асинхронды электр қозғалтқыштарына түседі. Асинхронды электр қозғалтқыштары реактивті қуаттың негізгі тұтынушысы болып табылады. Өтемақы бойынша шаралар қолданбай желілердегі қуат коэффициенті 0,5-0,7 о. е. құрауы мүмкін, кәсіпорындардың электр желілеріндегі қуат коэффициентінің заңнамалық белгіленген мәндері кернеу сыныбына байланысты 0,89–0,93 деңгейінде белгіленген.

      Кәсіпорындарда сандық техниканың көп мөлшерін қолданған кезде (CHRP, тегіс іске қосу және т.б.) электр желілерінде электр тұтынатын жабдыққа да, электр желілеріне де теріс әсер ететін жоғары гармониканың пайда болуына ықпал етуі мүмкін. Электр желілерінде жоғары гармониканың пайда болуын болдырмау үшін гармоникалық сүзгілер де, гармоникалық сүзгілеу және реактивті қуатты өтеу бойынша біріктірілген құрылғылар да қолданылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру және тарату электр желілері мен жабдықтарындағы электр энергиясының шығынын азайту арқылы экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Сараптамалық бағалаулар бойынша, технологиялық жабдықтың жұмыс режиміне байланысты, UKRM қолдану кәсіпорын желілеріндегі электр энергиясының жоғалуын 15 % - ға дейін төмендетуге, тұтастай алғанда кәсіпорынның электрмен жабдықтау сенімділігін арттыруға және электр тарату жабдықтарының қызмет ету мерзімін ұзартуға мүмкіндік береді.

      Бұл технология әртүрлі салалардағы көптеген өндірістік іс-шараларға қолданылады. Осындай жоба "Қазақстан алюминийі" АҚ түрлі өнеркәсіптік алаңдарында жүзеге асырылды.

      Кросс-медиа әсерлері

      Желілердегі электр энергиясының жоғалуын азайту. Электрмен жабдықтау жүйелерінің сенімділігін арттыру, электр тұтыну жабдығының пайдалану мерзімін арттыру.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар     

      Жалпы қолданылады. Көлемі (мысалы, егжей-тегжейлі деңгей) және іске асыру сипаты орнатудың сипатына, масштабына және күрделілігіне байланысты болады.

      Нақты деректер кәсіпорынның электр желілеріндегі электр энергиясын тұтынудың жалпы көлемінің 0,1-ден 1,5 % - на дейінгі қуат коэффициентінің қазіргі деңгейіне байланысты электр энергиясын үнемдеу туралы айтуға мүмкіндік береді (шығындар деңгейін төмендету арқылы).

      Реактивті қуатты өтеу қондырғыларын қолдану энергия тиімділігін арттырудың айқын шараларының бірі болып табылады (электр желілеріндегі шығындарды азайту). Алайда, мұндай шаралардың орындылығы бүкіл электрмен жабдықтау жүйесін ескере отырып қарастырылуы керек.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты әрбір нақты жағдайда реактивті қуатты өтеу қондырғыларын қолданудың өтелу мерзімі 3 жылдан 10 жылға дейін болуы мүмкін.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды Ендірудің қозғаушы күштері:

      электр тұтынушылардың электр энергиясының сапасын жақсарту;

      кәсіпорындардың тарату электр желілеріндегі шығындар деңгейін төмендету;

      энергия тиімділігін арттыру.

5.2.5. Жоғары температуралы қондырғыда қазіргі заманғы жылу оқшаулағыш материалдарды қолдану

      Сипаттама

      Тау-кен металлургия саласындағы байыту кәсіпорындарында жылу энергиясы көбінесе бу құбырлары арқылы тасымалданатын бу түрінде қолданылады. Жоғары температуралы жабдық үшін тиісті оқшаулауды қолдану (бу және ыстық су құбырлары) жылу шығынын айтарлықтай азайтады.

      Техникалық сипаттама

      Жылу құбырлары мен бу құбырларын жылу оқшаулау кез келген өнеркәсіптік кәсіпорын үшін өзекті міндет болып табылады. Қызып кеткен буы бар құбырларды (бу құбырларын) жылу оқшаулау өте күрделі операциялардың қатарына жатады, әсіресе қажет болған жағдайда жоғары температурасы бар беттер үшін қажетті пайдалану сипаттамаларын қамтамасыз ету – 200-250 °C. оқшаулауды орнату көбінесе қолданыстағы жабдықты тоқтатпай жүргізілуі керек. Осы мақсатта қолданылатын дәстүрлі жылу оқшаулағыш материалдардың бірқатар маңызды кемшіліктері бар, бұл оларды қолдану тиімділігін айтарлықтай төмендетеді.

      Минералды жүн мен шамот кірпіштері ылғал мен будан "қорқады", олар кірген кезде жылу оқшаулау көрсеткіштерін бірнеше есе нашарлатады. Минералды жүндегі жоғары температураның әсерінен байланыстырғыштардың ыдырау процесі жүреді (фенол мен формальдегид негізіндегі шайырлар). Бұл экологиялық компонент туралы айтпағанда, жабынның пайдалану сипаттамаларына әсер етеді. Дәстүрлі оқшаулау қорғаныс жабынына мұқтаж, оны орнату кезінде күрделі беттерді сапалы оқшаулау мәселесі сөзсіз туындайды: буындар, бекіту арматурасы, бұл жұмыс өндірісінің құнын арттырып қана қоймай, олардың сапасына да әсер етеді. Әдетте, минералды жүнмен оқшауланған бу құбырлары ұзаққа созылмайды және көбінесе оқшаулағыш жабынды ішінара немесе толығымен ауыстыруға тура келеді.

      Шамот кірпіш тиімді жылу оқшаулағыш материал емес. Шамотты кірпіштің жылу өткізгіштік коэффициенті (мет=0,84+0,0006×t Вт/(м°с), мет= 0,99 Вт/(м°с) 250 °С температурада) минералды жүннен 10 есе жоғары (мет=0,05 + 0,0002×t Вт / (м°с), 250 °C температурада= 0,1 Вт/(м °с). Айта кету керек, бу құбырлары үшін минералды жүнді төсеніштерді, тығыздығы кемінде 150 кг/м3 болатын жартылай цилиндрлерді қолдану керек, өйткені олардың жөндеу аралық кезеңі жоғары. Бу желілерінің оқшаулағыш қабатының, сондай-ақ оқшаулаудың жабын қабатының бұзылуы жылу шығынының артуына әкеледі.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру және өндіріс процесінде жылу шығынын азайту арқылы экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      Тиімсіз жылу оқшаулауын, мысалы, шамот кірпішті минералды жүнге немесе энергияны үнемдейтін оқшаулауға ауыстыру бу құбырларының жылу шығынын 35 % - ға төмендетіп, оларды нормативтік мәндерге дейін жеткізуге мүмкіндік береді. Құбырлар мен жабдықтарды оқшаулауға арналған шетелдік өндірушілердің өнімдері "Rockwool" (Дания), "Сан-Гобэн Изовер" (Финляндия), "Partek", "Paroc" (Финляндия), "Izomat" (Словакия) фирмаларының талшықты жылу оқшаулағыш материалдарының кең номенклатурасымен ұсынылған (цилиндрлер, төсеніштер және жабыны жоқ немесе қапталған плиталар бір жағынан металл тор, шыны балшық, алюминий фольга және т.б.). Қазіргі заманғы оқшаулағыш материалдарды қолдану бу құбырларындағы шығындарды кем дегенде 30-50 % - ға азайтуға, жөндеу аралық кезеңді ұлғайту есебінен пайдалану шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Өндірістің энергия сыйымдылығын төмендету. Автоматтандыру деңгейін және өндіріс мәдениетін арттыру.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Жоғарыда сипатталған компоненттерді, әдетте, осы құжаттың ауқымына кіретін көптеген объектілерге қолдануға болады. Көлемі (мысалы, егжей-тегжейлі деңгей) және іске асыру сипаты орнатудың сипатына, масштабына және күрделілігіне, сондай-ақ оның тиімділігі мен қоршаған ортаға әсер ету ауқымына байланысты болады.

      Экономика

      Ақпарат жоқ, бірақ жылу шығынын азайту отынды жағусыз қосымша жылу шығаруға мүмкіндік береді, сондықтан процесс экономикалық және экологиялық тұрғыдан орынды. Шамотты кірпіштен жасалған оқшаулауды қазіргі заманға ауыстыру жөніндегі іс-шаралар 3-4 жыл ішінде өтеледі, оқшаулаусыз немесе оқшаулау бұзылған құбыр учаскелері үшін оқшаулауды жөндеу 1-2 жыл ішінде өтеледі.

      Іске асыру үшін қозғаушы күш

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды Ендірудің қозғаушы күштері:

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      энергия тиімділігін арттыру;

      пайдалану шығындарын төмендету және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

5.2.6. Жылуды қалдықтар процесінің жылуы арқылы қалпына келтіру

      Сипаттама:

      Энергия тиімділігін арттыру және отынның сыртқы тұтынылуын азайту шығатын газдардың жылуын қалпына келтіру әдістерін қолдану арқылы жүзеге асырылады.

      Техникалық сипаттама

      Энергия тиімділігін арттыру және отынның сыртқы тұтынылуын азайту шығатын газдардың жылуын қалпына келтіру әдістерін қолдану арқылы жүзеге асырылады. Технологиялық процестің ыстық шығатын газы кәдеге жарату қазандығына немесе буландырғыш салқындату қондырғысына жіберілуі мүмкін, онда газ бу шығарумен салқындатылады. Өндірілген буды технологиялық процесте немесе жылу немесе электр энергиясын өндіруде қолдануға болады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Байыту кезінде бөлінетін жылуды қайта өңдеу және оны электр энергиясына, технологиялық және өндірістік жылыту үшін төмен қысымды буға айналдыру.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Жылу энергиясын өндіру үшін отын шығынын азайту.

      Кәдеге жарату қазандықтарын қолдану әртүрлі өнеркәсіптік кәсіпорындарда қолданылады, сондықтан газ турбиналық қондырғының тиімділігін арттыру мақсатында "Қазхром "ҰК" АҚ-да осындай технология орнатылған.

      Кросс-медиа әсерлері

      Күтілмейді.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Ол отын жағатын қондырғылары бар кәсіпорындарда қолданылады (пештер, қазандықтар, ату машиналары).

      Экономика

      Газды салқындату қажет болғандықтан, энергияны қалпына келтірудің қосымша шығындары негізінен электр энергиясын өндіруге арналған қазандық пен турбинаға салынған инвестицияларға байланысты.

      Экономикалық тұрғыдан тиімді, бірақ жеке көзқарасты қажет етеді. Тестіленді, ЭЫДҰ елдерінде қолданыста.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Өнімділікті арттыру, өндіріс шығындарын азайту.


5.3. Өндірістік процестің тұрақтылығын қамтамасыз етуге бағытталған ЕҚТ

5.3.1. Кенді өндіру процесінің тұрақтылығын қамтамасыз ету

      Сипаттама

      Қазіргі заманғы тау-кен металлургия кешенінде өндірістің экологиялылығы мен үнемділігі талаптарын ескере отырып, өнімді өндіру мен қайта өңдеуді дамытуға мүмкіндік беретін жаңа технологиялар мен материалдарды қолдану қажеттілігі артып келеді.

      Ашық және жерасты тау-кен жұмыстарының қазіргі заманғы технологиялары ресурстарды үнемдеу, табиғатты үнемдеу және қалдықтардың аз болуы қағидаттарына негізделуі тиіс. Бұл принциптер бір-бірімен тығыз байланысты және технологияның бағытын анықтауы керек. Осы принциптер бойынша қазіргі заманғы технологияларды құру проблемалары жан-жақты болып табылады және тау-кен жұмыстарын жүргізу деңгейінде де, пайдалы қазбаларды өңдеу деңгейінде де бірлесіп шешілуі керек.

      Бұл бөлімде тау-кен кәсіпорындарындағы өндірістік процестің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін жалпы әдістер, әдістер немесе олардың жиынтығы сипатталған.

      Техникалық сипаттама

      Тау-кен өнеркәсібінің қазіргі жағдайы тау-кен жұмыстарының тереңдігін тез арттыру тенденциясымен сипатталады, бұл тау-кен жұмыстарының өзіндік құнының өсуіне әкеледі және қоршаған ортаға және тау-кен жұмыстарының қауіпсіздігіне теріс әсер етеді.

      Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) ашық және жерасты тәсілімен өндірудің өндірістік процесін қамтамасыз ететін техниктерге мыналар жатады:

      ауыр жүкті жоғары өнімді тау кен техникасын қолдану;

      тау кен қазбаларын жүргізу және қазіргі заманғы өнімділігі жоғары өздігінен жүретін жабдықты пайдалана отырып өңдеу жүйелерін қолдану;

      қазіргі заманғы, экологиялық және тозуға төзімді материалдарды қолдану;

      тау-кен массасын тасымалдау үшін конвейерлік және пневматикалық көліктің әртүрлі түрлері мен түрлерін қолдану (5.4.1.3-бөлімде де көрсетілген).

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Үлкен бірлік қуаты бар жоғары өнімді жабдыққа көшу экологиялық жағдайға оң әсер етеді: атмосфералық ауаға ластағыш заттар мен парниктік газдар шығарындыларының саны азаяды, үлкен шиналарды пайдаланудан қалдықтардың пайда болуы азаяды.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Түсті кендерді ашық және жерасты тәсілімен өндірудің өндірістік процесінің техникасы, оның ішінде терең горизонттарда жұмыс істеу кезінде топырақтың құнарлы қабатын алу, кен денелерін ашу әдісі мен схемасын таңдау, игерудің оңтайлы жүйесін және аршу және өндіру жұмыстарының технологиясын, көліктік және жерасты тәсілдерін анықтау және қолдану арқылы ашық және жерасты тәсілімен түсті кендерді өндірудің тиімді технологиялық процесінен тұрады. ағындарды байыту қайта бөлулеріне тиімді бағыттау үшін карьерлер мен шахталарды қамтамасыз ету (3.1 және 3.2 қараңыз).

      Жерасты және ашық тау-кен жұмыстарында қолданылатын қазіргі заманғы техника үшін жоғары жылдамдықты қолдану, ауыр жүктемелердің, қысымдардың болуы және т. б. тән. Пайдалы қазбаларды игерудің тау-кен-геологиялық және тау-кен-техникалық шарттарының тұрақты өзгеруі, оларға жүктелетін функциялардың алуан түрлілігі мен жауапкершілігіне байланысты техникалық құралдардың күрделенуі, кенжарларға жоғары жүктемелер, жұмыс істеп тұрған жабдықтар тізбегінің көп буындылығы мен реттілігі, элементтердің кез келгенінің істен шығуы бүкіл кешеннің тоқтап қалуына әкеп соқтырған кезде, тау-кен жұмысшылары үшін қолайлы эргономикалық еңбек жағдайлары тау-кен техникасы мен жабдықтарының сапасына елеулі талаптар қояды.

      Алайда, қазіргі уақытта мамандардың бағалауы бойынша, ТМД тау-кен компаниялары қолданатын жабдықтар мен технологиялар өзінің технологиялық деңгейі мен өнімділігі бойынша Канада, Ұлыбритания, Оңтүстік Африка және АҚШ компаниялары қолданатын аналогтардан 15-20 жыл артта қалды. Мұндай артта қалушылық массивті өңдеудің және инженерлік дайындаудың тиімсіз технологияларына да, қолданылатын жабдықтың техникалық сипаттамаларына да байланысты [44].

      Ұсынылған техника кен карьерлерінде тау-кен массасын өндіру және тасымалдау үшін ауыр жүк карьерлік техниканы қолданудан тұрады. Экскаваторлардың, тиегіштердің шөміштерінің мөлшерінің ұлғаюы, бір самосвалды тиеуге арналған шөміштер санының оңтайлы арақатынасын сақтай отырып, ауыр жүкті автосамосвалдардың жүк көтергіштігінің пропорционалды ұлғаюы байқалады. Ауыр жүк техникасына көшу түсті металдар кендерін өндіру бойынша карьерлерде тау-кен массасын экскавациялау мен тасымалдауға арналған меншікті пайдалану шығындарын 10 % - ға азайтуға, сондай-ақ Карьерлердегі технологиялық жабдықтар бірліктерінің санын азайтуға, қоршаған ортаға эмиссияларды азайтуға, карьерлерде тау-кен массасын экскавациялау және тасымалдау процестерінде энергия тұтыну мен отын тұтынуды азайтуға мүмкіндік береді.

      Ауыр жүк машиналарының әлемдік нарығын ірі өндірушілер ұсынады: Komatsu, Caterpillar, Hitachi, Terex, Liebherr және БелАЗ.

      Тау-кен массасын және жалпы көлік-өндіру циклін тасымалдау құнын төмендету мақсатында "Богатырь Көмір" ЖШС жағдайында Белаз пайдаланатын жүк көтергіштігі 220 тонна жүк көтергіштігі 320 тонна БелАЗ карьерлік самосвалының 75600 қолданылуын техникалық-экономикалық салыстыру жүргізілді. Сынақ нәтижелері мынаны көрсетті: өнімділік 1,5 есе өсті; тасымалдау құны 20 % - ға төмендеді; отынның меншікті шығыны 22 % - ға төмендеді. Карьер самосвалын тиеуді шөміш сыйымдылығы 33 м3 болатын R&H2800 экскаваторы жүзеге асырды. Толық жүктеуге арналған шелектер саны- 6. Тасымалдау иығы-0,5 км. тау-кен массасын өндіру көлемі - тәулігіне 10 мың м3 дейін [45].

      Қазіргі заманғы жоғары өнімді өздігінен жүретін жабдықты пайдалана отырып, тау-кен қазбаларын жүргізу және өңдеу жүйелерін қолдану кен кен орындарын өңдеудің жерасты жағдайларында бұрғылау, бекіту, өндіру операциялары және тау-кен массасын тасымалдау үшін қазіргі заманғы жоғары өнімді тау-кен техникасына көшуден тұрады. Тұрақты шығындар үлесінің айтарлықтай төмендеуін, қауіпсіздікті, эргономиканы, операторлар мен қызмет көрсетуші персонал үшін қолайлы жұмыс жағдайларын, энергия ресурстары мен материалдарды үнемдеуді қамтамасыз етеді.

      Қазіргі заманғы өздігінен жүретін жабдықтың негізгі артықшылықтары-қауіпсіздік пен өнімділікті жақсарту, кеннің жоғалуы мен ыдырауын азайту, эргономика және қолайлы жағдайлар. Технологиялық процесті автоматтандырудың жоғары деңгейімен және орналасуымен тазарту бұрғылау қондырғыларын пайдалану ұңғымалардың бұрын-соңды болмаған жоғары өнімділігіне, дәлдігі мен түзулігіне қол жеткізуге мүмкіндік береді. Зәкірлерді орнатуға, бетон қоспаларын қолдануға арналған жетілдірілген механикаландырылған кешендер тау-кен жұмыстарының едәуір аудандарын жедел бекітуді қамтамасыз етеді, көп жағдайда бекіткіштердің ауыр түрлерінесыстыруға және бекіткіш орманды, ағашты пайдалануға мүмкіндік береді.қатайту және ереуілдер [46]. Диаметрі 3000 мм-ге дейін, ұзындығы 100  м- ге дейін және 70° - қа дейінгі дөңгелек қималы тік және көлбеу ұңғымаларды бұрғылауға арналған машиналар өте күшті тау жыныстарында бұрғылауға қабілетті және кен түсіргіштерді, желдету ұңғымаларын, жаяу жүргіншілерді және т. б. салу үшін өте қолайлы. (жарылыс жұмыстарын қолданбай). Тиеу-жеткізу машиналары үлкен көлбеулерді еңсеруге және айтарлықтай қашықтыққа жылдам жүруге, тиеу мен тасымалдаудың өзіндік құны төмен жоғары өнімділікті қамтамасыз етуге қабілетті. PDM және электр жетегі бар бұрғылау қондырғылары экологиялық таза электр энергиясын пайдаланады және пайдаланылған газдардың болмауы, діріл мен Шудың аз болуы арқылы үздік жұмыс жағдайларын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, қазбаларды желдетуге қойылатын талаптар азаяды, қозғалтқыш майы мен сүзгілер сияқты шығын материалдары азаяды, техникалық қызмет көрсету аралықтары артады [22].

      Олардың Sandvik электр тиеу-жеткізу машиналарын алғашқы қолданушыларының бірі темір кені өндірілетін Швецияның солтүстігіндегі Lkab фирмасының Кируна кеніші болды. Кеніш 80-ші жылдардың аяғында дәстүрлі дизельдік машиналармен салыстырғанда жоғары өнімділікке, жалпы шығындардың төмендігіне және қоршаған ортаға әсердің аздығына байланысты электр жетек машиналарына ауысуға шешім қабылдады. 1985 жылы lkab компаниясы алғаш рет Кируна шахтасында Toro 500 моделіне арналған Sandvik прототипі болып табылатын электрлік PDM сынақтан өткізді. Lkab электр машиналарына ауысу туралы шешім қабылданғаннан бері Кируна дизельді тиегіштер паркін дәйекті түрде ауыстырып келеді. Бүгінде шахтада 17 электр және 3 дизельді ПДМ жұмыс істейді. Электр PDM өндірілген кенді тиеу үшін қолданылады, шелекте орташа есеппен 25 тонна қозғалады.

      Австралияның екі шахтасы Жаңа Sandvik электр тиегіштерін күтуде. Шілде айында Жаңа Оңтүстік Уэльстегі Нортпаркес мыс кенішінде LH514E жаңа тиегіш моделінің 2000 сағаттық сынағы аяқталды. Риджуэй алтын кеніші, сондай-ақ Жаңа Оңтүстік Уэльсте, осы күзде LH514E бес жаңа автоматтандырылған PDM паркін пайдалануға береді. жоспарларда жаңа жобалар және басқа шахталарда.

      Тозуға төзімді, коррозияға төзімді, ыстыққа төзімді, жылу оқшаулағыш және жабындардың басқа түрлерін пайдалану металдардың шығынын, оларды өтеу үшін ресурстарды тұтынуды күрт азайтуға мүмкіндік береді және машиналардың, жабдықтар мен құрылыстардың сапасын, сенімділігі мен беріктігін арттыруға мүмкіндік береді. Техника тау-кен жабдықтарының жұмыс органдарына тозуға төзімді элементтер мен төсемдерді қолданудан тұрады және қосымша құрылымдық беріктік пен тозуға төзімділікті қамтамасыз етеді, сондай-ақ машиналар мен жабдықтардың техникалық дайындық коэффициентін арттырады. Қазіргі заманғы жоғары беріктігі бар қорытпалардан жасалған бұрғылау тәждері мен штангаларды қолдану бұрғылаудың жоғары өнімділігі мен дәлдігіне қол жеткізуге, өзіндік құнын 3-10 % төмендетуге мүмкіндік береді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Энергия ресурстары мен материалдарды үнемдеу.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Қолданыстылығы игеріліп жатқан кен орнының нақты тау-кен-геологиялық, тау-кен техникалық және пайдалану жағдайларымен және экономикалық орындылығымен айқындалады. Ұсынылған әдістерді жеке де, жиынтықта да қолдануға болады.

      Экономика

      Ауыр жүк техникасын пайдалану тау-кен жұмыстарының тиімділігін арттырады және шығындарды оңтайландырады (отын мен техникалық қызмет көрсету шығындарын үнемдеу арқылы), өнімнің өзіндік құнын төмендетеді және нарықта бәсекеге қабілетті болады, технологиялық жолдардағы қауіпсіздікті арттырады. Мысалы, "Көмек Machinery" ООҚ мамандары жанар-жағармай үнемдеу, амортизация, адам-сағат және басқа да факторлардың арқасында жүк көтергіштігі 40 тонна болатын жеңіл автокөлік 20 тонналық жүк көлігімен салыстырғанда – тонна жүкке 15 цент үнемдейтінін салыстырды.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Табиғат қорғау заңнамасының талаптары. Экожүйелерге жүктемені азайту (ауа, су, жер жамылғысы). Ашық және жерасты тау-кен жұмыстарының экономикалық тиімділігі. Өнімділікті арттыру.

5.3.2. Түсті металл кендерін байыту процесінің тұрақтылығын қамтамасыз ету

5.3.2.1      Бай кенді ұсақтау арқылы өңдеу, содан кейін бөлу, тауарлық өнімнің үлкендігі сыныптары бойынша сұрыптау

      Сипаттама     

      Кенді ұсақтау арқылы өңдеу, содан кейін бөлу, ірі сыныптар бойынша сұрыптау.

      Техникалық сипаттама

      Бункерден материалды беру екі пластиналы қоректендіргішпен жүзеге асырылады, олар кенептің төрт айналу жылдамдығына ие, бұл ұсатқыштар мен конвейер трактілерінің жүктемесін өлшеуге мүмкіндік береді. Толтырғыш құрылғыларды ұсақталмаған және қатып қалған бөліктермен бітеліп қалмас үшін материалды қоректендіргіштерден таспалы конвейерге тиеуге торлары бар тас бөлгіштер орнатылды. Конвейерлер металл бөлгіштермен жабдықталған.

      Бункерден алынған Материал, жіптердің бірінің конвейер жүйесі бойынша, экранға, ал экраннан кейін жоғарғы скрининг, ұсатқышқа түседі. Скрининг және ұсақтау өнімдері олардың астынан өтетін конвейерде біріктіріледі. Белгіленген параметрлерге байланысты 1-ші және 2-ші кезектердің оң жақ жіптері бойынша ұсақтау жүргізіледі. Қызмет көрсету кезінде қыздыру және жабысқақ шикізаттан өзін-өзі тазарту жүреді. Қыс мезгілінде ұсатқыштың роторының корпусына бу беру қарастырылған, шикізатты ұсатқыштың лентасының анвилі мен ішкі бөлігі арасында, сондай-ақ ұсатқыштың Корпусы мен ротордың маховиктері арасында қысып алмау үшін, бұл жабысқан шикізаттан өзін-өзі тазартуға ықпал етеді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тозаң шығарындыларын азайту. Қатты қалдықтардың түзілуін азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Жалпы экологиялық жағдайды жақсарту үшін өндірістік үй-жайлардың тозаң дануын азайту. Сұрыптау өнімді, экономикалық тұрғыдан тиімді және экологиялық таза.

      Кросс-медиа әсерлері

      Энергия ресурстарының қосымша көлеміне қажеттілік.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Жалпы қолданылады. Кендерді өндіру және жөнелту кезінде кендердің сорттары мен түрлері бойынша бөлудің болмауы технологиялық процестің бұзылуына және байыту қалдықтары бар металдардың нормативтен тыс жоғалуына әкеледі.

      Шикізатты алдын-ала өңдеу әдістерін таңдау жабдықтың түріне, өндіріс процесіне және шикізат бөлшектерінің түрі мен мөлшеріне байланысты.

      Орталықтандырылған ауа сору жүйесі ұнтақ немесе тозаң тәрізді материалдармен жұмыс істейтін жаңа қондырғыларға қолданылуы мүмкін, оны қолданыстағы кәсіпорындарда жүзеге асыру үшін оларды күрделі жаңарту қажет болады.

      Экономика

      Қосымша инвестициялар мен техникалық қызмет көрсету шығындары. Бұл техника жаңа емес. Ұсақтау және сұрыптау схемасы жобалау кезеңдерінде есептеледі.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Техника жобалау кезеңінде салынады.

5.3.2.2. Кен дайындау әдістері

      Кендер сульфидті, тотыққан және аралас сорттарға сұрыпталады.

      Кендердегі түсті металдардың негізгі массасы (80-85 %) сульфидті минералдармен ұсынылған. Кендерде асыл металдар мен қоспалар негізінен изоморфты қоспалар және минералдарға пирит, халькопирит, Галена, барит, молибден сияқты негізгі және ілеспе пайдалы компоненттердің жұқа қосындылары түрінде болады.

      Сульфидті емес минералдар әртүрлі қатынаста оксидтермен, силикаттармен, карбонаттармен, фосфаттармен және басқа минералдармен ұсынылған.

      Кендер химиялық және минералды құрамы, қиылысу сипаты және текстуралық-құрылымдық ерекшеліктері, тотығу дәрежесі бойынша өте алуан түрлі және өзгермелі, нәтижесінде байыту бойынша өзгермелі.

      Негізгі металдардың сульфидті және тотыққан минералды формаларының арақатынасына байланысты кендер сульфидті, аралас және тотыққан болып бөлінеді. Егер мыс және мыс-молибден кендеріндегі негізгі металдар 90 % - дан астам, ал полиметалл кендерінде 80 % - дан астам сульфидті минералдар болса, онда кендер сульфидті болып саналады. Егер негізгі металдардың сульфидті фракцияларының мөлшері 50 % - дан аз болса, онда-тотыққан. Негізгі металдардың сульфидті формаларының аралық құрамы кезінде кендер аралас болып саналады. Түсті металдардың негізгі бөлігі (80-85 %) сульфидті мылтықтарда шоғырланған, ал сульфидті кендер оларды өндірудің негізгі көзі болып табылады.

      Түсті металдардың сульфидті кендері флотациялық әдіспен байытылады, тотыққан кендер гидрометаллургиялық әдіспен өңделеді, ал аралас кендер тотығу дәрежесіне қарай сульфитизатор реагенттерін қосқанда флотациялануы тиіс.

      Яғни байыту технологиясы кен түріне байланысты – флотация немесе шаймалау.

      Кен өндіру кезінде геологиялық сынама деректері бойынша түсті металдың борттық құрамына байланысты негізінен баланстық және баланстан тыс сұрыпталады. Бірақ барлық кеніштерде сульфидтердің тотығу дәрежесіне жедел тестілеу жүргізілмейді, осыған байланысты тотыққан кенді зауытқа жөнелтуге болады, оны үймелі шаймалау учаскесіне жіберу керек, ал аралас кендерді тиісті байыту режимін (реагенттер, целлюлоза тығыздығы және т.б.) пайдалану үшін зауытқа жеке партиялармен жөнелту керек. Кендерді түрлері мен сорттары бойынша сұрыптау кезінде буферлік қоймалар мен бункерлерді қарастыру қажет, оларға кеніштің (шахтаның) аумағында тотыққан кендерді, фабриканың аумағында сульфидті және аралас кендерді жинау ұсынылады. Қоймалар кенді тасымалдау, сақтау және жөнелту кезінде тозаң ды басудың барлық нормалары бар қоректендіргіштермен және тиегіштермен жабдықталуы тиіс.

      Түсті металл кендерін сұрыптау кезінде өндірілетін кеннің заттық құрамын жедел анықтау саласында, яғни сынамаларды іріктеудің және жедел талдау үшін сынамаларды дайындаудың инновациялық әдістерін пайдалану қажет. Рентген-флуоресцентті анализатор немесе спектрометр — бұл рентген сәулесінің әсерінен оның элементтік құрамын анықтау мақсатында затты зерттеуге арналған құрал. Рентген-флуоресцентті Спектрометрлерде сәулелену көзі ретінде рентген түтіктері қолданылады. Рентген-флуоресцентті спектрометрлер күрделі сынама дайындауды қажет етпейді және кен өндіруде, кен түрін диагностикалауда кеңінен қолданылады.

5.3.2.2.1 Жоғары беріктігі бар түсті металл кендері үшін өздігінен ұнтақтау және жартылай өздігінен ұнтақтау диірмендерін пайдалану

      Сипаттама

      Кендік өзін-өзі ұнтақтау процесінің мәні-75 мм-ден үлкен кенді кесектер (ұсақтайтын денелер) диірменде ұсақ кенді ұнтақтап, өздері ұнтақтайды. Өздігінен ұнтақтайтын кен диірмендерінде барабан диаметрінің ұзындыққа қатынасы - D/L≥3, яғни олардың үлкен диаметрі (12,8 м дейін) және салыстырмалы түрде қысқа ұзындығы бар.

      Техникалық сипаттама

      Өздігінен ұнтақтау типті диірмендер орташа және ұсақ ұсақтауға арналған конустық ұсатқыштардың орнына түсті металл кендерін дымқыл кендік ұнтақтау үшін қолданылады, өзек және шар диірмендері, яғни.ірі ұсақтаудан кейін кен флотациялық байыту көлеміне дейін ұнтақталады.

      Өздігінен ұнтақтау 250-500 мм-ден 0,3 мм-ге дейін және одан да аз материалдарды ұнтақтау үшін қолданылады. Бұл жағдайда барлық бастапқы жіктелмеген кен ірі ұсақталғаннан кейін диірменге жүктеледі. Кейбір жағдайларда диаметрі 100-150 мм болатын шарлардың аз саны диірменге жүктеледі.

      Диірмендер рудногалечные. Кенді малтатас диірмендерінің өлшемдері алдын-ала сынау негізінде таңдалады; бұл өлшемдер кәсіпорынның өндірістік қуатымен, азық-түлік пен ұсақталған өнімнің үлкендігімен және ұсақталған материалдың физикалық-механикалық қасиеттерімен анықталады.

      Кенді малтатас диірмендері құрамында алтын және полиметалл кендерін өңдейтін байыту фабрикаларында қолданылады. Кенді ұсақтау үшін барабан ұзындығының оның диаметріне қатынасы бар диірмендер қолданылады L:  D  =  1,5:1.

      Қажетті мөлшердегі Галю кенді ұсақтау процесінде немесе кенді диірмендерден алу арқылы алынады.

      Кенді ұсақтау ашық және жабық циклдерде жүзеге асырылады. Ұсақ ұнтақталған кен диірмендері гидроциклондармен немесе спиральды классификаторлармен жабық циклде жұмыс істейді.

      Галидің тығыздығы болат шарларға қарағанда төмен болғандықтан, кен диірменінің өлшемдері бірдей қуат тұтыну кезінде шар диірменінен үлкен болуы керек.

      Кенді ұсақтаудың негізгі артықшылықтары: байытудың сапалық-сандық көрсеткіштерін арттыратын үздік селективтілік; болат шарларды тұтынуды толық немесе айтарлықтай азайту; диірмендерді пайдаланудың қарапайымдылығы мен сенімділігі; ұнтақтау құнын төмендету.

      ӨҰД өзін-өзі ұнтақтау процесінде кеннің өзі ұнтақтау денесі ретінде қолданылады. ӨЖҰД жартылай өзін — өзі ұнтақтау процесінде қосымша ұнтақтайтын денелер (әдетте болат шарлар) қосылады. ӨҰД / ӨЖҰД диірмендері түсті металл кендерін ұнтақтау үшін кеңінен қолданылады. Бұл диірмендердің құрамына әртүрлі өлшемдер мен қуаттардың модельдері кіреді:

      диаметрі 1,8 м-ден 12,8 м-ге дейін;

      қуаты 28 МВт дейін;

      синхронды, асинхронды, сақиналы қозғалтқышпен;

      жылжымалы немесе сырғанау мойынтіректерімен (гидродинамикалық немесе гидростатикалық).

      Өздігінен ұнтақтайтын диірмендердің артықшылықтары:      

      қолданудың әмбебаптығы. Құрғақ және дымқыл ұнтақтау үшін оңтайлы. ӨҰД дымқыл ұнтақтау үшін оңтайлы шешім болып табылады, өйткені ұсақтау және скрининг кейбір жағдайларда қиын немесе мүлдем мүмкін емес болуы мүмкін. Диірмен өлшемдерінің кең таңдауы бар. Өлшемдердің кең таңдауына байланысты ӨҰД кендердің әртүрлі түрлеріне қолданылуы мүмкін.

      ӨҰД ұнтақтау процесін орындай алады, өзек диірменіне тең тиімділік процесін орындай алады, сонымен қатар шар диірменін толығымен немесе ішінара ауыстырады, яғни екі ұсақтау кезеңін және бір немесе екі ұнтақтау кезеңін ауыстырады, дайын өнімді өндіруді қамтамасыз етеді. флотация (50-ден 75 % - ға дейін -0,074 мм), зауыттың технологиялық схемасы айтарлықтай жеңілдетілген;

      күрделі және операциялық шығындардың төмен құны. Технологиялық процесті жеңілдету күрделі және пайдалану шығындарының төмендеуіне әкеледі. Диірмен өлшемдерінің кең таңдауы және қолданудың әмбебаптығы дәстүрлі жүйелерге қарағанда аз сызықтармен ӨҰД-мен ұнтақтау процесін ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Бұл өз кезегінде ХАА учаскесіне техникалық қызмет көрсету шығындары мен күрделі шығындардың төмендеуіне ықпал етеді.

      болат шығыны күрт төмендейді (шарлар мен шыбықтар), ал көп жағдайда металл ұсақтайтын денелер толығымен алынып тасталады;

      көптеген кендер үшін кенді және Кенді емес минералдардың қайта ұнтақталуының төмендеуі байқалады;

      металл ұсақтайтын денелерді алып тастауға байланысты, өздігінен ұнтақтау өнімінде жұқа дисперсті темірдің мөлшері аз болады, бұл кейіннен байыту кезінде өте маңызды;

      шарлы ұнтақтаумен салыстырғанда кен минералдарының ашылуының жоғары дәрежесі және концентрат сапасының жоғарылауы қамтамасыз етіледі;

      автоматты жұмыс арқылы тиімділік. Автоматты жұмыс электр қуатын, тегістеу ортасын үнемдеуге мүмкіндік береді және жабдықтың өткізу қабілетін арттыра отырып, төсемнің тозуын азайтады. Сайтты жобалаудан бастап пайдалануға беруге дейін және күтілетін ұсақтау нәтижелеріне қол жеткізуді қамтамасыз ету үшін жабдықтың жұмысын оңтайландыруға дейінгі барлық кезеңдерде бағдарламалық қамтамасыз етуге негізделген тиімді технологиялық процесс.

      қуатты екі есе арттыруға арналған инновациялық диірмен жетегі. Qdx4TM диірменінің жетегі-бұл жүйені құру үшін ағымдағы өндірістік мүмкіндіктерге сәйкес келетін компоненттерді қолданатын диірмен жетектерінің дизайнын дамытудың мынадай қадамы. Бұл шешім стандартты екі жетекші беріліс жетектерімен салыстырғанда екі еселенген жетек жүйесін қамтамасыз етеді. Диірменнің беріліссіз жетегі (GMD) технологиясы үлкен көлемді ӨҰД қолдану аясын одан әрі кеңейтті және 28 МВт қуат беру кезінде әлемдегі ең үлкен диаметрі 42 дюймдік PSI диірменін шығаруға мүмкіндік берді.

      тозаң шығару екі есе азаяды, өйткені ірі ұсақтау цехынан шыққан кен дымқыл өздігінен ұнтақтауға түседі.

      Өзін-өзі ұнтақтау процесінің кемшіліктері: кейбір жағдайларда диірменнің өнімділігі төмендемеуі үшін "критикалық дөрекіліктің" артық саны пайда болады, оларды процестен шығару керек немесе оларды бұзу үшін болат шарларды қосу керек; бастапқы кеннің ұсақталуы мен ұнтақталуының өзгеруі өздігінен ұнтақтау диірмендерінің өнімділігін өзгертеді; төмен беріктігі бар бос тотыққан кендерді ұнтақтауға болмайды доппен салыстырғанда өздігінен ұнтақтайтын диірмендердің өнімділігі төмен.

     



      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тозаң шығарындыларын азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері.

      Тозаң шығарындылары азаяды, өйткені ірі ұсақтау цехынан шыққан кен дымқыл өздігінен ұнтақтауға түседі. Мысалы, "KAZ Minerals Aktogay" ЖШС кәсіпорнында 80 %-0,180 мм ұсақтыққа дейін екі сатылы ұнтақтау қолданылады, жартылай автогенді ұнтақтау шарлы диірменде ашық циклде кен кесектерін шығарумен және кейінгі екінші кезеңде гидроциклондармен жабық циклде шарлы диірмендерде ұнтақтау (калибрлеу классификациясы) қолданылады.

      Кросс-медиа әсерлері

      Күрделі және пайдалану шығындарының төмендеуі.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Жалпы қолданылады.

      Экономика

      Қосымша инвестициялар мен техникалық қызмет көрсету шығындары.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Қоршаған ортаға эмиссиялардың алдын алу/қысқарту бөлігінде экологиялық заңнаманың талаптары.

5.3.2.2.2 Жоғары қысымды ұсақтау орамдарын (ЖҚҰО) пайдалана отырып ұсақтау схемалары

      Сипаттама

      ЖҚҰО жоғары қысымды ұсақтағыш роликтерді өнімділікті арттыру және өздігінен және жартылай өздігінен ұнтақтау, ұсақтау және шарлы ұнтақтау схемаларында материалдың ұнтақталуын азайту үшін пайдалануға болады.

      Техникалық сипаттама

      Жартылай өзін-өзі ұнтақтау. 5.4 -суретте.жартылай өздігінен ұнтақтау диірмендерін (ӨЖҰД) қолдана отырып, стандартты ұсақтау циклі берілген. Оған ірі ұсатқыш конустық ұсатқыш, экран, ӨЖҰД диірмені, шар диірмені және гидроциклон кіреді.

      Әдетте, ӨЖҰД диірменінде 30 % - дан аспайтын дайын сынып шығарылады және бұл мәнді 90-94 % деңгейінде алу үшін үлкен шар ұнтақтау фронты қажет. Суретте. 5.5. ӨҰД (қиын ірі сыныбы) диірмендерін циклде ұсақтау үшін ұсақ немесе орташа ұсақтағыш конустық ұсатқышты және ЖҚҰО пайдалану схемасы келтірілген. Бұл схема цикл өнімділігін 30-50 % - ға арттыруға және шарды ұнтақтау фронтын төмендетуге мүмкіндік береді.

      Дайын сынып бойынша өнімділікті арттыру үшін ЖҚҰО -ді қолданудың басқа нұсқасы ӨҰД схемаларында мүмкін. Бұл жағдайда ЖҚҰО-ны ҰСК-де ұсақтаудың үшінші кезеңі ретінде пайдалану керек, ұсақтаудың екінші сатысында конустық ұсатқышты қою керек. Бұл дайын сынып бойынша PSI диірмендерінің өнімділігін арттырады және схемадағы шар диірмендерінің санын азайтады.

      Схеманың бұл нұсқасын конустық ұсатқышта ұсақтаудың екінші кезеңін алып тастау арқылы жүзеге асыруға болады, бұл ретте ЖҚҰО-нің алдына шу шығады. Сондай-ақ, бұл опцияны иввд-дағы галиді ұнтақтау схемасымен біріктіруге болады, иввд-да ұнтақтаудың екі кезеңі бар [30].

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тозаң шығарындыларын азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Ұнтақтау схемасының өнімділігін арттыру. IVVD технологиясын пайдалану кезінде тікелей энергия шығындары 40 %-ға дейін төмендейді. Ұнтақтау ортасының шығынын азайту. Пайдалану шығындарының төмендеуі және флотация/сілтілеу циклінің тұрақтылығының жоғарылауы. Тіректерге түсетін діріл күшінің төмендеуі, жоғары экологиялық тазалық, техникалық қызмет көрсетудің ыңғайлылығы.

      Кросс-медиа әсерлері

      Күрделі және пайдалану шығындарының төмендеуі

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Жалпы қолданылады.

      Экономика

      Қосымша инвестициялар мен техникалық қызмет көрсету шығындары.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Қоршаған ортаға эмиссиялардың алдын алу/қысқарту бөлігінде экологиялық заңнаманың талаптары.


5.3.2.2.3 Жіктеу кезінде полиуретанды панельдермен жұқа құрғақ және дымқыл скрининг үшін өнімділігі жоғары экрандарды пайдалану

      Сипаттама

      Қазіргі заманғы экрандардың құрылымдық шешімдеріндегі техникалық прогресс, сондай-ақ тозуға төзімді, бітелмейтін торлардың дамуы байыту фабрикаларының технологиялық схемаларында нәзік экрандарды қолдануды экономикалық тұрғыдан тиімді етті. 10 мм-ден 38 мкм-ге дейін (400 тор) жіңішке скрининг, әдетте, жоғары жиілікті, төмен амплитудалы торлы дірілді сызықтық (кері) немесе эллиптикалық траекториялар арқылы жүзеге асырылады. Мұндай-жоғары өнімділік пен бөлу тиімділігін біріктіретін-скрининг түрлері байыту зауыттарында орнату немесе моральдық және физикалық ескірген скринингтерді және басқа кенді жіктейтін құрылғыларды ауыстыру нысаны болып табылады.

      Техникалық сипаттама

      Жіңішке дымқыл скрининг процесі салыстырмалы түрде қысқа електен аяқталуы мүмкін. Осылайша, қысқа, бірақ кең Елек беті бар машина мінсіз болар еді. Практикалық тұрғыдан алғанда, бұл дизайн ыңғайсыз болғандықтан, бірқатар өндірушілер мультипитаторлармен экрандар жасады. Суретте көрсетілгендей. 5.7, экран шын мәнінде екі немесе үш параллель жұмыс істейтін қысқа електен Тұрады, бір қысқа, кең экранмен бірдей мақсатқа жетеді. Мультипитаторлы экрандар монопитаторлары бар кәдімгі ұқсас машиналардың өнімділігінен 50-125 % - ға асып түседі.

     



      5.3 – сурет. Мультипитаторлы елек схемасы


      Мультипитаторлармен экрандар жоғары сапалы өнімге қол жеткізу қажет болған кезде үздікрақ қолданылады (Жоғары тиімділік) үстіңгі материалда аз мөлшерде рұқсат етілген мөлшерде. Derrick Corporation бұл тұжырымдаманы stack sizer™ (патенттелген) брендімен нарыққа мульти-дикті енгізу арқылы дамытты. Бұл экран іс жүзінде параллель орнатылған бес електен тұрады, біреуі екіншісінен жоғары.

      Derrick компаниясы сегіз тонналық діріл елегін шығарады, ол өзінің өнімділігі бойынша бес тонналық електен 2-3 есе асып түседі.

      Барлық сегіз палуба параллель жұмыс істейді, бұл 30-35 % үлкейтілген електен өткізудің жұмыс енімен үйлескенде, орташа алынған аумақта өнімділіктің айтарлықтай жақсаруын қамтамасыз етеді. Ол тиімді шешім, соның ішінде бос орын тапшылығы бар кәсіпорындар үшін тұрақтандырылады,

      Сонымен қатар, елекке тесіктер арқылы өткен торастындағы өнімді шаю үшін суару жүйесі орнатылады. Електің барлық жақтаулары тозуға төзімді уретанмен қапталған. Електе екі науа болады, ал біреуі тордың үстіндегі жәнен біреуі тордың астындағы өнімге арналған, бұл көлемді бункерді пайдалану қажеттілігін жояды, яғни, қондырғының өлшемдерін азайтады.

      Кәсіпорындардың ұқсас електерді қолдануы жеке қондырғылардың санын көбейту арқылы емес, елеу циклдарын оңтайландыру арқылы өнімділік пен тиімділікті арттыруға мүмкіндік береді. Мұндай тәсіл күрделі шығындардың өсуін тежеуді, жабдықпен қамтылған аумақты үнемдеуді қамтамасыз етеді.

      Сондай-ақ мысал үшін: Metso компаниясы ылғал режимде 50 мкм-ге дейін материалды елеуге арналған, ультра жұқа шашыратқышжаңа елек шығарды. Қондырғы он палубамен жабдықталған және оны ұнтақтау циклдарында гидроциклондарды ауыстыру ретінде пайдалануға болады.

      Арнайы датчиктермен жабдықталған діріл елегі жабдықтың жұмысы мен өнімділігі туралы деректерді жинауға және талдауға мүмкіндік береді.

      Елек беттері

      Төзімділік коэффициенті жоғары, көпке дейін тозбайтын, ұзақ қызмет ету мерзімі бар полиуретанды (ПУ) електердің дамуы жұқа дымқыл скрининг технологиясындағы ең маңызды жетістік болуы мүмкін.

      Экрандардан басқа, Haver & Boecker Жаңа Ty-Max скринингтік беттерін ұсынды. Олар полиуретаннан жасалған және ылғалды және құрғақ режимде жіктеуге арналған.

      Минималды ұяшық өлшемі 100 мкм (140 тор) және тоқылған болат торлар сияқты нақты қимасы бар електік ПУ панельдері жұқа ПУ панельдерінің қызмет ету мерзімінен 10-20 есе артық қызмет етумен сипатталады. Сонымен қатар, ПУ панельдері қағып орнатуға бейім емес. Жұқа ПУ панельдері пайда болғанға дейін, әзірлеушілер жұқа болат електермен алмастыруда жоғары шығындар әкелетініне байланысты жұқа електерді қолданудан аулақ болғанды жөн көрді.Тозбайтын ПУ панельдерін қолдану мүмкіндігімен практикалық емес жұқа елеу процесін қолдануға арналған технологиялық шешімдер экономикалық тұрғыдан тиімді және пайдалы болады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру есебінен ластағыш заттар шығарындыларын азайту және экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Ірілігі бойынша бөлудің жоғары тиімділігі, торларды қолдану есебінен ұнтақтау шығындарын азайту, ұнтақтау жабдықтарының көлемін азайту, қажетті нәтижеге қол жеткізу кезінде оңтайлы электрик энергиясы шығыны.

      Елек беттерін пайдаланудың артықшылықтары қол жетімділікті, тиімділікті, тоқтап қалу санын, техникалық қызмет көрсету шығындарын және т.б. азайтуда болып табылады.

      Түрлі материалдарды, соның ішінде алтын рудаларын және түсті металдарды сүзуге арналған полиуретанды електер үш негізгі компоненттен тұратын елеу жүйесімен ерекшеленеді:

      1) елек панельдері: жіктеу тиімділігі серпімділікпен, икемділікпен және жоғары көрсеткіштегі бөліктерімен қамтамасыз етіледі (панельдердің икемділігі електің дірілі кезінде толқын тәрізді қозғалыстарды жасауға мүмкіндік береді, бұл материалды босатады, торлар арқылы өтетін материалдың жылдамдығын арттырады және дәндердің торларда бітеліп қалуына жол бермейді);

      2) монтаждау белдіктері: дектің үстінде кез келген конструкцияға орнатуға болады; кез келген декті серпімді елек жүйесіне айналдыруға мүмкіндік береді; дектің конструкциясын өзгертудің қажеті жоқ;

      3) бүйірлік төсеніш арқалықтары: грохот қабырғаларын абразивті тозудан қорғайды; елек панельдерін полиуретанды жиектер бойымен бекітіп ұстап тұрады (көлбеу дектер үшін).

      Тұтастай алғанда, сүзгі беттерін неғұрлым оңтайлы және тиімді жағдайға ауыстыру кенді дайындауға байланысты белгілі бір өндірістік мәселелерді шешудің негізгі әдістерінің бірі болып табылады.

      Кросс-медиа әсерлері

      Күрделі және пайдалану шығындарының төмендеуі. Қазіргі заманғы экрандардың конструктивті шешімдеріндегі техникалық прогресс, сондай-ақ 100 мкм (140 тор) ПУ торларына дейін тозуға төзімді, бітелмейтін жұқа торларды игеру байыту фабрикаларының технологиялық схемаларында жұқа экранды қолдануды экономикалық тұрғыдан тиімді етті. Материалды геометриялық өлшем бойынша шынайы бөлудің бұл артықшылықтары ұзақ қызмет ету мерзімі бар бітелмейтін ПУ панельдерімен жабдықталған жоғары өнімді экрандарда қол жеткізіледі.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Жалпы қолданылады.

      Экономика

      Қосымша инвестициялар мен техникалық қызмет көрсету шығындары.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Қоршаған ортаға эмиссиялардың алдын алу/қысқарту бөлігінде экологиялық заңнаманың талаптары.

5.3.2.2.4 Өте ұсақ ұнтақтауды қажет ететін қайта өңдеу технологиясына байланысты тік диірмендерді пайдалану

      Сипаттама

      Бағалы компоненттер оңай алынатын түрінде болатын бай жеңіл байытылатын минералды шикізаттың бар қорларының біртіндеп сарқылуына байланысты, алынатын компоненттер бос тау жыныстарына жіңішке қиылысатын шикізаттың неғұрлым тұрақты түрлерімен жаңа кен орындарын өңдеуге тарту қажеттілігі туындайды. Шикізаттың бұл түріне құрамында алтыны бар, полиметалл сульфидті және тотыққан кендер мен концентраттар, техногендік үйінділер жатады. Мұндай өнімдерді тиімді өңдеу үшін байытудың немесе металлургияның жалпы қабылданған әдістерімен кейіннен қайта өңдеу кезінде оңай алынатын құнды компонентті босату немесе ашу мақсатында негізгі жыныстардың тығыз құрылымын бұзу қажет.

      Алынатын компоненттің жұқа қиылысуы (бір микрометрдің реті бойынша) көбінесе оны шарлы диірмендерде стандартты ұнтақтау кезінде ашуға мүмкіндік бермейді, бұл ультра жұқа ұнтақтаудың жаңа қазіргі заманғы әдістерін қолдануды қажет етеді. Тау-кен өнеркәсібінде ультра жұқа ұнтақтауды қолданылу саласы өте кең. Оны гравитациялық және флотациялық байыту сатысында қолдану концентраттардың сапасын арттыруға және металдарды алуға мүмкіндік береді. Гидрометаллургиялық процестерде ультра жұқа ұнтақтауды үгіт-насихат шаймалау сатысына дейін қолдануға болады. Бұл орындау кезінде металдарды алудың едәуір өсуіне және құнды компоненттерді толығымен ашу және еритін компоненттің бос бетінің ауданын ұлғайту арқылы шаймалау ұзақтығының едәуір қысқаруына қол жеткізіледі.

      Техникалық сипаттама

      Минералдар құрылымының механикалық бұзылуымен материалдың күшті механикалық-химиялық активтенуі байқалады (оның химиялық және физикалық қасиеттерінің өзгеруі). Бұл құбылыс кейінгі өңдеу операцияларының тиімділігіне екі есе әсер етуі мүмкін. Ең қолайлы-бұл процестің негізгі параметрлерін (температура, қысым, ұзақтық) едәуір төмендетуге мүмкіндік беретін тотығу технологиясымен ультра жұқа ұнтақтауды қолдану. Бұл бөлу сатысында күрделі және пайдалану шығындарының төмендеуіне әкеледі. Болашақта процестердің бұл үйлесімі күйдіру және балқыту сияқты Түсті металдарды өндірудің көптеген қымбат пирометаллургиялық технологияларын алмастыра алады.

      Ұзақ уақыт бойы өте ұсақ ұнтақтау технологияларының дамуын тежейтін фактор процесті жүзеге асыру үшін сенімді, үнемді және жоғары өнімді жабдықтың болмауы болды. Кәдімгі шар диірмендерін энергияны аз тұтыну арқылы ұсақ ұнтақтау үшін пайдалану, демек, өткізу қабілеттілігі төмен және энергияны шарлардан ұсақталған материалға тиімді беру мүмкін .стігі технологиялық және экономикалық тұрғыдан тиімсіз. Оларды 20 мик-роннан аз бөлшектерді алу үшін қолдану алынған өнімнің бөлшектерінің мөлшері азайған сайын шығындардың экспоненциалды өсуіне әкеледі.

      Ұсақ ұнтақтаудың тиімді әдістерін іздеу қазіргі заманғы ұсақ ұнтақтау диірмендерінің, атап айтқанда тік және көлденең моншақ диірмендерінің дамуына әкелді (сурет. 5.13). Бұрын бұл диірмендер негізінен бояу өнеркәсібінде пигменттерді ұнтақтау үшін қолданылған. Олардың барлығы стационарлық ұнтақтау камераларымен жабдықталған, оларда үлкен емес (моншақтар) ұнтақтау денелері, сондай-ақ диірмендердің ішіне орнатылған, жоғары жылдамдықпен айналатын араластырғыштар қолданылады. Моншақ диірмендерінің жұмыс принципі жоғары тиімді араластыруға негізделген, нәтижесінде энергия ұсақ ұнтақтайтын денелерге беріліп, сығымдау және бұралу күштерін тудыратын ұсақталған материалдың көптеген сығылған және жылдам айналатын қабаттары пайда болады.


     


      5.4-сурет. Бисерлі тік диірмен


      Бұл диірмендер жұқа және ультра жұқа ұнтақтау үшін пайдаланылса, жоғары өткізу қабілеттілігімен және жоғары энергия түрлендіру коэффициентімен ерекшеленеді. Моншақ пен дәстүрлі шар диірменінің салыстырмалы талдауы материалды шамамен 10 мкм ұсақтау үшін моншақ диірменін пайдалану электр тұтыну деңгейін 75 % - дан астам төмендетуге және шар диірменімен салыстырғанда ұнтақтау ұзақтығын шамамен 300 есе төмендетуге мүмкіндік беретінін көрсетті. Моншақ диірмендерінің жоғары өнімділігі осы ұнтақтау технологиясын таңдаудың шешуші факторы болып табылады.

      Моншақ диірмендерінде реттеуді қажет ететін көптеген параметрлер бар, өйткені мұндай диірмендерде ұнтақтау ортасының бөлшектері айтарлықтай энергия тұтыну жағдайында жоғары концентрацияланған минералды целлюлозамен толығымен араласады. Қажетті соңғы өнімді алу үшін технологиялық параметрлерді оңтайландыру қажет, бұл минималды қуат тұтынуға және диірменнің максималды өнімділігіне қол жеткізуге мүмкіндік береді.

      Ұнтақтау ортасының бөлшектерінің өлшемдері бисерді ұнтақтау процесінің ең маңызды параметрі болып табылады. Тегістеу ортасы жеткізілетін материалдағы ең үлкен бөлшектердің сынуын қамтамасыз ету үшін жеткілікті дөрекі болуы керек. Егер ұсақтау ортасының бөлшектерінің өлшемдері жеткізілетін материалдың бір бөлігінің өлшемдерімен салыстырғанда тым аз болса, онда бұл бөлік ұсақталмай қалады. Сонымен қатар, ұсақтау ортасының ұлғаюы диірменнің өнімділігінің төмендеуіне және оның қуат тұтынуының артуына әкеледі. Бөлшектердің оңтайлы мөлшері бар тегістеу ортасын таңдау диірмен жұмысының барлық негізгі параметрлеріне оң әсер ететіні анық. Тәжірибе көрсеткендей, моншақ диірменіндегі ұнтақтау ортасының бөлшектерінің мөлшері ұсынылатын өнімнің көлемінен 20-30 есе үлкен болуы керек. Ұнтақтау процесіне тегістеу ортасы жасалған материал да үлкен әсер етеді. Ұнтақтау ортасының сапасына қойылатын барлық талаптарға жауап беретін материалдар ретінде керамика мен Цирконийді жатқызуға болады.

      Моншақ диірменінің жұмысы орталықтан тепкіш күшке негізделгендіктен, оның көмегімен энергия ұсақтайтын ортаға жеткізілетін бөлшектерді ұнтақтау үшін беріледі, содан кейін көз араластырғыштың айналу жылдамдығы диірменнің жұмысына үлкен мән береді. Зерттеулер ұнтақтау қарқындылығы араластырғыштың айналу жылдамдығының квадратына пропорционалды екенін анықтады. Осылайша, айналу жылдамдығы неғұрлым жоғары болса, қажетті өнімді алу үшін ұнтақтау уақыты соғұрлым аз болады.

      Моншақ диірмендерінің айрықша ерекшелігі-тегістеу ортасының жоғары жүктемесі (диірмен көлемінің 85 % дейін). Сонымен қатар, моншақтардың жүктемесінің жоғарылауымен диірменнің энергия шығыны бір тонна материалға азаяды. Ұнтақтау ортасының жүктеме деңгейі диірменнің берілетін қуатына тікелей байланысты, ол көбінесе берілген энергия мәні бойынша ұнтақтау ортасының көлемін есептеу үшін қолданылады.

      Моншақ диірменіне берілетін целлюлозаның оңтайлы тығыздығы әдетте салмағы бойынша 40-60 % аралығында өзгереді. Целлюлозаның тығыздығын оңтайлы деңгейде ұстау өте маңызды, өйткені моншақ диірмендері көбінесе ағынның шектеулі көлеміне ие. Осылайша, энергия тиімділігін арттыру және диірменнің тұрақты жұмысына қол жеткізу үшін диірменге жеткізілетін ағынға артық судың түсуіне жол бермеу керек. Технологиялық параметрлер тұрғысынан целлюлозаның тығыздығы ұнтақталған материалдың көлемдік шығынын анықтайды, сонымен қатар целлюлозаның реологиялық қасиеттеріне айтарлықтай әсер етеді, олар бисермен ұнтақтау процесінде ұнтақтау көлеміне, бөлшектердің мөлшеріне және диірменнің жылдамдығына әсер етеді.

      Бұл технологияны зауыттың ашық схемасында қайталама ұнтақтау және ұнтақтау үшін қолданған кезде "дөрекі ұнтақтау" деп аталатын моншақты ұнтақтау технологиясын қолдану перспективалы болып табылады.

      Тұрақты минералды шикізаттың әртүрлі түрлерін зерттеу концентраттар мен кендерді ультра жұқа ұнтақтау технологиясының болашағын көрсетті. Мәселен, мысалы, қиылысқан полиметалл кендері үшін флотацияның тазарту операцияларының тиімділігі едәуір артады, тұрақты сульфидті концентраттарды цианизациялау кезінде алтын алу деңгейі жоғарылайды, байытудың орталықтан тепкіш әдістерін қолдану аясы кеңейеді, кендерді классикалық ұнтақтау кезінде энергия шығыны 40-74 мкм-ге дейін айтарлықтай төмендейді.

      Осылайша, минералды шикізаттың микрометрлер мен нанометрлер деңгейіне ауысуы байыту және гидрометаллургия процестерін тиімді қолдану салаларын кеңейтеді. Бұл өңдеу бұрын перспективалы емес және экономикалық тұрғыдан мүмкін емес деп есептелген байытылуы қиын кендерді пайдалануға тартуға мүмкіндік береді. Мұндай шикізаттың жаңа қасиеттері бағалы металдарды алу деңгейін арттыруға мүмкіндік береді. Ультра жұқа ұнтақтауды қолданатын біріктірілген гидрометаллургиялық технологиялар белгілі бір жағдайларда дәстүрлі тотығу процестеріне (күйдіру, автоклав және бактериялық тотығу) тиімдірек балама болып табылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тік диірмендерді қолдану байыту кәсіпорнының қоршаған ортаға зиянды әсерін едәуір азайтады.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Диірмендер пайдалану шығындарын азайтып қана қоймай, сонымен қатар көміртегі шығарындыларын азайтуға мүмкіндік береді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Флотация операцияларының тиімділігін арттыру.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Жалпы қолданылады.

      Экономика

      Данная техника не является новой. Схема и технология рассчитывается в этапах проектирования. Стоимость, затраты, экономика рассчитывается при проектных работах и закладываются в эксплуатационные параметры предприятия.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Қоршаған ортаға эмиссиялардың алдын алу/қысқарту бөлігінде экологиялық заңнаманың талаптары.

5.3.2.3. Флотация процесіндегі әдістер

5.3.2.3.1. Үлкен көлемді флотомашиналарды Чан түріндегі камералармен пайдалану

      Сипаттама

      Барған сайын кедей кендерді өңдеуге тарту тау-кен байыту кәсіпорындарын Тауарлық өнім шығаруды сақтау үшін өңдеу көлемін едәуір арттыруға мәжбүр етеді.

      Бұл өз кезегінде жалпы өлшемдерді ұлғайту арқылы қол жеткізілетін жоғары бірлік өнімділігі бар Технологиялық жабдыққа қажеттілікті тудырады.

      Дәстүрлі флотациялық машиналардың көлемін одан әрі ұлғайту айтарлықтай гидравликалық жүктемелердің әсерінен құрылымдық элементтердің деформациялануын болдырмау үшін берік және қымбат материалдарды қолдануды қажет етті. Бұл мәселенің шешімі неғұрлым тиімді дизайнға ие жаңа типтегі флотациялық машиналарды құру болды, бұл айтарлықтай көлемдегі флотациялық камераларды жасауға мүмкіндік берді.

      Флотомашиналардың аэрациялық тораптарының дизайны бойынша өндірушілер жаңа әзірлемелер жүргізбейді, бірақ бұл мәселені ескі конструкциялардың элементтерін ауқымды ұлғайту арқылы шешеді.

      Техникалық сипаттама

      Үлкен көлемді аппараттардағы Гидродинамика аз көлемнен түбегейлі ерекшеленуі керек. Мысалы, аз көлемді камераларда флототехника камерасында басым жоғарғы айналым ағындарын жасайтын аэрация қондырғысы қанағаттанарлық жұмыс істейді. Сонымен қатар, көптеген кәсіпорындардың жұмыс тәжірибесі көрсеткендей, үлкен көлемді флотомашиналар үшін бұл дизайн қазіргі заманғы өндіріс талаптарын қанағаттандырмайды. Бұл ротордың айналуы кезінде пайда болатын жоғарғы айналым ағындары камераның ішінде шұңқыр түзіп, оның жоғарғы бөлігінде целлюлозаның айналуын тудыратындығына байланысты. Бұл көбік қабатының ішінара бұзылуына және көбік шығарудың бұзылуына әкеледі. Тағы бір жағымсыз жағы-бұл аймақта нашар араласуға байланысты камераның төменгі бөлігін тығыздау, бұл камераларды бұлыңғыр ету үшін флотация желісінің жиі тоқтауына әкелуі мүмкін. Сондай-ақ, осы аэрациялық қондырғыға негізделген үлкен жабдықтың теріс факторы технологиялық параметрлердің шамалы ауытқулары кезінде дисперсия режимінің бұзылуы және нәтижесінде флотациялық ауа ағынын реттеудің шағын диапазоны болып табылады. Флот машинасына ауа ағынының шамалы ұлғаюымен оның дисперсиясы толығымен дерлік тоқтайды, ал азайған кезде целлюлозаның қатты фракциясы тез тұнбаға түседі, бұл целлюлозаның камера арқылы өтуіне мүмкіндік бермейді. Сонымен қатар, ротордан ауаның шығуында разрядтың болмауы біліктің көлденең қимасының тез өсуіне және флотомашинаның камерасына ауа ағынын тоқтатуға әкеледі. Мұндай процесті басқару Төтенше жағдайларды үнемі жоюға дейін азаяды және бұл процесті басқаруды автоматтандыру тек тұрақты бұзушылықтарды тіркеуге қызмет етеді.

      Тағы бір мысал - тек белсенді төменгі араластыруы бар аэрация қондырғысының дизайны. Бұл кішігірім және орташа камераларда үздік жұмыс істейтін сәтті дизайн, өйткені ол көптеген талаптарды қанағаттандырады: камераның төменгі жағында үздік араластыру, тоқтағаннан кейін оңай бастау, үздік ауа дисперсиясы, үлкен реттеу диапазоны. Алайда, өлшемдердің кеңеюімен, яғни камераның жоғары биіктігінде, жоғарғы айналым (жоғары) ағындардың болмауы үлкен фракцияларды алуды қиындатады, көбік түзгіштің қымбаттауы қажет. Жоғарғы айналымдағы (жоғары) ағындардың болмауы сонымен қатар камераның төменгі аймағындағы тығыздықтың сыни жоғарылауына, электр энергиясын тұтынудың жоғарылауына және аэрация қондырғысының құрылымдық элементтерінің тозуына әкеледі.

