Geosynteettiset materiaalit (geomembraani geotekstiili GCL geogrid) kaivostöissä

Geosynteettiset materiaalit kaivostöissä

Kun kaivosyhtiöiden koko laajenee vähitellen, päivittäinen kaivosnopeus, yhden toimipaikan toiminnan laajuus ja kaivostoimintaan liittyvät kustannukset kasvavat vuosi vuodelta. Louhintatekniikan kehitys on parantanut malmikappaleiden talteenottonopeutta. Kaivoksen tekeminen täysin kustannustehokkaaksi ja ympäristöystävälliseksi vaatii laajaa suunnittelua. Geosynteettiset materiaalit ovat yksi tapa kaivosyhtiöille saavuttaa tavoitteensa.

Geosynteettiset ratkaisut kaivosteollisuuden erilaisiin projekteihin

1.Kasan liuotus

Kasaliuotuksesta on tullut valtava globaalin kaivosteollisuuden kasvun moottori. Yli 35 prosenttia kaikista nykyään myytävistä kupari- ja kultatarjouksista tuotetaan kasaliuotusmenetelmällä. Nyt messinkiä, malmikuparia, nikkelilateriittia, uraania ja jopa harvinaisia ​​maametallia tuotetaan kasaliuotuksella.

Kasaliuotuksen lähtökohtana on geosynteettisten materiaalien tiivistystuki. Geokalvoja ja geosynteettisiä savivuorauksia (GCL) käytetään järjestelmäratkaisuissa kasan liuotustyynyjen vuorauksina, rikastusliuoksen kaivannon vuorauksena, prosessikaivonnalla, paikan päällä tapahtuvassa veden varastoinnissa, "sadetakeissa" malmikasojen päällä sadeveden tyhjentämiseen (laimennusliuotusreaktoriratkaisujen sijaan). ja jätevesihuolto paikan päällä.

Kasaliuotusprojektit ovat yksi suurimmista geokalvojen käyttäjistä, kuluttavat arviolta 40 prosenttia kaikista tuotetuista geokalvoista, ja tämä luku jatkaa kasvuaan. HDPE-geokalvot tarjoavat erinomaisen kemiallisen kestävyyden, jännityshalkeaman kestävyyden ja UV-kestävyyden. Ne ovat kestäviä ja kemiallisesti yhteensopivia kestämään aggressiivisia kaivoskasan liuotusliuoksia pinoissa ja liuossäiliöissä. Saatavilla olevat tekstuurit voivat parantaa vuorausjärjestelmän kaltevuuden vakauden edellyttämiä kitkaominaisuuksia. Geokalvot ovat kustannustehokas ratkaisu paikan päällä tapahtuvaan vesihuoltoon ja käsittelynesteiden eristämiseen.

Geokalvot eivät ole kaikkea, mitä kaivosalue tarvitsee. Kuitukangasgeotekstiilit tarjoavat pitkäaikaisen, vahvan suojan ja kitkavakauden geokalvoille vaikeassa maastossa ja korkeissa kaivospaaluissa. Lisäksi, jos sitä käytetään kaivostoiminnassa, komposiittivuorausratkaisu (Geomembrane with Geosynthetic Clay Liner, GCL) voi tarjota luotettavan, tehokkaan ja pitkäkestoisen vuorauksen suorituskyvyn parantaen kasan liuotustaloudellisuutta ja ympäristönsuojelun tasoa.

"Sadetakin" vuori estää sadeveden pääsyn malmikasaan, joten raskausneste ei laimenne. Tämä menetelmä on tehokkaampi. Lisäksi geosynteettiset vuorausjärjestelmät voivat suojata vesivaroja paikan päällä. Veden säästäminen etälouhinnassa voi vähentää kustannuksia, kun veden hinta on noussut 300 prosenttia viimeisen kahdeksan vuoden aikana.

Syrjäisissä kaivoksissa on ratkaisevan tärkeää varmistaa sujuvat tiet. Georistikkovahvistus stabiloi penkkejä, penkereitä, murskaimen seiniä ja muita maaperän rakenteita. Takaa 100 tonnin tiekuormitus useiksi vuosiksi. Ilman kalliita tievaurioita kaivos voi menettää miljoonia dollareita päivässä, jos tie epäonnistuu.

