Исследовательский центр, АО «Уралэлектромедь», Верхняя Пышма, Россия:

В. Р. Курдюмов, инженер-технолог исследовательского центра, эл. почта: kvr@elem.ru
К. Л. Тимофеев, главный гидрометаллург технического отдела
Г. И. Мальцев, главный специалист исследовательского центра

ЧУ ДПО «Технический университет УГМК», Верхняя Пышма, Россия:

А. Б. Лебедь, зав. каф. металлургии

Отработанные шахты и рудники являются источниками сточных шахтных вод, содержащих цветные металлы. Одним из возможных способов очистки слабоминерализованных шахтных вод с повышенными содержаниями ионов никеля, марганца, солей жесткости является комплексный метод, который основан на использовании ионообменной смолы Lewatit Monoplus TP 207 в сочетании с реагентным умягчением, фильтрацией и обеззараживанием воды. Указанный метод был реализован и опробован в лабораторном масштабе на пилотной установке производительностью 5 дм³/ч. Содержание основных примесей в исходной шахтной воде составляло, мг/дм³: 9,8–11,4 Si; 1,8–2,30 Mn; 0,19–0,28 Ni; 53,8–73,0 Na; 0,02–0,20 Cu; 0,01–0,07 Zn; 0,01–0,06 Fe; общая жесткость — 7,5–8,4 ммоль/дм³, рН 7,2–7,4. Содержание указанных примесей в очищенной воде составляло, мг/дм³: 8,1–9,9 Si; 0,005–0,009 Mn; <0,005 Ni; 102,0–167,0 Na; <0,005 Cu; <0,005 Zn; <0,005 Fe; общая жесткость — 2,0–5,7 ммоль/дм³, рН 6,5–8,3. Содержание прочих примесей находилось ниже предела их обнаружения. Очищенная вода удовлетворяет гигиеническим требованиям к питьевой воде. После достижения насыщения ионита цветными металлами (никелем и медью) проводили его регенерацию. В результате образовывался никель- и медьсодержащий элюат. Для данного процесса целесообразно использовать раствор серной кислоты. При реализации описанной технологии в промышленном масштабе сернокислый элюат может быть использован в производстве сульфатов никеля и меди. Предложена принципиальная технологическая схема очистки шахтной воды, реализованная в пилотном масштабе в АО «Уралэлектромедь».

1. Монгайт И. Л., Текиниди К. Д., Николадзе Г. И. Очистка шахтных вод. — М. : Недра, 1978. — 173 с.
2. Милованов Л. В. Очистка и использование сточных вод предприятий цветной металлургии. — М. : Металлургия, 1971. — 384 с.
3. Wolkersdorfer C., Bowell R. Contemporary reviews of mine water studies in Europe, part 2 // Mine Water and the Environment. 2005. Vol. 24, No. 1. P. 2–37.
4. Ворон Л. В., Ланге Л. Р., Благоразумова А. М. Проблемы очистки шахтных вод // Вестник СибГИУ. 2015. № 2 (12). С. 76–79.
5. Yonger P. L., Bawart S. A., Hedin R. S. Mine water: hydrology, pollution, remediation. — Dodrecht : Kluwer Academic Publishers, 2002. — 442 p.
6. Суржко О. А., Оковитая К. О., Барышников А. В. Повышение эффективности обезжелезивания шахтных вод Восточного Донбасса // Инновационная наука. 2016. № 9 (21). С. 93–96.

7. Гусев Н. Н., Каплунов Ю. В., Подсевалов А. Н. Очистка шахтных вод до питьевого качества на ликвидированных шахтах // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2010. № 2. С. 308–313.
8. Черный М. Л. Сорбционное извлечение редкоземельных и цветных металлов из шахтных вод и пульп : дис. … канд. техн. наук. — Екатеринбург, 2005. — 139 с.
9. Chen G. Electrochemical technologies in wastewater treatment // Separation and Purification Technology. 2004. Vol. 38, No. 1. P. 11–41.
10. Figueroa L., Wolkersdorfer C. Electrochemical recovery of metals in mining influenced water: state of the art // An Interdisciplinary Response to Mine Challenges. — Xuzhou : China University of Mining and Technology Press, 2014. P. 627–631.
11. Пилипенко А. Т., Гороновский И. Т., Гребенюк В. Д. и др. Комплексная переработка шахтных вод. — Киев : Техника, 1985. — 183 с.
12. Kesieme U. K. Mine waste water treatment and acid recovery using membrane distillation and solvent extraction : PhD thesis. — Melbourne, 2015. — 94 p.
13. Исаев О. Н., Сусленков В. Д. Очистка шахтных вод от нефтемаслопримесей и взвешенных веществ // Вестник РУДН. 2004. № 1. С. 61–63.
14. Харионовский А. А. Комплексная очистка шахтных и карьерных вод от техногенных загрязнений. — Шахты : Изд-во ЮРО АГН, 2000. — 238 с.
15. Херинг Р. Хелатообразующие ионообменники. — М. : Мир, 1971. — 279 с.
16. Тимофеев К. Л. Сорбция тяжелых металлов из стоков горно-металлургических предприятий : дис. … канд. техн. наук. — Екатеринбург, 2013. — 162 с.
17. СанПин 2.1.4.1074–01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. — М., 2009.