Екологічні аспекти видобування піску на прикладі об`єктів Чернігівської області (стр. 7 из 10)
Відповідно до Держстандарту 10268-80, як велику фракцію для збагачення дрібних природних пісків можна застосовувати дроблений пісок, зокрема з відсівань дроблення.
Перспективним напрямком, уже здійснюваним у промисловості нерудних матеріалів, є фракціонування піску, тобто поділ його по крупності зерен на фракції. Наступне роздільне дозування фракцій при готуванні бетонної суміші забезпечує сталість зернового складу піску. Цей захід передбачений діючими стандартами [19].
Головною сировинною базою високоякісних кварцових пісків для склоробного виробництва є кілька гірничо-збагачувальних комбінатів, що розробляють природні родовища піску в центральних областях Росії. Значна вартість транспортування цієї сировини у віддалені регіони і зростаючу потребу в сировину змушує підприємства шукати альтернативні джерела постачання свого виробництва якісною сировиною. Ряд скляних заводів використовує для своїх нестатків природна сировина місцевих кар'єрів. Але основною проблемою при використанні такого піску, є його якість.
Значні змісти глини, польових шпатів, а також окислів заліза не дозволяють направляти його у виробництво без попереднього збагачення.
Розроблена комплексна технологія підвищення якості кварцової сировини подібних родовищ. Ефективні технологічні схеми і надійне збагачувальне устаткування використовуване в цій технології дозволять склозаводам створити на своєму підприємстві установки по збагаченню пісків необхідної продуктивності для забезпечення своїх нестатків якісною сировиною.
У порівнянні зі звичайними схемами збагачення природних пісків, що застосовують такі енергоємні і высокозатратные методи, як высокоградиентная електромагнітна сепарація і многостадиальное просівання, наші технології, вигідно відрізняються своєю ефективністю і невеликими експлуатаційними витратами.
Вибір тих або інших методів збагачення і їхньої інтенсивності ґрунтується на результатах ретельних досліджень проб пісків на обогатимость. Далі описані процеси найбільше часто використовувані нами при збагаченні пісків.
Дезінтеграція та грохотання
Підготовка вихідних пісків до збагачення здійснюється в скруббер-бутаре, де в одному апараті сполучені два процеси - дезинтеграця і мокре просівання піску. У результаті каскадного переміщення матеріалу у водному середовищі відбувається руйнування глинистих агрегатних включень з наступним висновком із процесу матеріалу крупностю більш 3-5 мм, що включає в себе великі камені, гальку, корені дерев та інші природні і штучні включення.
Сучасні скруббер-бутары дозволяють проводити ефективну дезинтеграцю матеріалів при змісті глини до 50% і вище.
При збагаченні пісків використовуються суцільнозварні або збірні бутари зі звареного або збірного шпальтового сита із шириною щілини 1-5 мм.
Механоактивація
Піски, що надійшли в процес, піддаються механічної активації (оттирке) в оттирочной машині. Оттирка пісків виробляється з метою зняття окісних плівок металів з поверхні кварцових зерен, а також у процесі оттирки можуть руйнуватися зерна малої міцності. Досвід експлуатації промислових оттирочных машин підтвердив їхню ефективність що підтверджується якістю одержуваних продуктів, що перевищує якість одержуване в лабораторних умовах. Можливо це пов'язано не тільки з більш інтенсивним очищенням поверхні зерен але і з виборчим дробленням зростків, вивітрених мінералів і мінералів з низькою твердістю. Процес виборчого дроблення в оттирочных машинах неодноразово спостерігався при оттирке пісків, наприклад: у процесі оттирки пісків Благодарненского родовища зміст польових шпатів у пісках крупностью 0.1-0.8 мм знижується в 5.6 рази.
Гравітаційне збагачення
Очищення піску від важких мінералів виробляється за допомогою процесу гравітації на концентраційних столах. У процесі збагачення в концентрат столів витягаються важкі мінерали з питомою вагою більш 3.5-4 г/см3, що збираються в окремий продукт і віддаляються з процесу. Збагачення на концентраційних столах дозволяє одержати більш висока якість піску, чим на інших апаратах гравітаційного збагачення. Продуктивність концентраційних столів у циклах збагачення піску значно перевищує показники, отримані при збагаченні інших видів мінеральної сировини, і досягає 7-8 т/год на одну деку площею 7.5 м2.
