1. Уулын үйлдвэрүүдийн хаягдлын аж ахуйн үндсэн асуудлууд ба стандарт шаардлагууд

2. Хаягдлын далантай холбоотой аюул осолууд

3. Хаягдал хадгалах үндсэн аргууд ба харьцуулалт

4. Уулын үйлдвэрүүдийн хаягдлыг өтгөрүүлэн хаях, хадгалах

арга туршилгаас

5. Оюу-Толгойн Баяжуулах үйлдвэрийн хаягдал өтгөрүүлэлт, тээвэрлэлт, хаягдал хадгалах

байгууламжийн тухай

1.Уулын үйлдвэрүүдийн хаягдлын аж ахуйн үндсэн асуудлууд ба стандарт шаардлагууд

Уулын үйлдвэрүүдийн хаягдлын аж ахуйн үндсэн асуудлуудад дараах хэд хэдэн зүйл хамаардаг.

·Асар их хэмжээний хаягдал материал үүсдэг.

·Технологийн процессод маш их хэмжээний ус шаардлагатай байдаг.

·Маш их хэмжээний хаягдал материал шахах ,тээвэрлэх зайлуулах ,аюул осолгүй хадгалах шаардлагтай болдог.

- Аливаа зэсийн уурхайн хүдрийн 3-5%-г зэсийн баяжмалд авдаг үлдсэн нь хаягдал болдог

- Алтны уурхайн хувьд хэдхэн грамм алт авахын тулд хэдэн арван тонн хүдэр боловсоруулан

хаядаг. Жишээ нь нэг хуримын бөгжний алт авахад ойролцоогоор 20тн хаягдал шороо гардаг.

- Нүүрс, хөнгөн цагаан, төмрийн хүдрийн хаягдлын хувьд бага зэрэг доогуур хувьтай байдаг.

Уулын үйлдвэрүүдийн хаягдал хүдэр боловсоруулах хүчин чадлаасаа хамаарч өдөрт хэдэн арван тонноос хэдэн зуун мянган тонн хүрдэг.Жишээ нь Чилийн Escondida зэсийн уурхайн хаягдал өдөрт 230мянган тонн)

Эдгээр асуудлуудын талаар уулын инженер мэргэжилтэнүүд маш сайн мэддэг ойлгодог түүнийг зүй зохистой зөв оновчтой шийдэх талаар шаргуу ажилласаар ирсэн.

Сүүлийн жилүүдэд уул уурхайн маш олон үйлдвэрүүд байгаль экологийн аюулгүй хаягдал хадгалах байгууламж , дотоод болон гадаад эргэлтийн усны найдвартай хангамжтай , ашиглалтын зардал бага хаягдлын аж ахуйн иж бүрэн системийг нэвтэрүүлж байна.

Ер нь уулын үйлдвэрүүд хаягдал хадгалах байгууламж шинээр барих , хуучиныг өөрчлөн шинэчлэхдээ дараах үндсэн асуудлуудыг харгалзан үздэг гидро-техникийн болон экологийн аюулгүй байдал, ус цахилгаан энергийн зарцуулалт хамгийн бага хэмнэлттэй байх, үйлдвэрийн алс ирээдүйн хэтийн төлөв хөгжилд тохирсон хаягдлын аж ахуйн арга технологи , барилга байгууламж ,тоног төхөөрөмжийг сонгодог.

Аливаа уулын үйлдвэрүүдийн хаягдлын аж ахуйд тавигдах үндсэн гол стандарт шаардлагуудын хувьд дараах хэдэн зүйлд анхаардаг.

·Хаягдал хадгалах байгууламж буюу далангийн аюулгүй байдал.

·Хаягдал материалыг өтгөрүүлэн усгүйжүүлэх.

·Хуурай өтгөрсөн хаягдал материалыг хадгалах.

·Цэвэр усны зарцуулалтыг бууруулах эргэлтийн ус ашиглалтыг нэмэгдүүлэх.

Уулын баяжуулах үйлдвэрийн хаягдлын аж ахуйн бүтэц зохион байгуулалт нь түүний ашиглалтын зардалтай шууд холбоотой байдаг. Жишээн нь аливаа төмрийн хүдэр баяжуулах үйлдвэрийн цахилгаан энергийн зарцуулалтын 25-30% хаягдлын аж ахуйд зарцуулагддаг ба хаягдлын аж ахуйн нийт зардал баяжуулах үйл ажиллагааны зардалын 50% эзлэдэг.