      Бұл кемшіліктер үлкен технологиялық жабдықты шығарудың дәстүрлі тәсілін айқын көрсетеді.

      Флотациялық жабдыққа қатысты қазіргі заманғы үлкен көлемді флотациялық машина бірнеше негізгі талаптарды қанағаттандыруы керек деп айтуға болады:

      камераның төменгі аймағында үздік араластыру, целлюлозаның тұйықталуына және қысқа тұйықталуына жол бермейді (флотокамера арқылы өтетін, аэрациялық торапқа кірмей);

      минералды бөлшектер мен ауа көпіршіктерінің тиімді байланысы;

      ауа ағынын реттеудің кең диапазонында ауа көпіршіктерінің камера көлеміне үздік дисперсиясы және таралуы;

      үлкен фракциялардың гидрофобты бөлшектерінің флотациясына ықпал ететін және төменгі аймақта критикалық тығыздықтың пайда болуына жол бермейтін камераның орта аймағында жоғары ағындардың болуы;

      көбік қабатының бұзылуына жол бермейтін камераның тыныш жоғарғы аймағының болуы, бұл тұрақты көбік түсіруді қамтамасыз етеді;

      көбік өнімін тұрақты түсіруді және тасымалдауды қамтамасыз ету;

      тоқтағаннан кейін жүктеме астында оңай іске қосу;

      электр энергиясының төмен шығынын, компоненттердің төмен механикалық тозуын және олардың жоғары сенімділігін қамтамасыз ету.

      Metso компаниясының мысалында үлкен көлемді флотомашиналардың сындарлы даму жолы көрсетілген.

      Үлкен көлемді флотомашиналардың жұмыс істеуінің барлық аспектілерін, сондай-ақ қолда бар конструкциялардың аэрациялық тораптарын одан әрі экстенсивті дамытудың перспективасыздығын түсіне отырып, Metso Minerals (Svedala) компаниясы 1994 жылғы қарашада DV™ аэрациялық торабы негізінде RCS™ (Reactor Cell system, "реакторлық камера жүйесі") флотомашиналарын сатуды бастады (терең Vane, "терең қалақ").

      DV™ аэрациялық торабының дизайны ең қазіргі заманғы әзірлемелердің бірі болып табылады және үлкен көлемді флотациялық машиналарда жұмыс істеу үшін арнайы жасалған. Әзірлеу кезінде жоғарыда аталған барлық талаптар, сондай-ақ кейбір басқа конструкцияларға тән кемшіліктер ескерілді.

      RCS™ флотомашинасы флотациялық камералардың барлық артықшылықтарымен қатар, кез-келген операцияда тиімді жұмыс істеу үшін тамаша жағдай жасауға мүмкіндік беретін бірегей сипаттамалары бар аэрациялық тораппен жабдықталған: негізгі, тазарту немесе бақылау.

      Флотациялық машиналарды жасау үшін берік және сенімді жұмысты қамтамасыз ететін қазіргі заманғы материалдар қолданылады. Флотомашиналар ең қазіргі заманғы бақылау және басқару жабдықтарын қолдануға бейімделген.

      Қазіргі заманғы байыту фабрикалары үшін көлемі 5-тен 200 м3 дейінгі флотомашиналардың типтік өлшемдерінің кең ауқымы ұсынылады, камераның бірлік көлемін одан әрі ұлғайту бойынша жұмыстар жүргізілуде.

      RCS™ флотациялық машинасының камерасы целлюлозаны беру және түсіру үшін төмен орналасқан саптамалары бар цилиндрлік құты болып табылады, бұл қысқа тұйықталған целлюлоза ағындарының пайда болуын болдырмайды. Аэрация торабының ерекшеліктеріне байланысты гуммирлеу тек флотомашина ыдысының орталық бөлігінде қажет. Флотациялық камераның конструкциясы аэрациялық торапты және оның жетегін мықтап ұстап тұру арқылы тірек функцияларын қамтамасыз етеді, сондай-ақ флотомашиналар каскадының бойында орнатылған техникалық қызмет көрсету алаңы мен технологиялық өту элементтері үшін тірек болып табылады.

      Флотациялық камерада екі ішкі көбік саңылаулары бар, олардың әрқайсысы көбік өнімін екі жағынан жинауды қамтамасыз етеді. Көбік науаларының екеуі де флотациялық машинаның бір жағына түсіріледі.

      Өтпелі көбік шұңқырлары сақиналы көбік шұңқырынан айырмашылығы көбік өнімін дәл сол көбік шығару периметрі бойынша қысқа ұзындық пен көлбеу арқылы тиімдірек жинауға және түсіруге мүмкіндік береді. Сондай-ақ, кросс-шұңқырды қолданған кезде көбік қабаты деформацияланбайды, өйткені ол сақина тәрізді көбік шұңқырындағы сияқты, көбік қабатының ішінара бұзылуына жол бермейді.

      RCS™ флотомашиналарында қабылдау және түсіру /аралық қалталардың дәстүрлі конструкциясы қолданылады.

      Флотомашинаның түсіру қалтасы флотомашинадағы целлюлоза деңгейін реттеуді қамтамасыз ететін Дарт клапандарымен жабдықталған. Дарт клапандары флототехникадағы целлюлоза деңгейін дәлірек реттеуге мүмкіндік береді, сонымен қатар шлангты қысу клапандарымен салыстырғанда сенімдірек жұмыс істейді.

      RCS™ флотомашиналарында қолданылатын DV™ аэрациялық торабы еден білігіне орнатылған ротордан және жүк көтергіш құбырға бекітілген статордан тұрады. Роторда арнайы пішінді төменгі беттері бар тік қалақтардың бірегей орналасуы және дисперсиялық сөре бар. Қуыс білік арқылы флотациялық ауа айналмалы роторға беріледі, ротордың тік саңылаулары арқылы ауа целлюлозаға шығады, ал оның статор қалақтарына дисперсиясы жүреді.

      Аэрация қондырғысының дизайны целлюлозаның камера қабырғаларына күшті радиалды айналымын және ротордың төменгі жағына күшті кері ағындарды қамтамасыз етеді, бұл флотомашинаның тығыздалуын болдырмайды. Тік статор қалақтары бұл ағындарды радиалды бағытта бағыттайды және камерадағы целлюлозаның айналуын толығымен жояды.

      DV™ аэрациялық торабының ерекшеліктеріне жоғарғы айналымның болуы жатады, ол минералданған көпіршіктерді қосымша шығарумен қатар, тығыздығы жоғары камераның төменгі бөлігіндегі целлюлозаны ішінара сұйылту арқылы қатты флотациялық камераның көлемі бойынша оңтайлы таралуын ұстап тұруға мүмкіндік береді.тығыздығы аз жоғарғы қабаттар және төменгі жағында тығыздықтың критикалық өсуіне жол бермейді. Сондай-ақ, ротордың профилі энергияны тұтынуды азайтуға мүмкіндік береді.

      Осылайша, RCS™ флотациялық машинасындағы аэрация қондырғысы үш негізгі аймақтың пайда болуын қамтамасыз етеді:

      төменгі аймақ, онда өте белсенді араластыру арқылы қатты заттың біркелкі таралуы қамтамасыз етіледі, сонымен қатар минералды бөлшектер мен ауа көпіршігінің бірнеше рет жанасуы үшін жағдайлар жасалады, бұл барлық қол жетімді сыныптардың көбік өніміне өтудің тең мүмкіндіктерін анықтайды;

      үлкен бөлшектердің ауа көпіршіктерінен бөлінуіне жол бермеу үшін турбуленттілігі едәуір төмен жоғарғы аймақ;

      камерадағы целлюлозаның қозғалмайтын беті, бұл көбік өнімін шұңқырларға тыныш түсіруді қамтамасыз етеді және минералды бөлшектердің көбік қабатынан целлюлозаға қайта түсу мүмкіндігін азайтады.

      Аэрация механизмі ротор мен статорда жоғары турбуленттілігі бар жергілікті аймақтардың пайда болуын барынша азайтуға арналған, бұл құрылымдық элементтердің тозуын айтарлықтай азайтады.

      DV™ аэрация механизмінің барлық компоненттері жоғарғы жақтауға бекітілген. Бұл дизайн бүкіл аэрация жинағын (ротор мен статор) бір уақытта бөлшектеуге мүмкіндік береді және ағымдағы жөндеу мен техникалық қызмет көрсетуді айтарлықтай жеңілдетеді.

      Ротордың айналуы үш фазалы асинхронды электр қозғалтқышы бар бір жақтауға, шкивтерге, сына белдіктеріне және белдік берілісінің қорғаныш қаптамасына орнатылған редуктор немесе сына-белдік жетегінің көмегімен жүзеге асырылады.

      Көлемі 70 м3 дейінгі флотациялық камералар үшін әдетте клиникалық жетек қолданылады. Үлкен камералар үшін редуктор жетегі стандартты болып табылады, бірақ арнайы тапсырыс бойынша бұл машиналар сына белдік жетегімен де жабдықталуы мүмкін.

      RCS™флотомашинасы элементтерінің тозуынан қорғау

      Флотомашинаның элементтерін целлюлозаның абразивті әсерінен қорғау үшін гуммирлеу қолданылады. Әдетте флотациялық камераның түбін, жүктеу қалтасын, аралық және түсіру қалталарын, сондай-ақ көбік шұңқырының ішін гуммирлеу қажет.

      Аэрациялық тораптың тозуынан қорғау материалдары тұтас құйылған полиуретанды жабын немесе тозуға төзімді эластомерлерден жасалған жабын қолданылады.

      RCS™флотомашиналарының орналасуы

      RCS™ жеке флотациялық машиналарынан аралық келте құбырлардың көмегімен флотациялық камераларды бір-бірімен жалғау жолымен каскадтар түзіледі, түсіру (аралық) қалталарының фланецтерінің көмегімен каскадтар флотациялық жіптерге біріктіріледі.

      Metso Minerals шығарған RCS™ флотомашинасының негізгі артықшылықтары:

      флотомашинаның модульдік дизайны тасымалдау мен орнатуды едәуір жеңілдетеді;

      "кросс-ағын" кросс-көбік науаларының конструкциясы көбік өнімін көбіктендірудің және тасымалдаудың оңтайлы режимін қамтамасыз етеді;

      Дарт клапандары камерадағы целлюлоза деңгейін дәлірек және сенімді басқаруды қамтамасыз етеді.

      DV™ конструкциясының аэрациялық торабы мыналарды қамтамасыз етеді:

      оңтайлы профиль және арнайы тозуға төзімді материалдарды дайындау үшін пайдалану есебінен түйін элементтерінің төмен тозуы; ауаның тиімді дисперсиясы және камераның көлемі бойынша көпіршіктердің біркелкі таралуы; флотациялық камераның қатпарлануына жол бермей, минералды бөлшектердің суспензиясын қалыптастырудың тиімді режимі;

      минералды бөлшектермен көпіршіктердің соқтығысуының максималды саны;

      тоқтағаннан кейін іске қосу кезінде флотациялық камерадан құмды тиімді жою;

      флотомашинаның төменгі бөлігіндегі тығыздықтың критикалық жоғарылауына кедергі келтіретін жоғарғы айналымның болуы, бұл жетектің электр энергиясын тұтынуын азайтуға ықпал етеді; технологиялық процесті тоқтатпай-ақ екі компонентті бір уақытта бөлшектеуді қамтамасыз ететін бір ротор-статор қондырғысы арқылы қарапайым техникалық қызмет көрсету.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Жоғары бөлу тиімділігі. Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру есебінен ластағыш заттар шығарындыларын азайту және экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері.

      Максималды технологиялық көрсеткіштерді алу, минималды энергия шығындары, реттеу және пайдалану оңай. Жоғары өткізу қабілеті.

      Кросс-медиа әсерлері

      Күрделі және пайдалану шығындарының төмендеуі.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Жалпы қолданылады.

      Экономика

      Қосымша инвестициялар мен техникалық қызмет көрсету шығындары.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Қоршаған ортаға эмиссиялардың алдын алу/қысқарту бөлігінде экологиялық заңнаманың талаптары.

5.3.2.3.2. Бағаналы флотомашиналарды пайдалану

      Сипаттама

      Бағаналы флотомашиналар көбік пен целлюлозаның стратификациясы, аэрация жүйесі, целлюлоза деңгейін реттеу жүйесі, шаю су жүйесі, түсіру барометрлік құбыр және қоректендіру, концентрат және қалдық үшін құбыр қосылыстарынан басқа, бумаларды басқару жиынтығынан тұратын биік ыдыстан тұрады. Бағаналы типтегі флотомашина 5.5-суретте көрсетілген.


     


      5.5-сурет. Бағаналы флотомашиналардың жалпы түрі


      Техникалық сипаттама

      Флотомашинаның бағанының жоғарғы үштен біріне целлюлоза беріледі, ал төменгі бөлікке ауа жоғары жылдамдықпен жеткізіледі. Содан кейін целлюлоза төмен қарай ағып, көтерілген ауа көпіршіктерімен соқтығысады. Мұндай қарсы ағын целлюлозадағы бөлшектердің сақталуына ықпал етеді. Сонымен қатар, ауаны энергиямен қамтамасыз ету ұсақ көпіршіктердің пайда болуын қамтамасыз етеді және олардың кенмен байланысына ықпал етеді, бұл гидрофобты бөлшектердің жиналуына әкеледі.

      Жүктелген көпіршіктер көтеріліп, флотомашина бағанының жоғарғы жағында қалың көбік қабатын құрайды. Бұған оның пішіні ықпал етеді - флотомашинаның диаметрі оның биіктігінен аз. Флотомашина бағанының жоғарғы жағында жүйе суды көбіктің үстіне Мұқият таратады, нәтижесінде тасымалданатын гидрофильді материалдың көп бөлігі қайтадан целлюлозаға жуылады. Көбіктің қалыңдығы және осыған ұқсас жуу процесі кенді көбікке үздік байытуды қамтамасыз етеді, байыту мен алу сапасын жақсартады. Гидрофобты материалға бай көбік шұңқырларға түседі. Негізгі флотация кезінде бұл көбік өрескел концентратқа сәйкес келеді. Гидрофильді бөлшектер төмен қарай ағып, бағаналы флотомашинадан деңгейді реттеу жүйесін қамтитын барометрлік құбыр арқылы шығады. Бұл бөлшектер қоюланған қалдықтар.

      Бағаналы флотомашиналар бөлшектердің мөлшері 150 мкм-ден аз кендерге жарамды. Үлкенірек бөлшектер әдетте суспензияда ұстау үшін тым ауыр.

      Физикалық тұрғыдан, бағаналы флотация целлюлоза/көбік деңгейін, ауа ағыны мен қысымын, жуу суының шығынын реттеу арқылы басқарылады. Осы аспектілерден басқа, қажетті сипаттамаларға жету үшін реагенттік режимді өзгертуге болады. Белгілі бір кен үшін барлық осы факторлардың дұрыс үйлесуі минералды шикізатты оңтайлы байытуды қамтамасыз етеді.

      Бағаналы флотомашиналарында механикалық үгіт жүйесі болмағандықтан, олар оңтайлы қуат тұтынумен ерекшеленеді. Осының арқасында колонналық типтегі флотомашиналар гидрофобты материалға бай көбік алу мақсатында кенді ұсақ-түйектерді қайта өңдеуге өте қолайлы.

      Аэрация жүйесі флотомашина бағанының ең маңызды бөлігі болып табылады. Флотомашинаның ең үздік жұмысына қол жеткізу үшін мынадай шарттарды сақтау қажет:

      кен және флотомашина үшін тұрақты ауа ағыны;

      көпіршіктердің шағын мөлшері;

      флотациялық машинаның бүкіл бағанына ауаның үздік таралуы.

      Бағаналы флотомашиналардың соңғы әзірлемелері ауаны таратудың озық жүйесі болып табылады және ең үздік флотация өнімділігіне қол жеткізуге көмектеседі. Бұл жүйе қауіпсіз, тұрақты, сенімді, техникалық қызмет көрсету оңай және тексеру немесе техникалық қызмет көрсету үшін флотомашинаның бағанасын тоқтатуды қажет етпейді. Sonicsparger жүйесінің екі түрі бар: SonicSparger Vent және sonicsparger Jet. Флотация нәтижелерін жақсарту үшін қолданыстағы флотомашиналарды жаңарту үшін жүйенің екі түрін де қолдануға болады.

      Бағаналы флотомашиналар, ең алдымен, жұқа материалмен жоғары сапалы көбік шығару қабілетіне байланысты тазарту кезеңдерінде қолданылады. Ең көп таралған схема механикалық камералардағы негізгі флотацияны және аралық концентраттарды ұнтақтағаннан кейін бағаналы флотомашиналарда тазартуды қамтиды. Схеманың бұл түрі ұнтақтау шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. Механикалық флотомашиналар үлкен қуатта қолданылады, бөлшектердің мөлшері флотация кезінде жоғары экстракцияны қамтамасыз етуге жеткілікті. Бұл кезеңде аралық және босатылмаған концентрат түзіледі, әдетте бастапқы тамақтанудан едәуір аз массасы бар. Содан кейін тек негізгі флотация концентраты ұнтақталады, бұл ұнтақтау шығындарының төмендеуіне әкеледі. Ұнтақтау өнімі ұсақ ұнтақталған минералды бөлшектерге қолайлы бағаналы флотациялық машиналарда одан әрі байытылады.

      Колонналық флотомашиналарда ұсақ ұнтақталған минералдардан барынша алынуға қол жеткізіледі және бірнеше флотациялық операцияларды біріктіру арқылы өндірістік алаңдарды қысқартуға мүмкіндік береді. Сонымен, механикалық флотомашиналарда алты тазартуды қамтитын молибден концентраттарын жақсарту кезінде колонналық флотомашиналарда бір машинада біріктіруге болады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру арқылы қоршаған ортаны қорғау көрсеткіштерін жақсарту

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Максималды технологиялық өнімділікті, минималды энергия шығындарын алу. Мысалы, өнімділігі 650 т/сағ Miduk кен байыту фабрикасында (Иран) негізгі флотацияда диаметрі 4 м, биіктігі 12 м 5 бағаналы флотациялық машина орнатылған. Операцияда дайын мыс концентраты алынады да, пневмомеханикалық флотациялық машиналар арқылы қалдық қоймаларында бақылау операциясы (қосымша флотация) жүргізіледі.

      Кросс-медиа әсерлері

      Күрделі және пайдалану шығындарының төмендеуі.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Колонналық флотациялық машиналарын молибденді, мысты, құрамында алтыны бар, полиметалды, қорғасын-баритті көмір тақтатастарын флотациялау үшін, сондай-ақ алтын алу зауыттарының ағымдағы және ескірген қалдықтарын өңдеуде сәтті пайдалануға болады.

      Экономика

      Бағаналы флотация машиналары ұсақ бөлінген минералдардан максималды нәтиже алады және бірнеше флотациялық операцияларды біріктіру арқылы өндіріс алаңын азайтады.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Меншікті өнімділіктің жоғарылауы, байыту кезінде өндірудің жоғарылауы, энергия сыйымдылығының төмендігі, өндіріс алаңдарының қысқаруы, толық автоматтандыру.

5.3.2.3.3. Автоматтандырылған реагенттерді беру жүйелері

      Сипаттама.

      Флотация технологиялық кешенінің негізгі реттеуші құрылғысы флотация майданы бойынша реагенттердің шығыны болып табылады. Реагенттерді тұтыну маңызды және тиімді басқару әсері болып табылады. Флотацияның соңғы нәтижелері дұрыс таңдалған реагент режиміне байланысты, ал реагенттердің артық шығыны техникалық-экономикалық көрсеткіштер мен экологиялық қауіпсіздікті нашарлатады.

      Техникалық сипаттама.

      Реагенттерді дозалауды автоматты (автоматтандырылған) басқару реагенттерді үнемдеуге және "бұзушы әсер – реагент шығыны"арақатынасының тұрақтылығын сақтауға қатаң талаптар қоятын режимдік технологиялық карталарды дәлірек орындауға мүмкіндік береді.

      Реагент цехында қолданылатын датчиктер өлшеу, дабыл беру, реттеу, құрылғыларды немесе процестерді басқаруға арналған техникалық жүйелердің элементі болып табылады. Датчиктер бақыланатын шаманы өлшеу объектісінің жай-күйі туралы ақпаратты өлшеуге, беруге, түрлендіруге, сақтауға және тіркеуге ыңғайлы сигналға (электрлік, оптикалық, пневматикалық) түрлендіреді.

      Тарихи және логикалық тұрғыдан датчиктер өлшеу техникасымен және өлшеу құралдарымен байланысты, мысалы, термометрлер, шығын өлшегіштер, барометрлер, Ph өлшегіштер және т. б.

      Датчиктің жалпылама термині автоматты басқару жүйелерінің дамуына байланысты датчик-басқару құрылғысы-атқарушы құрылғы-басқару объектісі жалпыланған логикалық тұжырымдамасының элементі ретінде нығайтылды. Байыту фабрикасында реагент цехында ұсынылған мөлшерлеу жабдығы, деңгей датчигі, электромагниттік шығын өлшегіш сияқты датчиктердің бір бөлігі қолданылады.Флотация процесіне реагенттердің шығынын басқару мынадай параметрлер бойынша жүзеге асырылуы мүмкін:

      флотацияға арналған целлюлозаның көлемдік шығыны;

      флотация процесіне түсетін целлюлозасы бар қатты шығынға;

      бастапқы Кендегі металдың құрамы немесе флотацияға түсетін металдың мөлшері;

      целлюлозадағы реагенттердің концентрациясы;

      флотация процесінің сапалық көрсеткіштерінің ауытқуы;

      флотация процесінің кіріс және шығыс шамаларының ауытқуын ескеретін алгоритм бойынша.

      Бұл мөлшерлеу принциптерін ашық, жабық және аралас автоматты (автоматтандырылған) басқару жүйелерімен жүзеге асыруға болады.

      Ашық реагенттерді мөлшерлеу жүйелері байыту зауыттарында ең көп таралған. Олар тітіркендіргіш әсерлердің тербелістерінің орнын толтыруды қамтамасыз етеді және оларды целлюлозаның кіріс ағынының параметрлерінің күрт ауытқуы кезінде қолданған жөн. Сонымен қатар, мұндай жүйелер салыстырмалы түрде қарапайым. Алайда, мұндай басқару кезінде бақыланбайтын бұзылулардың тербелістерін (флотация, минералдану күйі және т.б.) есепке алу мүмкін емес, бұл Шығыс көрсеткіштерін белгілі бір деңгейде ұстап тұру үшін реагенттердің шығынын түзету қажеттілігіне әкеледі. Целлюлозамен қатты сарқынды реагенттерді мөлшерлеу жүйесі ең көп таралған.

      Реагенттердің тұйық дозалау жүйелері процестің Шығыс көрсеткіштерінің өзгеруі туралы ақпаратты пайдаланады, сондықтан барлық бақыланатын және бақыланбайтын бұзылуларға жанама жауап береді. Процестің Шығыс көрсеткіштері (металл құрамы, экстракция) заттай құрамды бақылаудың техникалық құралдарының техникалық мүмкіндіктерімен айқындалатын белгілі бір уақыт аралығымен бақыланады. Алайда, флотация процесінің айтарлықтай инерциясына байланысты мұндай жүйелердің тиімділігі төмен.

      Реагенттік режимді басқарудың біріктірілген жүйелері үздік нәтиже береді. Мысалы, целлюлозадағы реагенттің қалдық концентрациясы немесе концентрат пен экстракция құйрығындағы құрамның ауытқуы бойынша түзетілген қатты шығын бойынша.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Автоматтандырылған жабдыққа көшу экологиялық жағдайда оң әсер етеді: атмосфералық ауаға ластағыш заттар шығарындыларының саны азаяды, реагенттерді беру алгоритмі есебінен қалдықтардың түзілуі азаяды.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Таңдалған беру режиміне байланысты жабдықты автоматтандырылған басқару, оңтайлы қуат шығыны, реагенттерді үнемдеу

      Кросс медиа әсерлері

      Күрделі және пайдалану шығындарының төмендеуі. Төмен электр өткізгіштік, төмен ағын

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Модельді қолданылу саласы - Әртүрлі жабдықты пайдалану саласы, алгоритмдерді өз бетінше өзгерту мүмкіндігі

      Экономика

      Жүйені енгізу шығындары жүйені әзірлеу шығындарын және жабдықты сатып алудың бір реттік шығындарын қамтиды. Даму кәсіпорындағы еңбек қауіпсіздігін қамтамасыз ету деңгейін едәуір арттыруға, еңбек шығындарын азайтуға және еңбек өнімділігін арттыруға мүмкіндік береді

      Іске асыру үшін қозғаушы күш

      Қоршаған ортаға эмиссиялардың алдын алу/қысқарту бөлігінде экологиялық заңнаманың талаптары.

5.3.2.3.4. Уытты флотациялық реагенттердің (СДВЖ) шығынын уытты емес реагенттерге ауыстыру және (немесе) азайту

      Сипаттама

      Флотореагенттер - ауа көпіршіктерінің минералды бөлшектерге селективті жабысуына және белгілі бір компоненттердің флотациясын жүзеге асыруға ықпал ететін химиялық қосылыстар. Мақсатты мақсатқа байланысты флотореагенттер үш сыныпқа бөлінеді — жинаушылар, көбік түзгіштер, реттегіштер.

      Әдетте флотация кезінде бірнеше реагенттер бір уақытта қолданылады, олардың әрекеті өзара байланысты және әрқайсысының концентрациясына байланысты. Бір сыныптағы реагенттің қажетті шығынынан асып кету басқа сыныптағы реагенттердің шығынын арттыруды талап етеді және технологиялық көрсеткіштердің нашарлауына әкелуі мүмкін. Реагенттердің мүмкін болатын минималды шығындары минералды шикізатты өңдеуге және флотацияның үздік нәтижелеріне ең аз шығындарды қамтамасыз етеді. Реагенттердің қажетті шығыны зертханалық флотациялық тәжірибелердің көмегімен анықталады, жартылай өнеркәсіптік және өнеркәсіптік жағдайларда нақтыланады.

      Техникалық сипаттама.

      Реагенттердің флотоактивтілігін физикалық, химиялық және басқа әдістердің көмегімен арттыруға болады-эмульсия, электрохимиялық тотығу, ультрадыбыстық, жылу және бактериялық өңдеу, әртүрлі реагенттерді араластыру, реагентті бу күйінде немесе аэрозоль түрінде беру және т. б.

      Жинаушылар — негізінен қатты-сұйық интерфейске бекітілген органикалық заттар.

      Жинаушылардың мақсаты-минералды бетті гидрофобизациялау (оның сумен сулануының төмендеуі), бөлшектердің ауа көпіршіктеріне жабысу жылдамдығы мен беріктігін арттыру.

      Ауыр түсті металдардың сульфидті және сульфидтелген кендерін флотациялау үшін құрамында күкірт бар жинағыштар-сульфгидрил және тиокарбамин қышқылдарының туындылары (іс жүзінде ксантогенаттар, дитиофосфаттар, тионокарбаматтар және дитиокарбаматтар басым қолданылады) ең тиімді болып табылады. Бұл жинаушылар кристалдық торда сілтілі немесе сілтілі жер катиондары бар кварцқа, алюминий силикаттарына және минералдарға белсенді емес немесе белсенді емес.

      Барлық пайдалы қазбаларды флотациялау кезінде аралас функционалды топтары бар жемшөптер (әсіресе амидтер мен тиоамидтер, амин қышқылдары, амин эфирлері) перспективалы болады.

      Иондық емес жинаушылар-табиғи гидрофобты минералдардың (графит, күкірт, молибденит және т.б.) флотациясындағы негізгі реагенттер; қосымша жинаушылар ретінде олар әртүрлі минералдардың флотациясында қолданылады (ионогендік жинаушыларға қосымша енгізіледі).

      Көбік түзгіштер – негізінен сұйық-газ интерфейсінде адсорбцияланатын беттік белсенді органикалық заттар.

      Көбік түзгіштердің мақсаты — целлюлоза көлемінде белгілі бір қасиеттері бар ауа көпіршіктерінің пайда болуына ықпал ету, ал целлюлоза бетінде қажетті құрылымның жеткілікті тұрақты көбік қабаты.

      Көбік түзгіштер мынадай әсерге ие: флотациялық машинада ауаның дисперсиясына ықпал етеді; ауа көпіршіктерінің коалесценциясына жол бермейді; целлюлозадағы ауа көпіршіктерінің көтерілу жылдамдығын төмендетеді (шамамен 2 есе), олардың үздік минералдануына ықпал етеді; көпіршіктердің флотацияланатын минералды бөлшектерге жабысу күшін арттырады; белгілі бір қасиеттер мен сипаттағы үш фазалы флотациялық көбіктің пайда болуына ықпал етеді.

      Реагенттердің көбіктену қабілеті олардың табиғаты мен концентрациясына байланысты. Қалыпты спирттер қатарында октил спирті, содан кейін гептил және гексил көбік түзетін әсерге ие; төменгі фенолдар қатарында — крезол, содан кейін ксиленол және фенол. Тәжірибеде қолданылатын ең күшті көбік түзгіштер-ТЭБ және ОПСБ. Көбіктендіргіш неғұрлым күшті болса, флотация үшін соғұрлым аз тұтыну қажет.

      Минералды шикізатты флотациялау үшін екі жүзден астам көбік түзгіштер ұсынылған.

      Химиялық қосылыстардың сыныптарыбойынша көбік түзетін реагенттер спирттерге, фенолдарға, қышқылдарға, эфирлерге, гетероциклді, кремний органикалық және күкіртті қосылыстарға бөлінеді; "әртүрлі " тобына органикалық қосылыстардың басқа сыныптарының көбік түзуші ретінде пайдаланылатын бірлік өкілдері және күрделі және белгіленбеген құрамдағы реагенттер (Химиялық өндірістердің жанама өнімдері мен қалдықтары, әртүрлі органикалық қосылыстардың өзара әрекеттесу өнімдері және т. п.).

      Көбік түзгіштерді флотациялық қолданудың тиімділігі целлюлозаның рН-на байланысты. Шартты түрде көбіктендіргіштерді үш топқа бөлуге болады: қышқыл ортада көбік түзетін максималды әсері бар қышқылдар (фенолдар); сілтілі ортада көбік түзетін максималды әсері бар Негізгілер (кейбір гетероциклдер); бейтарап, көбік түзетін әсері іс жүзінде рН-ға тәуелді емес (спирттер, эфирлер). Тұтыну ауқымы бойынша бейтарап көбік түзгіштер ең маңызды болып табылады.

      Сонымен қатар, флотация кезінде көбік модификаторларының рөлін атқаратын реагенттер тобын ажыратуға болады (көбіктің тұрақтылығы мен құрылымын өзгерту үшін қолданылады). Көбік модификаторлары ретінде ағаш креозоты, синтекс Л, Баррет майы, эмульсол Х-1, эксфум 636 гидропероксидтері ұсынылады.

      Жалпы жағдайда, полиметалл кендерін флотациялау кезінде үздік бөлу үшін әлсіз көбік түзгіштерді максималды ағынмен, ал монометалл кендерін флотациялау кезінде күшті көбік түзгіштерді қолдану қажет, бұл флотация жылдамдығын арттыруға ықпал етуі керек. Күшті көбік түзгіштерді кенді ұнтақтау кезінде, әсіресе көбікті кетіретін әсері бар көмірсутек майларын қолданған кезде қолдану ұсынылады.

      Сынғыш, салыстырмалы түрде аз төзімді көбік синтетикалық алкогольді көбіктендіргіштермен, атап айтқанда жоғары алифатты спирттермен қамтамасыз етіледі. Салыстырмалы түрде тұрақты, бірақ жеткілікті жылжымалы көбік крезолды құрайды. Бос жыныстардың көп бөлігі ұсталатын ең тұрақты көбік ағаш-шайыр майлары болып табылады.

      Реттегіштер – флотация селективтілігін арттыру немесе минералдардың алынуын арттыру үшін жинаушылар мен көбік түзгіштерге қосымша қолданылатын флотациялық реагенттер. Флотация реттегіштері Бейорганикалық және органикалық заттар болуы мүмкін.

      Минералды шикізатты флотациялау үшін төрт жүзге жуық реттегіш ұсынылған.

      Белгілі бір жағдайларда бір реттеуші әртүрлі функцияларды орындай алады.

      Флотация процесінде мақсатты мақсатқа байланысты әр жағдайда активтендіретін, депрессиялайтын немесе басатын әрекетті реттегіштер мен қоршаған ортаны реттегіштер ажыратылады.

      Реттеуші реагенттер әртүрлі минералдардың сәтті селективті флотациясына жағдай жасау үшін қолданылады. Олар минералды бөлшектердің беттерімен тікелей әрекеттесіп, олардың флотациялық қасиеттерін өзгерте алады, яғни жинаушылардың целлюлозаға жинаушы реагенттер жеткізілгенге дейін олардың беттік қасиеттерін өзгерту арқылы минералдарға бекітілу дәрежесін реттей алады. Реттеуші реагенттер жинаушы өңдеген минералды бөлшектермен әрекеттесе алады. Сонымен қатар, минералдардың бетінен иондарды немесе жемшөп молекулаларынесыстыру (десорбциялау) арқылы олар флотацияның тоқтауына ықпал етеді.

      Белгілі бір реттеуші реагенттер жинаушылардың минералдармен өзара әрекеттесуін целлюлозаның иондық құрамын өзгерту, ортаның рН мәнін төмендету немесе жоғарылату (қышқылдар мен сілтілер қоспасы) және ерімейтін немесе күрделі қосылыстарға белгілі бір иондарды байланыстыру арқылы жеңілдетеді (күрделі цианидті мырыш қосылысының түзілуі). Кейбір минералдардың флотациясы кезінде реттегіштер минералды беттерге тікелей бекіту және минералды бөлшектердің ылғалдануын азайту немесе арттыру арқылы жинаушы реагенттермен өзара әрекеттесуіне қарамастан олардың флотациялық қасиеттерін өзгерте алады. Бұл әсер кейбір жағдайларда жинаушы реагенттердің гидрофобты әсерін күрт күшейтуі немесе оны минимумға дейін төмендетуі мүмкін.

      Төменде бағалы металдарды қоса алғанда, түсті металл кендерін байытуда қолданылатын осы сыныптағы негізгі реагенттер қарастырылады. Олардың көпшілігі SDVA болып табылады және аз уыттыға ауыстыруды немесе қайта өңделетін кеннің тоннасына шығындарын азайтуды талап етеді. Бұл бағытта көптеген байыту фабрикалары қолданыстағы және жаңа ғылыми әзірлемелерді пайдаланбайды, өйткені бірінші кезектегі міндет Экологиялық емес, жоғары техникалық-экономикалық көрсеткіштерге қол жеткізу болып табылады.

      Күкірт қышқылы (H2SO4) - пирит, гематит, магнетит, хромит және т. б. флотация кезінде қоршаған ортаның рН реттегіші ретінде қолданылатын қыңыр тотыққан мыс кендерін үймелі шаймалау әдісімен байыту процесінде мыс минералдарының еріткіші.

      Сөндірілмеген әк (CaO), сөндірілген (ca (OH)2) — борнит, ковеллин, кинабар, табиғи мыс, аргентита, пирит, сфалерит, халькопирит флотациясындағы ортаның рН реттегіші. Сонымен қатар, ол алтын, күміс және оның сульфидтері, магнетит, Галена және арсенопириттің флотациясын тежейді.

      Сода (Na2CO3) - әртүрлі минералдардың флотациясындағы ортаның рН реттегіші: Галена, молибденит, пирит, платина, кобальтин, уран карнатиттері, кинабар және т.б.; пирит, пирохлор және темір оксидтерінің флотациясына белсендіруші әсер етеді.

      Мыс сульфаты (CuSO4) — мырыш бар кендердің барлығын дерлік флотациялау кезінде мырыш флотациясының активаторы; кейбір жағдайларда мыс сульфаты басқа минералдарға (Галена, халькопирит, пирит және арсенопирит) белсендіруші әсер етеді.

      Мырыш сульфаты (ZnSO4) — цианидпен, натрий сульфатымен немесе өздігінен белгілі бір қатынаста мырыш флотациясының басушысы.

      Темір сульфаты (FeSO4) Галена, барит, вольфрамиттің флотациясына депрессиялық әсер етеді. Тікелей селективті флотация схемасы бойынша полиметалл кендерін байыту кезінде мыс флотациясына FeSO4 қоспалары ұсынылады. Натрий сульфитімен бірге сульфидті ортада (РН 5,6—5,8) галенитті тежейді.

      Калий мен натрий бихроматтары (хромпик) K2Cr2O7-галенитті, пиритті, англезитті және баритті депрессиялайтын полиметалл кендерін флотациялауда супрессор реагенттері ретінде қолданылады. Бариттің флотациялық қасиеттерін басу үшін натрий бихроматын қолданған жөн, қорғасын минералдарының депрессиясы үшін әдетте калий бихроматы қолданылады. Гигроскопиялық емес болғандықтан, натрий бихроматы жұмыс істеуге ыңғайлы.

      Сұйық шыны (Na2Om*SiO2, m=1-4,5) флотация кезінде сабынды флотация кезінде кварц пен Силикат депрессоры ретінде, сульфидті және тотыққан, поли - және монометалды кендерді флотациялау кезінде сазды және басқа бос жыныс минералдарының флотациясын басу үшін, флотациялық қасиеттері бойынша жақын сульфидті емес минералдардың - кальцит пен Флюориттің селективті бөлінуі үшін қолданылады, кальцит және шеелит және т. б. Әрекеттің селективтілігін арттыру үшін сұйық әйнектің үлкен шығындары (15 кг/т дейін) жоғары целлюлоза температурасында (60-80 °C) және ұзақ әсер ету уақытында (30-60 мин)-сұйық әйнекпен булану қолданылады. Сұйық әйнектің аз мөлшері апатит, флюорит, тіпті малахит және церуссит флотациясын изоамил ксантогенатымен флотациялағанда белсендіреді.

      Кремнефторлы натрий (Na2SiОF6) титан кендерін флотациялауда және гравитациялық рутилді концентраттарды флотациялауда қолданылады. Ұжымдық рутил-ильменит-циркон гравитациялық концентратын кремний натрийімен өңдеу кезінде циркон депрессияға ұшырайды және рутил мен ильменит флотацияланады. Натрий кремнийфторидін тазарту операцияларына қосу құрамында минималды кремний диоксиді, фосфор және басқа зиянды қоспалар бар титан концентраттарын алуға мүмкіндік береді. Касситерит шламын байыту кезінде кремний фторидті натрий пирохлор-циркон кешенін алкилсульфаттармен флотациялау кезінде турмалин мен пирохлорды (РН-6) тежейді, пирит пен алтынды белсендіреді. Кейбір жағдайларда кремний фторлы натрийді сұйық әйнекпен бірге қолданған жөн, мысалы, минералды беттерден май қышқылдарын десорбциялау үшін немесе бумен пісіру кезінде, бұл ұжымдық концентраттың кейінгі селективті бөлінуін жақсартуға ғана емес, сонымен қатар натрий силикатының шығынын едәуір азайтуға мүмкіндік береді.

      Крахмал сульфидті минералдардың флотациясы кезінде графиттің флотациясын басу үшін темір кендерінің кері флотациясы процесінде молибдениттің, темір оксидтерінің флотациясын тежегіш ретінде ұжымдық мыс-молибден концентраттарын бөлуде қолданылады. Крахмал галениттің селективті флотациясында РН 8-8, 5 кезінде белсендірілмеген және мыс сульфатымен белсендірілмеген халькопирит пен сфалерит депрессиясы үшін қолданылады. Крахмал азық - түлік өнімі және салыстырмалы түрде қымбат екенін ескере отырып, оны арзан крахмал бар өнімдермен — ұн тарту өндірісінің қалдықтарымен және картоп целлюлозасымен-крахмал-патока өндірісінің қалдықтарымен алмастыруға болады.

      Декстрин алтынның флотациясында көміртекті тау жыныстарының флотациясының супрессоры ретінде, сондай - ақ қайталама силикаттардың-тальк немесе серициттің депрессиясы үшін қолданылады. Декстриндер олеин қышқылын қолдана отырып, оны Флюориттен бөлген кезде бариттің флотациясын селективті түрде басады.

      Карбоксиметилцеллюлоза тальк, флотоактивті силикаттар және басқа бос жыныс минералдарының флотациясын үздік басады. Сонымен қатар, тіпті айтарлықтай шығындармен (4000 г / т дейін) ол сульфидті минералдарды - Галена, сфалерит және халькопиритті тежемейді. Карбоксиметилцеллюлоза мыс-никель кендерінің флотациясында қолданылады.

      Натрий сульфаты (Na2S) – СДВА, өрт, жарылысқа төзімді, улы, суда үздік ериді, қышқылдармен жанасқанда күкіртсутек бөледі. Жұмыс аймағының ауасындағы натрий сульфатының шекті рұқсат етілген концентрациясы-0,2 мг/м. қауіптілік сыныбы - 2 (жоғары қауіпті заттар). Ауа ортасында және сарқынды суларда қышқылдардың қатысуымен күкіртті натрий күкіртті сутекті - жанғыш жарылғыш газды шығарады. Жұмыс аймағының ауасындағы күкіртті сутектің шекті рұқсат етілген концентрациясы-10 мг/м. қауіптілік сыныбы-2

      Флотореагент ретінде натрий сульфаты жан-жақты әрекет ететін реагент-реттеуші болып табылады. Ол сульфидті минералдардың бетінен тотыққан немесе тотыққан ауыр металдарды флотациялауда сульфидті реагент-флотация активаторы ретінде немесе сульфидті минералдардың флотациясын басатын (депрессор) ретінде қолданылады. Натрий сульфаты әдетте полиметалл кендерінің селективті флотациясында, мыс-молибден сияқты ұжымдық концентраттарды бөлуде қолданылады. Мыс-молибден концентраттарын іріктеу кезінде мыс минералдарының депрессоры ретінде натрий сульфаты қолданылады және оның шығыны ұжымдық концентраттың тоннасына 2,5 кг дейін жетеді. Ал негізгі флотацияда сульфидизация үшін натрий сульфидінің шығыны бір тонна кенге 100-200 г құрайды.

      Селективті фолотация кезінде натрий сульфатының шығынын азайту үшін жинаушыны мыс минералдарынан дессорбциялау үшін ұжымдық концентратты буландыру ЕҚТ ретінде қолданылады және депрессия процесі натрий сульфатының азаюымен жүреді.

      Цианид натрийі (цианид) (NaCN) полиметалл кендерінің селективті флотациясында мырыш, пирит, кейбір мыс сульфидтері, күміс, сынап, кадмий және никель минералдарының флотациясын басатын құрал ретінде қолданылады. Цианидтің аз мөлшері мырыш, Палладий, никель, алтын және темір минералдарының флотациясын оңай басады. Мыс, сынап минералдарының депрессиясы үшін шығындардың жоғарылауы қажет. Целлюлозада цианидтердің болуы қорғасын, висмут, қалайы және мышьяк минералдарының флотациялық қабілетіне әсер етпейді. Бұрын отандық зауыттарда цианидтің мырыш сульфатымен үйлесуі мырыш алдамшы депрессия үшін қолданылған. Қазіргі уақытта селекцияның цианидсіз әдістері кең таралған.

      Флотациядан басқа цианидтер кендерден және құрамында алтыны бар түрлі өнімдерден Алтынды цианизациялау әдісімен алу үшін қолданылады. Цианидтермен (калий цианиді, натрий цианиді) жұмыс істегенде, бұл заттар ең күшті яд екенін есте ұстаған жөн. Гигроскопиялық болғандықтан, бұл қосылыстар ең күшті улану болып табылатын цианид сутегінің бөлінуімен ыдырайды:

      NaCN + H2O → NaOH + HCN

      Цианид сутегімен улану цианидтермен жұмыс істеу кезінде басты қауіп болып табылады. Улы булар цианидтердің сулы ерітінділерін де шығарады. Әсіресе гидроциан қышқылының тез бөлінуі қышқылдардың әсерінен болады:

      2NaCN + H2SO4 = Na2SO4+2HCN

      Цианидтермен улану цианидтерді сақтау, түсіру және ерітінді ыдыстарына салу кезінде пайда болатын тозаң ды ингаляциялау, тамақ ішкен кезде асқазанға осы заттардың енуі, сондай-ақ оның үстінде абразиялар мен жаралар болса, тері арқылы болуы мүмкін. Сутегі цианидіне есептегенде ауадағы цианид қосылыстарының шекті рұқсат етілген концентрациясы - 0,0003 мг/л денеге 0,1  г цианид қосылыстарының енуі өлімге әкеледі. Құрамында алтыны бар кендер үшін цианидсіз шаймалауды игеру бойынша ғылыми зерттеулер дәстүрлі технологияны пайдалану кезінде жоғары экстракцияға қол жеткізуге байланысты кәсіпорындар жиі пайдаланбайды. Әлемдік тәжірибеде Алтынды шаймалау әдістері қолданылады бактериялық, автоклавты және жерасты сияқты шаймалау әдістері.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Атмосфераға улы және улы заттардың шығарындыларын азайту. Флотацияның техникалық-экономикалық көрсеткіштерін, минералды шикізатты пайдаланудың кешенділігін және қоршаған ортаны қорғаудың тиімділігін арттыру.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Флотациялық процестің жетілу дәрежесі концентраттардың сапасымен, олардағы пайдалы компоненттердің алынуымен және шикізатты пайдаланудың кешенділік дәрежесімен анықталады. Бұл көрсеткіштерге қоршаған ортаның ластануының болмауы негізді түрде қосылды.

      Кросс медиа әсерлері

      Тиімді бөлу, селективтілік.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Реагенттердің әрекетін реттеуге болады. Бұл жағдайлар өте ұсақ ұнтақтауды қажет ететін жұқа көмілген кендерді байыту мүмкіндігімен қатар, байыту техникасының алдыңғы қатарына флотацияны тез итермеледі және оны байытудың жетекші әдісіне айналдырды, әсіресе түсті және сирек металдар кендері үшін маңызды. Мысалы, диметилфталат (D-3 реагенті) - фтал қышқылының эфирі улы емес, улы крезолды алмастырады. Құрамында мыс бар полиметалл кендерін флотациялау кезінде қолданылады.

      Экономика

      Экономикалық қол жетімді, тұрақты, өнімділігі жоғары әдіс.

      Іске асыру үшін қозғаушы күш

      Қоршаған ортаны қорғау жөніндегі талаптарды орындау.

5.3.2.4. Концентраттарды сусыздандыру әдістері

5.3.2.4.1.Пульпаны жоғары жылдамдықты тұндыруымен қоюландыру

      Сипаттама     

      Радиалды қоюландырғыштардың конструктивті дизайны мен атауларының барлық алуан түрлілігімен шартты түрде үш түрі бөлінеді. Бірінші түрі-дәстүрлі қоюландырғыш. Ол аппарат ішіндегі ағындардың ламинарлы көрінісімен, нақты өнімділіктің төмендігімен сипатталады. Осы құрылғылардағы биіктік пен диаметрдің арақатынасының шамалы мөлшеріне байланысты (0,05–0,25), сондай-ақ олардың түбінің төмен көлбеу бұрышы (0-88) жоғары қоюлану дәрежесіне жету үшін қажетті концентрат қорына төтеп беру қиын. Екінші түрі - жылдамдық немесе "жоғары өнімділік". Бұл типтегі қоюландырғыштардың айрықша ерекшелігі-биіктіктің аппарат диаметріне қатынасының жоғарырақ мәні (0,5–0,7), тығыздалған концентрат пен қоректендіретін құдық ағызу аймағы арасындағы өтпелі аймаққа көмілген түбінің көлбеу бұрышының ұлғаюы (308-ге дейін), тығыздалған концентратты сенімді эвакуациялауға мүмкіндік беретін граблин конструкциясы. Аппарат ішіндегі гидродинамикалық көрініс бірінші типтегі аппараттармен салыстырғанда анағұрлым күрделі көрініспен сипатталады және аппараттың құрылымдық параметрлерімен, қуат беру және түсіру көлемімен, аппарат ішіндегі концентрат қорымен анықталады.

      Жоғары жылдамдықты радиалды Қоюландырғыштар тау-кен, металлургия, химия өнеркәсібі, су тазарту жүйелеріндегі суспензияларды бөлуге арналған. Төмен меншікті өнімділікпен сипатталатын дәстүрлі өнеркәсіптік қоюландырғыш конструкцияларынан айырмашылығы, жылдамдық жоғары жылдамдықты және шөгінділердің қоюлану дәрежесін қамтамасыз етеді.

      Техникалық сипаттама.

      Жылдамдықты қоюландырғыштарды есептеу және құру әдістемесін әзірлеу кезінде белгілі бір өндіріс процесінің ерекшеліктері мен флокулянттар мен коагулянттарды қоюлату процестерінде қолданылатын қасиеттер ескеріледі. Радиалды тұндырғыштарды жобалау сатысында зертханалық зерттеулер мен пилоттық сынақтар жүргізу есептік және өнеркәсіптік нәтижелердің үздік жинақталуын қамтамасыз етеді.

      Жылдамдық радиалды қалыңдатқыштың негізгі ерекшеліктері:

      арнайы флокулянтты беру және өзін-өзі тамақтандыру жүйесі;

      түбінің жоғары көлбеуі;

      радиалды қалыңдатқыштың диаметріне биіктік қатынасының жоғары мәні;

      шөгінділердің үлкейген қабаты (концентраттың жинақталу аймағы);

      қоюландырылған өнімді алу және тасымалдау үшін граблин мен концентрат шығару жинағының арнайы дизайны.

      Артықшылықтары:

      кәдімгі радиалды қоюландырғыштармен салыстырғанда төрт есеге дейін ұлғайтылған, нақты өнімділік;

      флокулянттарды аз тұтыну;

      түсірілетін өнімдегі қатты фазаның жоғары мөлшері;

      жақсартылған жарықтандыру.

      Нәтижесінде радиалды қоюландырғыштың металл сыйымдылығы төмендейді және жұмыс орнында орнатқан кезде аз өндіріс аймақтары қажет.

      Жоғары жылдамдықты қоюландырғыштардың жобаланған конструкциялары кіріс параметрлерін өзгертудің кең ауқымында радиалды тұндырғыштың тұрақты жұмысын қамтамасыз етеді, бұл қоюландырғышты автоматтандырылған басқару схемасын барынша жеңілдетуге мүмкіндік береді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Өндірістің экологиялық қауіпсіздік деңгейін арттыру. Қоршаған ортаға қалдықтарды азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Энергияның аз шығыны, бұл өз кезегінде оң экологиялық әсермен бірге пайдалану шығындарының төмендеуіне әкеледі.

      Кросс-медиа әсерлері

      Параметрлерді тұрақтандыру, өнімділікті арттыру.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Қолданылады. Нақты өндірістік процестің ерекшеліктерін және флокулянттар мен коагулянттардың қасиеттерін ескере отырып.

      Экономика

      Қосымша инвестициялар мен техникалық қызмет көрсету шығындары.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Өнімділікті арттыру.

5.3.2.4.2. Тиімді флокулянттарды қолдану

      Сипаттама

      Қатты және сұйық фазаларды бөлуге арналған реагенттер қатарына флокулянттар, коагулянттар және сүзгі қоспалары кіреді. Бұл өнімдердің қалыңдату, жарықтандыру, сүзу және центрифугалауды қамтитын кең ауқымы бар.

      Техникалық сипаттама

      Ұсақ бөлшектерде әдетте теріс беттік заряд болады, бұл бір-біріне жабысып, шөгуге жол бермейді. Коагулянттық заттар бөлшектерге жабысып, зарядтардың әсерін теңестіре алады. Қарама-қарсы белгінің зарядтарының пайда болуы бөлшектерге соқтығысқан кезде сұйықтықта тұрақты және үздік теңдестірілген субмикрондық үлпектер түзуге мүмкіндік береді. Флокуляция үшін мұқият араластыру (қоюлану) және үлкен молекулалық салмағы бар полимерлі флокулянтты қолдану қажет. Флокулянт субмикронды үлпектерге жабысады және олардың арасындағы бос орындарды толтыруға көмектеседі. Бөлшектер бір-біріне жақындаған кезде Ван-дер-Ваальс күштері әрекет ете бастайды. Олар флокуляцияның энергетикалық тосқауылын төмендетеді, содан кейін борпылдақ қабыршақтардың пайда болуы басталады. Қабыршақтардың бір-біріне жабысуы, байлануы және беріктігінің жоғарылауы көзге көрінетін макро қабыршақтар пайда болғанға дейін жүреді. Олардың салмағы, мөлшері және беріктігі жеткілікті болған кезде тұндыру пайда болады. Макрохлоралар араластыруға өте сезімтал. Сыртқы күштің әсерінен жойылғаннан кейін макрохлораның қайта пайда болуы мүмкін емес [47].

      Құрамы бойынша флокулянттарды екі үлкен топқа бөлуге болады – органикалық және бейорганикалық. Негізінен органикалық, бейорганикалық – тек кремний қышқылы қолданылады.

      Шығу тегі бойынша органикалық табиғи және синтетикалық болып бөлінеді. Соңғысы улы, бірақ арзанырақ.

      Зарядтың болуы бойынша табиғи және синтетикалық реагенттер иондық және иондық емес. Иондық емес флокулянттардың заряды жоқ және зарядталмаған бөлшектері бар суды тазартуға жарамды. Электр заряды бар реагенттер – иондық-зарядталған бөлшектермен әрекеттеседі.

      Заряд белгісі бойынша иондық флокулянт болуы мүмкін:

      анион – теріс зарядталған. Бейорганикалық қосылыстармен әрекеттеседі.

      катионды – оң зарядталған. Суды органикалық суспензиядан тазарту үшін қолайлы.

      амфотериялық – сұйықтықтың рН – на байланысты катиондық, аниондық немесе бейтарап қасиеттерді көрсетеді: қышқыл ортада ол катиондық, сілтілі ортада аниондық, тепе-теңдік ортада иондық емес сияқты әрекет етеді.

     


      5.6 – сурет. Иондық флокулянттардың жіктелуі


      Түсті металдарды байыту кезінде суды тұтынуға және қоршаған ортаға әсерге байланысты көптеген қиындықтар мен қиындықтар туындайды. Мұндай қиындықтарға қоюлануды қайта бөлу кезінде қатты және сұйық фазалардың бөліну жылдамдығы мен дәрежесін арттыру арқылы реагенттерді тұтынуды азайту және минералдардың алынуын арттыру қажеттілігі жатады. Жаңа флокулянттар сериясы әртүрлі кен түрлеріне арналған кәдімгі фолокулянттармен салыстырғанда флокулалардың жоғары тығыздығы мен беріктігіне қол жеткізуге мүмкіндік береді. Флокулалардың құрылымын өзгерту жылдам консолидацияны, жоғары тығыздықты және қоюландырылған өнімнің төмен кірістілігін қамтамасыз етеді. Кәдімгі флокулянттар целлюлозаның қатты құрамындағы ауытқуларға және қолданылатын усилияысу күшіне сезімтал, бұл қоюландырғыш жетек моментінің шамадан тыс артуы арқылы процестің өнімділігін шектеуі мүмкін. Жаңа флокулянттар сериясы қоюландырылған өнімнің төмен кірістілік шегін қамтамасыз етеді, бұл жұмыс параметрлерінің кең ауқымында қоюландырғыштың тұрақты жұмысына әкеледі.

      Мысалы, Флокулянт Besfloc – Оңтүстік Кореяның "Kolon Life Science, Inc" компаниясының өнімі, ол бүкіл әлемге өте танымал, онда ол көптеген салаларда кеңінен танымал болды. Айта кету керек, коагуляция процесінен кейін басталуы керек флокуляция процесі өте аз химиялық реагенттерді (0,01–0,5 мг/л) қажет етеді. Полимерлерді қолдану коллоидтық массаларды тұрақсыздандыру үшін қажетті коагулянттардың мөлшерін шектеуге мүмкіндік береді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тазалау процесін жеделдету және сапаны жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Судың флокуляциясы процесінде ол жарықтандырылады, зарарсыздандырылады және осы сұйықтыққа тән емес және әртүрлі қоспалардың болуына байланысты пайда болған бөгде иістерден арылады.

      Кросс медиа әсерлері

      Тазарту құрылыстарының жұмыс сенімділігі мен өткізу қабілетін арттыру.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Коагулянттар мен жоғары молекулалық флокулянттарды қолдана отырып, өндірістік сарқынды суларды тазартудың ең тиімді физика-химиялық әдістерінің бірі органикалық заттар, ауыр металдар сияқты коллоидты және жоғары дисперсті қоспалардың 97-98 % дейін жоюға мүмкіндік береді.

      Экономика

      Экономикалық қол жетімді, тұрақты, өнімділігі жоғары әдіс.

      Іске асыру үшін қозғаушы күш

      Қоршаған ортаға эмиссияларды азайту бөлігінде экологиялық заңнаманың талаптары.

5.3.2.4.3. Кептіруді болдырмау мақсатында максималды сусыздандыру сүзгілерін пайдалану (керам-сүзгілер, пресс-сүзгілер)

      Сипаттама

      Флотациялық концентратты сусыздандыру-сұйық фазаны (су мен сұйық реагенттерді) алынған кенді өңдеу өнімдерінен бөлу процесі.

      Ылғалдың белгілі бір дәрежесіне байланысты сусыздандыру үшін қоюландыру, сүзу және кептіру қолданылады. Сусыздандыру нәтижесінде ылғалдылығы 40-60 %, сүзу 7-15 % (кейде 25 % дейін), кептіру 0,5-7 % болатын сусыздандырылған материал алынады.

      Техникалық сипаттама

      Фильтрациялық дегидратация сулы ортада гравитациялық және флотациялық байытудан өткен түсті металл кендерін байыту кезінде қолданылады. Сүзу-қоюланғаннан кейін дегидратацияның аралық кезеңі, содан кейін концентратты кептіру. Түсті металдардың флотациялық концентраттары минималды ылғалдылықпен (8 % дейін) металлургиялық балқытуға түседі, ал ылғалдылықпен тасымалдау кезінде қатып қалмайды.

      Байыту фабрикаларында алынған қоюландырылған флотациялық концентрат негізінен суланған (қатты заттың 60 % дейін) және бұл формада металлургиялық қайта бөлуге немесе тасымалдауға жарамсыз. Сондықтан барлық концентраттар одан әрі дегидратацияға ұшырайды. Сондай - ақ, байыту қалдықтарын (қалдықтарды) сусыздандыру негізінен олардан суды айналмалы сумен қамтамасыз ету немесе қалдықтарды құрғақ сақтау үшін бөлу мақсатында жүргізіледі.

      Түсті металл концентраттарын сүзгіден сусыздандыру үшін сүзгі престерін немесе вакуумдық сүзгілерді қолдануға болады.

      Концентратты сүзгіден сусыздандыру нәтижесінде ылғалдылығы 7-30 % болатын сусыздандырылған материал алынады. Сүзгі престерінде 7-10 %, вакуумдық сүзгілерде 14-30 %.

      Флотациялық концентраттардың дегидратация процесіне құрамында металл бар минералдардың беткі қасиеттері, олардың минералогиялық және гранулометриялық құрамы, бастапқы целлюлозадағы қатты компоненттің мөлшері, қатты фазаның тығыздығы, ортаның рН, целлюлоза температурасы және басқа факторлар әсер етеді. Сусыздандыру үшін сусыздандырылған өнімдерде (шөгінділерде) және тазартылған суда (фильтратта) қатты компоненттің құрамына қойылатын талаптар маңызды. Кенді байыту өнімдеріндегі ылғал оның минерал бетімен байланыс энергиясына байланысты адсорбциялық күштер арқылы ұсталатын гигроскопиялық болып бөлінеді; молярлық тартылыс күштерімен бетке байланысты пленка; минерал бөлшектері арасындағы тесіктерді толтыратын және капиллярлық күштермен ұсталатын капиллярлық; бөлшектер арасындағы барлық бос орындарды толтыратын гравитациялық. Сусыздандыру кезінде әдетте гравитациялық және капиллярлық ылғал жойылады. Термиялық кептіру кезінде барлық ылғалды кетіруге болады.

      Ұсақ ұнтақталған кендер түсті металдарды өңдеу және қалпына келтіру тиімділігін едәуір арттыруға мүмкіндік береді. Сүзгіден бұрын минералды өнімдер қоюландыру арқылы алдын-ала сусыздандырылады. Сүзуден кейін өнімнің қажетті ылғалдылығына термиялық кептіру арқылы да қол жеткізіледі. Қоюлану сатысында дегидратация процестерін күшейту үшін жұқа дисперсті өнімдердің флокуляциясы мен коагуляциясы қолданылады. Мыс концентраты үшін реагенттер қолданылады-флокулянттар (әдетте полиакриламид) немесе коагулянттар (поливалентті металдардың тұздары, әк және т.б.). Кейбір флотациялық реагенттер, флокулянттар және коагулянттар фильтрациялық дегидратация процесіне теріс әсер етуі мүмкін. Бұл, ең алдымен, электр энергиясын тұтынудың жоғарылауына әкеледі. Сонымен, сүзгі престерінде жоғары сүзу қысымын, жоғары престеу және үрлеу қысымын қолдану, Үрлеудің ауа шығынын арттыру қажет. Қазіргі заманғы жоғары тиімді реагенттерді сауатты таңдау энергия шығындарын азайтуға және осы мәселелерді шешуге мүмкіндік береді.

      Түсті металлургияда концентраттарды сусыздандыру үшін негізінен вакуумды дискілі сүзгілер мен сүзгі престері қолданылады-көлденең және тік (мұнара).

      Бұрын және қазіргі уақытта байыту фабрикалары суды концентраттан сүзу және тазарту үшін қолданылған дискілі вакуумды қолданған doo типті сүзгілер дискілер сүзгі шүберекке оралған. Дискілі вакуумдық сүзгілер салыстырмалы түрде біртекті құрамы және баяу тұндырылатын қатты фаза бөлшектері бар суспензияларды бөлуге арналған. Бұл сүзгілер дамыған сүзгі бетіне ие және көлденең орналасқан біліктен тұрады, оған 1 дискілері бекітілген, ішінара бөлінетін суспензиясы бар 2 ваннаға батырылған. Әрбір диск екі жағында перфорацияланған беті бар сүзгі шүберекпен қапталған қуыс секторлардан тұрады. Диск секторының жұмыс циклі мыналардан тұрады: сүзу аймағы: жұмыс білігі айналған кезде сүзгі элементі суспензияға батырылады. Керамикалық қалақтың вакуумы мен капиллярлық әсерінің әсерінен оның бетінде сүзілген тұнба пайда болады. Керамикалық шпатель, коллекторлық жүйе және вакуумдық жүйе арқылы сүзгі дренаждық ыдысқа түседі; тұнбаны жуу аймағы: сүзілген тұнбасы бар сүзгі элементі суспензиядан шығып, саптамалар арқылы технологиялық сұйықтықпен бүрку арқылы жуылады; тұнбаны кептіру аймағы: сүзгі тұнбасын одан әрі үздіксіз сусыздандыру жоғары вакуумдық разрядтың әсерінен жүргізіледі; Тұнбаны түсіру аймағы: қырғыш күректен кептірілген тұнбаны алып тастайды; сүзгі элементінің регенерация аймағы: қырғыштан кейін ауа желісінен ауасы бар техникалық су су-ауа қоспасын түзіп, керамикалық пластиналарға коллекторлық жүйе арқылы еніп, бітелген тесіктерді кері үрлеу арқылы жуады.

      Диск секторы алюминий қорытпасынан құйылған, болттармен біріктірілген вакуумдық сүзгі екі дектен тұрады. Сектор мен ұяшық білігінің арасында сығылған ауамен Үрлеу кезінде тұнбаға қайта итерілген ылғалды ұстау үшін 6 тұзақ бар. Құрылғылардың бұл түрінің кемшіліктері бар: сектордың 40 % - ға дейінгі үлкен қимасы емес; перфорацияланған палубасы бар металл секторларының үлкен массасы (22 кг-ға жетеді); мұндай секторларда сүзгі матасын ауыстыру қол еңбегінің үлкен шығындарын талап етеді.

      Бұл сүзгінің басты проблемасы-диск секторлары жабылған сүзгі матасының тозуы мен жарамсыздығының жоғарылауы.

      Сондықтан өзекті міндет: диск жолында сүзгі қалқасынан вакуумдық жүйеге дейін су-ауа қоспасының минималды гидроаэродинамикалық кедергісін жасау.

      Қазіргі уақытта керамикалық материалдардан жасалған секторлық элементтер қолданылады. Бұл диск секторының дизайны вакуумдық сүзгіні қамтамасыз етеді:

      жүйеде абсолютті дерлік вакуумды құру, бұл кейіннен кептіруді қажет етпейтін өте құрғақ кекті алуға мүмкіндік береді;

      өте таза сүзгі, іс жүзінде бөлшектері жоқ;

      энергия шығынын азайту;

      сүзгі матасының болмауы;

      пластиналардың ұзақ қызмет ету мерзімі (бір жылдан немесе одан да көп);

      қымбат тұратын жабдықтың ең аз саны (компрессорлар, сорғылар, өшіру клапандары, сүзгі шүберек және т. б.);

      қажет болса, кекті сумен жууға болады.

      Кеуекті керамикалық плиталар сүзгі бетінде қатты шөгінділерді (торт) ұстап тұруға және фильтраттың капиллярлар арқылы арналарға енуіне қызмет етеді. Бастапқы қашықтық элементтері 3 кеуекті керамикалық сүзгінің периметрі бойынша орналасқан, оның геометриялық пішіні мен берілген өлшемдерін анықтайды.

      Қайталама қашықтық элементтері арналардың тармақталған пішіні мен шамасын құрайды және көлденең қимасында белгілі жазық геометриялық фигуралар пішіндес. Су төгетін тесік фильтратты сүзу режимінде шығаруға және жалпақ, кеуекті керамикалық плиталардың регенерация кезеңінде қалпына келтіретін сұйықтықты енгізуге арналған. Саңылаулар вакуумды кептіру құрылғысының дискісіне кеуекті керамикалық сүзгіні бекітуге арналған.