Geotekstiilit tarjoavat hiukkaskerrosten erottamisen, suodatuskestävyyden geotekstiileissä ja suojaavat muilta geosynteettisiltä aineilta. Yhdessä nämä materiaalit voivat parantaa arvokkaiden materiaalien talteenottoa, eristää saastuneen jätteen, pitää paikat auki ja tehdä sulkemisesta tehokkaampaa ja halvempaa yritystä.

2. Tailings Management

Kun arvokkaita malmiesiintymiä louhitaan, jäljelle jäävä malmi on jätettä. Tyypillisesti se muodostaa suuren osan kaivosten käsittelemästä malmista. Rikastusjätteet voivat olla louhintaprosessin saastuttamia tai sisältää ympäristölle haitallisia komponentteja, joten ne on eristettävä pitkäaikaisten ympäristövaurioiden estämiseksi.

Kaivoksissa työskentelevien suunnittelijoiden on varattava suuri määrä tilaa rikastushiekan asianmukaiseen hallintaan. Koko alue tai suurin osa tästä alueesta on tiivistettävä vettä läpäisemättömällä geosynteettisellä materiaalilla (esim. geokalvolla) tai komposiittivuorauksella (esim. geomembraani/geosynteettinen savivuoraus). Nämä tiivistysjärjestelmät suojaavat säiliön pohjaa ja seiniä. Tyypillisesti rikastushiekan pinta peitetään geosynteettisellä järjestelmällä akun tai kaivoksen sammuttamisen jälkeen.

Kaivoksen koon kasvaessa rikastushiekkamäärän asianmukaiseen hallintaan tarvittava suunnittelu on tehostunut. Tämä suojarakennuksen laajentaminen vaatii tyypillisesti vuorausjärjestelmien lisäksi myös vahvistus- ja tiivistysjärjestelmiä rikastushiekka-altaan ympärillä sijaitseville palleille. Heikommat puhdasmaavallit ovat vaarassa kyllästyä, eroosiota ja rikkoutua. Lisäksi rikastushiekka-altaiden syvyyden lisääntyminen edellyttää vahvempaa suojarakennuksen suunnittelua. Käytettyjen geosynteettisten materiaalien on oltava kestäviä ja todistetusti pitkäkestoisia ankarissa ympäristöissä. Esimerkiksi jätealtaat voivat olla yli 50 metriä syviä. Näissä tapauksissa saastunut, usein mutainen jäte on liian syvää ollakseen vaarallista vuoraus- ja vahvistusjärjestelmien valvomiselle. Kohteen ympäristöturvallisuus riippuu näistä ympäristöystävällisistä järjestelmistä, ja valitun geosynteettisen materiaalin on oltava luotettava.

Tässä geosynteettisiä ratkaisuja ovat HDPE-geokalvot, GCL, geomembraani-GCL-komposiittijärjestelmät, kuitukangasgeotekstiilit ja georistikkovahvistus.

3. Haihdutuslampi

Haihdutusta käytetään erilaisissa kaivostoiminnoissa arvokkaiden materiaalien erottamiseen vedestä tai suolavedestä. Esimerkiksi erilaisia ​​suoloja voidaan uuttaa haihduttamalla. Litiumia sisältävä suolaliuos voidaan väkevöidä haihduttamalla. Aurinkoaltaista korjatut materiaalit voidaan jalostaa eri teollisuudenaloilla, maataloudessa, elintarvikkeissa ja muilla tuotteilla.

Suunniteltujen lampien haihtumiskäyttäytyminen voi myös olla tehokas ratkaisu kohteille, joiden tavoitteena on puhdistaa tai sitoa epäpuhtauksia, varsinkin jos sedimentti on saastunut.

Haihdutusprosessit vaativat yleensä huomattavan mittakaavan ollakseen tehokkaampia ja taloudellisempia.

Geosynteettisiä vuorausratkaisuja käytetään estämään arvokkaiden materiaalien häviäminen vuotamisen yhteydessä. Ne tarjoavat myös vahvan ympäristönsuojelun. Haihduttamalla louhitut materiaalit ovat mahdollisesti aggressiivisia ja vaativat ympäristönsuojelua, erityisesti haihdutusprosessissa syntyvät tiivisteet.