Уул уурхайн салбар өндөр хөгжсөн Канад ,АНУ, Австариал,ӨАБНУ- гэх мэт улс орнуудад бараг 40-д жилийн өмнөөс баяжуулах үйлдвэрийн дотоод эргэлийн ус хангамжтай хаягдлыг өтгөрүүлэн хаях хаягдлын аж ахуйн арга технологийг ашиглаж эхэлсэн. Хаягдал өтгөрүүлэгчээс нийт эргэлтийн усны 80% авч ашиглах боломжой ба нийт техникийн усны дийлэнх хувь баяжуулах үйлдвэртэй үлдэж байна гэсэн үг юм. Хамгийн анхны хаягдлыг өтгөрүүлж усгүйжүүлэн хаях , эргэлтийн усыг богино зайд эргүүлэх ашиглах арга технологи 1973 онд Канадын Timmins, Ontario мужын Falconbridge металлургийн үйлдвэрт хэрэгжиж эхэлсэн. Түүнээс хойш хаягдлыг өтгөрүүлж усгүйжүүлэн тээвэрлэх хаях арга ажиллагааны талаар маш олон туршилт судалгааны ажил явагдан амьдрал практик дээр олон үйлдвэр уурхай амжилттай хэрэгжүүлэн энэ арга ажиллагаа , технологийн давуу талууд улам бүр батлагдсаар байна.

Уулын баяжуулах үйлдвэрүүдийн хаягдлын шинж чанарт нөлөөлөх хүчин зүйлүүд:

• Баяжуулалтын арга ажиллагааны төрөл

• Нунтаглалтын шатлал, ширхэглэлийн хэмжээ

• Хүдрийн эрдэс минерологийн бүтэц (шаварлаг, сульфид, химийн идвэхтэй,идвэхгүй төлөв )

• Хүчиллэг төлөв үзүүлэх боломжууд

• Баяжуулалтын процессод хэрэглэж байгаа урвалжуудын төрөл шинж чанар

• Тундасны агуулга (сульфатууд , гидроксидууд)

Хаягдалын аж ахуйн төсөл боловсоруулах ерөнхий бодлого зарчим: (философи)Хаягдлын аж ахуйн техник эдийн засгийн үндэслэлийн боловсоруулахдаа дараах хэд хэдэн асуудлуудыг харгалзан үзэх шаардлагатай байдаг үүнд: хаягдал материалын реологийн параметрүүдийн бүтэц ангилал, флокулянт урвалжийн төрөл зарцуулалт, булинга шахах насосны станцын тоо , эргэлтийн усны цэвэршилтийн зэрэг, магистраль болон хэсэгчилсэн дамжуулах хоолойн хийц төрөл диаметр, уртын хэмжээ, тухайн газар орны байршил (рельеф) ,цаг уурын нөхцөл байдал, хаягдлын далан барих материалын төрөл, өтгөрүүлэгчийн төрөл загвар хүчин чадал , ашиглалтын зардал, үйлдвэрийн алс хэтийн төлөвлөгөө энэ бүхнийг харгалзан үздэг. Эдгээр параметерүүдтэй уялдаа холбоотойгоор ХАА-н арга технологи, техник тоног төхөөрөмжүүдийг сонгодог.

Хаягдал хадгалах арга ажиллагааны үндсэн төрлүүд

1. Уламжлалт хаягдал хадгалах байгууламж.

2. Өтгөрүүлсэн хаягдал материал.

3. Лаг шаварлаг болгон өтгөрүүлсэн хаягдал материал.

4. Шүүгдсэн хуурай хаягдал материал.

1.Уламжлалт булингын хаягдал :

2. Өтгөрүүлсэн хаягдал

3.Лаг шаварлаг өтгөн зуурамтгай хаягдал

4.Шүүгдсэн хуурай хаягдал

Энгийн өтгөрүүлэгч

Өндөр хурдтай өтгөрүүлгч (Nortparkes Cu-Au уурхай)

Өндөр нягтралтай өтгөрүүлэгч (Lihir алтны уурхай)

Конусан хэлбэрийн гүн ёроолтой өтгөрүүлэгч

Лаг шаварлаг бүтээгдэхүүний өтгөрүүлэгч

Лаг шаварлаг өтгөрүүлэгчийн доод бүтээгдэхүүн

Флокулянт урвалжийн үйлчилгээ 

Флокулянтын нөлөөгөөр хатуу мөхлөгийн суулт

Өтгөрүүлэлтийн процессод нөлөөлөх хүчин зүйлүүд:

• Хаягдал материалын минерологийн бүтэц мөхлөгийн хэлбэр хэмжээ

• Тэжээлийн хатуугийн агуулга , шингэн болон хатуугийн нягт

• Шингэний зуурамтгай шинж чанар

• Булингын температур

• Орчины шүлтлэг шинж чанар рН

• Булингад өгч байгаа флокулянт урвалжийн горим болон нэмэгдэл усны хэмжээ.

