Разработка наиболее эффективной схемы технологической очистки шахтных вод Малеевского рудника ЗГОК АО «Казцинк»

СОДЕРЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРЕТУР

ВВЕДЕНИЕ

Целью работы является разработка наиболее эффективной схемы технологической очистки шахтных вод Малеевского рудника ЗГОК АО «Казцинк».

Сточные воды образующиеся на предприятиях цветной металлургии, содержат такие элементы и их соединения, которые при попадании в водоемы представляют серьезную опасность как для человек, так и для водных экосистем. Несмотря на то что на большой части производств существуют очистные сооружения, полностью решить эту проблему в настоящий момент не удается в силу разных причин. Это и несовершенство очистных сооружений, их перегрузка, наличие неконтролируемых и неучтенных стоков, аварийное состояние систем коммуникаций старых предприятий, наличие загрязненных территорий, формирующих качество талых и дождевых вод с промплощадок, отсутствие на настоящий момент технологий очистки некоторых категорий сточных вод, обеспечивающих выполнение требований контролирующих организаций, и др.

На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.

В данной работе будут рассматриваться следующие задачи :

1. Сбор информации о природных условиях территории и состояние его компонентов;
2. Анализ работы очистных сооружений и характеристика водопотребления и водоотведения Зыряновского ГОК АО «Казцинк»;
3. Сбор сведения о сточных водах цветной металлургий;
4. Расчет нормативов ПДС загрязняющих веществ.
5. Разработка схемы технологической очистки шахтных вод для Малеевского рудника Зыряновского ГОК АО «Казцинк».

1. 1 Природно-климатическая характеристика района расположения АО «Казцинк» (ЗГОК)

Зыряновский горно-обогатительный комплекс (ЗГОК) АО «Казцинк» расположен в г. Зыряновске Восточно-Казахстанской области, в 180 км от областного центра - города Усть-Каменагорска. С областным центром г. Зыряновск связан автомобильной и железной дорогами.

Зыряновский горно-обогатительный комплекс входит в состав АО «Казцинк» в качестве самостоятельного подразделения. Комплекс предназначен для добычи полиметаллических руд и производства концентратов цветных металлов для предприятий АО «Казцинк» и сторонних потребителей.

ЗГОК действует на базе отрабатываемых Малевского и Греховского месторождений. Годовой объем перерабатываемой на обогатительной фабрике руды составляет около 3, 5 млн. тонн с учетом привозных руд. Основная часть поступающей на переработку руды добывается на Малевском руднике.

Ранее, до конца 90-х годов прошлого столетия, Зыряновским свинцовым комбинатом осуществлялась отработка, главным образом, Зыряновского месторождения. Это месторождение в настоящее время полностью обработано и с 2000 года осуществляется его плановая ликвидация путем демонтажа горного оборудования, прекращения водоотлива и затопления водой подземных горных выработок и карьера.

В состав Зыряновского горно-обогатительного комплекса входят Малевский и Греховский подземные рудники, обогатительная фабрика, вспомогательные подразделения.

Готовой продукцией подземных рудников является полиметаллическая руда. Конечная продукция ЗГОКа - свинцовый, цинковый и медный концентраты.

Производственные объекты комплекса расположены на трех основных промплощадках. Зыряновская промплощадка, промплощадка Греховского рудника и промплощадка Малевского рудника.

Зыряновская промплощадка расположена к северу-востоку от окраины города. Промплощадка включает в себя обогатительную фабрику, пульпопровод, хвостохранилище с окислительным прудком, скважинный водозабор (водопонижающей комплекс), вспомогательные подразделения ЗГОК. Обогатительная фабрика ЗГОК располагается в северо-восточной части города Зыряновска на расстоянии 300-1400 метров от жилых массивов, хвостохранилище обогатительной фабрики - севернее Зыряновского месторождения в 1, 5 км восточнее села Зубовки. (Ситуационная карта-схема объекта на рис. 1, 2, 3. )

Греховский рудник находится в 15 км к юго-востоку от города. Ближайшая селитебная зона - посёлок Греховка - расположена на расстоянии 300 метров от вспомогательных объектов рудника.

