Ресурсосберегающий комплекс деминерализации шахтной воды

Abstract

Показана проблема образования большого количества высокоминерализованных шахтных вод, образовавшихся в результате дальнейшей эксплуатации шахт, и тенденции к увеличению минерализации. Проанализированы существующие технологии очистки шахтных вод. Показано, что в большинстве случаев они подвергаются только осветлению и механической очистке. Очищенные таким образом шахтные воды имеют увеличенную минерализацию и при сбросе в поверхностные водоёмы загрязняют их. Существующие на сегодня методы глубокой переработки минерализованных вод, включающих обратноосмотическое обессоливание, дальнейшее выпаривание концентрата и кристаллизацию сухих солей, не были нигде использованы из-за сложности дальнейшей переработки концентрата обратного осмоса. Предложена комплексная бессточная технология глубокой обработки шахтных вод сульфатно-хлоридного состава. Технология заключается в последовательной коагуляции и содово-известковом умягчении. Полученные осадки после уплотнения и фильтрации на фильтр-прессе представляют кальциево-магниевое сырье, которое возможно реализовать в качестве товарных продуктов, для использования в строительной промышленности, производстве стекла, коммунальном хозяйстве и др. В дальнейшем после обработки кислотой, декарбонизаци, и нейтрализации едким натром жесткость воды снижается до 0,5 мг-экв/дм3, что позволяет применить обратноосмотическое фильтрование без ингибиторов осадкообразованияю. Это дает возможность получить не загрязненный фосфатами концентрат с общим солесодержанием примерно 80000 мг/дм3. После добавления небольшого количества едкого натра концентрат выпаривают и выкристаллизовывают сульфат натрия в виде десятиводного мирабилита, который после промывки возможно реализовать, хлорид натрия, оставшийся в маточном растворе, выделяют с последующей реализацией. По результатам разработки выполнен проект (стадия П) комплекса бессточной переработки воды для шахты «Любельская», ведется подготовка к выпуску рабочей документации.

Проаналізовано існуючі технології очищення шахтних вод. Показано, що здебільшого їх піддають лише освітленню і механічному очищенню. Очищені таким чином шахтні води мають підвищену мінералізацію і при скиданні у поверхневі водойми забруднюють їх. Запропоновано комплексну безстічну технологію глибокої переробки шахтних вод. Технологія полягає в їхній демінералізації і виділенні домішок як товарних продуктів для використання в будівельній промисловості, виробництві скла, комунальному господарстві та ін. За результатами розробки виконаний проект (стадія П) комплексу безстічної переробки води для шахти «Любельська», ведеться підготовка до випуску робочої документації.

The problem of the formation of a large number of highly mineralized mine waters, formed as a result of further exploitation of mines, and the tendency to increase the mineralization are shown. The existing technologies for cleaning mine water are analyzed. It is shown that in most cases they are exposed only to clarification and mechanical cleaning. Purified in this way, mine waters have increased mineralization and when discharged into surface water bodies, they contaminate them. Existing methods of deep processing of mineralized water including reverse osmosis desalination, further evaporation of the concentrate and crystallization of dry salts have not been used anywhere, because of the complexity of further processing of reverse osmosis concentrate. A complex drainless technology for deep treatment of mine waters of sulphate-chloride composition is proposed. The technology consists of sequential coagulation, and soda-lime softening. The resulting deposits after compaction and filtration on the filter press represent calcium-magnesium raw materials, which can be sold as commercial products for use in the construction industry, glass production, communal services, etc. In the future, after acid treatment, decarbonisation, and neutralization with a caustic soda water hardness is reduced to 0.5 mg-eq / dm3, which allows reverse osmosis filtration without inhibitors of sedimentation, this allows to obtain a phosphate-free end ntrate with a total salt content of approximately 80000 mg / dm3. After the addition of a small amount of caustic soda, the concentrate is evaporated and sodium sulfate is crystallized in the form of a ten-fold mirabilite, which after washing can be realized, the sodium chloride remaining in the mother liquor is isolated, followed by the realization. Based on the results of the development, the project (stage II) of the complex for the in-depth water treatment for the Lubelskaya mine has been completed, and preparations for the production of working documentation are in progress.