Výber miest na lúhovanie haldy a kladenie spodných vložiek

Výstavba haldy zahŕňa ukladanie rúd alebo aglomerovaných rúd na spodnú vložku lúhovacej oblasti haldy podľa navrhnutých geometrických rozmerov. Vybudovaná halda rudy by mala mať dobrú a rovnomernú priepustnosť, ako aj štrukturálnu stabilitu. To zabezpečuje, že počas procesu lúhovania môže lúhovacie činidlo rovnomerne preniknúť cez celý prierez haldy rudy s požadovanou intenzitou distribúcie kvapaliny. Zároveň sa tým zabráni javom, ako je zrútenie na okrajoch haldy rudy alebo lokálne vyplavovanie. Preto je potrebné počas prevádzky venovať veľkú pozornosť. Vo výrobnej praxi existuje aj iný typ metódy lúhovania haldy. Vyťažená ruda sa prepravuje priamo na lúhovaciu plošinu haldy na lúhovanie bez predchádzajúceho drvenia. V niektorých prípadoch sa lúhovanie vykonáva dokonca na mieste trhania. Veľkosť častíc rudy sa zvyčajne pohybuje od 100 do 200 mm alebo aj väčšia, čo vedie k lúhovaciemu cyklu, ktorý môže trvať pol roka alebo aj dlhšie. Keďže tento typ lúhovania haldy je relatívne jednoduchý, často sa neštuduje ako typická forma lúhovania haldy.

Výber miest na lúhovanie haldy a kladenie spodných vložiek

Výber miesta na lúhovanie haldy súvisí s investíciami do infraštruktúry vrátane úpravy lokality, dopravných ciest a usporiadania potrubia. Spodná vrstva miesta na lúhovanie haldy a jej pokládka sú kľúčové pre produkciu lúhovania haldy, najmä pri veľkých haldách. Preto je potrebné zabezpečiť kvalitu spodnej vrstvy.

1. Základné požiadavky na miesta vylúhovania haldy

Miesto by malo mať dostatočnú únosnosť, aby vydržalo celkový tlak hmotnosti rudy a dopravného zariadenia.

Mal by mať určitý topografický sklon, ktorý je vhodný na úpravu lokality a prúdenie priesakových vôd.

Mal by byť dostatočný priestor na výstavbu haldy a prepravné priechody. V prípade baní s potenciálom rozvoja by sa mali zvážiť aj možnosti budúceho rozšírenia.

2. Výber a kladenie spodných vložiek pre plošiny na lúhovanie haldy

2.1 Výber spodných vložiek pre platformy na lúhovanie haldy

Spodné vložky pre plošiny na lúhovanie hromady možno rozdeliť do dvoch typov: trvalé a dočasné. Prvý z nich vyžaduje dlhú dobu výstavby a vysoké náklady, vďaka čomu je vhodný pre stredné až veľké bane s dlhou životnosťou. Naproti tomu dočasné spodné vložky sa používajú iba raz, vyžadujú krátky čas výstavby a sú lacné. Sú vhodné pre bane so životnosťou kratšou ako 5 rokov. Okrem toho hrá rolu aj okolité prostredie. Ak je plocha na vybudovanie miesta lúhovania haldy obmedzená, možno vybudovať trvalú plošinu na lúhovanie haldy. Naopak, ak je v blízkosti veľký svah a prepravná vzdialenosť rudy je krátka, môže sa postaviť dočasná plošina na lúhovanie haldy.

2.2 Niekoľko bežne používaných materiálov spodnej vložky

• Íl a bentonit : Ak sa v blízkosti miesta vylúhovania haldy nachádza veľké množstvo ílu, vhodnou voľbou je použitie ílovej spodnej vložky. Táto spodná vložka sa môže zhutniť v troch vrstvách, každá s hrúbkou približne 150 mm. Koeficient priepustnosti tejto spodnej vložky je 1.0 × 10⁻⁷ cm/s, čo spĺňa požiadavky ochrany životného prostredia. Keďže bentonit (najmä sodný typ) má silné vlastnosti absorpcie vody a po absorpcii vody sa môže zväčšiť 10 až 30-krát, pridanie vhodného množstva (približne 4 %) bentonitu do ílu môže výrazne znížiť priepustnosť ílu. Tento typ spodnej vložky sa ľahko kladie a má nízke náklady. Základ by mal byť zhutnený a sklon by mal byť mierny, aby sa zabránilo erózii spodnej vložky počas procesu vylúhovania haldy.