Гідравлічна класифікація
Одержання піску потрібної крупности і його відмивання від шламів досягається методом гідравлічної класифікації, що виключає застосування вібраційних грохотов. Багатокамерний гідравлічний класифікатор дозволяє одержати - піски заданої крупности.
Зневоднення та сушка піску
Збагачені кварцові піски проходять цикл додаткового відмивання і зневоднювання першої стадії в спіральних класифікаторах. У залежності від вимог до кінцевого продукту, сезонності і кліматичним умовам роботи фабрики, піски складируются в природних конусах або надходять на подальше зневоднювання на стрічкових фільтрах і сушіння у вихрових або барабанних сушарках.
Магнітна сепарація
Необхідність використання магнітної сеппарации визначається на підставі результатів технологичнеских досліджень. У залежності від продуктивності фабрики і параметрів процесу магнітної сеппарации нами використовуються высокоградиентные електромагнітні сепаратори або сепаратори на постійних магнітах.
Оборотне водопостачання
Схема оборотного водопостачання, основним апаратом якої є пластинчастий або радіальний згущувач, забезпечує повторне використання технологічної води до 98%. Схеми оборотного водопостачання укомплектовуються системами дозування флокулянтів.
З метою зниження втрат технологічної води і зниженню обсягів складування шламів може використовуватися схема фільтрації згущених шламів і подальше їх напівсухе складування.
4. Проведення рекультивації порушених земель після видобування піску
Відкрите добування корисних копалин передбачає зняття гумусового родючого шару ґрунту, складування його з подальшим використанням для рекультивації. Під час роботи великоківшевих екскаваторів відвали мають дуже складний рельєф у вигляді системи паралельних гребенів чи конусів з перепадом відміток 10–15 м. Для розрівнювання таких відвалів потрібно виконувати значний об’єм робіт (до 20 тис. м3/га). Для скорочення обсягу планувальних робіт слід зменшувати ширину відвальної західки при відсипанні відвалів паралельними гребенями або застосовувати технологію віялоподібного відсипання відвалів [14].
У Науково-методичних рекомендаціях із рекультивації порушених земель в Україні вказано, що рекультивація земель — один з ефективних заходів у вирішенні питань раціонального використання земельних ресурсів і проблеми охорони природи в цілому. Рекультивації підлягають усі землі, що зазнають змін у рельєфі, ґрунтовому покриві, материнських та підстилаючих породах, які відбуваються або вже відбулися у процесі гірничих, будівельних, гідротехнічних, геологорозвідувальних та інших робіт. Слід рекультивувати також еродовані ґрунти, а при відповідних умовах шляхом землювання — кам’янисті місця і землі з неглибокими та низькопродуктивними ґрунтами.
Основне завдання рекультивації полягає в тому, щоб виконати комплекс спеціальних робіт і заходів, довести порушені землі до стану, придатного для їх використання у сільському, лісовому, рибному господарствах, для промислового та комунального будівництва, створення тепличних господарств і зон відпочинку.
Рекультивація має соціальне значення у вихованні бережливого ставлення до природних ресурсів, зокрема до земельних багатств України. Підприємства, організації та установи, що виконують згадані вище роботи на сільськогосподарських землях, лісових угіддях, наданих їм у тимчасове користування, зобов’язані власними коштами довести ці земельні ділянки до стану, придатного для їх використання за призначенням.
Порушені землі доводять до придатного стану в ході гірничодобувних та інших робіт, а при неможливості — не пізніше як за рік після їх завершення, виключаючи період промерзання ґрунту.
Роботи з рекультивації порушених земель виконують поетапно і поділяють на гірничотехнічну та біологічну рекультивацію. Гірничотехнічна рекультивація — це комплекс інженерних робіт, до складу якого входять:
знімання та складування родючого шару ґрунту і потенційно родючих порід;
формування відвалів шахт, кар'єрів, а також гідровідвалів;
вирівнювання поверхні, виположування, терасування та закріплення укосів відвалів, бортів і кар’єрів, засипання шахтних провалів, закріплення їхніх бортів;
хімічна меліорація токсичних ґрунтів;
покриття вирівняної поверхні шаром родючого ґрунту або потенційно родючих порід;