      Тесіктер арқылы кеуекті керамикалық сүзгі вакуумды кептіру құрылғысының дискісіне бекітіледі және шығу тесігі арқылы қуыс білікке қосылады. Сүзгі қондырғысының білігі айналған кезде кеуекті керамикалық сүзгі сүзгіден өткізілетін зат үшін резервуарға батырылады. Қуыс білік арқылы сору нәтижесінде жалпақ кеуекті пластиналар арқылы сүзу процесі жүреді. Фильтрат каналда жиналады және су төгетін тесік арқылы қуыс білікке шығарылады.

      Керамикалық сүзгі дискісінің секторлық элементі жалпақ кеуекті пластиналардан, тиісінше бастапқы және қайталама қашықтық элементтерден, перифериялық қайталама қашықтық элементтерден, көлденең бөліктен, каналдардан, төгу тесігінен, монтаждық тесіктен тұрады. Бастапқы және қайталама қашықтық элементтері арналармен және су төгетін тесіктермен бірге біртұтас қуыс кеңістікті құрайды және блокқа қосылады.

      Жалпақ кеуекті керамикалық пластиналар сүзгі бетінде қатты шөгінділерді (кек) ұстап тұруға және сүзгіні өткізгіш кеуектілік арқылы каналдарға жеткізуге арналған. Бастапқы қашықтық элементтері сектор элементінің периметрі бойынша орналасқан және оның геометриялық пішінін, берілген өлшемдерін анықтайды және кеуекті керамикалық плиталарды бір қуыс блокқа байланыстырады. екінші реттік қашықтық элементтері арналардың тармақталған пішіні мен шамасын құрайды. Перифериялық екінші реттік қашықтық элементтері 5 бастапқы қашықтық элементтеріне қаттылық береді 3 және бастапқы қашықтық элементтерімен түйісетін жерлерде жалпақ кеуекті пластиналардың үзілу беріктігін күшейтеді.

      Көлденең бөлім сектор элементінің жалпы құрылымдық беріктігін күшейтеді және шығудан сүзгінің шығу және регенеративті сұйықтықтың ену жылдамдығын анықтайтын әрбір қуыс көлемде қима жазықтығын қалыптастыруға мүмкіндік береді.

      Дискінің секторлық элементі қуыс көлемді қалыптастыру үшін концентрлік шеңберлердің доғалары бойыншамещысуы бар қатарларда орналасқан 2 ішкі элементтерін қамтитын қуыс блок және бүйір қабырғалары Қуыс блок сәйкесінше сектор элементінің жоғарғы және Төменгі және бөліктерінде R және r радиустары бар кеуекті керамикадан жасалған. Сонымен қатар, секторда шығыс құбыры бар, оны қуыс блокпен қосу герметикалық тығыздағышпен бұрандалы қосылыс арқылы жүзеге асырылады.

      Ішкі элементтердің концентрлі шеңберлердің доғалары бойымен араласқан қатарға орналасуы сүзу бетіне толқындық пішін береді, бұл кек жинау процесін және оның таралу біркелкілігін күшейтеді.

      Суретте. 5.8 желілер қалталардағы суспензия ағындарының таралуын көрсетеді, бұл құбырлардың диаметрін азайту арқылы барлық қалталарда және барлық көлемде суспензияның біркелкі жеткізілуін қамтамасыз етеді.

     


      5.7 – сурет. Вакуумдық сүзгі Жұмыс аймағындағы ағындардың таралу схемасы

      "Секбор" керамикалық сүзгі элементтері қолданылады: концентраттарды сүзу, шламдар мен қалдықтарды сүзу, жабық су айналымының жергілікті жүйелерін ұйымдастыру

      "Секбор" сүзгі элементтері Ресей, Финляндия және Қытай өндірген керамикалық дискілі вакуумдық сүзгілерде мынадай маркалы жабдықтарда қолданылады: КДФ, ВДФК, СС, ТТ, ТС, KS, HTG, СЕС.

      Диск айналған кезде, сүзгі элементтері целлюлозаға енген кезде, вакуум әсерінен сұйық фаза сүзгі элементтерінің тесіктері арқылы ағып, қабылдағышқа шығарылады. Сонымен қатар, сүзгі элементтерінің бетінде кек пайда бола бастайды, ал қатты бөлшектер де, ауа да сүзгі элементтерінің тесіктері арқылы өтпейді.

     



      Керамикалық дискілі вакуумдық сүзгілер жоғары тиімді сүзгі жабдықтарының қазіргі заманғы моделі болып табылады. Суспензияның қатты және сұйық фазаларға бөлінуі вакуумға және керамикалық скапуланың капиллярлық әсеріне бір уақытта әсер етеді. Жоғары тиімділікке ие, бұл өнімділік пен жұмыс қарқындылығының артуына ықпал етеді. Сүзгі тінінің болмауы тереңірек вакуумды қолдануға және нәтижесінде құрғақ тұнба алуға мүмкіндік береді. Кәдімгі диск жетегімен бірдей сүзу бетіндегі керамикалық сүзгіні пайдалану электр энергиясының 85 % - на дейін үнемдеуге мүмкіндік береді. Кішкентай микропоралардың болуы таза сүзгіні алуға мүмкіндік береді, әдетте 21 мг/л сүзгілер өз дизайнында керамикалық картридж сүзгілері мен дискілі вакуумдық сүзгілердің артықшылықтарын біріктіреді, бұл сүзгі қалқасының регенерациясымен бірге су-ауа қоспасымен, қышқылмен және ультрадыбыспен кері үрлеу арқылы толық автоматтандырылған жұқа сүзу процесін алуға мүмкіндік береді.

      Жаңа сүзгілерге ауыстыру сүзу алаңын 45-тен 85 шаршы метрге дейін ұлғайту арқылы сүзу алаңының өнімділігін шамамен 13-15 пайызға арттыруға мүмкіндік береді. Жабдық-ұзындығы 8,2 метр, ені 2,5 метр және биіктігі 3,3 метр керамикалық дискілі вакуумдық сүзгі. Бір сүзгінің салмағы-19,5 тонна.

      Қазіргі уақытта термиялық әдістерді қолданбай целлюлозадан ылғалды толығымен алып тастауға мүмкіндік беретін сүзгі престері арқылы қысыммен сүзу кеңінен таралуда. Көлденең сүзгі престерінде сүзгі майлықтары қолданылады. Тік (мұнара) сүзгі престерінде сүзгі пышақтары қолданылады.

      Түсті металдарды байыту фабрикаларында жаңа технологияны жаңғырту және енгізу барысында ескі вакуумдық дискілік сүзгілер "Larox"компаниясының неғұрлым қазіргі заманғы пресс-сүзгілеріне біртіндеп ауыстырылады. Сүзгі мата - бұл жүйенің маңызды элементтерінің бірі, ол әрдайым белгілі бір өндіріс жағдайына мұқият таңдалады.

      Дұрыс таңдалған мата: материал, өткізу қабілеті және т.б. - жоспарланған өнімділік пен өнім сапасын алуға мүмкіндік береді. Оны таңдау қойыртпақтың физика-химиялық қасиеттеріне (РН, температура, тығыздық), бөлшектердің мөлшеріне, мыс концентраты, мырыш концентраты болсын, сусыздандырылған минералдың мінез-құлық ерекшеліктеріне және т.б. байланысты. Бірнеше жыл бұрын барлық сүзгі престерінде полипропилен жобалары қолданылған. Алайда, үлкен көлемдегі жабдықта мұндай сүзгі матасы тек 1,5-2,5 мың циклмен жүреді, яғни жабдықты үнемі тоқтатып, матаны ауыстырып отыру қажет. Баламасы 12- ден 22 мың циклді қамтамасыз ететін полиамидті сүзгі маталары.

      Қазіргі уақытта барлық сүзгі пресс шығарушылары толығымен автоматтандырылған және зауыттық желімен өзара әрекеттесе алатын машиналарды әзірлеуге бағытталған, бұл қатаң қажет болған жағдайларды қоспағанда, адамның қатысуына сүйенбейді.

      Түсті металл кендерінің концентраттарын сусыздандыруға арналған сүзгі престері - бұл ауыр машиналар, олар себепсіз немесе әдеттегі операциялар кезінде істен шықпайды, жұмысын тоқтатпайды,сондықтан өндірушілер болжамды қызмет көрсетуді және бірден CAPEX және OPEX жабдықтарын оңтайландыра отырып, машиналар өздерінің маңызды элементтерін автоматты түрде өзін өзі тексеруін жүзеге асырады. Сүзу кезінде ылғалдылықты азайту экологиялық зиянды кептіру процесін болдырмау сусыздандырудың негізгі мақсаты болып табылады және негізінен соңғы дизайндағы сүзгілерді ауыстыру арқылы қол жеткізіледі.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Қоршаған ортаға түсетін жүктемені алып тастау, шламды шығарудың үлкен тиімділігі.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Флотацияны қайта бөлу өнімділігін арттыру, кәсіпорынның қызмет ету мерзімін айтарлықтай күрделі шығындарсыз ұзарту.

      Кросс медиа әсерлері

      Жоғары үлесті өнімділік, қуатты аз тұтыну

      Қолдануға қатысты техникалық түсініктемелер

      Шламды тиімді сусыздандыру арқылы байыту зауытының су шламының схемасын жабу мүмкіндігі.

      Экономика

      Экономикалық қожетімді, өнімділігі жоғары әдіс.

      Іске асырудағы қозғаушы күш

      Қоршаған ортаны қорғау саласындағы экологиялық заңнаманың талаптары.

5.3.2.5 Үш өлшемді электротомография әдісімен үймелі сілтісіздендіру кезінде қатардың негізін гидрооқшаулау сапасын бақылау

      Сипаттама

      Геомембрана (немесе полимер парағы) – полиэтиленнің арнайы сорттарынан жасалған синтетикалық гидрооқшаулағыш материал. Мысалы, алтын өндіру кезінде үймелі шаймалау арқылы олар кен қатарларының түбіне төселеді және құрамында алтын бар ерітіндінің топыраққа сіңуіне жол бермейтін астыңғы жастық ретінде қызмет етеді. Гидрооқшаулау жұмыстары кезінде геомембрана қажетті жерге жайылады, ал көрші парақтардың тігістері полимерлі жабындарды термиялық балқытуға арналған арнайы аппараттармен дәнекерленеді. Осылайша, бүкіл бет бір су өткізбейтін кенепке айналады.

      Үйінді шаймалау (ҮШ) кезіндегі негізгі проблемалар каналды сүзудің пайда болуы, колматация және кен қатарының негізінде гидрооқшаулаудың бұзылуы болып табылады. Шөгінділерде шаймалау ерітінділерін сүзу арналарының пайда болуы металдың жеткіліксіз өндірілуіне әкеледі, өйткені бұл жағдайда өңделмеген кендердің кең аумақтары пайда болады.

      Техникалық сипаттама

      Үйіндіні үю кезінде гидрооқшаулаудың бұзылуы сонымен қатар металл ерітінділерінің бақылаусыз ағып кетуіне себеп болады, бұл өнімнің жоғалуына және экологиялық жағдайдың күрделенуіне әкеледі.

      Ағып кетуді геотехникалық бақылау міндеттері үш өлшемді электротомография әдісімен шешіледі. Гидроизоляция бұзылған жерлерде пленка арқылы электр тогының өтуі және төмен электр кедергісінің ауытқуларының пайда болуы байқалады.

      Кен үйіндісінің негізінде гидрооқшаулау сапасын бақылау жұмыстары пирометаллургиялық өндіріс қалдықтарынан мыс шаймалау жүргізілетін Кемерово облысындағы кәсіпорындардың бірінде жүргізілді. Мұндай технологиялар АҚШ-та 10 жылдан астам уақыт бойы үйінді және жерасты шаймалау нысандарында сәтті қолданылып келеді.

      1-суретте гидроизоляцияның бұзылуымен байланысты екі төмен Wes аномалиясы көрсетілген меншікті электр кедергісі (Wes) картасы көрсетілген.  Зерттеу нәтижесінде пленканың зақымдану орындары ашылып, гидрооқшаулағыш қалпына келтірілді. Бұл кейіннен ерітінділердің ағып кетуіне жол бермеді.

     



      1, 2 – гидрооқшаулаудың бұзылуымен байланысты ШЭЖ аномалиялары

      5.9 – сурет. ҮШ алаңындағы меншікті электр кедергісінің картасы


      5.12-суретте ағын орнындағы топырақтың меншікті электрлік кедергісі көрсетілген. Гидроизоляция бұзылған жерде кесу кезінде төмен электр кедергісінің аномалиясы пайда болатыны анық. Бұл үйінді шаймалау қатарларының негізінде гидрооқшаулаудың бұзылған жерлерін анықтаған кезде диагностикалық белгі болып табылады.

     


      1-қорғаныс қабаты; 2-негіз топырақтары; 3-пленка деңгейі; 4-гидрооқшаулаудың бұзылу орны

      5.10-сурет. ҮШ алаңы арқылы топырақтың электр кедергісін кесу


      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Экологиялық көрсеткіштерді жақсарту. Топырақ пен жерасты суларын ластағыш улы заттардың енуінен ұзақ мерзімді қорғау.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Өңделмеген кен блоктарын анықтау; кен үйіндісінің негізіндегі гидрооқшаулағыш пленка арқылы ағып кетулерді анықтау.

      Жоғары өнімділік сипаттамалары: беріктік, механикалық жүктемелерге төзімділік, сыртқы орта температурасының өзгеруіне.

      Кросс-медиа әсерлері

      Қаржылық шығындар. Ресурстар мен материалдардың қосымша көлеміне қажеттілік.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар     

      Үйінді шаймалауды қолдану салаларына тау-кен массасын да, ұсақталған кенді де өңдеу жатады, ал үнемі жұмыс істейтін және үзіліссіз (динамикалық) жүйелер қолданылады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты. Шағын күрделі салымдар.

      Іске асыруда қозғауш күш

      Заңнама талабы. Экожүйелерге (жерасты сулары, жер қойнауы) әсер етудің алдын алу.


5.3.2.6 Биологиялық сілтісіздендіру

      Сипаттама

      Бактериялық сілтісіздендіру арнайы бактериялардың сульфидтердің ыдырауына негізделген. Сульфидтердің бактериялық ашылуынан кейін алтынды цианидтеу арқылы алу оңайырақ.

      Техникалық сипаттама

      Бактериялық сілтісіздендіру бастапқы кендер мен концентраттар үшін ұйымдастырылуы мүмкін.

      Бірінші жағдайда бактериялық сілтісіздендіру үйінді сілтісіздендіруге ұқсас. Айырмашылық мынада: кен қатары алдымен бактериялары бар ерітіндімен, содан кейін цианидпен өңделеді. Кенді бактериялық сілтісіздендіру жылы климаты бар аймақтарда (Невада, АҚШ, Австралия) тәжірибелік түрде қолданылады, өйткені төмен температурада бактериялар өледі.

      Концентраттардың бактериалды сілтісізденуі кеңірек қолданылады. Кенді алдымен кәдімгі алтын өндіретін зауытта (ЗИФ) өңдейді: мысалы, флотацияны қолдана отырып, құрамында алтын бар сульфид концентратын ұнтақтайды, байытады және алады. Тек концентрат бактериялық өңдеуден өтеді. Биологиялық сілтілеу арнайы контейнерлерде (ыдыстарда) жүзеге асырылады. Сульфидтердің ыдырауынан және арнайы өңдеуден кейін концентраттан алтын алу әдетте цианизация арқылы жүзеге асырылады. Шектеулі контейнерлерде бактериялардың белсенді өмір сүруіне жағдай жасау ашық жерлерге қарағанда әлдеқайда оңай, сондықтан қазіргі уақытта бактериялық шаймалау әртүрлі елдерде (Оңтүстік Африка, Австралия, Қытай, Ресей, Қазақстан, Бразилия және т.б.) кеңінен қолданылады.

      Қазақстанда "ФИК Алел" АҚ кәсіпорны бактериялық шаймалау (биосілтеу) технологиясын қолданатын кәсіпорындардың бір мысалы болып табылады.

      Құрамында сульфид бар минералдардың бактериялық шаймалауында тионды химолитотрофты бактериялар қолданылады. Энергияның жалғыз көзі – бейорганикалық заттардың-екі валентті Темірдің, сульфидті және элементтік күкірттің, сондай-ақ сульфидті минералдардың тотығу процесі. Бұл заттардың ыдырауы бактериялардың сульфидті минералдармен әрекеттесуінде және қышқыл ортада сульфидтерге қатысты күшті тотығу қасиеттеріне ие үш валентті темір иондарының әсерінен болады. Осы тотығу процестерінің нәтижесінде бағалы металдар технологиялық ерітіндіге ауысады.

      Ресейде 2002 жылдан бастап олимпиадалық кен орнының алтын мышьяк кендерін өңдеу бойынша шандамдық биологиялық сілтілеудің алғашқы өнеркәсіптік қондырғысы жұмыс істейді.

      1970 жылдары ең ірі микробиологиялық шаймалау зауыты АҚШ-тың Бингем қаласындағы Kennecott Copper Corporation үйінді шаймалау зауыты болды. Онда сақталған үйінділердің мазмұны 3,6×10 9 тоннадан асады деп бағаланады және күн сайын био сілтілеу арқылы шамамен 200 тонна мыс алынады. Торма сол кезде АҚШ-тағы мыс өндірісінің 25 % - на дейін бактериялық шаймалау арқылы өндірілген деп болжады.

      Сонымен қатар, Чили әлемдегі ең ірі мыс өндірушісі болып табылады, тіпті теңіз деңгейінен 4200 м биіктікте (Квебрада-Бланка) жыл сайын 75000 тонна мыс өндіретін био-сілтілеу жұмыстары жүргізілуде. Алдағы жылдары жылына 250  000 тонна катодты мыс өндіретін бактериялық шаймалаудың бірнеше өнеркәсіптік қолданбалары іске қосылады деп күтілуде, бұл Чилидегі Қазіргі жалпы мыс өндірісінің шамамен 16 % құрайды.

      Жалпы ауданы 600 га және , шамамен 42 миллион тонна "қалдықтар" бар Днепродзержинск және Сухачевск қалдық қоймаларында (Украина) энергияны тұтынуды азайту, көлік шығындарын азайту және қоршаған ортаға аз зиян келтіру арқылы кендерді байытудың дәстүрлі физикалық және химиялық әдістеріне тартымды балама ретінде қарқынды дамып келе жатқан технологиялардың бірі қазіргі уақытта микробиологиялық шаймалау болып табылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Жасалатын технологиялардың экологиялық қауіпсіздігі.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Неғұрлым үнемді, қолданған кезде табиғатқа қауіпті қалдықтар аз түзіледі.

      Кросс-медиа әсерлері

       Бактериялық шаймалауға арналған аппаратураның қарапайымдылығы, бактериялардың тез көбею мүмкіндігі, әсіресе тірі организмдері бар пайдаланылған ерітінділер процесіне оралғанда, құнды пайдалы қазбаларды алудың өзіндік құнын төмендетіп қана қоймай, сонымен қатар кен орындарында кедей, баланстан тыс кендерді пайдалану арқылы шикізат ресурстарын едәуір арттыруға мүмкіндік береді.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Өндіріске бұрын өңделмеген шикізаттың едәуір көлемін тарту есебінен түсті металдардың шикізат базасының экологиялылығы, үнемділігі, кеңеюі     

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты. Шағын күрделі салымдар, пайдалану шығындарының төмендеуі. 

      Іске асыруда қозғауш күш

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды енгізу үшін қозғаушы күштер: экологиялық көрсеткіштерді жақсарту; энергия тиімділігін арттыру; пайдалану шығындарын төмендету үшін қосымша мүмкіндіктер болып табылады.

      Осы саладағы әзірлемелердің келешегі кендерді өңдеу тереңдігінің ұлғаюымен, бұрын пайдаланылмаған шикізаттың жаңа түрлерін тартумен, құрылатын технологиялардың экологиялық қауіпсіздігімен байланысты.

5.4. Атмосфералық ауаға теріс әсерді төмендетуге бағытталға ЕТҚ

5.4.1. Атмосфералық ауаға ұйымдастырылмаған эмиссиялардың алдын алуға бағытталға ЕҚТ

5.4.1.1. Карьерлер мен шахталарда бұрғылау жұмыстарын жүргізу кезінде шығарындыларды азайту

5.4.1.1.1 Жоғары дәлдіктегі бұрғылау параметрлерін бақылау жүйесін қолдана отырып, нақты уақыттағы бұрғылау станоктарын орналастыру

      Техникалық сипаттама

      Бұрғылау жұмыстарының кешені мыналарды қамтиды: тау жыныстарының сипаттамаларын ескере отырып, бұрғылау-жару жұмыстарының оңтайлы параметрлерін есептеу және жобалау; бұрғылау станоктарын орналастыру; ұңғымаларды бұрғылау. Жарылғыш Ұңғымаларды бұрғылау жақын шетелде өндірілетін станоктармен де, Atlas Copco: DML; DM–45 импорттық өндірісінің жоғары технологиялық бұрғылау станоктарымен де жүзеге асырылады.

      Атмосфераға тозаң шығару қаупін жоюдың нақты жолдарының бірі-бұрғылау машиналарын дәл басқару және орналастыру жүйелерін пайдалану. Қазіргі уақытта жарылғыш ұңғымалардың орналасу дәлдігін жақсарту және жарылғыш заттарды тиімдірек пайдалану үшін карьердегі бұрғылау станоктарының спутниктік (GPS/Глонасс) орналасуын қолдану белгілі. Бұрғылаудың ағымдағы тереңдігі, бұрғылау жылдамдығы, гидрожүйедегі қысым туралы ақпаратты пайдалана отырып, спутниктік позициялау жүйелері ұңғымалардың әртүрлі нүктелерінде тау массивін бұрғылаудың энергия сыйымдылығы туралы ақпарат алуға мүмкіндік береді. Бұрғылау станогының борттық компьютері қажетті ақпаратты диспетчерлік орталықтан радиоарна арқылы алады. Спутниктік позициялау жүйесі арқылы жекелеген ұңғымалардан бұрғылаудың энергия сыйымдылығы туралы ақпарат өңделеді және ұңғымаларға жарылғыш заттарды есептеу және салу кезінде жұмысты жеңілдету үшін бұрғылау қиындықтарының жалпы үш өлшемді картасына жинақталады. Мұндай картада бұрғылаудың қиындығы әртүрлі түстермен көрсетіледі, нақты бірліктермен өлшенбейді, бірақ салыстырмалы энергия көрсеткішін көрсетеді.

      Бұрғылау аяқталғаннан кейін ұңғымалардың нақты координаттарын нақты уақыт режимінде тау-кен жұмыстарын жоспарлау және жарылыстарды модельдеу жүйелеріне ұңғымалардағы зарядтардың параметрлерін есептеу және оларды коммутациялау схемаларын жобалау кезінде әрі қарай пайдалану үшін беру жүзеге асырылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Бұрғылау станоктарының жұмысын дәл орналастыру және басқару жүйелерін пайдалану нәтижесінде мыналарды қамтамасыз етеді:

      атмосфераға N2O3 азот оксиді, NO2 азот диоксиді және бейорганикалық тозаң шығарындыларының төмендеуі, оның ішінде қоршаған орта үшін ең қауіпті ұсақ дисперсті;

      кезекті ұңғыманы бұрғылау орнына станокты тезірек орнату және ұңғымалар арасында өту уақытын қысқарту, қайта бұрғылау ұңғымаларының санын азайту есебінен ЖЗ, дизель отыны мен бұрғылау құралының артық шығынын азайту; Карьер бойынша бұрғылаудың жобалық көлемін орындау үшін бұрғылау станоктарының паркін қысқарту

      бұрғылаудың 1 метріне қашаулар мен штангалардың шығынын азайту арқылы қалдықтардың түзілу көлемін азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Ұңғымаларды бұрғылау жарылған тау массасын дайындаудың бастапқы кезеңі болып табылатындығын ескере отырып, бұрғылау жұмыстарын тиімді басқара отырып, нәтижесінде мынадай нәтижелерге қол жеткізіледі-жаппай жарылыс кезіндегі қауіпсіздік; тиеу–тасымалдау жабдығының өнімділігіне одан әрі әсер ететін тау массасының алынған гранулометриялық құрамында көрсетілген дайындалған тау массасының сапасы; қоршаған ортаға теріс әсерді азайту.

      Бұл жүйе мыналардан тұрады:

      жобаны бұрғылау жұмыстарына көрсету үшін қызмет ететін бұрғылау станогының кабинасында орнатылған зияткерлік панель (5.15-сурет);

      навигациялық қабылдау жабдығы;

      осьтік қысымды анықтау датчиктері;

      айналу жылдамдығын анықтау датчиктері;

      ұңғыманың бұрышын анықтау датчиктері;

      бұрғылау тереңдігін анықтайтын датчиктер жиынтығы;

      бұрғылауды бейнелеуге арналған бағдарламалық қамтылым.

      Орнатылған жоғары дәлдіктегі позициялау жүйесі бұрғылау станогының машинисіне жобалық ұңғыманың орналасқан жерін (қателік шегі 10 см-ге дейін) дәл анықтауға, бұрғылау жұмыстарына арналған жобаға толық сәйкес бұрғылауға мүмкіндік береді. Ұңғымалар сағаларының нақты координаттарын, ұңғымалардың көлбеу бұрышын, сондай-ақ ұңғымалардың жобалық кқкжиек деңгейіндегі орнын анықтау мүмкіндігін назарға ала отырып, бұрғылау-жару жұмыстары жөніндегі инженер үш өлшемді модельдеу режимінде табан бойынша нақты кедергі сызығын, ұңғымалар арасындағы ең аз қашықтықты табанның табаны бойынша айқындайды, осыған байланысты жарылғыш заттың заряд массасын есептеу шарттарға сүйене отырып жүргізіледі: жобалық шешімдерді қатаң сақтау; жарылыс жұмыстарын қауіпсіз жүргізу (жыныс бөліктерінің ұшуын азайту және т.б.); массивті сапалы ұсақтау; қоршаған ортаға зиянды әсерді азайту.

      Кросс-медиа әсерлері

      Күрделі шығындар. Қосымша энергия ресурстарға қажеттілік.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Ұсынылған әдістер (конструктивті және техникалық шешімдер) жалпыға бірдей қолданылады және оларды жеке де, жиынтықта да қолдануға болады.

      Экономика

      Қазіргі уақытта карьерлік бұрғылау машиналарын дәл орналастыру және басқару жүйелері негізінен мынадай компаниялардың өнімдерімен ұсынылған: ProVision® Drill компании Modular Mining Systems, Inc. (США), КОБУС® компании Blast Maker (Кыргызстан), mineAPS® Drill компании Wenco Mining Systems (Канада).

      Спутниктік навигация технологияларына негізделген тау-кен көлік кешенін басқарудың автоматтандырылған жүйелерін кеңінен қолдану,жабдықтың өнімділігін 15-25 % арттыру есебінен қол жеткізілетін жоғары тиімділігіне байланысты, бұл ретте инвестицияларды қайтару мерзімі бірнеше айдан бір жарым жылға дейінгі уақытты құрайды.

      Modular Mining Systems, Inc компаниясының әлемдік тәжірибесі. бұрғылау станоктарының паркін дәл позициялау және басқару жүйелерімен жарақтандыру бойынша қазіргі заманғы компьютерлік жүйелерді пайдаланумен және жарылыстарды Имитациялық модельдеумен ұштастыра отырып, бұрғылау-жару жұмыстарының экономикалық тиімділігін едәуір арттырады және ЕДБ-ға қаржы шығындарының деңгейін 15 % - ға төмендетеді. Ауқымсыздықтарының шығымдылығын 0,2–0,4 % - ға азайтады, тау-кен массасының меншікті шығымдылығын ұңғыманың 1 п.м. - ден арттырады.

      Іске асыруда қозғаушы күш

      Экологиялық заңнаманың талаптары.

      Бұрғылау машинасының өнімділігі мен тиімділігін арттыру, BVR процестерін оңтайландыру, материалдық ресурстарды үнемдеу.

5.4.1.1.2 Техникалық суды және тозаң ды байланыстыруға арналған түрлі белсенді құралдарды қолдана отырып, тозаң түзілуін төмендету әдістерін енгізу

      Техникалық сипаттама

      Механикалық бұрғылау станоктарының жұмысы кезінде тозаң мен күресудің кең таралған әдістері: дымқыл әдіс-ауа-су қоспасымен тозаң ды басу; ауа–эмульсиялық қоспалармен (беттік белсенді заттар) тозаң ды басу және құрғақ әдіс – құрғақ тозаң ды ұстау. Жұмыс жағдайларына және қолданылатын жабдыққа байланысты бұл әдістерді әртүрлі нұсқаларда қолдануға болады. Бірақ осы бөлімде сипатталған тозаң ды азайтудың жалпы принциптері карьерлерді бұрғылаудың барлық жағдайларына, соның ішінде әртүрлі бұрғылау қондырғыларын пайдалануға қолданылады.

      Шар тәрізді бұрғылау станоктарының жұмысы кезінде тозаң шығаруды азайтудың негізгі бағыты қазіргі уақытта тозаң ды басудың дымқыл әдістерін және тозаң ұстағыш қондырғыларды қолдану болып табылады, өйткені бұрғылау жұмыстарының технологиялық процесінде тозаң ды басу кезінде суды пайдалану атмосфералық ауаның ластануын азайтудың ең тиімді және қолжетімді әдісі болып табылады.

      Құрғақ бұрғылау кезінде тозаң ның төмендеуі суды пайдаланбай жүреді. Тозаң ды ұстау үшін ұңғыманың аузындағы бұрғылау қондырғысында орналасқан жабдық қолданылады. Мұндай жабдық әртүрлі климаттық жағдайларда жұмыс істей алады және төмен температурада тиімді. Тозаң жинайтын жабдықтың дизайны әртүрлі болуы мүмкін және ол бұрғылау қондырғысының көлеміне байланысты.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Ставкалардағы ауа-су қоспасы сығылған ауа ағынына су құйып, оны кішкене тамшыларға шашыратқанда пайда болады. Төменгі кеңістікте қоспа тозаң бөлшектерімен соқтығысатын тамшылардан алау жасайды (5.16-сурет). Құйынды түрлендіру тозаң бөлшектерінің су тамшыларымен соқтығысу ықтималдығын арттырады. Тозаң ды сулау және коагуляциялау бұрғылау өнімдері құбырлы кеңістікте қозғалған кезде жалғасады. Сағадан шыққан Шлам желдеткіш шығаратын ауа ағынымен шығарылады, ол станокта ұңғымадан 1,1– 1,5 м қашықтықта орнатылады. Суға малынған бөлшектер ағыннан түсіп, ұңғыманың аузынан біршама қашықтықта жиектің бетіне орналасады. Судың берілуін бұрғылау қондырғысының операторы кабинадан бақылайды және судың оңтайлы шығынын анықтау үшін кейбір кабиналарға шығын өлшегіш орнатылады. Судың сулану қасиеттерін арттыру үшін судың беттік керілуін төмендететін, оның сулану қабілетін және дисперсиясын жақсартатын беттік белсенді заттардың (беттік белсенді заттардың) қоспаларын қолдануға болады. Өлшеулер көрсеткендей, бұл тозаң концентрациясын 96 % төмендетуге мүмкіндік береді.

     


      5.11-сурет. Дымқыл тозаң басу әдісімен ауа-су қоспасының қозғалысы.


      Тозаң ды тиімді азайту үшін оператор судың берілуін қадағалап отыруы керек. Бұл әдіспен су шығыны аз-әдетте 0,4÷7,6 л/мин, бірақ ол қашау түріне, тау–кен геологиялық жағдайларына және дауылды жыныстардың ылғалдылық деңгейіне байланысты. Мысалы, эксперименттік өлшеулер су ағынының 0,8  л/мин-ден 2,4 л / мин-ге дейін жоғарылауымен тозаң ның айтарлықтай төмендеуі байқалатынын көрсетті. Бірақ өлшеу жүргізудің нақты жағдайында тұтыну 3,8 л/мин-ге жеткеннен кейін жаңа проблемалар туындады: қашаудың ұшы бітеліп, бұрғылау ұшын айналдыру қиынға соқты, себебі дымқыл сынған материал ұңғымадан үрлеу үшін тым ауыр болды және қашау мен ұңғыманың қабырғалары арасындағы кеңістікті бітеп тастады. Осылайша, тым көп сумен қамтамасыз ету қосымша проблемалар туғызады, мойынтіректердің тозуының жоғарылауына байланысты шарикті қашаудың беріктігі (50 % дейін) төмендейді. Жеткізілетін судың шығыны бұрғылау құралының түріне және бұзылатын материалдың қасиеттеріне байланысты.

      Бұрғылаудың дымқыл әдісін өлшеу және бақылау нәтижелері негізінде оны қолдану бойынша мынадай ұсыныстар жасалды:

      1)      су ағыны максималды деңгейге жақын болуы үшін оператор тозаң ның көзбен көрінетін шығуы байқалмайынша сумен жабдықтауды біртіндеп арттыруы керек;

      2)      сумен жабдықтаудың жоғарылауы тозаң ның айтарлықтай төмендеуіне әкелмейді, бірақ, ең алдымен, пайдалану проблемаларын тудырады – қашау ұшының тез бұзылуы (үш бұрышты қашауды қолданған кезде), бұрғылау құралының мүмкін "кептелуі". Ал аз сумен қамтамасыз ету тозаң ды басудың тиімділігін төмендетеді;

      3)      сумен жабдықтауды біртіндеп және уақыт кідірісімен арттыру маңызды (ауа–су қоспасын ұңғыманың аузына дейін көтеру кезең үшін);

      4)      суды беру тозаң ды азайту үшін оңтайлы болады және қашау, бұрғылау штангасы мен ұңғыма арасындағы бос орын бітеліп қалмас үшін, бұрғылау кезінде судың шығынын үнемі қадағалап отыру керек, сондықтан;

      5)      судағы кір дымқыл тозаң ды басу жүйесін бітеп тастамас үшін пайдаланылған суды сүзу керек;

      6)      ауа температурасы 0 °C-тан төмен болған кезде, бұрғылау кезінде жүйені жылыту керек, ал (ұзақ) үзілістерде су ағызылуы керек. Көптеген бұрғылау қондырғыларында су ыдысының қозғалтқыш пен гидравликалық жүйеге жақын орналасуы, өте төмен ауа температурасын қоспағанда, жұмыс кезінде қатып қалмас үшін жеткілікті. Бұрғылау жүргізілмеген кезде су ағып кетуі керек.

      Шұңқырлар мен ұңғымаларды сумен шаю арқылы бұрғылау (дымқыл бұрғылау деп аталады) әзірге жерасты жағдайында бұрғылау кезінде тозаң ды басудың негізгі құралы болып табылады. Ылғал тозаң ды басу кезінде су ұңғымадан бұзылған жынысты кетіру үшін қолданылады. Бұрғылау кезінде шұңқырлар мен Ұңғымаларды жуу үшін екі әдіс қолданылады: осьтік және бүйірлік сумен жабдықтау. Отандық шахталарда негізінен осьтік әдіс қолданылады. Осьтік әдіс Оңтүстік Африка, Австралия, Канада және т. б. кеніштерінде кеңінен қолданылады. 5.17-суретте судың балға осі бойымен орналасқан арнайы су құбыры арқылы қалай жеткізілетіні, содан кейін бұрғылау штангасының арнасына түсетіні көрсетілген. Боракс басындағы тесік арқылы су шұңқырды жуып, ұңғыма арнасы арқылы ағып, бұзылған жынысты алып кетеді. Перфораторлардағы су қысымы балғамен жұмыс істеу үшін пайдаланылатын ауа қысымына тең немесе сығылған ауа қысымынан 0,5-1 ат төмен болуы керек. Бұрғылау кезінде судың шығыны тұрақты болуы керек және мыналарды құрауы керек: қолмен бұрғылау үшін кемінде 3 л/мин. Бұл әдістің тиімділігі бұрғылау түріне және ұңғымалардың орналасу схемасына байланысты 86-97 % құрайды. Зерттеулер сонымен қатар ұңғымаға су тамшыларынан тұман айдау және көбік айдау тозаң концентрациясын 91 % - дан 96 % - ға дейін төмендететінін көрсетті. Бірақ суды пайдаланатын дәстүрлі дымқыл бұрғылаумен салыстырғанда тозаң концентрациясының шамалы салыстырмалы төмендеуі бұл әдістерді пайдалану кезінде шығындардың өсуін өтемейді.

     


      5.12 – сурет. Қол перфераторларымен ұңғымалар мен шпурларды бұрғылау кезінде судың қозғалыс схемасы


      Құрғақ тозаң ды ұстау әдетте бірнеше сатыда қарастырылады: ірі бұрғылау ұсақ-түйектерін ұстау; дөрекі және жұқа тозаң ды (10 мкм-ден аз).

      Шар тәрізді және соққы-айналмалы бұрғылау станоктарын пайдалану кезінде ұңғыманың аузынан (баспана) тозаң ды ауаны сору жинағынан, тозаң ұстағыш аппараттардан, желдеткіштен және ауа өткізгіштер жүйесінен тұратын бірнеше ондаған бір, екі, үш және төрт сатылы тозаң ұстағыш қондырғылар әзірленді. Тазалаудың соңғы сатысында тозаң ды ұстау принципі бойынша олар гравитациялық, инерциялық, сіңіргіш және кеуекті тозаң жинағыштары бар қондырғыларға бөлінеді. Тозаң жинағыштарға құрғақ және дымқыл тозаң жинағыштар кіруі мүмкін. 5.18-суретте әртүрлі диаметрлі ұңғымаларды бұрғылау кезінде қолданылатын әдеттегі құрғақ тозаң жинау жүйесі көрсетілген. Ұңғыманы қысымды ауамен үрлеу кезінде тозаң ауаға түседі (бұзылған жынысты кетіру үшін), ол қуыс бұрғылау құбырлары арқылы бұрғылау коронкасына жеткізіледі.

      Қалыпты жұмыс кезінде бұзылған тау жынысы мен тозаң панаға түседі де, тау жыныстарына бұрғылау құбырларының кіретін жерін жабады. А тозаң ды ауа панадан шығарылады сорылады және тозаң жинағышқа жіберіледі. Желдету жүйесіне желдеткіш пен мата сүзгісі кіреді матаның регенерациясы әдетте белгілі бір уақыт аралығында сығылған ауамен импульсті үрлеу арқылы жүзеге асырылады. Бұл жағдайда ұсталған тозаң тозаң жинағыштың бункеріне төгіледі. Тозаң концентрациясының төмендеуі дұрыс жағдайда және дұрыс пайдаланылған кезде 95 % жетуі мүмкін.

     


      5.13-сурет. Тозаң жинағыш қондырғының схемасы


      Тозаң шығарындыларының алдын алу үшін ауа шығынының оңтайлы қатынасын қамтамасыз ету қажет – желдету жүйесімен сорылған және сынған жынысты кетіру үшін сығылған. Әдетте, сорылатын ауа шығынының қысылған ауа шығынына қатынасы 3:1 дейін болады. Бірақ әдеттегі тозаң мен сүзгілерді пайдалану кезінде 2:1 қатынасы жиі кездеседі. Тозаң концентрациясының ең үлкен төмендеуі шығындар коэффициенті 2:1-ден 3:1-ге дейін өскенде, ал 4:1-ге дейін өскенде тозаң концентрациясы одан да төмендейтіні анықталды.

      Кросс-медиа әсерлері

      Су ресурстарын қосымша пайдалану қажеттілігі.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Жалпы қолданылатын.

      Экономика

      Іске асыруда қозғауш күш

      Экологиялық заңнаманың талаптары.

      Қоршаған ортаға теріс әсерді азайту.

5.4.1.1.3 Бұрғылау техникасын тиімді тозаң басу және тозаң жинау құралдарымен жарақтандыру

      Техникалық сипаттама

      Үлкен және орташа өлшемді жерүсті ұңғымаларын шынжыр табанды бұрғылау қондырғыларымен бұрғылау кезінде панадағы ауа қозғалысына әсер ететін көлденең сөрелер қою арқылы ауаның тозаң дануын тиімді азайтуға болады. Мұндай сөрелерді пайдалану кез-келген үлкен бұрғылау қондырғысында тозаң ды азайтуға мүмкіндік береді, оның ең аз минималды пана мөлшері 1,2-ден 1,2 м-ге дейін болады. Ені 15 см сөрелер қоршаудың периметрі бойынша панаға орнатылады. Олар бұрғылау қондырғысы жұмыс істеп тұрған кезде баспанадан тозаң ның шығуын азайтады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Бұрғылау техникасын тиімді тозаң басу және тозаң жинау құралдарымен жарақтандыру атмосфераға Бейорганикалық, оның ішінде қоршаған орта үшін ең қауіпті ұсақ дисперсті тозаң шығарындыларын азайтуға мүмкіндік береді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Кәдімгі қоршауды бұрғылау және пайдалану кезінде ауа сол жақта 5.14- суретте көрсетілгендей қозғалады және ол үрлеу ауасының қозғалысымен және сорғыштың әсерімен анықталады. Үрлеу ауасы ұңғыма саңылауынан қоршаудың ортаңғы бөлігі арқылы (сөре деңгейінде) қозғалады (жоғары), бұрғылау құбыры бойымен бұрғылау платформасының төменгі бетіне қарай қозғалыс бағытын сақтайды. Коанд эффектісі арқылы бұрғылау платформасының төменгі бетіне жақын(сарқынды сұйықтық немесе газ ағындары олар кездескен бетке "жабысып" қалады). Ластанған ауа ағыны ұңғымадан шығады, бұрғылау платформасының алаңына дейін көтеріледі, бұрғылау платформасының алаңының төменгі жағында желдеткішпен екі жаққа бөлінеді және оның шеттеріне жеткенде қоршау қабырғалары бойымен төмен қарай жылжиды. Бұл қозғалыстың барлығы үлкен жылдамдықпен жүреді. Панадағы қонған тозаң ды кертпештің бетіне қонған жерінен шығару онымен ауа ағыны соқтығысқан кезде және одан кейін қоршау мен жер арасындағы саңылау арқылы панадан ағып кеткен кезде пайда болады.

     


      5.14 – сурет. Сөрелерді пайдалану кезінде баспанадағы ауа–тозаң қоспасының қозғалыс моделі

      Қоршаудың периметрі бойынша орнатылған ені 15 см сөре ауа қозғалысының сипатын бұзады (жоғарыда сипатталған). Ол ауа ағынын баспананың ортасына қарай бағыттайды, осылайша ластанған ауа ағыны жер бетіне соқтығыспайды (5.20-сурет, оң жақта). Ластанған ауаның қозғалыс бағытының бұлай өзгеруі пана астынан сыртқа ағып кетуін азайтады.

      Сөрелер конвейер таспасының жолақтарынан жасалған, ені 15 см және 5  см металл бұрыштарға бекітілген. Бұл бұрыштар периметрі бойынша пана қоршауына бекітілген. Ішкі кеңістікті толығымен тығыздау үшін есікше (резеңке бөлігі) қосылды, ол ішкі кеңістікке сырттан кіру үшін тесікті жауып тұрады (есік көрсетілмеген). Сөрелер қоршаудың жоғарғы жағы мен жер беті арасында шамамен ортасына (тігінен) орнатылды. Бұрғылау қондырғысы жұмыс істеп тұрған кезде өндірістік жағдайдағы өлшеулер көрсеткендей, бұл әдісті қолданған кезде тозаң концентрациясы 66-81 %-ға азаяды

      Кросс-медиа әсерлері

      Қонған тозаң ды түсіру (тозаң жинағыштан) техниканың 40 % - ға тозаң дануын болдырады.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Жалпы қолданылатын.

      Экономика

      Қоршау сөрелерін дайындау және орнатуға кететін еңбек шығындары.

      Іске асыруда қозғауш күш

      Экологиялық заңнаманың талаптары. Бейорганикалық тозаң шығарындыларын азайту.

5.4.1.2. Карьерлер мен шахталарда жарылыс жұмыстарын жүргізу кезінде шығарындыларды азайту

      Сипаттама

      Жарылыс жұмыстарын жүргізу кезінде ұйымдастырылмаған шығарындылардың алдын алу әдістері, әдістері немесе олардың жиынтығы.

      Кесіндідегі (карьердегі) жаппай жарылыс атмосфераға тозаң мен газдың көп мөлшерін шығарудың күшті мерзімді көзі болып табылады. Зиянды қоспалар атмосфераға тозаң -газ бұлты түрінде шығарылады. Зиянды газдардың бір бөлігі (шамамен үштен бір бөлігі) жарылған тау массасында қалады, содан кейін атмосфераға бөлініп, жарылған блоктың аумағын және оған жақын жерлерді ластайды. Бөлінген тозаң , тозаң -газ бұлтынан түсіп, жиектерге, кесіндіге (карьерге) жақын жерлерде және жақын маңдағы ауылдарға тарайды, әрі қарай тозаң көзі болып табылады.

      Техникалық сипаттама

      Карьерлер мен шахталарда жарылыс жұмыстарын жүргізу кезінде тозаң -газ түзілуінің қарқындылығы көптеген факторларға байланысты, олардың негізгілеріне тау жыныстарының физика–механикалық қасиеттері мен олардың сулануы, қолданылатын ЖЗ түрлері, пайдаланылатын кенжар материалдарының түрлері, жарылыс әдістері (кертпенің таңдалған еңісі немесе қысылған ортада), жаппай жарылыстың өндіріс уақыты, жарылыс сәтіндегі метеожағдайлар жатады.

      Тозаң ды ұстау және тозаң ды басу әдістері мен құралдарын таңдауға тозаң ның қасиеттері үлкен әсер етеді: бөлшектердің тығыздығы, олардың дисперсиясы, адгезиялық қасиеттері, тозаң ның шығымдылығы, ылғалдылығы, абразивтілігі, бөлшектердің гигроскопиялық және ерігіштігі, электрлік және электромагниттік қасиеттері, тозаң ның өздігінен жану қабілеті және ауамен жарылғыш қоспалардың пайда болуы.

      Жарылыс жұмыстары кезінде тозаң -газ бөлуді қысқарту технологиялық, ұйымдастырушылық және инженерлік–техникалық іс-шаралар есебінен жүзеге асырылады.

      Технологиялық іс-шараларға мыналар жатады:

      жарылыс блоктарын үлкейту арқылы жарылыстардың санын азайту;

      ВВ ретінде нөлдік немесе оған жақын оттегі балансы бар қарапайым және эмульсиялық құрамдарды пайдалану;

      қысқыштағы "тіреу қабырғасына" ішінара жарылыс.

      Ұйымдастырушылық іс-шараларға мыналар жатады:

      бұрғылау жару жұмыстарының ұтымды параметрлерін модельдеу мен жобалаудың компьютерлік технологияларын енгізу;

      метеожағдайларды ескере отырып, оңтайлы уақыт кезеңінде жарылыс жұмыстарын жүргізу;

      ұңғыма зарядтарының конструкцияларын және іске қосу схемаларын пайдалану;

      Инженерлік-техникалық іс-шаралар:

      жарылатын блокты және тозаң -газ бұлтынан тозаң түсетін аймақты сумен, тозаң сіңіретін қоспалармен және экологиялық қауіпсіз реагенттермен суару;

      тозаң мен тозаң -газ бұлтын оқшаулау қондырғыларын қолдану;

      гидросаңдану технологияларын қолдану (жарылғыш ұңғымалар мен шпурларды гидроз бітеу, ұңғымалардың үстіне су құйылған ыдыстарды төсеу);

      тау-кен қазбаларын желдету;

      жарылғыш заттардың берілуін бақылау датчиктері бар зарядтау машиналарын пайдалану;

      тау жыныстары мен жарылатын ұңғымалардың табиғи сулануын пайдалану;

      жерасты жағдайында жарылыс жұмыстарын жүргізу үшін электрлік емес бастамашылық жүйелерді пайдалану.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Аталған әдістерді жеке де, жиынтықта да қолдану атмосфераға бейорганикалық тозаң шығарындыларының айтарлықтай төмендеуіне қол жеткізуге және N2O3 азот оксиді, NO2 азот диоксиді және СО көміртегі оксиді шығарындыларының көлемін азайтуға, ЖЗ, дизель отыны мен бұрғылау құралының артық шығынын азайтуға, қалдықтардың түзілу көлемін азайтуға мүмкіндік береді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Технологиялық іс-шараларға жарылыс әрекетін басқару әдістері кіреді. Жарылыс кезінде тозаң -газ түзілуінің жоғары қарқындылығы ЖЗ энергиясының, әдетте, ұтымсыз жұмсалатындығына байланысты. Кәдімгі жарылыс кезінде ЖЗ потенциалдық энергиясының тек 6-7 % - ы тау массасын бөлуге және ұсақтауға жұмсалады. Тозаң ның пайда болуының қуатты ошақтары болып табылатын жойылып жатқан массивтің үлкен аймақтарының терең дисперсиялық өзгеруімен қатар жүретін ЖЗ-ның бризантты әсерінің күшті көрінісі байқалады. Жарылыс энергиясын толық пайдаланбау ЖЗ-ның толық жанбауымен және нәтижесінде газдардың үлкен көлемінің пайда болуымен қатар жүреді. Жарылыс әрекетін басқарудың мәні ЖЗ жарылысының потенциалдық энергиясының пайдаланылатын үлесінің ұлғаюына дейін азаяды. Бұл мақсатқа қол жеткізіледі: массивке әсер ету уақытын ұлғайту және пайдалы жұмысты орындау үшін жарылыс күштерін бағыттау. Бұл іс-шараларға мыналар жатады:

      1. Жарылыс блоктарын үлкейту арқылы жарылыстар санын азайту, мысалы, жоғары жиектерді (30 м немесе одан да көп) жару арқылы, бұл тозаң -газ бұлтының биіктігін 1,25 есе азайтуға және азот оксидтерінің түзілуін азайтуға ықпал етеді. Алғаш рет Кривбасс темір кендік карьерлерінде қысылған ортада биік кертпелерді жару ОТКБК мен Орталық ТКБК жүзеге асырылды. Кейіннен ол бассейннің басқа тау–кен байыту зауыттарына енгізілді. "Мұрұнтау" карьерінің оңтүстік-батыс бортын консервациялау тәжірибесі көрсеткендей, жоғары жиектерді жаруға көшу атмосфераға шығарылатын азот оксидтерінің 15- 20 % - ға азаюына алып келеді. Бұл жағдайда жарылыс энергиясын пайдалану дәрежесінің артуы қайта ұнтақтау аймағының (пластикалық деформациялар) азаюына және нәтижесінде тозаң -газ бұлтының биіктігінің төмендеуіне, яғни шығарылатын тозаң мөлшерінің төмендеуіне ықпал етеді. Тозаң -газ бұлтының көтерілу биіктігі 10-15 метрлік кертпелерді жару әдісімен салыстырғанда 1,2 есе аз. Карьердің атмосферасындағы тозаң концентрациясы 10-15 метрлік жиектермен жарылған кезде 3300 мг/м 3 құрады, ал сол жыныстар 20-30 метрлік жиектермен жарылған кезде тозаң концентрациясы 1,3-1,4 есе төмендеді.

      2. Нөлдік немесе оған жақын оттегі балансы бар жарылғыш заттарды қолдану (граммонит, игданит және т.б.), бұл кез-келген тау-кен жағдайында жарылыс кезінде пайда болатын зиянды газдардың мөлшерін азайтуға (2-9 есеге дейін) ықпал етеді. Атап айтқанда, эксперименттік өлшеулермен қарапайымдылардың (игданит және т.б.) және эмульсиялық жарылғыш заттардың жарылуы кезінде Өнеркәсіптік тротил бар ВВ жарылысына қарағанда қоршаған ортаның айтарлықтай аз ластануы орын алатыны анықталды. Мәселен, мысалы, атмосфераға 1 кг гранулотол жарылған кезде Карьер шамамен 200 л, ал 1 кг 79/21 граммонит жарылған кезде шартты көміртегі тотығына есептегенде шамамен 100-140 л улы газдар бөлінеді. Сол сияқты, қарапайымдылар мен эмульсиялық ЖЗ жарылған кезде улы газдардың көлемі едәуір аз және 30-50 л/кг құрайды.

      3. Жиналмаған тау массасына, яғни бұрын жойылған тау массасынан тірек қабырғаға жарылыс. Қысылған ортада жарылған кезде жарықшақ процесі бүкіл массив бойынша біркелкі жүреді, өйткені зарядтың жанында орналасқан жарықтар толығымен ашылмайды және кернеу өрісінің алыс нүктелерге таралуына іс жүзінде кедергі болмайды.

      Тірек қабырғасының ені кемінде 20 м болуы керек. Тірек қабырғасының ені 20-30 м-ге дейін болғанда, қайталама тозаң -газ бұлты күрт қысқарады немесе мүлдем пайда болмайды (құлау жағынан тозаң бөлінбеуі) және жарылғаннан кейін 2-3 сағат ішінде жарылған жиектің төменгі белгісінде СО концентрациясының шекті рұқсат етілген деңгейге дейін төмендеу уақыты қысқарады.

      5.1-кесте. Тірек қабырғасының тау жыныстарының жарылу көрсеткіштеріне әсері

Р/с
№

Тау жыныстарының беріктігі, f

Тірек ені, м

Құлау ені, м

Бөлшектің мөлшері бар фракциялардың пайызы, мм

<200

201–400

400> 400

1

2

3

4

5

6

7

1

13–15

0

35–40

66,0

13,3

20,7

2

15–20

17–19,5

70,5

19,8

9,7

3

12–14

20–30

6–15

72,1

18,3

9,6

4

10–12

30–35

0–5

75,3

16,5

8,2


      Әлемдегі ең ірі "Мұрынтау" алтын кен карьерлерінің бірінде тозаң -газ бұлтының көлеміне жарылыс жағдайларының (қысылған ортада және кертпенің бос бетіне) әсерін анықтау бойынша эксперименттік жарылыстар жүргізілді. Уақыт өте келе бұлттың пайда болу процесін бекіту үшін жылдамдық түсірілімі қолданылды.

      Жарылғыш жыныстар F=9-10 бекінісі бар кварц–Слюда тақтатастарымен ұсынылды. Блоктың жартысы таңдалған кенжарға, екінші бөлігі бұрын жарылған тау массасынан тірекке жарылды. Эксперименттік блоктың көлемі 115  мың м 3, ұңғымалар торы – 7х7 м, жиектің орташа биіктігі -10,5 м, перебур – 2 м, ЖЗ ретінде С–6м гранулиті қолданылды. Жарылыс схемасы-диагональды, жолдар арасындағы баяулау аралығы-35 мс.

      Бұл кинограммалардың транскрипциясы блок учаскесінде тозаң –газ бұлтының қалыптасуы 5-ші секундта аяқталғанын көрсетті. Бұл ретте бұлттың қалыптасуы кертпеш алаңының жоғарғы бөлігінен шығарындылар есебінен ғана емес, сонымен қатар кертпештің еңісінен жарылған жарылыс газдарының әсерінен төменгі горизонттан тозаң ды сыпыру және кертпештің бүйір еңіс жыныстарынан құлауды қалыптастыру есебінен де байқалады. Бұл жағдайда тозаң -газ бұлтының көтерілу биіктігі 320 м, оның көлемі 3.8 млн.. м3 болды. Қысылған ортадағы жарылғыш блоктың учаскесінде бұлттың пайда болуы 3 с- та аяқталды, оның көтерілу биіктігі 280 м, ал көлемі 2.6 млн..м3 болды. Тозаң -газ бұлтының көлемінің төмендеуі жиектің бүйір бетінен тозаң шығарындыларының болмауына, сондай-ақ жыныс бөліктерінің оның төменгі алаңына құлауына байланысты болды.

      Қысылған ортада әртүрлі биіктіктегі кертпелерді жару кезінде жылдамдықты кино түсіру деректері, әдетте, жарылған жыныстардың құлауын қалыптастыру бағытында тозаң түзілуінің жоқтығын анықтады, бұл тозаң -газ бұлтының көлемін 30-35 % - ға төмендетеді.

      Эксперименттік өлшеулер жаппай жарылыс кезіндегі тозаң тәрізді бөлшектердің концентрациясы уақыт бойынша мынадайдей өзгеретінін анықтады: карьердегі жарылыстың бастапқы сәтінде ол мәндерге жетеді – 2500 мг/м3, 30  минуттан кейін – 850 мг/м 3. Жарылғыш блоктан 100 м – ге дейінгі қашықтықта мөлшері 1,4 мкм-ге дейінгі тозаң бөлшектерінің мөлшері 56 % құрайды, ал мөлшері 60 мкм-ден асады-тек 2,3 %. Жарылатын блоктан 500 м қашықтықта тозаң бөлшектерінің мөлшері 1,4 мкм – ге дейін 84 % - дан асады, ал 60 мкм-ден Үлкен бөлшектер 0,3 % құрайды. Бұл гравитациялық күштердің әсерінен бұлттан шыққан үлкен фракциялар жарылыс орнынан жақынырақ аймақта кертпенің бетіне түсетіндігіне байланысты [17].

      Ұйымдастырушылық іс-шараларға мыналар бұрғылау-жару жұмыстарының ұтымды параметрлерін модельдеу мен жобалаудың компьютерлік технологияларын енгізу (5.4.1.1 қараңыз) кіреді:

      Бұл бағдарламалық кешендер мынадай мәселелерді шешуге мүмкіндік береді:

      1. Бұрғылау-жару жұмыстарын жобалау, соның ішінде BVR қажетті параметрлерін есептеу (ұңғымалық зарядтың массасы, зарядтың конструкциясы, ұңғымалар қатарындағы ұңғымалар мен ұңғымалар арасындағы қашықтық және т. б.).

      2. Тау-кен массасының ұшып-қону және құлау траекториясын болжау.

      3. Жобалау кезінде жарылған тау массасының гранулометриялық құрамын болжауға, нақты нәтижемен салыстыруға және бұрғылау-жару жұмыстары параметрлерін одан әрі түзетуге.

      4. Қорғалатын объектілер негізінде топырақтың жылжу жылдамдығын болжауға.

      5. Карьерлерде жарылыс жұмыстарын жүргізу кезінде жыныстардың орын ауыстыруын қадағалауға міндетті.

      6. Жарылыс уақытын желдің максималды белсенділігі кезеңіне ауыстыру (мысалы, Кривбасс карьерлері үшін бұл 12-13 сағ), бұл карьерлерді желдету уақытын 15-20 % қысқартуға ықпал етеді. Тәжірибе көрсеткендей, карьердегі жаппай жарылыс өндірісі желдің максималды белсенділігі кезеңінде өндірілген жөн. "Мұрынтау" карьерінің жағдайлары үшін бұл кезең тәуліктің 12-13 сағаты арасындағы уақыт аралығына келеді. Алайда, технологиялық жағдайлар, шектеулер және өндірістік қажеттілік бойынша карьердегі жарылғыш жұмыстарды орындау уақыты 16 сағатқа белгіленген. Осыған байланысты тек осы резервті пайдалану алдын-ала есептеулер бойынша жаппай жарылыстар өндірілгеннен кейін Карьер атмосферасының тозаң дануын орта есеппен 15-20 % - ға төмендетуі керек. Бұл жағдайда тозаң -газ бұлтын тарату тозаң ды бір мезгілде басу арқылы газ шығару процесінің қарқындылығын қамтамасыз ететін бос су-ауа ағындарын жасайтын желдету қондырғыларымен жүзеге асырылуы керек.

      7. Ең аз тозаң түзетін кенжар материалын пайдалану (мысалы, қалдық қоймаларының шламын, бұрғылау ұсақ-түйектерін және т.б. ұсақ қиыршық тасқа немесе құмды-сазды кенжарға ауыстыру, бұл тозаң шығаруды азайтуға көмектеседі). Инертті ұңғымаларды пайдалану кемінде 16 %. Бөгет материалына әртүрлі бейтараптандырғыштарды қосу. Оларға улы газдардың түзілуін азайтуды қамтамасыз ететін үлпілдек әк пен тазартылмаған тұз жатады.

      Инженерлік-техникалық іс-шараларға мыналар кіреді:

      1.      Тозаң тәрізді бөлшектерді байланыстыру үшін жарылатын блоктың бетін химиялық реагенттермен (спирттік барда, беттік–белсенді заттардың ерітінділері және т.б.) өңдеу және суару алаңының 1 м 2 үшін 10 литр су есебінен Тозаң -газ бұлтынан тозаң түсетін аймақты сумен немесе тозаң сіңіргіш қоспалармен суару ұсынылады [48]. Бұл жағдайда блоктың бетінде қалыңдығы 20-30 мм болатын "қыртыс" пайда болады, ол тозаң тәрізді бөлшектерді коагуляциялайды және осылайша жарылыс кезінде олардың атмосфераға енуіне жол бермейді. Бұл деректер "Мұрынтау" карьеріндегі жарылыстар өндірілгеннен кейін кино түсіру деректерімен және тозаң концентрациясын өлшеумен расталады. Атап айтқанда, карьер атмосферасына тозаң шығарындылары 25-30 % - ға, тозаң -газ бұлтының көтерілу биіктігі 15-20 % - ға төмендейді. Суару аймағын жарылатын блоктың шекарасынан 50-60 м қашықтықта орналастыру ұсынылады. Дәлірек айтқанда, соққы толқынының әсерінен тозаң бөлінетін жарылғыш блоктың (м) шекарасынан қашықтық есептеу әдісімен орналасқан. Сумен себуден басқа, жарылғыш блок пен оған іргелес жерлер көбік генераторларын қолдана отырып көбікпен жабылады. Көлденең беттердегі көбік қабатының қалыңдығы 0,4–0,6 м беткейлерде шамамен 1 м құрайды [49].

      2.      Атмосфераға тозаң -газ бұлты бар карьерден шыққан тозаң ды басуды желдеткіш-спринклерлер, ұзақ қашықтыққа жару қондырғылары, импульсті шашырату қондырғылары және т.б. тозаң ды басу қондырғылары арқылы жасауға болады [48]. Бұл әдіс жасанды желдету қондырғылары шығаратын ауа ағынына ауа ағынымен ұсақ тамшыларға бөлінетін су енгізіледі. Бұл жағдайда көлемді сүзгі жасалады, онда судың кішкене тамшылары ауада тозаң түйіршіктерімен соғылып, соңғысын ауырлатады және олармен бірге жарылған тау массасына немесе платформалар мен карьердің беткейлеріне түседі. Әуе кеңістігі жарылысқа дейін, жарылыс кезінде және одан кейін өңделеді. Өнеркәсіптік жағдайдағы тәжірибелер көрсеткендей, ауаны алдын-ала өңдеу арқылы жаппай жарылыс алаңының үстінде инверсия аймағы пайда болады, бұл тозаң -газ бұлтының карьерден тыс шығуына жол бермейді. Бүріккіш желдеткіштердің жұмысымен 35-40 минут ішінде тозаң ның қауіпті ластануын толығымен жоюға болады. Пайдалану кезінде тозаң ды басу тиімділігі 70-80 % жетеді [18].

      Суарумен қатар, жарылған блокқа іргелес жерлерді жергілікті жасанды желдету жүзеге асырылады, бұл тозаң нан басқа тоқырау аймақтарында жиналған зиянды газдардың концентрациясын төмендетуге мүмкіндік береді. Жарылған блоктарды желдету уақытын қысқарту тау-кен массасының құлауынан газ шығару процесін күшейту арқылы мүмкін болады. Ол үшін жарылыстан кейін 1- 2 сағаттан кейін тау массасын 50 л/м 3 шығынмен суару керек (саз бөлшектері араласқан кендер мен жыныстардан басқа). Тау массасын суару газ шығару процесін 25-40 % - ға қарқындатуға мүмкіндік береді [49].

      Атмосферада қалқымалы тау-кен қазбаларының тозаң ын басу сумен және әртүрлі техникалық құралдарды: желдеткіш-суландырғыштарды, гидроионаторларды, пневмо - және рельсті жолдағы жылжымалы суару қондырғыларын пайдалана отырып, әртүрлі ерітінділерді себу арқылы жүзеге асырылады. Сондай-ақ, шахтаның кеніш атмосферасындағы тозаң ды басу жарылыс кезінде кенжардағы тозаң ды азайту үшін су буы генераторын қолдану арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Бұл әдісті қолдану 5.15-суретте көрсетілген. Тұман генераторы жұмыс істеуі үшін сығылған ауа мен суды шүмектен өткізе отырып, қолданады Бүріккіша кенжардан шамамен 30 м қашықтықта орнатылады және тұман жарылысқа дейін басталады және жарылыстан кейін 20- 30 минуттан кейін тоқтайды. Бұл әдіс жерасты жағдайында тозаң концентрациясын тиімді төмендетуге мүмкіндік береді.

     


      5.15-сурет. Кенжардағы тозаң ды азайту үшін қолданылатын тұман генераторы


      Басқаларға қарағанда кешірек қолданыла бастаған жерасты жарылыстарын жүргізу кезінде тозаң ды азайтудың тағы бір әдісі – желдету арқылы шығарылатын ластанған ауаны сүзу (5.16-сурет).

     


      5.16-сурет. Желдеткіш ағынының жүрісі бойынша қазба сағасының жанына түйіскен жерге орналастырылған ауа тазартқыш қондырғы

      Оңтүстік Африкадағы жерасты шахтасында қолданылатын осындай желдету қондырғыларының бірі аэрозольге қарсы сүзгіні (тозаң ды ұстау үшін) және натрий мен калий карбонатымен өңделген вермикулит Сорбент қабатын (азот қосылыстарын ұстау үшін) қамтиды.

      5.17-суретте басқа әдіс көрсетілген. Сүзгілер желдету жүйесінен тыс, кенжардың Кеудесінен 30 м қашықтықта орналасқан және бүріккішпен оларға су шашады (бүрку бағыты ауа қозғалысының бағытына сәйкес келеді). Бұл сүзгілер тек жарылыс кезінде қолданылады және олар орналасқан каналдың диаметрі жүйенің желдеткіш құбырының диаметрінен шамамен 2 есе үлкен. Жақында құрғақ сүзгілер бірдей мақсаттарда қолданыла бастады.

     


      5.17-сурет. Кенжарға орналастырылған ауа тазартқыш қондырғы


      Сыртқы, ішкі және аралас үш сортты қамтитын су союды (су тосқауылын) қолдану.

      1.      Сыртқы су бөгетін орындау процесі ұңғымалардың аузына диаметрі 900  мм және одан да көп суы бар полиэтилен жеңдерін орналастыруды қамтиды. Полиэтилен пленкасының қалыңдығы кемінде 0,1 мм болуы керек. Жеңдерді сумен толтыру гидравликалық сорғымен жабдықталған суару машинасының көмегімен жүзеге асырылады. Төселген жеңдегі су қабатының биіктігі 200- 230  мм. Әрбір контейнер негізгі зарядтан бірнеше миллисекунд бұрын арнайы зарядпен жарылады. Тау массасының 0,001–0,0015 м 3/м 3 су шығыны кезінде тозаң -газ бұлтындағы тозаң концентрациясы 20-30 %–ға азаяды, ал түзілетін азот оксидтерінің саны 1,5-2 есе азаяды.

