загрузка...

Для захисту природних вод Калуша від засолення потрібна переробка відходів

На промплощадці необхідно спорудити установку для перероблення відібраних концентрованих шахтних розсолів на технічну сіль, калімагнезію і концентрований розчин магнію хлориду, зауважує науковець | Фото: Ігор Дацко


Для захисту природних вод Калуша від засолення потрібна переробка відходів

Дата публікації: 2019.01.03 | Коментарів: 0 | Переглядів: 0

Унаслідок діяльності в Калуші калійного виробництва, яке зараз простоює, залишилися шахти рудника «Калуш», «Голинь» та «Ново-Голинь», а також Домбровський кар’єр, хвостосховища і відвали розкривних порід. Шахти ліквідовані і їхні пустоти заповнені концентрованими сольовими розчинами. Домбровський кар’єр сьогодні заповнюють поверхневі та атмосферні води, які насичуються солями і сьогодні вже піднялись вище рівня підошви водоносного горизонту. Вони вже поступово проникають у водоносний горизонт. На шахтних полях відбуваються карстові провали земної поверхні, які створюють загрози для наземних об’єктів.

Домбровський кар’єр перетинає потужний гальковий горизонт, який має природний нахил і в якому підземні води рухаються в напрямку із Заходу на Схід. Коли рівень розсолів кар’єру був нижчим за рівень підошви галькового горизонту, то підземні води з усіх сторін стікали в кар’єр. Із ростом рівня вище відмітки підошви розсоли із поверхні соляного озера починають проникати в підземні води. Оскільки рівень опадів на Прикарпатті перевищує випаровування на 500-800 мм за рік, то рівень розсолів у кар’єрі зростатиме і розсіл із глибинних шар відкритого кар’єру через галькові шари буде виноситись у водоносний горизонт. Після заповнення кар’єру підземні прісні води будуть рухатись із Заходу в товщу розсолу, розсіл переміщатиметься в східному напрямку і розвантажуватиметься на східній стороні кар’єру, переміщаючись далі із підземними водами в бік Калуша. І тонкий осад глинистого мулу на похилих стінах чаші кар’єру цей рух не зупинять.

На поверхні озера мінералізація постійно змінюється залежно від інтенсивності атмосферних опадів, і за тривалої їх відсутності досягає 25-30 грамів на літр. Для прикладу: вода Чорного моря містить 17 грамів солей на літр. Перемішування поверхневих та глибинних розсолів відбувається за рахунок коливання температури, а також внаслідок дифузії, механічного перемішування під впливом вітру, граду, обвалу стінок бортів.

Пропозиція завести воду річки Сівка по жолобу у кар’єр, заповнити його і вивести засолені води із протилежного боку виключить можливість використання глибинних розсолів як сировини для перероблення. Буде виключена можливість переміщення в кар’єр заскладованих солей із хвостосховищ з метою нарощування запасів концентрованих розсолів. А пропозиція видобування у великих обсягах глибинних концентрованих розсолів із мінералізацією 350-400 грамів на літр для перероблення з-під прісних хвиль річкової води не має ніякого аналогу у світі і є не реальною.

Засолення грунтових вод спричиняють також нагромаджені (більше 50 млн куб. метрів) тверді соляні відходи у хвостосховищах і відвалах розкривних порід. У хвостосховища скидали із виробництва нерозчинний залишок руди, який містив галіт (NaCl) і 77-78 % найціннішого мінералу руди — важкорозчинного лангбейніту від його кількості у руді, який під дією вологи і часу перейшов у легкорозчинні кристалогідрати. Ці солі сьогодні поступово розмиваються атмосферними опадами і виносяться в довкілля. Для захисту підземних вод від засолення пропонують гідроізоляцію поверхонь заскладованих соляних порід, відведення атмосферних вод за їхні межі й утримання соляних відходів у місцях їхнього захоронення.

Поверхнева та глибинна гідроізоляції солевміщуючих об’єктів із часом зношуються і потребуватимуть постійного догляду і ремонту. Тому заскладовані соляні відходи поступово будуть розмиватися і виноситися у водоносний горизонт. Це триватиме до повного розчинення солей і винесення розчинів у довкілля. У зв’язку з цим випливає висновок, що для захисту природних вод від засолення тверді і рідкі соляні відходи калійних виробництв потрібно відбирати як техногенну сировину та переробляти на товарну продукцію.

Суттєвим джерелом засолення водоносного горизонту стануть затоплені шахти, із яких розсоли під дією гірничого тиску витіснятимуться в водоносний горизонт. Це можна вже спостерігати на прикладі рудника «Калуш», який був затоплений розсолами у 1990 році. У зв’язку із карстовими проявами на шахтних полях із винесенням у довкілля розсолів необхідно заміщувати шахтні розсоли густими суспензіями на основі твердих відходів хвостосховищ. Це дасть змогу зменшити надходження прісних вод у соляні виробки та їхнє руйнування. Для цього потрібно організувати приготування густих суспензій і закачувати їх через свердловини в підземні пустоти, заповнені концентрованими розсолами, вибрати віддалені від точки закачування суспензій камери, із яких відбирати освітлені концентровані розсоли для переробки в об'ємах, які дорівнюють об’єму закачаної суспензії. Рівень шахтних розсолів при цьому підтримується на постійному рівні.