Monissa tapauksissa raskaana oleva liuos pumpataan teknisiin lammikoihin useita jaksoja, kunnes lampi täyttyy riittävän suurella sadolla, jotta sen kerääminen on taloudellisesti perusteltua. Järjestelmä voi olla alttiina kiinnostavalle materiaalille ja ankarille ympäristöolosuhteille pitkän aikaa (esim. vuosia). Siksi pitkäaikainen suorituskyky ja kestävyys ovat kriittisiä haihdutusaltaiden vuorausjärjestelmissä.

Geosynteettiset ratkaisut haihdutusaltaissa sisältävät tyypillisesti HDPE-geomembraaneja ja geosynteettisiä savivuorauksia.

4. Kaivoksen sulkeminen

Kaivoksen sulkeminen on tila, joka tulee olemaan joka kaivoksessa. Kaivos saattaa sulkeutua muutaman kuukauden kuluttua tai avata uudelleen muutaman vuoden kuluttua samassa paikassa. Vaarallisten kemikaalien käyttö kaivostoiminnassa on aiheuttanut vakavia maaperän häiriöitä, ja toiminnan lopettamisen jälkeen siitä tuli ympäristöuhka ja vastuullinen kaivoksen sulkeminen oli tarpeen. Yksi tehokkaimmista pitkän aikavälin tavoista parantaa työmaan turvallisuutta on asentaa geosynteettiset suojajärjestelmät kaivosalueiden eristämiseksi.

Geokalvoja, geosynteettisiä savivuorauksia, geotekstiilejä ja geokomposiittikuivausmateriaaleja käytetään saastuneen maaperän peittämiseen, kapseloimiseen sekä puhdistamiseen ja eristämiseen. Ne estävät sateen tunkeutumisen, estävät saastuneen valumisen, mahdollistavat puhtaan maaperän asentamisen päälle terveen kasvillisuuden tukemiseksi ja paljon muuta.

5. Kanavat ja muut geotekniset rakenteet

Kaivokset ovat pienissä kaupungeissa. He tarvitsevat teitä, vettä, sähköä, jätehuoltoa, ruokaa, turvallisuutta, asuntoja ja paljon muuta.

Malmi on siirrettävä ja kuljetettava pois työmaalta. Pääsy on erittäin tärkeää kaivoksen selviytymiselle. Materiaalin kuljetus ei saa vaurioitua. Kuljetusajoneuvo voi kuljettaa yli 100 tonnia. Malmi-, öljyhiekka-, kivi- ja kivihiilioperaatioissa teiden on oltava riittävän lujia kestämään vuosien toistuvan kulkemisen.

Georistikkovahvikkeita ja eristäviä geotekstiilejä käytetään jännityksen uudelleenjakamiseen tien sisällä, mikä estää hienojen ja karkeiden kiviainesten sekoittumisen. Lisääntynyt tien lujuus vähentää tien eroosion ja urautumisen riskiä märissä tai kuivissa kaivosympäristöissä.

Näitä samoja vahvistus-, erotus- ja salaojitusmateriaaleja käytetään monissa muissa kaivosalan geoteknisissä sovelluksissa. Monien kohteiden monimutkainen topografia edellyttää useiden pystysuorien tai lähes pystysuorien rakenteiden rakentamista, kuten tukimurskaimen seiniä. Geosynteettisellä materiaalilla vahvistetut mekaanisesti stabiloidut maaseinät (MSE) ovat yleinen ja tehokas strategia. Lisäksi raskaan kaluston ja nostureiden alla on penkereitä, siltatukia, käyttötasoja ja monia muita paikkoja, joissa maaperää on vahvistettava, jotta pieni kaupunki toimisi suunnitellusti.

Kaivosteksturoitu geomembraani

Geosynteettinen savivuoraus (GCL)

Kuitukangas Geotekstiilit

Kaivos Geogrid

Kaivosteollisuuden geosynteettiset ratkaisut on suunniteltu sopeutumaan pitkällä aikavälillä erilaisiin ympäristöihin, ja niiden kemiallinen yhteensopivuus on välttämätön nykypäivän kaivostoiminnan taloudellisten ja ympäristötavoitteiden saavuttamiseksi. Ratkaisuja ovat:

• Polyeteeni (HDPE) geokalvo esteenä

• Geosynthetic Clay Liner (GCL) esteenä

• Vahvistettu geoverkko

• Kuitukankaat suodatus- ja erotusgeotekstiilit

• Geokomposiittikuivaus-/ilmanpoistomateriaalit