Малеевский рудник находится в 16 км к северу от города Зыряновска. Объекты рудника размещены на основной промплощадке, а также промплощадках шахт «Вентеляционная» и «Воздуховыдающая». Ближайшая к руднику жилая зона - посёлок Путинцево - расположен в 4-5 км к юго-востоку от основной промплощадки.

1. 1. 1 Гидрологический режим рек-приёмников

Реки Бухтарма и Березовка являются водотоками рыбохозяственного значения и относятся к 1 категории водопользования.

Река Бухтарма является основной водной артерией района с правобережными притоками - реками Хамир, Бобровка, протекающими соответственно восточнее, по заподному фронту рудного поля. Долина реки Бухтармы представляет собой террасированную равнину с хорошо разработанным руслом, протоками, старицами и комплексом аккумулятивных террас. Поперечный профиль корытообразный, крутизна склонов изменяется в широких пределах. Пойма реки имеет большой количество проток.

Рис. 1 Ситуационная карта-схема выпуска сточных вод №1

Обогатительной фабрики ЗГОК АО «Казцинк» в р. Бухтарма

Рис. 2 Ситуационная карта-схема выпусков сточных вод №2 и №3

Греховского рудника в р. Березовка

Рис. 3 Ситуационная карта-схема выпуска сточных вод №8

Малеевского рудника в р. Бухтарма

Берега реки, сложенные пойменными образованиями (песчано-гравнийники, галечники с мелками валунами, перекрытые маломощными суглинками, почвенно растительный слой), неустойчивые и легко размываются. Русло галечниковое с валунами, гравийно-галечниковые с песчаными ковами.

Длина реки Бухтармы по прямой - 336 км. Средняя ширина русла реки - 120 м, местами достигает 130-180 м. Средняя глубина - 1, 45 м. Поверхностный сток резко динамичен. Подъем уровней и расходов воды весной обычно начинается в конце марта - начала апреля и достигает максимума в конце апреля - начале мая. Максимум второй волны приходится на вторую половину мая, а в некоторые годы - на начало июня. Нередко вторая волна бывает выше первой и является следствием таяния снега и ледников в горах. Длительность паводкового периода - 3-4 месяца.

По гидропосту у села Лесная Пристаньь уровни в период половодья поднимаются над меженными на 382 см (данные УГМС РК) . В отчете по материалам детальной разведки Бухтарминского водозабора даны расчетные максимальные уровни 1% обеспеченности, при которых амплитуда колебаний составляет 5, 71 м.

Скорость потока в среднем 0, 8 м/сек. Коэффициент шероховатости дна - 0, 04, нижней поверхности льда - 0, 02. Среднемесячный расход реки (данные УГМС РК, гидропост Лесная пристань) изменяется от 35, 5 до 588 м ³ /сек. Минемальный суточный расход 9, 95 м ³ /сут, максимальная 2150 м/сек. Секундный расход по наименьшему среднемесячному расходу года 95% обеспеченности - 5, 54 м ³ с.

Река Березовка образуется примерно в 50 км от г. Зыряновска за счет слияния рек Правой и Левой Березовки и является левобережным притоком р. Бухтармы. Река протекает в субмеридиальном направлении непосредственно через Зыряновское месторождение с притоками Вторушка, Маслянка, Красный ключ, Заводской ключ и др. и впадает в р. Бухтарму в 12 км севернее месторождения.

Длина реки Березовки по прямой - 39 км. Ширина русла реки - 10 м, средний уклон 0, 001, средняя глубина потока 0, 5 м, максимальная - 1, 10 м. Скорость течения реки в среднем 0, 9 м/сек. Меженный период р. Березовки падает на июль-сентябрь, паводковый - на апрель-май. В зимний период река почтина всем протяжении покрывается ляденым покровом, толщина которого достигает 0, 7-1, 0 м. Коэффициент шероховатости дна - 0, 05, нижней поверхности льда - 0, 02. Расчетный минимальный расход 95% обеспеченности 0, 61 м ³ с.

