Politechnika Wrocławska

Wydział Geoinżynierii Górnictwa i Geologii

Specjalność: Geoinżynieria

Charakterystyka odpadów z górnictwa złóż soli powstających w trakcie eksploatacji złoża oraz procesów przeróbczych

Wykonały:

Wyróżniamy następujące skały solne:

• Sól kamienna - halit z warstwowymi lub w postaci płatków wkładkami anhydrytu albo iłu, rzadziej kizerytu czy polihalitu

• Karnalityt - karnalit, halit, kizeryt albo anhydryt bądź tachydryt; zawiera 8-10% tlenku potasu (K₂O)

• Sylwinit - sylwin i halit z drobnymi domieszkami kizerytowymi; zawiera ponad 20% tlenku potasu (K₂O)

• Sól twarda - sylwin, halit, anhydryt albo kizeryt bądź podwójne sole siarczanowe

• Kainityt - kainit i halit; zawiera 12-16% tlenku potasu (K₂O)

• Szenityt - halit i szenit, produkt intensywnego przeobrażenia w najwyższej czapie solnej; zawiera prawie 12,5% tlenku potasu (K₂O)

RYS. 1 Drążenia wyrobisk badawczych w złożu soli kombajnem solnym AM-85P

(kop. Polkowice-Sieroszowice)

Przy przeróbce karnalitu jako materiał podsadzkowy używany jest chlorek magnezowy (MgCl₂). Jest on łatwiej rozpuszczalny od chlorku potasowego (KCl). Odpady te stanowią od 30 do 40% przerabianego surowca.

W fabrykach przerabiających sól twardą i sylwinit udział odpadów jest znacznie większy. Zależy od zawartości chlorku potasowego, wynoszą one od 75 do 80% przerabianego surowca. Wynika stąd, że kopalnie karnalitu nie są w stanie same pokryć zapotrzebowania na materiał podsadzkowy, natomiast kopalnie soli twardej, przy współczynniku wypełnienia 1,3, mają nadmiar materiału podsadzkowego. Dotyczy to kopalń z przeróbką chemiczną, w których odzyskuje się wyłącznie składnik potasowy z surowca. Odpady zwrotne z zakładów przeróbczych powinny być dostarczane na dół do kopalni w stanie możliwie suchym.

Tabela. Skład chemiczny odpadów przeróbczych zwrotnych

POZOSTAŁOŚĆ	KARNALIT	SÓL TWARDA	SYLWINIT
		[%]
NaCl	50,0	60,0	85,0
MgSO4	30,0	25,0	0,1
MgCl2	30,0	1,5	0,1
KCl	1,8	2,5	3,0
Części rozpuszczalne i H2O	15,0	10,0	10,0

Nie dość nasycone ługi (MgCl₂) działają szkodliwie na spąg i ociosy wybranych komór, przez ich ługowanie. Część zwrotnych ługów ulega odparowaniu w strumieniu powietrza, a ich ilość ulega z tego powodu zmniejszeniu. Najczęściej jednak nie dochodzi do odparowania ługów ze względu, że zaraz po wypełnieniu komory podsadzką komorę zamurowuje się. Zasadniczą wadą odpadów przeróbczych jest ich skłonność do hydratyzacji minerałów zwartych w tych odpadach, na przykład kizeryt przechodzi w sól gorzką, a anhydryt w gips.

Część odpadów zwrotnych po przeróbce chemicznej ma postać ziarnistego mułu. W fabrykach przerabiających karnalit muł ten składa się głównie z soli kuchennej i kizerytu z niewielką ilością iłu. Dawniej stosowano te odpady do podsadzki hydraulicznej, ale ze złymi wynikami. Próbowano filtrować kizeryt z tych ługów na filtrach, a pozostałość stosować do podsadzki, ale wtedy ilość odpadów była zbyt mała. Ostatecznie w nowoczesnych zakładach przeróbczych stosuje się urządzenia do filtrowania mułu, a dopiero odfiltrowany muł używa się do podsadzki suchej.

RYS. 2 Naturalna formacja halitu RYS. 3 Sylwin

Przy przeróbce sylwinu na chlorek potasowy (KCl) otrzymuje się produkt odpadowy - chlorek sodowy (NaCl) zanieczyszczony domieszkami. Odpady te zawierają (w substancji suchej):

• 92 do 96% NaCl,

• 1,2 do 2,5% KCl,

• 0,6 do 2,0% CaSO₄,

• 0,05 do 0,2% MgCl₂,

• 0,3 do 3,0% substancji nierozpuszczalnych.

Wilgotność odpadów wynosi 7 do 10%. Gatunki techniczne soli kuchennej mogą być otrzymane z tych odpadów przez ich przemywanie, na przykład w korytowym klasyfikatorze. Podwyższa się przy tym zawartość NaCl do 98%, a zawartość domieszek obniża się (KCl do 0,30%, a nawet do 0,32%). Ta metoda przeróbki odpadów jest najprostsza i najtańsza.

Sól czyściejszą, używaną do celów spożywczych, można otrzymać przez rozpuszczanie odpadów, chemiczne oczyszczanie otrzymanego roztworu i odparowanie w próżni. Można też ją otrzymać przez flotację odpadów. Flotacja ma przewagę nad odparowaniem próżniowym, gdyż nie wymaga zużycia pary.

---