      2.      Ұңғымалардың ішкі су бөгеті-диаметрі ұңғыманың диаметрінен 15 мм Үлкен және оның барлық белсенді емес бөлігінің ұзындығы бар полиэтилен жең. Бұл дизайн пластикалық жеңге бүйірлік кернеулерді азайтуға мүмкіндік береді. Полиэтилен пленкасының қалыңдығы кемінде 0,2 мм болуы керек. Үлкен сенімділік үшін қалыңдығы 0,4 мм-ге дейін полиэтилен пленкасын қолдану керек. Су шығыны 0,0009-0,001 м 3/м 3 тау массасы. Шпурларды ішкі су бітеу оларға сумен немесе гельмен толтырылған арнайы ампулаларды орналастыру арқылы жүзеге асырылады (5.42-сурет). Жерасты өндірісі кезінде мұндай контейнерлерді пайдалану тозаң концентрациясын 40-60 % төмендетеді.

      3.      Аралас су ұңғымасы ұңғымалардың сыртқы және ішкі су ұңғымаларының бірігуін білдіреді.

      Сыртқы су бөгетінің көмегімен салмағы 300 кг – ға дейінгі зарядты жару кезінде гидроқаптаудың тиімділігі – 53 % (судың меншікті шығыны 1,38 кг/м 3 тау массасы), ішкі шығыны – 84,7 % (судың меншікті шығыны 0,78 кг/м 3), аралас-89,4 % (судың меншікті шығыны 1,04 кг/м 3). Салмағы 450-620 кг зарядтардың жарылуы кезінде ішкі су бөгетінің тиімділігі 50,4 % құрайды (су шығыны 0,46 кг/м 3) [49].

      Жарылыс процесінде тозаң ның бөлінуін азайту ұңғымалардың ішкі су бөгеті үшін гидрогельді қолдану арқылы да мүмкін (криворожье тау-кен институтының ұсыныстары). Гидрогельге мыналар жатады: аммоний нитраты – 4 %, сұйық шыны – 8 %; синтетикалық май қышқылдары – 2 %, су – 86 %. Гидрогельді алу үшін арнайы қондырғы қолданылады. Тозаң -газды басудың тиімділігін арттыру, гидрогельдің құнын төмендету және оның ВВ-мен өзара әрекеттесуін болдырмау мақсатында гидрогель құрамына минералды тұздар, жуылған синтетикалық май қышқылдары мен парафин қоспалары енгізіледі. Гидрогель арнайы құю пунктінде немесе Ұңғымаларды гидрогельмен толтыруға арналған машинаның бактарында тікелей дайындалады. Жанармай құю бекеті-су мен гель түзетін компоненттерді жеткізуге арналған диспенсерлері мен құрылғылары бар екі бункерден тұратын стационарлық құрылым. 2-4 м биіктіктегі гидрогельдің тиімділігі 34-54 % жетеді.

      Қыс мезгілінде NаС1 және СаСI 2 тұздарының сулы ерітінділерін су бөгеті ретінде қолдану керек. 5.2 - кестеде осы тұздарды тұтыну бойынша ұсыныстар берілген.

      5.2-кесте. Теріс ауа температурасында су бөгетіне тұздардың шығыны


Р/с
№

Тұз

1 кг суға тұз мөлшері (г), температура үшін, 0 С

–5

–10

–15

–20

–25

–30

–40

–50

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

NaCl

84

160

230

390

–

–

–

–

2

CaCl2

100

170

220

271

310

340

380

415


      Теріс температура кезеңінде су бөгетін қолдану қиын. Бұл жағдайда қар мен мұзды шұңқырды тығындау материалы ретінде пайдалануға болады.

      Жарылыс жұмыстарын жүргізу кезінде шахталардағы тозаң мен газдардың концентрациясын төмендетудің ең көп тараған тәсілі-оларды тарату және желдету ағынымен алып тастау немесе кеніш атмосферасында ыдырату. Жерасты тау-кен жұмыстарын жүргізу және ауаны тозаң бөлшектеріне желдету оқпанымен беру кезінде ылғал конденсацияланады, бұл газ-тозаң ағынының қозғалысы кезінде тозаң бөлшектерін үлкейтуге және оның тұнбасына ықпал етеді. Мұндай тозаң сорғыш әсіресе ауа температурасының төмендеуімен, тозаң бөлшектерінде су буының конденсациясы пайда болған кезде, олардың одан әрі коагуляциясы және центрифугалық циклонда тұндыру кезінде пайда болады. Ауа ағынының магистраль бойымен көтерілу процесінде ауа температурасы әр 100 м сайын 0,9 °C төмендейді. Тиісінше, салыстырмалы ылғалдылық өседі, магистральда шық нүктесі пайда болады, ал ылғал (тамшылар мен тұман) тозаң ды ұстап, оны көбейтеді. Массасы артып, аэрозоль зумпфке түседі, ол жерден су төгәлетін жүйе арқылы шахтадан шығарылады. Осылайша, терең магистраль немесе шурф ауаның жоғары жылдамдығымен және ауаның жоғары ылғалдылығымен (су буының да, тамшы сұйықтығының да ылғалдылығымен) ең үлкен тозаң ды тазарту әсеріне ие болады. Тозаң бүкіл шахта кеңістігінде толығымен локализацияланған. Бұл процесс күндізгі бетке тереңдіктен шыққан кезде ауа көлемінің адиабаталық кеңеюімен түсіндіріледі.

      Қазіргі уақытта жарылыс жұмыстарын механикаландыру және оңтайландыру үшін жарылмайтын компоненттердің (эмульсия, аммиак селитрасы, дизель отыны және эмульсия жасау зауытында немесе стационарлық пунктте тиелетін газ генерациялайтын қоспа) жарылыс жұмыстарын жүргізу орындарына бөлек тасымалдауға, олардан жарылыс (Карьер) өндіру орнында дайындауға арналған араластырғыш-зарядтау машиналары кеңінен қолданылады, өндірістік жарылғыш заттарды (ВВ) және олармен диаметрі кемінде 90 мм құрғақ және суланған ұңғымаларды механикаландырылған зарядтау, қоршаған ортаның температурасы -40°С-тан +40°С-қа дейін болады. Зарядтау шлангісін түсіргеннен кейін ұңғымаға эмульсия мен газ шығаратын қоспаны мөлшерлейтін сорғылар қосылады, оларды араластыру статикалық араластырғыштан өткен кезде жүзеге асырылады. Әрі қарай, шланг шығарғыштың барабаны арқылы ағын зарядтау шлангісі арқылы ұңғымаға жіберіледі. Бұл ретте статикалық араластырғыштан кейін статикалық араластырғыштан кейін ЭВВ-ның зарядтау шлангісі арқылы қозғалуына қарсылықты төмендету үшін сорғының көмегімен жеткізу трактісіне барабанға кірер алдында майлау рөлін атқаратын сумен суару ерітіндісі (немесе ыстық су) енгізіледі. Зарядтау бағанының тұтастығын қамтамасыз ету үшін ұңғымаға ЭВВ жеткізетін эмульсиялық сорғының өнімділігін және зарядтау шлангінің көтерілу жылдамдығын синхрондау қажет. Аммиак селитрасын мөлшерлейтін шнекке араластырғыш-зарядтау машинасы қоспа ЭВВ дайындау кезінде бүріккіштер арқылы сорғының көмегімен дизель отыны беріледі, содан кейін араластырғыш шнекке статикалық араластырғыштан шыққан эмульсиямен ДОАСҚ (дизель отыны бар аммиак селитрасының қоспасы) араластырылады. ДОАСҚ қоспасы сорғының көмегімен "су бағанының астындағы" зарядтау шлангісі арқылы ұңғымаға айдалады немесе оған жоғарыдан беру шнегі арқылы беріледі.

      Нарықта шетелдік компаниялар ("Дино Нобель", ЕТІ, МЅІ) және ресейлік өндірушілер (кним, НИПИГОРМАШ, "Нитро Сібір" жақ және Белгород ауылшаруашылық машина жасау зауыты) шығарған әртүрлі типтегі араластырғыш-зарядтау машинасы бар. Бұл машиналар "ССКББ" АҚ кәсіпорындарында, орталық және Оңтүстік Кузбасс көмір разрездерінде, "Ураласбест" ААҚ, "Апатит" ААҚ, "Якутуголь" ЖБК карьерлерінде, Лебедин, Качканар, Ковдор КБК және басқа да тау-кен кәсіпорындарында жұмыс істейді.

      Тағы бір әдіс-электр емес инициативті импульсті бастапқы инициатордан соққы толқыны түтігі арқылы аралық электрлік емес детонаторға берудің құрылғылар жүйесі мен әдістерін қолдану. Дәстүрлі жүйелерге қарағанда электрлік емес инициация жүйелері жоғары сенімділікке, қауіпсіздікке байланысты және жарылыс энергиясын басқарудың жоғары мүмкіндіктері бар зарядтардың қысқа мерзімді жарылу схемаларын жасауға мүмкіндік береді.

      Бұл техниканың тікелей экологиялық әсері болмаса да, ол тау-кен жұмыстарын жүргізудің ең үздік қолжетімді технологиясы болып табылады және тұрақты және сенімді жұмысты қамтамасыз етеді, осылайша салдарлары қоршаған ортаға ең қолайсыз жолмен әсер ететін штаттан тыс және авариялық жағдайлардың туындау қаупін азайтады [18].

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Техниканың едәуір бөлігі жалпыға бірдей қолданылады, енгізіледі және Қазақстанның барлық тау-кен өндіру кәсіпорындарында кеңінен қолданылады. Оларды жеке де, жиынтықта да қолдануға болады. Тозаң шығарумен күресу әдістерінің ауқымдылығы мен тиімділігі объектіге қажетті Сұйықтықтар мен химиялық реагенттердің ритақты жеткізілуін, сондай-ақ жарылатын блоктардың бетін өңдеудің механикаландырылған құралдарының болуын қамтамасыз етумен байланысты.

      Тозаң ның пайда болуын болдырмау үшін жеткілікті табиғи ылғалдылығы бар кендерді/концентраттарды пайдаланатын процестер үшін гидрооқшаулағыш қолданылмайды. Теріс температура кезеңінде қолдану да шектеулі.

      ББЗ ерітінділерімен, полимерлі заттармен, эмульсиялармен және материалдың бетінде қыртыс түзетін басқа химиялық реагенттермен тозаң ды басу экономикалық орындылығымен анықталады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты. Техниканың көп бөлігі айтарлықтай күрделі салымдарды қажет етпейді және ұйымдастырушылық сипатта болады.

      Іске асыруда қозғауш күш

      Экологиялық заңнаманың талаптары. Бейорганикалық тозаң шығарындыларын азайту.

5.4.1.3. Тасымалдау, тиеу-түсіру операциялары кезінде ұйымдастырылмаған шығарындылардың алдын алуға және/немесе азайтуға арналған техникалық шешімдер

      Сипаттама

      Шикізатты тасымалдау, сондай-ақ тиеу-түсіру операциялары кезінде атмосфераға ұйымдастырылмаған шығарындылардың алдын алу үшін қолданылатын әдістер немесе әдістер жиынтығы.

      Техникалық сипаттама

      Ұйымдастырылмаған шығарындылардың негізгі көздеріне мыналар жатады:

      тау-кен массасын тасымалдау, тиеу және түсіру жүйелері;

      көлік құралдарын пайдалану кезінде көтерілетін жол тозаң ының жүзгіндері;

      ішкі жану қозғалтқыштары бар теміржол көлігінің автокөлік құралдары мен тартқыш құралдарының жұмысы кезіндегі газдар.

      Тиеу - түсіру жұмыстары тозаң ның айтарлықтай бөлінуімен қатар жүреді. Экскаваторлар жұмыс істеген кезде тозаң ның максималды мөлшері бөлінеді, бульдозерлер жұмыс істеген кезде біршама аз болады.

      Тау-кен массасын тасымалдау кезінде тозаң ның көп мөлшерін автокөлік көтереді. Автокөлікті пайдаланатын карьерлердегі автомобиль жолдары карьердегі тозаң шығарудың барлық көздері бойынша тозаң шығару балансында бірінші орындардың бірін алады. Олар барлық шығарылған тозаң ның 70-90 % құрайды.

      Конвейерлік жеткізу кезінде тозаң ның пайда болуы конвейердің көлік беттерінен, бір конвейерден екіншісіне шамадан тыс тиеу орындарында немесе конвейерді тиеу кезінде тозаң ның үрленуіне байланысты.

      Аралас көлік кезінде тозаң мен газдың пайда болу себептері комбинацияға кіретін көлік түрлерінің әрқайсысымен және, сонымен қатар, көліктің бір түрінен екіншісіне артық тиеу пункттерінде көп мөлшерде бөлінетін тозаң мен байланысты. Карьерлік көліктің барлық түрлерімен тау-кен массасын түсіру орындарында және оны сақтау кезінде тозаң ның көп мөлшері бөлінеді.

      Қазу-тиеу жұмыстары, шикізат пен материалдарды тасымалдау/орнын ауыстыру кезінде қоршаған ортаның ластануын болғызбау бойынша қолданылатын шараларға мыналар жатады:

      тозаң материалдарын түсіру, шамадан тыс тиеу, тасымалдау және өңдеу орындарында тозаң шығаруды болдырмау үшін тиімді тозаң жинау жүйелерімен, сору және сүзу жабдықтарымен жабдықтау;

      тау массасын алдын ала ылғалдандыруды қолдану, техникалық сумен суару, экскаваторлық кенжарларды жасанды желдету;

      доңғалақты және рельсті жүрісте стационарлық және жылжымалы гидромониторлық-сорғы қондырғыларын қолдану;

      жебе аймағында су шашу және экскаватор шелегін алу үшін әртүрлі суару құрылғыларын қолдану;

      тозаң түзетін материалдарды ауыстырып тиеу процесін ұйымдастыру;

      техникалық сумен суару арқылы автомобиль жолдарын тозаң басу;

      кенжарлар мен карьерлік автомобиль жолдарын тозаң басу процесінде тозаң ды байланыстыру үшін әртүрлі беттік белсенді заттарды қолдану;

      теміржол вагондары мен автокөлік шанақтарын паналау;

      теміржол вагондарында тасымалдау кезінде жүктердің жоғарғы қабатын тегістеу және тығыздау үшін құрылғы мен қондырғыны қолдану және т. б.;

      тозаң басатын материалдарды тасымалдау үшін пайдаланылатын автокөлік құралдарын тазалау (шанақты, дөңгелектерді жуу);

      тау-кен массасын тасымалдау үшін конвейерлік және пневматикалық көліктің әртүрлі түрлері мен түрлерін қолдану;

      автокөліктің түтіндігі мен уыттылығын және отын аппаратурасының бақылау-реттеу жұмыстарын өлшеу;

      ішкі жану қозғалтқышынан шығатын газдарды тазартудың каталитикалық технологияларын қолдану.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Аталған әдістерді қолдану атмосфераға бейорганикалық тозаң шығарындыларын айтарлықтай төмендетуге және NOx азот оксидтері мен СО көміртегі оксидінің шығарындыларын азайтуға мүмкіндік береді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Автожолдарда тозаң шығарудың алдын алу және тозаң ды басу үшін мынадай әдістер қолданылады: жолдарды сумен суару; гигроскопиялық тұздардың ерітінділерімен суару; жолдардың бетін әртүрлі эмульсиялармен өңдеу. Судың тозаң ды басуы тау-кен кәсіпорындарында тозаң жүктемесін азайту бойынша ең көп таралған шаралардың бірі болып табылады. Жаңбырлатқыштармен судың тозаң ды басу тиімділігі жабынның желге төзімділігіне байланысты 95 % дейін жетеді.

      Карьерлік автожолдарды тозаң басатын заттармен өңдеу жол төсемін дайындаудан және оны үстірт өңдеуден тұрады. Бульдозермен немесе автогрейдермен тау массасының төгілуін тазалау және жол төсемін тегістеу жүргізіледі. Содан кейін қопсытқыштар жабынның жоғарғы оралған қабатын 4- 5 см тереңдікке дейін бұзады. Осыдан кейін ол ауадағы аэрозольдің пайда болуын болдырмау үшін суару машинасының перфорацияланған құбырынан ауырлық күшімен қолданылатын тозаң басатын затпен өңделеді. Бастапқы өңдеу кезінде тозаң басатын заттың шығыны 2,0–5,0 л/м 2, кейінгі өңдеу кезінде-1,2- 2,5  л/м 2. Көбінесе автожолдарды суару үшін БелАЗ, КамАЗ негізіндегі суару машиналары қолданылады. Тозаң басуға су алу кесу ішіндегі зумпф-тұндырғыштардан және бетінде орналасқан уақытша зумпф –жинақтағыштан жүзеге асырылады.

      Ылғал әдісті жылы мезгілде жуу режимінде жұмыс істейтін суару машиналарының көмегімен қолдану ұсынылады. Айтарлықтай су ағыны бар тұрақты технологиялық автожолдардың учаскелерінде су беру электр ысырмаларын автоматты басқарылатын, стационарлық су себу су құбырын пайдалану ұсынылады.

      Жолдарды тазалаудың құрғақ тәсілі суды пайдалануды шектейтін аудандарда және Жылдың суық мезгілінде қолданылады. Тазалау жеңіл немесе орташа бульдозерлермен, автогрейдерлермен, әмбебап фрезерлік тиегіштермен немесе табан қоректендіргіштері бар қар тиегіштермен жүргізіледі. Қатты және мұздатылған жабындары бар автожолдарда тозаң ды тазалауды сыпыру-жинау машиналарымен жүргізу ұсынылады.

      Қыс мезгілінде кәдімгі қар болмаған кезде қар генераторларының көмегімен пайда болатын жасанды қарды қолдану арқылы тозаң ның төмендеуі мүмкін. Жасанды қардың тозаң ды басуы ауадағы қалқымалы тозаң ға әсер ету арқылы да, қопсытылған тау массасын экскавация мен тиеу алдында оны қармен жабу арқылы экрандау арқылы да жүзеге асырылуы мүмкін. Мұндай қондырғыны қолдану ЭКГ-8И типті экскаватордың Жұмыс аймағындағы ауаның тозаң дануын 96,5 % - ға төмендетеді.

      Қатты жабыны бар автожолдарда тозаң түзілуін азайту үшін жолдың тау-кен массасының төгілуін уақтылы тазалау, сондай-ақ ол үшін металл щеткалары бар суару және жинау машиналарын пайдалана отырып, оны кірден уақтылы тазалау қажет.

      Темір жол көлігін пайдалану кезінде тозаң ның пайда болуымен күресу үшін тасымалданатын тау массасының бетін тозаң байланыстыратын материалдармен бекіту, пленкамен жабу, сондай-ақ тасымалданатын материалдың беткі қабатын сумен ылғалдандыру қолданылады.

      Конвейерлік көлікке көшу қайта тиеу пункттерінің ұйымдастырылмаған шығарындыларын азайтуға, олардың санын азайтуға немесе мүлде алып тастауға мүмкіндік береді, бір мезгілде жұмыс істейтін тиеу техникасының санын азайтуға, технологиялық поездар санын және тау-кен массасын тасымалдауға арналған пайдалану шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. Бұл технологияны қолдану мүмкіндік береді:

      1 тонна тау массасын 1 км ге тасымалдау кезінде пайдалану шығындарын 25 %-дан астамға азайту;

      кен концентратының өзіндік құнын 18 %-ға қысқарту;

      техника бірліктерінің саны азайған кезде тасымалданатын тау массасының көлемін ұлғайту;

      қалдықтардың пайда болу көлемін 50 %-ға қысқарту;

      тозаң шығарындыларының көлемін 33 % - ға қысқарту.

      Конвейерлік көлікте тасымалданатын материалдың бетінен ауа ағындарының тозаң ды үрлеуін болдырмау үшін конвейердің жұмыс және бос тармақтарын толығымен жабатын конвейерлердің әртүрлі баспаналары қолданылады. Конвейердің бос тармағынан тозаң шығаруды азайту таспаны жабысқақ материалдан тазарту арқылы жүзеге асырылады. Конвейерден конвейерге қайта тиеу пункттері аспирациялық баспаналармен жабдықталады.

      Конвейерлік көлікпен тасымалдау кезінде тозаң шығарудың алдын алудың тиімді әдістерінің бірі сусымалы материалдарды оңтайлы ылғалдылыққа дейін ылғалдандыру болып табылады. Беттік белсенді заттардың (беттік белсенді заттардың) ерітінділерін қолдану арқылы суару мен ылғалдандырудың тиімділігін арттыруға болады, мысалы, "Прогресс" суландырғыштың 0,025 % ерітіндісі, полиакриламидтің 0,3 % ерітіндісі, ДБ 0,5 % ерітіндісі және т. б. Материалдарды оңтайлы ылғалдылыққа дейін ылғалдандыру тозаң шығарудың қарқындылығын ондаған есе азайтуға және ауа ағынының айтарлықтай жылдамдығымен (6,5 м/с дейін) тасымалданатын материалдың бетінен тозаң ның түсуіне жол бермейді.

      Барлық дерлік карьерлерде гидро суару тиеу-түсіру жұмыстарында тозаң түзілуін азайту үшін қолданылады. Осы мақсатта теміржол платформасында, автосамосвалдардың шассиінде су қондырғылары қолданылады. Сыйымдылығы 24-25 м 3 самосвал базасында орнату үш экскаватордың кенжарларында тау массасының үйіндісін суаруды қамтамасыз етеді. Су қондырғыларында әртүрлі дизайндағы су ағызатын оқпандар, гидромониторлар, сондай-ақ өрт сөндіру оқпандары пайдаланылады. Кейбір жағдайларда ауылшаруашылық спринклерінде қолданылатын ұзақ қашықтыққа шашыратқыш машиналар типті қондырғылар су ағызатын құрылғы ретінде қолданылады. 4-8 ат қысымымен су құбыры желісіне қосылған 25 мм қондырмасы бар гидромониторларды пайдаланған кезде тозаң дану 5-6 есе азаяды. Өрт оқпаны бар ПН-25 типті өрт сорғысын пайдаланған кезде ағын диапазоны 50-60 м, ал су шығыны 95-140 м 3/сағ. Тау-кен массасын түсіру, үйіндіге салу кезінде тозаң ның пайда болуын жылжымалы немесе стационарлық қондырғыларды қолдана отырып, сумен ылғалдандыру арқылы азайтуға болады.

      Экскаваторлық жұмыстарды жүргізу кезінде тозаң шығарудың алдын алу үшін қопсытылған Тау массасын үйіндіде ылғалдандыру негізінен оны жылжымалы стационарлық суару қондырғыларын пайдалана отырып суару арқылы жүзеге асырылады. Жарылыстан кейін оны бір мезгілде газсыздандыра отырып, үйіндідегі тау массасын ылғалдандыру жылжымалы желдету-суару қондырғыларын пайдалану арқылы мүмкін болады. Сонымен қатар, тозаң ның пайда болуын азайтумен қатар, бұл схема жаппай жарылыс болғаннан кейін жабдықтың тоқтап қалу уақытын 3-4 есе қысқартуға мүмкіндік береді. Карьерлердің экскаваторлық кенжарларында тау массасын ылғалдандыру доңғалақты және рельсті жүрістегі жылжымалы гидромониторлық-сорғы қондырғыларын пайдалану арқылы жүзеге асырылады. Карьерде теміржол көлігін пайдаланған кезде жалпы сыйымдылығы 250-300 м 3 су болатын 5- 6  цистернасы бар гидропойыз пайдаланылады. Олар әрқайсысының өнімділігі 300 м 3/сағ болатын ұзақ қашықтыққа шашыратқыш машиналар-70 немесе ұзақ қашықтыққа шашыратқыш машиналар-50 типті екі суару қондырғысымен және ағынның қашықтығы 50-70 м. ГМН гидромониторының оқпаны көлденең жазықтықта 3600-ге және тік жазықтықта 1200-ге бұрылады. Гидромониторлардың су ағындарының параметрлерін өзгерту үшін диаметрі 40- тан 60 мм-ге дейін ауыстырылатын қондырмалар қарастырылған. Автокөлікті пайдаланатын карьерлерде әртүрлі жүк көтергіштігі бар автосамосвалдар базасында суару гидромониторлық қондырғылары қолданылады. Мысалы, Гидромонитормен жабдықталған суару машиналары, мысалы, БелАЗ-7648 автомобильдері (сыйымдылығы 32 м 3) арқылы жерүсті суару арқылы ылғалдандыру. Жазғы кезеңде экскавацияланатын тау массасының 25 % дейін су себілуі керек. Су ағынының шашырау радиусы-60 м. Атмосфералық ауаның тозаң мен ластануын өндірілетін тау массасының 10 г/т дейін төмендету. Сыйымдылығы-автосамосвалдың тығыздалған корпусы; гидромониторға су беретін сорғының әрекеті қуат алу құрылғысын пайдалану арқылы жүзеге асырылады. Кенжар жоғарғы бөлігінде көбірек су себіледі; төменгі бөлігі судың кенжардың төменге ағуы әсерінен ылғалдандырылады. Су себу құралдарын желдің кенжарға және экскаваторға қатысты бағытын ескере отырып, орналастыруға ыңғайлы жерде немесе тікелей бульдозердің көмегімен жоспарланған кемерде орналастырған жөн. Су сепкіш автомобильдерге суды жартылай қазылған кеңістікте орналасқан карьер суларының зумпф – тұндырғыштарынан және жер бетінде орналасқан уақытша зумпфа – жинақтағыштан құю көзделеді [49].

      Тау массасын шамадан тыс жүктеу кезінде және қоймаларға тиеу кезінде ылғалдандыру, әдетте, стационарлық суару қондырғыларын қолдану арқылы жүзеге асырылады. Бұл үшін қойма аумағында су құятын ыдыстар бар, стационарлық сорғылар, құбырлар желісі және гидромониторлар орнатылған. Қоршаған ортаға зиянды әсерді азайту үшін ашық қоймалар тозаң ға қарсы қорғаныш қоршаулармен жабдықталуы мүмкін.

      Автомобильдердің пайдаланылған газдарымен атмосфераның ластануын азайту үшін мыналар қолданылады: пайдаланылған газдарды олардың термокаталитикалық тотығуымен бейтараптандыру, улы емес немесе аз уытты детонациялауға қарсы отын қоспаларын пайдалану, ал дизельді қозғалтқыштар үшін түтінге қарсы қоспаларды қолдану, отынды магниттік өңдеу.

      Автомобиль отынын магниттік өңдеу пайдаланылған газдардың уыттылығын 50 % дейін төмендетуге мүмкіндік береді.

      Пайдаланылған газдардың уыттылығының айтарлықтай төмендеуі әртүрлі дизайндағы бейтараптандырғыштарды қолдану арқылы мүмкін болады. Пайдаланылған газдарды каталитикалық бейтараптандыру кезінде көміртегі тотығы диоксидке, көмірсутектер суға және көмірқышқыл газына дейін тотығады, азот оксиді молекулалық азотқа дейін тотықсызданады.

      Химиялық реакциялар мынадайдей жүреді:

      2CO + O2 = 2CO2

      CxHy + O2 → CO2 + H2O

      2NO + 2CO = N2 + 2CO2

      Ең тиімдісі-платина катализаторларын қолдану. Олар пайдаланылған газдарды улы заттардан 96-98 % бейтараптандыруға мүмкіндік береді. Каталитикалық түрлендіргіштер көміртегі тотығын 75 % – ға дейін, көмірсутектерді – 70 % - ға дейін және альдегидтерді-300 о С-тан жоғары пайдаланылған газдар температурасында 80 % - ға дейін тазарту тиімділігін қамтамасыз етеді.

      Жанармайдың толық жануын қамтамасыз ету үшін ішкі жану қозғалтқыштарының отын аппаратурасын реттеу жүйелі түрде жүргізілуі керек. Ауысым сайын автомобильдер желіге шыққан кезде пайдаланылған газдардағы улы қоспалардың құрамын бақылау және белгіленген нормативтерден ауытқыған жағдайда реттеу жүргізу талап етіледі.

      Отынға арналған қоспалар олардың толық жануын және пайдаланылған газдардағы улы компоненттердің азаюын қамтамасыз етеді. Мысалы, дизельді қозғалтқыштарда қолданылатын отынға ИХП типті қондырманы қолдану түтінді екі есе азайтуға мүмкіндік беретіні анықталды. Дизельді қозғалтқыштар үшін құрамында 15-20 % су бар отын-су эмульсияларын қолдану да пайдаланылған газдардағы зияндылықты айтарлықтай азайтады [50].

      Кросс-медиа әсерлері

      Ресурстар мен материалдардың қосымша көлеміне қажеттілік.

      Пайдаланылған газды бейтараптандыру жүйелерінің болуы қозғалтқыштың қуатын төмендетеді.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Ұсынылған әдістер (конструктивті және техникалық шешімдер) техникалық мүмкіндік пен экономикалық орындылық кезінде қолданылады, оларды жеке де, жиынтықта да қолдануға болады.

      Экономика

      Әрбір жеке жағдайда техниканың құны жеке болады.

      2020 жылы Михайлов КБК бірегей ұсақтау-конвейер кешені ашылды. Кешеннің өнімділігі – жылына 15 миллион тонна кен, жобаға салынған инвестиция-6 миллиард рубль. 2022 жылы "Металлоинвест" Лебедин тау-кен байыту комбинатында циклдік-сарқындық технологиялар кешенін (ППТ) пайдалануға берді. Құны шамамен 14 миллиард рубль болатын инвестициялық жобаны жүзеге асыруға 5 жылға жуық уақыт кетті.

      Іске асыруда қозғауш күш

      Экологиялық заңнаманың талаптары. Бейорганикалық тозаң мен пайдаланылған газдар шығарындыларын азайту.

5.4.1.4. Кендер мен оларды қайта өңдеу өнімдерін сақтау кезінде ұйымдастырылмаған шығарындыларды қысқартуға және (немесе) болғызбауға бағытталған техникалар

5.4.1.4.1. Тасты топырақты, ірі ұсақталған бос жынысты пайдалана отырып, қалдық қоймаларының қоршау бөгеттерінің еңістерін бекіту

      Сипаттама

      Тозаң басатын жер ауданын қысқарту мақсатында қалдық қоймаларының қоршау бөгеттерінің беткейлерін нығайту кезінде тасты топырақты, дөрекі ұсақталған бос жынысты қолдану.

      Техникалық сипаттама

      Екі және одан да көп бөліктен тұратын каскадтар құрайтын қалдық қоймаларды салу және қайта жаңарту кезінде қоршау бөгеттері, әдетте, тік ядро немесе көлбеу экран түрінде сүзгіге қарсы элементтері бар ірі түйіршікті топырақтардан немесе тау жыныстарынан төгіліп, жиналуы керек. Мұндай қалдық қоймаларының бөгеттерін салу тек төменгі еңіс жағына қарай, әсіресе орташа тәуліктік температураның ұзақ кезеңі-5С төмен аудандарда жүргізілуі тиіс. Жартасты аршу болмаған кезде каскадтағы бөгеттердің биіктігін ұлғайту экранның ұлғаюымен бірге төменгі еңіс жағына ғана жүргізілуі мүмкін. Каскадты құрайтын бөліктердің үстіндегі бөліктің бөгеті бұзылған кезде пайда болатын сел ағынын орналастыру үшін жеткілікті резервтік көлемі болуы немесе қолданыстағы құрылыс нормалары мен ережелерінде көзделгендей, сел ағынының қауіпсіз жерге өтуін және бұрылуын қамтамасыз ететін авариялық су төгетін (арнасы) болуы тиіс.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Қалдық қоймаларынан тозаң шығарындыларын азайту.

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      2020 жылы Солтүстік тау-кен байыту комбинаты қалдық қоймасының тозаң ды карталарын сақтау жұмыстарын жүргізді.  Жаңа қалдық карталарының тозаң ын азайту үшін кәсіпорында тау жыныстарын тиеу технологиясы қолданылды. "Жастық" ретінде өндіріс қалдықтары – қоймалар пайдаланылды. Екінші қабатпен жабу үшін-тау жынысы. Комбинаттың экологиялық қызметінің бағалауы бойынша, жарты метрлік қиыршық тас қабаты құрғақ жерде жылына жеті тоннадан астам тозаң ды мықтап ұстайды. Сондай-ақ, қалдық қоймасының пайдаланылған карталарын жартастармен толтыру бойынша іс-шара іске асырылды.

      Кросс-медиа эффектілері

      Мәліметтер жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Қолданылады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Іске асыруда қозғауш күш

      Қалдық қоймаларынан тозаң шығарындыларын азайту. Экологиялық заңнама.

5.4.1.4.2. Борпылдақ аршылған үйінділер бойымен жер бөлу шекарасы бойынша орман қорғау жолағын орнату (ағаш отырғызу)

      Сипаттама

      Өсімдіктердің ағаш формалары тозаң өткізбейтін қасиеттерге ие. Әртүрлі ағаш түрлеріндегі тозаң нан қорғайтын қасиеттердің тиімділігі әртүрлі және ағаштың құрылымына, оның желге төзімділігіне байланысты.

      Техникалық сипаттама

      Жолақтардың желге қарсы тиімділігі олардың құрылымына, құрылымына, биіктігіне, еніне, көлденең қимасының пішініне және ашық жұмыс дәрежесіне байланысты. Қорғаныс әрекетінің ең үлкен диапазоны (ағаштардың 50-60 биіктігі) үрленген конструкциясы бар жасыл екпелердің жолақтарына ие (төменде саңылаулары бар). Ашық конструкция жолақтарының артында (оңтайлы ашық жұмыс 30-40 % құрайды) бұл аймақтар біршама аз (45-50 биіктік). Үрленбейтін құрылымның жолақтары (жоғарыдан төменге қарай тығыз) ең аз желге қарсы әсерімен ерекшеленеді (35-40 биіктік)

      5 қатарда орналасқан биіктігі 10 м ағаш жолағы желдің жылдамдығын екі есе, ал 60 м қашықтықта әлсіретуі мүмкін.

      Дөрекі, мыжылған, бүктелген, шаштары бар, жабысқақ жапырақтары бар ағаштар тозаң ды үздік ұстайды. Жіңішке түкпен жабылған өрескел жапырақтар мен жапырақтар (сирень, құс шие, ақсақал) тегіс (үйеңкі, күл, привет) қарағанда тозаң ды үздік ұстайды. Тозаң ұстайтын киіз түкті жапырақтары беті мыжылған жапырақтардан аз ерекшеленеді, бірақ олар жаңбырмен үздік тазаланбайды. Вегетациялық кезеңнің басында жабысқақ жапырақтардың тозаң сақтайтын қасиеттері жоғары, бірақ олар жоғалады. Қылқан жапырақты ағаштарда инелер салмағының бірлігіне жапырақ салмағының бірлігіне қарағанда 1,5 есе көп тозаң жинайды және тозаң өткізбейтін қасиеттері жыл бойы сақталады. Өсімдіктердің тозаң өткізбейтін қасиеттерін біле отырып, көгалдандырылған аумақтың мөлшерін өзгерте отырып, тұқымдарды және отырғызудың қажетті тығыздығын таңдай отырып, сіз тозаң өткізбейтін әсерге қол жеткізе аласыз. Жаңбыр көшетте мен ауа бассейнін тозаң нан тазартып, оны жердің бетін жып өтеді. Ауадағы тозаң мөлшері ауаның ылғалдылығына және желдің жылдамдығына байланысты өзгереді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Аршылған тас үйінділерінің тозаңдануын азайту.

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      Үйінділердің тозаң ын үйіндіге түсетін тау массасының 55 г тозаң ына/т дейін төмендету.

      Кросс-медиа эффектілері

      Мәліметтер жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Қолданылады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Іске асыруда қозғауш күш

      Аршылған тас үйінділерінің тозаңдануын азайту. Экологиялық заңнаманың талаптары.

5.4.1.4.3. Жел экрандарын пайдалану

      Сипаттама

      Желден қорғайтын жүйе модульдік болып табылады, элементтердің шектеулі санынан тұрады, тозаң ды азайту үшін қолданылады.

      Техникалық сипаттама

      Жел тосқауылы-әлеуетті тозаң көзінің айналасында созылған синтетикалық материалдың арнайы желісі. Ұялы құрылымның арқасында жел тосқауылы ол арқылы өтетін ауа ағындарының жылдамдығын 75 % немесе одан да көп төмендетеді. Бұл ауа тозаң ын айтарлықтай азайтады. Сонымен қатар, бүкіл қатарды жел тосқауылымен қоршаудың қажеті жоқ, оны ең жиі және тұрақты жел бағытында орнату жеткілікті. Жел тосқауылы қатты желге, ультракүлгін сәулеге төзімді.

      Жел мен тозаң нан қорғайтын қоршау желдің жылдамдығын және сайттардағы турбуленттілікті азайту арқылы жел ағындарының бағытын бақылайды және өзгертеді. Жел қабырғаға соқтығысқан кезде ауа ағынының механикалық энергиясы төмендейді, нәтижесінде желдің жылдамдығы төмендейді. Сонымен қатар, үлкен құйынды ағындардың күші мен мөлшері азаяды.

     


      5.18-сурет. Жел елегін пайдалану


      Қатты конструкция жаңа ауа ағындарын баяу жылдамдықпен және қарқындылықпен қалыптастырады, бұл алаңда да, одан тыс жерлерде де тозаң ның таралуын айтарлықтай азайтады [51].

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Қалдық қоймасының тозаң ын азайту.

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      Желден қорғауды пайдалану кезінде шығарындылардың (тозаң ның) төмендеуі 65-80 % құрайды.

      АҚШ-та тозаң ды басу үшін "Dust TAMER™ Wind Screen Systems" жел экрандары қолданылады.

      Кросс-медиа эффектілері

      Мәліметтер жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Жалпы қолданылады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Іске асыруда қозғауш күш

      Қалдық қоймаларынан тозаң шығарындыларын азайту. Экологиялық заңнама.

5.4.2. Атмосфералық ауаға ұйымдастырылған эмиссиялардың алдын алуға бағытталған ЕҚТ

5.4.2.1. Тозаң шығарындыларын тазартудың қазіргі заманғы әдістерін қолдану

      Шығарындыларды тозаң нан тазартудың қазіргі заманғы әдістерін қолдану мыналарды қамтиды:

      түтін газдарын алдын ала тазарту кезеңінде үлкен бөлшектерді (>20  мкм) кетіру үшін гравитациялық тұндыру камераларын қолдану;

      абразивті бөлшектерді кетіру үшін түтін газын алдын-ала тазарту сатысында циклондарды қолдану, бұл басқа газ тазарту жабдықтарының қызмет ету мерзімін ұзартуға мүмкіндік береді;

      жоғары ылғалдылық жағдайында тазалау үшін электр сүзгілерін қолдану;

      ұсақ және ультра ұсақ бөлшектерді кетіру үшін сөмке сүзгілерін қолдану;

      SОx және тозаң ды бір уақытта ұстау үшін дымқыл газ тазартқыштарды қолдану. Суару бағандарымен жойылатын бөлшектердің минималды мөлшері >10  мкм, динамикалық және коллизиялық тазартқыштар - >2,5 мкм, Вентури скрубберлері — >0,5 мкм;

      импульсті тазартатын сүзгілерді қолдану [52];

      ұсақ бөлшектерді, соның ішінде PM10 бөлшектерін кетіру үшін керамикалық және металл ұсақ тазартқыш сүзгілерді қолдану.

5.4.2.2. Циклондар

Сипаттама

      Тозаң бөлшектерін кетіруге арналған циклон -өндірістік кәсіпорындарда пайда болатын қатты ластанған ауаны және шығатын технологиялық газдарды тазартуға арналған негізгі аппараттардың бірі. Конструкциясының қарапайымдылығына, жылжымалы тораптар мен механизмдердің болмауына, топтар мен батареяларға біріктіру арқылы өнімділікті арттыру мүмкіндігіне байланысты құрғақ тазалау циклондары технологиялық және дайындық өндіріс процестерінде кеңінен қолданылады.

      Техникалық сипаттама.

      Циклондар газдарды 10 мкм-ден асатын тозаң бөлшектерінің 80-95 % тиімділігімен тазартуды қамтамасыз етеді. Олар негізінен газдарды алдын-ала тазарту үшін қолданылады және тиімділігі жоғары құрылғылардың (мысалы, сүзгілер немесе электр сүзгілері) алдында орнатылады. Кейбір жағдайларда циклондардың қол жеткізілген тиімділігі атмосфераға газдар немесе ауа шығару үшін жеткілікті. Тозаң басқан ауа циклон корпусына 20 м/с дейінгі жылдамдықпен еніп, корпустың қабырғасы мен ішкі құбыр арасындағы сақина кеңістігінде айналмалы қозғалыс жасайды, әрі қарай корпустың конустық бөлігіне ауысады. Орталықтан тепкіш күштің әсерінен тозаң бөлшектері радиалды түрде қозғалады, корпустың қабырғаларына басылады. Тозаң нан босатылған ауа Ішкі құбыр арқылы сыртқа шығады, ал тозаң құрама бункерге түседі. Өнімділікке байланысты циклондарды бір-бірден орнатуға болады (жалғыз циклондар) немесе екі, төрт, алты немесе сегіз циклоннан тұратын топтарға біріктіруге болады (топтық циклондар).

      Циклонның стандартты мөлшері циклонның цилиндрлік бөлігіндегі оңтайлы жылдамдықты ескере отырып, өнімділікке байланысты таңдалады.

      Циклондар кептіру, күйдіру, агломерация, аспирация, жанармай жағу және басқа да технологиялық процестерде бөлінетін газдарды құрғақ тазартуға арналған. Бұл жағдайда циклондардың бұл түрін улы және жарылғыш ортада қолдануға, қатты жабысатын тозаң дарды ұстауға жол берілмейді.

      Циклонның стандартты мөлшері циклонның цилиндрлік бөлігіндегі оңтайлы жылдамдықты ескере отырып, өнімділікке қарай таңдалады.

      Тазартылатын ауа ағынына байланысты циклондарды 2, 4, 6 және 8 циклоннан тұратын бір немесе топтық нұсқада қолдануға болады. Циклонның стандартты өлшемін таңдау кезінде циклон диаметрінің ұлғаюымен ауаны тазарту дәрежесі төмендейтіні ескеріледі. Диаметрі 800 мм-ден аз циклондарды абразивті тозаң ды ұстау үшін қолдану ұсынылмайды.

      Қоршаған орта температурасы 40°С-қа дейінгі циклондарды өндіруге арналған Материал-көміртекті болат, төмен температурада — 40°С-тан төмен лигирленген болаттар.

      5.3-кесте. ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24 циклондарының параметрлері

Р/с №

Газдың рұқсат етілген тозаң дануы, г / м3:


1

2

3

1

- әлсіз жабысатын тозаң үшін

1000 нан артық емес

2

- орташа жабысатын тозаң үшін

250

3

Тазартылатын газдың температурасы, °С

400 -ден аспайды

4

Максималды қысым (сирету), кгс / м 2 (кПа)

500 (5)

5

Циклондардың гидравликалық кедергі коэффициенті:

6

- жалғыз циклондар үшін

147

7

Топтық циклондар үшін:

8

"ирелең"

175

9

жинақпен

182

10

Оңтайлы жылдамдық, м / с:

11

- қалыпты жағдайда Vц (Vвх)

3,5 (16,0)

12

- Vc(VVC)абразивті тозаң мен жұмыс істеу кезінде

2,5 (11,4)

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тозаң шығарындыларын азайту.

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      Циклондардағы 0,01-0,02 мм тозаң бөлшектерін ұстау дәрежесі 5.4-кестеде келтірілген.

      5.4-кесте. Циклондағы газды тазарту тиімділігі

№ п/п

Бөлшектердің дисперсиясы

Тазалаудың теориялық тиімділігі

1

2

3

1

20 м-ден астам

≈ 99 %

2

10 м-ден астам

≈ 95 %

3

5 м-ден астам

≈ 80 %


      Циклондағы газды тазарту тиімділігі ұсталатын тозаң ның дисперсті құрамымен және бөлшектердің тығыздығымен, сондай-ақ оның температурасына байланысты газдың тұтқырлығымен анықталады. Циклон диаметрінің төмендеуімен және циклондағы газ жылдамдығының белгілі бір шегіне дейін жоғарылауымен тазарту тиімділігі артады. Техникалық сипаттамаларда көрсетілген тазарту тиімділігіне циклонның стандартты мөлшері мен оның өнімділігі арасындағы сәйкестік жағдайында ғана қол жеткізуге болады. Циклон ішіндегі атмосфералық ауаны сору кезінде, әсіресе бункер арқылы тазарту тиімділігі күрт төмендейді. Сорудың рұқсат етілген мөлшері 5-8 % құрайды.

      Циклондардың қалыпты жұмыс істеуі үшін сізге:

      герметикалықты қамтамасыз етіңіз және тозаң ды кетіретін шпекке, тозаң жинайтын камераға, циклондарға ауа соруды болдырмаңыз;

      су буының конденсациясын болдырмау үшін циклондардағы газдардың температурасын шық нүктесінен 30-50 °С жоғары ұстаңыз кіріс газ құбыры мен циклондар жылу оқшаулайды;

      кептіру барабанынан тозаң ның шығуын азайту үшін түтін сорғышының өнімділігі барабандағы жұқаруды 20-50 Па деңгейінде ұстап тұру арқылы пештен ыстық газдардың түсуімен байланыстырылады.

      Циклондар үшін газдың рұқсат етілген тозаң дануы мынадай шектерде болуы тиіс: диаметрі 400-600 мм циклон үшін — 200 г/м 3 аспайды; 600-800 мм — 400 г/м 3 аспайды; 1000-2000 мм — 3000 г/м 3 аспайды; 2000-3000 мм — 6000  г/м 3 аспайды.

      "ССКӨБ" АҚ кәсіпорын объектілерінде тозаң бөлшектерін ұстау тиімділігі 96,5 % (КТА деректері бойынша) болатын түйіршіктерді күйдіру кезінде БҚ учаскесі үшін ОЖ-11, ОЖ-15 циклондары пайдаланылады.

      "Лебединский ГОК" ААҚ қатты заттардан шығатын газдарды тазарту үшін тиімділігі жоғары құрғақ циклонды қолданады, содан кейін 99,48 % тазарту тиімділігімен дымқыл тозаң сорғыш қолданылады [53].

      Кросс-медиа эффектілері

      Жиналған тозаң ды процеске қайтару мүмкін болмаса, қалдықтардың көбеюі.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Құрғақ сығылған ауаның болуы қажет (әдетте сүзгі мен ылғал май бөлгіш сүзгінің жанында қажетті өнімділік компрессорын орнату арқылы шешіледі.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Іске асыруда қозғауш күш

      Түйіршіктерді күйдіру, концентратты кептіру және механикалық процестер кезінде тозаң шығарындыларын азайту. Экологиялық заңнама.

5.4.2.3. Электр сүзгілерін қолдану

      Сипаттама

      Тозаң бөлшектері (әдетте) тәждік разряд өрісінде теріс электр зарядын алады және электр өрісінің әсерінен Жерге тұйықталған электродтарға қарай жылжиды, оларға қонады және электродтар қалпына келгеннен кейін бункерлерге жиналады. Тозаң ның аз бөлігі, жалпы санының шамамен 0,5–1 %, оң зарядқа ие болады және корона электродтарына түседі, сонымен қатар мезгіл-мезгіл жойылады. Тазалаудың тиімділігі жолдардың санына, болу уақытына және бөлшектерді кетіруге арналған алдыңғы құрылғыларға байланысты болуы мүмкін. Электростатикалық сүзгілер электродтардан тозаң жинау әдісіне байланысты құрғақ немесе дымқыл болуы мүмкін.

      Техникалық сипаттама

      Электр сүзгілері салада белсенді қолданылады және температура, қысым және тозаң жүктемесі мәндерінің кең ауқымында жұмыс істей алады. Олар бөлшектердің мөлшеріне өте сезімтал емес және ылғалды және құрғақ жағдайда тозаң ды ұстайды. Электр сүзгісінің дизайны коррозияға және абразивті әсерге төзімді.

      Электр сүзгі бірнеше жоғары вольтты корона электродтарынан және сәйкес тұндырғыш электродтардан тұрады. Бөлшектер зарядталады және кейіннен электродтар арасында пайда болған электр өрісінің әсерінен газ ағынынан шығарылады. Электродтар арасындағы электр өрісі жоғары вольтты (100 кВ) шағын тұрақты токпен жасалады. Іс жүзінде электросүзгі бірқатар дискретті аймақтарға бөлінеді (әдетте беске дейін). Электрлік сүзгі құрылғысының схемасы төмендегі суретте көрсетілген.

     


      5.19-сурет. Электр сүзгі құрылғысының схемасы (тек екі аймақ көрсетілген)

      Бөлшектер газ ағынынан төрт сатыда шығарылады:

      электр зарядын тозаң бөлшектеріне бағыттау;

      электр өрісіне зарядталған тозаң ды беру;

      коллекторлық электродтың көмегімен тозаң ды ұстау;

      электрод бетінен тозаң ды кетіру.

      Тәжделетін электродтар тозаң ның жиналуын болдырмау үшін шайқалуы немесе дірілдеуі керек, сәйкесінше олардың механикалық беріктігі мұндай әсерге төтеп беруі керек. Корона электродтарының және олардың тірек құрылымының механикалық сенімділігі өте маңызды, өйткені тіпті бір үзілген кабель де электр сүзгісінің бүкіл электр өрісін қысқарта алады.

      Электр сүзгісінің өнімділігі Дейч формуласымен анықталады, оған сәйкес тиімділік тұндырғыш электродтардың жалпы бетінің ауданымен, газдың көлемдік ағынымен және бөлшектердің көші-қон жылдамдығымен анықталады. Осылайша, шөгінді электродтардың беткі қабатын ұлғайту тозаң ның белгілі бір түрін ұстау үшін үлкен маңызға ие, сондықтан кеңейтілген электрод аралық кеңістікті пайдалану қазіргі заманғы тәсіл болып табылады. Өз кезегінде, бұл түзеткіш құрылғының сенімді дизайны мен жұмысын бақылауды қамтиды.

      Тау-кен байыту саласында қолданылатын түзеткіштердің конструкциясы электр сүзгі аймағының әрбір аймағы немесе бөлігі үшін құрылғының жекелеген секцияларын қолдануды көздейді. Бұл кіріс және шығыс аймақтарында әртүрлі кернеулерді қолдануға мүмкіндік береді, өйткені Шығыс кезінде тозаң жүктемесі аз болады, сонымен қатар аймақтарға берілетін кернеуді ұшқынсыз біртіндеп арттыруға мүмкіндік береді. Үздік дизайн сонымен қатар белгілі бір аймақтың электродтарына ұшқынсыз берілетін оңтайлы жоғары кернеуді қолдайтын автоматтандырылған басқару жүйелерін қолдануды қамтиды. Жоғары кернеулі ұшқындардың пайда болуынсыз және оның мәнін үнемі өзгертпестен мүмкін болатын максималды беру үшін автоматты бақылау-өлшеу құрылғысы қолданылады. Тұрақты жоғары вольтты электрмен жабдықтау тозаң ды ұстаудың оңтайлы тиімділігін қамтамасыз етуге мүмкіндік бермейді.

      Тозаң ның электрлік кедергісі (электр өткізгіштігінің кері мәні) ерекше мәнге ие. Егер ол тым төмен болса, онда тұндырғыш электродқа жеткен бөлшектер зарядын оңай жоғалтады және тозаң ның қайталама тасымалдануы мүмкін. Тозаң ның кедергісі жоғарылаған кезде электродта оқшаулағыш қабат пайда болады, бұл қалыпты тәжге кедергі келтіреді және ұстау тиімділігінің төмендеуіне әкеледі. Негізінен тозаң ның меншікті кедергісі жұмыс диапазонында, бірақ бөлшектердің физикалық сипаттамаларын жақсарту арқылы ұстау тиімділігін арттыруға болады. Ол үшін аммиак пен күкірт трихоксиді кеңінен қолданылады. Температураны төмендету немесе газды ылғалдандыру арқылы меншікті қарсылықты азайтуға болады.

      Электр сүзгісінің өнімділігінің жоғары мәндеріне қол жеткізу үшін газ электр өрісінен тыс өтуге кедергі келтіретін ағынның біркелкілігін қамтамасыз ететін арнайы құрылғылар арқылы өткізіледі. Кіріс газ құбырларының дұрыс дизайны және электр сүзгісінің кірісінде сарқынды тарату құрылғыларының болуы ағынның біркелкілігіне қол жеткізу үшін қажет.

      Иондық абразивті өңдеу электрофильтрлері жоғары бөлу тиімділігін қамтамасыз ету үшін әдетте 100-150 кВ диапазонында жұмыс істейді. Электр сүзгілерінің айрықша ерекшелігі-жоғары температурада (ыстық) және тозаң сыз газдардың жоғары ылғалдылығында (дымқыл) жұмыс істеу мүмкіндігі. Пайда болған тозаң мөлшері-тозаң ды шығару деп аталады (қайта өңделетін шихтаның массасының пайызымен) немесе металдардың тозаң ға ауысуы металлургиялық агрегаттың түріне, шихтаның физикалық-химиялық сипаттамасына (ұнтақтылығы, беріктігі, жеңіл айдалатын металдар мен қосылыстардың құрамы және т.б.), пирометаллургиялық процестің қарқындылығы мен сипатына және басқа да көптеген факторларға байланысты. Тозаң әсіресе қарқынды түрде концентраттарды күйдіру және балқыту, сублимациялық процестер сияқты технологиялық процестерде пайда болады.

      5.5-кесте. Электр сүзгілерін пайдаланумен байланысты тазалау тиімділігі және шығарындылар деңгейі [54]

Р/с №

Ластағыш зат

Тазалау тиімділігі, %

Ескерту

Құрғақ сүзгі

Ылғал сүзгі


1

2

3

4

5

1

<1 мкм

>96,5

Конфигурация мен пайдалану жағдайларына байланысты

Конфигурация мен пайдалану жағдайларына байланысты

2

2мкм

>98,3

<20мг/НМ 3 дейін тазалау

<20мг/НМ 3 дейін тазалау

3

5мкм

>99,95

Конфигурация мен пайдалану жағдайларына байланысты

Конфигурация мен пайдалану жағдайларына байланысты

4

>10мкм

>99,95

Конфигурация мен пайдалану жағдайларына байланысты

Конфигурация мен пайдалану жағдайларына байланысты


      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Атмосфераға тозаң шығарындыларын азайту. Қайта өңдеу мүмкіндігі (ұсталған тозаң ды қайта пайдалану). Тазартудың мынадай кезеңдеріне жіберілетін ластағыш заттардың жүктемесін азайту.

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      Электр газын тазартудың негізгі артықшылықтары:

      өнімділіктің кең ауқымы-бірнеше м3/сағаттан миллион м3/сағатқа дейін;

      тозаң ды тазарту тиімділігі 96,5 % - дан 99,95 % - ға дейін.

      гидравликалық кедергі-0,2 кПа аспайды (төмен пайдалану шығындарының негізгі себебі болып табылады);

      электр сүзгілері құрғақ бөлшектерді, сұйықтық тамшыларын және тұман бөлшектерін ұстай алады;

      электрофильтрлерде мөлшері 0,01 мкм-ден (вирустар, темекі түтіні) ондаған микронға дейінгі бөлшектер ұсталады.

      Качканар тау-кен байыту комбинатында (2008) ("Ванадий" ААҚ, "Еураз Груп" құрамына кіреді) кәсіпорында жұмыс істеп тұрған агломерат (шойын өндіруге арналған шикізат) өндіретін екі кешенді газ тазарту қондырғыларымен жарақтандыру жөніндегі инвестициялық экологиялық жобаны іске асыру аяқталды. Агломерация цехында әр сағат сайын жоғары сапалы көрсеткіштері бар 1 миллион текше метрге дейін шығатын газдарды тазартуға мүмкіндік беретін қазіргі заманғы электрофильтр пайдалануға берілді. Атмосфераға шығарылатын шығарындылар 2,5 еседен астам қысқарды: дайын өнімнің бір тоннасына 23-тен 9 кг-ға дейін.

      Лебединский КБК-да (2009) түйіршіктерді күйдіру кезінде кесектеу фабрикасында газ тазарту жүйесін жаңғырту жүргізілді, аспирация жүйесіндегі скрубберлер электрофильтрлерге ауыстырылды. Тозаң ды тазарту тиімділігі 99 % жетеді.

      ЭГБ1М электр сүзгілері Ресей, ТМД елдері, Финляндия, Швеция, Ирландия кәсіпорындарында сәтті жұмыс істейді [55].

      Магнитогорск металлургиялық комбинатында аспирациялық жүйелердегі №6 домна пешінің шикіқұрам беру аспирациясы жүйесінің электрофильтрі орнатылған, олардың әрқайсысының өнімділігі сағатына 1 млн..м3 артық, электрофильтрлер ауаны тазартудың жобалық тиімділігін 98-99 % дейін қамтамасыз етеді [55].

      Электрсүзгілер әлемде көптеген мемлекеттерде, әсіресе ТМД елдерінде, АҚШ-та, Қытайда, Австралияда кеңінен қолданылады, мысалы, Ресейде Череповецк металлургия зауытында, Қытайда Zhuji Kulun Environmental Technology Co.ltd, Kleanland, Xinhai, Yantai Jinpeng Mining Machinery зауыттарында тозаң ды 95-97 % дейін тазарту тиімділігімен енгізілді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Электр энергиясын тұтыну тозаң жинау тиімділігінің жоғарылауымен артады. Электр сүзгісіне қызмет көрсету кезінде қосымша қалдықтар пайда болуы мүмкін. Егер оны қайта пайдалану мүмкін болмаса, тозаң ды қайта өңдеу қажеттілігі.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Олардың жоғары тиімділігіне, төмен гидравликалық кедергісіне, жоғары жұмыс қабілеттілігіне және энергетикалық тиімділігіне байланысты электр сүзгілері негізгі технологиялық жабдықтан шығатын газдардан тозаң ды ұстаудың ең сәтті қондырғыларына айналды.

      Газдарды электрлік сүзгілеу процесінің технологиялық режимнің, тозаң құрамының берілген параметрлерден ауытқып кетуіне, сондай-ақ аппараттың белсенді аймағындағы болмашы механикалық кемістіктерге жоғары сезімталдығы электрсүзгілердің негізгі кемшілігі болып табылады. Сондай-ақ электрсүзгілерді пайдаланған кезде ұшқынды разрядтардың пайда болатынын ескеру қажет. Осыған байланысты егер тазартылатын газ жарылғыш қоспа болса немесе мұндай қоспа процесс барысында қалыпты технологиялық режимнен ауытқу нәтижесінде пайда болуы мүмкін болса, электрсүзгіні қолданбайды.

      Экономика

      Әрбір жеке жағдайда техниканың құны жеке болады.

      Іске асыруда қозғауш күш

      Қайта пайдалану мүмкіндігімен тозаң шығарындыларын азайту. Егер тозаң ды процеске қайтаруға болатын болса, шикізатты үнемдеу.

5.4.2.4. Ұсақ және ультра ұсақ бөлшектерді кетіру үшін қап сүзгілерін қолдану

      Сипаттама

      Қатты тоқылған немесе киізден жасалған матадан өткізу арқылы тозаң нан Шығатын газдарды тазарту, нәтижесінде қатты заттар матаға електен немесе басқа тәсілдермен жиналады.

      Техникалық сипаттама

      Қап сүзгілері бөлшектерді кетіетін газдар өтетін, кеуекті тоқылған немесе киіз матадан жасалады. Қап сүзгісін пайдалану шығатын газдың сипаттамаларына және максималды жұмыс температурасына сәйкес келетін матаны таңдауды талап етеді. Әдетте жең сүзгілері сүзгі материалын тазалау әдісіне сәйкес жіктеледі. Экстракцияның тиімділігін сақтау үшін матадан тозаң ды үнемі алып тастау керек.

      Тазартудың ең көп таралған әдістері-кері ауа ағыны, механикалық шайқау, діріл, төмен қысымды ауа пульсациясы және Сығылған ауа пульсациясы. Акустикалық шөміштер сүзгі жеңдерін тазарту үшін де қолданылады. Стандартты тазалау механизмдері жеңнің бастапқы күйіне оралуын қамтамасыз етпейді, өйткені матаның тереңдігінде орналасқан бөлшектер талшықтар арасындағы тесіктердің мөлшерін азайтады, дегенмен бұл субмикронды буды тазартудың жоғары тиімділігін қамтамасыз етеді.

     


      5.20-сурет. Қап сүзгісінің конструкциясы

      Қап сүзгілеріндегі тазалау тиімділігі негізінен құрылғының жеңдері жасалатын сүзгі матасының қасиеттеріне, сондай-ақ бұл қасиеттер тазартылатын ортаның және ондағы ілінген бөлшектердің қасиеттеріне қаншалықты сәйкес келетініне байланысты. Матаны таңдағанда газдардың құрамын, тозаң бөлшектерінің табиғаты мен мөлшерін, тазалау әдісін, қажетті тиімділік пен экономикалық көрсеткіштерді ескеру қажет. Сондай-ақ, газдың температурасы, егер бар болса, газды салқындату әдісі, пайда болған су буы және қышқылдың қайнау температурасы ескеріледі. 5.6-кестеде тазалау кезінде кеңінен қолданылатын маталардың түрлері келтірілген.

      5.6-кесте. Әртүрлі жең сүзгі жүйелерін салыстыру

Р/с №

Параметр

Өлшем бірлігі

Импульсті тазартуы бар сүзгі

Шыныталшықтан жасалған мембрана сүзгі

Шыныталшықтан жасалған сүзгі


1

2

3

4

5

6

1

Жең түрі

-

Полиэстер

Мембрана/

шыныталшық

Шыны талшық

2

Жең мөлшері

м

0,126 х 6

0,292 х 10

0,292 х 10

3

Жеңге кететін мата көлемі

м2

2

9

9

4

Корпус

-

Ия

Жоқ

Жоқ

5

Қысымның түсуі

кПа

2

2

2,5

6

Ауаның матаға қарым-қатынасы

м/ч

80 - 90

70 - 90

30 - 35

7

Жұмыс температурасының интервалы

°C

250

280

280

8

Жең сүзгісін пайдалану мерзімі

айына

30 ға дейін

72 - 120

72 - 120


            Сүзгі материалдарының әртүрлі түрлерін қолданатын бірнеше түрлі жең сүзгі конструкциялары бар. Мембраналық сүзу (беттік сүзу) технологияларын қолдану қызмет ету мерзімінің қосымша өсуіне, температура шегінің жоғарылауына (260 °C дейін) және техникалық қызмет көрсетудің салыстырмалы түрде төмен шығындарына әкеледі. Мембраналық сүзгі жеңдері негіз материалына салынған кеңейтілген политетрафторэтиленнен (PTFE) жасалған ультра жұқа мембранадан тұрады. Шығатын газ ағынындағы бөлшектер жеңнің бетінде ұсталады. Ішкі бөлігінде тұнба пайда болудың немесе жең тініне енудің орнына бөлшектер мембранадан итеріліп, көлемі жағынан кішірек тұнба түзеді.

      Тефлон/шыны талшық сияқты синтетикалық сүзгі маталары жең сүзгілерін ұзақ қызмет ету мерзімін қамтамасыз ететін процестердің кең ауқымында пайдалануға мүмкіндік береді. Қазіргі заманғы сүзгі материалдарының тиімділігі жоғары температурада немесе абразивті жағдайда жеткілікті жоғары, ал мата өндірушілер белгілі бір қолдану үшін материалды анықтауға көмектеседі. Тиісті тозаң түріне сәйкес дизайнды қолданған кезде, ерекше жағдайларда тозаң шығарындыларының өте төмен деңгейі қамтамасыз етілуі мүмкін. Жоғары сенімділік және ұзақ қызмет ету мерзімі қазіргі заманғы сөмке сүзгілерінің шығындарын өтейді. Тозаң шығарындыларының төмен деңгейіне жету өте маңызды, өйткені тозаң да металдардың айтарлықтай деңгейі болуы мүмкін. Тазартылмаған газдардың атмосфераға шығуына жол бермеу үшін тарату коллекторларының деформациясының әсерін және жеңдердің дұрыс тығыздалуын ескеру қажет.

      Белгілі бір жағдайларда сүзгілердің бітелуіне байланысты (мысалы, жабысқақ тозаң немесе конденсация температурасында ауа ағындарында қолданған кезде) және отқа сезімталдық, олар барлық қолдану мақсаттарына сәйкес келмейді. Сүзгілерді қолданыстағы сөмке сүзгілерімен бірге пайдалануға болады және оларды жаңартуға болады. Атап айтқанда, жыл сайынғы техникалық қызмет көрсету кезінде жеңді тығыздау жүйесін жақсартуға болады, ал сүзгі жеңдерін стандартты ауыстыру кестелеріне сәйкес қазіргі заманғы материалдармен ауыстыруға болады, бұл болашақ шығындарды да төмендетуі мүмкін.

      Қолданылатын сүзгілердің ең көп таралған түрі-жең тәрізді қапшық сүзгілері, бірнеше бөлек мата сүзгі элементтері топқа орналастырылған. Жең сүзгілері парақтар немесе картридждер түрінде де болуы мүмкін.

      Сүзгі бірнеше бөлімдерден тұрады, олардың бір бөлігі тазартылатын газды сүзу режимінде, ал бір бөлігі регенерация режимінде жұмыс істейді, яғни жеңдерге түскен тозаң ды кетіру. Тазалау режимінде тозаң ды газ жеңнің тесіктері арқылы сүзіледі, ал тозаң оның бетіне қонады. Уақыт өте келе, жинақталған тозаң қабаты бар жеңнің гидравликалық кедергісі артады және тұндыру тиімділігі артады. Бұл ретте сүзгінің газ бойынша өткізу қабілеті айтарлықтай төмендейді және секция механикалық (шайқау, бұрау) және (немесе) аэродинамикалық (сығылған ауамен импульсті үрлеу) тәсілдермен тозаң ды кетіру үшін регенерацияға ажыратылады. Өңделетін газ ағыны жеңнің ішінен сыртқа немесе жеңнің сыртынан ішке қарай бағытталуы мүмкін. Кіріс қалдықтарында салыстырмалы түрде Үлкен бөлшектер болған жағдайда, қап сүзгісіне жүктемені азайту үшін, әсіресе кіреберістегі бөлшектердің жоғары концентрациясы кезінде механикалық коллекторлар (циклондар, электростатикалық сүзгілер және т.б.) қосымша алдын ала тазалау үшін пайдаланылуы мүмкін.

      Мониторинг

      Сүзгінің дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін мынадай функциялардың бірін немесе бірнешеуін қолдану керек.

