Val av höglakningsplatser och utläggning av bottenliners

Högkonstruktion innebär att malmer eller agglomererade malmer staplas ovanpå bottenbeklädnaden av höglakningsområdet enligt de utformade geometriska dimensionerna. Den konstruerade malmhögen bör ha god och jämn permeabilitet, samt strukturell stabilitet. Detta säkerställer att lakningsmedlet under lakningsprocessen kan penetrera jämnt över hela malmhögens tvärsnitt med den erforderliga vätskefördelningsintensiteten. Samtidigt förhindrar det händelser som kollaps vid kanterna av malmhögen eller lokala utspolningar. Därför måste stor uppmärksamhet ägnas under drift. I produktionspraxis finns det en annan typ av höglakningsmetod. Utvunnen malm transporteras direkt till höglakningsplattformen för urlakning utan föregående krossning. I vissa fall sker urlakning till och med vid sprängplatsen. Malmens partikelstorlek varierar vanligtvis från 100 till 200 mm eller ännu större, vilket resulterar i en urlakningscykel som kan vara ett halvår eller ännu längre. Eftersom denna typ av höglakning är relativt enkel studeras den ofta inte som en typisk form av höglakning.

Val av höglakningsplatser och utläggning av bottenliners

Valet av plats för urlakning av högar är relaterat till investeringar i infrastruktur, inklusive bearbetning av platsen, transportvägar och rörledningslayout. Bottenbeklädnaden på urlakningsplatsen och dess utläggning är avgörande för urlakningsproduktion, särskilt för storskaliga högar. Därför måste bottenbeklädnadens kvalitet säkerställas.

1. Grundläggande krav för höglakningsplatser

Platsen bör ha tillräcklig bärighet för att motstå det totala trycket från malmvikten och transportutrustningen.

Den bör ha en viss topografisk lutning, vilket främjar platstrimning och flödet av lakvatten.

Det bör finnas tillräckligt med yta för högkonstruktion och transportpassager. För gruvor med utvecklingspotential bör även framtida utbyggnadsmöjligheter övervägas.

2. Val och utläggning av bottenliners för höglakningsplattformar

2.1 Val av bottenfoder för höglakningsplattformar

Bottenfoder för höglakningsplattformar kan delas in i två typer: permanenta och tillfälliga. Den förstnämnda kräver lång byggtid och höga kostnader, vilket gör den lämplig för medel- till storskaliga gruvor med lång livslängd. Däremot används tillfälliga bottenliners endast en gång, kräver kort byggtid och är låga. De är lämpliga för gruvor med en livslängd på mindre än 5 år. Dessutom spelar den omgivande miljön också en roll. Om ytan för att bygga höglakningsplatsen är begränsad kan en permanent höglakningsplattform byggas. Omvänt, om det finns en stor yta i närheten och malmtransportsträckan är kort, kan en tillfällig höglakningsplattform konstrueras.

2.2 Flera ofta använda bottenfodermaterial

• Lera och bentonit : När det finns en stor mängd lera nära högens urlakningsplats är det lämpligt att använda en bottenbeklädnad av lera. Denna bottenbeklädnad kan komprimeras i tre lager, vart och ett cirka 150 mm tjockt. Permeabilitetskoefficienten för denna bottenbeklädnad är 1.0 × 10⁻⁶ cm/s, vilket uppfyller miljöskyddskraven. Eftersom bentonit (särskilt natriumbentonit) har starka vattenabsorptionsegenskaper och kan expandera 10–30 gånger i volym efter att ha absorberat vatten, kan tillsats av en lämplig mängd (cirka 4 %) bentonit till leran avsevärt minska lerans permeabilitet. Denna typ av bottenbeklädnad är lätt att lägga och har en låg kostnad. Grunden bör komprimeras och lutningen bör vara svag för att förhindra erosion av bottenbeklädnaden under högens urlakningsprocessen.

