Схемы обогащения и фабрики. В зависимости от характера руд схемы обогащения калийных руд имеют свои особенности (рис

В зависимости от характера руд схемы обогащения калийных руд имеют свои особенности (рис. 10.1- 10.3).

Основные обогатительные фабрики СНГ, перерабатывающие калийные руды, расположены на Урале, в Беларусии и Прикарпатье.

Фабрики ПО «Уралкалий»

В его состав входят пять действующих рудоуправлений: Первое и Второе Соликамские, Первое, Второе и Третье Березниковские, а также Ново-Соликамский и Четвертый Березниковский заводы.

Фабрика Первого Березниковского рудоуправления построена в две очереди. Первая очередь, введенная в эксплуатацию в 1954 г., имеет флотационное отделение и отделение растворения-кристаллизации. Вторая очередь – чисто флотационная.

Фабрика Второго Березниковского рудоуправления введена в эксплуатацию в 1969 г. и перерабатывает более труднообогатимые руды, содержащие до 7% глинисто-карбонатных шламов. Содержание сильвина составляет 30–32 %, галита 61–64 %.

Фабрики ПО «Белорускалий»

В его состав входят Первое, Второе и Третье рудоуправления, перерабатывающие руды Старобинского месторождения.

В рудах содержится около 22–27 % хлористого калия и 3–6 % нерастворимого остатка. Схемы всех трех фабрик сходны.

Рис. 10.1. Схема обогащения сильвинитовой руды

Рис. 10.2. Схема обогащения каинито-лангбейнитовой руды

Рис. 10.3. Технологическая схема обогащения сильвинитовой руды

на фабрике Первого Березниковского рудоуправления

Фабрика Стебнековского ПО

Фабрика перерабатывает каинито-лангбейнитовые руды сложного состава с очень большим содержанием нерастворимого остатка (до 16 %). Содержание К₂О в руде колеблется в пределах 8,5–10 %. Фабрика выпускает калий-магнеевый концентрат, содержащий 17,5–19 % К₂О.

Фабрика «Теодор» (Франция)

Руда фабрики «Теодор» содержит 30 % хлористого калия, 60 % галита и 10 % нерастворимого остатка. Фабрика работает с 1961 г. и имеет производительность 300 т/ч. Флотация ведется с использованием 60 г/т крахмала, 50 г/т амина и 25 г/т соснового масла. Конечный концентрат содержит 95–95,5 % KCl.

Вопросы охраны окружающей среды

В течение последних 20 лет на базе месторождений калийных солей создана крупная промышленность калийных удобрений. Несмотря на небольшой срок, общее количество отходов этого производства к настоящему времени значительное: только на ПО «Белорускалий» накоплено большое количество отходов, представленных растворимыми в воде солями, наличие которых создает ряд трудностей в защите окружающей среды.

Большое количество отходов в калийной промышленности обусловлено спецификой этой отрасли промышленности, базирующейся на переработке сильвинитовых руд с невысоким содержанием KCl (22–30 %) и повышенным содержанием нерастворимого остатка. При флотационном обогащении сильвинитовой руды 70–75 % ее уходит в отвалы, причем по существующим технологическим схемам предусматривается отделение глинистых примесей от солевых минералов. В результате получают два вида отходов: галитовые, на 90–94 % представленные хлористым натрием, и глинисто-солевые – полидисперсные системы сложного минералогического состава.

В настоящее время у нас отходы калийных предприятий, в том числе и ПО «Белорускалий», практически не используются и хранятся на поверхности земли в отвалах и земельных емкостях – шламохранилищах, занимая большие площади сельскохозяйственных угодий. Складирование отходов может привести к засолению подземных вод, водоемов, земельных угодий, что вызовет нарушение экологического равновесия в районах производства калийных удобрений.

Основной причиной загрязнения окружающей территории является проникновение солевых растворов в почву и водные источники. Поэтому первоочередной задачей было создание надежных рассолонепроницаемых экранов под основанием солехранилищ.

С целью уменьшения фильтрации солевых растворов в почву были предложены различные способы защиты окружающей территории от засоления и применением различных водо- и соленепроницаемых экранов. На ПО «Белорускалий» практическое осуществление нашли противофильтрационные экраны на основе полимерных пленочных материалов. Однако рассолонепроницаемые экраны почти полностью решают проблему защиты среды от засоления только в условиях аридного климата. Складирование отходов производства на открытой поверхности сопровождается интенсивным их растворением при выпадении атмосферных осадков на солеотвалы и шламохранилища. Калийные предприятия СНГ расположены в климатических зонах с повышенным количеством осадков, поэтому при выборе путей охраны природы в первую очередь следует учитывать количество рассолов, образующихся под действием этих осадков.

Растворяющее действие атмосферных осадков ведет к накоплению значительного количества избыточных растворов, содержание солей в которых может достичь 280–310 г/л. В среднем за год под действием атмосферных осадков с 1 га солеотвалов выделяется 5700 м³ высокоминерализированных рассолов, содержащих в пересчете на твердое вещество 1940 т солей. Высокая гигроскопичность галитовых отходов, значительная пористость и каверность верхних слоев солеотвалов благоприятствуют развитию в них конденсации водяных паров, что усиливает процесс водной эрозии поверхности солеотвалов, количество рассолов будет увеличиваться в арифметической прогрессии и через 20 лет достигнет 10,5 млн м³.

Предотвратить бурное нарастание избыточных солевых растворов при производстве калийных удобрений можно несколькими путями. Одним из них является захоронение, особенно уже накопившихся рассолов, в глубокие поглощающие горизонты. Этот путь, несомненно, представляющий практический интерес, является дорогостоящим и требует глубокой очистки закачиваемых рассолов от глинистых примесей.

Полностью предотвратить накопление рассолов можно при исключении растворения отходов атмосферными осадками. Это может быть достигнуто складированием отходов в отработанном шахтном пространстве, созданием на поверхности терриконов защитных покрытий, предохраняющих их от водной и ветровой эрозии, а также утилизацией отходов в различных отраслях народного хозяйства.

Захоронение отходов калийных предприятий в отработанное шахтное пространство в силу ряда причин, связанных с геологическим строением Старобинского калийного месторождения и большой просадкой охранных целиков с отсутствием отработанной технологии закладки, в ближайшем будущем не получит широкого практического осуществления. В этой связи перспективным, экономически оправданным является расширение использования метода селективной добычи калийной руды, при применении которого одновременно повышается содержание KCl в добываемой руде и оставляется под землей значительная часть пустой породы.

Один из надежных и относительно дешевых путей устранения избыточных солевых растворов на поверхности – это разработка для солеотвалов и шламохранилищ надежных и долговечных, соле- и водонепроницаемых, атмосферостойких защитных покрытий. Применение их для изоляции поверхности отработанных шламохранилищ от воздействия атмосферных осадков позволит рекультивировать и возвратить под сельскохозяйственное производство значительную часть занятых пахотных земель. Однако как захоронение солевых отходов в выработанное пространство, так и изоляция отработанных соле- и шламохранилищ от воздействия атмосферных осадков связаны с большими эксплуатационными и капитальными затратами.

Целесообразнее использовать отходы для получения пролонгированных удобрений, кормовой соли и глинопорошков для бурения.