Способ закладки шлама

Изобретение относится к горной промышленности и обеспечивает возможность оставлять в закладываемой камере в твердом виде и твердую и жидкую часть шлама. Для этого в способе закладки шлама, включающем приготовление закладочной смеси из шлама, образующегося при производстве хлористого калия, возведение закладочных перемычек, подачу закладочной смеси в отработанные камеры и их закладку, в шлам в качестве связующего добавляют обезвоженный хлористый кальций, массу которого определяют по формуле:(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "УРАЛЬСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ ГАЛУРГИИ" (ОАО "ГАЛУРГИЯ"); ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ОБЪЕДИНЕННАЯ ХИМИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при размещении в выработанном пространстве отходов обогащения калийной промышленности, в частности шлама, образующегося при производстве хлористого калия. Известен способ закладки шлама, состоящий в том, что закладку производят твердеющей закладочной смесью, состоящей по массе из 1% мангезиального цемента, 70% солеотходов, 7% рассола, содержащего 280 г/л MgCl2 и 16,7% шлама, образующегося при производстве хлористого калия, т.е. шлам входит в состав твердеющей закладки (Опытно-промышленные испытания новой технологии закладки выработанного пространства на калийном руднике/ М.Н. Дедюкин, Г.И. Кравченко, А.Б. Кондратов, И.Г. Полетаев// Горный журнал., 1982 г). Недостатком способа является то, что он позволяет размещать только небольшие объемы шлама изза малого объемного содержания шлама в закладочной смеси и небольшого использования площади шахтного поля, на которое можно осуществить транспортирование закладочной смеси и ввиду больших удельных потерь напора при гидротранспорте смеси. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ послойной закладки глинисто-солевых шламов и солеотходов в одну камеру, в котором возводят закладочные перемычки по концам камер, первоначально заполняют закладочную камеру глинистосолевыми шламами, и подают солевую пульпу в камеру после отстаивания шламов и осветления рассола до полного заполнения камеры солеотходами, при этом массу твердой части шламовой пульпы, подаваемой в камеру, определяют по формуле (Способ послойной закладки глинисто-солевых шламов и солеотходов в одну камеру МПК Е 21F 15/00/ Решение о выдаче патента по заявке 2009132401 от 01.09.2010 г.). Способ позволяет закладывать шлам на всей площади шахтного поля, где производятся закладочные работы. Недостаток способа состоит в том, что в камере остается в основном твердая часть шлама, а жидкая выдавливается и е необходимо удалять в поверхностные рассолосборники. При взаимодействии с жидкой частью шлама, представленной насыщенным раствором CaCl, NaCl,KCl, MgCl2, обезвоженный хлористый кальций образует кристаллогидраты CaCl2 6H2O и CaCl2 4H2O,которые связывают твердую часть шлама, образуя прочный закладочный массив. Технический результат состоит в возможности оставлять в закладываемой камере в твердом виде и твердую и жидкую часть шлама, путем добавления в шлам обезвоженного хлористого кальция. Указанный технический результат достигается тем, что в способе закладки шлама, включающем приготовление закладочной смеси из шлама, образующегося при производстве хлористого калия, возведение закладочных перемычек, подачу закладочной смеси в отработанные камеры и их закладку, в шлам в качестве связующего добавляют обезвоженный хлористый кальций, массу которого определяют по формуле: где Vв - масса воды в шламе. Сущность способа поясняется чертежом, на котором представлена общая схема закладки шлама в выработанное пространство рудника. На чертеже обозначены: 1 - сгуститель; 2 - мешалка; 3 - бункер; 4 - штабель; 5 - насос; 6 - ствол; 7 трубопровод; 8 - закладываемая камера; 9 - перемычка. Способ осуществляется следующим образом. Шлам, образующийся при производстве хлористого калия, из сгустителя 1 подают в мешалку 2, в которую из бункера 3 подают обезвоженный хлористый кальций штабелем 4 (фиг. 1). В мешалке хлористый кальций растворяется в жидкой части шлама. При растворении хлористого кальция температура смеси повышается до 50-70, в зависимости от содержания жидкой фазы, т.е. получается текучая закладочная смесь. Масса хлористого кальция, добавляемого в шлам, зависит от массы воды, содержащейся в шламе. Массу воды в шламе Vв определяют по формуле: где Qш - выход шлама из сгустителя, т; 0,67 - массовое содержание воды в жидкой фазе; Ж - массовое содержание жидкой фазы в шламе; Т - массовое содержание твердой фазы в шламе. Массу хлористого кальция, добавляемого в рассчитанное количество шлама с определенным содержанием воды, рассчитывают по формуле: При массе хлористого кальция большей, чем в соотношении, имеет место неоправданно большой расход хлористого кальция. При массе хлористого кальция меньшей, чем в соотношении, не происходит процесс твердения закладки, а при большей снижается эффективность использования CaCl2. Образовавшуюся смесь насосом 5 подают к стволу 6, далее смесь по трубопроводу 7 подают в закладываемую камеру 8. В камере смесь охлаждается, при этом образуются твердые кристаллогидраты CaCl2 6 Н 2 О и CaCl2 4 Н 2 О, которые связывают твердую часть шлама и получается твердый закладочный массив. Закладочную смесь в камере удерживают перемычками 9. Пример конкретного исполнения (расчет необходимого количества CaCl2) приведен для условий калийных рудников Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей. Часовой выход шлама из сгустителя составляет Qч.ш=60 т/ч, массовое отношение Ж:Т в шламах 2:1. Тогда часовой выход жидкой фазы составит : где Qш - выход шлама из сгустителя, т; При этом часовая подача CaCl2 в мешалку должна быть не менее: где Vч.в - часовая подача CaCl2; Преимущества предлагаемого способа состоят в том, что шлам полностью переходит в твердое состояние и возврат рассола из рудника исключается, кроме этого смесь шлама с хлористым кальцием может транспортироваться на большие расстояния, что позволит закладывать в рудник все шламы, образующиеся при обогащении. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ закладки шлама, включающий приготовление закладочной смеси из шлама, образующегося при производстве хлористого калия, возведение закладочных перемычек, подачу закладочной смеси в отработанные камеры и их закладку, отличающийся тем, что в шлам в качестве связующего добавляют обезвоженный хлористый кальций, массу которого определяют по формуле: где Vв - масса воды в шламе.