Площадь водосбора 1189 км ² . Бассейн реки гористый, абсолютные отметки колеблются в пределах 500-1250 м Б. С. высот. Средняя высота водосбора 752 м. Питание реки Березовки снежно-родниковое с наложением дождевых паводков. Водосбор незалесенный, озера и болота отсутствуют.

Березовка имеет длину 39 км, количество притоков длиной менее 10 км - 13 шт., общая их длина 44 км. Река не изучена. Имеется гидропост на притоке р. Левая Березовка в с. Средигорное с площадью водосбора 251 км и средней высотой водосбора - 85 м. Рассматриваемый участок р. Березовки расположен между с. Соловьево и устьем реки. Сброс хозбытовых стоков с очистных сооружений пос. Греховки осуществляется у с. Соловьева и расположен на расстоянии 31, 0 км от устья. В 7 км ниже по течению, на расстоянии 24, 0 км от устья, осуществляется второй сброс с очистных сорружений шахтных вод Греховского рудника.

Качества поверхностных вод высокое (пригодно для питья), но в поводки имеет повышенную мутность, бактериологическое состояние неустойчивое.

1. 2. Описание технологического производства и технического оборудования

1. Краткая характеристика технология производства

В состав ЗГОК АО «Казцинк» входят:

- Малевский рудник;

- Греховский рудник;

- Обогатительная фабрика;

- Вспомогательные подразделения: энергоцех (электроцех, кислородно-компрессорный цех), аналитическая лаборатория, техснаб, цех по ремонту и сервисному обслуживанию (ЦРСОО), отдел технического контроля (ОТК), склады оборудования и др.

Перечисленные подразделения ЗГОК выполняют комплекс работ, включающих добычу руды и получение концентратов цветных металлов - свинцового, цинкового и медного. Структура Зыряновского ГОК АО «Казцинк» приведена на рисунке 4.

Малеевский и Греховский рудники

Добыча руды на Зыряновском ГОКе ведется подземным способом.

Греховское месторождение отрабатывается одноименным рудником. Месторождение вскрыто 3 стволами. Ствол шахты «Греховская» пройден до 16 горизонта, ствол шахты « Снигеревская» пройден до 12 горизонта, ствол шахты «Вентеляционная» пройден до 15 горизонта. Отработка ведется на 3-х зонах: Снегиревская рудная зона (СРЗ), Греховская 1, Греховская 2. Горные работы ведутся на 8 горизонте. Перспективы развития предприятия АО «Казцинк» связаны с освоением одного из самых крупных месторождений в Казахстане - Малевского. Руды этого месторождения (по сравнению с остальными) имеют более высокий процент содержания цветных металлов.

В июле 2000 года Малевский рудник веден в эксплуатацию с производительностью по добыче руды 1300 тыс. тонн в год. Месторождение вскрыта четырьмя вертикальными стволами шахт «Малеевская», «Скиповая», «Вентиляционная», «Воздуховыдающая». Стволы шахт «Малеевская» и «Скиповая» распологаются на южном фланге Рониковый рудной зоны со стороны висячего бока, стволы шахт «Вентеляционная» и «Воздуховыдающая» - на северном фланге малеевской рудной зоны со стороны лежачего бока.

На щахтах «Малевская», «Вентиляционная 2 и «Скиповая» полностью выполнено строительство объектов шахтной поверхности. Разработка Малевского месторождения ведется подземным способом с закладкой выработанного пространства. Схема технологического процесса обогатительной фабрики ЗГОК АО «Казцинк» приведена на рис. 5

2. Характеристика объекта как источника загрязнения окружающей среды

Шахтные, или рудничные воды по своему происхождению являются природными или грунтовыми подпочвенными водами. Исключение могут составлять шахты, в которых применяют гидравлический способ добычи руды с использованием поверхностных вод. В соответствии с этим обычно шахтные воды загрязнены грубодисперсными примесями (частицы породы, глины, песок), минеральными солями (хлориды, сульфаты, силикаты), катионными тяжелых металлов (медь, цинк, свинец, железо, кобальт, и др) . при условии, что pH их ниже интервала выпадения гидроокисей соответствующих металлов в осадок. При pH шахтных вод более 6, 8 ионы тяжелых металлов в растворе должны практически отсутствовать.