• Asfalt a betón : Ak sa ako spodná vrstva použije asfalt alebo betón, jeho odolnosť voči priesakom a pevnosť v tlaku súvisia s jeho hrúbkou. Hrúbka sa zvyčajne pohybuje od 150 do 200 mm. Pri dobrej konštrukcii je koeficient priepustnosti medzi 1.0 × 10⁻⁹ cm/s a 1.0 × 10⁻⁹ cm/s. Tento typ spodnej vrstvy je však relatívne drahý a náchylný na praskanie.

• Fólie (dosky) z polyetylénu s vysokou hustotou (HDPE) : Ak sa ako spodná vložka použije polyetylén s vysokou hustotou a iné syntetické materiály, hrúbka je iba 1 – 2 mm. Jeho koeficient priepustnosti je menší ako 1.0 × 10⁻¹³ cm/s a má strednú odolnosť proti prepichnutiu. Je vhodný pre rudy s veľkosťou častíc menšou ako 20 mm a možno ho opakovane použiť. Mäkké dosky z polyetylénu s vysokou hustotou je možné spájať na mieste pomocou cyklohexanónu. Spôsob výroby je jednoduchý, ale na kvalitu zvarov sa kladú prísne požiadavky. V zahraničí sa tento materiál často volí na spodné vložky miest na vylúhovanie haldy (vrátane nádrží na hotové kvapaliny).

2.3 Štruktúry spodnej vložky

• Jednovrstvové spodné vložky : Ak sa na jednovrstvové spodné vložky použije hlina, asfalt alebo betón, nesú relatívne vysoké namáhanie a môžu kontrolovať stabilitu haldy rudy spolu so základom. Pri použití syntetických materiálov, najmä ak sú syntetické materiály položené na základe z jemnozrnných materiálov, je trecia kontaktná pevnosť veľmi nízka, čo môže zabezpečiť stabilitu haldy rudy.

• Dvojvrstvové spodné vložky : Dvojvrstvové spodné vložky sa skladajú z dvoch typov materiálov spodnej vložky. Tieto dve vrstvy môžu byť v priamom kontakte alebo môžu mať medzi sebou drenážnu vrstvu alebo tlmiacu vrstvu. Drenážna vrstva používaná na monitorovanie únikov môže zachytávať a recyklovať výluh. Drenážna vrstva môže byť vyrobená z materiálov, ako je jemný piesok, a jeho pridanie môže tiež zlepšiť stabilitu haldy rudy. Horná vrstva dvojvrstvovej spodnej vložky je často pracovnou vrstvou, ktorá zabezpečuje zachytávanie výluhu, zatiaľ čo spodná vrstva je záložnou vrstvou, ktorá zabraňuje úniku roztoku do životného prostredia. Pracovná vrstva dvojvrstvovej spodnej vložky je bežne vyrobená zo syntetických materiálov, ako sú HDPE a PVC, a záložná vrstva je vyrobená zo hliny.

• Trojvrstvové spodné vložky : Trojvrstvové spodné vložky sa často skladajú z jednej vrstvy mäkkej PVC alebo HDPE dosky a dvoch vrstiev hliny, alebo z dvoch vrstiev PVC a jednej vrstvy hliny. Pri trojvrstvových spodných vložkách existuje relatívne vysoká pravdepodobnosť zosuvu haldy rudy. Aby sa zabránilo zosuvu, mala by byť medzi vrstvami spodnej vložky umiestnená aspoň jedna drenážna vrstva. Trojvrstvové spodné vložky sa používajú menej často.

2.4 Pokladanie spodných vložiek

Technológia pokládky a kvalita spodnej vložky vážne ovplyvňujú jej funkciu. Pri pokládke hlinenej spodnej vložky je potrebné vyhnúť sa obdobiam dažďov alebo sucha, aby sa predišlo popraskaniu spodnej vložky v dôsledku straty vody. Špecifickým prístupom je najprv položiť na základ vrstvu ílu, bentonitu alebo jemnej hlušiny, zhutniť ho, potom položiť plastové fólie alebo gumené fólie, pridať vrstvu ílu alebo jemného piesku a nakoniec prikryť vrstvou veľkorozmernej rudy ako ochrannú vrstvu.

Pri výškových rozdieloch základov by sa mala pokládka syntetických podložiek začať od najnižšieho bodu a postupovať smerom nahor. Vyhnite sa tvorbe vrások. Na pokládku možno použiť bezšvíkový valčekový stroj a zváranie sa prednostne vykonáva na mieste. Zvary by mali byť rovnomerné a smer ich usporiadania by mal byť kolmý na možnú dráhu pohybu haldy rudy. Okrem toho by plocha uloženia spodnej výstelky miesta vylúhovania haldy mala byť o niečo väčšia ako skutočná plocha dna haldy rudy.