      Сүзгі материалын таңдауға және бекіту және тығыздау жүйесінің сенімділігіне ерекше назар аударылады. Тиісті техникалық қызмет көрсетуді жүргізу. Қазіргі заманғы сүзгі материалдары әдетте берік және ұзақ қызмет етеді. Көп жағдайда қазіргі заманғы материалдарға қосымша шығындар ұзақ қызмет ету мерзімімен өтеледі.

      Жұмыс температурасы газдың конденсация нүктесінен жоғары. Ыстыққа төзімді жеңдер мен бекітпелер жоғары жұмыс температурасында қолданылады.

      Сүзгінің бұзылуын анықтау үшін оптикалық немесе трибоэлектрлік құрылғыларды ұстау және пайдалану арқылы тозаң ның құрамын үздіксіз бақылау. Қажет болса, құрылғы тозған немесе зақымдалған жеңдері бар жеке бөлімдерді анықтау үшін Сүзгіні тазалау жүйесімен өзара әрекеттесуі керек.

      Қажет болса, газды салқындатуды және ұшқынды сөндіруді қолдану. Циклондар ұшқынды сөндіруге арналған қолайлы құрылғылар болып саналады. Қазіргі заманғы сүзгілердің көпшілігі бірнеше бөлімде орналасқан, сондықтан қажет болған жағдайда зақымдалған бөліктерді оқшаулауға болады.

      Өртті анықтау үшін температура мен ұшқын мониторингін қолдануға болады. Тұтану қаупі туындаған жағдайда инертті газ жүйелері қарастырылуы немесе шығатын газға инертті материалдар (мысалы, кальций гидроксиді) қосылуы мүмкін. Есептелген шектен тыс тіндердің шамадан тыс қызып кетуі улы газ тәрізді шығарындыларды тудыруы мүмкін.

      Тазалау механизмін бақылау үшін қысымның төмендеуін бақылау қажет.

      Қапшық сүзгілер Солтүстік және Оңтүстік Америка, Еуропа, Африка, Азия, Австралия, Ресей елдерінде кеңінен қолданылады. Мысалы, Ресейде "Сибелкон" ЖШҚ, "Кондор-Эко" ЖАҚ, "Гайский ГОК" ЖАҚ кәсіпорындарында тозаң нан тазарту тиімділігі 95 %-ға дейін енгізілді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тозаң шығарындыларын азайту. Көлемі 2,5 мкм-ге дейінгі бөлшектерді жою.

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      Кейбір газ тәрізді ластағыш заттарды алып тастау, егер олар тозаң жинайтын камерадан кейін орналасқан және қосымша материалдарды, соның ішінде натрий әкінің/бикарбонатының адсорбциясы мен құрғақ үрлеуін енгізуге байланысты жүйелермен біріктірілсе мүмкін. Сөмке сүзгілерін пайдалану кезінде шламдар мен сарқынды суларды тазарту қажет емес.

      Кросс-медиа әсерлері

      Сүзгі тінін, егер оның регенерациясы мүмкін болмаса, әр 2-4 жыл сайын ауыстыру керек (қызмет ету мерзімі әртүрлі факторларға байланысты). Қысымның төмендеуі, бұл қосымша қуат тұтынуға әкелетін своп арқылы өтелуі керек. Сөмке сүзгілері жұқа бөлшектерді ұстауда өте тиімді болғандықтан, олар субмикрон бөлшектері ретінде түтін газдарының тозаң ында болатын ауыр металдардың шығарындыларын азайтуда да тиімді.

      Сонымен қатар, тазарту циклі үшін қысылған ауа ағынының жоғарылауы мүмкін. Техникалық қызмет көрсету кезінде қосымша қалдықтар пайда болуы мүмкін.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Жалпы қолданылады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Іске асыруда қозғауш күш

      Қоршаған ортаға шығарындыларды азайту. Экологиялық заңнаманың талаптары. Ресурстарды үнемдеу.

5.4.2.5 Керамикалық және металл ұсақ тазалау сүзгілері

      Сипаттама

      Жұмыс принциптері, жалпы құрылғы және тазалау мүмкіндіктері тұрғысынан жұқа торлы керамикалық сүзгілер қап сүзгілеріне ұқсас. Металл жақтаудағы мата жеңдерінің орнына олар пішіні шамға ұқсайтын қатты сүзгі элементтерін пайдаланады.

      Техникалық сипаттама

      Осындай сүзгілердің көмегімен ұсақ бөлшектер, соның ішінде PM10 жойылады. Сүзгілер жоғары температураға төзімділікке ие және көбінесе жұмыс температурасының жоғарғы шекарасын анықтайтын сүзгі корпусы болып табылады. Жоғары температура жағдайында тірек құрылымының кеңеюі де маңызды фактор болып табылады, өйткені корпустағы сүзгі элементтерінің тығыздығы бұзылады, бұл тазартылмаған газдың тазартылған ағынға енуіне әкеледі. Нақты уақыттағы ақауларды анықтау жүйелері жең сүзгілеріне ұқсас қолданылады. Керамикалық және металл торлы сүзгілер жеңдер сияқты икемді емес. Мұндай сүзгілерді үрлеу арқылы тазалау кезінде ұсақ тозаң мата сүзгісіндегідей тиімділікпен жойылмайды, бұл сүзгінің ішінде жұқа тозаң ның жиналуына және осылайша оның өнімділігінің төмендеуіне әкеледі. Бұл өте жұқа тозаң ның жиналуына байланысты. Керамикалық сүзгілер алюминий силикаттарынан жасалған және химиялық немесе қышқылға төзімділікті жақсарту немесе басқа ластағыш заттарды сүзу үшін әртүрлі сүзгі материалдарының қабатымен жабылуы мүмкін. Сүзгі элементтерін жаңа болған кезде өңдеу салыстырмалы түрде оңай, бірақ олар жоғары температураға ұшырағаннан кейін олар сынғыш болады және техникалық қызмет көрсету кезінде немесе абайсыз тазалау әрекеттері кезінде кездейсоқ зақымдалуы мүмкін. Жабысқақ тозаң ның немесе шайырдың болуы ықтимал проблема болып табылады, өйткені оларды әдеттегі тазалау кезінде сүзгіден шығару қиын, бұл қысымның төмендеуіне әкелуі мүмкін. Температураның сүзгі материалына әсер ету әсері жинақталады, сондықтан қондырғыны жобалау кезінде оны ескеру қажет. Тиісті материалдар мен 199 конструкцияны қолдану арқылы шығарындылардың өте төмен деңгейіне қол жеткізуге болады. Шығарындыларды азайту маңызды фактор болып табылады, өйткені тозаң да металдардың көп мөлшері бар. Жоғары температура жағдайында ұқсас тиімділік үшін жаңартылған металл торлы сүзгіні қолданады Технологияның дамуы тиісті аймақ пайдаланудан шығарылған кезде тазалау жүргізілгеннен кейін тозаң қабығының тез пайда болуын қамтамасыз етеді. Тиісті түрде жобаланған және өндірілген сүзгілер нақты жұмыс жағдайларына сәйкес келетін өлшемде мынадай параметрлер болуы керек. Корпус, арматура және тығыздау жүйесі таңдалған қолдану шарттарына сәйкес келеді, сенімді және ыстыққа төзімді. Тозаң жүктемесін үздіксіз бақылау сүзгінің істен шығуын анықтау мақсатында шағылыстыратын оптикалық немесе трибоэлектрлік құрылғылардың көмегімен жүзеге асырылады. Құрылғы тозған немесе зақымдалған элементтері бар жеке бөлімдерді анықтау үшін мүмкіндігінше сүзгіні тазалау жүйесімен өзара әрекеттесуі керек. Қажет болған жағдайда газды тиісті дайындау. Тазалау құрылғыларының күйін бақылау үшін қысымның төмендеуін өлшеуге болады. Кейбір сүзгі материалының бітелу ықтималдығына байланысты (мысалы, жабысқақ тозаң немесе шық нүктесіне жақын ауа ағындарының температурасы), бұл әдістер кез-келген жұмыс жағдайына сәйкес келмейді. Оларды қолданыстағы керамикалық сүзгілерде қолдануға болады және оларды өзгертуге болады. Атап айтқанда, жоспарлы техникалық қызмет көрсету кезінде тығыздау жүйесін жетілдіруге болады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тозаң , металл және басқа қосылыстар шығарындыларын азайту.

      Кросс-медиа әсерлері

      Электр энергиясын тұтыну тозаң жинау тиімділігінің жоғарылауымен артады. Металдар мен басқа заттардың су объектілеріне төгілуіне жол бермеу үшін одан әрі өңдеуді қажет ететін сарқынды сулардың пайда болуы.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Жаңғырту және жаңа құрылыс кезінде қолданылады.

      Экономика

      Әрбір жағдайда техниканың құны жеке, бірақ процестер үнемді жұмыс істейді.

      Іске асыруда қозғауыш күш

      Тозаң шығарындыларын азайту. Егер тозаң ды процеске қайтаруға болатын болса, шикізатты үнемдеу.

5.4.2.6. Күірт оксидін (SОx) және тозаң ды бір уақытта ұстау үшін ылғалды газ тазартқыштарды қолдану

      Сипаттама

      Бұл әдіс жиналған материалды коллектор тақталарынан сұйықтықпен, әдетте сумен жуатын электрофильтрді қолдануды қамтиды. Су тамшыларын кетіру үшін пайдаланылған газды шығармас бұрын арнайы құрылғы орнатылады (мысалы, ылғал ұстағыш немесе соңғы құрғақ өріс).

      Техникалық сипаттама

      Бөлшектерді ылғал скрубберлермен ұстау үш негізгі механизмді қолданылады: инерциялық соқтығысу, ұстау және шашырау. Жиналған бөлшектердің мөлшері, сондай-ақ олардың сулану қабілетінің маңызы бар. Радиалды ылғал скруббер құрылғысының схемасы төмендегі суретте көрсетілген.

     


      5.21-сурет. Радиалды ылғалды скруббер


      Ылғал скрубберлер газды салқындату, қанықтыру және алдын ала тазарту үшін, мысалы, дымқыл электр сүзгілерінің алдына орнатылған кезде қолданылады. Олардың айрықша ерекшелігі-ұсталған бөлшектерді сұйықтықпен ұстау, бұл оларды шлам түрінде аппараттардан шығарады. Ылғал тозаң жинағыштарда суару сұйықтығы ретінде су жиі қолданылады. Газдарды бірге тозаң жинау және химиялық тазарту кезінде суару сұйықтығын (абсорбентті) таңдау сіңіру процесіне байланысты болады.

      Ылғал құрылғылардың мынадай артықшылықтары бар: дизайнның қарапайымдылығы және салыстырмалы түрде төмен құны; инерциялық типтегі құрғақ механикалық тозаң жинағыштармен салыстырғанда жоғары тиімділік; сөмке сүзгілерімен және электрофильтрлермен салыстырғанда кішірек өлшемдер; жоғары температурада және жоғары ылғалдылықта газдарды пайдалану мүмкіндігі; қалқымалы бу бөлшектерімен және газ тәрізді компоненттермен бірге ұстау. Типтік мысалдар: Вентури скруббері немесе қысымның төмендеуі реттелетін радиалды скруббер.

      Вентури құбыры газдың жылдамдығын арттыру үшін қызмет етушіден тұрады, онда суару құрылғысы орналастырылады, су тамшыларына тозаң бөлшектері тұнбаға түсетін мойын және коагуляция процестері жүретін диффузор, сонымен қатар жылдамдықты төмендету арқылы мойындағы газдың жоғары жылдамдығын жасауға жұмсалған қысымның бір бөлігі қалпына келтіріледі. Газды тангенциалды енгізу тамшысын ұстағышта газ ағынының айналуы жасалады, нәтижесінде ылғалданған және үлкейтілген тозаң бөлшектері қабырғаларға лақтырылады және тамшы ұстағыштан шлам түрінде үздіксіз шығарылады.

      Орталықтан тепкіш скрубберлерде газдардың салқындауымен бір мезгілде олардың SO2 адсорбциясы жүреді. Тазалаудың төмен дәрежесіне байланысты ЦС-ВТЦ типті орталықтан тепкіш скрубберлер тозаң ұстағыш ретінде қазіргі уақытта қолданылмайды, бірақ олар Вентури скрубберлерінде тамшы ұстағыш ретінде кеңінен қолданылады. Бұл жағдайда су себу үшін су берілмейді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Ылғал тозаң жинағыштар дизайны бойынша қарапайым, бірақ сонымен бірге ең күрделі құрғақ тозаң жинағыштарға тән тиімділік бар. Оларды тікелей химия зауытында жасау оңай; әдетте оларда құрғақ тозаң жинағыштармен жабдықталған жылжымалы түйіндер болмайды (мысалы, сөмке сүзгілеріндегі шайқау түйіндері).

      Құрғақ типтегі құрылғылармен салыстырғанда дымқыл тозаң жинағыштардың артықшылықтары:

      қалқымалы бөлшектерді ұстаудың жоғары тиімділігі;

      газдарды ұсақ бөлшектерден тазарту мүмкіндігі (ең үздік дымқыл құрылғыларда бөлшектерді 0,1 мкм шамасында алып тастауға болады);

      жоғары температурада және жоғары ылғалдылықта газдарды тазартуға рұқсат.

      Кемшіліктері:

      сарқынды суларды өңдеу қажеттілігімен, яғни процестің қымбаттауымен байланысты шлам түрінде ұсталған тозаң ды шығару;

      сұйықтық тамшыларын алып кету және оларды газ құбырлары мен түтін сорғыштардағы тозаң мен тұндыру мүмкіндігі;

      агрессивті газдарды тазарту жағдайында жабдықтар мен коммуникацияларды коррозияға қарсы материалдармен қорғау қажет.

      Ылғал тозаң жинағыштарда суару сұйықтығы ретінде су жиі қолданылады; тозаң жинау және газдарды химиялық тазарту мәселелерін шешу кезінде суару сұйықтығын (абсорбентті) таңдау сіңіру процесіне байланысты болады.

      Тозаң ды газ ағынының сұйықтықпен жанасуы нәтижесінде дымқыл тозаң жинағыштарда фазааралық байланыс беті пайда болады. Әртүрлі құрылғыларда фазалардың жанасу бетінің сипаты әртүрлі : ол газ ағындарынан, көпіршіктерден, сұйық ағындардан, тамшылардан, сұйықтық пленкаларынан тұруы мүмкін. Тозаң жинағыштарда әртүрлі беттер байқалатындықтан, оларда тозаң әртүрлі механизмдер арқылы ұсталады.

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      Вентури скрубберлері жоғары тиімділікпен жұмыс істей алады (бөлшектердің орташа мөлшері 1-2 мкм болатын тозаң дарда 96-99 %) және жоғары дисперсті тозаң бөлшектерін (субмикрондық өлшемдерге дейін) оның газдағы бастапқы концентрациясының кең ауқымында ұстай алады: 0,05- 100 г/м3. Жұқа тазарту режимінде жұмыс істегенде, мойындағы газдардың жылдамдығы 100-150 м / с, ал судың меншікті шығыны 0,5-1,2 дм 3/м 3 шегінде сақталуы керек. Бұл үлкен қысымның төмендеуін қажет етеді (Др=10÷20 кПа), демек, газды тазартуға айтарлықтай энергия шығыны кетеді. Судың SO2 ұстау дәрежесі әдетте 40-50 % құрайды.

      Атмосфераның ластану деңгейі жоғары өнеркәсіптік ауданда орналасқан Чикагодағы (АҚШ) "ЛТВ Стил" фирмасының металлургиялық зауытында және Сереманждағы (Франция) "Соллак" фирмасының металлургиялық зауытының Кокс батареясында жапондық түтінсіз тиеу жүйесімен жабдықталған № 1 кокс батареясы (биіктігі 6,1 м 60 пеш) жабдықталған [56].

      Газ тазарту жүйесінің сипаттамасы төменде келтірілген:

      тозаң сыздандыруға түсетін газдың саны, мың м3/сағ – 21.

      Тозаң құрамы:

      сорылатын газдарда г/м3 – 5-15;

      тазартылған газдарда мг/м3 – 60-80;

      бүріккіш судың шығыны, м3/сағ - 25-80.

      Вентури циклоны кептіру пештерінде "ССКӨБ" АҚ КДҚ учаскесінде концентратты кептіру кезінде қолданылады. Түтін газдары қазандықтың газ жолына шығарылады және Вентури құбырларынан және МП-ВТИ типті орталықтан тепкіш тозаң жинағыштардан (№1-5 қазандықтар) немесе эмульсияланған қабаты бар аккумуляторлық коагуляторға (№6 қазандық) тұратын дымқыл тазалау жүйесіне түседі. Алты қазандықтан тазартылған газ биіктігі 180,0 М түтін құбыры арқылы шығарылады. Жобалық тазарту деңгейі 98  %, нақты 92,1 % құрайды (КТА деректері бойынша).

      Кросс-медиа эффектілері

      Электр энергиясын тұтыну тозаң жинау тиімділігінің жоғарылауымен артады. Металдар мен басқа заттардың су объектілеріне төгілуіне жол бермеу үшін одан әрі өңдеуді қажет ететін сарқынды сулардың пайда болуы.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Жаңғырту және жаңа құрылыс кезінде қолданылады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Іске асыруда қозғауш күш

      Тозаң шығарындыларын азайту және SO2.

5.4.2.7. Импульстік сүзгілерді қолдану

      Сипаттама

      Импульстік қап сүзгісі ауа массасын әртүрлі ұсақ тозаң жиналуларынан тазартуға арналған. Бұл құрылғыларда сығылған ауа массаларымен импульстік үрлеуге арналған кіріктірілген регенерация жүйесі бар. Металл тіректердегі жеңдер тазалау элементі ретінде әрекет етеді.

      Техникалық сипаттама

      Қаптың бетінде тозаң қабатының жиналуынан тазалау тиімділігінің төмендеуін болдырмау үшін қап сүзгілерінің импульстік үрлеуі қолданылады. Оны пайдалану жабдықтың өнімділігін қалпына келтіруді және тазалау тиімділігінің төмендеуін болдырмауды қамтамасыз етеді.

      Құрылымдық элементтердің сипаттамасы қап сүзгісінің қалай жұмыс істейтінін көрсетеді.

      Тозаң ды ағын аппараттың кіріс клапанына беріледі. Қолданыстағы инфрақұрылымға байланысты қосалқы элементтерді қолдануға болады - пневматикалық сорғылар, компрессорлар, қысымды желдеткіштер, басқа супер зарядтағыштар. Жоғары температура ағынын өңдеу жағдайында таза салқын/атмосфералық ауаны сүзгіге араластыру жүзеге асырылуы мүмкін.

      Ауа ағыны тығыз тоқыма емес гильзалардың сыртқы бетімен байланысады, ал тозаң бөлшектері қаптардың сыртында орналасады, ал таза ауа рамалардың ішіне өтіп, таза камераға түседі, ол жерден өндіріс бөлмесіне немесе сыртқы атмосфераға шығарылады.

      Тозаң қосындылары гильзалардың бетіне қонған сайын, ауаның өсіп келе жатқан механикалық тосқауыл арқылы "жарып өтуі" қиындай түседі және аппараттың өнімділігі төмендейді - жеңдерді қалпына келтіру қажет.

      Жүргізілген регенерация жүйесіне байланысты сүзгі элементтері кері импульстік үрлеуге, шайқауға немесе олардың бетін тозаң нан босатуға және құрылғының номиналды тиімділігін қалпына келтіруге мүмкіндік беретін басқа әсерге ұшырайды.

      Бункерге тозаң түседі, цикл қайталанады.

      Барлық тозаң жинағыштар мынадай техникалық сипаттамалар ауқымымен жақсы салыстырылады:

      қоршаған орта жағдайында өнімділік – 100 000 м3/сағ дейін;

      ұсталған тозаң ның дисперсиясы/өлшемі > 0,5 мкм;

      кез келген дәрежедегі тозаң ды ауа ағындарымен жұмыс істеу;

      гильзаларды өздігінен тазалаудың соққылық импульсті әдісі – арнайы конструкциядағы жалпақ Venturi саптамаларын қолдану есебінен картридждерді тозаң нан тазартудың үздіксіз, жоғары жылдамдығы және тиімділігі;

      сүзгі материалы – тоқыма емес ине тесілген талшық;

      200 градус Цельсийге дейінгі температурадағы ағындарды өңдеу мүмкіндігі;

      электрондық контроллер арқылы аппаратты басқару жүйесін автоматтандыру;

      қосымша – қондырғыны басқару үшін контроллерге сәйкес келетін дифференциалды манометрді орнату;

      қосымша – тозаң жинағышқа діріл жүйесін орнату - жоғары жабысатын тозаң ның қабырғаларға жабысып қалмауы үшін. Бункерді тозаң ды үздіксіз түсіру үшін шнекпен жабдықтауға болады;

      сенімділік, жинақылық және ұзақ мерзімділік.

      импульсті тазартатын сүзгілерді қолдану мысалы: Қытай, Ресей, Австралия. Мысалы, Австралияда 85 % тозаң нан тазарту тиімділігімен "Bulga Coal" кәсіпорындарында енгізілген.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тозаң ды шығаруды азайту.

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      Тозаң сыздандыру тиімділігі – 99,9 % дейін (сүзгіні пайдалану және дұрыс реттеу / реттеу ережелерін ескере отырып).

      Кросс-медиа эффектілері

      Ақпарат жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Қолданылатын.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Іске асыруда қозғауш күш

      Тозаң ды шығаруды азайту.

5.5. Сарқынды сулардың төгінділерінің алдын алуға және азайтуға бағытталған ЕҚТ

5.5.1. Тау-кен кәсіпорнының су балансын басқару

      Сипаттама

      Тау-кен кәсіпорындары қалдық сулармен ластайтын өндірістердің қатарына жатады. Олардың жұмысының нәтижесінде кен орындарын құрғату және пайдалану барысында жерасты сулары қорларының сарқылуы, сондай-ақ карьерлік, шахталық және өнеркәсіптік тазартылмаған сарқынды сулардың төгінділерімен жерүсті суларының ластануы орын алады.

      Бұл бөлімде қалдық сулардың төгілуін азайту және болдырмау үшін қолданылатын әдістер, әдістер және/немесе әдістер жиынтығы сипатталған.

      Техникалық сипаттама

      Су ресурстарын тиімді басқару пайдалы қазбаларды өндіру және байыту жөніндегі қызметтің көптеген түрлері үшін аса маңызды болып табылады және бұл аспект тау - кен кәсіпорнын салу мен пайдаланудың әрбір циклі барысында-алдын ала келісуден және өндіруден бастап пайдаланудан шығаруға және жабуға дейін мұқият қаралуы тиіс. Су ресурстарын қалдық сулардың әсерінен қорғау және өндіру және байыту процестері кезінде олардың балансын басқару үшін осындай іс шараларды орындау қажет:

      тау-кен кәсіпорнының су шаруашылығы балансын әзірлеу;

      технологиялық процесте айналымды сумен жабдықтау және суды қайта пайдалану жүйесін енгізу;

      технологиялық процестерде су тұтынуды азайту;

      кен орнын гидрогеологиялық модельдеу;

      шахта және карьер суларын селективті жинау жүйелерін енгізу;

      жергілікті қалдық суларды тазарту және залалсыздандыру жүйелерін пайдалану.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Технологиялық қажеттіліктерге су тұтыну көлемін азайту.

      Су ресурстарын ұтымды пайдалану.

      Қалдық суларды беру үшін пайдаланылатын энергия ресурстарының мөлшерін азайту.

      Қалдық суларды одан әрі тазарту үшін қолданылатын химиялық реагенттердің мөлшерін азайту.

      Қалдық сулардың ағуын және ондағы ластағыш заттардың концентрациясын азайту немесе толығымен жою.

      Қабылдаушы суларға (мысалы, өзендер, каналдар және басқа да жерүсті су ресурстарына) биогендік жүктемені азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Шахталық және карьерлік сулардың су ағынын, пайдалы қазбаларды өндіру және байыту жөніндегі технологиялық процестер мен операциялардың су тұтынуы мен су бұруын басқару мақсатында тау-кен өндіру кәсіпорнының су шаруашылығы теңгерімін әзірлеу мыналарды көздейді:

      шахта және карьер суларының перспективалы ағыны;

      су тұтыну және су бұру, құрғату және суды төмендету режимінің Су шаруашылығы балансымен байланыстыра отырып мүмкін болатын өзгерістері;

      сулы қабаттар мен жерүсті су объектілерінің сарқылуын және ластануын болдырмау;

      технологиялық процестерде тұщы суды тұтынудың ең аз көлемімен су пайдалануды ұтымды ұйымдастыру;

      қайта өңдеу, пайдаланылған суды тазарту және оны қайта пайдалану мүмкіндігі;

      осал компоненттерді (кіші өзендер мен бұлақтар, сулы-батпақты жерлер және т.б.), жергілікті халықтың жергілікті су ресурстарына тәуелділігін анықтау мақсатында іргелес аумақтардағы су шаруашылығы жағдайын есепке алу.

      Тау-кен кәсіпорнының су балансын басқару Тау-кен қазбалары мен су пайдаланудағы су ағынының мүмкін болатын өзгерістерін ескеруге, желілер мен құрылыстардағы гидравликалық және басқа да жүктемелерді реттеу мақсатында ағындарды уақтылы қайта бөлуге, су ресурстарын ұтымды пайдалануға мүмкіндік береді.

      Айналмалы сумен жабдықтау жүйесі технологиялық процесте айналмалы суды бірнеше рет пайдалануды қамтамасыз етеді (мысалы, жабық су айналымы бар ағынсыз қалдық шаруашылығы). Айналмалы сумен жабдықтау схемаларын таңдау технологиялық процеспен, судың сапасына техникалық шарттармен анықталады. Бұл табиғи көздерден су алуды азайтуға мүмкіндік береді (су алу тек жүйені тамақтандыру үшін қажет), сарқынды сулардың ағуын азайтуға немесе толығымен жоюға мүмкіндік береді.

      Техникалық суды қайта (дәйекті) пайдалану бір өндірістік процесте пайдаланылған суды басқа технологиялық қажеттіліктерге пайдалану болып табылады. Мысалы, компрессорлық станция жабдығын салқындату процесінде қыздырылған суды жылыту жүйесінде немесе жөндеу алдында жабдықты жууға пайдалануға болады; нөсерлі Сарқынды суларды тозаң ды басу процесінде, өсімдіктерді суару үшін, жол техникасын жуу үшін және т. б. пайдалануға болады. Техника технологиялық қажеттіліктерге табиғи көздерден су алуды азайтуға мүмкіндік береді.

      Су бұру және су бұру процестерінің көмір өнеркәсібі кәсіпорындарымен сәйкестігін ескере отырып, Үндістанның шахталардың қалдық суларды пайдалану тәжірибесі пайдалы болуы мүмкін. Үндістанның көмір компаниялары жұмыс істеп тұрған және қараусыз қалған шахталардағы суларды пайдаланады. Жобаларды іске асырудың ең жарқын мысалдары:

      1)      NLCIL шахтасынан су Ченнай Метрополитен департаментіне ауыз су қажеттіліктері үшін ұзындығы 200 км құбыр арқылы жеткізіледі. Екі сорғы станциясы Ченнайға күніне шамамен 19611 мың л жеткізеді және бұл су қажеттілігін әсіресе жазда қанағаттандыруға көмектеседі;

      2)      wcl – Coal Neer бөтелкедегі суды жеткізу. Шахтада кері осмос қондырғысы (сағатына 10000 литр) орнатылды және кезең-кезеңмен тұндыру процесін, кері осмос қондырғысы арқылы сүзуді және өңдеуді, содан кейін ультрафиолетпен өңдеуді қамтиды.

      3)      сонымен қатар, BIS&FSSAI сертификатын алған RFC құю зауытын (қуаты – тәулігіне 15000 бөтелке) орнатумен "COAL NEER" оралған ауыз су енгізіледі. "СOAL NEER" сәйкесінше 500 мл және 1 литр бөтелке үшін 7 рупий және 10 рупий бағасымен сатуды ұсынады.

      WCL MAHAGENCO-мен ЖЭС үшін өнеркәсіптік су қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жылына 107,6 мың текше метр артық шахта суын беру туралы меморандумға қол қойды. Бұрын ЖЭС-тің суға деген қажеттілігі Пенч суару су қоймасымен қамтылған. Қазір Пенч су қоймасынан үнемделген су Нагпур қаласындағы суға деген өсіп келе жатқан сұранысты қанағаттандыру үшін пайдаланылуда [57].

      Суды аз тұтынумен немесе оның толық болмауымен сипатталатын суды үнемдейтін немесе сусыз технологияларды қолдану, бұл технологиялық қажеттіліктерге табиғи көздерден су алуды азайтуға мүмкіндік береді. Мысалы, өндіріске дозаланған су беру, жабдықты салқындату процестерінен басқа, технологиялық процесс тоқтаған кезде суды автоматты түрде өшіру.

      Әзірленген және калибрленген гидрогеологиялық модель өндірістегі ағындардың мөлшерін, соның ішінде жоспарлау көкжиегінде және әртүрлі көкжиектерде уақыттың әртүрлі сәттерін болжауға мүмкіндік береді. Уақыт өте келе ағындар төмендеу үрдісіне ие болғандықтан, модельді әзірлеу тартылған су төгетін жабдықты біртіндеп оңтайландыруды негіздеуге мүмкіндік береді. Жерасты суларының қорларын бағалау кезінде гидрогеологиялық модельдеу жерасты гидросферасының күрделі ішкі құрылымын, соның ішінде сулы горизонттар мен жерасты және жерүсті сулары арасындағы гидравликалық байланысты және күрделі шекаралық жағдайларды ескеруге мүмкіндік береді

      Стойленский КБК объектілерінің әсер ету аймағы үшін "НОВОТЭК" ҒТО 2005 жылы жерасты суларын сүзудің компьютерлік моделін әзірледі, ол үнемі жаңартылып отырады және жерасты суларын іздестіру мен геоэкологиялық мониторингтің жаңа нәтижелерімен толықтырылады [58].

      Сарқынды суларды бөлек жинау жүйесі сарқынды сулардың ағындарын ластану дәрежесі мен түрлері бойынша жергілікті тазартуды оңтайлы тәсілмен жүргізу, тазартылған су процесіне барынша қайтару; тазарту құрылыстарына гидравликалық жүктемені азайту болып табылады. Техника су объектілеріне қалдық суларды ағызу көлемін азайтуға мүмкіндік береді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Су айналымы жүйесін ұйымдастыруға ресурстар мен материалдардың қосымша көлеміне қажеттілік.

      Судың сапасын бақылау және ластағыш заттарды анықтау шығындары.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Ұсынылған әдістер (конструктивті және техникалық шешімдер) техникалық мүмкіндік пен экономикалық орындылық кезінде қолданылады, оларды жеке де, жиынтықта да қолдануға болады. Технологиялық процестің ерекшеліктеріне; өндірістік объектілердің техникалық мүмкіндіктеріне, конструктивтік ерекшеліктеріне; климаттық жағдайларға; сарқынды сулардың сапалық құрамы мен көлеміне байланысты шектеулер.

      Экономика

      Әрбір жеке жағдайда техниканың құны жеке болады.

      Іске асыруда қозғауш күш

      Экологиялық заңнаманың талаптары. Су ресурстарын ұтымды пайдалану. Сарқынды сулар мен ластағыш заттардың төгінділерінің көлемін азайту.

5.5.2. Карьер және шахта суларының төгілуін азайту

      Сипаттама

      Қазбаларға судың түсуі су ағынымен сипатталады. Жалпы су ағыны жерасты және жерүсті суларының, атмосфералық жауын-шашынның және технологиялық процестерде қолданылатын техникалық судың ағынынан тұрады.

      Техникалық сипаттама

      Техника мынадай техникалық шешімдерді жеке немесе бірлесіп қолдану арқылы жерасты суларына әсерді қысқартудан және тазарту құрылыстары мен су объектілеріне гидравликалық жүктемені төмендетуден тұрады:

      карьер және шахта алқаптарын құрғатудың ұтымды схемаларын қолдану;

      суды төмендету және/немесе сүзгіге қарсы перделер және т. б. сияқты жерүсті және жерасты суларынан арнайы қорғаныс құрылыстары мен іс-шараларды пайдалану;

      дренаж жүйесінің жұмысын оңтайландыру;

      жерүсті ағынын реттеу арқылы тау-кен қазбаларын жерүсті суларынан оқшаулау;

      өзен арналарын тау бөктерінен тыс бұру;

      жерасты сулары деңгейінің озық төмендеуіне жол бермеу;

      айдау процесінде шахта мен карьер суларының ластануын болдырмау.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Су ресурстарын ұтымды пайдалану.

      Сарқынды карьер және шахта суларының көлемін қысқарту.

      Қабылдаушы суларға (мысалы, өзендер, каналдар және басқа да жерүсті су ресурстарына) биогендік жүктемені азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Тау-кен тәжірибесінде карьер және шахта алқаптарын құрғату үшін жерүсті, жерасты және аралас әдістер қолданылады.

      Тау-кен қазбаларын жерүсті және жерасты суларынан құрғату және қорғау үшін мыналар қолданылады: тереңдік сорғыларымен жабдықталған суды төмендететін ұңғымалар; вакуумды суды төмендету; жерасты құрғату жүйелері, (сүзгілері мен құдықтары бар дренаждық штректер және т.б., жерасты кен орнын пайдалану кезінде дренаждық функцияларды негізгі тау-кен қазбалары да орындайды.); өздігінен құятын және сіңіретін ұңғымалар; ине сүзгі қондырғылары; аспаптық дренаж; дренажды зумпфтар, траншеялар, арықтар (оның ішінде жабық) және т. б.

      "Стойленский КБК" ААҚ –да карьерді дренаждау жерасты дренаж кешенімен – карьерден тыс жерасты сулары ағынының негізгі бөлігін оның контуры бойымен ұстап тұратын 200 м-ден астам тереңдіктегі дренаждық шахтамен және карьера ішіндегі аспаптық дренаждармен жүзеге асырылады-олар карьердің беткейлеріне қарайтын жерасты суларының "өтуін" ұстап алады. Дренаж шахтасының қазбаларының ұзындығы 56 км-ге жетеді. Пайдалануда-260 өрлеме дренаждық ұңғымалар. Барлық дренаждық суларды және атмосфералық жауын-шашынды айдау шахтаның басты су төгетін жерімен жүргізіледі. Су ағызу өнімділігі 7200 м 3/сағ жетеді. Ол үшін негізгі ағызу 11 ОЖЖ 850-240 сорғымен жабдықталған. "НОВОТЭК" - тің дренажды суларды Солтүстік КБК-ты шаруашылық-ауыз сумен қамтамасыз ету үшін пайдалану мүмкіндігі оның таза суға деген қажеттілігін қанағаттандырды. Сумен жабдықтауды іске асыру ОЖЖ 300х300 5 сорғымен орындалды. Карьерді құрғату жүйесін пайдалану тәжірибесі және солтүстің КБК карьеріндегі дренаждық жұмыстарды дамыту бойынша жобалық шешімдер жерасты құрғату әдісіне бағдарланған кен орнын жерасты және жерүсті суларынан қорғаудың таңдалған стратегиясының дұрыстығын дәлелдейді [58].

      Тау-кен қазбаларын қорғау түрлері мен жүйелерін, қорғаныс құрылыстарының түрлерін, құрылғылары мен іс-шараларын таңдау уақыт өте келе өзгеретін кен орнын игеруге қарай, өндірістік және табиғи жағдайларды, қорғалатын кеңістіктің нысаны мен мөлшерін ескеруі керек.

      Қорғау жүйелері, олардың дамуы, қорғаныс құрылыстары мен құрылғыларының конструкциялары, қорғау іс-шаралары кен орнын игерудің жүйелерімен, әдістерімен және дамуымен өзара байланысты болуы керек.

      Жаңбыр, еріген және техникалық сулардың жерүсті ағынын реттеу шахта алаңы мен карьердің өзінде (кертпелер, беткейлер, түбі алаңдары), сондай-ақ карьердің айналасындағы белгілі бір жолақ шегінде жүргізіледі.

      Жерүсті ағынын реттеу жөніндегі іс-шаралар таулы және су ағызатын арықтарды орнатуға, карьердің айналасындағы аумақты жоспарлауға (таулы арықтарға қарай еңіс бетін бере отырып), сондай-ақ Кемер алаңдарын жоспарлауға дейін азаяды.

      Жаңбыр, еріген және техникалық суларды бұру жүйесі кен орнының барлық дренаж жүйесімен байланысуы керек; бұл ретте кейбір жағдайларда ортақ су жинағыштар мен сорғыларды, су төгетін ұңғымаларды және т. б. пайдалану арқылы бірыңғай су төгетін құралдарды қолдану орынды болып шығады.

      Өзендер мен су коллекторларын (көлдерді, тоғандарды, батпақтарды) бұру және құрғату карьерді немесе шахтаны олардан судың түсуі есебінен суландыру айтарлықтай маңызды болған жағдайларда қолданылады. Өзен немесе ағын жаңа бетондалған арнаға бұрылады, сонымен қатар өзен суларын құбырлар арқылы бұру тиімді. Егер өзен арнасы әлсіз өткізгіш жабын шөгінділері арқылы өтсе, онда кейде бетондаудан бас тартуға болады, бұл сүзу есебімен расталуы керек.

      Кросс-медиа әсерлері

      Қаржылық шығындар. Ресурстар мен материалдардың қосымша көлеміне қажеттілік.

      Сүзгіге қарсы шымылдықтар, суды төмендетуден айырмашылығы, зиянды ағындардың пайда болуына және жерасты суларының ресурстарының сарқылуына әкелмейді және қорғалатын объектілер аймағында тау жыныстарының, жер бетінің және құрылыстардың деформациясын тудырмайды.

      Жоғары күрделі және пайдалану шығындары, карьерлерде құрғатудың жерасты тәсілі кезінде тау-кен қазбаларын жүргізу және жұмыс жағдайында ұстау қажеттілігі.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Ұсынылған әдістер жалпыға бірдей қолданылады, оларды жеке де, жиынтықта да қолдануға болады.

      Құрғату әдістерінің қолданылуы игеріліп жатқан кен орнының тау-кен-геологиялық, гидрогеологиялық және тау-кен техникалық жағдайларына негізделе отырып айқындалады.

      Тұрақты коллекторды бөлу мен оқшаулаудың орындылығы кен орнын пайдаланудың барлық кезеңінде тау-кен жұмыстарының қалыпты жүруін қамтамасыз ету үшін бөлу құнын және дренаждық шараларды салыстыру арқылы техникалық-экономикалық есептеулермен негізделеді.

      Экономика

      Әрбір жеке жағдайда техниканың құны жеке болады.

      Іске асыруда қозғауш күш

      Экологиялық заңнаманың талаптары. Су ресурстарын ұтымды пайдалану. Сарқынды сулар мен ластағыш заттардың төгінділерінің көлемін азайту.

5.5.3. Жерүсті инфрақұрылымы аумағының жерүсті ағынын басқару

      Сипаттама

      Су объектілеріне теріс әсерді азайту әдістері немесе олардың жиынтығы.

      Техникалық сипаттама

      Жерүсті ағынын басқару бойынша технологиялық операцияларға мыналар жатады:

      тау жыныстарының үйінділерінен жерүсті сарқынды суларын жинау және тазарту жүйесін ұйымдастыру;

      қалдық қоймасына үйінділер кезінде гидротехникалық құрылыстардан сарқынды суларды айдау;

      бұзылмаған учаскелерден, оның ішінде тегістелген, егілген немесе көгалдандырылған учаскелерді айналып өту үшін жерүсті ағынын бұру, бұл тазартылатын сарқынды сулардың көлемін барынша азайтуға мүмкіндік береді;

      тазартылған сарқынды суларды технологиялық қажеттіліктерге қайта пайдалана отырып, аумақтың бұзылған және ластанған учаскелерінен жерүсті ағынын тазарту;

      тиісті мөлшердегі нөсер ағындарын, траншеяларды, арықтарды ұйымдастыру; беткейлерді контурлау, террассалау және тіктігін шектеу; эрозиядан қорғау мақсатында жамылғы мен қаптамаларды қолдану;

      көлбеу кірме жолдарды ұйымдастыру, жолдарды дренаждық құрылыстармен жарақтандыру;

      эрозияны болдырмау үшін тамыр қабатын жасағаннан кейін бірден жүзеге асырылатын биологиялық қалпына келтіру кезеңінің фитомелиоративтік жұмыстарын орындау.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Аталған әдістерді пайдалану: көмір өндіруші кәсіпорындардың тау жыныстарының үйінділерінің аумағынан ластанған жерүсті сарқынды суларының инфильтрациясынан туындаған топырақтың, жерасты және жерүсті суларының ластану қаупін азайтуға; ластанған сарқынды суларды су объектісіне ағызу көлемін азайту арқылы су объектілеріне теріс әсерді азайтуға мүмкіндік береді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Техника ластанған учаскелерге нөсер және еріген сарқынды сулардың түсуін барынша азайту, таза суды ластанған жерлерден бөлу, қорғалмаған топырақ учаскелерінің эрозиясын болдырмау, дренаж жүйелерінің лайлануын болдырмау мақсатында кәсіпорынды орналастыру ерекшелігін және оның ерекшелігін ескере отырып, тау-кен кәсіпорнының жерүсті инфрақұрылымы аумағының нөсер және еріген сарқынды суларын басқаруды көздейді.

      Кәсіпорынның орналасу аумағының ерекшелігін және оның ерекшелігін ескере отырып, аршу және сыйымды жыныстардың сыртқы үйінділерінің контуры бойынша су бұру арықтары жүйесін ұйымдастыру, жабдықталған тұндырғышта жерүсті сарқынды суларын бастапқы жарықтандыру және қажет болған жағдайда оларды сарқынды суларды тазартудың жергілікті кешендерінде одан әрі тазарту.

      Кросс-медиа әсерлері

      Ресурстар мен материалдардың қосымша көлеміне қажеттілік.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Жалпы қолданылатын, оларды жеке де, жиынтықта да қолдануға болады.

      Экономика

      Әрбір жеке жағдайда техниканың құны жеке болады.

      Іске асыруда қозғауш күш

      Экологиялық заңнаманың талаптары. Су ресурстарын ұтымды пайдалану. Сарқынды сулар мен ластағыш заттардың төгінділерінің көлемін азайту.

5.5.4. Сарқынды суларды тазартудың қазіргі заманғы әдістерін қолдану

      Тау-кен массасында, өнімде немесе өндіріс қалдықтарында болатын заттармен сарқынды сулардың ластану деңгейін төмендету мақсатында сарқынды суларды (шахталық, карьерлік) тазартудың тиімді әдістерін қолдану.

      Қалдық суларды тазартуға бағытталған технологиялық тәсілдерді, әдістерді, шаралар мен іс — шараларды таңдау сарқынды сулардың құрамымен, технологиялық процестің ерекшеліктерімен, судың сапасына техникалық шарттармен (айналымды сумен жабдықтау немесе қайта пайдалану жағдайында), сарқынды суларды қабылдайтын су объектісі суының сапасын ескере отырып белгіленген жол берілетін ағызу нормативтерімен айқындалады.

      Соңғы ағындардың көлемін және олардағы ластағыш заттардың концентрациясын азайтудың оңтайлы әдісін анықтау үшін мынадай маңызды факторларды ескеру қажет:

      ағын су көзі болып табылатын процесс;

      су көлемі;

      ластағыш заттар және олардың концентрациясы;

      ішкі қайта пайдалану мүмкіндіктері;

      су ресурстарының қолжетімділігі.

      ЕҚТ белгілі бір заттарды (мысалы, реагенттердің қалдықтарын) оларды кейіннен кәдеге жарату немесе технологиялық процеске қайтару мақсатында алуға, сондай-ақ тазартылған судың технологиялық процеске барынша қайтарылуын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

      ЕҚТ белгіленген стандарттарға сәйкес және сәйкес сарқынды сулардың сапасын қамтамасыз ету арқылы су объектілеріне теріс әсерді азайтуға мүмкіндік береді.

      Әрекет принциптері бойынша суды тазарту әдістері 5.22 суретте көрсетілген. Суреттің жоғарғы квадраттарында тазалаудың негізгі принципі және оның астында қалқыма бөлшектер түрінде элементтерді және/немесе тұздарды бейтараптандыру немесе тұндыру негізделген әдістер көрсетілген.

     


      5.22-сурет. Сарқынды суларды тазарту әдістері

      (қосымша ақпарат INAP 2009, EC 2009)

      Жоғарғы квадраттарында тазалаудың негізгі принципі және оның астында қалқыма бөлшектер түрінде элементтерді және/немесе тұздарды бейтараптандыру немесе тұндыру негізделген әдістер көрсетілген.

5.5.4.1. Мөлдірлеу және тұндыру

      Сипаттама

      Тұндыру-сарқынды сулардан гравитациялық күштің әсерінен тұндырғыштың түбіне қонатын немесе оның бетіне қалқып шығатын дөрекі қоспаларды шығарудың ең қарапайым және жиі қолданылатын әдісі. Алғашқы тұндырғыштар сарқынды суларды биологиялық тазартуға арналған құрылыстардың алдындағы тұндырғыштар деп аталады; екінші тұндырғыштар –биологиялық тазартудан өткен сарқынды суларды ағартуға арналған тұндырғыштар.

      Техникалық сипаттама

      Тұндыру әдісінің мәні мынада: кейбір қоспалар түбіне түседі, ал басқалары бетіне көтеріледі, бұл судың тығыздығымен салыстырғанда қоспаның тығыздығына байланысты. Әдетте, сарқынды суларды 6-24 сағат бойы тұндыру сарқынды сулардан 95 % - ға дейін қалқымалы заттарды кетіруге мүмкіндік береді. Тұндырғыштар көлденең және тік болады. Көлденең тұндырғыштарда сарқынды сулар ағыны көлденең, ал тік тұндырғышта тігінен төменнен жоғары қарай қозғалады. Көлденең тұндырғыштардың негізгі артықшылықтары: таяз тереңдік, үздік тазалау әсері, бірнеше бөлімдер үшін бір тырмалау құрылғысын пайдалану мүмкіндігі.

      Тік тұндырғыштардың көлденең тұндырғыштарға қарағанда артықшылығы бар; оларға тұнбаны кетірудің жеңілдігі және құрылыстың кішірек ізі кіреді. Дегенмен, олардың атап өтуге болатын бірқатар кемшіліктері де бар: а) әсіресе жерасты сулары болған кезде олардың құрылысының құнын арттыратын үлкен тереңдік; б) шектелген өткізу мүмкіндігі, өйткені олардың диаметрі 9 м-ден аспайды. Тік тұндырғыштардан шөгінділер гидростатикалық қысымның әсерінен жойылады. Тұнбаның ылғалдылығы 95 %. 5.60-суретте тік тұндырғыштың түрі көрсетілген.

      Аппаратуралық рәсімдеудің қарапайымдылығы, қалқыма бөлшектерден тиімді тазалау механикалық сүзгілеудің артықшылығы болып саналады. Олардың сарқынды суларын механикалық сүзгілеу кезінде еріген қоспалардың жойылмауы механикалық сүзгілеудің кемшілігі болып есептеледі.

      Тұндырғыштардағы тұнбаны гидростатикалық қысыммен және түрлі механизмдерді (қырғыштарды, сорғыларды, элеваторларды және т.б.) қолдану арқылы шығарады.

      Қол жеткізілген экологиялық тиімділік

      Төгінділерде қалқыма заттардың 95 %-ға дейін төмендеуі.

      Экологиялық сипаттамалары мен пайдалану деректері

      Тұндырғыштарда ластағыш заттардың концентрациясының қалқыма заттар бойынша 70 %-ға және биохимиялық оттектік қажеттілік (БОҚ) бойынша 15 %-ға төмендеуі сарқынды суларды шөгінділер қабаты арқылы тұндыру, үлпек туындату және сүзу процестерін біріктіру арқылы қол жеткізіледі. қалқыма тұнба.

      Өндіріс жағдайында қол жеткізілген қалқыма заттардың концентрациясын төмендету әсері 50-60 % -дан аспайды.

      Кросс-медиа әсері

      Арбашалы немесе тізбекті типтегі тұнбаны тырмалау үшін оларда қолданылатын механизмдердің, әсіресе қыс мезгілінде, қанағаттандырарлықсыз сенімділігі көлденең тұндырғыштардың кемшілігі болады. Сонымен қатар, тік бұрышты конструкциялар сияқты көлденең тұндырғыштар, басқалары тең болса, радиалды тұндырғыштарға қарағанда, құрылыс көлемінің бірлігіне темірбетон шығыны жоғары (30-40 %) болып келеді.

      Құрылымдардың ең үлкен диаметрін шектейтін үлкен тереңдіктің қарапайымдылығы – 9 м, сондай-ақ, суды тазартудың төменгі тиімділігі (әдетте қалқыма қатты заттарды кетірудің 40 %-дан аспайды) тік бастапқы тұндырғыштардың кемшілігі болып саналады.

      Қолдануға қатысты техникалық ой-пайымдар

      Әдетте сарқынды суларды төгетін кәсіпорындарға қолданылады. "Шерегешская" кенішінде жабдық орнатылды (2021 ж.). Бұл жабдық Үлкен Унзас өзеніне шығатын жерде шахталық сарқынды суларды тазартуға арналған. Реагенттерді тұндыру және қосу арқылы суды тазартады. Қалқыма бөлшектерді, шламды және құмды тазарту 98 %-ға, мұнай өнімдері бойынша 90 %-ға жетеді.

      Байыту фабрикаларының шахталық және айналым суларын қалқыма заттардан тазалау үшін ДонУГИ-де көлбеу жұқа қабатты тұндырғыш конструкциясы әзірленді. Тұндырғыш екі бөлімнен тұрады - қалдықты тұндыру аймағы және жинау аймағы. Көлбеу тұндырғыштың жұмыс істеу қағидаты мынадай. Өңделмеген су бойлық тарату каналдарына жіберіледі, ол жерден көлбеу бағыттаушы жазықтықтарда пайда болатын саңылаулар арқылы көлбеу ұяшықтардың төменгі бөлігіне келіп құйылады. Ұяшықтарды құрайтын көлбеу жазықтықтар қалдық қиябетінің үлкен бұрышына тік бұрышпен орнатылған. Көлбеу жаықтықтар арасындағы өрлеме су ағыны ламинарлық сипатта болады, осының салдарынан ұяшық шегінде қалқыма бөлшектер қарқынды жиналады. Мұндай конструкция қалыпты көлденең тұндырғыштармен салыстырғанда құрылысқа түсірілетін жүктемені 45-50 есе көтеруге мүмкіндік береді. Мұндай тұндырғыштар "Донецкуголь" ӨБ "Кировская" және "Правда" газеті ат. шахталарында, "Павлоградуголь" ӨБ "Павлогорадская" шахтасында орнатылған.

      Тұндыру тиімділігін арттыру мақсатында суды коагулянтпен немесе флокулянтпен (күкіртқышқылды алюминий, хлорлы темір, полиакриламид, полиэлектролит ВПК-402 және басқалары) реагенттік өңдеуді қолданады.

      Сарқынды суларды қалқыма заттардан тазарту үшін гидроциклондар мен центрифугалар қолданылады. Шетелде шахта суларын тазарту үшін көбіне гидроциклондар кеңінен қолданылды. Олар тұндырғыштардың орнына қолданылады, оларға қарағанда бірқатар артықшылықтары бар: көп аумақты қажет етпейді, тазарту дәрежесі жоғары - 70 % дейін, өнімділігі жоғары, жылжымалы бөліктері жоқ, жұмысын толығымен автоматтандыруға болады. Ең көп қолданылатыны: қысымды (жабық) және қысымсыз (ашық) гидроциклондар.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Сарқынды сулардағы қалқыма заттардың ағуын азайту.

5.5.4.2. Сүзгілеу

      Сипаты

      Сүзгілеу – бұл өткізгіш орта арқылы өтетін қатты бөлшектерді сарқынды сулардан бөлу. Құм – ең көп таралған сүзгі ортасы.

      Техникалық сипаты

      Әдетте, сүзгілеу әдістері қатты заттарды сұйықтықтан бөлу үшін, сондай-ақ, сарқынды суларды тазарту процесінде соңғы тазарту кезеңі ретінде қолданылады. Тұндыру және соңғы бақылау кезеңдері арасында тазартудың алдыңғы кезеңінен кейін қалған мөлшері 0,001-0,02 мкм қатты бөлшектерді жою үшін орнату жүргізіледі. Алынатын қатты заттардың түріне байланысты сүзгілеуді әртүрлі сүзгі жүйелерінің көмегімен орындауға болады.

      Әдеттегі сүзгіш қондырғы сүзгіш материалдың немесе материалдардың қабатынан тұрады. Ол арқылы сұйық ағындар өтеді. Сүзгіш ортадан өте алмайтын ұсақ бөлшектер сүзіндіні құрайды. Ол тұрақты немесе мерзімді түрде жойылуы керек. Мысалы, айтарлықтай қысым айырымын болдырмау үшін кері жуу арқылы алып тастау керек. Қысым айырымының төмен деңгейінде сарқынды сулар ауырлық күшінің әсерінен сүзгілеуге жіберіледі.

      Құмды сүзгілер қалқыма қатты бөлшектерді немесе жартылай қатты материалдарды механикалық тазалау үшін қажет, мысалы, тұнбаларды немесе металл гидроксидтерін механикалық тазарту үшін. Сарқынды суларды құмды сүзгілеу арқылы тазарту процесі сүзгілеу, химиялық сорбция және ассимиляция әсерінің қосындысы арқылы жүзеге асырылады. Құм сүзгілері кейде құм қабаттарымен толтырылған қысымды ыдыс ретінде пайдаланылады. Тереңдік артқан сайын құмның түйіршігі артады. Бастапқыда сүзінді сүзу тиімділігін жақсартуға көмектеседі, әсіресе ұсақ бөлшектер үшін. Біраз уақыттан кейін сүзгіш құм қабатын кері жуу керек. Құмды сүзгілер көбінесе жабық циклден немесе сарқынды сулардан ағызылатын суды қосымша тазарту үшін қолданылады. Содан кейін оларды қызметтік су ретінде пайдалануға болады. Стандартты құм сүзгісі құрылғысының схемасы төмендегі суретте көрсетілген.


     


      5.23-сурет. Құмды сүзгі схемасы


      Өте ұсақ бөлшектерді жою кезінде қажетті нәтижеге жету үшін гиперсүзгілеу немесе кері осмос қолданылады. Гиперсүзгілеу молекулалық салмағы шамамен 100-ден 500 микронға дейінгі бөлшектердің өтуін қамтиды, ал ультрасүзгілеу көлемі 500-ден 100 000 микронға дейінгі бөлшектер үшін қолданылады.

      Ультрасүзгілеу – сарқынды суларды тазартудың қарапайым және тиімді әдісі, дегенмен оны қолдану энергияны тұтынуды қажет етеді. Сарқынды ультрафильтрациялық мембрана арқылы өтеді. Бұл өте жұқа кеуекті мембрана су бөлшектері сияқты молекулалық бөлшектерді өткізеді және үлкенірек молекулалық бөлшектердің енуіне жол бермейді. Өте жұқа мембраналарды пайдаланған кезде тіпті металл иондары сияқты өте ұсақ бөлшектерді сүзуге болады. Мембрананы пайдаланып сүзу нәтижесінде мөлдір фильтрат пен концентрат түзіледі, бұл қосымша тазартуды қажет етуі мүмкін.

      Қол жеткізілген экологиялық тиімділік

      Суға төгінділерді азайту, тазарту тиімділігі 70 % дейін.

      Экологиялық сипаттамалары мен пайдалану деректері

      Жүктеме ретінде қолданылатын жасанды материалдарды регенерациялау мүмкіндігі.

      Кросс-медиа әсері

      Ақпарат жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық ой-пайымдаулар

      Әдетте сарқынды суларды төгетін кәсіпорындарға қолданылады.

      "Дзержинскуголь" ӨБ "Торезская" шахтасында ағындарды қалқыма заттардан тазартуға арналған өнімділігі 90 м3/с ФОВ-2,0-0,6 (бір камералы тұндырғыш сүзгі) типті екі тегеурінді сүзгісі бар сүзгі стансасы орнатылған. Бастапқы тазарту сүзгісі судың құрамындағы қалқыма заттарды 300 мг/л бастап 20 мг/л дейін азайтады, содан кейін мұқият тазарту сүзгісінен өткізген соң 2 мг/л көп емес қалқыма заттар қалады. Жұқа арақабырға арқылы сүзгілеу екі бағытта жүргізіледі:тесіктерді бітеп сүзгілеу және тұнба тұндырып сүзу. Тесіктерді бітеп сүзгілеу вибрациялық сүзгілеу аппараттарында сүзгілеу арақабырғасын үздіксіз регенерациялай отырып жүргізіледі. Түйірлік жүктемелі сүзгімен салыстырғанда бұл сүзгілердің меншікті өндірімділігі жоғары және габарикттік көлемі кіші. Мұндай құрылғы "Востокуголь" ӨБ "Гусиноозерская" шахтасында (Ресей) жұмыс істеп тұр. Өндірімділігі 300 УВА-300 құрылғысы шахта суын қалқыма заттардан 1000 мг/л бастап 5-10 мг/л дейін (егер 2 сатылы тазалау болса, онда 1,5 мг/л дейін) тазартады. Сүзгілерді регенерациялау шахта суларының ластану деңгейіне байланысты автоматты режимде жүргізіледі. Вибрациялық сүзгілер "Донецкуголь" ӨБ "Кировская" шахтасында, "Павлоградуголь" ӨБ "Степная" шахтасында сынақтан өтті және қалқыма заттардың концентрациясын 125 мг/л бастап 21 мг/л дейін төмендетуге болатынын, ал тазалау деңгейі 35-75 % құрайтынын көрсетті.

      Экономика

      Ол жобалық-сметалық құжаттамаға сәйкес есептеледі. Тиімді, бірақ жеке көзқарасты қажет етеді.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Су объектілеріне ағызуды азайту.

5.5.4.3. Сорбция

      Сипаты

      Сорбциялық тазалау – сүзгі элементінің сұйықтықтағы қоспаларды ұстау қабілетіне негізделген суды терең тазарту әдістерінің бірі. Судың құрамына жоғары талаптар қойылған кезде осы әдіс қолданылады.

      Сорбциялық сүзгі жүйенің тиімдірек жұмыс істеуіне арналған тазарту қондырғыларының қосымша элементтерінің бірі болып саналады.

      Техникалық сипаты

      Сорбциялық процестер – металдарды бетіндегі ерітінділерден (адсорбция) немесе сорбциялаушы затпен бүкіл көлемде (сіңіру) ұстаудың гетерогенді процесі. Сорбциялайтын зат ретінде белсендірілген көмір, саз – бентониттер, ион алмастырғыш шайырлар, шунгиттер мен цеолиттер, органикалық еріткіштердегі экстрагент ерітіндісі (керосин) және тағы басқалар қолданылады. Жыл сайын сорбенттер (нанотүтіктер және т.б.) мен ион алмастырғыш шайырлардың жүзден астам жаңа түрлері мен типтері әзірленетінін атап өткен жөн. Бір немесе басқа сорбциялаушы агентті қолдану, әсіресе металдың жағдайына, түріне, рН-ға, кедергі жасайтын және ластағыш заттардың болуына және басқа да көптеген нәрселерге байланысты. Сорбентті таңдау Техникалық тапсырма – мақсаты мен міндеттері, шарттары мен параметрлері негізінде жүзеге асырылады. Тәжірибемен анықталады және жобалау ұйымымен Орнату жобасына енгізілген.

      Белсендірілген көмір (кокос көмірі, ағаш көмір, тас көмір) ең кең таралған және тиімді сорбенттердің бірі болып саналады. Органикалық ластағыш заттардың деңгейін 90-99 % төмендетеді.

      Ұнтақ немесе түйіршік түрінде қолдануға болады. Тиімділік микрокеуектердің жалпы көлеміне байланысты. Әдетте, белсендірілген көмір сүзгілері бірнеше қабаттар немесе картридждер түрінде қолданылады, материалдың бір сүзгіден өтуі екінші сүзгіде тазалау арқылы өтеледі. Содан кейін пайдаланылған сүзгі ауыстырылады және қосымша сүзгі ретінде пайдаланылады. Бұл операция сүзгідегі серпілістерді анықтаудың дұрыс әдісіне байланысты.

      IRVELEN-M сорбентін қолданған сүзгіш төкпе

      IRVELEN-M – сүзгіш материалы, ол "Меншен групп холдинг компаниясы" ЖШС авторлық әзірлемесі болып есептеледі. IRVELEN-M – сорбент. Ол таза полипропиленнен жасалған және құрылым түзуші материалды торға айқастырып қосатын және жоғары температура әсерінен түзілетін түйіршіктер мен үлпектермен қиылысатын ақ кремді полимерлі талшық.

      IRVELEN-M сүзгілеріне арналған сорбенттің сипаттамасы:

      қатты мақта сияқты тәрізді;

      полимер талшығының диаметрі – 100–250 мкм;

      -50°С-тан +90°С-қа дейінгі температурада қолдануға болады;

      жоғары талшықты сіңіру қабілеті. Ол мұнайдың, мұнай өнімдерінің, кейбір элементтер мен қосылыстардың тез сіңуіне және кейін жинақталуына және сақталуына ықпал етеді;

      талшықты-кеуекті құрылымы бар, IRVELAN-M суды сіңірмейді, бірақ суды еркін өткізеді.

      Материалдың бірегей құрылымы бар. Осы құрылымның арқасында:

      ауыр металдар (ванадий, алюминий, темір, кобальт, кадмий, литий, мыс, марганец, мышьяк, қорғасын, никель, мырыш, хром) арқылы суды сүзе алады;

      суды хлорорганикалық қосылыстар арқылы сүзе алады (2-хлорфенол, пентахлорфенол, трихлорметан, төрт хлорлы көміртек, 1,1,1-трихлорэтан, гамма-HCHC пестицидтері);

      суды органикалық қосылыстар (шектеуіш альдегидтер, мұнай өнімдері, фенолдар) арқылы сүзе алады;

      суды бейорганикалық қосылыстар (сульфаттар, хлоридтер, нитраттар, нитриттер, фосфаттар, аммоний тұздарының азоты және аммиак) арқылы сүзе алады.

      Қолжеткізілген экологиялық пайда

      Суға органикалық заттардың төгінділерін азайту.

      Экологиялық сипаттамалары мен пайдалану деректері

      Нақты объектіге байланысты.

      Кросс-медиа әсері

      Мәліметтер жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық ой-пайымдар

      Сарқынды су төгінділерін жүзеге асыратын кәсіпорындарға қолданылады.

      "Междуреченская угольная компания-96" ААҚ өнеркәсіптік алаңындағы шахтаны консервациялау кезеңінде шахталық сутөкпеге арнап орнатылған тазалау құрылғылары шахталық сарқынды суларды тазарту үшін өндірімділігі 100 л/с және 240 л/с Векса-100-М және Векса-240-МА шыныпластиктерінен салынды, ал қорытынды тазалау кезеңі үшін өндірімділігі 100 л/с және 60 л/с Argel UV-100 және Argel UV-60 сарқынды суларды ультракүлгін зарарсыздандыру станциясы орнатылды.

      Экономика

      Жобалық-сметалық құжаттамаға сәйкес есептеледі. Экономикалық тиімді, бірақ жеке тәсілдеме қажет етеді.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Су объектілеріне төгінділерді азайту.     

5.5.4.4 Коагуляция, флокуляция

      Сипаты

      рН мәнін реттеу және еритін металдардың тұндыру жылдамдығын арттыру мақсатында алюминий мен темірдің сульфаттары мен хлоридтері, алюминийдің гидросульфаттары мен гидроксохлоридтері сияқты реагенттермен үйлесе отырып, осы әдіс реагенттерді қосудан тұрады.

      Техникалық сипаты

      Коагуляция

      Коагулянттар ретінде әлсіз негіздердің еселенген зарядталған катиондарынан және күшті қышқылдардың аниондарынан түзілген тұздар қолданылады. Суда бұл тұздар күрделі иондар түзу үшін гидролизден өтеді. Ең көп қолданылатын алюминий мен темірдің сульфаттары мен хлоридтері. Гидролиз кезінде түзілген алюминий мен темір гидроксидтерінің коллоидты ерітінділері коагуляцияланып, агрегаттар түзеді. Сарқынды судың дисперсті фазасының бөлшектерімен бірге толтырғыш шөгеді және осылайша оны тазартады.

      Коагулянттардың гидролизі коагуляцияның маңызды процестерінің бірі болып саналады. Оның ағынының толықтығы суспензияның бөліну сапасына да, коагулянтты тұтынуға да әсер етеді. Дисперстік жүйедегі коагулянт концентрациясын, рН мәнін және дисперстік ортаның иондық құрамын өзгерту арқылы қажетті бағытта гидролизді жүргізу үшін жағдай жасау сарқынды суларды тазартуда коагулянттарды пайдаланудың максималды тиімділігін қамтамасыз ететін шешуші фактор болып есептеледі.

      Дисперстік фазаның теріс заряды бар дисперсті жүйелерді бөлу жағдайында, бұл шарттар оң зарядталған гидрокскешендерін өндіруді қамтамасыз етуі керек, дисперсті фазаның оң заряды бар дисперсті жүйелерді бөлу жағдайында олар теріс зарядталған гидрокскешендерінің алынуын қамтамасыз етуі керек.

      Алюминий мен темірдің сульфаттары мен хлоридтерімен қатар соңғы кезде негізділігі жоғары коагулянттар – алюминий гидросульфаттары мен гидроксохлоридтер көбірек таралуда. [Al2(SO4)2(OH)2] 11H2O дигидроксульфаттың алюминий сульфатынан артықшылығы кеңірек рН диапазонында және жоғары флокуляциялық қабілетінде. Бұл заттың гидролизі кезінде түзілетін гидрокскешендері жоғарырақ оң зарядты алып жүреді. Оның коррозияға қабілеттілігі алюминий сульфаттарына қарағанда әлдеқайда төмен. Қазіргі уақытта алюминий пентагидрокохлориді Al2(OH)5Cl ең көп қолданылады. Оңтайлы рН мәндерінің кең аймағы, әсіресе қышқылдық аймақта, бұл коагулянтқа тән қасиет. Коагулянт дисперсті фазаның аз мөлшері бар дисперсті жүйелерді бөлуде үздік жұмыс істейді және аз коррозия белсенділігімен сипатталады.

      Натрий алюминаты рН төмен дисперсті жүйелерді коагуляциялау үшін қолданылады. Жоғары рН мәндерінде натрий алюминаты алюминий сульфатымен бірге қолданылады.