Реалізація цих заходів дасть змогу поступово зменшувати об’єми соляних порід хвостосховищ та утилізувати накопичені в шахтах розсоли, що суттєво зменшить негативний вплив на довкілля. Такими заходами ліквідується об’єкт небезпеки та причина виникнення поверхневих провалів.

На промплощадці необхідно спорудити установку для перероблення відібраних концентрованих шахтних розсолів на технічну сіль, калімагнезію і концентрований розчин магнію хлориду.

Розчин Домбровського кар’єру на глибині більше 20 метрів має концентрацію солей до 32% або до 400 г/куб. дм. Запасів розчину з мінералізацією більше 300 г/куб. дм в Домбровському кар’єрі є близько 6,2 млн куб. метрів. Їх можна нарощувати за рахунок розчинення заскладованих твердих відходів хвостосховищ і відвалів розкривних порід. Загальний об’єм розчинів різної мінералізації в рудниках і хвостосховищах калійного виробництва у Калуші досягає 30 млн. куб. метрів і щорічно збільшується майже на 2,0-3,0 млн. куб. метрів. Серед них важливе місце займає хвостосховище №2, в якому зберігається 1,5 млн. куб. метрів розсолів і близько 7 млн. тонн твердих відходів калійного виробництва. Гребля хвостосховища ослаблена і потребує ремонту. І зовсім абсурдною виглядає пропозиція нарощувати висоту греблі ще на 4 метри, створивши тим самим техногенно небезпечний об’єкт. Тому зі створенням виробництва з перероблення розчинів потрібно переміщати і розчини, і тверду породу солевідвалів і хвостосховищ в кар’єр, чим нарощувати обсяг концентрованих розсолів для перероблення.

Перероблення нагромаджених концентрованих розчинів можна вигідно поєднати із переробленням запасів техногенної і природної полімінеральної калійної сировини Прикарпаття. У кар’єр можна переміщати заскладовані в хвостосховищах і відвалах розкривних порід солі, серед яких є сульфатні калійні мінерали, які свого часу як важкорозчинні не розчинились на виробництві, але внаслідок тривалої дії вологи конвертували у легкорозчинну форму. Тому під час переміщення в кар’єр і контактування з ненасиченими розчинами вони розчиняться. При цьому слід обмежити надходження прісної води до соляного озера.

Для забезпечення виробництва концентрованими розсолами можна відбирати з озера розсоли з концентрацією 150-200 г/л і перекачувати на площадку із соляними породами. За допомогою розсолу ці породи змиваються по спеціально обладнаному трубопроводу в південну частину кар’єру. Рідка фаза при цьому насичується калійно-магнієвими сульфатними солями, а нерозчинена тверда фаза осідає на дно кар’єру. Розчин повільно освітлюється і переміщається до розсолозабірної станції. Таким чином, здійснюється насичення розсолів, заповнення пустот кар’єру і переміщення нагромаджених на поверхні землі соляних порід у пустоти кар’єру і шахт.

Нагромаджений сьогодні запас концентрованих розчинів можна використати для попереднього змішування помеленої руди дільниці «Пійло» у Калуші і очищення її від домішок глини. Очищену від глинистих домішок руду забирають на переробку, а глинистий розчин — повертають у кар’єр або шахтні виробки для відстоювання і поступового їх замулювання. За рахунок цього можна суттєво збільшити промислові запаси руд на рудниках, які через підвищений вміст глинистих домішок сьогодні вважаються не кондиційними і не внесені в Державний реєстр запасів.

Отже, запаси високомінералізованих розчинів Домбровського кар’єру, хвостосховищ і інших солевміщуючих об’єктів, заскладованих твердих соляних відходів, нова технологія їхнього перероблення дають змогу організувати виробництво високоякісного безхлоридного калійно-магнієвого добрива — калімагнезії, яка матиме широкий збут на внутрішньому та зовнішньому ринках. Технічний натрій хлорид може знайти застосування у виробництві каустичної соди і хлору. Нагромаджені розчини Домбровського кар’єру та інших солевміщуючих об’єктів поступово переробляють, а в пустоти кар’єру і шахт переміщають заскладовані на поверхні землі тверді соляні відходи, заповнюють їх і таким чином усувають джерела засолення довкілля.

Відпрацювання технології перероблення нагромаджених розсолів на дослідно-експлуатаційній установці дасть змогу одержати необхідні дані для техніко-економічного обґрунтування промислової установки потужністю 1-2 млн. куб. метрів розсолів за рік. При цьому вирішується питання стабілізації гірничих масивів на зупинених гірничо-рудних підприємствах, поступового зменшення площ хвостосховищ та солевідвалів, замулювання чаші кар’єру.

Іван КОСТІВ, директор державного підприємства «Науково-дослідний інститут галургії», кандидат технічних наук

загрузка...
Для того, щоб додавати коментарі, потрібно Авторизуватись.

Авторизація


Запам'ятати та автоматично входити на сайт

Ви можете увійти під своїм акаунтом у соціальних мережах: