Исследования возможности пастовой закладки камер на основе хвостов переработки урановых руд ПАО «ППГХО»

- © В.С. Святецкий, 2015

УДК 622.27

В.С. Святецкий

ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ ПАСТОВОЙ ЗАКЛАДКИ КАМЕР НА ОСНОВЕ ХВОСТОВ ПЕРЕРАБОТКИ УРАНОВЫХ РУД ПАО «ППГХО»

Приведены результаты экспериментов по установлению принципиальной возможности получения материала в виде пасты при соединении хвостов переработки урановых руд с гелеобразующими флоккулянтами. Получен положительный результат.

Ключевые слова: пастовая закладка, флоккулянты, гелеобразование, пастовое сгущение, хвосты переработки урановых руд.

Исследования по выявлению принципиальной возможности образования пасты с использованием хвостов переработки ПАО «ППГХО» были проведены с привлечением ЗАО «Тране Теккник». Целью лабораторных испытаний было определение возможности получения пасты (неосаждаемой гелеобразной смеси) из отработанных хвостов урановых руд. Испытания проводились в ЦНИЛ ПАО «ППГХО».

Испытания включали тесты для оценки эффективности работы флок-кулянтов, после которых был проведен лабораторный тест на пилотной установке пастового сгущения. Целью данного теста была выявление возможности получения пасты из хвостов ГМЗ с присущими им характеристиками.

Проведенные исследования имели цель получения данных: а) определение оптимальной дозы флоккулянта, соответствующей максимальной скорости осаждения флоккул, б) построение кривой напряжения сдвига в зависимости от концентрации твердого в пасте.

Характеристика питания (хвостов переработки урановых руд на ГМЗ ПАО «ППГХО»). Удельный вес твердого - 2,65 т/м3. Плотность пульпы измерялась взвешиванием 2-х литрового градуированного цилиндра и составила 1,27 г/мл: содержание твердого в пульпе составило 34,1%. Концентрация твердого в пульпе была также измерена взвешиванием небольшого количества пульпы (образца) в чашеч-

100

90

80

3 70

о у 60

? so

« s 40

* i0 -

го

10-

0

20

W

60

SO

100

liO

Размер частиц, мкм

Рис. 1. Диаграмма распределения гранулометрического состава, по классам хвостов ГМЗ «ППГХО»

ке для навесок (предварительно завешенной), далее образец был высушен и повторно взвешен. В результате, при заданном удельном весе, плотность твердого составила 35,1%.

Гранулометрический состав материала определен в ЦНИЛ ПАО «ППГХО» из образцов хвостов, отобранных для испытаний (см. рис. 1).

Гранулометрический состав материала, особенно частицы размером минус 20 мкм, определяет реологические свойства пасты, такие как вязкость и напряжение сдвига. Хвосты ГМЗ ПАО «ППГХО» имеют достаточное количество (40%) тонких частиц для получения пасты с необходимыми реологическими свойствами.

Для первой серии испытаний на пилотной установке сгущения использован заводской флоккулянт. Далее проведены исследования с другими флоккулянтами на скорость осаждения пасты, чистоту слива и оптимальный расход. Заводской флоккулянт анионного типа с молекулярной массой 1,055x104. Раствор флоккулян-та приготовлен из сухого полимера с концентрацией 1,0 г/л (время приготовления раствора «15 часов); для ис-

пытаний флоккулянт разбавляется до концентрации 0,1 г/л.

Методика определения оптимального содержания твердого в исходном растворе (питании) сгустителя

Для того чтобы процесс флоккуля-ции проходил интенсивно питание сгустителя с одной стороны должно быть достаточно разбавленным, чтобы молекулы полимера имели возможность увеличиваться в объеме, а с другой стороны - достаточно концентрированным для того, чтобы молекулы полимера могли присоединять взвешенные частицы песков и дробленой породы в свои объемные образования.

Требуемый уровень разбавления питания определен при помощи лабораторных стаканов 250 мл, где исходное питание разбавлялось водой. Были измерены скорость осаждения твердого и чистота слива при различных дозах флоккулянтов, для каждого раствора с различными концентрациями твердого.