      Жоғары тиімділік көптеген жағдайларда коагулянттар қоспаларын пайдалануды береді. Бұл оңтайлы рН және температура мәндерінің ауқымын айтарлықтай кеңейтуді қамтамасыз етеді, бөлек коагулянттарды қолданғанға қарағанда үлпектер біркелкі орналасады. 1:1 қатынасында Al2(SO4)3 және FeCl3 қоспасын қолдану белгілі.

      Флокуляция

      Дисперстік жүйелердің тұрақтылығын реттеу үшін соңғы уақытта әртүрлі суда еритін полимерлер жиі қолданыла бастады, бұл полимерлердің өте аз қоспалары дисперсиялардың тұрақтылығын түбегейлі өзгертуі мүмкін. Олар сарқынды суларды дисперсті қоспалардан тазартуда, суспензияларды концентрациялау мен сусыздандыруда, шөгінділердің сүзілу сипаттамаларын жақсарту үшін және т.б. үшін кеңінен қолданылады. Флокуляция деп аталатын бұл процестердің барлығы мыналарға негізделген: макромолекулалық қосылыстардың (ГМК) әсерінен дисперсті бөлшектердің агрегация дәрежесінің өзгеруі жатыр. Флокуляция нәтижесінде түзілетін ықшам коагулянттардан айырмашылығы, ірі агрегаттар (флокула), айтарлықтай иілгіштігі бар. Флокуляция әдетте қайтымсыз процесс болып саналады: бұл жағдайда ерітіндідегі реагенттің құрамын азайту арқылы тұнбаны пептизациялау (қайта дисперсия) жүргізу мүмкін емес (коагуляция кезінде байқалғандай).

      Жоғары молекулалық флокулянттар әдетте үш топқа жіктеледі: бейорганикалық полимерлер, табиғи текті заттар және синтетикалық органикалық полимерлер. Флокулянттардың соңғы сыныбы ең кең қолданылады. Ең көп таралған флокулянттарға полиакриламид (PAA), акриламидтің, акрилонитрил мен акрилаттардың сополимерлері, полиакрил және полиметакрил қышқылдарының натрий тұздары, полидиметиламиноэтилакрилаттар (ПДМАЭА) және т.б. кіреді.

      Сарқынды суларды коагуляция және флокуляция арқылы тазарту процесі мынадай кезеңдерден тұрады: коагулянттар мен флокулянттардың жұмыс ерітінділерін дайындау, реагенттерді сарқынды сумен мөлшерлеу және араластыру, үлпек туындату, үлпек тұндыру.

      Жұмыс ерітінділерін дайындау гидравликалық немесе механикалық араластырғыштарда жүргізіледі. Коагулянттардың жұмыс ерітінділерінің концентрациясы әдетте 3-5 %, кейде 7 % дейін, флокулянттардың жұмыс ерітінділерінің концентрациясы 1 %-ға дейін. Сарқынды суды гидравликалық немесе механикалық араластырғыштарда да жүргізуге болатын коагулянттардың жұмыс ерітінділерімен араластырғаннан кейін, су үлпек туындататын камераларға жіберіледі, осы процесті күшейту үшін бұл камераларға флокулянттарды қосуға болады. Бөлгіш, құйынды және механикалық араластырылған камералар қолданылады. Камераларда қабыршақтардың пайда болуы баяу жүреді, яғни, 10–30 минутта. Үлпектердің шөгуі тұндырғыштарда, мөлдірлеткіштерде және бұрын талқыланған басқа құрылғыларда болады. Кейде араластыру, коагуляция және тұндыру кезеңдері бір аппаратта жүргізіледі.

     


      1 – ерітінді әзірлеу сыйымдылығы; 2 – дозатор; 3 – араластырғыш;

      4– үлпектер туындату камерасы; 5 – тұндырғыш

      5.24 - сурет - Коагуляция және флокуляция процестерінің схемасы


      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Ластанған сарқынды су төгінділерін азайту.

      Металды кетірудің максималды тиімділігін қамтамасыз ету үшін,

      ең маңызды фактор – тұндырғыштарды таңдау. Сульфид негізіндегі реагенттерді қолдану кейбір металдардың төмен концентрацияларына қол жеткізуге болатынын көрсететін мысалдар бар. Бүкіл сарқынды суларды тазарту процесінде дұрыс рН деңгейі де өте маңызды, өйткені кейбір металл тұздары өте аз рН диапазонында ғана ерімейді.

      Экологиялық көрсеткіштер мен пайдалану деректері

      Әдістерді таңдау кезінде өндірістік процестердің ерекшеліктерін ескеру қажет. Сонымен қатар, қолданылатын әдістерді таңдауда қабылдаушы су қоймасының мөлшері мен ағынның жылдамдығы маңызды рөл атқаруы мүмкін. Көлемді сарқынды жоғары концентрациялардың пайдасына азайту тазалауға арналған энергияны тұтынуды азайтады. Жоғары концентрациялы сарқынды суларды тазарту концентрациясы жоғары сарқынды суларға әкеледі, бірақ концентрациясы аз ағындарға қарағанда тезірек қалпына келтіру жылдамдығына түрткі болады. Бұл жалпы ластағыш заттарды кетіруді жақсартады. Тазалау тиімділігі 90-95 % жетуі мүмкін. Коагулянтты тұтыну оның түріне, сондай-ақ сарқынды суларды тазартудың қажетті деңгейіне және құрамына байланысты және 0,1-5 кг / м3 сарқынды суды құрайды.

      "Ловозерский ГОК" ЖШҚ "Карнасурт" кенішінде мынадай реагенттер пайдаланылады: флокулянттар - "Магнафлок 333", "Праестол 2515"; коагулянттар - алюминий полиоксихлориді ("Аква-Аурат-30"), темір хлориді (FeCl₃).

      Кросс-медиа әсері

      Энергия тұтынуды көбейту.

      Қоспаларды қолдану.

      Пайдаға асырылатын қалдықтардың түзілуі.

      Қолдануға қатысты техникалық ой-пайымдар

      Жаңа және қолданыстағы қондырғыларда қолданылады.

      Экономика

      Әр жағдайда техника құны өзгеше.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама талаптары. Әлеуметтік-экономикалық аспектілері. Табиғи су объектілеріне ластанған заттардың төгінділерін азайту.

5.5.4.5 Химиялық тұндыру

      Сипаты

      рН мәнін реттеу және еритін металдардың тұндыру жылдамдығын арттыру мақсатында бұл әдіс әк, натрий гидроксиді, натрий сульфиді немесе реагенттер комбинациялары сияқты реагенттерді қосудан тұрады.

      Техникалық сипаты

      Химиялық тұндыру негізінен сарқынды сулардан еритін металл иондарын жою үшін қолданылады. Сарқынды сулардан рН мәнін реттеу арқылы еритін металдарды тұндыруға болады. Сарқынды суға әк, натрий гидроксиді, натрий сульфиді немесе химиялық заттардың комбинациясы сияқты химиялық агент қосылады. Бұл металмен тұнба түрінде ерімейтін қосылыстардың түзілуіне әкеледі. Бұл ерімейтін қосылыстар сүзгілеу арқылы судан алынуы мүмкін. Коагулянтты немесе флокулянтты қосу үлкен үлпектердің пайда болуына ықпал етеді. Оларды бөлу оңай және тазалау жүйесінің жұмысын жақсарту үшін жиі пайдаланылады.

      Сарқынды сулардан темір, қорғасын, мырыш, марганец және т.б металдарды тазарту үшін, әдетте тұндыру қолданылады. Металл гидроксидтері әдетте ерімейді, сондықтан оларды тұндыру үшін әк кеңінен қолданылады.

      Металл сульфидтері де ерімейді, ал сілтілі ортада натрий сульфиді, натрий гидросульфиді және тримеркаптосульфотриазин (ТМС) сияқты реагенттер қолданылады. Биологиялық әдіс сульфатты қалпына келтіретін бактериялармен H2S өндіруде де қолданылады, газ тасымалдаушы газбен тұндыру сатысына өтеді. Сульфидті тұндыру рН мен температураға байланысты тазартылған сарқынды суда кейбір металдардың концентрациясының төмендеуіне әкелуі мүмкін, ал металл сульфидтерін балқыту сатысына қайтаруға болады. Селен және молибден сияқты металдарды да тиімді жоюға болады.

      Кейбір жағдайларда металдар қоспасын тұндыру екі кезеңде жүзеге асырылуы мүмкін: алдымен гидроксидпен, сосын сульфидті тұндыру арқылы. Артық сульфидтерді жою үшін тұндырудан кейін, темір сульфаты қосылуы мүмкін.

      Металдар жойылатын көптеген зауыттарда, тұндырылған металдардың коллоидтық күйі сарқынды сулардың қажетті шектеріне жетудің негізгі мәселелерінің бірі болып есептеледі. Ол сапасыз бейтараптандыру және флокуляция нәтижесінде пайда болуы мүмкін. Шөгілген металдың күйін жақсарту үшін түрлі флокулянттар мен коагулянттарды қолдануға болады, және мұндай материалдарды жеткізушілер шөгінділерде сынауға және дұрыс коагулянтты көрсетуге қабілетті.

      Сарқынды сулардың құрамы концентраттың/шикізаттың сапасына және дымқыл жүйелерде тазартылған кейінгі газдардың құрамына байланысты өзгереді. Сонымен қатар, әртүрлі өлшеу көздері немесе дауыл тудыратын ауа-райы жағдайлары сарқынды су ағындарының әртүрлілігін арттырады. Көбінесе өнімділікті оңтайландыру үшін процесс параметрлерін бейімдеу қажет.

      Қолжеткізілген экологиялық пайда

      Табиғи су объектілеріне ластанған ағын суларының төгінділерін азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер мен пайдалану деректері

      Химиялық тұндыру арқылы сарқынды суды тазарту тиімділігі мынадай факторларға байланысты:

      химиялық тұндырғышты таңдау;

      қосылатын тұндырғыш саны;

      тұнатын металды жою тиімділігі;

      бүкіл тазалау барысында рН-тың дұрыс мәнін қолдау;

      белгілі металдарды жою үшін темір тұздарын пайдалану;

      флокуляциялайтын немесе коагуляциялайтын реагенттерді пайдалану;

      сарқынды су құрамының тербелуі және кешенді түзейтін иондардың болуы.

      Бұл шахталық суды тазарту әдістері өнеркәсіптік сынақтан өткен немесе АҚШ, Канада, Ресей және Қытай кәсіпорындарында енгізілген. Шахталық суды тазарту тиімділігін арттыру үшін алдын ала тазартылған бейтараптандырылған сарқынды суларды кейінгі тазартудың әртүрлі әдістері ұсынылған. Құрамында алюминий бар реагенттерді (орташа және негіздік тұздар) қолданатын тазарту әдістері, сондай-ақ электро- немесе гальваникалық коагуляторларда сарқынды суларды тазарту кезінде металды электрохимиялық еріту процесінде алынған алюминий гидроксидін қолданатын өңдеу әдістері жиі қолданылады. Алюминий қосылыстарын қолданудың негізгі мақсаты сульфаттарды кальций гидросульфоалюминат 3CaO⋅Al2O3⋅CaSO4⋅31H2O (GSAK) түріндегі оқшаулау болып саналады. Осы әдіспен сульфаттардың тұнбаға түсуі мына теңдеумен сипатталады:


      6Ca2++ Al2(ОН)42+ + 3SO42- + 8ОН- + 25H2O → 3CaO⋅Al2O3⋅CaSO4⋅31H2O

      Бұл әдіспен сульфатты алу тереңдігі құрамында алюминий бар реагенттің шығынына байланысты. Тұндырылған судағы сульфат иондарының ең аз мөлшері кальций ГСАЕ ерігіштігімен анықталады және 25 мг/дм3 құрайды.

      "Купол" кенішінің аумағында өндірістік сарқынды суларды жергілікті тазарту құрылғылары, Киросс Голд "Купол" алтын өндіру өнеркәсібінің аумағында сорғыту суын және нөсерлік сарқынды суларды тазалау үшін:

      дренажды суларды тазарту үшін өнімділігі 100 л/сек Векса-100-С;

      жер бетіндегі нөсерлік ағындар мен шахталық су төгіндісін тазарту үшін 3 дана Векса-100;

      сарқынды суларды зарарсыздандыруға арналған Argel UV-10 құрылғысы;

      тауар суын тазартуға арналған ARD-зумпф.

      Кросс-медиа әсері

      Энергия тұтынуды көбейту.

      Қоспаларды қолдану.

      Пайдаға асырылуы тиіс қалдықтардың пайда болуы.

      Қолдануға қатысты техникалық ой-пайымдар

      Жаңа және қолданыстағы қондырғыларда қолданылады.

      Экономика

      Әр жағдайда техника құны өзгеше.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама талаптары. Әлеуметтік-экономикалық аспектілері. Табиғи су объектілеріне ластайтын заттардың төгінділерін азайту.

5.5.4.6 Бейтараптандыру

      Сипаты

      Қышқылды суларды бейтараптандыру үшін натрий гидроксиді NaOH, калий гидроксиді KOH, натрий карбонаты Na2CO3, аммиак суы NH4OH, кальций карбонаты СаСО3, магний карбонаты MgCO3, доломит (CaCO3 MgCO3), цемент қолданылады. Ең қолжетімді реагент – құрамында 5–10 % белсенді әк Са(ОН)2 бар кальций гидроксиді (әк сүті Са(ОН)2). Кейде бейтараптандыру үшін өндіріс қалдықтары пайдаланылады, мысалы, металлургиялық өнеркәсіптердің шлактары.

      Техникалық сипаты

      Бейтараптандыру тұнба түзу үшін сілтілі реагенттерді қосу арқылы қышқыл ерітінділердің рН мәнін арттыру арқылы құрамында металдар (ауыр металдар) бар қышқылды сарқынды суларды тазарту үшін қолданылады.

      Ерітіндінің рН мәні судағы металл гидроксидтерін қалыптастыру және тұндыру үшін реттеледі. Әдетте, бұл процесс сарқынды суларды тазартудың негізгі кезеңіне дейін жүзеге асырылады.

      Бейтараптандыру үшін кез келген сілтілі реагент қолданылады, көбіне суспензия түріндегі әк-ұлпа, әк сүті, кальций және магний карбонаттары қолданылады. Кәсіпорын ішінде әкпен қамтамасыз ету механикаландырылған болуы керек. Реагент Руссол мен Поляков құрастырған арнайы машиналарда сөндіріледі. Әктің үлкен бөліктерін алдын ала ұсақтау керек. Әк сүті пышақтардың жылдамдығы 40 айн/мин кем емес араластырғыштарда дайындалады. Оның концентрациясы 5-10 % аралығындағы кальций оксидінің белсенділігімен анықталады.

      Шахталық суларды бейтараптандыру үшін реагент ретінде сода өндірісінің сілтілі қалдықтарын пайдалану. Шахталық суларды бейтараптандыру үшін реагент ретінде сода өндірісінің қалдықтарын пайдалануға болады. Шахта суын шламмен араластырғанда, қалдықтардың негізгі құрамдас бөлігі болып табылатын ауыр металл иондарының кальций карбонаты және кальций гидроксидімен әрекеттесуі нәтижесінде рН мәні жоғарылайды. Бұл жағдайда Fe, Mn, Zn иондарының тасымалдануы және т.б.

      Процестің тиімділігін, жалпы тазалау процесінің тиімділігін арттыру мақсатында бейтараптандырудың артықшылығы сарқынды суларды алдын ала тазарту мүмкіндігі болады.

      Бұл әдіс қышқыл суларды бейтараптандыру үшін кеңінен қолданылады. Металл иондары қышқылды және сілтілі өндірістік сарқынды суларда әрдайым дерлік болатындықтан, содан кейін ауыр металдар тұздарының тұнбасын ескере отырып, реагенттің дозасын анықтайды. Өндірістік сарқынды суларды химиялық залалсыздандыру процестері бейтараптандыру қондырғыларында немесе станцияларында жүргізіледі.

      Сарқынды су мен реагенттің жанасу уақыты кемінде 5 минут болуы керек. Құрамында еріген ауыр металл иондары бар қышқылды сарқынды сулар үшін бұл уақыт кемінде 30 минут болуы керек.

      "Учалинский ГОК" ААҚ кейіннен ауыр металдар гидроксидтері мен кальций сульфатының (гипс түрінде) түзілуімен тазартылатын сулардың РН төмен мәндерін анықтайтын бос күкірт қышқылын бейтараптандыру реакцияларымен комбинаттардың ағындарын өңдеуді жүзеге асырады. Бұл ретте бейтараптандыру станциясына барлық түзілетін сарқынды сулардың – шахталық, өндірістік, дебаланстық сарқынды сулардың қоспасы түседі. Негізгі реагент – сұйық әктің 5 % ерітіндісі. Шығуда темір бойынша көрсеткіш - 0,21 мг/дм3, мыс бойынша – 0,024 мг/дм3, мырыш бойынша – 0,09 мг/дм3, қалқыма заттар бойынша – 56,4 мг/дм3 құрайды.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Суға төгінділерді азайту.

      Экологиялық сипаттамалары мен пайдалану деректері

      2016 жылдан бастап Учалинск ТКК жұмыс істеп тұрған залалсыздандыру станциясында шламды сусыздандыру қондырғысы іске қосылды, көп сатылы тазартудан кейін тұндырылған суды тұндыру үшін арналған тұрақтандырушы тоғанның құрылысы аяқталуға жақын.

      Кросс-медиа әсері

      Кристалды кальцит, кварц, калий дала шпаттарынан тұратын екінші реттік химиялық қалдықтардың түзілуі бұл әдістің кемшілігі болып саналады. Оларды жою қиын.

      Қолдануға қатысты техникалық ой-пайымдар

      Әдетте сарқынды суларды төгетін кәсіпорындарға қолданылады.

      Экономика

      Ол жобалық-сметалық құжаттамаға сәйкес есептеледі.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама талаптары. Әлеуметтік-экономикалық аспектілері. Ластағыш заттардың шығарындыларын азайту.

5.5.4.7. Тотығу

      Сипаты

      Тотықтырғыш тазарту әдісі құрамында улы және жағымсыз иісті қоспалары бар сарқынды суларды бейтараптандыру үшін қолданылады. Тотығу процесінде химиялық реакциялар нәтижесінде улы ластағыш заттар судан шығарылатын аз улы заттарға айналады.

      Техникалық сипаттама

      Хлор диоксиді марганец оксидін тұндыру арқылы марганецті (II) марганецке (IV) тиімді тотықтырады. Хлорит анионы Mn (II)-мен де әрекеттесетіндіктен, бүкіл реакцияны мынадайдей көрсетуге болады:

      2ClO2 + 5Mn2+ + 6H2O -> 5MnO2 + 12H+ + 2Cl-

      Реакция жылдам және қарқынды өтеді, қазірдің өзінде 5 минуттан кейін марганец оксидінің 99 %-дан астамы сүзу арқылы жойылуы мүмкін. Бұл реакцияға қышқылдық емес, әлсіз сілтілі орта қолайлы.

      Хлор диоксиді темір (ІІ) гидроксидінің тұндыруымен темірді (II) темірге (III) оңай тотықтырады. Хлорит анионы Fe (II)-мен де оңай әрекеттесетіндіктен, бүкіл реакцияны былай жазуға болады:

      ClO2 + 5Fe2+ + 13H2O -> 5Fe(ОH)3 + Cl- + 11H+

      Содан кейін түзілген тұнба сүзу арқылы жойылады. Бұл реакцияға бейтарап және сәл сілтілі орта да ықпал етеді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Суға төгінділерді азайту.

      Экологиялық сипаттамалары мен пайдалану деректері

      1 мг марганецтің тотығуы үшін рН>7 кезінде 2,5 мг хлор диоксиді қажет. 1 мг темірдің тотығуы үшін рН>5 болғанда 1,3 мг хлор диоксиді қажет.

      Кросс-медиа әсері

      Mn (II) "белсенді хлордың" тотықтырғыш тұнбаға түсу процесі тұнбаның түзілуімен жүреді. Бұл оны сулы ерітінділерден бөлу процестерін кейіннен қолдануды қажет етеді.

      Қолдануға қатысты техникалық ой-пайымдар

      Сарқынды су төгінділерін жүзеге асыратын кәсіпорындар үшін қолданылады.

      Экономика

      Жобалық-сметалық құжаттамаға сәйкес есептеледі.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама талаптары. Әлеуметтік-экономикалық аспектілері. Ластайтын заттар төгінділерін азайту.

5.5.4.8. Ионды алмасу

      Сипаты

      Ион алмасу процесі, әдетте, ион алмастырғыш шайырдың түйіршіктерімен толтырылған бағанда жүреді. Айырбастау бағананың жоғарғы жағынан басталады, содан кейін ол арқылы өтеді, осылайша алмасу процесінің тепе-теңдік күйін сақтайды.

      Техникалық сипаты

      Ион алмасу процесі кейде технологиялық сарқынды сулардан металдарды тазартудың соңғы сатысы ретінде қолданылады. Ион алмасуы арқылы қажетсіз металл иондары сарқынды сулардан оларды қатты матрицаға ауыстыру арқылы жойылады, сонымен бірге ион алмастырғыштың жақтауында сақталған басқа иондардың бірдей мөлшерін шығарады. Әдетте, ион алмасу процесі металдардың концентрациясы 500 мг/л-ден аз болғанда қолданылады.

      Ион алмастырғыштың сыйымдылығы жақтауда сақталған иондар санымен шектеледі. Сондықтан ионалмастырғышты тұз қышқылымен немесе каустикалық содамен регенерациялау қажет.

      Сарқынды сулардан белгілі бір металдарды кетіру үшін ион алмастырғыштарды қолдануға болады. Бұл таңдамалы ион алмасу процесі улы металдардан сарқынды суларды тазартуда әлдеқайда тиімді. Сонымен қатар, колонна аралас сарқынды сулармен жұмыс істегенде өте жоғары тазарту мен тиімділікті қамтамасыз ете алады. "Электросталь-Металлургический Завод" ААҚ-да 5 м3/с кешенді су дайындау станциясы орнатылған: аэрация, темірсіздендіру, пропорционалды мөлшерлеу кешені, кері осмос қондырғысы. Мысалы, Гейзер компаниясының сүзгілері.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Суға төгінділерді азайту.

      Экологиялық сипаттамалары мен пайдалану деректері

      ПДК талаптарына дейін тазалау мүмкіндігі. Тазартылған суды айналымға 95 %-ға дейін қайтару. Ауыр металдарды кәдеге жарату мүмкіндігі.

      Кросс-медиа әсері

      Майлардан, беттік белсенді заттардан, еріткіштерден, органикалық заттардан сарқынды суларды алдын ала тазарту қажет. Иониттерді регенерациялауға және шайырларды өңдеуге арналған реагенттердің көп шығыны. Концентраттардан жуу суын алдын ала бөлу қажеттілігі. Қосымша өңдеуді қажет ететін қайталама қалдық-элюенттердің түзілуі.

      Қолдануға қатысты техникалық ой-пайымдар

      Сарқынды су төгінділерін жүзеге асыратын кәсіпорындар үшін қолданылады.

      Экономика

      Жобалық-сметалық құжаттамаға сәйкес есептеледі.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Су объектілеріне төгінділерді азайту.


5.6. Өндіру және байыту процестерінің қалдықтарының әсерін азайтуға бағытталған ЕҚТ

5.6.1. Өндіру және байыту қалдықтарын шикізат ретінде немесе қайталама өндірісте және құрылыс материалдарында өнімге қоспа ретінде пайдалану

      Сипаты

      Құрылыс материалдарын, мелиорацияға арналған материалдарды, технологиялық жолдарды үю мақсатында техника негізгі технологиялық тау-кен қалдықтарын (аршыма және сыйыстырушы жыныстар, байыту тау жыныстары) пайдаланудан тұрады.

      5.7-кесте. Салаларда тау-кен өнеркәсібі қалдықтарын пайдалану

Р/с
№

Пайдалану саласы

Алынатын өнім түрі

1

2

3

1

Құрылыс материалдары

тұтқыр заттар; керамика; отқа төзімді заттар; бетондар; асфальтбетондар; көбік бетон; құрғақ қоспалар; минералды мақта; материалдардың басқа түрлері

2

Құрылыс

жолдарды толтыру; кен қазбаларының қазылған кеңістігін толтыру; мұнай ұңғымаларын салу; бұрғылау платформаларындағы балласт; жол төсемін нығайту; қорғаныс құрылымдары

3

Ауыл шаруашылығы

минералды тыңайтқыштар; күрделі тыңайтқыштардың құрамдас бөлігі; мелиоративтік қабат

4

Металлургия

металдар; метал оксидтері; "ақ күйе"; сұйық шыны; флюс

5

Басқа салалар

сорбенттер; ашық су қоймаларындағы суды тазартуға арналған реагенттер; жасанды геохимиялық кедергілер; материалдардың басқа түрлері


      Техникалық сипаты

      Байыту қалдықтарынан алынатын негізгі өнімдерге әртүрлі көлемдегі қиыршық тас пен құм, боксит үйіндісінің шламы және т.б.

      Шағылтас – бұл құрғақ магниттік сепарация және айлабұйымдарды байыту нәтижесінде қалдықтарды фракциялау арқылы алынған бөлшектерінің мөлшері 5 мм-ден асатын материал.

      Құм – дымқыл сепарациядан, флотациядан қалдықтарды фракциялау арқылы алынған және құрғақ магниттік сепарациямен бөлінген минус 5 мм сыныбымен алынған бөлшектердің мөлшері 0,14–3(5) мм болатын материал. Ұсақ түйіршікті құм – бөлшектердің мөлшері 0,14 мм-ден аз материал.

      Байыту қалдықтарынан алынған шағылтас ауыр бетон өндіруге, жолдар салуға, ішкі темір жолдарына балласт қабатын орнатуға, құрылыс іргетасын салуға жасанды іргетастарды жасауға, толтыруға, суық асфальт өндіруге пайдаланылады.

      Кенді байыту қалдықтары негізінде құмдарды қолданудың ең ұтымды аймақтарын анықтау кезінде олардың нақты көлемінен шығу қажет.

      Бөлшектерінің мөлшері плюс 0,14 болатын құмдар құрылыста ауыр бетон мен ерітіндіні дайындауға арналған ұсақ толтырғыш ретінде, асфальтбетон қоспаларында (толтырғыш ретінде), силикат және қож кірпіштерін өндіру үшін, сондай-ақ балшық кірпіш өндіруге арналған арық қоспа, балласт материалы ретінде, тұрғын және азаматтық өнеркәсіптік ғимараттар мен құрылыстарға арналған кең ассортименттегі бөлшектер мен құрылымдарды өндіруде қолданылады.

      Бөлшектерінің мөлшері 0,14 мм-ден аз ұсақ түйіршікті құмдар ауыр және ұялы силикат бетоннан бұйымдар мен конструкцияларды автоклавты және автоклавсыз өндіру үшін тиімді шикізат болып есептеледі, оларды асфальт қоспаларында (минералды ұнтақ ретінде) және клинкерсіз қож цемент өндіру үшін қолдануға болады.

      Технологиялық және физикалық-механикалық көрсеткіштері бойынша байыту қалдықтарынан алынған ұсақ түйіршікті құмдардағы ұяшықты бетондар жасушалық құрылымдық және құрылымдық-жылуоқшаулағыш бетондарға қойылатын нормативтік талаптарға сәйкес келеді.

      Кендерді қосымша алу үшін әртүрлі байыту әдістері қолданылады: кері флотация, қалдық флотациясы, кенді тікелей флотациялау, құрғақ магниттік сепарация, магнитті флотация әдісі және т.б. Сонымен қатар олар тотыққан магнитті емес кендерді байыту үшін әрқашан тиімді бола бермейді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Қалдықтарды орналастыру объектілерін ұйымдастыру мақсатында жерді алып қоюдың, ластанған сулардың сіңуінен туындаған топырақтың, жерасты және жерүсті суларының ластануынан, объектіні пайдаланудан ауаға ластағыш заттардың шығарындыларын азайтудан болатын әсерді азайту.

      Экологиялық сипаттамалары мен пайдалану деректері

      "ССГПО" АҚ құрғақ магниттік сепараторлық қалдықтар темір жол арқылы үйінді қоймасына жіберіледі және құрылыс материалдарын өндіру үшін, соның ішінде ұңғы және үйінді теміржол тұйықтарын карьерлерде қайта төсеу, үйінділер және Соколов, Сарбай, Куржункуль және Качар кеніштерінің тас жолдарын толтыру кезінде балласттау үшін қолданылады.

      Кросс-медиа әсері

      Қосымша ресурстар мен материалдардың қажеттілігі.

      Инфрақұрылымды салуға және БЗК жабдықтарын сатып алуға күрделі шығындар.

      Қатты толтырумен өңдеу жүйелерін пайдаланған кезде, кен өндірудегі шығындардың едәуір бөлігі (15–25 %-ға дейін) толтыруға келеді.

      Қолдануға қатысты техникалық ой-пайымдар

      Жалпы қолданылады.

      Темір кен орындарын игеру кезінде ашылма массивтік жыныстар негізінен бетонда шағылтас ретінде пайдаланылады. Атап айтқанда, Лебединск ТБК мысалында құрылыс материалдарын өндіруде үстірт жыныстарды пайдалану анық көрсетілген. Тау-кен байыту комбинатының ұсақтау және іріктеу цехы жол құрылысына арналған кристалды тақтатастан және кварцит құмтастарынан ауыр бетон шығару үшін жоғары сапалы қиыршық тас шығарады.

      Ұсынылған әдістер мен техникалық шешімдер жалпыға бірдей қолданылады, оларды жеке де, біріктіріп те қолдануға болады, бірақ бірқатар технологиялық және экономикалық шектеулер бар.

      Қазақстан Республикасының кен орындарында толтырғыш қоспаларды өндірудің ең ұтымды технологиясы толтырғыш ретінде тау-кен металлургия өндірісінің ұсақталған массасы мен қалдықтарының қоспасын пайдаланатын цемент-қож байланыстырғыш негізіндегі диірмен әдісі болып саналады.

      Экономика

      Әр жағдайда техника құны жеке болады.

      Қалдықтарды өнеркәсіптің әртүрлі салаларында пайдалану материалдардың құнын төмендетуге, құрылыс индустриясының шикізат базасын кеңейтуге, пайдалы қазбалар өндірілетін аумақтардың экологиясын жақсартуға, сонымен қатар тау-кен кәсіпорындарына қосымша пайда алуға мүмкіндік береді.

      "Химрудтех" тау-кен байыту комбинатында қатайтатын қабаты бар өңдеу жүйелерін қолданудың тиімділігі расталды. Жоғары еңбек өнімділігіне қол жеткізілді, пайдалы қазбалардың ысыраптары 30-дан 4,4 %-ға дейін төмендеді. Кенді жұтаңдату 3-4 %-ға төмендеді, ал оның кенді тіреуіштерден алу көлемі бүйірлік тау жыныстары бар тау-кен жүйелеріндегі 5-10 %-ға қарағанда 50-60 %-ға дейін өсті.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Түрлі-түсті метал кенін өндіру және байыту кезінде өндіріс қалдықтарын азайту. Экологиялық заңнама.

5.6.2. Байыту қалдықтарын сусыздандыру үшін пресс-сүзгілерді пайдалану

      Сипаты

      Сүзгі баспақтар суспензиялардың кең ауқымын сүзу үшін қолданылады және сонымен қатар қатты заттардың концентрациясы төмен суспензияларды және жоғары температурадағы суспензияларды бөлу үшін жарамды. Олардың салқындауы сұйықтықтан кристалдардың тұнбаға түсуіне байланысты қабылданбайды.

      Техникалық сипаты

      Жұмыс принципі тұнбадан ылғалды максималды жоюды қамтамасыз ете отырып, жоғары қысымда тұнбаны сүзу болып саналады. Олар мерзімді әсер ететін сүзгі құрылғылары болып есептеледі. Олардағы сусыздандыру процесі сүзгінің конструкциясына және қолданылатын технологиялық режимге байланысты бірнеше кезеңде жүзеге асырылады.

      Сүзгі баспақ бұрын ауырлық күшімен немесе механикалық жолмен 3-5 %-ке дейін қоюландырылған шлам мен шламды сусыздандыруға арналған. Қоюланбаған тұнбаны өңдеу қажет болса, сүзгі престі және үстіне салынған қоюландырғышты біріктіріп пайдалануға болады. Бұл кеңістікті үнемдеуге және шламды өңдеу өнімділігін арттыруға мүмкіндік береді. Таспалы баспақ сүзгісі автоматты, жартылай автоматты және қолмен жасалған конструкция болуы мүмкін (қол еңбегімен атқарылған жұмысты білдіреді). Ғылымдағы қазіргі заманғы жетістіктер мұндай құрылымдарды интернет-технологиялар арқылы басқаруға мүмкіндік береді. Тұнбаны сусыздандыруға арналған сүзгіні автоматтандыру дәрежесі тапсырыс берушінің талабы бойынша таңдалады. Төмендегі кестеде біз ұсынатын жабдықтың сипаттамаларын көре аласыз.

      Біріншіден, тұнбаның су бөлетін қасиеттерін жақсарту үшін флокулянт ерітіндісімен өңдейді. Арнайы шламды сорғы оны жинау цистерналарынан сүзгі баспақтың жоғарғы белбеуіндегі алдын ала қоюлау барабанына тасымалдайды. Содан кейін торға түсетін ағынның гравитациялық қалыңдауы және теңестірілуі байқалады. Аппаратқа жеткізілетін суспензияның қысымы бүкіл сүзу процесінің негізгі факторы болып саналады. Қысым астында өңделген зат жүйеге тығыз сығылған сүзгі таспалары мен біліктерімен түседі. Мұнда шөгінді екі перфорацияланған жолақ арасында қысады және диаметрі төмендейтін бірнеше (әдетте 12 немесе 14) біліктерден өтеді. Бұл тұнбаға қысымның біртіндеп жоғарылауын қамтамасыз етеді, осы баспақтау процесін оңтайландырады және тұтастай алғанда жүйенің өнімділігін арттырады. Қатты фаза сүзгі матасының бетінде сақталады, ал сұйық фаза сүзгі мата арқылы еркін еніп, содан кейін каналдар жүйесі арқылы сүзгіден шығарылады. Сусыздандырылған тұнба таспадан қырғышпен шығарылады, содан кейін түсіргішке төгіледі. Баспақтың төменгі жағында фильтратты жинауға арналған арнайы науа бар, және таспаларды тазалау үшін екі жуу желісі қарастырылған. Олар шламның жаңа партиясы келгенге дейін оларды саптамалардан үздіксіз өңдейді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Суды тұтынуды азайту есебінен экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Пайдалану шығындарын азайту, эмиссияны төмендету.

      Кросс-медиа әсерлер

      Шығарылатын концентраттың өнімділігін, сапасын арттыру. Концентратты шығару бойынша шығынды азайту. Процесті жеңіл басқару (концентратты берілген сапалық көрсеткіштермен шығару).

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Пресс-сүзгілер шламдар мен суспензияларды тиімді сусыздандыруды жүзеге асыруды, ылғалдылығы төмен шөгіндіні және тазалығы жоғары сүзіндіні алуды талап ететін өнеркәсіптің кез келген салаларында, соның ішінде тау-кен өнеркәсібінде пайдаланылады.

      Экономика

      Бұл техника жаңа болып табылмайды. Схемасы мен технологиясы жобалау сатыларында есептеледі. Құны, шығындары, экономикасы жобалау жұмыстары кезінде есептеледі және кәсіпорынның пайдалану параметрлеріне енгізіледі.

      Экономикалық тиімділіктері: қалдықтарды құрылыс материалына айналдыру; оны қайта пайдалану есебінен суды тұтыну шығындарын азайту; шламды шөгіндіні кәдеге жарату шығындарын азайту; ластанған суды кәдеге жарату шығындарын азайту.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Ендіру үшін өнімділікті арттыру, шығарылатын концентраттың сапасы, концентратты шығару бойынша ысырапты азайту және экологиялық көрсеткіштерді жақсарту қозғаушы күш ретінде қызмет етеді.

5.6.3. Байыту қалдықтарын сусыздандыру үшін керамикалық вакуумдық сүзгілерді пайдалану

      Сипаттау

      Керамикалық вакуумдық сүзгілер біркелкі біртекті құрамды суспензия мен қатты фазаның баяу тұнатын бөлшектерін бөлуге арналған.

      Техникалық сипаттамасы

      Керамикалық дискілік вакуумдық сүзгі: керамикалық секторлардан, ротордан, ваннадан, регенерация (ультрадыбыстық) құрылғыдан, рамадан, вакуум жүйеден, құбыржол жүйесінен, шөгіндіні түсіру құрылғысынан, клапаннан және сүзгіні басқару жүйесінен құралады.

      Керамикалық вакуумдық сүзгі жоғары ПӘК-ке ие, бұл өнімділікті және пайдалану қарқындылығын арттыруға ықпал етеді. Сүзгі матаның болмауы неғұрлым терең вакуумды пайдалануға және нәтижесі ретінде неғұрлым құрғақ шөгіндіні алуға мүмкіндік береді. Керамикалық сүзгіні қарапайым дискілік сүзгі секілді сүзгінің беткі қабатында пайдалану электр энергиясын 85 % дейін үнемдеуге мүмкіндік береді. Ұсақ микрокеуектердің болуы әдетте 21 мг/л неғұрлым

      Керамикалық сүзгі негізінен ролікті араластыру жүйесі, материалды өткізу және түсіру жүйесі, вакуумды жүйе, фильтратты түсіру жүйесі, скреперлі жүйе, қайта шаю жүйесі, тазартудың аралас жүйесі (ультрадыбыстық тазарту,қышқыл дайындаумен автоматты тазарту), толығымен автоматты басқару жүйесі, астау және тұғыр секілді бөлшектерден тұрады.

      Қазіргі сәтте бұл жабдық түсті металдардың, сирек металдардың, қара металдардың және бейметалдардың концентраттары мен қалдықтарын сусыздандыру үшін, сондай-ақ химия өнеркәсібінде тотықты, электролиз шлагын, сілтісіздендіру шлагын сусыздандыру және сарқынды суды, сұйық батпақ пен қолданылған қышқылды қайта өңдеу үшін кеңінен қолданылады. Материалдың жұқалығы -200-ден -450 мешке дейін және басқа да өте ұсақ материалдар.

      Сипаттамалары:

      Вакуумды керамикалық-дискілік сүзгінің 0,09 - 0,098 Мпа аралығындағы жоғары дәрежесі сүзгіден өткізілген шөгіндінің төмен ылғалдылығын қамтамасыз етеді.

      Фильтратта қатты заттардың қамтылуы 50 м.д. құрайды. Фильтрат қайта пайдалануға ұшырайды, бұл сарқынды суларды қашыртуды төмендетеді.

      Қарапайым керамикалық сүзгілермен салыстырғанда керемикалық вакуумдық сүзгілердің сүзгіден өткізілетін шөгіндіні шаю функциясы бар және шайылатын материалдарды сүзгіден өткізу үшін қолайлы.

      Қол жеткізілген экологиялық тиімділіктер

      Экологиялық басымдықтары:

      жұмыс аймағында аэрозольды шығарындылардың болмауы;

      өндірісті және қоршаған ортаны ластамайтын фильтраттың тазалығы 0,001 г/л дейін;

      фильтраттың капиллярлық күштің әсерімен автоматты түрде кеуектерге түсуі есебінен энергияны тұтынудың төмен болуы.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Жоғары үлесті өнімділігі — маталы сүзгіш қалқасы бар ұқсас сүзгілермен салыстырғанда 1,5–5 есе жоғары;

      Кектің төмен ылғалдылығы — концентраттың 7,5 г/см.куб үлесті тығыздығы кезінде кектің ылғалдылығын 5 % дейін төмендету мүмкіндігі.

      Энергия ресурстарын үнемдеу — энергия жұмсайтын жабдықтың: ваккус-сорғының, ауа үрлегіштің және басқалардың болмауы есебінен энергия тұтынуды 10–20 есе төмендету.

      Пайдалану шығындарын азайту:

      сүзгіден өткізетін қалқаларды ауыстыру үшін іркілістерді қысқарту;

      сүзгіден өткізетін қалқаларды ауыстыру үшін шығындарды азайту;

      фильтратты бұру жүйесінде бөлшектердің қажалып тозуының болмауы.

      Экологиялық басымдықтары:

      жұмыс аймағында аэрозольды шығарындылардың болмауы;

      өндірісті және қоршаған ортаны ластамайтын фильтраттың тазалығы 0,001 г/л дейін.

      Операциялық басымдықтары:

      сүзгіге қызмет көрсету бойынша жұмыстар көлемін азайту;

      өндірістік алаңды кішірейтуге мүмкіндік беретін сүзгінің автономды жүйелерінің жинақылығы;

      автоматтандырудың жоғары дәрежесінде сүзгінің үздіксіз жұмыс істеуі.

      Техникалық қызмет көрсету көлемі аз сүзгінің конструкциясының қарапайым болуы есебінен пайдаланудың жоғары коэффициенті.

      Қозғалмалы бөлшектер санының және қосалқы жабдықтарға тәуелділігінің аз болуы есебінен жоғары сенімділік

      Кросс-медиа (ортааралық) әсерлер

      Керамопластинді тазарту үшін азот қышқылын қолдану

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Бұл техника С кәсіпорында қолданылады. Басқа кәсіпорындарда қолдану үшін тестік сынақтар өткізу қажет.

      Экономика

      Тест нәтижелері бойынша экономикалық есептеу қажет. Басқа сүзу жүйелерінен басты артықшылығы - энергия шығынын 90 %-ға дейін төмендету, өйткені ауа тесіктерге әсер ететін капиллярлық күшті қолдану арқылы дискілер арқылы өтпейді. Ауаның жарып шықпауына сүзгінің ұсақ тесіктері кедергі келтіреді, бұл вакуумды жоғары деңгейде ұстап тұруға мүмкіндік береді. Демек, вакуумның шығыны аз, яғни қажетті вакуумдық сорғы әдеттегі диск сүзгілеріне қарағанда кіші, бұл пайдалану шығындарын азайтады. Вакуумдық керамикалық сүзгі пайдаланатын қуаттылық 45 м2 алаңды сүзгіден өткізгенде 15 кВт құрайды, бұл ретте матадан жасалған мембранасы бар осыған ұқсас сүзгілер 170 кВт тұтынады. Вакуумдық керамикалық сүзгінің тағы бір басымдығы құрамындағы судың мөлшері аз болғанда өндірімділігі жоғары болады. Вакуумдық керамикалық сүзгінің қолданылу мерзімі ұзағырақ, дәл сондай матадан жасалған сүзгіні ауыстыру қажет болады, мұның өзі нәтижесінде тұнбаның құраымында ылғалды көбейтеді, өндірімділікті төмендетеді және өндірістік операцияларды бұзады. Оған қоса, керамикалық сүзгі регенерацияға төзімділігі тұрғысында механикалық жағынан, сол сияқты химиялық жағынан да сенімді.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Өнімділіктің артуы, өнімнің сапасының артуы, электр энергиясын тұтынуды азайтуда және қосымша концентратты шығару бойынша өсімде көрінетін әсер түріндег экономикалық ынталандыру, пайдалану шығындарының төмендігі.

5.6.4. Қазылған кеңістікті толтыру үшін қалдықтарды пайдалану

      Сипаттау

      Жерасты қуыстарын толтыру үшін толтырмалау қоспаларында бос жыныстарды және/немесе байыту қалдықтарын пайдалану

      Техникалық сипаттамасы

      Карьерлердің қазылған кеңістіктерін тау-кен қызметі қалдықтарымен (аршу және жанас жыныстар, қалдықтар) толтыруды техникалық қалпына келтіру сатыларының бірі болып табылатын тау-кен қазындыларын жою ретінде есептеу қажет. Қазылған карьерлерді ішкі үйінді түзілу үшін пайдалану жер қыртысының бөліктерін игеруді кешенді қарастырудың мысалы болып табылады. Бұл тәсіл аршымалы жыныстарды тасымалдау шығындарын азайту және пайдалы қазбаларды өндіру қалдықтарын орналастыруға арналған беткі қабатта алынған аумақты азайту проблемаларын шешу үшін қолданылады.

      Кен орындары үшін пайдаланылған карьерлердің маңайында орналасқан ішкі кеңістікті толтыру кеңінен таралған. Қазылған кеңістікті пайдаланудың мұндай тәсілі "Ескі Сибай" башқұрт мыс-күкірт комбинаты карьерінде, Учалы КБК "Біріккен" карьерінің оңтүстік-шығыс бөлігінде, "Южуралникель", "Севбокситруд" бірлестіктерінің, Дон КБК карьерлерінде және т.б. қолданылған.

      Қазылған кеңістікті толтыру жүйелерінде көтерме массивтерді қалыптастыру кезінде де, сусымалы толтырғыш ретінде де кенді қайта өңдеу қалдықтарын пайдаланады. Қазылған жерасты кеңістігін толтыру үшін қалдықтардың шламдық бөліктері оларды толығымен пайдалануды шектейді. Қазылған жерасты кеңістігіне су мен шлам бөлігін байланыстыратын үстемелер пайдаланылған техногендік қоспаны құю тәсілін жетілдіру және толтырма массасы тиісті түрде дайындау арқылы осы шектеулерді еңсереді. Сусыздандырылған материалдарды механикалық немесе пневматикалық жіберуді, тиксотроптық қоспаларды гидравликалық жіберуді пайдаланады.

      Кен байыту қалдықтарын орналастырудың перспективалы және кеңінен қолданылатын технологиялары ағатын үйінді қалдықтарды паста – пластинкалы және пасталық қойылтқыш күйіне дейін сусындандыруға арналған жабдықтың жаңа сыныбының пайда болуына байланысты әзірленген. Пасталық толтырмалау технологиясы, соның ішінде біріктірілген аралас геотехнология кезінде карьердің қазылған кеңістігін кен байыту қалдықтарын жинауға арналған сыйымдылық ретінде пайдалануға мүмкіндік береді. Пасталық толтырмалау қоспасынан судың аз бөлінуі карьердің түбінде жерасты жұмыстарын жүргізу бөлігін су басу қаупін төмендетеді, бұл жерасты тау-кен жұмыстарын дамыту сатысында қазылған кеңістікте қалпына келтіруді жүргізуге мүмкіндік береді.

      Ағатын кен байыту қалдықтарын қазылған тау-кен кеңістігіне орналастыру технологиясының ерекшелігі олар карьерлік немесе жерасты кеңістігіне паста күйіне дейін (қатты күйдегі пайызы шамамен 70 %) сусыздандырылған (қоюлатылған) өнім түрінде жіберілетіндігінде, ал оқшаулау үшін талап етілген қалыңдықта жасанды массив құрылады.

      Қазылған жерасты кеңістігінде ағатын байыту қалдықтарын кәдеге жаратудың барынша кең таралған схемаларының бірі — бұл үстіңгі беткі қабатта сусыздандыру торабын орнатумен кеннің қазылған кеңістігін пастатәрізді толтырмалау. Бұл технология жерасты кен орнының өндірістік алаңында сусыздандыру торабын салуды, гидрооқшаулағыш бөгетшелерді салуды көздейді. Бұл технологияның артықшылығы қалдықтар қоймасында ағатын қалдықтарды жинаудан бас тарту, айналадағы аумаққа экологиялық жүктемені азайту, айналма суды пайдалану болып табылады. Негізгі кемшіліктері сусыздандыру кешенін, жерасты толтырма кешенін (ЖТК) салуға, пастатәрізді толтырма қоспасын тасымалдауға көп шығын жұмсау болып табылады. Бұл технологиялық схема Учалы КБК-да оларды одан әрі шахтада кәдеге жарату үшін ағатын байыту қалдықтарын дайындау кезінде қолданылды.

      Тау-кен өнеркәсібінде қалдықтарды пайдалану тәсілдерінің бірі көптеген кен орындарында жүзеге асырылған жерасты тау-кен қазбаларының өңделген кеңістігін толтыру болып табылады.

      Толтыру жүйелерінде қалдықтарды жасанды қатайғыш массивтерді қалыптастыру кезінде де, толтырмалау материалдары ретінде де пайдалануға болады. Кен өндіру және байыту қалдықтарын қатайғыш толтырмалау қоспаларын өндіруде қолдану қалдықтардың жиналуы көлемін азайту жолындағы маңызды бағыт болып табылады.

      Қатайғыш толтырма қатайғыш толтырмалау қоспаларын құбыржолмен гидравликалық және пневматикалық тасымалдауды пайдалануға және олармен қазылған кеңістікті толтыруға негізделген. Қатайғыш толтырма өзінің негізгі басымдығы – қажетті қалыңдықта монолитті массивті қалыптастыру мүмкіндігінің арқасында кеңінен қолданысқа ие болды.

      Қатайғыш толтырма Канада, АҚШ, Жапония, Швеция, Финляндия, Үндістан, Германия, Аустрия секілді шет елдерде полиметалл, мыс, темір және басқа да кендерді өңдіру кезінде сәтті қолданылады. Қазіргі уақытта түсті және бағалы металдар кенінің ТМД елдерінде 25 %-ы, Аустралияда – 30 %-ы, Канадада – 40 %-ы, Финляндияда – 85 %-ы, Францияда – 87 %-ы қатайғыш толтырма жүйесімен өндіріледі. Бұл алынған өнімнің сапасымен және байытуға шығындар жұмсалмауымен жабылатын қосымша шығыстарға қарамастан, осы өңдеу жүйелерін қолданудың тиімділігін куәландырады.

      Бүгінгі таңда Қазақстанда кен қорларын қатайғыш толтырмамен өндіру жүйесімен қазып алуды көптеген тау-кен өндіру кәсіпорындарында жүзеге асырады немесе жүзеге асыруды жоспарлауда. "Қазақмыс" Корпорациясы" ЖШС, KAZ Minerals PLC "Шығыстүстімет" ЖШС және "КАЗЦИНК" ЖШС жерасты кен орындарында сонымен қатар қазылған кеңістікті гидравликалық және құрғақ жыныспен толтырмалау қолданылады [59, 60].

      Шетелдік және отандық кен орындарын қатайғыш толтырмалау құрамдарын талдау тұтқыр материалдар ретінде – цемент, шлак, пирротин, байыту қалдықтары анағұрлым жиі пайдаланылатынын көрсетті. Инертті толтырмалардың ішінде байыту қалдықтары, құм, үйінді тау жынысы, шақпақтас, қиыршық тас, әктас, шлак және басқалар кеңінен танымал (5.25-сурет) [61, 62].


а

б

     


      (а) және инертті материалдарды (б) пайдалану диаграммасы ( %)

      5.26-сурет. Төсеу жұмыстарында тұтқыр


      Соңғы жылдары "КАЗЦИНК" ЖШС тау-кен кәсіпорындары жер қойнауын ұтымды пайдалану мәселелеріне, атап айтқанда, ұңғылау жұмыстарынан қалған бос жынысты толтырмаға кәдеге жаратуға, сондай-ақ шахта суларын толтырма қоспаларын дайындау үшін пайдалануға көп көңіл бөле бастады. Кен орнында жүргізілген зерттеу жұмыстарының нәтижесінде ұңғылау жұмыстарынан қалған бос жыныспен беткі қабатқа жынысты шығармай өңделген камералардың қуыстарын толтырудың ұтымды схемасы әзірленді және өндіріске ендірілді [63].

      Қол жеткізілген экологиялық тиімділіктер

      Өндіру және байыту қалдықтарының түзілуі және жиналуы көлемінің азаюы.

      Кросс-медиа әсерлер

      Жерасты суларының ықтимал ластануы проблемаларын болдырмау үшін қалдықтарды сусыздандыруды жүргізу талап етіледі.

      Қатайғыш толтырманы игеру жүйелерін пайдалану кезінде кен өндірудегі шығындардың қомақты үлесін (15–25 % дейін) толтырмалау жұмыстары құрайды.

      Толтырмалау кешендерінің металды мол қажетсінуі олардың стационарлық орналасуын алдын ала анықтайды және қатайғыш толтырма жүйесін қолданылу саласын шектейді. Бұл ретте тазарту жұмыстарының үнемі орнын ауыстырып отыру қатайғыш қоспаны тасымалдау ара-қашықтығының артуына алып келеді, бұл оның технологиялық қасиеттерін сақтауға және қоспаның орнын ауыстыруға қосымша шығындарды талап етеді.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Ұсынылған әдістер мен техникалық шешімдер жалпы қолдануға жарамды, жеке дара да, жиынтық күйде де пайдалануға болады, бірақ технологиялық және экономикалық сипаттағы бірқатар шектеулер кездеседі.

      Қазақстан Республикасының кен орындарында толтырма қоспаларын өндірудің барынша ұтымды технологиясы ұсақталған тау-кен массасы мен тау-кен-металлургия өндірісі қалдықтарын толтырма қоспа ретінде пайдалана отырып цементті шлакты тұтқыр негізіндегі ұнтақтау тәсілі болып табылады.

      Экономика

      Әрбір жеке жағдайда техниканың құны өз алдына жеке есептеледі.

      Қатайғыш толтырманы игеру жүйелерін қолдану тиімділігі "Химрудтех" тау-кен байыту комбинатында расталады. Жоғары еңбек өнімділігіне қол жеткізілген, пайдалы қазбаны жоғалту 30 %-дан 4,4 %-ға дейін төмендеген. Кенді құнарсыздандыру 3–4 %-ға кеміген, ал оның кентіректерден кен өндіру көлемі бүйірлік жыныстарды бұзып өндіру жүйелері кезіндегі 5-10 %-бен салыстырғанда 50–60 %-ға дейін артқан [64].

5.6.5. Тау-кен қазбаларын жою үшін қалдықтарды пайдалану

      Сипаттамасы

      Пайдалану мүмкіндігі расталған кезде бұзылған жерді қалпына келтірудің техникалық кезеңінде пайдалы қазбаларды өндіру және байыту қалдықтарын пайдалану мынадай қалдық түрлерін:

      аршымалы тау жыныстарын және қоршаушы жыныстарды;

      қалдықтарды;

      түсті металдар өндірісі қалдықтарын;

      күлқождарды;

      басқа түрлерін қалдықтары.

      Техникалық сипаттамасы

      Өңделген карьерлерді қалпына келтіру және жою кезінде ашық тау-кен қазбалары үшін қалпына келтірудің техникалық кезеңін өткізуді төсеме қабаттар мен құнарлы топырақты дайындаумен біріктіру тәсілі ұсынылады.

      Тәсілдердің мәні қазылған кеңістікті жерасты суларымен толтыру деңгейіне дейінгі (У-У) қиманың бастапқы күйінен, сыртқы үйінділерден жерасты суларының ластануына әлеуетті қауіп төндірмейтін аршымалы тау жыныстары қимасының қазылған кеңістігін толтырудың бірінші кезеңінде көрінеді. Бірінші кезең толтырылған кеңістікті қалыңдығы 0,8–1,0 м су өткізбейтін сазбен бөлумен аяқталады.

      Екінші кезеңде қазылған кеңістік оларды қалыңдығы 0,5–0,7 м су өткізбейтін саз қабатымен бөліп көмуді қамтамасыз ете отырып, өнеркәсіптік қалдықтарымен толтырылады.

      Үшінші кезеңде сыртқы үйінділердің аршымалы тау жыныстары қалдықтарын пайдалана отырып қалпына келтірілген аумақтың берілген бұрышын жоспарлау үшін С-С жиектерін кесу сызығы бойымен жиектердің қия беттері жайпақталады, содан кейін қалдықтардың ластағыш заттарының құнарлы қабатқа өтуінің алдын алу үшін 0,5–0,7 м су өткізбейтін саз қабаты салынады.

      Төртінші кезеңде жоспарланатын өсімдікжабыны түріне және оның тамырлық жүйесісінің тереңдігіне, сондай-ақ қалпына келтірілетін кеңістік алаңында қайта өңделген қалдық түріне қарай қалыңдығы 0,1–0,2 м сарқынды сулардың қалдықтары, түпкі лай, малшаруашылық қалдықтары қабатының, ұсақталған қазандық қож қабатының үстінен және/немесе астынан қатпарлы құнарлы немесе әлеуетті құнарлы топырақтың құнарлы қабаты қалыптасады.

      Әртүрлі қалдықтардан құнарлы қабаттың қалыптасу нұсқалары есепсіз көп болуы мүмкін және олардың құрамындағы пайдалы заттардың мөлшеріне, таңдап алынған өсімдікжабынға және материалдарды пайдаланудың экономикалық мақсатқа сай болуын анықтайтын көптеген басқа факторларға байланысты. Өсімдікжабынның типіне және қалыңдығы 0,2–0,6 м жалғыз қабатты төсемеге қарай материалдардың 1:1 – 1:2 ара салмақта араласуы ықтимал. Бесінші кезеңде қалпына келтірілетін алаңға құнарлығын арттыру үшін 100–180 г/м2 шығынды сарқынды сулар қалдықтарының брикеттелген тыңайтқышы енгізілетін қалыңдығы 0,15–0,2 м құнарлы немесе қалыңдығы 0,3–0,5 м топырақтың әлеуетті құнарлы қабаты төселеді.

      Қол жеткізілген экологиялық тиімділіктер

      Өндіріс қалдықтарының жиналуын азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      ЕҚТ қалдықтарды орналастыру, топырақты ластау объектілері, беткі су объектілері және жерасты сулар үшін жерді алып қоюды қысқартады. Сонымен қатар қалпына келтірудің техникалық кезеңіндегі шығындар, қалдықтарды орналастыру объектілеріне дейін қалдықтарды тасымалдау шығыстары азаяды. Қалдықтарды топырақтау 60 г тозаң /т дейін төмендейді.

      Кросс-медиа әсерлер

      Мәліметтер жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Карьерлерді жою және қалпына келтіру кезінде жалпы қолдануға жарамды.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты. Бұл іс-шараны қолдану қалпына келтіруге, сондай-ақ қалдықтарды тасымалдауға байланысты шығындарды азайтуға мүмкіндік береді.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Темір кенінін өндіру және байыту кезінде өндіріс қалдықтарын азайту. Экологиялық заңнама.

5.6.6. Негізгі және ілеспе құнды компоненттерді алу мақсатында өндіру және байыту қалдықтарын қайта өңдеу (қайталама минералдық ресурстар, техногендік кен орындары)

      Сипаттау

      Тау-кен өндіру саласындағы қайтамала минералдық ресурстар – бұл өндірісте бастапқы шикізат ретінде немесе – соңғы материал – қосымша минералдық ресурстар ретінде қолдануға болатын тау жыныстары мен байыту қалдықтары.

      Тау-кен өндіру саласындағы қайталама ресурстардың негізгі көздері минералды-шикізаттық ресурстарды өндіру және байыту (қайта өңдеу) кезінде түзілетін және техногендік түзілулерде шоғырланған (тау жынысы, шлакты және күлді үйінділер, қалдық қоймалары және т.б.) техногендік қалдықтар болып табылады.

      Осы бөлімде техногендік және табиғи-техногендік объектілерді өнеркәсіптік пайдалану, жою және бейтараптауға арналған әдістер, техникалар немесе олардың жиынтығы сипатталған.

      Техникалық сипаттамасы

      Тау-кен өнеркәсібіндегі технологиялық процестердің типтік кезеңдері пайдалы қазбаны өндіруді, пайдалы өнімді ала отырып оны өңдеуді, тиеуді, өндіру қалдықтарын жинауды ұйымдастыру мен шикізатты қайта өңдеуді қамтиды.

      Тау-кен жұмыстарын жүргізудің технологиялық шарттары былайша сипатталады:

      бай қорды іріктеп өңдеуді жиі қолдана отырып қорларды тиімсіз пайдалану, бұл олардың құрылымының нашарлауына алып келеді;

      өңдеу және қайта өңдеу кезеңдерінде пайдалы қазбаларды жоғалтудың жоғары деңгейі;

      кен орындарын өңдеудің қалдықтар көлемінің артуына алып келетін технологияларды және жүйелерді қолдану.

      Өндіру кезінде пайдалы қазбалармен бірге бос жыныстар қазып алынады, ал өңдеу кезінде қалдықтар қалыптасады. Тауарлық темір кендерін, мыс, мырыш және пиритті концентраттарды өндіру кезінде үйінділерде және қалдық қоймаларында жиналатын қалдықтар (бос жыныстар және қалдықтар) мысты, мырышты, күкіртті, сирек кездесетін элементтерді едәуір мөлшерде қамтиды және одан әрі екінші рет қайта өңделуі немесе әртүрлі мақсаттарда пайдаланылуы мүмкін.

      Бұл іс-шара мынадай жолдармен іске асырылуы мүмкін:

      қалдық қоймалары мен үйінділерде ілеспе құнды компоненттердің қамтылуын ревизиялық сынап байқау, оларды қайта бағалау және нәтижелер оң болған жағдайда – байытудың жинақталған қалдықтары мен жиналған жыныстарды қайта өңдеу және байытуға техникалық-экономикалық негіздеме әзірлеумен геологиялық барлау жұмыстарын жүргізу;

      ілеспе өндірілетін аршымалы тау жыныстарын экономикалық негізде барынша толық пайдалану.

      Қол жеткізілген экологиялық тиімділіктер

      Өндіру және байыту қалдықтарының түзілу және жинақталу көлемдерін қысқарту. Қалдықтар орналасқан жерлерді босату мен оларды қалпына келтіру және қоршаған ортаны ластайтын көздерді жою. ТКБК қалдықтарында жинақталған пайдалы компоненттердің қорлары сандаған онжылдықтар бойына сұранысты қанағаттандыру үшін жеткілікті болуы себепті жер қыртыстарындағы минералды ресурстарды ұтымды пайдалану. Неғұрлым тереңде жатқан пайдалы қазбалардың барлық қарапайым кен орындарына қарағанда техногенді кен орындары беткі қабатта орналасқандықтан, еңбек шарттарын жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Техногендік кен орындары (ТКО) тау-кен өнеркәсібі өндірісі процесінде қалыптасатын минералды шикізаттың жаңа көзін ұсынады. Техногендік кен орындарын игерудің тартымды ерекшеліктері беткі қабатта жату сипаты, көбінесе игерілген аудандарда орналасуы, кен массасының ұсақталған болуы және кендердің минералды құрамының өзіне тән өзгешелігі болып табылады. Олар әртүрлі пайдалы компоненттердің, соның ішінде түсті, сирек, асыл және басқа металдардың ірі әлеуетті көзделі ретінде қызмет етуі мүмкін [65].

      Түсті және сирек металдардың ТКО өндіру кезінде туындайтын, жиналған аршымалы және жанаспа жыныстар мен кондициясыз (жетілмеген) кендерді өндіру кезінде қалыптасқан, борпылдақ, жартылай жартас және жартасты тау-кен жыныстарынан және әртүрлі заттар құрамындағы кенденден тұратын, байырғы кен орындарынан құралған және қалдық қоймалары ұсынатын түсті (Cu, Zn, Pb, Al және Mg) және сирек (Ni, Sn, Mo, W, Bi, V, Co, As, Sb и Hg) металдарды байыту және кендерді байыту өнімдерін қайта өңдеу кезінде 20-50 % дейін суға қаныққан, тығыздығы 1,5 - 2,5 т/м3 ұсақталған материалдан жиналған және 50 % дейінгі сазды бөлшектерді қамтитын ТКО біріктіреді. Әдетте, осы топтың ТКО аралас типті кен орнына жатады, яғни металды қосымша өндіру үшін де, құрылыс материалдарын алу үшін де жарамды. Металы бар учаскелер пласттәрізді, линзатәрізді, изометриялық және дұрыс емес пішіндегі бөлек ажыратылған денелер жүйесін ұсынады. Қалдық қоймаларында түсті және сирек металдардан бөлек асыл металдардың (Ag, Au, Pt) және сирек жер металдары мен шашыраңқы металдардың (Ge, Se, Te және т.б.) артық қамтылуы байқалады.

      ҚР-да өндіру процестерінен ТКО қайта өңдеуді іске асыру үлгісі ERG Recycling іске асырып жатқан жоба болып табылады. 2021 жылғы маусымда компания Дон ТКБК "Біріккен" аршымалы жыныстар үйіндісін пайдаланушылық барлауды және ілеспе селективті өндіруді бастады. "Біріккен" аршымалы жыныстар үйіндісі 1940-1992 жылдар аралығындағы кезеңде Оңтүстік Кемпірсай тау-кен ауданында хромды кендер кен орнын карьерлік өңдеу нәтижесінде қалыптасқан.

      Бұл объектіні игеру перспективалары карьерді пайдалану кезінде жыныстардың үйінділері мен кондициясыз (жетілмеген) кендерді түсіру нәтижесінде қалыптасқан түзілген "доғалар" деп аталатын хромды қамтитын жыныстардың қорымен, сондай-ақ осы кенді қамтитын кеніштердің төмен жатқан қабаттарының болжамды ресурстарымен байланысты.

      Барлауды және аршымалы жұмыстарды жүргізу алдында өңдеудің қабатты селективті жүйесі ұсынылды. Өңдеудің бұл жүйесі үйіндінің күрделі геологиялық жағдайларында 2021 жылы жұмыс процесінде өзін ақтап шықты. Техника ТМО аршымалы үйінділерінен қосымша минералдық шикізаттық ресурстарды қамтамасыз ететін теміржол және автомобиль көлігінен құралған (үйінді түзілудің қалыптасу технологиясы) жыныстардың қуаты төмен кенді қамтитын техногендік кеніштерді өңдеу кезінде шағын және орта сыныпты экскаваторлар пайдаланылатын процестерді механизациялау негізінде селективті қазып алу технологиясына негізделеді.

      Пайдалану-барлау жұмыстары хромды қамтитын қабаттар анықталған барлау жыралары арасындағы тау-кен қазбалары (жыралары) желісін 25 м дейін қалыңдатумен аяқталды.

      Кенжарды, соның ішінде пайдаланушылық барлау деректерін пайдалана отырып геологиялық зерттеу процесінде кенді қабаттар бақыланды. Аталған жұмыстардың нәтижесінде өнімді қалың қабаттарды толық қазу қамтамасыз етілді; хромды қамтитын жыныстар таралған шекаралар сақталды, бұл тау-кен көліктік жабдығын ұтымды пайдалануға мүмкіндік берді.

      Тау-кен массасын ұңғылай бойынша жұмыстар шөмішінің сыйымдылығы орташа (1,5–2,0 м³) экскаваторлармен жүргізілді. Хромды қамтитын қабаттар мен олармен қосылған қалық қабаттардың сапасы жыра қабырғаларын қырналау тәсілімен сынамалап байқап көруді қолданумен жыра қабырғаларының бірін геологиялық құжаттау кезінде бағаланды.

      ТМО үйіндісінің барлық жынысы қоймаға жөнелтіледі және 700–800 тонна конфигурацияға сәйкес штабельдерге қойып жиналады. Содан кейін ТМО әрбір штабелінің құрамын анықтау үшін штабельдерге сынама жүргізіледі.