• Asfalt och betong : När asfalt eller betong används som bottenbeklädnad är dess läckage- och tryckhållfasthet relaterade till dess tjocklek. Vanligtvis varierar tjockleken från 150 till 200 mm. Vid väl konstruktion ligger permeabilitetskoefficienten mellan 1.0 × 10⁻⁶ cm/s och 1.0 × 10⁻⁶ cm/s. Denna typ av bottenbeklädnad är dock relativt dyr och benägen att spricka.

• Högdensitetspolyetenfilmer (plattor) (HDPE) : När högdensitetspolyeten och andra syntetiska material används som bottenbeklädnad är tjockleken endast 1–2 mm. Dess permeabilitetskoefficient är mindre än 1.0 × 10−13 cm/s och den har medelhög punkteringsmotståndsförmåga. Den är lämplig för malmer med en partikelstorlek på mindre än 20 mm och kan återanvändas flera gånger. Mjuka plattor av högdensitetspolyeten kan limmas på plats med cyklohexanon. Konstruktionsmetoden är enkel, men strikta krav ställs på svetsfogarnas kvalitet. I utlandet väljs detta material ofta för bottenbeklädnader i höglakningsplatser (inklusive färdiga vätskedammar).

2.3 Bottenliners strukturer

• Enkelskiktade bottenbeklädnader : När lera, asfalt eller betong används för enkelskiktade bottenbeklädnader utsätts de för relativt hög belastning och kan kontrollera malmhögens stabilitet tillsammans med grunden. När syntetiska material används, särskilt när de syntetiska materialen läggs på en grund av finkorniga material, är friktionshållfastheten mycket låg, vilket kan säkerställa malmhögens stabilitet.

• Dubbelskiktade bottenfoder : Dubbelskiktade bottenfoder består av två typer av bottenfodermaterial. De två lagren kan vara i direkt kontakt eller ha ett dräneringslager eller buffertlager däremellan. Dräneringslagret som används för läckageövervakning kan samla upp och återvinna lakvattnet. Dräneringslagret kan vara tillverkat av material som fin sand, och dess tillsats kan också förbättra malmhögens stabilitet. Det övre lagret av det dubbelskiktade bottenfodret är ofta det arbetande dämplagret för att säkerställa återvinning av lakvattnet, medan det undre lagret är stödlagret för att förhindra läckage av lösningen till miljön. Vanligtvis är arbetslagret i det dubbelskiktade bottenfodret tillverkat av syntetiska material som HDPE och PVC, och stödlagret är tillverkat av lera.

• Treskiktade bottenfoder : Treskiktade bottenfoder består ofta av ett lager PVC- eller HDPE-mjukplåt och två lager lera, eller två lager PVC och ett lager lera. Det finns en relativt hög risk för glidning från malmhögen med treskiktade bottenfoder. För att förhindra glidning bör minst ett dräneringslager finnas mellan bottenfoderlagren. Treskiktade bottenfoder används mindre vanligt.

2.4 Läggning av bottenliners

Läggningstekniken och kvaliteten på bottenlinern påverkar allvarligt dess funktion. När du lägger ett bottenfoder av lera är det nödvändigt att undvika regn- eller torrperioderna för att förhindra att bottenfodret spricker på grund av vattenförlust. Det specifika tillvägagångssättet är att först lägga ett lager av lera, bentonit eller finavfall på grunden, packa den, sedan lägga plastfilmer eller gummiskivor, lägga till ett lager av lera eller fin sand och slutligen täcka ett lager av stor malm som ett skyddande lager.

När det finns en höjdskillnad i fundamentet bör läggningen av syntetmaterial bottenliners börja från den lägsta punkten och fortsätta uppåt. Undvik att skapa rynkor. En sömlös rullmaskin kan användas för läggning och svetsning utförs helst på plats. Svetsarna bör vara likformiga och deras arrangemangriktning bör vara vinkelrät mot malmhögens möjliga rörelsebana. Dessutom bör utläggningsytan av bottenlinern på högens urlakningsplats vara något större än malmhögens faktiska bottenyta.