Наибольшая эффективность флок-куляции достигается при концентрации раствора 5% массовых. В сгуститель будет поступать пульпа из ГМЗ

1 —Комцеитрэцкя . масс О.ОЯ пп) 2 -•-Концентрация -10% тсс

Рис. 2. Определение оптимального расхода флоккулянта для получения наибольшей скорости осаждения пасты (на основе хвостов ГМЗ ПАО «ППГХО») при различной концентрации твердого в питающем растворе

РягМГр *|1гтиц (хшк'ро

пшичиая гидравлическая классификация хвостовой пульны паста хвостов средней крупности шламы ЭГМК

смесь шламов и песков 50:50 ЭГМК паста крупных хвостов паста тонких хвостов пески ЭГМК

смесь тдамов п песков 20:80 ЭГМК

Рис. 3. Распределение хвостов ЗАО «ЭГМК» по классам (шламовые (Аи) и крупные

(и)) [1]

с концентрацией 34% массовых и в питающем колодце сгустителя будет разбавляться до уровня 5% массовых. Для проведения непрерывного теста на сгущение (пилотная установка), проведены эксперименты по выявлению расхода флоккулянта, обеспечивающего наибольшую скорость осаждения твер-

дого. В результате проведенных испытаний для хвостов ГМЗ ПАО «ППГХО» подобран оптимальный расход флок-кулянта - 50-60 г/т. при наибольшей скорости осаждения твердого и высокой чистоте слива (рис. 2).

Для определения того, насколько универсальными являются полученные

9 2 < 6 8 10 12 14 « Сод ержанне тверд ого. % вес

Рис. 4. Определение зависимости максимальной скорости осаждения флоккул от концентрации твердого в питающем растворе

результаты и возможно ли их переносить на другие руды и хвосты переработки, проведено сопоставление с пастой на основе хвостов РПК ЭГМК. Для этого ЗАО «Тране Теккник» были проведены эксперименты с хвостами РПК Эльконского ГМК [1]. Хвосты РПК «ЭГМК» неоднородны, образуются несколькими ветвями переработки и их комбинациями (рис. 3).

Из рис. 3 следует, что для использования в качестве пастовой закладки пригодны только 3 вида шламовых (Аи) хвостов: тонкие хвосты, хвосты средней крупности, крупные хвосты. С шламовыми хвостами средней крупности проведены эксперименты по определению оптимального соотноше-

ния между плотностью хвостов (концентрации твердого) и скоростью осаждения флоккул, на основе данных проведенных экспериментов построена зависимость скорости осаждения флоккул от концентрации твердого в питающем растворе (рис. 4).

Из рис. 4 видно, что скорость осаждения флоккул из хвостов ЗАО ЭГМК в 1,5 раза превышает скорость осаждения пасты из хвостов ГМЗ ПАО «ППГХО» и достигает максимума при концентрации твердого 10% массовых. Это показывает, что процессы взаимодействия флоккулянтов с хвостами ГМЗ ПАО «ППГХО» и ЗАО «ЭГМК» не идентичны и проходят каждый в своих оптимальных параметрах.

_ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Исследование свойств сбросных пульп золотосодержащего и ураносодержащего сырья. Отчет о НИР. - ЗАО «Тране Теккник», 2011. ИТШ

КОРОТКО ОБ АВТОРЕ_

Святецкий Виктор Станиславович - первый заместитель генерального директора -исполнительный директор АО «Атомредметзолото», е-шаИ: info@armz.ru.

UDC 622.27

FEASIBILITY OF USING URANIUM MILL TAILINGS TO PRODUCE PASTE BACKFILL AT PRIARGUNSKY MINING AND CHEMICAL WORKS

Svyatetskii V.S., First Deputy General Director - Executive Director of JSC «Atomredmetzoloto», Moscow, Russia, e-mail: info@armz.ru.

The article reports tests on feasibility of producing paste material by mixing uranium mill tailings with gelling flocculants. The tests have shown positive result.

Key words: paste backfill, flocculants, gelling, paste thickening, uranium mill tailings.

REFERENCES

1. Issledovanie svoystv sbrosnykh pul'p zolotosoderzhashchego i uranosoderzhashchego syr'ya. Otchet o NIR (Analysis of properties of gold- and uranium-bearing pulp slurry effluent. R&D report), ZAO «Trane Tekknik», 2011.

A