Мэдээж сонгосон өтгөрүүлэгчийн хэлбэр хэмжээ, хүчин чадал ,өгч байгаа урвалжийн горим, технологийн онцлог чухал нөлөөтэй. Өтгөрүүлэлтийн процессод хатуугийн ширхэглэлийн хэмжээ чухал нөлөөтэй мэдээж том ширхэгтэй мөхлөгүүд хурдан сууна

Хаягдлыг өтгөрүүлэн хаях арга ажиллагааны давуу талууд:

• Техникийн ус баяжуулах үйлдвэртэй үлддэг.

• Эргэлтийн ус шахах техникийн хамгийн бага нөхцөл байдал.

• Хаягдлын аж ахуйн барилга байгууламжийн зардал буурдаг.

• Хаягдлын далангаар ус нэвчих аюул буурдаг.

• Хаягдал хадгалах даланд тунасан ус маш бага түвшинд байдаг.

• Хаягдлын далангаас тоос үүсэлт буурдаг

2.Хаягдлын далан задарсан аюул осолуудын тухай

- Испаний Los Frailes, цайрын уурхайд 1998 оны хавар 28 м өндөр хаягдлын далан сэтэрч маш их хэмжээний хаягдал материал голын хөндийгөөр урсан байгаль орчинд асар их хэмжээний хохирол учируулсан. Нийтдээ 1,5сая/м³ хаягдал материал шлам 5,5 сая/м³ хүчиллэг булинга (рН 2-4) алдагдан урсаж нийт 3500га газар бохирдуулсан байна.

- Унгар улсын Ajiкai Timfoldgyar хөнгөн цагааны уурхайд 2010 оны 10-р сард хаягдлын далан сэтэрсэн осол болсон. Ajkai Timfoldgyar Zrt хөнгөн цагааны үйлдвэр уурхай Будапешт хотоос 160км зайд Айка хотын зэргэлдээ байдаг. Энэ осолоор нийтдээ 1,1 сая/м³ хортой хаягдал шлам буюу улаан шавар урсан асар их тайлбайг бохирдуулсан. Мөн энэ ослын улмаас 10 хүний амь нас эрстсэн , 150 гаруй хүн бэртэж гэмтсэн ба хортой бохир ус Дунай мөрөнд цутган байгаль орчин, эдийн засгийн асар их хор хохирол учируулсан байна.

ӨАБНУ-н Harmony алтны уурхайд 1994 онд 30 минут орсон хүчтэй аадар борооны улмаас хаягдлын далан сэтэрч хажуугийн Merriespruit хот хортой хаягдал булинганд бүрэн автан эвдэрч сүйдсэн ба 17 хүний амь нас эрстсэн. Хаягдлын далан задарч 600,000м³ хортой хаягдал булинга 4км гаран урсаж асар их талбайг бохирдуулсан байна.

3.Хаягдал хадгалах байгууламжууд ба арга ажиллагааны харьцуулалт:

Баяжуулалтын процессын дараах хаягдлыг өтгөрүүлэн усгүйжүүлэн хаях , хадгалах үйл ажиллагаа

- Хаягдлын хатуугийн агуулга буюу хатуулга 61-62% болсоноор хаях материалын хэмжээ багассан эргэлтийн ус ашиглалт эрс нэмэгдэн найдвартай тогтвортой болсон мөн хаягдал булинга , эргэлтийн ус шахах тээвэрлэх зардал буурсан.

-Хаягдлын аж ахуйн ашиглалтын нийт зардал буурсан үүнд:

·Хаягдлын далан дахь усны цэвэршилт илүү сайжирсан.

·Хаягдлын хатуугийн агуулга 65% болсоноор хаягдал материалын хэмжээ багассан.

·Хаягдлын далангийн сийрэгжэлт нэвчилт мөн далан сэтрэх аюул осол буурсан.

·Далан дахь усны хэмжээ багассанаар далан сэтрэх аюул осол буурсан.

