Revestimiento de geomembrana para estanques de relaves

El revestimiento de geomembrana para estanques de relaves es el proyecto de soporte con mayor riesgo ambiental en el proceso de producción minera. Las membranas antifiltración civiles comunes y las membranas antifiltración de estanques de peces, debido a su fórmula insuficiente, su mala resistencia a la corrosión y su débil resistencia a la perforación, no pueden adaptarse a las duras condiciones de trabajo de los relaves y la escoria, como las perforaciones bruscas de los relaves, la corrosión por líquidos residuales ácidos y alcalinos, el asentamiento de carga a largo plazo y las diferencias extremas de temperatura al aire libre. Una vez puestos en uso, son propensos a la ruptura y fugas de las membranas, al envejecimiento y la degradación de las membranas, lo que provoca contaminación de las aguas subterráneas, contaminación ambiental que excede los estándares e inestabilidad de las pendientes, etc., una serie de peligros de ingeniería.

El revestimiento de geomembrana para estanques de relaves es un revestimiento antifiltración de polietileno de alta densidad de grado industrial especialmente desarrollado para condiciones de estanques de relaves. A diferencia de los materiales de membrana hidráulica ordinarios, utiliza nuevas resinas de alta pureza combinadas con múltiples aditivos modificados de grado industrial y se forma mediante tecnología de extrusión y moldeo por soplado de alta precisión. El producto tiene dos versiones para entierro oculto y condiciones de sellado y cierre al aire libre, abordando específicamente los puntos débiles de la industria, como la infiltración de lixiviados de estanques de relaves, la difusión de metales pesados, la erosión de pendientes y el envejecimiento y daño de las membranas. Con su alta resistencia, fuerte resistencia a la corrosión y larga vida útil, se usa ampliamente en varios proyectos nuevos, de expansión y de cierre de relaves mineros metálicos y no metálicos, así como en proyectos de restauración ecológica después del cierre, y es el material preferido estandarizado para la protección ambiental del agua y el suelo en las minas.

Fórmula de materia prima y proceso de moldeo de grado industrial

El revestimiento de geomembrana para estanques de relaves no agrega materiales de desecho reciclados. Todo el proceso utiliza resina de polietileno de alta densidad nueva como base, combinada con agentes anti-ultravioleta de grado industrial, antioxidantes, negro de carbón de alta concentración y aditivos anticorrosivos especiales para resistencia a ácidos y álcalis. La proporción de materia prima se ha ajustado repetidamente en función de las condiciones de corrosión de la mina. Adopta un proceso de moldeo integrado por extrusión y soplado a gran escala. El cuerpo de la membrana tiene un espesor uniforme, una estructura densa y está libre de poros e impurezas. Esto garantiza que los materiales de membrana inferiores propensos a perforaciones, envejecimiento y corrosión se eliminen por completo de la fuente. El producto se divide en dos versiones principales de condiciones de trabajo. El tipo enterrado es adecuado para la exposición anti-filtración subterránea a largo plazo sin luz, mientras que el tipo expuesto antienvejecimiento es adecuado para la exposición al aire libre en la superficie del depósito y condiciones de temperatura alternas durante todo el año, satisfaciendo plenamente las necesidades de construcción de todos los escenarios del estanque de relaves.

Sistema de selección de espesor específico para operaciones mineras

1. Condiciones de operación de desvío y drenaje simples (1,0 mm, 1,2 mm)

Adecuado para proyectos de apoyo auxiliares, como zanjas temporales de interceptación de agua, canales de desvío y estanques simples de recolección de filtrado a pequeña escala en presas de relaves. La presión de carga es pequeña y la cantidad de acumulación de residuos mineros es baja. Las funciones principales son la antifiltración de cimientos y el drenaje de aguas residuales, cumpliendo con los requisitos de construcción temporal de drenaje de mina y antifiltración.

2. Proyecto principal de relaves convencionales (1,5 mm, 2,0 mm)

Esta es la especificación principal que cumplen las presas de relaves nacionales de tamaño pequeño y mediano. Es adecuado para la antifiltración general del fondo de la presa de relaves y la antifiltración de cobertura total de la pendiente de la presa de relaves convencional. Puede hacer frente a la sedimentación de relaves convencionales, perforaciones leves de residuos de minas y corrosión ácido-base moderada, cumpliendo con la mayoría de los estándares diarios de aceptación de protección ambiental y antifiltración de las minas.

3. Condiciones de corrosión de carga pesada de alto riesgo (2,5 mm, 3,0 mm)

Adecuado para presas de relaves estandarizadas a gran escala, relaves corrosivos altamente ácidos y alcalinos, residuos de minas con muchos bordes afilados, grandes diferencias de caída de carga y operaciones mecánicas frecuentes. La estructura súper espesada puede resistir perforaciones de alta intensidad, asentamientos de alta presión e inmersión de líquidos residuales corrosivos fuertes, y es adecuada para proyectos anti-filtración de protección ambiental de alto grado.

