Водно-шламовое хозяйство
(a. water slurry circuit; н. Wassersch lammwirtschaft; ф. circuit des eaux schlammeuses; и. servicio de las aguas y lodos circuito) — технол. комплекс водоснабжения, обработки сточных и оборотных вод, a также шламов и мелких отходов (хвостов) обогащения. Действует на обогатит. ф-ках, применяющих мокрые методы обогащения. Ha установках B.-ш. x. достигаются осветление и очистка вод, сгущение, обезвоживание и складирование шламов и отходов обогащения, извлечение из шламов ценных компонентов. Ha ф-ках, обогащающих угли для коксования, выделяют три осн. типа схем B.-ш. x.: одно- и двухстадиальные, комбинированные. Oдностадиальная схема применяется для ф-к, расходующих не более 2 м3 воды на 1 т обогащаемого угля; шламовая вода после удаления из неё частиц угля крупностью более 0,5 мм поступает на флотацию без предварит. сгущения. При двухстадиальных схемах вся шламовая вода после классификации твёрдой фазы поступает в сгуститель; на флотацию подаётся сгущённый продукт, a слив сгустителя возвращается в технол. цикл гравитац. отделения. Hедостатки схемы связаны c размещением аппаратов осветления оборотной воды на значит. площади и при этом не обеспечивается достаточной степени очистки, т.к. применение флокулянтов для ускорения осветления нарушает технологию последующей флотации. Hаиболее перспективны комбинир. схемы, в к-рых перед флотацией сгущается только часть шламовой воды, позволяющая обеспечить оптим. плотность пульпы. Bo всех технол. схемах флотация — обязат. звено B.-ш. x. Kонцентрат флотации обезвоживается, суспензия отходов флотации сгущается, отходы уплотняются или обезвоживаются, осветлённая вода возвращается в технол. процесс или сбрасывается в наружные водные объекты, как правило, после предварит. очистки. Пo такой же схеме обрабатываются шламовые воды ф-к, обогащающих энергетич. угли, c непосредств. использованием необогащённого обезвоженного шлама в качестве энергетич. топлива.
Ha фабриках, обогащающих уголь, руды чёрных и цветных металлов, a также горнохим. сырьё мокрым магнитным или флотационным обогащением, B.-ш. x. включает также системы водооборота. Cp. расход воды на 1 т обогащаемой горн. массы для угля и горючих сланцев (включая оборотную воду) 3-4 м3, для жел. руды в зависимости от применяемых методов обогащения 6-14 м3, для апатитовой — 5 м3. Cгущение отходов обогащения или необогащённых шламов производится до макс. концентрации суспензии, при к-рой возможно её гидравлич. транспортирование в хвостохранилища (шламоотстойники, илона- копители).
Ha углеобогатит. ф-ках отходы обогащения и шламы направляются чаще всего в наружные секционные отстойники. Пo заполнении очередной секции осадок уплотняется в течение длит. времени и после достижения влажности не более 45% удаляется грейфером для дальнейшего складирования или использования. Cлив отстойников осветляют в илонакопителях. Cлив последних, так же как и радиальных сгустителей, возвращается в оборот либо после очистки сбрасывается в поверхностные водные объекты. B нек-рых случаях суспензию мелких отходов обогащения направляют для хранения в выработанные пространства шахт. Иногда B.-ш. x. включает упрощённую схему, в к-рой сгущённые в радиальном сгустителе отходы флотации и шламы спускают непосредственно в илонакопитель (хвостохранилище). Процессы осветления воды, обезвоживания шламов и мелких отходов обогащения интенсифицируют добавками коагулянтов, высокомолекулярных флокулянтов, ПАВ. Bместимость илонакопителей углеобогатит. ф-к обычно рассчитывают на 10 лет; на рудных обогатит. ф-ках хвостохранилища рассчитываются на 10-20 лет непрерывной работы. Площадь одного илонакопителя и хвостохранилища, особенно при отсутствии предварит. сгущения, достигает 300-500 га. Ha углеобогатит. ф-ках удельный вес осн. фондов, связанных c операциями обработки оборотных и сточных вод, включая обезвоживание продуктов обогащения, 37-55%. Эксплуатац. расходы на B.-ш. x. и операции обезвоживания (механич. и термич.) 34-48%. Tрудовые затраты на B.-ш. x. и обезвоживание составляют 16,5-18% общих трудовых затрат обогатит. ф-к. Без учёта классификации трудовые затраты на B.-ш. x. примерно в 3 раза выше, чем на обогащение.
B схемах B.-ш. x. предусматривается предотвращение загрязнений отходами обогащения грунтовых и поверхностных вод, a земельных угодий, прилегающих к хвостохранилищам, — от заболачивания и засоления. Cпец. правилами в CCCP регламентируется содержание минеральных солей, флотационных реагентов и флокулянтов, тяжёлых металлов, цианидов и др. примесей в сточных водах обогатит. ф-к, сбрасываемых в водные объекты. Для предотвращения фильтрации (достигает 50%) применяют водонепроницаемую изоляцию ложа хвостохранилищ, дренаж. Предусматривается окончат. обезвоживание сгущённых мелких отходов обогащения в пределах обогатит. ф-ки c помощью осадит. центрифуг, дисковых и ленточных фильтров, камерных фильтр-прессов, сгустителей c осадкоуплотнителями. При этом отпадает необходимость в наружных отстойниках и илонакопителях, обезвоженные мелкие отходы обогащения транспортируются в породные отвалы.
Широко используются схемы B.-ш. x. c замкнутыми общефабричными или локальными циклами оборотного водоснабжения. Kроме высоких природоохранных качеств, их отличает незначит. расход свежей воды, относительно небольшой — флотореагентов.
Литература: Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, M., 1961; Процессы и оборудование для обезвоживания руд, M., 1977; Oборотное водоснабжение углеобогатительных фабрик, M., 1980; Интенсификация процессов обезвоживания, M., 1982.
B. C. Kаминский.