      Минералды шикізатты қайта өңдеуге тиеу сорттар бойынша жеткізудің қажетті пропорциясы сақтала отырып қоймадан жүзеге асырылады. Біркелкілеу процесі бұл ретте берілген ритмде штабельдер сорттарынан пайдалы қазбаның жекелеген сорттарын тиеуді алмастыра отырып жүргізіледі. 2021 жылы Cr₂O₃ 20-25 % орташа қамтитын өндіру көлемі 165 мың тоннаға жетті. Өндіру кенжарының орташа ені 4 - 12 м аралығында өзгеріп отырды.

      Қайталама ресурстарды пайдаланудың ұқсас үрдісі Канадада, Ұлыбританияда, ОАР, Испанияда және басқа елдерде байқалады. Міне, бірнеше мысал: Канадада мыс кені кәсіпорындарының 0,45 % Cu қамтитын қалдықтарынан байытудың жаңа тәсілінің (үймелі қышқылдық сілтісіздендіру, үймелі пириттік және бактериалдық сілтісіздендіру) арқасында 40 % мыс шығаруға қол жеткізілді; Монтана штатында (АҚШ) – 0,84 г/т алтын және 2,8 г/т күмісті қамтитын Мандиски кеніші қалдықтарынан жыл сайын 2 т Au және 4 т Ag өндіреді, Мичиган штатында (АҚШ) 0,3 % Cu қамтитын байыту қалдықтарынан 60 % мыс алуға қол жеткізген; Болгарияда 0,1-0,15 % Cu қамтитын қалдықтардан өзіндік құны оны табиғи шикізаттан алумен салыстырғанда 3 есе төмен болатын мыс концентратын алады; ОАР-да алтын шығару фабрикаларының 0,53 г/т алтын және 40 г/т уранды қамтитын үйінділерінен 50000 т/тәулік өнімділігі кезінде жылына 3,5 т алтын және 696 т уран алады. Мысалы, АҚШ-та сонау 1993 жылы түсті металдар өндірісінде қайтамала шикізаттың үлесі: мыс – 55 %, вольфрам – 28 %, никель – 25 % құраған.

      "Невскгеология" МК-нің, Тау-кен ғылымдары академиясының КМА өңірлік бөлімшесінің, "Экоресурстар" ҒӨО-ның ҒЗЖ нәтижесінде аумақты техногендік ластанудан тазартудың және пайдалы және уытты компоненттерді ілеспе алудың өзекті проблемаларын шешу үшін техногендік және табиғи-техногендік кен орындарын түпнұсқалық техникалық шешімдер базасында мобильді техногендік кешендердің көмегімен өңдеу технологиясы ұсынылды (5.27-сурет).

     


      5.27-сурет. Техногендік және табиғи техногендік кен орындарының қайта өңдеу және кәдеге жарату жөніндегі автономды мобильді технологиялық кешен аппараттары тізбегінің схемасы


      Технологиялық кешен түсті және қара металлургия кәсіпорындарының байыту фабрикаларының қалдықтарынан пайдалы компоненттерді (алтын, платина, палладий, күміс; магнитті емес темір-гематиттер және т.б.) алу және зиянды қоспаларды (құрамында сынап бар және ауыр металдар, радионуклидтер) алып тастау арқылы техногендік шикізатты терең өңдеуге арналған.

      Технологиялық кешен мынадайдей жұмыс істейді: қалдықтар (құйырлар) үйінділерден (құйыр қоймаларынан) автокөлікпен қабылдау бункеріне + 50 мм қосындыларды бөлетін торлы елек арқылы беріледі. Бункерден құм таспалы қоректендіргіш пен науаның көмегімен зумпфтың үстіне орнатылған діріл елегіне беріледі. Пульпаны дайындау бастапқы өнімнің 3-4 м3/т көлемінде науаға, діріл елегіне және зумпфқа техникалық су беру есебінен жүзеге асырылады. Діріл елегінің үстіңгі өнімі (+2 мм 5 50 мм) таспалы конвейермен қоймаға беріледі, ал зумпфтан гидроқоспа түріндегі тор үстіндегі өнім (-2 мм .. +0 мм) сору құбыры арқылы кавитациялық гидродинамикалық айналмалы диірменге (8) түседі. Мұнда ұнтақтау (дисперсия), жоғары қарқынды гидродинамикалық соққылар мен кавитация арқылы ұсақ түйіршікті материалдардың ашылуы жүреді.

      Ауыр металдар минералдарының (Сu, Zn, РБ, Кd, Se және т. б.), асыл металдарда, (алтын, платина, палладий, күміс) кварцпен және басқа минералдармен қосылыстарының бұзылуы металдардың бейметалдармен беріктігі әлсіз байланыстарында жүзеге асырылады (Ребиндер эффектісіне сәйкес), бұл ОФ құйырларынан сынаптың, ауыр металдардың-токсиндердің және қымбат металдарды шығаруды едәуір жеңілдетеді.

      Диірменнен пульпа көп өнімді гидроклассификаторға (МГК) жіберіледі, мұнда ағын параллель пластиналардың лабиринтінде ламинатталады және түйіршікті материалдың тығыздығы мен гранулометриялық құрамымен ерекшеленетін фракцияларға бөлінеді, олар арнайы материалдан (ламелалардан) жасалған көлбеу беттерге түседі. Бірінші бөлімде гидроклассификатор фракциялар бөлінеді (+0.2 мм..2.0 мм), олар дірілді елекпен (6) толық ұнтақталу үшін гидродинамикалық диірменге жіберіледі. Мынадай секцияларда минералдар, ауыр металдар, сынап, зиянды компоненттер, Cu, Zn, Pb және басқалары бөлінеді.

      МГК төменгі жинақтау камераларында қымбат металдар мен ауыр металдарды, сондай-ақ басқа да кендерді бастапқы (1-ші сатыдан) 10 есе немесе одан да көп концентрацияға дейін байыту жүреді. Әрі қарай (80 % дейін) еріген токсиндері, радионуклидтері және басқа да жұқа дисперсті зиянды қосындылары бар пульпаның көп бөлігі гидроклассификатордың ағызу құбыры арқылы жұқа қабатты тұндырғышқа жіберіледі. Гидроклассификатордың жинақтаушы төменгі камераларынан минералдардың байытылған гидроқоспасы байытудың екінші сатысына жіберіледі, онда металдардың шоғырлану дәрежесі 2-3 ретке артады (мысалы, 8-20 тонна концентраттың жылдық шығарылымы кезінде алтын бойынша бастапқы өнімнің 2-3 кг/т).

      Концентраторлардан целлюлозаның негізгі бөлігі металлсыз өнім түрінде, оның шығымы 90 % - дан астам, онда еріген токсиндері мен радионуклидтері бар, қозғалмайтын ағызу қораптары және ағызу пульпажолы арқылы коагуляторы бар жұқа қабатты тұндырғышқа жіберіледі. Тұндырғышта жұқа дисперсті бөлшектері бар гидро қоспа (5-40 мкм-ден аз.Коагулятордың көмегімен Т:Ж = 1:1 күйіне дейін қоюланады. Металлсыз өнімдері бар қоюландырылған жұқа дисперсті суспензия қойма картасына жіберіледі-тастау құдығы бар үйінді (15). Еріген токсиндер мен радионуклидтері бар тазартылған су радионуклидтер мен токсиндердің бөліну торабына жіберіледі, содан кейін олар РАО мен токсиндердің тиісті қорымдарына жіберіледі. Жұқа дисперсті бөлшектерден және зиянды қоспалардан тазартылған техникалық су құдықтан тұндырғыш тоғанға түседі, ол жерден айналымды сумен жабдықтау сорғысымен қысымды су құбырлары арқылы кешеннің аппараттарына қайтарылады.

      Кешеннің шығысында ауыр металдар және өнеркәсіптік өнім (қымбат металдар, сынап) бөлінеді.

      Сонымен қатар, технологиялық кешен жылу энергиясын электр энергиясына түрлендіргішпен жабдықталған, бұл оның автономды жұмысын қамтамасыз етеді.

      Технологиялық схемада қалдықтарды жер снарядымен пульпа өткізгіш бойынша гидротранспортпен тікелей гидрографотаға уытты сазды шөгінділерді өңдеу үшін жеткізу мүмкіндігі қарастырылған.

      Модуль өнімділікті қамтамасыз етеді: қатты – 35 т / сағ, гидроқосылыс бойынша -165 м3/сағ; жылдық-маусымдық жұмыс режимі 7,5 ай және 3  ауысымдық жұмыс кезінде-112 мың т.Электр қозғалтқыштарының белгіленген қуаты – 150-200 кВт.

      Жылына пайдалы өнімдердің шығымы тәжірибелік-өнеркәсіптік сынақтар мен "Экоресурстар" ҒӨО-да орындалған кешеннің негізгі тораптарының (мысалы, ЕҚДМ) есептеулері негізінде алынды [66].

      Техногендік қалдықтарды (байыту қалдықтарын, эфельдерді, шлам қоймаларын) қайта өңдеудің ұсынылатын технологиясы:

      бұйым зиянды қоспаларды, оның ішінде жерасты қазылған кеңістіктерде оларды алдын ала қоюлатқаннан кейін жоюды және көмуді қамтамасыз етсін, ол сондай-ақ кешеннің құрамына кіретін техникалық құралдармен қамтамасыз етіледі;

      өнім жұмыс істеп тұрған түсті және қара металлургия тау-кен байыту кәсіпорындарының негізгі өнімінің өзіндік құны едәуір төмен рентабельді және іс жүзінде экологиялық таза және қалдықсыз өндірісті қамтамасыз етеді;

      бағалы металдарды иондық қалыпқа келтіру үшін экологиялық таза еріткіштерді қолданыңыз және оларды талшықты негізі бар селективті ион алмасу сүзгілерінен алыңыз. Сондай-ақ, керамикалық сүзгілерді қолдану перспективалы болып көрінеді (олар сәтті сыналды).

      Кросс-медиа әсерлер

      ТМҚ-ның әрбір түрі үшін экономикалық негіздемесі және ТМ пысықтауға арналған технологиялық желінің жобасы бар пайдалы компоненттерді алудың ұтымды технологиялық схемасын әзірлеу талап етіледі.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар

      Ұсынылған әдіс пен техникалық шешімдер жалпыға бірдей қолданылады, бірақ құрамына, технологиялық ерекшеліктеріне, салалық тиістілігіне, сондай-ақ қалыптасу жағдайларына (кендер мен көмірді өндіру және байыту, кен концентраттарын өңдеу және т. б.); бастапқы шикізаттың құрамына (түсті және сирек металдар кен орындары, полиметалл, темір кені және т. б.) негізделген технологиялық және экономикалық сипаттағы бірқатар шектеулер бар кен орындарының түрлері); үйінділердің климаттық әсері мен ауа райының физикалық-химиялық және механикалық процестері.

      Экономика

      Әрбір жеке жағдайда техниканың құны жеке болады.

      Бұл бағыттың экономикалық тиімділігі қалдық қоймаларынан шикізаттағы пайдалы компоненттердің төмен құнына қарамастан (төмен құрамына байланысты) өңдеу құны байырғы кендерге қарағанда 2-3 есе төмен екендігімен анықталады, оның себебі:

      шикізат бұл шикізат қазірдің өзінде өндірілген және бетінде жатыр;

      оның едәуір бөлігі майдалауды және ұсақтауды қажет етпейді;

      мұндай шикізатты өңдеудің бірқатар жоғары тиімді технологиялары (жаңа флотациялық реагенттер, шламдарға арналған су қондырғылары, үйінділер мен үйінділердегі гидрометаллургия, нашар концентраттарды автоклавты ашу, электрохимия және т. б.) әзірленді;

      сорбциялық-десорбциялық технологиялардың қазіргі жағдайы алтынды үймелі шаймалау ерітінділерінен металдарды іріктеп алуды қамтамасыз ете алады.

      Жаңа кен орындарын іздеуге және пайдаланылатын кен орындарын барлауға жұмсалатын шығындарды қысқарту.

      Өндірілген шикізатты рентабельді өңдеу арқылы еңбек өнімділігін арттыру, ол негізінен дайын жартылай өнім болып табылады және жұмыс істеп тұрған кәсіпорындардың жанында орналасқан, бұл әсіресе шикізат базасының сарқылуы салдарынан өндірістік қуаттар жүктелмеген және жұмыс күші босатылатын кәсіпорындар үшін өте маңызды.

      Арзан құрылыс материалдарын (құм, шағылас, қиыршық тас, цемент, абразивтер, жол төсемін төгуге арналған материал, бөгеттер, бөгеттер салу және т. б.), ал қождан- қож-мақта, қожқұймасы (тас төсеуіш, тюбингтер, плиткалар, жиектас және т. б.), құйылған қожды қиыршық тасты, шыны керамикалық бұйымдарды, тұтқыр қоспаларды өндіру топырақты жақсартуға арналған цемент, минералды қоспалар, ауыл шаруашылығына арналған тыңайтқыштар және т. б.

      ERG Recycling кешенді геологиялық-экономикалық тәсіл принципін қолданды, мұнда әдіс барлау жұмыстарының және сонымен бірге эксперименттік өндірудің біріктірілген тәсіліне негізделген. Техногендік қорларды өнеркәсіптік пайдалануға тарту мерзімдері қысқартылды, тиісінше өнеркәсіптік техногендік-минералды объектіге ақшалай салымдар мерзімі қысқартылды.

      Ұсынылған технологиялық кешенге инвестициялар бір жылдан аз уақыт ішінде өтеледі, ал металлургияда ауыр металдарды (мыс, мырыш, қорғасын, кадмий, селен және т. б.) алу мен пайдаланудың әсерін есепке алғанда экономикалық әсер айтарлықтай артады.

      Іске асырудың қозғаушы күші

      Түсті кендерді өндіру және байыту кезінде өндіріс қалдықтарын азайту. Экологиялық заңнама.

6. Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша тұжырымдар қамтылған қорытынды

      Осы бөлімде келтірілген және сипатталған әдістер толық емес. ЕҚТ бойынша қорытындыда сипатталған бір немесе бірнеше ЕҚТ қолдана отырып, объектіні пайдаланудың қалыпты жағдайларында ЕҚТ қолдануға байланысты эмиссиялар деңгейлеріне және технологиялық көрсеткіштерге қол жеткізуді қамтамасыз ететін басқа да техникалар пайдаланылуы мүмкін.

      Осы қорытындыда ЕҚТ бойынша:

      атмосфераға шығарындылар бойынша технологиялық көрсеткіштер мг/Нм3 көрсетілген су буының құрамын шегергендегі стандартты жағдайларда (273,15 к, 101,3 кПа) шығатын газ көлеміне шығарындылардың массасы ретінде көрсетіледі;

      су объектілеріне төгінділер бойынша технологиялық көрсеткіштер мг / л-де көрсетілген сарқынды сулардың көлеміне төгінділердің массасы ретінде көрсетіледі;

      маркерлік ластағыш заттардың эмиссиялары деңгейлерінің нақты мәндері ЕҚТ қолдануға байланысты көрсетілген технологиялық көрсеткіштер диапазонынан төмен болған кезде, осы бөлімде айқындалған талаптар сақталған болып саналады.

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың осы жобасында ЕҚТ қолдануға байланысты өзге де технологиялық көрсеткіштерді, оның ішінде энергетикалық, су және өзге де ресурстарды тұтыну деңгейлерін айқындау орынсыз болып табылады.

      ЕҚТ қолдануға байланысты өзге де технологиялық нормативтер уақыт бірлігіне немесе өндірілетін өнімнің (тауардың), орындалатын жұмыстың, көрсетілетін қызметтің бірлігіне шаққандағы ресурстарды тұтыну мөлшерінде көрсетіледі. Тиісінше, басқа технологиялық стандарттарды белгілеу қолданылатын өндіріс технологиясына байланысты. Сонымен қатар, "Жалпы ақпарат" бөлімінде жүргізілген энергетикалық, су және басқа (шикізат) ресурстарды тұтынуды талдау нәтижесінде көптеген факторларға байланысты өзгермелі көрсеткіштер алынды: шикізаттың сапалық көрсеткіштері, қондырғының өнімділігі мен пайдалану сипаттамалары, дайын өнімнің сапалық көрсеткіштері, аймақтардың климаттық ерекшеліктері және т. б.

      ЕҚТ-ны қолдануға байланысты өзге де технологиялық көрсеткіштер, оның ішінде тиісті көрсеткіш үшін және (немесе) сала үшін энергетикалық, су және өзге де ресурстарды тұтыну деңгейлері қолданыстағы ұлттық нормативтік құқықтық актілерге сәйкес айқындалады.

6.1. Жалпы ЕҚТ

      Егер өзгеше көрсетілмесе, осы бөлімде ұсынылған ЕҚТ бойынша қорытындылар Жалпы қолданылатын болып табылады.

      6.2–6.4-бөлімдерде көрсетілген нақты процестер үшін ЕҚТ осы бөлімде келтірілген жалпы ЕҚТ қосымша қолданылады.

6.1.1. Экологиялық менеджмент жүйесі

      ЕҚТ 1.

      Жалпы экологиялық тиімділікті жақсарту мақсатында ЕҚТ барлық мынадай функцияларды қамтитын экологиялық менеджмент жүйесін (ЭМЖ) іске асыру және сақтау болып табылады:

      жоғары басшылықты қоса алғанда, басшылықтың мүдделілігі мен жауапкершілігі;

      басшылық тарапынан қондырғыны (өндірісті) ұдайы жетілдіруді қамтитын экологиялық саясатты айқындау;

      қаржылық жоспарлау мен инвестициялармен ұштастыра отырып, қажетті рәсімдерді, мақсаттар мен міндеттерді жоспарлау және іске асыру;

      ерекше назар аударылатын рәсімдерді енгізу:

      құрылымы мен жауапкершілігі,

      кадрларды іріктеу,

      қызметкерлерді оқыту, хабардар ету және құзыреттілігі,

      байланыс,

      қызметкерлерді тарту,

      құжаттама,

      технологиялық процесті тиімді бақылау,

      техникалық қызмет көрсету бағдарламаларына,

      төтенше жағдайларға дайындық және олардың салдарын жою,

      табиғат қорғау заңнамасының сақталуын қамтамасыз ету;

      өнімділікті тексеру және ерекше назар аударылатын түзету шараларын қабылдау:

      мониторинг және өлшеу,

      түзету және алдын алу шаралары,

      жазбаларды жүргізу,

      ЭМЖ-нің жоспарланған іс-шараларға сәйкестігін анықтау үшін тәуелсіз (осындай мүмкіндік болған жағдайда) ішкі немесе сыртқы аудит, оны енгізу және іске асыру;

      ЭМЖ және оның қазіргі заманғы талаптарға сәйкестігін, жоғары басшылық тарапынан толықтығы мен тиімділігін талдау;

      экологиялық таза технологиялардың дамуын қадағалау;

      жаңа зауытты жобалау сатысында және оны пайдаланудың бүкіл мерзімі ішінде жарғыны пайдаланудан шығару кезінде қоршаған ортаға ықтимал әсерді талдау;

      сала бойынша тұрақты негізде салыстырмалы талдау жүргізу.

      Ұйымдастырылмаған тозаң шығарындылары бойынша іс-шаралар жоспарын әзірлеу және жүзеге асыру (ЕҚТ 8 қараңыз) және техникалық қызмет көрсетуді басқару жүйесін пайдалану, әсіресе тозаң ды азайту жүйелерінің тиімділігіне қатысты (ЕҚТ 9 қараңыз), сонымен қатар ЭМЖ бөлігі болып табылады.

      Қолданылуы

      Көлемі (мысалы, бөлшектеу деңгейі) және ЭМЖ сипаты (мысалы, стандартталған немесе стандартталмаған), әдетте, орнатудың сипатына, масштабына және күрделілігіне және оның қоршаған ортаға әсер ету деңгейіне байланысты.

      Сипаттама 4.2 бөлімінде берілген.

6.1.2. Энергия тұтынуды басқару

      ЕҚТ 2.

      Қол жетімді ең үздік әдіс төменде келтірілген бірнеше әдістердің біреуін немесе комбинациясын қолдану арқылы жылу мен энергия тұтынуды азайту болып табылады:

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы

1

2

3

1

Энергияны тиімді пайдалануды басқару жүйесін пайдалану (мысалы, ISO 50001 стандартына сәйкес)

Жалпы қолданылады

2

Жиілікті реттелетін жетекті әртүрлі жабдықта (конвейерлік, желдету, сорғы және т. б.) қолдану

Жалпы қолданылады

3

Энергияны үнемдейтін жарықтандыру құрылғыларын қолдану

Жалпы қолданылады

4

Энергия тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштарын қолдану

Жалпы қолданылады

5

Кәсіпорындардың электр желілерінде жоғары гармониканы сүзу және реактивті қуатты өтеу үшін реактивті қуатты өтеу құрылғыларын, сондай-ақ сүзгіні өтейтін құрылғыларды қолдану

Жалпы қолданылады

6

Жоғары температуралы жабдықта қазіргі заманғы жылу оқшаулағыш материалдарды қолдану

Жалпы қолданылады

7

Шығатын процестің жылуынан жылуды рекуперация

Жалпы қолданылады

      Сипаттама 4.3, 5.2 бөлімде берілген.

6.1.3. Процестерді басқару

      ЕҚТ 3.

      Қол жетімді ең үздік техника энергия тиімділігін арттыратын және өнімділікті арттыруға мүмкіндік беретін технологиялық процестердің тұрақтылығы мен үздіксіздігін қамтамасыз ету үшін нақты уақыт режимінде процестерді үздіксіз түзету және оңтайландыру мақсатында қазіргі заманғы компьютерлік жүйелердің көмегімен басқару бөлмелерінен процестерді басқаруға қажетті барлық тиісті параметрлерді өлшеу немесе бағалау болып табылады.Қызмет көрсету процестерін жақсарту. ЕҚТ бір немесе техниканың тіркесімін қолдана отырып процесті басқару жүйесі арқылы процестің тұрақты жұмысын қамтамасыз етуден тұрады:


Р/с №

Техникалар

Қолданылуы

1

2

3

1

Тау-кен көлік жабдықтарын басқарудың автоматтандырылған жүйелері

Жалпы қолданылады

2

Технологиялық процесті басқарудың автоматтандырылған жүйелері (АБЖ ТП) (пештер, қазандықтар және т. б.)

Жалпы қолданылады

3

Байыту процестерін бақылау мен басқаруды автоматтандыру жүйесі

Жалпы қолданылады

      Сипаттама 5.1 бөлімде берілген.


6.1.4. Шығарындылар мониторингі

      ЕҚТ 4.

      ЕҚТ барлық процестердің шығарындыларының негізгі көздерінен түтін құбырларынан маркерлі ластағыш заттардың шығарындыларына мониторинг жүргізу болып табылады.

      Деректер сериясы тазалау процесінің тұрақтылығын анық көрсетсе, мониторинг периодтылығын бейімдеуге болады.

Р/с
№

Параметр

Тиісті бақылау:

Минималды бақылау периодтылығы*

Ескертпе

1

2

3

4

5

1

Тозаң

ЕҚТ 15-17

Үздіксіз

Маркерлік зат

      * үздіксіз бақылау қолданыстағы заңнамада көзделген бақылау кезеңділігіне қойылатын талаптарға сәйкес ұйымдастырылған көздерде АМЖ арқылы жүргізіледі.

      Сипаттама 4.4.1 бөлімде берілген.

6.1.5. Төгінділер мониторингі

      ЕҚТ 5.

      ЕҚТ эквивалентті сапа деректерін беруді регламенттейтін ұлттық және/немесе халықаралық стандарттарға сәйкес тазарту құрылыстарынан сарқынды суларды шығару орнында маркерлі ластағыш заттардың төгінділеріне мониторинг жүргізуден тұрады.

Р/с №

Параметр / маркерлік ластағыш зат

Минималды бақылау периодтылығы


1

2

3

1

Температура (С0)

Үздіксіз*

2

Шығын өлшегіш (м3/сағ)

Үздіксіз*

3

Сутектік көрсеткіш (ph)

Үздіксіз*

4

Электр өткізгіштік (мкс -микросименс)

Үздіксіз*

5

Лайлылық (ЕМФ- литрге формазин бойынша лайлану бірліктері)

Үздіксіз*

6

Марганец (Mn)

Кварталда бір рет**

7

Темір (Fe)

Кварталда бір рет**

8

Қорғасын (Pb)

Кварталда бір рет**

9

Мырыш (Zn)

Кварталда бір рет**

10

Жеңіл заттар

Кварталда бір рет**

11

Молибден (Mo)

Квартал сайын**

12

Мыс (Cu)

Квартал сайын**

      * I санаттағы объектіден бұрылатын сарқынды сулардың шығарындылары мониторингтің автоматтандырылған жүйесімен жарақтандырылуға жатады;

      ** заттарды бақылау кезеңділігі түсті металл (бағалы металдарды қоса алғанда) кендерін өндіру кезінде өндірілетін кеннің құрамында осы заттар болған жағдайда қолданылады.

      Заттарды бақылау кезеңділігі түсті металл (бағалы металдарды қоса алғанда) кендерін өндіру кезінде өндірілетін кеннің құрамында осы заттар болған жағдайда қолданылады

      Сарқынды суларды ағызуды бақылау үшін су мен сарқынды суларды іріктеу мен талдаудың көптеген стандартты процедуралары бар, соның ішінде:

      кездейсоқ сынама-сарқынды сулардан алынған бір сынама

      құрама сынама – белгілі бір кезең ішінде үздіксіз алынатын сынама немесе белгілі бір кезең ішінде үздіксіз немесе мезгіл-мезгіл алынып, содан кейін араласқан бірнеше сынамадан тұратын сынама

      білікті кездейсоқ сынама-кемінде екі минут аралықпен ең көп дегенде екі сағат ішінде іріктелген, содан кейін араласқан кемінде бес кездейсоқ сынамадан тұратын құрама сынама.

      Сипаттама 4.4.2 бөлімде берілген.

6.1.6 Су ресурстары басқару

      ЕҚТ 6.

      Суды тиімді басқарудың ЕҚТ сарқынды сулардың түрлерін алдын алу, жинау және бөлу, ішкі айналымды арттыру және әрбір соңғы ағын үшін барабар тазартуды қолдану болып табылады. Мынадай әдістерді қолдануға болады:

№ п/п

Техники

Применимость


1

2

3

1

Өндірістік желілер үшін ауыз суды пайдаланудан бас тарту

Жалпы қолданылады

2

Жаңа зауыттар салу немесе қолданыстағы зауыттарды жаңғырту/қайта құру кезінде айналымды сумен жабдықтау жүйелерінің санын және/немесе қуатын ұлғайту

Жалпы қолданылады

3

Кіретін судың орталықтандырылған таралуы

Қолдану мүмкіндігі қолданыстағы су тізбегінің конфигурациясымен шектелуі мүмкін

4

Жеке параметрлер белгілі бір шектерге жеткенше суды қайта пайдалану

Жалпы қолданылады

5

Басқа қондырғыларда суды пайдалану, егер судың жеке параметрлері ғана әсер етсе және одан әрі пайдалану мүмкін болса

Жалпы қолданылады

6

Тазартылған және тазартылмаған сарқынды суларды бөлу

Жалпы қолданылады

7

Жаңбыр суын пайдалану

Жалпы қолданылады

      Сипаттама 4.6 бөлімде берілген.

6.1.7. Шу

      ЕҚТ 7.

      Шу деңгейін төмендету үшін ЕҚТ техниканың біреуін немесе комбинациясын қолданудан тұрады:

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы


1

2

3

1

жабдыққа тұрақты техникалық қызмет көрсету, шу тудыратын техникалық құралдарды герметизациялау және қоршау

Жалпы қолданылады

2

шудан қорғау біліктерін салу

Жалпы қолданылады

3

шудың таралу сипатын есепке алу және осыны ескере отырып жұмыстарды жоспарлау, мысалы, жерасты кеңістігінде немесе ішінара жерастында ұнтақтау және скрининг блогының орналасуы, шу шығаратын машиналардың бір-біріне жақын орналасуы және жер деңгейіне қатысты тереңдету (әсер ету аймағы да азаяды), байыту және ұнтақтау цехының есіктерін жабу

Жалпы қолданылады

4

тазарту кенжарының артында елді мекенге қатысты жұмыстар жүргізілетін орын қалатындай етіп ұңғыманың бағытын таңдау

Жалпы қолданылады

5

елді мекен бағытындағы шудан қорғау үшін сынбаған қабырғаларды қалдыру

Жалпы қолданылады

6

кеніш аумағының шетінде немесе шу шығаратын объектілердің айналасында ағаштар мен басқа өсімдіктерді қалдыру

Жалпы қолданылады

7

жарылыс кезіндегі заряд мөлшерін шектеу, сондай-ақ жарылғыш заттардың көлемін оңтайландыру

Жалпы қолданылады

8

жарылыс туралы алдын ала хабарлау және жарылыс жұмыстарын күннің белгілі бір уақытында, мүмкіндігінше бір уақытта жүргізу. Жарылыс күшті, бірақ қысқа сипаттағы шуды тудырады, сондықтан бұл туралы алдын-ала хабарлау шудан зардап шеккендердің оған деген көзқарасына оң әсер етеді

Жалпы қолданылады

9

көлік маршруттарын жоспарлау және тасымалдауды олар ең аз әсер ететін мерзімде жүзеге асыру

Жалпы қолданылады

      Сипаттама 4.9 бөлімде берілген.

6.1.8. Иіс

      ЕҚТ 8.

      Иіс деңгейін төмендету мақсатындадт техниканың біреуін немесе комбинациясын қолданудан тұрады:

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы

1

2

3

1

иісті материалдарды дұрыс сақтау және өңдеу

Жалпы қолданылады

2

иістерді шығара алатын кез келген жабдықты мұқият жобалау, пайдалану және техникалық қызмет көрсету

Жалпы қолданылады

3

иісті материалдарды пайдалануды азайту

Жалпы қолданылады

4

сарқынды сулар мен жауын шашынды жинау және өңдеу кезінде иістердің пайда болуын азайту

Жалпы қолданылады

      Сипаттама 4.9 бөлімде берілген.

6.2. Ластағыш заттардың эмиссиясын азайту.

6.2.1. Ұйымдастырылмаған көздерден шығарындыларды азайту.

      ЕҚТ 9.

      Алдын алу үшін немесе іс жүзінде мүмкін болмаса, ЕҚТ атмосферасына ұйымдастырылмаған тозаң шығарындыларын азайту экологиялық менеджмент жүйесінің бөлігі ретінде ұйымдастырылмаған шығарындылар бойынша іс-шаралар жоспарын әзірлеу және жүзеге асыру болып табылады (ЕҚТ 1 қараңыз), оған мыналар кіреді:

      ұйымдастырылмаған тозаң шығарындыларының ең маңызды көздерін анықтау;

      белгілі бір уақыт кезеңі ішінде ұйымдастырылмаған шығарындылардың алдын алу және / немесе азайту үшін тиісті шаралар мен техникалық шешімдерді анықтау және іске асыру.

      ЕҚТ 10.

      Қол жетімді ең үздік әдіс-кенді өндірудің өндірістік процесін жүргізу кезінде ұйымдастырылмаған тозаң мен газ тәрізді шығарындылардың алдын алу немесе азайту.

      Кенді өндірудің өндірістік процесін жүргізу кезінде тозаң шығарындыларының алдын алу және азайту үшін қолданылатын шараларға мыналар жатады:

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы

1

2

3

1

ауыр жүкті жоғары өнімді тау-кен техникасын қолдану

Жалпы қолданылады

2

қазіргі заманғы жоғары өнімді өздігінен жүретін жабдықты пайдалана отырып, тау-кен қазбаларын жүргізу және өңдеу жүйелерін қолдану

Жалпы қолданылады

3

қазіргі заманғы, экологиялық және тозуға төзімді материалдарды қолдану

Жалпы қолданылады

4

тау-кен массасын тасымалдау үшін конвейерлік және пневматикалық көліктің әртүрлі түрлері мен түрлерін қолдану

Жалпы қолданылады

      Сипаттама 5.3.1 бөлімде берілген.

      ЕҚТ 11.

      Қол жетімді ең үздік әдіс-жарылыс жұмыстарын жүргізу кезінде ұйымдастырылмаған тозаң шығарындыларының алдын алу немесе азайту.

      Жарылыс жұмыстарын жүргізу кезінде тозаң шығарындыларының алдын алу және азайту үшін қолданылатын шараларға мыналар жатады:

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы


1

2

3

1

жарылыс блоктарын үлкейту арқылы жарылыстардың санын азайту

Жалпы қолданылады

2

ВВ ретінде нөлдік немесе оған жақын оттегі балансы бар қарапайым және эмульсиялық құрамдарды пайдалану

Жалпы қолданылады

3

қысқыштағы "тіреу қабырғасына" ішінара жарылыс

Жалпы қолданылады

4

бұрғылау жару жұмыстарының ұтымды параметрлерін модельдеу мен жобалаудың компьютерлік технологияларын енгізу

Жалпы қолданылады

5

метеожағдайларды ескере отырып, оңтайлы уақыт кезеңінде жарылыс жұмыстарын жүргізу

Жалпы қолданылады

6

ұңғыма зарядтарының конструкцияларын және іске қосу схемаларын пайдалану

Жалпы қолданылады

7

жарылатын блокты және тозаң -газ бұлтынан тозаң түсетін аймақты сумен, тозаң сіңіретін қоспалармен және экологиялық қауіпсіз реагенттермен суару

Жалпы қолданылады

8

тозаң мен тозаң -газ бұлтын оқшаулау қондырғыларын қолдану

Жалпы қолданылады

9

гидротозаң сыздандыру технологияларын қолдану (жарылғыш ұңғымалар мен шпурларды гидрокенжарлау, ұңғымалардың үстіне су құйылған ыдыстарды төсеу)

Жалпы қолданылады

10

тау-кен қазбаларын желдету

Жалпы қолданылады

11

жарылғыш заттардың берілуін бақылау қадағалары бар зарядтау машиналарын пайдалану

Жалпы қолданылады

12

тау жыныстары мен жарылатын ұңғымалардың табиғи сулануын пайдалану

Жалпы қолданылады

13

жерасты жағдайында жарылыс жұмыстарын жүргізу үшін электрлік емес бастамашылық жүйелерді пайдалану

Жалпы қолданылады

      Сипаттама 5.4.1.2 бөлімде берілген.

      ЕҚТ 12.

      Қол жетімді ең үздік әдіс-бұрғылау жұмыстарын жүргізу кезінде ұйымдастырылмаған тозаң шығарындыларының алдын алу немесе азайту.

      Бұрғылау жұмыстарын жүргізу кезінде тозаң шығарындыларының алдын алу және азайту үшін қолданылатын шараларға мыналар жатады:

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы

1

2

3

1

нақты уақыттағы бұрғылау станоктарын орналастыру жоғары дәлдіктегі бұрғылау параметрлерін бақылау жүйесін қолдану

Жалпы қолданылады

2

техникалық суды және тозаң ды байланыстыратын түрлі белсенді құралдарды қолдану

Жалпы қолданылады

3

технологиялық Ұңғымаларды бұрғылау процесінде бұрғылау техникасын тиімді тозаң басу және тозаң жинау құралдарымен жарақтандыру

Жалпы қолданылады

      Сипаттама 5.4.1.1 бөлімде берілген.

      ЕҚТ 13.

      Қол жетімді ең үздік әдіс-тасымалдау, тиеу-түсіру операциялары кезінде ұйымдастырылмаған тозаң шығарындыларының алдын алу немесе азайту.

      Тасымалдау, тиеу-түсіру операциялары кезінде тозаң шығарындыларының алдын алу және азайту үшін қолданылатын шараларға мыналар жатады:

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы


1

2

3

1

тозаң материалдарын түсіру, шамадан тыс тиеу, тасымалдау және өңдеу орындарында тозаң шығаруды болдырмау үшін тиімді тозаң жинау жүйелерімен, сору және сүзу жабдықтарымен жабдықтау

Жалпы қолданылады

2

Тау массасын алдын ала ылғалдандыруды қолдану, техникалық сумен суару, экскаваторлық кенжарларды жасанды желдету

Жалпы қолданылады

3

Доңғалақты және рельсті жүрісте стационарлық және жылжымалы гидромониторлық-сорғы қондырғыларын қолдану

Жалпы қолданылады

4

жебе аймағында су шашу және экскаватор шелегін алу үшін әртүрлі суару құрылғыларын қолдану

Жалпы қолданылады

5

тозаң түзетін материалдарды ауыстырып тиеу процесін ұйымдастыру

Жалпы қолданылады

6

техникалық сумен суару арқылы автомобиль жолдарын тозаң басу

Жалпы қолданылады

7

кенжарлар мен карьерлік автомобиль жолдарын тозаң басу процесінде тозаң ды байланыстыру үшін әртүрлі беттік белсенді заттарды қолдану

Жалпы қолданылады

8

теміржол вагондары мен автокөлік шанақтарын паналау

Жалпы қолданылады

9

темір жол вагондарында және т б тасымалдау кезінде жүктердің жоғарғы қабатын тегістеу және тығыздау үшін құрылғы мен қондырғыны қолдану

Жалпы қолданылады

10

тозаң басатын материалдарды тасымалдау үшін пайдаланылатын автокөлік құралдарын тазалау (шанақты, дөңгелектерді жуу)

Жалпы қолданылады

11

тау-кен массасын тасымалдау үшін конвейерлік және пневматикалық көліктің әртүрлі түрлері мен түрлерін қолдану

Жалпы қолданылады

12

автокөліктің түтіндігі мен уыттылығын және отын аппаратурасының бақылау-реттеу жұмыстарын өлшеу

Жалпы қолданылады

13

ішкі жану қозғалтқышының пайдаланылған газды тазартудың каталитикалық технологияларын қолдану

Жалпы қолданылады

      Сипаттама 5.4.1.3 бөлімде берілген.

      ЕҚТ 14.

      Қол жетімді ең үздік әдіс-кендер мен оларды қайта өңдеу өнімдерін сақтау кезінде ұйымдастырылмаған тозаң шығарындыларының алдын алу немесе азайту.

      Кендер мен оларды қайта өңдеу өнімдерін сақтау кезінде тозаң шығарындыларының алдын алу және азайту үшін қолданылатын шараларға мыналар жатады:

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы

1

2

3

1

тасты топырақты, дөрекі ұсақталған бос жынысты пайдалана отырып, қалдық қоймаларының қоршау бөгеттерінің еңістерін нығайту

Жалпы қолданылады

2

борпылдақ аршылған үйінділер бойымен жер бөлу шекарасы бойынша орман қорғау жолағын орнату (ағаш отырғызу)

Табиғи тіршілік ететін ортасын ескере отырып қолданылады

3

жел экрандарын пайдалану

Жалпы қолданылады

      Сипаттама 5.4.1.4 бөлімде берілген.

6.2.2. Ұйымдастырылған көздерден шығарындыларды азайту.

      Төменде ұсынылған техникалар және олардың көмегімен қол жеткізуге болатын технологиялық нормативтер (бар болса) мәжбүрлі желдету жүйелерімен жабдықталған көздер үшін белгіленген.

6.2.2.1. Тозаң мен газ тәрізді заттардың шығарындылары

      ЕҚТ 15.

      ЕҚТ төменде келтірілген техникалардың біреуін немесе бірнешеуінің комбинациясын қолдану арқылы тозаң мен газ тәрізді шығарындылардың алдын алу немесе азайту, сондай-ақ энергияны тұтынуды азайту, кендерді байытудың өндірістік процесін жүргізу кезінде қалдықтардың түзілуін азайту болып табылады.

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы

1

2

3

1

Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін жүргізу

Жалпы қолданылады

2

Бай кенді ұсақтау арқылы өңдеу, содан кейін бөлу, тауарлық өнімнің үлкендігі сыныптары бойынша сұрыптау

Жалпы қолданылады

3

Жоғары беріктігі бар түсті металл кендері үшін өздігінен ұнтақтау және жартылай өздігінен ұнтақтау диірмендерін пайдалану

Жалпы қолданылады

4

Жоғары қысымды ұсақтау біліктерін (ЖҚҰБ)қолдана отырып ұсақтау схемалары

Жалпы қолданылады

5

Өте жұқа ұнтақтауды қажет ететін қайта өңдеу технологиясына байланысты тік диірмендерді пайдалану.

Жалпы қолданылады

6

Жіктеу кезінде полиуретанды панельдермен жұқа құрғақ және дымқыл скрининг үшін өнімділігі жоғары экрандарды пайдалану

Жалпы қолданылады

7

Чан типті камералары бар үлкен көлемді флотомашиналарды пайдалану

Жалпы қолданылады

8

Бағаналы флотомашиналарды пайдалану

Жалпы қолданылады

9

Автоматтандырылған реагенттерді беру жүйелері

Жалпы қолданылады

10

Уытты флотациялық реагенттердің (СДЯВ) шығынын уытты емес реагенттерге ауыстыру және (немесе) азайту

Жалпы қолданылады

11

Пульпаны жоғары жылдамдықты тұндыруымен қоюлану

Жалпы қолданылады

12

Тиімді флокулянттарды қолдану

Жалпы қолданылады

13

Кептіруді болдырмау мақсатында максималды сусыздандыру сүзгілерін пайдалану (керам-сүзгілер, пресс-сүзгілер)

Жалпы қолданылады

14

Өнім гидратының мөлшері бойынша көрсеткіштерді жақсарту үшін тұқымның оңтайлы мөлшерін сақтау технологиясы

Жалпы қолданылады

      Сипаттама 5.3.2 бөлімде берілген.

      ЕҚТ 16.

      Кенді байыту кезінде ұсақтауға, елеуге, тасымалдауға, сақтауға және басқа да механикалық процестерге байланысты процестер кезінде тозаң шығарындыларын азайту мақсатында ЕҚТ техникалардың біреуін немесе бірнешеуінің комбинациясын: түтін газдарын алдын-ала тазарту (гравитациялық тұндыру камералары, циклондар, скрубберлер), электр сүзгілерін, қапшық сүзгілерді, импульсті тазартатын сүзгілерді, керамикалық және металл ұсақ тазартқыш сүзгілерді қолдануды білдіреді.

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы

1

2

3

1

гравитациялық тұндыру камераларын қолдану

Жалпы қолданылады

2

циклондарды қолдану

Жалпы қолданылады

3

ылғалды газ тазартқыштарды қолдану

Жалпы қолданылады

      6.1-кесте. Ұсақтау, жіктеу (елеу), тасымалдау, сақтауға байланысты процестерде тозаң шығарындыларының технологиялық көрсеткіштері

Р/с
№

Техникалар

ЕҚТ-ТП (мг/Нм3)*

1

2

3

1

Электр сүзгі

5-20**

2

Қапшықты сүзгі

3

Импульсті тазалау сүзгісі

4

Керамикалық және металл ұсақ тазалау сүзгілері

      * үздіксіз өлшеулер жүргізген кезде, егер өлшеу нәтижелерін бағалау төменде көрсетілген шарттардың күнтізбелік жылы сақталғанын көрсетсе, шығарындылардың шекті мәндері сақталды деп есептеледі:

      а) рұқсат етілген орташа айлық мән шығарындылардың тиісті шекті мәндерінен аспайды;

      b) рұқсат етілген орташа тәуліктік мән шығарындылардың тиісті шекті мәндерінің 110 % аспайды;

      c) бір жылдағы барлық рұқсат етілген орташа сағаттық мәндердің 95 %-ы шығарындылардың тиісті шекті мәндерінің 200 % аспайды;

      егер құзыретті органдар белгілеген қағидаларға сәйкес айқындалған өлшемдердің әрбір сериясының немесе өзге де рәсімдердің нәтижелері шығарындылардың шекті мәндерінен аспаса, үздіксіз өлшеулер болмаған кезде шығарындылардың шекті мәндері сақталды деп есептеледі (Еуропалық Парламент пен Еуропалық Одақ Кеңесінің 2010/75/ЕО 2010 жылғы 24 қарашадағы "Өнеркәсіптік шығарындылар туралы (ластанудың алдын алу және бақылау туралы)" директивасы);

      ** ұсақтау процестері үшін және 20-100 мг/Нм3 қолданыстағы қондырғыларды жіктеу (скрининг) үшін.

      Сипаттама 5.4.2 бөлімде берілген.

      ЕҚТ-мен байланысты мониторинг: ЕҚТ 4 қараңыз.

      ЕҚТ 17.

      Түсті металл кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) байыту кезінде тозаң шығарындыларын азайту мақсатында ЕҚТ техникалардың біреуін немесе бірнешеуінің комбинациясын: электр сүзгілерін, қапшық сүзгілерді, импульсті тазалайтын сүзгілерді, керамикалық және металл ұсақ тазалағыш сүзгілерді пайдалана отырып, түтін газдарын (гравитациялық тұндыру камералары, циклондар, скрубберлер) алдын ала тазалау техникасын пайдалануды білдіреді.

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы

1

2

3

1

гравитациялық тұндыру камераларын қолдану

Жалпы қолданылады

2

циклондарды қолдану

Жалпы қолданылады

3

ылғалды газ тазартқыштарды қолдану

Жалпы қолданылады

      6.2-кесте. Түсті металл кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) байыту кезінде, оның ішінде гидрометаллургия процестері кезінде тозаң шығарындыларының технологиялық көрсеткіштері

Р/с
№

Технологиялық процесс

Техникалар

ЕҚТ-ТП (мг/Нм3)*

Қолданылуы

1

2

3

4

5

1

Түсті металлдар кендерін байыту

Электр сүзгі

5-20**

Жалпы қолданылады

2

Қапшықты сүзгі

Жалпы қолданылады

3

Импульсті тазалау сүзгісі

Жалпы қолданылады

4

Керамикалық және металл ұсақ тазалау сүзгілері

Жалпы қолданылады

      * үздіксіз өлшеулер жүргізген кезде, егер өлшеу нәтижелерін бағалау төменде көрсетілген шарттардың күнтізбелік жылы сақталғанын көрсетсе, шығарындылардың шекті мәндері сақталды деп есептеледі:

      а) рұқсат етілген орташа айлық мән шығарындылардың тиісті шекті мәндерінен аспайды;

      b) рұқсат етілген орташа тәуліктік мән шығарындылардың тиісті шекті мәндерінің 110 % аспайды;

      c) бір жылдағы барлық рұқсат етілген орташа сағаттық мәндердің 95 %-ы шығарындылардың тиісті шекті мәндерінің 200 % аспайды;

      егер құзыретті органдар белгілеген қағидаларға сәйкес айқындалған өлшемдердің әрбір сериясының немесе өзге де рәсімдердің нәтижелері шығарындылардың шекті мәндерінен аспаса, үздіксіз өлшеулер болмаған кезде шығарындылардың шекті мәндері сақталды деп есептеледі (Еуропалық Парламент пен Еуропалық Одақ Кеңесінің 2010/75/ЕО 2010 жылғы 24 қарашадағы "Өнеркәсіптік шығарындылар туралы (ластанудың алдын алу және бақылау туралы)" директивасы);

      ** ұсақтау процестері үшін және 20-100 мг/Нм3 қолданыстағы қондырғыларды жіктеу (скрининг) үшін.

      Сипаттама 5.4.2 бөлімінде берілген.

      ЕҚТ-мен байланысты мониторинг: ЕҚТ 4 қараңыз.

6.3. Сарқынды сулардың төгінділерін азайту

      ЕҚТ 18.

      Сарқынды суларды тазарту мен тазартудың ең үздік техника -бұл кәсіпорынның су балансын басқару болып табылады. ЕҚТ техниканың біреуін немесе комбинациясын қолданудан тұрады:

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы

1

2

3

1

тау-кен кәсіпорнының су шаруашылығы балансын әзірлеу

Жалпы қолданылады

2

технологиялық процесте айналымды сумен жабдықтау және суды қайта пайдалану жүйесін енгізу

Жалпы қолданылады

3

технологиялық процестерде су тұтынуды азайту

Жалпы қолданылады

4

кен орнын гидрогеологиялық модельдеу

Жалпы қолданылады

5

шахта және карьер суларын селективті жинау жүйелерін енгізу

Қолданыстағы қондырғыларда қолданыстағы сарқынды суларды жинау жүйелерінің конфигурациясымен шектелуі мүмкін

6

жергілікті сарқынды суларды тазарту және залалсыздандыру жүйелерін пайдалану

Қолданыстағы қондырғыларда қолданыстағы сарқынды суларды тазарту жүйелерінің конфигурациясымен шектелуі мүмкін

      Сипаттама 5.5.1-бөлімде берілген.

      ЕҚТ 19.

      Сарқынды суларды тазарту қондырғылары мен су объектілеріне гидравликалық жүктемені азайту үшін ең үздік қол жетімді техника мынадай техникалық шешімдерді жеке немесе бірлесіп қолдану арқылы карьер және шахта суларының ағуын азайту болып табылады.

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы


1

2

3

1

карьер және шахта алқаптарын құрғатудың ұтымды схемаларын қолдану

Игерілетін кен орнының тау-кен-геологиялық, гидрогеологиялық және тау-кен техникалық жағдайларын негізге ала отырып айқындалады

2

суды төмендету және / немесе сүзгіге қарсы перделер және т. б. сияқты жерүсті және жерасты суларынан арнайы қорғаныс құрылымдары мен іс-шараларды пайдалану

Жалпы қолданылады

3

дренаж жүйесінің жұмысын оңтайландыру

Жалпы қолданылады

4

жерүсті ағынын реттеу арқылы тау-кен қазбаларын жерүсті суларынан оқшаулау

Жалпы қолданылады

5

өзен арналарын тау бөктерінен тыс бұру

Ол карьерді немесе шахтаны суландыру олардан судың түсуіне байланысты айтарлықтай маңызды болған жағдайларда қолданылады

6

жерасты сулары деңгейінің озық төмендеуіне жол бермеу

Жалпы қолданылады

7

айдау процесінде шахта және карьер суларының ластануын болдырмау

Жалпы қолданылады

      Сипаттама 5.5.2-бөлімде берілген.

      ЕҚТ 20.

      Су объектілеріне теріс әсерді азайту үшін ең үздік қолжетімді техника ластанған учаскелерге нөсер және еріген сарқынды сулардың түсуін азайту, ластанған жерлерден таза суды бөлу, қорғалмаған топырақ учаскелерінің эрозиясын болдырмау, дренаждық жүйелердің су басуын болдырмау мақсатында мынадай техникалық шешімдерді жеке немесе бірлесіп қолдану арқылы жерүсті инфрақұрылымы аумағының жерүсті ағынын басқару болып табылады.

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы


1

2

3

1

тау жыныстарының үйінділерінен жерүсті сарқынды суларын жинау және тазарту жүйесін ұйымдастыру

Жалпы қолданылады

2

қалдық қоймасына үйінділер кезінде гидротехникалық құрылыстардан сарқынды суларды айдау

Жалпы қолданылады

3

бұзылмаған учаскелерден, оның ішінде тегістелген, егілген немесе көгалдандырылған учаскелерді айналып өту үшін жерүсті ағынын бұру, бұл тазартылатын сарқынды сулардың көлемін барынша азайтуға мүмкіндік береді

Жалпы қолданылады

4

тазартылған сарқынды суларды технологиялық қажеттіліктерге қайта пайдалана отырып, аумақтың бұзылған және ластанған учаскелерінен жерүсті ағынын тазарту

Жалпы қолданылады

5

нөсер ағындарын, траншеяларды, тиісті мөлшердегі арықтарды ұйымдастыру; беткейлерді контурлау, террассалау және тіктігін шектеу; эрозиядан қорғау мақсатында соқыр жерлер мен қаптамаларды қолдану

Жалпы қолданылады

6

көлбеу кірме жолдарды ұйымдастыру, жолдарды дренаждық құрылыстармен жарақтандыру

Жалпы қолданылады

7

эрозияның алдын алу мақсатында тамыр қабатын жасағаннан кейін бірден жүзеге асырылатын қалпына келтірудің биологиялық кезеңінің фитомелиорациялық жұмыстарын орындау

Жалпы қолданылады

      Сипаттама 5.5.3-бөлімде берілген.

      ЕҚТ 21.

      Тау-кен массасының, өнімнің немесе өндіріс қалдықтарының құрамындағы заттармен сарқынды сулардың (шахталық, карьерлік) ластану деңгейін төмендетудің ең үздік қолжетімді техникасы төменде келтірілген Сарқынды суларды тазартудың бір немесе бірнеше техникасын қолдану болып табылады:

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы

1

2

3

1

Ағарту және қорғау

Жалпы қолданылады

2

Сүзу

Жалпы қолданылады

3

Сорбция

Жалпы қолданылады

4

Коагуляция, флокуляция

Жалпы қолданылады

5

Химиялық тұндыру

Жалпы қолданылады

6

Бейтараптандыру

Жалпы қолданылады

7

Тотығу

Жалпы қолданылады

8

Ион алмасу

Жалпы қолданылады

      6.3-кесте. Жерүсті су объектілеріне түсетін түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру кезінде карьерлік және шахталық сарқынды суларды төгу кезіндегі төгінділердің технологиялық нормативтері

Р/с
№

Параметр

НДТ-ТП (мг/дм3)*

1

2

3

1

Марганец (Mn)

Cн.к.-5,8

2

Қорғасын (Pb)

Cн.к.-0,5

3

Мырыш (Zn)

Cн.к.-0,4

4

Медь (Cu)

Cн.к.-0,3

5

Молибден (Мо)

Cн.к.-0,5

6

Темір (Fe)

Cн.к.-2

7

Жеңіл заттар

Cн.к.-25

      *

      1) орташа тәуліктік мән;

      2) сарқынды суларды тазарту қондырғыларынан тазартылған ағындарды шығару орындарында пайдаланылатын көрсеткіштер;

      3) карьерлік және шахталық сарқынды суларды жинақтаушы тоғандар мен буландырғыш тоғандарға ағызуда технологиялық нормативтерді белгілеуге қатысты норма олар соңғы 3 жылдағы мониторингтік зерттеулердің нәтижелері бойынша жерүсті және жерасты су ресурстарына әсер етпейтінін растай отырып, гидротехникалық құрылыстарға қатысты қолданылатын талаптарға сәйкес келген жағдайда қолданылмайды;

      4) жерүсті және жерасты су ресурстарына теріс әсер ету фактісін анықтау гидротехникалық құрылыстарға қолданылатын талаптардың бұзылғанын көрсетеді. Бұл жағдайда эмиссиялардың сандық көрсеткіштері қолданыстағы санитарлық-гигиеналық, экологиялық сапа нормативтеріне және мәдени-тұрмыстық су пайдалану орындарына қатысты қоршаған орта сапасының нысаналы көрсеткіштеріне сәйкес келуі тиіс;

      5) Пайдаланылатын көрсеткіштер (қалқыма заттарды қоспағанда) өндірілетін кен құрамында тиісті заттар болған жағдайда қолданылады;

      6) Экологиялық сапа нормативтерін сақтау мақсатында және қоршаған ортаға залал келтірмеу үшін су объектілеріне экологиялық сапа нормативтерінен жоғары сарқынды суларды ағызу кезінде технологиялық көрсеткіштерді белгілеуге қоршаған ортаға әсерді бағалау шеңберінде негіздеу кезінде тиісті диапазонның жоғарғы шегіне дейін жол беріледі.

      ЕҚТ-ға байланысты мониторинг: ЕҚТ 5-ке қараңыз.

      Сипаттама 5.5.4-бөлімде берілген.

6.4. Қалдықтарды басқару

      ЕҚТ 22.

      Алдын алу немесе алдын алу мүмкін болмаса, кәдеге жаратуға жіберілетін қалдықтардың санын азайту, ЕҚТ экологиялық менеджмент жүйесі шеңберінде қалдықтарды басқару бағдарламасын құруды және орындауды білдіреді (ЕҚТ 1 қараңыз), ол басымдық бойынша қалдықтардың пайда болуын болдырмауды, оларды қайта пайдалануға дайындауды, қайта өңдеуді немесе басқа қалпына келтіруді қамтамасыз етеді.

      ЕҚТ 23.

      Түсті металдар кендерін өндіру және байыту кезінде кәдеге жаратуға жіберілетін қалдықтардың мөлшерін азайту мақсатында ЕҚТ технологиялық жартылай өнімдерді қайта пайдалану процесін жеңілдету немесе техниканың бір және/немесе комбинациясын пайдалану арқылы оларды қайта өңдеу үшін объектіде операцияларды ұйымдастырудан тұрады:

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы

1

2

3

1

Тозаң мен газды тазарту жүйесінен тозаң ды қайта пайдалану

Жалпы қолданылады

2

Байыту қалдықтарын сусыздандыру үшін пресс-сүзгілерді пайдалану

Жалпы қолданылады

3

Байыту қалдықтарын сусыздандыру үшін керамикалық вакуумдық сүзгілерді пайдалану

Жалпы қолданылады

4

Өндіру және байыту қалдықтарын шикізат немесе өнімге қосымша ретінде қайталама өндірісте және құрылыс материалдарында пайдалану, өнеркәсіптік қалдықтардан толық шығару

Жалпы қолданылады

5

Өндірілген кеңістікті толтыру кезінде қалдықтарды пайдалану

Жалпы қолданылады

6

Тау-кен қазбаларын жою кезінде қалдықтарды пайдалану

Жалпы қолданылады

7

Негізгі және ілеспе құнды компоненттерді алу мақсатында өндіру және байыту қалдықтарын қайта өңдеу (қайталама минералдық ресурстар, техногендік кен орындары

Жалпы қолданылады

      Сипаттама 5.6-бөлімде берілген.

6.5. Ремедиация бойынша талаптар

      Тау-кен қызметі қоршаған ортаға сөзсіз әсер етеді. Тау-кен жұмыстарының қоршаған ортаға әсері геологиялық ерекшеліктерге, кен орнының мөлшеріне, формасына және пайдалы компоненттің концентрациясына, орналасқан аумақтың табиғи-климаттық ерекшеліктеріне, сондай-ақ қолданылатын өндіру және байыту әдістеріне, таңдалған техникалық және технологиялық шешімдерге, табиғатты қорғау шараларына және т.б. байланысты.

      Тау-кен қызметі қоршаған ортаның барлық компоненттеріне: жер қойнауына, жерге, топыраққа, жерүсті және жерасты суларға, атмосфералық ауаға, өсімдіктер мен жануарлар әлеміне әсер етеді.

      Түсті металдар кендерін өндіру және байыту жөніндегі кәсіпорындардың негізгі экологиялық аспектілері атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарындылары, кеніш және шахта суларының, қалдықтардың (күл қождары мен байыту қалдықтарының) түзілуі, жерді пайдалану болып табылады.

      Экология кодексіне сәйкес ремедиация мыналарға:

      жануарлар және өсімдіктер әлеміне;

      жерасты және жерүсті суларына;

      жер мен топыраққа экологиялық залал фактісі анықталған кезде жүргізіледі.

      Осылайша, түсті металл кендерін өндіру және байыту жөніндегі кәсіпорындар қызметінің нәтижесінде атмосфералық ауаның ластануы және ластағыш заттардың табиғи ортаның бір компонентінен екіншісіне одан әрі ауысуы нәтижесінде мынадай жағымсыз салдарлар туындайды:

      атмосфералық ауадан топырақ бетіне ластағыш заттардың түсуі нәтижесінде жер мен топырақтың ластануы және олардың жерүсті және жерасты суларына одан әрі инфильтрациясы;

      жануарлар мен өсімдіктер әлеміне әсері.

      Антропогендік әсер ету нәтижесінде және қызмет салдарын жабу және (немесе) жою кезінде келтірілген өндірістік және (немесе) мемлекеттік экологиялық бақылау нәтижелері бойынша табиғи орта компоненттеріне экологиялық залал фактілері анықталған кезде базалық есепте немесе эталондық учаскеде белгіленген жай-күйге қатысты табиғи орта компоненттерінің жай-күйінің өзгеруіне бағалау жүргізу қажет.

      Іс-әрекеттері немесе қызметі экологиялық залал келтірген адам Экология кодексінің (5-бөлімнің 131 – 141-баптары) нормаларын және Ремедиация бағдарламасын әзірлеу жөніндегі әдістемелік ұсынымдарды негізге ала отырып, учаскенің жай-күйін қалпына келтіру үшін осындай залалды жою үшін тиісті шаралар қолдануға тиіс.

      Бұдан басқа, іс-әрекеті немесе қызметі экологиялық залал келтірген адам тиісті ластаушы заттардың эмиссияларын жою, тежеу немесе қысқарту үшін, сондай-ақ бақылау мониторингі үшін олардың ағымдағы немесе болашақ бекітілген нысаналы мақсатын ескере отырып, учаске бұдан былай адам денсаулығына елеулі қауіп төндірмеуі үшін мерзімдер мен кезеңділікте қажетті шаралар қабылдауы тиіс, және табиғи орта компоненттерінің ластануына байланысты оның қоршаған ортаға қатысты қызметіне зиян келтірмеді.

7. Перспективалы техникалар

      Бұл бөлімде ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар жүргізілетін немесе оларды тәжірибелік-өнеркәсіптік енгізу жүзеге асырылатын жаңа техникалар туралы ақпарат қамтылады.

      ЕҚТ анықтамалығын дайындау барысында ТРГ құрастырушылары мен мүшелері шет елдерде де, Ресейде де талқыланатын бірқатар жаңа технологиялық, техникалық және басқару шешімдерін талдады. Бұл өндіріс тиімділігін арттыруға, қоршаған ортаға теріс әсерді азайтуға, ресурстарды тұтынуды оңтайландыруға бағытталған шешімдер. Олар әлі кең таралмаған, және оларды екі кәсіпорында енгізу туралы сенімді мәліметтер анықтамалықты құрастырушыларда жоқ.

      Әрі қарай, мәтінде бұл шешімдер түсті металл кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіруге және байытуға қатысты сипатталған.

7.1. Ашық және жерасты тәсілімен түсті кендерді өндіру саласындағы перспективалы техникалар

7.1.1.      Пилотсыз техника

      Пилотсыз ауыр техника нарығындағы пионер болып американдық Caterpillar саналады. 20 жылдан астам уақыт бұрын компания алғашқы өздігінен жүретін карьер сүргішін ұсынды. Қазіргі уақытта Батыс Австралияның темір кен зауыттарында толығымен пилотсыз ауыр жүк таситын автосамосвалдары бар бірнеше карьерлер жұмыс істейді. 2013 жылдан бастап Caterpillar карьерлерге австралиялық тау-кен өндіруші алып Fortescue Metals 56 Cat 793F автономды самосвалдарды жеткізді және 2017 жылдың қыркүйегінде тағы 100 кеніш сүргішін пилотсыз машиналарға өзгертуге тапсырыс алды.

      Роботтандырудың әлемдік тәжірибесі-компаниялар мен карьерлер


Карьер

Ел

Роботтандырылған техника

RIO Tinto
Mine of the Future

Австралия

Komatsu 73 самосвалы, ТЖ транспорты

RIO Tinto
Gina Rinehart`s Roy Hill

Австралия

Карьер жобасы автономды самосвалдарға арнап әзірленген

Alberta Maining Corp

Канада

Автономды самосвалдар

BHP Billiton, Dean Dalla Vallr

Австралия

Автономды самосвалдар және бұрғылау станоктары (Atlas Copco)

BHP Billiton
Meandu coal mine
Newman iron ore mine

Австралия

Автономды самосвалдар

Fortescue Mining Group

Австралия

45 САТ 793самосвалы қолданылатын жарияланған

Codelco

Чили

Komatsu самосвалы

Anglo American

Оңтүстік Африка

Автономды топсалы-бөлінген самосвалдар учаскесі (10 бірлік)

Алроса

РФ

Техниканы қашықтықтан-басқаруды қолдану

      7.1-сурет. Пилотсыз технологияларды Ендірудің әлемдік тәжірибесі

      Самосвалдар жыл бойы күн сайын 24/7 режимінде жұмыс істейді, бұл жер қойнауын пайдаланушыға жылына 500 сағаттық жұмысты үнемдейді. Барлық операцияларды басқару Cat MineStar жүйесі арқылы жүзеге асырылады. Жүк көліктері Перттегі операциялық орталықтан қашықтықтан басқарылады, ол Пилбарадан 1200 км қашықтықта орналасқан. әрбір салмағы 500 тонналық карьер робот-сүргіші 50 км/сағ жылдамдықпен қозғалады-бұл тәжірибелі жүргізушілерге қарағанда 2 есе жоғары. Роботтардың бағдарлану дәлдігі - 1-2 см. Ауысымға, түскі асқа уақыт жоқ. Мұның бәрі өнімділіктің жоғарылауына, тоқтап қалудың төмендеуіне, отынның өзіндік құнының төмендеуіне және шығарындылардың азаюына әкеледі.

      "Пилотсыз" адам басқаратын кез келген техникамен – грейдерлермен, тиегіштермен, автоцистерналармен, бульдозерлермен және т. б. өзара әрекеттеседі. 4,5 жыл ішінде Caterpillar пилотсыз автомобильдері дәстүрлі машиналармен салыстырғанда 20 % - ға жоғары жұмыс тиімділігін көрсетті.

      "Пилотниксіз" өнімділігі керемет 99,95 % құрады, өйткені бұл машиналар қозғалысыз тұрған жоқ және адамдар басқаратын автосүргіштернге қарағанда орта есеппен 2,5 сағатқа көп жұмыс істеді.

      Жүк көтергіштігі 130 тонналық БеЛАЗ роботты самосвалдар ЭКГ-8У экскаваторымен жұптастырылған "СУЕК-Хакасия" ЖШҚ "Черногория" көмір тілімінде жұмыс істейді. Пилотсыз автомобильдер ұзындығы 1350 метрлік бөлінген тілім бойынша қозғалады және аршылған жынысты тасымалдайды.

      Қорбалиха карьерінде "Сибирь-Полиметаллы" АҚ пилотсыз тиеу-жеткізу машинасын (ТЖМ) іске қосты. Тау-кен жұмыстарын бақылау мен басқарудың автоматтандырылған жүйесін енгізуге мүмкіндік береді. 100 метрге дейінгі қашықтықта оператор бейнебақылау жүйесімен жабдықталған пульттің көмегімен ТЖМ басқарады, бұл ТЖМ операторының тазарту кеңістігінде болуын болдырмайды.

7.1.2. Пилотсыз тартушы агрегат

      Карьерлердің ішінде және бетінде пилотсыз тарту агрегаттарын қолдану. Ауысымға, түскі асқа уақыт жоқ. Мұның бәрі өнімділіктің жоғарылауына, тоқтап қалудың төмендеуіне, электр энергиясының нақты шығындарының төмендеуіне әкеледі. Технологиялық тәртіпті бұзуды, жылдамдықты асыруды, бағдаршамның тыйым салу сигналына өтуді және т.б. болдырмау арқылы жабдықтың сенімділігін арттыру. Rio Tinto (Австралияның ең ірі тау-кен компаниясы) теміржол көлігінің 40 % -. автоматикаға ауыстыру бір тонна темір кенінде шығындарды 2 долларға азайтуға және оның өндірісін 5 % - ға арттыруға мүмкіндік береді деп есептеді.

