Решение проблем эксплуатации хвостохранилищ с помощью технологии Rheomax® ETD

П.В. Александров —  руководитель отдела специальных химикатов для добычи нефти и полезных ископаемых ООО «БАСФ»
Р.И. Камкин — менеджер по технической поддержке отдела
В.С. Фролов — менеджер по продажам и технической поддержке отдела

Рис. 1. Мобильная установка приготовления и подачи реагентов Rheomax® ETD возле намываемого участка пляжа

Складирование хвостов и эксплуатация хвостохранилищ уже давно являются полноценными технологическими процессами, не отделимыми от основных процессов обогащения золотосодержащих руд. Зачастую именно проблемы, связанные с эксплуатацией хвостохранилища, ограничивают рост производственных показателей горно-добывающего предприятия и приводят к нарушениям в технологии производства.

 Рис.2. Глинистые хвосты без обработки (слева) и образование структурированного осадка и отделение прозрачной воды при обработке хвостов реагентом Rheomax® ETD (справа)

Основными проблемами эксплуатации хвостохранилищ являются:

• недостаточные объёмы оборотной воды, возвращаемой в производственный цикл; 
• высокая мутность оборотной воды;   
• ускоренное заполнение чаши хвостохранилища;
• сложности с намывкой пляжа — основания под сооружение нового яруса насыпной дамбы;
• высокая водопроницаемость тела дамбы, что в критических случаях может привести к её прорыву. 

Рис. 3. Чистота оборотной воды в период подачи Rheomax® ETD (a) и через несколько часов после прекращения подачи (b)

Причинами указанных проблем являются особенности минералогического и гранулометрического составов хвостов, а также нарушения в седиментации мелкодисперсных частиц в чаше хвостохранилища: низкая скорость осаждения ведёт к повышенной мутности и снижению объёмов оборотной воды, а недостаточное уплотнение осаждённого материала и сегрегация частиц по крупности ведут к ускоренному заполнению чаши хвостохранилища и создают сложности с намывкой устойчивого пляжа. Переработка многими ЗИФ руд сложного минералогического состава, содержащих порой значительную долю глинистой фракции, делает вопросы стабильной эксплуатации хвостохранилищ ещё более актуальными.

Компанией BASF разработана и запатентована технология складирования хвостов «Rheomax® ETD», позволяющая решить указанные проблемы и повысить стабильность и безопасность эксплуатации хвостохранилища. Суть предлагаемого решения заключается в подаче высокомолекулярных органических полимеров (марка Rheomax® ETD) в пульпу непосредственно в точке сброса хвостов в чашу хвостохранилища. Благодаря этому обеспечивается быстрое совместное осаждение грубых и тонкодисперсных частиц с образованием структурированного осадка, легко отделяющего чистую оборотную воду.

Приготовление и подача реагента осуществляется с помощью мобильной установки, которую можно перемещать по периметру хвостохранилища в зависимости от расположения задействованных пульповыпусков.

Рис. 4. Пляж, намытый с применением реагента Rheomax® ETD за 2 месяца промышленных испытаний

Компанией BASF разработана широкая линейка марок реагентов Rheomax® ETD, эффективно работающих в различных условиях, что позволяет подобрать оптимальный реагент под конкретные условия каждого объекта. Варьированием технологического режима (марка реагента, концентрация и удельный расход) производится регулирование степени осветления воды, ширины и высоты намываемого пляжа.

После прекращения намывки структурированный с помощью Rheomax® ETD субстрат легко обезвоживается и быстро высыхает: в теплый период, в условиях сухого климата, достаточно 7–9 дней с момента прекращения намывки для достаточной стабильности материала, чтобы выдержать заезд тяжелой техники, задействованной в сооружении дамбы. В качестве альтернативного варианта возможен вывоз намытого и обезвоженного материала и его складирование в отвалах, что позволяет существенно продлить срок службы хвостохранилища.

Рис. 5. Внешний вид откоса, намытого в ходе полупромышленных испытаний в момент завершения намывки (а) и фотография его поверхности через 5 дней (б) 

Факторами, способствующими продлению срока эксплуатации хвостохранилища, при использовании технологии Rheomax® ETD, являются:

• уменьшение объёма находящегося в чаше материала за счёт увеличения отдачи оборотной воды;   
• возможность сокращения площади пруда оборотной воды и использования высвободившейся площади под складирование хвостов благодаря быстрому осаждению взвешенных частиц;
• намывка устойчивого основания для наращивания насыпной дамбы;   
• возможность вывоза намытого и обезвоженного материала и его складирования в отвалах.

Рис. 6. Выемка и вывоз хвостов, обезвоженных с помощью Rheomax® ETD

Снижение количества воды, находящейся в чаше хвостохранилища, а также удаление обводнённых участков от тела дамбы за счёт образования широкого пляжа повышают безопасность эксплуатации хвостохранилища и способствуют снижению стоимости страхования рисков, связанных с прорывом дамбы.

На территории СНГ технология Rheomax® ETD успешно опробована на ряде золотоизвлекательных фабрик в России и Казахстане. Компания BASF предлагает комплексное сопровождение применения технологии на всех этапах цикла: проведение лабораторных, пилотных и промышленных испытаний с предоставлением необходимого оборудования и технической поддержки, а также поддержка в период внедрения и последующей промышленной эксплуатации технологии. 

---

ООО «БАСФ»
125167, Москва, Ленинградский проспект 37А-4.
Тел.: +7 (495) 231-72-00,
факс: +7 (495) 231-72-01.
E-mail: pavel.alexandrov@basf.com,
rostislav.kamkin@basf.com.
www.basf.com.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии» , № 2 (36)/июнь 2017 г.