4. Condiciones de cierre y sellado de superficies expuestas (modelo personalizado antienvejecimiento)

Para el cierre y sellado de presas de relaves y toda la superficie expuesta del área de la presa de relaves, se ha mejorado la fórmula anti-UV y antienvejecimiento de alto contenido. Puede resistir una fuerte exposición a la luz solar y la erosión por temperaturas altas y bajas alternas durante mucho tiempo, evitando la formación de polvo, grietas y fallas a corto plazo del cuerpo de membrana expuesto, y es adecuado para la protección del cierre de minas a largo plazo.

Indicadores básicos de desempeño industrial y valor de ingeniería

1. Coeficiente de filtración ultrabajo

El revestimiento de geomembrana para estanques de relaves tiene un coeficiente de permeabilidad de ≤ 1×10⁻¹³ cm/s, y posee una capacidad extremadamente hermética y a prueba de fugas. Puede aislar completamente los lixiviados de relaves, los iones de metales pesados ​​y las aguas residuales de las minas, bloqueando por completo la infiltración descendente de contaminantes y evitando que contaminen el suelo y las aguas subterráneas. Esto resuelve el problema central de las fugas ambientales en las minas y garantiza que el agua y el suelo en el área minera cumplan con los estándares.

2. Alta resistencia mecánica

La resistencia a la tracción, la resistencia al desgarro y la resistencia a la rotura superior son muy superiores a las de los geotextiles comunes. Puede adaptarse perfectamente a condiciones de trabajo complejas, como carga y asentamiento a largo plazo del estanque de relaves, fluencia del suelo en la pendiente y compactación de maquinaria de construcción. La fuerza se distribuye uniformemente, lo que hace que sea menos probable que se rompa o se dañe, y es adecuada para el entorno de deformación dinámica de las minas.

3. Fuerte resistencia a la corrosión

Tiene una excelente resistencia a ácidos y álcalis, sales de metales pesados ​​y erosión líquida de desechos industriales, y puede sumergirse en diversos lodos de relaves metálicos y no metálicos, lixiviados corrosivos, etc. durante mucho tiempo sin experimentar hinchazón, degradación, agrietamiento o perforación. Es adecuado para condiciones de trabajo corrosivas especiales en minas.

4. Vida útil ultralarga

La exclusiva fórmula anti-UV y anti-envejecimiento retrasa significativamente la tasa de envejecimiento y degradación del cuerpo de la membrana. La vida útil en condiciones expuestas al aire libre puede alcanzar de 10 a 18 años, y la vida útil bajo tierra y enterrado con protección contra la luz puede exceder los 30 años. También es adecuado para ambientes extremadamente fríos, sin agrietarse ni dividirse a bajas temperaturas de -40 ℃, y puede soportar ciclos de congelación y descongelación en áreas de gran altitud.

5. Resistencia ultraalta a la punción

La estructura de la membrana es densa y apretada, con una excelente resistencia al impacto y a la perforación. Puede resistir eficazmente la compresión y perforación de residuos minerales afilados y piedras trituradas, evitando la ruptura de la membrana y las fugas causadas por la carga de relaves y el deslizamiento del material. Es adecuado para entornos de construcción y operación con una gran cantidad de escombros duros y cargas pesadas en minas.

Diversos escenarios de aplicación

1. Varios proyectos de remediación de estanques de relaves

El revestimiento de geomembrana para estanques de relaves es ampliamente aplicable a diversas minas, como minas de hierro, minas de oro, minas de aluminio, minas de carbón y depósitos de arena y grava. Se utiliza para la antifiltración del fondo de estanques de relaves, la antifiltración general de taludes, el recubrimiento de la superficie del estanque para el cierre y la restauración ecológica, así como la construcción de aislamiento antifiltración de estructuras de soporte como estanques de regulación de lixiviados, pozos de recolección y galerías de tuberías de desvío.

2. Proyectos antifiltración de contención de residuos sólidos y peligrosos

Adecuado para el aislamiento general antifiltración de sitios de almacenamiento de residuos industriales, sitios de almacenamiento de escoria, sitios de almacenamiento de escoria de acero y sitios de almacenamiento de residuos de fundición. Previene eficazmente la infiltración de lixiviados de desechos sólidos industriales, elimina la contaminación secundaria del agua y el suelo y cumple con los estándares de construcción de protección ambiental para la eliminación de desechos sólidos.