В рудниках, в которых добывают свинцово-цинковые руды, концентрация грубодисперсных примесей достигает в отдельных случаях 2000 мг/л и воду безусловно перед сбросом ее в водоем необходимо глубоко осветлить. Максимальная концентрация сухого остатка общего равна 530 мг/л. При этом растворенная органическая часть его составляет только 9% приходится на

Рис. 4 Структура Зыряновского ГОК АО «Казцинк»

РУДА

ДРОБЛЕНИЕ

ОБОГАЩЕНИЕ В ТЯЖЕЛОЙ СУСПЕНЗИИ

ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ

ФЛОТАЦИЯ

ГРАВИТЦИОННЫЙ ЛЕГКАЯ ФРАКЦИЯ

ОТВАЛ

ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИЙ

КОНЦЕНТРАТ

МЕДНЫЙ СВИНЦОВЫЙ ЦИНКОВЫЙ

КОНЦЕНТРАТ КОНЦЕНТРАТ КОНЦЕНТРАТ

СГУЩЕНИЕ, ФИЛЬТРАЦИЯ

ОТГРУЗКА ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Рис. 5 Схема технологического процесса обогатительной фабрики ЗГОК АО «Казцинк»

минеральную часть, обусловленную главным образом содержанием сульфатов. Названные загрязнения не зависят от состава добываемых руд, а являются характерными для пород, окружающих рудные тела, которые зависят от географического положения того или иного рудника и от глубины залегания руд.

Концентрация солей жесткости невелика и соответствует составу грунтовых вод данного района. Величина pH шахтных вод свинцово-цинковых рудников изменяется в пределах от 2, 5 до 8, 8 и соответственно концентрация ионов тяжелых металлов составляют: 8, 4 мг/л Zn ²⁺ , 5 мг/л Pb ²⁺ , 350 мг/л Fe 9общее) и. т. д. при pH=5 и практически равны 0 при pH 9.

Сточные воды свинцово-цинковой обогатительной фабрики . Флотационные обогащение свинцово-цинковых руд, часто содержащие также минералы меди и железа, проводят с применением флотореагентов.

Основными загрязнениями таких сточных вод являются грубодисперсные примиси ( главным образом, в хвостовых стоках и в сливах со сгустителей пиритных концентратов, а так же в общих стоках, представляющих сумму всех сточных вод) . Обращает на себя внимание то, что потеря при прокаливании грубодисперсных примесей очень не велика, что указывает на преобладание в них минеральных веществ (пустой породы. Песка. Глины) . Объем осадка достигает 25-27% объема сточных вод в хвостовом и общих стоках и только 0, 04-1, 5% в сливах со сгустителей концентратов. Последнее является прямой потерей производства, что указывает на плохую работу отстойников (сгустителей) или фильтров. Сухой остаток общий. ( за исключением сливов со сгустителей медных концентратов) менее 1 г/л обусловлен в основном сульфатами и кальцием в тех случаях, когда в качестве реагента среды применяют известь. Потеря при прокаливании сухого остатка не превышает 25% его общего количества и подтверждает содержание в растворе главным образом минеральных солей и в значительно меньшей степени органических соединений и хлоридов. Сточные воды загрязнены простыми цианидами и комплексными цианидами меди, концентрация которых достигает в сливах со сгустителей медных концентратов 235 мг/л в пересчете CN. Концентрация свинца и цинка не превышает соответственно 3 и 10 мг/л, причем при прохождении этих сточных вод через хвосохранилище и осветлении на 99, 9% концентрации их снижаются на 34 и 40%, что указывает на присутствие свинца и цинка в нерастворимом и коллоидном состояниях. Это подтверждается и тем, что гидроокись цинка начинает выпадать в осадок при pH=6, т. е. при существующей величине pH сточных вод (8, 3-11 до хвостохранилища и 7, 9-10, 3 после хвостохранилища) катионы этих металлов и не должны находиться в истинно растворенном состоянии, т. е. в ионной форме.