·Өтгөрүүлсэн хаягдал илүү зуурамтгай болхоор дээд өнгөн хэсэг нь бат бөх хатуу өрөм тогтож хатдаг учир далангаас тоос үүсэх аюул буурсан.

·Баяжуулах үйлдвэрийн хаягдал булингыг хаягдлын далан хүргэх труба хоолойнууд , шахах насоснуудад , хаягдлын далангаас эргэлтийн ус шахах насосны станцуудын засвар үйлчилгээний ажлын зардал буурсан.

Украйны Полтавын Уулын Баяжуулах Комбинатын хаягдал өтгөрүүлэн хаях төсөл

Украйн улсын Полтавын төмрийн хүдрийн уулын баяжуулах комбинатад хаягдлын шугамдаа өтгөрүүлэгч суурилуулах төслийн ажил явагдаж байна. Украйны металлургийн үйлдвэрийн гол түүхий эдийг хангадаг Полтавский ГОК буюу Уулын Баяжуулах Комбинат 1970 оноос хойш ажиллаж байгаа хүчин чадал нь жилд 32сая тонн төмрийн хүдэр боловсоруулан 9-10 сая тонн төмрийн баяжмал үрэл үйлдвэрлэдэг.

Полтавын Уулын Баяжуулх Үйлдвэрийн хаягдал шламыг өтгөрүүлэн хаях туршилт судалгааны ажлын тайлан ба техник эдийн засгийн үзүүлэлтүүд:

5.Оюу-Толгойн Баяжуулах үйлдвэрийн хаягдал өтгөрүүлэлт, тээвэрлэлт,

эргэлтийн ус ашиглалт, Хаягдал хадгалах байгууламжийн тухай

Баяжуулах Үйлдвэрийн хүдэр боловсоруулах жилийн хүчин чадал 38сая/тонн, хатуу хаягдлын хэмжээ 23,180сая/тн жил. Баяжуулах процессын дараах хаягдал булинга буюу хаягдал өтгөрүүлэгчийн тэжээлийн хатуулга 26-28% ,өтгөрүүлэгчийн доод бүтээгдэхүүний хатуулга 61-62% хүрдэг. Зэрэгцээ ажиллах төвийн дамжуулгын гидравлик редуктортэй , Ø80м диаметертэй 2 өтгөрүүлэгч ажилладаг. Хаягдал өтгөрүүлэлтийн процесст одоогоор BASF компаний магнафлок 5250 флокулянт урвалж ашиглаж байна. Хаягдал булинга шахах насосууд 6 ш , Weir 20x18 AHPP маркийн 48м х5040м³/цаг хүчин чадалтай,

Оюу-Толгойн Баяжуулах үйлдвэрийн хаягдал хадгалах байгууламж дахь хатуу бодис лабораторийн туршилтаар дараах найрлагатай байсан:

• нарийн нунтаглагдсан эрдэсжээгүй чулуулаг материал (голчлон силикатын болон карбонатын чулуулгууд); – ерөнхийдөө >95%%
• төмөр-хүхрийн нэгдлүүд, голчлон пирит (FeS2); – өрөнхийдөө 0.5-5%
• янз бүрийн сарнимал агуулгатай бусад сульфидийн нэгдлүүд - 0.5% ˃
• нунтаглах процесст хэрэглэгддэг ган бөмбөлөгийн үртэс; –0.1% ˃

Оюу-Толгойн баяжуулах үйлдвэрийн хөвүүлэн баяжуулалтын процесст маш бага хэмжээний урвалж зарцуулдаг. Тэдгээрийн ихэнх нь био задралд ордог тул хаягдалд агуулагдах хэмжээ нь үл хэрэгсэхээр маш бага агуулгатай байдаг.

Дитиофосфинатийн төрлийн цуглуулагч урвалжууд (худалдааны нэршил нь 3418A) болон калийн ксантогенат нь баяжмалын гадаргууд адсорбцлогдон баяжмалтай хамт хайлах үйлдвэрт шилжих тул эдгээр урвалж нь хаягдал булингад маш бага агуулагтай байдаг( 0.1 ppm буюу 0.1 гр/т-с бага). Полиакриламидын төрлийн флоккулянт нь баяжмал болон хаягдал чулуулгийн гадаргууд наалдах ба байгаль орчинд эрсдэл үзүүлэхгүй бөгөөд хаягдал хадгалах байгууламжаас эргүүлэн ашиглах усанд мэдрэгдэх хязгаараас бага агуулгатай байна. Нарны хэт ягаан туяа, байгалийн задрал, исэлдэлт , ууршилт болон байгаль орчны бусад нөлөөллүүд үр дүнд хөөсрүүлэгч урвалжуудын агуулга хамгийн ихдээ мэдрэгдэх хязгаарт ба түүнээс ч бага агуулгатай болгодог нь бусад ижил төстэй хаягдал хадгалах байгууламжуудтай адил юм.

Оюу-Толгойн баяжуулах үйлдвэртэй ижил төстэй технологи бүхий дэлхийн бусад зэсийн үйлдвэрүүдийн жишгээс дүгнэхэд ашиглаж буй урвалжтай холбоотой аливаа нэгэн асуудал хүндрэл гарсан баримт байхгүй.

Баяжуулах Үйлдвэрийн хаягдал өтгөрүүлэлт, тээвэрлэлт , эргэлтийн ус ашиглалтын бүдүүвч зураг:

Хаягдал өтгөрүүлэгчийн доод бүтээгдэхүүний хатуулга нэмэгдэх тусам тухайн жилийн халиа ус буюу эргэлтийн ус нэмэгддэг.

Өтгөрүүлэгчийн доод бүтээгдэхүүний хатуугийн агуулга %

Оюу Толгойн Баяжуулах үйлдвэрийн хаягдлын өтгөрүүлэгч Ø80m , 2ш

Оюу-Толгойн Баяжуулах Үйлдвэрийн усны зарцуулалт ашиглалтын тайлан:

Оюу-Толгойн Баяжуулах Үйлдвэрийн хаягдлын далан:

Оюу-Толгойн баяжуулах үйлдвэрийн хаягдал хадгалах байгууламж үйлдвэрээс зүүн зүгт 4-5км зайд байрладаг бөгөөд байгалийн ус зайлуулах байгууламжаар зааглагдсан , харьцангуй тэгш гадаргуутай газар байгуулсан 4 далангаас бүрдэнэ. Даланг ил уурхайн хаягдал материалаар байгуулсан ба далан тус бүр нь 2х2 км хэмжээтэй хоорондоо холбоотой хоёр секцээс тогтоно. Хаягдлын даланд хаягдлыг 70 метрийн өндөрт зэрэг хүрэхүйц байдлаар хоёр секцийн хооронд сэлгүүлэн хуваарилж ажиллана.

Оюу-Tолгойн баяжуулах үйлдвэрийн хаягдлын хэмжээ 3944-5034 м³/цаг байна. Хаягдал өтгөрүүлэгчид өгч байгаа флокулянт урвалжийн нөлөөгөөр хаягдал нягт зуурамтгай болдог мөн хатуугийн агуулга 61-62% байдагаас хаягдал далан дахь булинга маш хурдан тунаж тунсан ус нь аажим урсан эргэлтийн усны цөөрөмд ордог учир ХХБ-д дахь булингын өнгөн дээд хэсэг нь нягт хатуу өрөм тогтож хатдаг.

Тийм учраас Оюу-Толгойн Баяжуулах үйлдвэрийн хаягдал хадгалах байгууламжаас тоос үүсдэггүй.

Хэрэв өрөм тогтож хатуу гадаргуу үүсэхгүй байгаа тохиолдолд оператор хаягдал хураах шугамын байрлалыг өөрчлөн гадаргууг нойтон байлгаж тоос дарах нөхцөлийг хангадаг.

Эргэлтийн ус ашиглалт өндөр , хаягдлын аж ахуйн ашиглалтын зардал бага , хаягдал хадаглах байгууламж зай талбай бага эзлэдэг, байгаль экологийн хор аюул хамгийн бага түвшинд байдаг гээд олон давуу талуудтай.

Ашигласан материал:

http://www.tailings.info/basics/history.htm

Кибеев В. И. Сгущение хвостовой пульпы – шаг к «зеленой» технологии складирования хвостов / Обогащение руд, – 2010. №6, с. 44-48.2. Виноградский Э. Б. Технико-экономическое обоснование сгущения хвостовых пульп в горнорудной промышленности / Обогащение руд. – 2010, №6, с. 39-43.

Robinsky E. I. Thickened Tailings in the Mining Industry.

Toronto, Canada, 1999, "Paste Tailing Management” April 2012. FLSmidth

Горный журнал →2008 → #6 "Технология сгущения хвостовой пульпы на Полтавском ГОКе”

А.С.Кирнарский , А.С.Красуля , П.И.Пилов

Уулын инженер баяжуулагч: Д.Отгонбаатар, Weir Minerals Mongolia LLC

2017.05.21