7.1.3. Баламалы энергия көздерімен жұмыс істейтін автосамосвалдар

      Африка елдерінде, Бразилияда және қазір АҚШ-та дизель-троллейвоздарды қолдана отырып, көлік жүйесі сәтті пайдаланылуда. "Бетце" алтын кені карьерінің мысалы (АҚШ, Невада штаты), мұнда тәулігіне 410 мың тонна тау массасын тасымалдау үшін жүк көтергіштігі 170 тонна болатын 73 дизель-троллейвоз паркін пайдалануы ерекше көрсеткіш.

      Африкада жүк троллейбус кәсіпорындары 1981 жылдан бастап жұмыс істей бастады, сол кезде 2 км учаскеде Sishen (Оңтүстік Африка) карьерлерінде 55 троллейбус жұмыс істей бастады. 1981 жылдың қазанынан бастап Оңтүстік Африкада 8 км учаскеге қызмет көрсететін Пхалаборвадағы (Phalaborwa) Unit Rig Lectra Haul M200eT троллейбус қозғалысы ашылды. 1986 жылдан бастап Конго (Лубембаши карьері), Намибиядағы (Россинг бассейні – Россинг – Намиб шөлінде) Заирдегі Лубумбаши маңында Гега мыс кеніштерінде шахталар мен карьерлердегі троллейбустар қолданылады .

      2012 жылдың басында NHL-North Haul Industries Group компаниясы Намибия тау-кен уран карьері Коямға толық салмағы 330 т жартылай тіркемесі бар тартқыш-троллейвозға алғашқы жеткізу тапсырысын алды.

      Бүгінгі күні Siemens фирмасы троллейвоздардың және олардың инфрақұрылымының жетекші жеткізушісі болып табылады [67].

      Троллейвоздарға деген қызығушылықтың жаңаруы, ең алдымен, карьерлік самосвалдардың дизель отынын тұтынуының төмендеуімен байланысты. Жанармай шығындарының айқын төмендеуінен басқа, қазіргі заманғы технологиялық база негізінде қосымша артықшылықтар алынды:

      тау-кен кәсіпорнының өндірістік қуатын ұлғайту және самосвалдардың жоғары жылдамдығының есебінен машиналар санын азайту (автопаркті тиімдірек пайдалану);

      энергия тиімділігі едәуір жоғары (шамамен 90 %);

      тұрақты айналу моменті (төмен жылдамдықтағы жоғары айналу моментін қоса),

      жүктемеге жылдам жауап беру және үздік тиеу қабілеті;

      жетекшілік еңістегі қозғалыс жылдамдығының екі есеге жуық артуы;

      қызмет көрсету сәттері арасындағы дизельді қозғалтқыштың жұмыс ұзақтығын арттыру;

      отын шығынын екі-үш есе қысқарту, демек, отын шығынын 70-80 %-ге азаюы;

      дизельді қозғалтқышы бар самосвалдарға техникалық қызмет көрсету шығындарын азаюы;

      дизельді қозғалтқыштың қызмет көрсету қолжетімділігін арттыру және өмірлік циклін көтеру (жұмыс уақыты аз);

      шу мен дірілдің төмен деңгейі;

      дизельдің пайдаланылған газдарының түтінің шығуын, карьердің газдануын және тұман түзілуін азайту;

      кез келген жылдамдықта және пайдалы жүктемеде желіде іске қосу мүмкіндігі.

      Қазіргі уақытта жоғары бәсекеге қабілетті мансаптық техниканы құру мақсатында баламалы энергия көздерін пайдалану жұмыстары "БЕЛАЗ" ААҚ-да белсенді жүргізілуде.

7.1.4. Бұрғылау жұмыстары мен зарядтау машиналарын басқарудың автоматтандырылған жүйесі

      Бұрғылау жұмыстары мен зарядтау машиналарын басқарудың автоматтандырылған жүйесі станоктарды ұңғымаға бағыттау уақытын қысқартуға, бұрғыланатын блоктың физикалық-механикалық сипаттамаларының пакетін қалыптастыруға, бұрғылау жабдықтарының техникалық жай-күйіне жедел бақылауды арттыруға мүмкіндік береді. АСУ БР - дан алынған ақпарат нақты уақытта пысықталатын блоктағы бұрғылау жұмыстарын түзетуге мүмкіндік береді, сондай-ақ төмендегі блок бойынша ақпарат береді, бұл жарылыс жұмыстарын жоспарлау сапасын едәуір арттыруға, ЖЖ шығынын азайтуға және тау-кен массасының шығуын арттыруға мүмкіндік береді [68, 69]. Зарядтау машиналарын автоматтандырылған басқару ұңғыманы зарядтау және жарылғыш заттарды өндіру қажеттілігін автоматты түрде қалыптастыруға мүмкіндік береді, жарылғыш заттардың артық шығынын азайтады [70].

7.1.5. Кенішілік экскаваторларға жоғары дәлдікпен шөмішті орналастыру жүйелерін қолдану

      Экскаватор шөмішінің жоғары дәлдіктегі орналасу жүйелері нақты уақыт режимінде экскаватор шөмішін сантиметрлік дәлдікпен орналастыруға мүмкіндік береді, рельефтің (үйінділердің, кертпелердің, жолдардың) жоғары дәлдіктегі ойылуын және жобалық нысанын қалыптастыруды қамтамасыз етеді, оператордың дисплейінде жұмыс аймақтарының электрондық жобаларын көрсетуді, жобалық мәндерге қол жеткізуді бақылау үшін бір-біріне салынған нақты және жобалық беттердің профильдерін көрсетуді қамтамасыз етеді [71].

      Бұл іс-шара кеннің шығыны мен бітелуін қысқартуға, сапаның жоспарлы көрсеткіштерінің орындалу дәлдігін арттыруға, шихтаудың қажетті деңгейін қамтамасыз етуге, тау жыныстарының құрамын айқындауды оңтайландыруға, тау жыныстарын қайта ауыстыру қажеттілігін, дұрыс тағайындалмаған рейстер санын және қолмен орындалатын іздестіру көлемін азайтуға, өндіру жұмыстарын жүргізу кезінде электр энергиясын тұтынуды азайтуға мүмкіндік береді [72].

7.1.6. Маркшейдерлік жұмыстарды жүргізу үшін пилотсыз ұшу аппараттарын қолдану

      Маркшейдерлік жұмыстарды жүргізу үшін пилотсыз ұшу аппараттарын қолдану кен орнын ашық тәсілмен игеру кезінде кен қазбалары мен үйінділердің көлемін картаға түсіру, бағалау міндеттерін жедел шешуге, нақты уақыттағы технологиялық процестерді бақылауды арттыруға, тау-кен жұмыстарын жоспарлау сапасын арттыруға, кезеңді жабу және бақылаушы органдар үшін есептерді дайындау процесін жеделдетуге мүмкіндік береді. Бұл технология маркшейдерлік жұмыстарды жүргізу үшін ресурстарды қысқартуға мүмкіндік береді.

7.1.7. Жерасты жағдайында өндіру процестерін автоматтандыру

      Шахтаны автоматтандыру тиеу-жеткізу операцияларының көлік құралдары паркін ұтымды жүктеуді, кері қайтару параметрлерін оңтайландыруды, бір немесе бірнеше ұңғымаларды, желдеткіштерді немесе кенжарларды бұрғылау процестерін автоматтандыруды, үздік жұмыс жағдайлары мен қауіпсіздікті, өнімділікті арттыруды қамтамасыз етеді.

      Қауіпсіздік өндірістік аймақ пен басқару жүйесін бөлу арқылы қамтамасыз етіледі. Бір оператор көптеген автоматтандырылған машиналардың жұмысын (қауіпсіз жерден, соның ішінде бетінде болса да) басқара алады. Өндірістік тиеу циклі жартылай автоматты. Тасу және түсіру навигациялық жүйемен басқарылады, ал шөмішті толтыру қашықтан басқарылады. Машиналар борттық бейне жүйесімен, сымсыз байланыс үшін мобильді терминалмен және навигациялық жүйемен жабдықталған. Процесс нақты уақыт режимінде парктің өндірісі мен күйін бақылауды, сондай-ақ машиналардың қозғалысын бақылауды қамтиды.

      Бұл технология жұмыс өнімділігін арттыруға, жабдықтың тоқтап қалуы мен ауысуын азайтуға, электр энергиясы мен ресурстардың нақты тұтынылуын азайтуға мүмкіндік береді.

7.1.8. Тау-кен қазбаларын жоғары өнімді қазу

      Перспективалық технология бұрғылау-жару жұмыстарын пайдаланбай, жоғары беріктігі бар тау жыныстары мен кендері бойынша әртүрлі профильдердің (оның ішінде шағын қиманың) қазбаларын жылдам, қауіпсіз және үнемді қазу үшін ұңғыма кешендерін пайдаланудан тұрады.

      Қазіргі уақытта Оңтүстік Африканың мыс және платина кен орындарында далалық сынақтар жүргізілуде.

7.1.9. Қорытпалар мен тозбайтын материалдарды пайдалану

      Көтергіш ыдыстар мен олардың қаптамаларын жасау үшін жеңіл қорытпалар мен арнайы тозуға төзімді материалдарды қолдану торлар мен скиптердің салмағын айтарлықтай төмендетуді, ыдыстардың пайдалы сыйымдылығын және көтерілетін тау массасының салмағын соңғы жүктемені өзгертпей ұлғайтуды, өнімділікті арттыруды қамтамасыз етеді, электр энергиясын тұтынуды азайтуға және өнімділікті арттыруға мүмкіндік береді.

7.1.10. Оқпанның, көтергіш ыдыстардың, арқандардың қалпын автоматтандырылған аппараттық бақылау

      Үздіксіз аппаратуралық бақылау жүйесі нақты уақыт режимінде арқандардың, көтергіш ыдыстардың және оқпанды арматуралаудың жай-күйіне мониторинг жүргізуге мүмкіндік береді. Жүйені пайдалану "көтергіш ыдыс – қатты арматура" жүйесінің динамикалық және статикалық параметрлерін, шахталық көтергіш қондырғылардың арқандарын бағалаудың сенімділігі мен жеделдігін арттырады. Бақылау ШҚҚ жұмыс режимдерін бұзбай жүзеге асырылады, сәйкесінше визуалды бақылау жүргізу уақыты едәуір қысқарады, сондай-ақ жабдықтың, жұмыс режимдерінің және конструкциялардың нақты жай-күйін бағалауға адам факторының әсері алынып тасталады. Арқандардың автоматтандырылған мониторингі жүйесі көтергіш қондырғыларды пайдалану тиімділігін арттыруға және қажет болған жағдайда жөндеу жұмыстарын жүргізу туралы шешім қабылдауға мүмкіндік береді, электр энергиясын тұтынуды қысқартуға және өнімділікті арттыруға мүмкіндік береді.

7.1.11. Интеллектуалды карьер

      "Интеллектуалды карьер" жобасы "Карьер" диспетчерлеудің автоматтандырылған жүйесін (ТКК БАЖ) енгізуді білдіреді. Бұл спутниктік навигация технологияларына және ашық тау-кен жұмыстарының технологиялық процестерін басқарудың роботтық жүйесіне негізделген тау-кен көлік кешендерін басқару жүйесі [73]. Тау-кен кәсіпорындарында "Карьер" ТКК БАЖ құру тасымалдау, қазу және бұрғылау-жару жұмыстарын автоматтандыруға, ал болашақта тау-кен жұмыстарын адамның тікелей қатысуынсыз жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Бұл ашық тау-кен жұмыстарының тиімділігін едәуір арттырады, климаттық жағдайлары қиын және қол жетімділігі төмен аймақтарда тиімді және қауіпсіз өндіруге мүмкіндік береді, объектілердегі өндірістік қауіпсіздікті арттырады, білікті персоналдың жетіспеушілігін жояды. "Карьер" ТКК БАЖ пайдалану пайдалы қазбаларды өндіруді автоматтандырудың қазіргі деңгейіне ашық тәсілмен аударады.

7.1.12. Тау-кен массасын теміржолмен тасымалдауды басқаруды цифрландыру

      Қазіргі уақытта диспетчерлердің толық қолмен жұмыс істеуімен, сондай-ақ маршрут диспетчерлерінің дайындық уақытына байланысты желіде жоспардан тыс тоқтап қалумен байланысты тау-кен массасын теміржол тасымалын басқару процесін оңтайландырудың айтарлықтай әлеуеті бар. Сонымен қатар, деректердің қазіргі жағдайы көбінесе қозғалысты автоматтандыруға мүмкіндік бермейді - негізгі проблемалар-тарту агрегаттарындағы GPS датчиктерінің үлкен қателігі, шаруашылық техникасының геолокациясының болмауы және т/ж графигі.

      Диспетчерге онлайн режимінде оңтайлы шешімдерді ұсынатын диспетчерлеуді оңтайландырудың динамикалық моделін құру тартқыш агрегаттардың жалпы қозғалыс уақытын 2 % - ға қысқартуға мүмкіндік береді. Пойыздардың нақты уақыттағы қозғалысы геолокация және құрамдардың ағымдағы жағдайы туралы мәліметтер негізінде жүзеге асырылатын болады.

7.2. Түсті кендерді байыту саласындағы перспективалы техникалар

7.2.1.      Цианидсіз сілтісіздендіру әдісі

      Кендер мен кен концентраттарынан алтын мен күмісті алу үшін сілтілі цианидтерді қолдану басқа технологиялармен салыстырғанда айтарлықтай технологиялық және экономикалық артықшылықтарға ие.

      Цианидтер улы заттар (КӘУЗ) санатына жатады. Сондай-ақ, оны қолдану қосымша шығындарды көздейтін кешенді іс-шаралардың үлкен көлемімен қатар жүреді: қызмет көрсетуші персоналдың қауіпсіздігін қамтамасыз ету, қалдықтардағы цианидтерді залалсыздандыру, цианид қалдықтарын сақтау кезіндегі экологиялық талаптар.

      Алтын еріткіштер ретінде көптеген реагенттер сыналды, бірақ олардың негізгілері болып олардың кемшіліктеріне қарамастан (жоғары уыттылық және кенді өңдеу процестерінің ұзақтығы) сілтілі металл цианидтерінің ерітінділері болып қала берді. Бағалы металдарды алудың баламалы әдістері мақсатында цианидтерді ауыстыру мүмкіндіктерін зерттеу бойынша қарқынды жұмыстар жалғасуда (КӘУЗ санатына жататын).

      АҚШ-тың гидрометаллургияның осы саласындағы жетістіктері басқа елдердің зерттеушілерінің назарын аударды және 80-ші жылдардан бастап Канадада, Австралияда, Латын Америкасы мен Африка мемлекеттерінде алтынды үймелі шаймалау дамыды. Соңғы уақытта жүздеген тонна алтын осы әдіспен алынды.

      Өнеркәсіптік пайдалану тұрғысынан асыл металдар гидрометаллургиясында тио карбамид (тиомочевина), натрий және аммоний тиосульфаттары, галоидтар (хлор, бром, йод), сондай-ақ кейбір органикалық қосылыстар (мысалы, гуматтар мен амин қышқылдары) сияқты шаймалау жүйелері қарастырылады.

      Сульфидті концентраттардан алтын мен күмісті тиосульфатты шаймалау цианидке төзімді концентраттарды өңдеу үшін қолданылады және аммоний гидроксиді мен оның тұздарының қатысуымен, қойыртпақ аэрациясы жағдайында жүзеге асырылады. Тиосульфат болмаған кезде, сондай – ақ оның жоғары құрамында (> 0,8 моль/дм3) бөліп шығару 20 % - дан аспайды, ал тиосульфаттың оңтайлы мөлшері 0,5-0,8 моль/дм3 болса, ол Au 95 % құрайды. АҚШ-та аммиак, аммоний тұздары (йодидтер, фосфаттар, бромидтер, карбонаттар, ацетаттар немесе олардың қоспалары), сондай-ақ автоклавта 1- 10  г/дм3 тотықтырғыш (CuCl2, O2, O3, KMnO4, KClO4, H2O2) бар ерітіндімен сульфидті кендерден немесе қайталама шикізаттан Au және Ag аммиакты шаймалау әдісі ұсынылған. Алтын мен күміс аммиак кешендері түрінде ерітіндіге ауысады. Тұрақты кендерден (сульфидті немесе карбонатты марганец кендері) алтын мен күмісті MnO2 және тотықсыздандырғыштың қатысуымен тұз және күкірт қышқылдарымен шаймалау арқылы алуға болады. Шаймалау процесін жақсарту үшін ерітіндіге Cl-иондары енгізіледі. НС1 регенерациясы үшін MnCl2 ∙H2O пирогидролизі қолданылады, онда NCL шығарылады және MnO2 қатты фазаға түседі.

      Құрамында алтын және күміс бар бай концентраттарды тиокарбамидті шаймалау тиокарбамидтің 10-20 г/т және күкірт қышқылының 5-10 г/л концентрациясы бар ерітінділермен бай (күміс мөлшері кемінде 5 кг/т) алтын күміс концентраттарын сүзгіден өткізуді, фильтраттардан бағалы металдарды электролиттік тұндыруды,шаймалау цикілінде металлсыз ерітінділерді қайта пайдалануды қамтиды.

      Тиокарбамидтерді пайдалану технологиялары артемовская 3ИФ флотациялық концентратында (Au 92 Г/т, Cu 1,7 %) және Армениядағы зод кен орнының кендерінен оқшауланған концентратты (Au 40 г/т, Cu 0,3 %) цианизациямен салыстырғанда едәуір жоғары технологиялық және экономикалық көрсеткіштерді ала отырып, құрамында мыс бар тотығу күйдіру огаркаларында сыналды.

      Алтынның перспективалы еріткіштеріне гумин қышқылдары, амин қышқылдары, органикалық цианидтер жатады.

      Қытайда елде цианидсіз алтын мен күмісті шаймалау үшін жаңа экологиялық таза реагент патенттелгені туралы ақпарат жарияланды. Реагент формуласы ашылмаған, бірақ оның құрамында Na2O, N, H2O, Ca, Fe, NH4 және басқа компоненттер бар екендігі көрсетілген. Ерітіндідегі Flotent GoldSC 570 реагентінің концентрациясын анықтау әдісінің сипаттамасында цианидті анықтауда қолданылатын реагент ретінде азот қышқылды күміс пайдаланылатыны көрсетілген.

7.2.2. Жерасты сілтісіздендіру әдісі

      Жерасты сілтісіздендіру түсті металдарды өндірудің инновациялық технологияларының бірі болып табылады. Әдістің мәні құрамында бағалы металдардың еріткіші бар ерітіндіні жер қойнауында жатқан кен денесі арқылы құю және сору ұңғымалары арқылы айдау болып табылады. Технология кенді денеде оны ұсақтау және өткізгіштігін жасау үшін жерасты жарылыстарын ұйымдастыруды, кенді денені құю-сору ұңғымалары жүйесімен контурлауды, осы ұңғымалардың көмегімен құрамында бағалы металдардың еріткіші (гипохлорит, цианид және т. б.) бар шаймалау ерітіндісін айдауды, өнімді ерітіндіні кейіннен нығайта және қайта айдай отырып металлсыздандыруды, одан металлсыздандыру кейін лигатуралық металды алуды қамтиды.

      Минералды шикізатты өңдеудің дәстүрлі әдістерімен салыстырғанда, металдарды кендерден тікелей олардың пайда болған жерінде шаймалау аршу жұмыстары, кенді өндіру және тасымалдау, оны ұсақтау, ұсақтау, алдын ала байыту, қалдықтарды жинау, рекультивациялау және т. б. сияқты көп еңбекті қажет ететін және қымбат операцияларды болдырмау арқылы өндіріс шығындарын екі еседен астам азайтуға мүмкіндік береді. Осының арқасында Кендегі пайдалы компоненттің құрамындағы жағдайды едәуір төмендетуге, кедей және баланстан тыс кендерді, ұсақ және терең жатқан кен денелерін өңдеуге тартуға мүмкіндік туады. Технология кеудеге ыңғайлы жағдайларды және қоршаған ортаға минималды әсер етуді қамтиды. Жерасты шаймалау жұмыстардың экологиялық қауіпсіздігін қамтамасыз етуге мүмкіндік беретін гидрохлорид технологиясын пайдалана отырып, цианидтерсіз жүргізіледі. 

      Әлемдік алтын өндіруде ЖШӘ алғаш рет 1994 жылы Ресейдегі Гагар алтын кен орнында (Свердловск облысы) "А/С "Гагарка" алтын өндіруші компаниясы сәтті қолданды. Алынған оң тәжірибеге сүйене отырып, ЖШӘ Ресейдің Орал аймағында тиімді дамыды.

7.3. Шығарындылардың алдын алудың және (немесе) қысқартудың перспективалық әдістері

7.3.1. Газ ағындарындағы бөлшектер мен азот оксидтерінің шығарындыларын азайту үшін керамикалық сүзгілерді пайдалану

      Қалдық газдарды құрғақ тазарту жүйесінде керамикалық сүзгілер қолданылады. Олар каталитикалық сүзгіні қолдана отырып, бір қондырғыда біріктірілген сүзу және селективті каталитикалық тотықсыздану реакциясы үшін жасалған. Бұл сүзгілер газдың жоғары энергиялық құрамын пайдалануға мүмкіндік береді, сонымен қатар катализатордың бітелуіне жол бермейді. Сонымен қатар, екі қондырғыны бір қондырғыға біріктіру өңдеу шығындарын, сондай-ақ күрделі шығындар мен техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтады.

7.3.2. САТОХ технологиясы

      CATOX технологиясы регенеративті жылу алмасуға негізделген каталитикалық тотығу процесіне арналған жабдық пен катализаторды қамтиды. Шығатын газ, газды үрлеу арқылы жылу алмастырғышқа жіберіледі (7.2-сурет), онда ол шамамен 200-300 °C температураға дейін қызады. Әрі қарай, шығатын газ реактордағы катализатор арқылы өтеді, онда ұшпа химиялық заттар жылу шығарумен және температураның жоғарылауымен тотығады. Температура бастапқы газдағы ұшпа химиялық заттардың концентрациясына пропорционалды түрде көтеріледі. Тотығудың негізгі өнімдері-көмірқышқыл газы, азот.


     


      7.2-сурет. CATOX принципиальды схемасы


      Ыстық тазартылған газ жылу алмастырғыштың екінші жағынан өтеді, онда ол тазартуға келетін газға жылудың бір бөлігін береді. Қосымша жылу алмастырғыш арқылы жылудың тағы бір бөлігі технологиялық қажеттіліктер үшін қолданылады - ауаны, суды жылыту, бу шығару (суретті қараңыз.) CATOX энергия тиімділігі шамамен 80 % құрайды. Бұл жағдайда жабдық жеңіл және ықшамды болып табылады. Мысалы, CATOX каталитикалық тотығу қондырғысы 16000 Нм3 /сағ дейін 20 футтық контейнердің өлшеміне ие-2,5 м х 2,5 м х 6,0 м.

      Өтіп жатқан процестің автотермиялық болуы үшін, яғни, газды жылыту үшін энергия тасымалдаушыларды пайдаланбай, газдағы ұшпа заттардың қажетті мөлшері кемінде 2 г/Нм3 болуы керек. Заттардың төмен концентрациясы жағдайында.

      CATOX технологиясының негізгі элементі-газ ағынындағы химиялық заттардың 99,99 % дейін тотығуын қамтамасыз ететін катализатор. Оңтайлы таңдалған катализатор пайдалану жағдайларына байланысты газды 10 жылға дейін тазартуға мүмкіндік береді.

7.3.3. Мультиқұйынды гидросүзгілер (МҚГ)

      "Вортэкс МҚГ "ластанған ауаны механикалық қоспалардан, тозаң нан, аэрозольдерден, булардан және газ қоспаларынан қосымша желдеткішпен, ластанған ауаны іріктеу құрылғыларымен, жеткізу және бұру желдеткіш магистральдарымен, суару сұйықтығын беру және бұру жүйесімен жабдықталған " дымқыл " тәсілмен жоғары тиімді тазартуға арналған.

      Ластанған ауаны қоспалардан тазарту оны суару сұйықтығымен (жуу) терең араластыру нәтижесінде пайда болады, содан кейін тазартылған ауадан тамшы ылғалының толық бөлінуі жүреді. МҚГ негізі арнайы конструкциядағы дисперсияланатын тор болып табылады. Ластанған ауа дисперсияланатын тордан төменнен жоғары қарай өтеді, ал суару сұйықтығы оның үстіне еркін ағып кетеді. Оларды араластыру нәтижесінде тозаң бөлшектерін қарқынды сулау және/немесе суару сұйықтығында газ қоспаларын еріту арқылы ауаны жоғары тиімді жууды қамтамасыз ететін турбулентті дисперсті газ-сұйықтық ("қайнау") қабаты пайда болады.

      Тазартылған ауа МҚГ-дан шықпас бұрын сепараторлар арқылы өтеді, онда ол сұйықтықтың қалдық тамшыларынан босатылады. Дисперсияланатын тор көптеген бірдей элементтерден жиналады. Әрбір осындай элементтің саңылауларынан пайда болатын тазартылатын газ ағындары әртүрлі бағытта көлбеу болады. Тордың үстінде мұндай ағындар өзара қиылысқан құрылымды құрайды. Ағындардың бір-біріне өзара ену процесінде газ ортасы мен осы ағындардағы сұйықтық тамшылары арасындағы салыстырмалы жылдамдықтар секіріс тәрізді өседі. Сондай-ақ, ағын ағысының мұндай газ-динамикалық құрылымы сұйықтықтың бүкіл бетке біркелкі таралуын және саптамалармен суару сұйықтығын форсункамен алдын ала бүркусіз МҚГ корпусының бүкіл қимасы бойынша газ бен сұйықтықтың тордың үстінен өзара араласуын қамтамасыз етеді. Нәтижесінде жоғары турбулентті дисперсті газ-сұйық қабат (көбік) пайда болады, ол өте үлкен байланыс бетімен, оның жаңару жылдамдығымен және құрылымның біркелкілігімен сипатталады. Осының арқасында тазартылатын газ бен суармалы сұйықтық арасындағы жылу - масса алмасудың тиімділігі едәуір артады.

      МҚГ суару сұйықтығының сапасына қойылатын минималды талаптармен ластанған ауаны тазартудың жоғары тиімділігін қамтамасыз етуге кепілдік береді. Кенді қайта шашу тораптарын аспирациялау, түтін газдарын күлден тазарту сияқты міндеттер үшін тиімділік 99 %-дан асады.

      Мультиқұйынды гидросүзгілер жалпы өнімділігі 42000м3/сағ болатын Евразруда Холдингі Қазақ филиалы компаниясында кенді қайта шашу тораптарының аспирациясында пайдалануға берілді.

7.3.4. Байытылған түсті металл кендерінің қалдықтарын құрғақ сақтау үшін паста қоюландыру әдісін қолдану

      Түсті металл кендерін өңдейтін байыту фабрикаларының қалдықтары байытудың флотациялық әдісінің қалдықтары болып табылады. Үйінділік қалдықтар-бұл пайдалы минералдар алынғаннан кейін минус 0,074 мм сыныбының 80 % - на дейін ұсақ ұнтақталған кен. Қойыртпақ түріндегі қалдықтарға-сумен ұнтақталған кен, қатты заттың 30 % - ы қалдық қоймасына қойылады. Қалдық шаруашылығына қалдықты гидравликалық тасымалдау жүйесі - қойыртпағы бар қайта айдау сорғылары, қалдық қоймасы - күрделі гидротехникалық құрылым және сарқынды сулардың тоған тұндырғышы, бөгетпен қоршалған және су өткізгіштері бар айналымдағы сумен жабдықтау станциясы кіреді.

     


      1-бөгет, 2-пульпа өткізгіш, 3-тұндырғыш тоған, 4-су төгетін құдық, 5-сарқынды сулардың тұндырғыш тоғаны

      7.3- сурет. Қалдық қоймасы.


      Қалдық шаруашылығы қалдық қойыртпағын жуғаннан кейін судың тұндыруы есебінен байыту фабрикасының өнеркәсіптік суының 100 % айналымын қамтамасыз етеді. Қалдықтардың кебуіне және тозаңдануына жол бермеу үшін қалдық қоймасы үнемі сумен толтырылуы керек.

      Флотациялық қалдықтарды сақтаудың бұл әдісінің басты кемшілігі-жер учаскелерінің үлкен аудандарын пайдалану. Қалдықтардың саны өндірілген концентратты шегере отырып, байыту фабрикасына түсетін өндірілген кеннің мөлшеріне тең, оның шығымы түсті металдар үшін өңделген кен көлемінің 8-2 % құрайды. Тау-кен байыту комбинаттарының қағидаттық схемаларында қалдық қоймаларына жер учаскелерін бөлу ауқымы көрсетілген. Жобалық сыйымдылық тостағандары толған кезде қалдық қоймасының жаңа қалдық қоймасының құрылысын бастайды

      Бөгетті үнемі ұзарту, қалдықтарды біркелкі жуу үшін қойыртпақ құбырларын қайта төсеу, бөгеттің тұрақтылығын бақылау, қысқы жағдайларда және су тасқыны кезінде ерекше режим үшін үлкен пайдалану шығындарын атап өту қажет.

      Қалдық қоймасын тиісінше пайдаланбаған және бақыламаған жағдайда бөгеттің жарылуы, ал уақтылы рекультивация болмаған кезде құрғақ аймақтар тозаң ды болады.

      Қалдықтарды "құрғақ" жинаудың балама әдісі-сағаттық өнімділігі жоғары жабдықта қалдықтарды сусыздандыру, содан кейін тозаң басатын беттің болмауын қамтамасыз ете отырып, шахталарда, карьерлерде, үйінділерде қалдықтарды сақтау.

      Жұқа дисперсті қойыртпақтарды сусыздандыру процесінің бірінші кезеңі-қоюлану. Қоюландырғыш ыдыстың профиліне сәйкес оларды шартты түрде 7.4-суреттегі түрлерге бөлуге болады.

     


      7.4-сурет. Қоюландырғыштардың түрлері

      Қазіргі заманғы байыту фабрикаларында зауыт аумағында сүзу және булану арқылы айналмалы суды жоғалтпай алу үшін қалдықтарды 50-60 % қатты тығыздыққа дейін қоюлату қолданылады. Қоюландырылған қалдықтар қуатты сорғылармен қалдық қоймасына айдалады.

      Пасталық қоюландыруды қолдана отырып, қалдықты сусыздандыру

      Қалдықты "құрғақ" күйге дейін қоюлату арқылы сусыздандыру үшін пасталық қоюландырғыштарды қолдану қажет.

      Пастаның қасиеттері: бөлінбейтін, тұндырылмайтын, жоғары концентрация, пішінін сақтайды, жоғары тұтқырлық.

      Пастаның сипаттамасы: 60-80 % -20 мкм, қатты тығыздығы 3,8–4,0 г/мл, қоюландырылған өнім: бөлшектердің мөлшері мен қатты тығыздығына байланысты 58-70 %.

      Әр өндіріс үшін қоюландырылған қалдықтарды "паста" сорғыларымен айдау әртүрлі .

      Параллель орнатылған қоюландырғышты түсірудегі екі орталықтан тепкіш сорғы мүмкіндік береді:

      қоюландырғыштағы деңгейді және түсіру ағынын бақылау;

      қажет болған жағдайда қоюландырылған өнімді қайта церкуляциялау;

      қоюландырылған өнімді айдау;

      өзара ауыстырылатын сорғылар.

      Дәйекті түрде орнатылған орталықтан тепкіш сорғылар қойма орнына қоюландырылған өнімді жеткізеді. Сорғылардың саны сақтау қашықтығына байланысты. Ұзақ қашықтыққа айдау кезінде пәспекті сорғыларды пайдалану ұсынылады.

      Пасталық қоюландырғыштың жұмысы мынадай параметрлер бойынша бақыланады:

      төсеніштің деңгейі қатты тығыздағышөлшегіштің пайыздық мөлшерімен анықталады;

      төсеніш түсіру сорғысымен реттеледі;

      флокулянттың шығыны өлшенген масса ағынына байланысты (шығын өлшегіш, денсиметр);

      ағызу қатты заттардың құрамымен бақыланады.

      Қалдық қоймаларында пасталық қоюландырғыштарды қолданудың артықшылықтары:

      7.1-кесте. Қалдық қоймаларында паста түріндегі қоюландырғыштарын пайдаланудың артықшылықтары

Р/с
№

Қасиеттері

Артықшылықтары


1

2

3

1

Тұндырғыш тоғандарды азайту немесе алып тастау

Қалдықтарды сақтауға арналған бөгеттердің кішірек өлшемдерін талап ету немесе оларды толығымен алып тастау.

2

Қатты, құрғақ беті

Жаңбыр суының ағуы (сіңірілмеуі)

3

Қалдық қоймасының аз ауданы

Қалдықтарды сақтау үшін аз жер бөлуді қажет етеді

4

Сарқынды суларды сүзуді азайту

Қалдық қоймасының негізін қосымша жабусыз жерасты суларын қорғау

5

Пішінін сақтайды

Ойпаттарда, қойнауларда және т. б. сақтау мүмкіндігі.

      Қалдықтарды шахталарға жинау кезінде цемент қолданылады.

      Қалдықтарды пасталық қоюландырудың инновациялық технологиясын қолдану өнеркәсіптік қалдықтарды кәдеге жаратудың көптеген мәселелерін ұзақ мерзімді шешу болып табылады.

      Қойырпақты паста күйіне дейін қоюлатудың сөзсіз артықшылықтары бар: паста қоюландырғыштарын қолдана отырып, байыту фабрикаларының үйінді қалдықтарын жинаудың экономикалық әсері, тазартылған суды қайта пайдалану оны тұтынуды үнемдейді, қалдықтарды азайту оларды кәдеге жарату шығындарын азайтады және оларды қауіпсіз етеді, тау-кен қазбаларын (шахталарын) қымбат сүзусіз кері толтыру, қалдық қоймасына жер учаскелерін бөлудің қажеті жоқ, үйінді қалдықтарындағы ластағыш заттардың ең аз шоғырлануы, кәдеге жаратылған қалдықтардың экологиялық қауіпсіздігі (тозаң басатын аймақтардың болмауы).

      Сүзгі престері арқылы қалдықтарды сусыздандыру

      Кен қорлары таусылған кезде тау-кен компаниялары орасан зор көлемдегі кенді шығаруы керек және кенді байыту процесінде өршіл масштабта тиісті тәсілді игеруді қажет ететін көптеген қалдықтар пайда болады.

      Қалдықтарды сүзу және құрғақ сақтау барған сайын танымал және сұранысқа ие қалдықты басқару технологияларына айналуда. Осы ірі кен орындарының ауқымы және қалдықты шламның тиісті өндірісі осындай масштабқа арнап арнайы жасалған сүзгі жабдықтарын қажет етеді.

      Жоғары өнімді қоюландырғыштарда қоюланғаннан кейін байыту қалдықтары сүзгі престерінде сусыздандырылады. Алынған кек қалдық қоймасына тасымалданады содан кейін қалпына келтіріледі.

      Итальяндық MATEC компаниясының сүзгі пресс өндірушілері бірқатар жоғары өнімді конструкцияларды әзірледі.

      Magnum желісі-бұл үлкен көлемді және қойыртпақ ағындарымен жұмыс істеуге кепілдік беретін үлкен өнімділігі бар сүзгі.

      Megalith желісі-бұл Еуропадағы ең үлкен өнімділікке арналған сүзгі престері өте үлкен көлемдер мен қойыртпақ ағындарымен жұмыс істеуге кепілдік береді.

      Қалдықты сусыздандыруға арналған сүзгі престерінің мынадай артықшылықтары бар:

      HPT (жоғары қысымды технология)

      Сүзгілер концентрат сүзгілеріне қарағанда жоғары қысымда жұмыс істейді. Жоғары қысымның болуы оны ұстап тұру үшін ең үздік компоненттерді пайдалануды, сондай-ақ жоғары нәтижелерге және әсіресе қысқа циклдарға қол жеткізуді білдіреді.

      New TT2 Fast

      New TT2 Fast технологиясы-плиталар пакетін жылдам ашу жүйесі. Ол бөлімдерде және әртүрлі секцияларды бекіту үшін болат тартқышты жылжытатын екі арнайы гидравликалық поршеньдер арқылы жұмыс істейді.

      GASSER плиталарды шайқау жүйелері

      Гидравликалық цилиндрлер плиталарды шайқау және қойыртпақты сүзгі төсемдерінен бөлу үшін көтереді.

      REAL WASH жуу жүйесі

      20 плитаның 20-сын жуатын 100 % автоматты тазалау жүйесі, бұл жоғары жылдамдық пен тамаша нәтижелерге қол жеткізуге көмектеседі. Жүйе сүзгі төсемдер мен құбырларды жууға мүмкіндік береді.

      Негізгі артықшылығы-оператордың нәтижені дереу тексеру мүмкіндігі.

      Қосымша сорғы мен судың жоғалуының болмауы

      Мембраналық плиталар

      Қойыртпақты одан әрі сусыздандыру және қалдық ылғалдылығы аз кекстер алу үшін сумен толтыруға болатын арнайы плиталар.

      Табандық

      Бұл плиталардан су тамшыларын жинауға арналған сүзгі прессінің астында орналасқан арнайы тамшы жинағыш.

      Орталық каналды үрлеу

      Үрлеу жүйесі-бұл диффузиялық каналда плиталармен ұсталатын целлюлозадан негізгі беру арнасын тазартуға арналған жүйе. Үрлеу сүзу циклі аяқталғаннан кейін, бірақ кек түсірілгенге дейін жүзеге асырылады. Арнайы клапан жүйесі қойыртпаққа шламды беру үшін сорғыны айналып өтіп, қайтадан біртекті қойыртпаққа арналған гомогенизациялайтын сыймдылыққа ағызуға мүмкіндік береді.

      Кек кептіргіш

      Кек кептіргіш жүйесі сүзгі прессіне ауа енгізу арқылы кек қалдық ылғалдылық деңгейін төмендету үшін орнатылған. Ауа кектерді кептіреді және дренаж жүйесі арқылы төгіледі

      Diemme® Filtration компаниясы қазіргі уақытта жұмыс істеп тұрған ең үлкен сүзгі прессінен шамамен үш есе өнімділігі бар үлкен сүзгі престерінің буынын жасап шығарды.

      Жаңа GHT5000F Domino сүзгі прессінде мынадай негізгі мүмкіндіктер бар:

      Қашықтан бақылау, басқару және оңтайландыру жүйесі

      Ыңғайлы қызмет көрсетуге арналған кіріктірілген жұмыс платформасы.

      Әр циклден кейін сүзгіні біркелкі жууға арналған 6 жуу нүктесі бар жуу жүйесі.

      Екі камерада маталарды бір уақытта тазалауға және қысымды матаны жуу кезінде тоқтап қалуды екі есе азайтуға арналған қос жуғыш штангасы бар жоғары қысымды матаны жуудың автоматты жүйесі.

      Жақтау бөліктері зауытта алдын ала құрастырылған модульдер болып табылады, бұл орнында құрастыру уақытын қысқартады.

      Модульдер арасындағы Quick-Connect кабельдік қосылымдары сымдардың санын азайтады және орнында жылдам құрастыруды қамтамасыз етеді.

      Бір уақытта бірнеше матаны ауыстыру мүмкіндігімен сүзгінің екі жағындағы матаны ауыстыру.

      Артықшылықтары:

      Максималды жалпы сүзу көлемі 71 м3 және максималды жалпы сүзу ауданы 2850 м2 GHT5000F Domino нарықтағы ең үлкен, қол жетімді сүзгі прессі болып табылады. Үлкен өнімділігі бар жобаларда GHT5000F Domino бірдей тапсырма үшін көптеген кішірек сүзгі престерін орнатумен салыстырғанда қалдықты сүзу қондырғысының күрделі шығындарын айтарлықтай азайтады. Әрбір нақты жағдайда инвестицияның жалпы құнын бағалауға және үлкен сүзгілеу қондырғыларының азаюы кішірек қондырғылар саны көп жүйемен салыстырғанда үнемдеуді қамтамасыз етеме жоқ па анықтауға болады.

7.3.5. MEROS адсорбентті үрлейтін құрғақ газ тазарту жүйесі

      Газдарды тазарту процесінен суды пайдалануды болдырмауға мүмкіндік береді.

      Жүйе SOx деңгейін 97 % - дан төмендетуге арналған.

      PCDD/F (диоксиндер) концентрациясы уытты эквивалент/ нм³ - те 0,1 нг диоксинге дейін төмендейді.

      Өте төмен тозаң дану.

      Күкіртті жоятын агент ретінде натрий бикарбонаты (SBC)қолданылады.

      Жұмыс принципі:

      Meros технологиясы бойынша активтендірілген көмір және натрий гидрокарбонаты сияқты адсорбенттер мен күкіртсіздендіргіштер үрленіп, шығатын газдар ағынында біркелкі бөлінеді. Бұл ауыр металдарды, зиянды және қауіпті органикалық қосылыстарды, күкірт диоксиді мен басқа қышқыл газдарды тиімді байланыстыруға және жоюға мүмкіндік береді. Күкірт диоксиді көлемін азайту үшін натрий гидрокарбонатын қолдану модификациялаушы реактордың қажеттілігін жояды. Тозаң бөлшектері арнайы жасалған энергиялық тиімді жеңді сүзгіге түседі. Электросүзгімен жойылған тозаң ның көп бөлігі газды тазарту технологиясының тиімділігі мен үнемділігін одан әрі оңтайландыру үшін шығатын газдар ағынына оралады. Пайдаланылмаған кез-келген қоспалар ақырғы және толығымен жойылатын қалдық газдармен қайта байланыста болады. Натрий гидрокарбонатын қолдану арқылы сөндірілген әктің орнына пайдаланылған қалдық айтарлықтай аз түзіледі. ТП БАЖ шығатын газдардың көлемі мен құрамындағы айтарлықтай ауытқулар кезінде де тұрақты жұмысты қамтамасыз етеді. Осылайша шығарындылар бойынша шектеулер әрқашан сақталады.

7.3.6 Полиэтилен мен полипропилен қалдықтарын пайдалану, содан кейін қалдық пен шлам қоймасының бетімен балқытылғанға дейін температуралық өңдеу

      Құрамында полиэтилен қалдықтары бар гидрооқшаулағыш қоспаны дайындаудан, оны қойма негізіне төсеуден және термиялық өңдеуден тұратын қорғаныш экранды қалыптастыру тәсілі кезінде полиэтилен - 70-99 % және полипропилен - 1-30 % қалдықтарынан жасалған қоспа дайындалады, қойма негізіне төселгеннен кейін ол қоспаның балқу температурасында немесе қойманың беткі қабатында термиялық өңдеуге ұшырайды.

      Техногендік сақтау процесі үш кезеңнен тұрады:

      1) қалдық қоймасының бетін жоспарлау;

      2) дренаждық іс-шараларды өткізу;

      3 қабат құру.

      Бұл әдісті қолдану беріктікті, қорғаныс жабынының деформациясына төзімділікті арттыруға, агрессивті ортаның әсеріне төзімді, қоршаған ортаға экологиялық таза жабын жасауға мүмкіндік береді.

      Бұл технологияны қолдану бірнеше мәселелерді шешеді:

      әр шаршы метрге полимерлі жабынды қолданған кезде шамамен 12-15 кг полиэтилен қалдықтарын жоюға болады;

      қалдық қоймасының тозаңдануын азайту.

      Зерттеулер кешені "Михайловский КБК" ААҚ техногендік массивтерінің аумағында жүргізілді [74].

      Қайта өңделген материалдардан жасалған геотекстильді (геомембрананы) қолдану Қазақстанда да, әлемде де кеңінен қолданылады.

      Мысалы, АҚШ-та қайта өңделген қайталама полиэтилен және полипропилен түйіршіктерінің қоспасын қолданатын технология қолданылады (the studied residuals of copper enrichment can be insulated with a mixture of processed secondary polyethylene and polypropylene pellets.). Ұқсас технология Гайский Гокта қолданылады.

7.3.7.      Қалдық қоймаларының беткі қабатына бор суспензиясын жағу арқылы тозаң тазарта отырып, бекіту, содан кейін оны күкірт қышқылының сұйылтылған ерітіндісімен өңдеу

      Қалдық қоймалардың тозаң ды беттерін алдын-ала борс успензиясымен өңдейді, ал бетті кейіннен қышқылмен өңдеу үшін күкірт қышқылы сулы ерітінді түрінде енгізілген борға стехиометриялық қатынаста қолданылады.

      Бірінші кезеңде бор суспензиясын тозаң ды бетке жағжағып өтеді. Содан кейін беті күкірт қышқылының ерітіндісімен өңделеді. Түсті кендерді байыту қалдықтары қоймаларының тозаң ды беттерін бекіту әдісі, оның ішінде бетті қышқылдың сұйылтылған ерітіндісімен өңдеу, қалдық қоймалардың тозаң ды беттерін алдын-ала өңдеу 5-25 мас концентрациясы бар бор суспензиясымен жүзеге асырылады. Содан кейін бетті қышқылмен өңдеу үшін күкірт қышқылы 5-тен 15 % мас-қа дейінгі концентрациясы бар сулы ерітінді түрінде енгізілген борға стехиометриялық қатынаста қолданылады.

      Әдісті қолдану қалдықтарды сақталатын беттің тозаң баспауға мүмкіндік береді.

      2012 жылы зертханалық жағдайда Лебедин КБК қалдық қоймасының техногендік топырақтарында эксперименттер, сондай-ақ далалық сынақтар жүргізілді [75].

8. Қосымша түсініктемелер мен ұсынымдар

      Анықтамалық Экология кодексінің 113-бабына сәйкес 044 "Технологияларды және үздік практикаларды ілгерілету, бизнес пен инвестицияларды дамыту арқылы Қазақстанның "жасыл экономикаға" жылдам көшуіне жәрдемдесу" бюджеттік бағдарламасы бойынша мемлекеттік тапсырма шеңберінде дайындалды.

      ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеуді технологтар, экологтар, энергия тиімділігі жөніндегі мамандар және экономика жөніндегі сарапшыдан тұратын тәуелсіз сарапшылар тобы жүргізді.

      Осы анықтамалықты дайындау Орталық Басқармасы Төрағасының бұйрығымен құрылған техникалық жұмыс тобының қатысуымен жүзеге асырылды. Техникалық жұмыс тобының құрамына салалар бойынша ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолданудың тиісті саласы бойынша өнеркәсіп субъектілерінің өкілдері, өнеркәсіптік қауіпсіздік және халықтың санитариялық-эпидемиологиялық саламаттылығы саласындағы мемлекеттік органдар, ғылыми және жобалау ұйымдары, экологиялық және салалық қауымдастықтар кірді.

      Анықтамалықты әзірлеудің бірінші кезеңінде КТА – өндірісті басқарудың тиімділігін, қолданылатын автоматтандыру құралдарын, технологиялық мүмкіндіктерді талдауды және кәсіпорындардың қоршаған ортаға әсерінің дәрежесін анықтауға мүмкіндік берген түсті металл кендерін өндіру және байыту жөніндегі кәсіпорындардың ағымдағы жай-күйіне сараптамалық бағалау жүргізілді.

      Түсті металдар кендерін (бағалы металдарды қоса алғанда) өндіру және байыту жөніндегі кәсіпорындарда іске асырылған технологиялардың ЕҚТ қағидаттарына сәйкестігін бағалау Ұйымдардың технологиялық процестерінің ең үздік қолжетімді технологиялар қағидаттарына сәйкестігіне сараптамалық бағалау жүргізу әдістемесіне сәйкес орындалды.

      Сараптамалық бағалаудың мақсаты түсті металдар кендерін өндіру және байыту жөніндегі кәсіпорындардың қазіргі технологиялық жай-күйін анықтау және оларды ЕҚТ параметрлеріне сәйкес бағалау болып табылады.

      ЕҚТ критерилеріне сәйкестікті бағалау Экология кодексінің 113-бабына, Еуропалық парламенттің және ЕО Кеңесінің "Өнеркәсіптік шығарындылар және/немесе төгінділер туралы (ластанудың кешенді алдын алу және бақылау туралы)" 2010/75 /ЕО директивасына, сондай-ақ осы анықтамалықтың 2-бөлімінде көрсетілген ЕҚТ-ға жатқызу әдіснамасына сәйкес белгіленді.

      Әдеби деректерді пайдалана отырып, нормативтік құжаттама мен экологиялық есептерді зерделеп, тау-кен өндіру және тау-кен байыту саласының тұтастай алғанда, салада қолданылатын технологиялар, жабдықтар, ластағыш заттардың төгінділері мен шығарындылары, өндіріс қалдықтарының түзілуі, қоршаған ортаға әсер етудің басқа да факторлары, энергия және ресурстарды тұтыну туралы ақпаратқа талдау және жүйелеу жүргізілді.

      ЕҚТ бойынша анықтамалықты дайындау кезінде ЕҚТ-ны ендірудің еуропалық тәсілі зерттелді.

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың құрылымы жүргізілген КТА нәтижелері және Қазақстан Республикасының түсті металдар кендерін өндіру және байыту бойынша сала құрылымының ерекшеліктерін талдау бойынша, сондай-ақ ең үздік әлемдік тәжірибеге бағдарлана отырып әзірленді.

      Перспективалы технологияларға практикада немесе тәжірибелік-өнеркәсіптік қондырғылар ретінде қолданылатын ҒЗӘ және ҒЗТКӘ сатысындағы озық технологиялар жатады.

      ЕҚТ бойынша анықтамалықты дайындау қорытындысы бойынша осы анықтамалықпен әрі қарай жұмыс істеуге және ЕҚТ-ны енгізуге қатысты мынадай ұсынымдар тұжырымдалды:

      кәсіпорындарға анықтамалықты әзірлеудің келесі кезеңдері үшін қажетті талдау жүргізу мақсатында, оның ішінде маркерлік ластағыш заттардың тізбесін және ЕҚТ-ны қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштерді қайта қарау мақсатында қоршаған ортаға, әсіресе маркерлік заттар эмиссияларының деңгейлері туралы мәліметтерді жинауды, жүйелеуді және сақтауды жүзеге асыру ұсынылады;

      қоршаған ортаға эмиссиялардың МАЖ енгізу маркерлік ластағыш заттардың эмиссиялары бойынша нақты деректерді алудың және маркерлік ластағыш заттардың технологиялық көрсеткіштерін қайта қараудың қажетті құралы болып табылады;

      технологиялық және табиғатты қорғау жабдықтарын жаңғырту кезінде жаңа технологияларды, жабдықтарды, материалдарды таңдаудың басым өлшемшарты ретінде энергия тиімділігін арттыруды, ресурс үнемдеуді, тау-кен өндіру және тау-кен байыту салалары объектілерінің қоршаған ортаға теріс әсерін азайтуды пайдалану қажет.

Библиография

      1. "Қазақстан алюминийі" АҚ кәсіпорынның ең үздік қолжетімді технологиялар қағидаттарына сәйкестігін сараптамалық бағалау туралы есебі, 1-бөлім Павлодар алюминий зауыттары / "Халықаралдық жасыл технологиялар және инвестициялау жобалары орталығы" КЕАҚ, Нұр-Сұлтан қаласы, 2021.

      2. Г.А. Амбарникова Боксит шикізатын кешенді қайта өңдеу // Қазақстанның алюминий өнеркәсібінің шикізат базасы. - Алматы: ҚР минералы ресурстары академиясы, 2002, 15-17 б.

      3. Пяйви Кауппила, Марья Лииса Ряйсянен, Сари Мюллюоя Тау-кен өнеркәсібіндегі ең үздік экологиялық тәжірибелер (металл кендері), Финляндияның қоршаған орта орталығы, Хельсинки, 2011 [Электрондық ресурс].

      4. Қазақстан Республикасында сынапты түгендеудің 2 деңгейін жүргізу туралы есеп, 2019 [Электрондық ресурс].

      5. Тау-кен жобаларының ҚОӘБ есептерін бағалау жөніндегі Нұсқаулық, Дүниежүзілік экологиялық құқық Альянсы, 2010.

      6. MINEO Consortium “Review of potential environmental and social impact of mining”, 2000.

      7. Ең үздік қолжетімді технологиялар. Өнеркәсіптік ластанудың алдын алу және бақылау. 4 - кезең: ЕҚТ негізінде экологиялық рұқсат алу шарттарын орындау үшін ЕҚТ анықтау және экологиялық тиімділік деңгейлерін белгілеу жөніндегі нұсқаулық/ЭЫДҰ қоршаған орта дирекциясының қоршаған орта, денсаулық және қауіпсіздік басқармасы. Ағылшын тілінен аударма. Мәскеу, 2020, 81 б.

      8. Smets, T., S. Vanassche and D. Huybrechts (2017), Guideline for determining the Best Available Techniques at installation level, VITO, Mol [Электронный ресурс].

      9. European Commission (2006) European IPPC Bureau, "Economics and Cross-Media Effects").

      10. "2021 жылғы 1 қаңтарға қоршаған ортаға ластағыш заттардың жиынтық шығарындылары бойынша ең ірі I санаттағы елу объектінің тізбесін бекіту туралы" ҚР Үкіметінің 1/04/2022 жылғы №187 қаулысы.

      11. "Қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін төлем" 4-параграфы 576-бап, 69-тарау, ҚР Салық кодексінің "Бюджетке төлемдер" 18-бөлімі.

      12. Бап 328 "Қоршаған ортаға антропогендік әсер ету нормативтерін бұзу" ҚР Әкімшілік құқық бұзушылық туралы кодексі.

      13. Ракишев Б.Р. Карьерлік алаңдарды ашу және ашық әзірлеу жүйелері, Алматы, 2012, 320 б.

      14. Вокин В.Н., Морозов В.Н. Ашық геотехнология, Красноярск, Сібір федер. ун-ті, 2013, 156 б.

      15. Ракишев Б.Р. Ашық тау-кен жұмыстарының технологиялық кешендері, Алматы, 2015, 313 б.

      16. Өнеркәсіптік технологиялардың ресурстық тиімділігінің эволюциясы және салыстырмалы талдауы, "ЭҚАБЖ" ҒЗИ " ФГАУ, 2019, 824 б.

      17. Мальгин О.Н. Мұрұнтау карьеріндегі жаппай жарылыстарды орындау кезінде тозаң мен газдар шығарындыларын азайтудың негізгі тәсілдері, "тау-кен өнеркәсібі" журналы, №4, 2002.

      18. Комонов С.В., Комонова Е.Н. Жел эрозиясы және тозаң ды басу, Красноярск, СФУ басылымы, 2008, 192 б.

      19. 25-2021 "Темір кендерін өндіру және байыту" Ең жақсы қолжетімді технологиялар бойынша ақпараттық-техникалық анықтамалық.

      20. 16-2016 "Тау-кен өнеркәсібі. Жалпы процестер мен әдістер" Ең жақсы қолжетімді технологиялар бойынша ақпараттық-техникалық анықтамалық.

      21. Пяйви Кауппила, Марья Лииса Ряйсянен, Сари Мюллюоя Тау-кен өнеркәсібіндегі ең үздік экологиялық тәжірибелер (металл кендері), Финляндияның қоршаған орта орталығы, Хельсинки, 2013 [Электрондық ресурс].

      22. 25-2017 "Темір кендерін өндіру және байыту" Ең ұздік қолжетімді технологиялар бойынша ақпараттық-техникалық анықтамалық.

      23. Хоменко О.Е., Кононенко М.Н. Жерасты қазу кезінде кен кен орындарын ашу және дайындау. Украинаның Білім және ғылым министрлігі, НМУ, 2016, 101 б.

      24. Милехин, Г.Г. Кен кен орындарын ашу және дайындау, Мурманск: ММТУ баспасы, 2004, 113 б.

      25. Хоменко О.Е. Кен кен орындарын жерасты игеруге арналған Тау-кен жабдықтары: Анықтамалық нұсқаулық, Д.: Ұлттық тау-кен университеті, 2011, 448 б.

      26. Түсті, сирек және қымбат металдар кен орындарын игеретін кеніштерді, кеніштер мен шахталарды техникалық пайдалану қағидалары. М., "Недра", 1981, 109 б.

      27. Хоменко О.Е., Кононенко М.Н. Кенді кен орындарын жерасты игеру кезіндегі процестер. Украинаның Білім және ғылым министрлігі, НМУ, 2015, 202 б.

      28. Казикаев Д.М. Кенді кен орындарын аралас игеру, 2008.

      29. Серго Е.Е. Пайдалы қазбаларды ұсақтау, ұнтақтау және скрининг, Мәскеу, "Недра", 1985.

      30. Газалеева Г.И., Цыпин Е.Ф., Червяков С.А. Кен дайындау. Ұсақтау, экрандау, байыту, Екатеринбург, 2014.

      31. Жер қойнауын кешенді игеру: дағдарыс жағдайында көп компонентті кендер мен көмірді игерудің және байытудың жаңа әдістері. ИПКОН РАН, Мәскеу, 2011.

      32. Кенді байыту жөніндегі. Нұсқаулық процестері. Дайындық процестері. Негізгі процестер. Арнайы және көмекші процестер. Мәскеу, "НЕДРА", 1983.

      33. Полькин С.И., Адамов Э.В. Түсті металл кендерін байыту, Мәскеу, "НЕДРА", 1975.

      34. Абрамов В.Я., Еремин Н.И. Алюминий дақтарын шаймалау, 1976, 208 б.

      35. Дуденков С.В. Шубов Л.Я. Түсті және сирек металдардың кендерін байыту, Мәскеу, "НЕДРА", 1976.

      36. КСРО фабрикаларында түсті, сирек және асыл металдар кендерін байыту тәжірибесі. УРАЛМЕХАНОБР, Мәскеу, "НЕДРА", 1964.

      37. ҚР СТ ISO 14001: 2015. Экологиялық менеджмент жүйелері - Талаптар және қолдану бойынша нұсқаулық.

      38. ҚР СТ ISO 50001-2019. Энергетикалық менеджмент жүйелері. Талаптар және пайдалану бойынша нұсқаулық.

      39. Горлова, О. С. Пайдалы қазбалардың техногендік кен орындары / О. С. Горлова. - Магнитогорск: ММТУ. Н. Носова, 2001. - 77 б.

      40. Тау-кен термин: терминологиялық сөздік / астында ғылым. ред. акад. РАН к.н. Трубецкий және мүше.- корр. РАН д.р. Каплунова. – М.: тау кітабы, 2016. - 635 б.

      41. Каменев, Е. А. Техногендік минералды-шикізат ресурстары / Е.А. Каменев, Ю. А. Киперман, М. А. Комаров, В. А. Коткин, А. Б. Аширматов; ред. б. К. Михайлова. - М.: ғылыми әлем, 2012. – 236 б.

      42. Бибик И. Д. "Қазақстан алюминийі" ААҚ біріктіру пештерінен тозаң шығарындыларын азайту. VIII Халықаралық конференцияның баяндамалар жинағы 2002 жыл 10-12 қыркүйек, Красноярск, 2002.

      43. Т. Б. Потапова, А. В. Богданов, А.В. Налепов, А. А. Григорьев, Д. Ж. Ибраев, В. К. Токарчук Қазақ КСР түсті металлургия кәсіпорындарында ТП АБЖ құру тәжірибесі (сазтопырақ өндірісі мысалында). Алматы: Ғылым, 1988, 120 б.

      44. Земсков А.Н. Ресейдің тау-кен өнеркәсібіндегі жағдайды жақсарту жолдары, "Тау-Кен Өнеркәсібі" журналы, 2005, № 3, 22-29 б.

      45. Долженко П.А., Долженков А.П., Шек В.В. Қазақстан Республикасының тау–кен өндіру кәсіпорындарында үлкен және аса үлкен жүк көтергіштігі бар Карьер самосвалдарын қолдану перспективалары, Тау-кен ақпараттық-талдау бюллетені, 2013, № 9, 227-228 б.

      46. 23-2017 "Түсті металл кендерін өндіру және байыту" Ең ұздік қолжетімді технологиялар бойынша ақпараттық-техникалық анықтамалық.

      47. Эйгелес М.А. Флотациялық процестегі реагент–реттегіштер, Мәскеу, "Жер қойнауы", 1977.

      48. Шевкун Е. Б. Баспана астындағы жарылыс жұмыстары. Хабаровск: Хабар баспасы. Мемлекеттік техника. ун–ті, 2004, 202 б.

      49. Чемезов Е.Н., Делец Е.Г. Ашық тау-кен жұмыстарындағы тозаң мен күрес, ғылыми-техникалық журнал Хабаршы, 2017, № 1, 42-46 б.

      50. Мартьянов В. Л. Тау-кен кәсіпорындарының аэрологиясы, КузГТУ, Кемерово, 2016.

      51. Каркашадзе Г.Г., Немировский А.В. Сазды композиттік адгезиялық қалдықтарды пайдалана отырып, тау-кен кәсіпорнының құйма қалдық қоймасының тозаңдануын болдырмау тәсілін әзірлеу, Тау-кен ақпараттық-талдау бюллетені (ғылыми-техникалық журнал), 2014.

      52. Schenck Process импульсті тазартатын сүзгілер LST / LST [Электрондық ресурс].

      53. "Лебединский КБК" ААҚ жобалық құжаттамасы, 8-бөлім "қоршаған ортаны қорғау жөніндегі іс-шаралар тізімі", 2013 [Электрондық ресурс].

      54. "Тозаң -газ тазарту-2019" XII конференциясының баяндамалар жинағы, Мәскеу, 2019.

      55. "Тозаң мен газды тазарту-2009" екінші халықаралық конференциясының баяндамалар жинағы, Мәскеу, 2009.

      56. Большина Е.П. Металлургия өндірісінің экологиясы "МИСиС" ұлттық технологиялық зерттеу университеті, 2012;

      57. Филягина К.О., Тюленева Т.А. Үндістанның шахталық Сарқынды суларды пайдалану тәжірибесі. Жас ғалымдардың XIII бүкілресейлік ғылыми–практикалық конференциясы "Ресей жас", 2021.

      58. Стойленский КБК құрғату жүйесі, Новотэк, Гидрогеология және гидротехникадағы Жаңа экотехнологиялардың ғылыми-техникалық және сараптамалық орталығы [Электрондық ресурс].

      59. Крупник Л.А., Шапошник Ю.Н., Шапошник С.Н., Турсунбаева А.К. Қазақстан Республикасының тау-кен өндіру кәсіпорындарында қалау жұмыстарының технологиясы. ФТПРПИ, № 1, 2013, 95-105 б.

      60. Гусев Ю.П., Березиков Е.П., Крупник Л.А., Шапошник Ю.Н., Шапошник С.Н. Зырян КБК Малеев кенішінде ("Қазмырыш" АҚ) кен өндірудің ресурс үнемдеуші технологиялары. Горн. журнал. Қазақстан, 2008, № 11.

      61. Крупник Л.А., Шапошник Ю.Н., Шапошник С.Н. Шығыс Қазақстанның Жерасты кеніштерінде төсеу жұмыстарын жетілдіру үшін қоспалардың құрамын зерттеу. Горн. журнал. Қазақстан, 2010, № 4.

      62. Музгина В.С. Өндіріс қалдықтарын төсеу үшін пайдалану тәжірибесі мен болашағы. ИГД им. Д. А. Қонаева " Ғылыми.- техн. қамтамасыз ету. тау-кен өндірісі", № 68, 2004.

      63. Крупник Л.А., Шапошник Ю.Н., Шапошник С.Н., Турсунбаева А.К. Қазақстан Республикасының тау-кен өндіру кәсіпорындарында қалау жұмыстарының технологиясы. ФТПРПИ, № 1, 2013, 95-105 б.

      64. Кузьменко О.М. Украинаның Жерасты кеніштерінде төсеу жұмыстарының жай-күйі мен даму перспективалары. НМУ хабаршысы, 2013, 109-117 б.

      65. Грехнев Н.И., Рассказов И.Ю. Қиыр Шығыс аймағының минералды қалдықтарындағы техногендік кен орындары минералды шикізаттың жаңа көзі ретінде. Тау-кен ақпараттық-талдау Бюллетені, 2007, № 3, 38-46 б.

      66. Анисимов В.Н. Табиғи-техногендік кен орындарын мобильді технологиялық кешендермен қалдықсыз өңдеу. "Тау-кен өнеркәсібі" журналы, №4 (86), 2009, 42 б.

      67. Хазин М. Л., Штыков С. О. Карьерлік электрлендірілген көлік. Магнитогорск мемлекеттік техникалық университетінің хабаршысы Г. И. Носова, 2018, Т.16. №1, 11-18 б.

      68. Stupina A.A., Shigina A.A., Shigin A.O., Karaseva M.V., Ezhemanskaja S.N. Automated intellectual system with the short–duration nature of feedback. Life Science Journal, 2014, № 11 (8s), с. 302–306.

      69. Панжин А.А., Голубко Б.П. Тау-кен ісінде спутниктік жүйелерді қолдану. Орал мемлекеттік тау–кен геологиялық академиясының еңбектері, 2000, №11, 183-195 б.

      70. Артемьев В.Б., Коваленко В.А., Каинов А.И., Опанасенко П.И., Исайченков А.Б. СУЭК көмір кеніштерінде ЕДБ дайындау мен өткізудегі қазіргі заманғы ақпараттық технологиялар. Көмір, 2012, № 11, 6-13 б.

      71. Рыбак Л.В., Бурцев С.В., Ефимов В.И. Ашық тау-кен жұмыстарында жоғары дәлдіктегі бұрғылау параметрлерін бақылау жүйесі. ТулГУ Жаңалықтары, Жер туралы ғылымдар, 2017, № 2, 119-125 б.

      72. Мачулов В.Н. Бұрғылау станоктарын дәл басқару және позициялау жүйелері-карьерлерде бұрғылау-жару жұмыстарын жүргізудің өнімділігі мен тиімділігін арттыруға арналған шешім. "Тау-кен өнеркәсібі" журналы, №6 (118), 2014, 66 б.

      73. Владимиров Д.Я. Интеллектуалды мансап: эволюция немесе революция, Тау-кен ақпараттық-талдау бюллетені, 2015, № 1, 77-82 б.

      74. Литвиненко В.С. Қорғаныс экранын қалыптастыру әдісі, 2005 [Электронный ресурс].

      75. Синица И.В., Сергеев С.В., Лычагин Е.В. Қалдықтар қоймаларының тозаң ды беттерін бекіту темір кендерін байыту тәсілі.