Сточные воды свинцово-цинковых обогатительных фабрик, как првило, мутные, крашены, обладают запохом флотореагентов и имеют pH более 7.

Сложность проблемы охраны поверхностных пресных вод от загрязнения обусловлена и чрезвычайно разнообразным составом сточных вод, образующихся на предприятиях, что определяется широким спектром технологических процессов, разнообразием исходного сырья и характером использование воды. Сточные воды предприятий цветной металлургии в зависимости от происхождения можно разделить на четыре основные группы: шахтные и карьерные воды горных предприятий; сточные воды обогатительных фабрик; сточные воды металлургического производства; сточные воды сопутствующих химических производств.

Шахтные воды имеют высокую минерализацию за счет сульфатов, хлоридов и бикарбонатов. Водоотлив рудников, за исключением никелевых, обогащен цветными, редкими металлами и металлоидами. Общая минерализация может колебаться на уровне граммов на литр, а содержание отдельных компонентов в зависимости от характера вод изменяться от сотых долей до нескольких сот миллиграммов на литр.

Одной из самых серьезных проблем, связанных с образованием рудничных вод является их использование. Дело в том, что часто место добычи удалены от обогатительных и металлургических производств, где эти воды могли бы быть использованы. Кроме того, их количество часто избыточно, а состав таков, что использование требует соответствующей обработки. В результате используется лишь немногим более 20% образующихся рудничных вод.

На обогатительных фабриках цветной металлургии в качестве флото-реагентов используются органические и неорганические соединения. Широко применяются гомологи и изомеры органических кислот, их соли щелочных металлов, ксантогенаты, дитиофосфаты, спирты, алкил-сульфаты, сульфаты, сульфонаты, алифатические амины, соли четвертичных аммониевых оснований, ароматические углеводороды, нефтепродукты, медный купорос, сернистый натрий, цианиды, силикат натрия, неорганические кислоты и щелочи. Общий сток обогатительных фабрик, как правило, имеет нейтральной или щелочной водородный показатель.

1. Влияние объекта на состояние водных ресурсов

Негативное влияние, оказываемое хвостохранилищами обогатительных фабрик области, действующих и законсервированных рудников на окружающую среду можно показать на примере действующего хвостохранилища ОФ ЗГОК ОАО <<Казцинк>>.

Характеристика хвостохранилища обогатительной фабрики.
Зыряновское полиметаллическое месторождение, на базе которого уже более 200 лет работает горнодобывающее предприятие, находится на северо-востоке Восточно-Казахстанской области.

Месторождение является крупнейшим на Рудном Алтае, отработка месторождения ведется Зыряновским горно-обогатительным комплексом ОАО<<Казцинк>>.

Малеевский и Греховский рудники отрабатывают одноименные полиметаллические месторождения, наиболее перспективным из которых является крупное Малеевское месторождение.

Обогатительная фабрика Зыряновского рудника в настоящее время перерабатывает руды данных месторождений.

---

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.

• Информатика
• Банковское дело
• Оценка бизнеса
• Бухгалтерское дело
• Валеология
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Религия
• Общая история
• Журналистика
• Таможенное дело
• История Казахстана
• Финансы
• Законодательство и Право, Криминалистика
• Маркетинг
• Культурология
• Медицина
• Менеджмент
• Нефть, Газ
• Искуство, музыка
• Педагогика
• Психология
• Страхование
• Налоги
• Политология
• Сертификация, стандартизация
• Социология, Демография
• Статистика
• Туризм
• Физика
• Философия
• Химия
• Делопроизводсто
• Экология, Охрана природы, Природопользование
• Экономика
• Литература
• Биология
• Мясо, молочно, вино-водочные продукты
• Земельный кадастр, Недвижимость
• Математика, Геометрия
• Государственное управление
• Архивное дело
• Полиграфия
• Горное дело
• Языковедение, Филология
• Исторические личности
• Автоматизация, Техника
• Экономическая география
• Международные отношения
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда