힙 리칭 사이트 선택 및 바텀 라이너 깔기

힙 구조는 설계된 기하학적 치수에 따라 광석 또는 응집된 광석을 힙 침출 구역 의 바닥 라이너에 쌓는 것을 포함합니다 . 구축된 광석 힙은 구조적 안정성뿐만 아니라 우수하고 균일한 투수성을 가져야 합니다. 이는 침출 과정 동안 침출제가 필요한 액체 분포 강도로 광석 힙의 전체 단면에 고르게 침투할 수 있도록 보장합니다. 또한, 광석 힙 가장자리의 붕괴나 국부적인 침식과 같은 현상을 방지합니다. 따라서 작업 시 각별한 주의가 필요합니다. 실제 생산 현장에서는 또 다른 유형의 힙 침출 방법이 있습니다. 채굴된 광석을 사전 파쇄 없이 힙 침출 플랫폼으로 직접 운반하여 침출하는 방식입니다. 경우에 따라 발파 현장에서 침출이 이루어지기도 합니다. 광석 입자 크기는 일반적으로 100~200mm 또는 그 이상이며, 이로 인해 침출 주기가 6개월 이상 소요될 수 있습니다. 이러한 유형의 더미 침출법은 비교적 간단하기 때문에, 전형적인 더미 침출법의 형태로 연구되는 경우가 드뭅니다.

힙 리칭 사이트 선택 및 바텀 라이너 깔기

힙 침출 부지 선정은 부지 처리, 운송 도로, 파이프라인 배치 등 기반 시설 투자와 밀접한 관련이 있습니다. 특히 대규모 힙의 경우, 힙 침출 생산에 있어 바닥 차수막의 시공 및 설치는 매우 중요하므로, 바닥 차수막의 품질을 확보하는 것이 필수적입니다.

1. 힙 리칭 사이트의 기본 요구 사항

해당 부지는 광석 무게와 운송 장비의 총 압력을 견딜 수 있는 충분한 지지력을 가져야 합니다.

침출수가 흐르고 부지 정리에 도움이 되는 일정한 지형 경사가 있어야 합니다.

더미 건설 및 운송 통로를 위한 충분한 공간이 있어야 합니다. 개발 잠재력이 있는 광산의 경우 향후 확장 가능성도 고려해야 합니다.

2. 힙 리칭 플랫폼을 위한 바텀 라이너의 선택 및 배치

2.1 힙 리칭 플랫폼을 위한 바텀 라이너 선택

힙 리칭 플랫폼용 바텀 라이너는 영구형과 임시형의 두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다. 전자는 긴 시공 시간과 높은 비용이 필요하기 때문에 장기 사용 수명을 가진 중대형 광산에 적합합니다. 반면 임시 바텀 라이너는 한 번만 사용되고 시공 시간이 짧으며 비용이 저렴합니다. 사용 수명이 5년 미만인 광산에 적합합니다. 또한 주변 환경도 역할을 합니다. 힙 리칭 사이트를 건설할 수 있는 면적이 제한되어 있는 경우 영구 힙 리칭 플랫폼을 건설할 수 있습니다. 반대로 근처에 면적이 큰 경사지가 있고 광석 운반 거리가 짧은 경우 임시 힙 리칭 플랫폼을 건설할 수 있습니다.

2.2 일반적으로 사용되는 여러 가지 바텀 라이너 소재

• 점토 및 벤토나이트 : 침출 더미 주변에 점토가 다량 함유된 경우, 점토 하부 차수막을 사용하는 것이 적합합니다. 이 하부 차수막은 약 150mm 두께로 7층으로 다져 시공할 수 있습니다. 점토 하부 차수막의 투수계수는 1.0×10⁻⁷ cm/s로 환경 보호 기준을 충족합니다. 벤토나이트(특히 나트륨형)는 흡수성이 뛰어나 물을 흡수하면 부피가 10~30배까지 팽창하므로, 점토에 적정량(약 4%)의 벤토나이트를 첨가하면 점토의 투수성을 크게 줄일 수 있습니다. 이러한 유형의 하부 차수막은 시공이 간편하고 비용이 저렴합니다. 기초는 다져야 하며, 침출 더미 공정 중 하부 차수막의 침식을 방지하기 위해 경사는 완만해야 합니다.

• 아스팔트 및 콘크리트 : 아스팔트나 콘크리트를 지반 차수재로 사용할 경우, 누수 방지 및 압축 강도는 두께에 따라 달라집니다. 일반적으로 두께는 150~200mm입니다. 제대로 시공될 경우 투수 계수는 1.0×10⁻⁹ cm/s에서 1.0×10⁻¹⁰ cm/s 사이입니다. 그러나 이러한 유형의 지반 차수재는 비교적 고가이며 균열 발생 가능성이 높습니다.

• 고밀도 폴리에틸렌 필름(판)(HDPE) : 고밀도 폴리에틸렌 및 기타 합성 소재를 바닥 라이너로 사용할 경우 두께는 1~2mm에 불과합니다. 투수계수는 1.0×10⁻¹³ cm/s 미만이며, 내천공성은 중간 정도입니다. 입자 크기가 20mm 미만인 광석에 적합하며 여러 번 재사용할 수 있습니다. 고밀도 폴리에틸렌 연질판은 시클로헥사논을 사용하여 현장에서 접착할 수 있습니다. 시공 방법은 간단하지만 용접 품질에 대한 요구 사항이 엄격합니다. 해외에서는 이 소재가 힙 침출 현장(완성액 연못 포함)의 바닥 라이너로 자주 선택됩니다.

2.3 바텀 라이너 구조

• 단층 하부 라이너 : 점토, 아스팔트 또는 콘크리트를 단층 하부 라이너로 사용할 경우, 비교적 높은 응력을 견딜 수 있으며 기초와 함께 광석 더미의 안정성을 제어할 수 있습니다. 합성 재료를 사용할 경우, 특히 미세 입자 재료로 된 기초 위에 합성 재료를 시공하면 마찰 접촉 강도가 매우 낮아 광석 더미의 안정성을 확보할 수 있습니다.

• 이중층 바닥 라이너 : 이중층 바닥 라이너는 두 종류의 바닥 라이너 재질로 구성됩니다. 두 층은 직접 접촉하거나 배수층 또는 완충층을 사이에 두고 설치될 수 있습니다. 누출 감시에 사용되는 배수층은 침출수를 수집 및 재활용하는 역할을 합니다. 배수층은 미세 모래와 같은 재질로 만들 수 있으며, 이를 추가하면 광석 더미의 안정성을 향상시킬 수 있습니다. 이중층 바닥 라이너의 상부층은 침출수 회수를 보장하는 작업 완충층 역할을 하며, 하부층은 용액이 환경으로 누출되는 것을 방지하는 백업층 역할을 합니다. 일반적으로 이중층 바닥 라이너의 작업층은 HDPE 및 PVC와 같은 합성 재질로 만들어지고, 백업층은 점토로 만들어집니다.

• 삼중층 바닥 라이너 : 삼중층 바닥 라이너는 일반적으로 PVC 또는 HDPE 연질판 한 층과 점토 두 층, 또는 PVC 두 층과 점토 한 층으로 구성됩니다. 삼중층 바닥 라이너는 광석 더미의 미끄러짐 현상이 발생할 가능성이 비교적 높습니다. 미끄러짐을 방지하기 위해서는 바닥 라이너 층 사이에 최소한 하나의 배수층을 설치해야 합니다. 삼중층 바닥 라이너는 일반적으로 많이 사용되지 않습니다.

2.4 바텀 라이너 깔기

바닥 라이너의 깔기 기술과 품질은 그 기능에 심각한 영향을 미칩니다. 점토 바닥 라이너를 깔 때는 물 손실로 인해 바닥 라이너가 갈라지는 것을 방지하기 위해 우기나 건기를 피해야 합니다. 구체적인 방법은 먼저 기초 위에 점토, 벤토나이트 또는 미세한 미립자 층을 깔고 압축한 다음 플라스틱 필름이나 고무 시트를 깔고 점토 또는 미세한 모래 층을 추가한 다음 마지막으로 보호층으로 대형 광석 층을 덮는 것입니다.

기초에 높이 차이가 있는 경우 합성 소재 바닥 라이너를 깔 때는 가장 낮은 지점에서 시작하여 위쪽으로 진행해야 합니다. 주름이 생기지 않도록 하십시오. 깔기에는 이음매 없는 롤러 기계를 사용할 수 있으며, 용접은 현장에서 수행하는 것이 좋습니다. 용접은 균일해야 하며, 배치 방향은 광석 더미의 가능한 이동 경로와 수직이어야 합니다. 또한, 더미 침출 현장의 바닥 라이너 깔기 면적은 광석 더미의 실제 바닥 면적보다 약간 더 커야 합니다.