Förtjockad deponering Möjligheter och utmaningar Klas Strömberg SveMin Miljökonferens 2012
Förtjockad deponering Möjligheter och utmaningar Innehåll Vad innebär förtjockad deponering Reologiska grunder Skjuvhållfasthet och fastgodshalt Förtjockare och pumpar Bakgrund till metoden Möjligheter och fördelar Jämfört med konventionell deponering Metoden etablerar sig I teknologins framkant Utmaningar!
Vad innebär förtjockad anrikningssand Reologiska grunder Newtonsk vätska Ex. vatten, lågviskös anrikningssand Icke Newtonsk vätska Ex. förtjockad anrikningssand, ketchup Skjuvspänning (Pa) Skjuvspänning (Pa) Skjuvhållfasthet, τ Skjuvhastighet (1/S) Skjuvhastighet (1/S) Skjuvhållfastheten τ y är den kritiska skjuvspänningen som måste överskridas innan börja vätska flyta
Skjuvhållfasthet beroende av fastgodshalt t=0 t=0 t=10 min t=60 min Skjuvhållfasthet (Pa) Slurry Förtjockad slurry Pasta Kaka Segregerande Ej segregerande >200 >100 10-30 Fastgodshalt (%) Vätskegräns
Skjuvhållfasthet beroende av fastgodshalt Skjuvhållfasthet (Pa) Slurry Förtjockad slurry Pasta Kaka Segregerande Ej segregerande >200 >100 10-30 Fastgodshalt (%) Vätskegräns
Typ av förtjockare beroende av fastgodshalt Skjuvhållfasthet (Pa) Slurry Förtjockad slurry Pasta Kaka Segregerande Ej segregerande >200 >100 Oförtjockat Konv. förtjockare Högdensitetsförtjockare Pastaförtjockare Filter 10-30 Fastgodshalt (%) Vätskegräns
Pumptyp beroende av fastgodshalt Skjuvhållfasthet (Pa) Slurry Förtjockad slurry Pasta Kaka Segregerande Ej segregerande >200 >100 10-30 Centrifugalpumpar Deplacement-/pistongpumpar Fastgodshalt (%) Vätskegräns
Skjuvhållfasthet för olika anrikningssand
Bakgrund till förtjockad deponering Utvecklades i början av 70-talet vid Kidd Creek, Canada pga. avsaknad av topografisk inneslutning och dålig geotekniska förhållanden för dammar Förtjockad anrikningssand ger ökar släntlutningen vilket med central deponering ökar förvaringsvolymen inom motsvarande yta med inga eller låga omgärdande dammar/vallar Konventionell deponering Släntlutning <0,5% Förtjockad deponering Släntlutning 1-4%
Möjligheter och fördelar jämfört med konventionell deponering Ingen eller mycket liten partikelsegregering Minskar ex. damning och erosion Högre intern vattenåtervinning 500 ton/h torrvikt sand med 30 vikt-% vatten 1150 m 3 /h, 55 vikt-% 400 m 3 /h Ökad energiåtervinning Ökad återvinning av reagens Mindre andel dränagevatten som avgår Lägre permeabilitet Högre grad av vattenmättnad
I teknologins framkant Superpolymer (liknande vanliga flockningsmedel) för att öka släntlutningen Utan polymer Med polymer Reologiska modifierare för att underlätta pumpbarhet Initialt (pasta) Vid pumpning (slurry)
Metoden etablerar sig Utmaningar Även om metoden har stora fördelar finns fortfarande relativt få anläggningar i världen, även om de ökar. Varför? Kunskap har saknats samt att utveckling av tekniken krävts * Bättre förståelse för designkriterierna och noggrannhet i design * Bättre förståelse av de reologiska förhållandena och vad som påverkar dem * Stora tekniska förbättringar av pumpar/pumpkoncept och förtjockare både avseende kostnader och pålitlighet * Bättre förståelse och förutsägelse av deponeringsegenskaper
Utmaningar! Konventionell deponering har stort fokus på dammteknik Förtjockad deponering har betydligt större processtekniskt fokus och kräver större förståelse av förtjockning, pumpning och deponering samt hur de samverkar Ställer högre krav på vattenhantering längs utkant
Utmaningar! Bättre och mer pålitlig drift av förtjockare
Utmaningar! Bättre deponeringsstrategi och regelbundet ändrad deponeringsriktning
Utmaningar! Kanalisering vid ökad släntlutning eller lägre fastgodshalt ökar risk för erosion Avsättning i solfjäder" Slut kanal ATC
Kanalisering vintertid Utmaningar!
TACK!