3. Proyectos de tratamiento de aguas ambientales industriales.

Se puede utilizar para evitar la filtración de vertederos, estanques de regulación de tratamiento de aguas residuales industriales, estanques de accidentes de emergencia, estanques de sedimentación de aguas residuales, estanques de recolección de líquidos residuales químicos, etc. para lograr un aislamiento cerrado de aguas residuales y líquidos residuales, evitando riesgos de contaminación por fugas de cuerpos de agua.

4. Sitio minero que apoya proyectos de protección.

Adecuado para la construcción anti-filtración de canales de drenaje y canales de desvío de estanques de relaves, aislamiento anti-filtración de protección de laderas de montañas, construcción de sistemas anti-filtración de recolección de agua de lluvia para sitios mineros y mejora del sistema general de protección impermeable, anti-filtración y drenaje del sitio minero.

Caso real de proyecto de puesta a tierra de mina

1. Descripción general del proyecto

Este proyecto es un proyecto de tratamiento de protección ambiental para la presa de relaves de una mina de metales en Yantai, provincia de Shandong. La construcción se completó en abril de 2022. El área total del embalse es de 180 acres, incluida el área principal de almacenamiento de relaves, estanques de recolección de lixiviados, zanjas de interceptación y drenaje, y un conjunto completo de sistemas de soporte. El proyecto utiliza una membrana anti-filtración específica para relaves de HDPE antienvejecimiento de 2,0 mm de espesor, combinada con capas protectoras geotextiles de filamentos largos y cortos y mantas impermeables de bentonita para formar una estructura compuesta anti-filtración. El proyecto está ubicado en un entorno minero a cielo abierto. La temperatura en verano puede alcanzar los 38 ℃, mientras que la temperatura en invierno puede bajar hasta -15 ℃. La lluvia anual es abundante y el cuerpo de agua de relaves contiene trazas de medios corrosivos ácidos y alcalinos. La capa de suelo del depósito original tiene una fuerte permeabilidad y riesgos de contaminación de las aguas subterráneas a largo plazo y de violación de las normas ambientales.

2. Efecto de uso medido a largo plazo durante tres años

El rendimiento antifiltración es estable y duradero.Desde que la membrana fue colocada y operada durante tres años, el cuerpo de la membrana no presenta envejecimiento, polvo, grietas, perforaciones ni daños. Las soldaduras en el fondo y la pendiente del depósito están firmes y herméticamente soldadas, sin desprendimientos de soldadura ni riesgos de fugas. El lixiviado de relaves se recoge completamente de forma sellada. Los indicadores de contaminantes en los puntos de monitoreo de aguas subterráneas continúan cumpliendo con los estándares, resolviendo por completo los riesgos ambientales de fugas originales del área del embalse. La tasa de recuperación de lixiviados ha aumentado significativamente y no hay pérdidas por fugas subterráneas. La inversión en agentes de tratamiento de aguas residuales y el consumo de energía de los equipos en la fábrica ha disminuido un 32% en comparación con el año anterior, eliminando los costos de ingeniería adicionales para la investigación y reparación periódicas de fugas.

La estabilidad de la protección de pendientes es excelente.Durante la temporada de lluvias, la fuerte erosión pluvial no causa problemas de deslizamiento, abombamiento o desgarro. En el entorno del ciclo de congelación y descongelación, el cuerpo de la membrana no se contrae ni se agrieta. Puede adaptarse eficazmente a la compresión de la carga de relaves y a la deformación del suelo por asentamiento. El contacto prolongado con lixiviados ácidos de lodo minero no causa corrosión, degradación, hinchazón ni daños al cuerpo de la membrana. La resistencia a la corrosión y al desgaste contra la escoria de mina son muy superiores a los materiales antifiltración comunes.

Evaluación genuina del cliente

"Anteriormente, la capa de suelo del estanque de relaves era altamente permeable y el líquido de filtración se filtraba hacia abajo, lo que no solo representaba una gran presión ambiental sino que también requería una cantidad significativa de fondos para la rectificación anual y la prevención de fugas. Después de colocar esta membrana anti-filtración específica para relaves durante tres años, el efecto anti-filtración se ha mantenido estable y todas las pruebas ambientales han sido calificadas. Anteriormente nos preocupaba que la escoria de la mina fuera afilada y propensa a la corrosión por la luz solar, lo que fácilmente podría causar que la membrana se rompiera. Sin embargo, en el uso real, el cuerpo de la membrana era resistente y duradero, y las soldaduras no tuvieron ningún problema, ya sea durante la operación diaria o en el proceso de cierre y renovación posterior, esta solución anti-filtración tiene una rentabilidad muy alta".

--- Sr. Zhang, Gerente de Proyecto del Proyecto de Estanque de Relaves

Preguntas frecuentes

P1: ¿Por qué no se puede reemplazar el revestimiento de geomembrana del estanque de relaves por estanques de peces comunes o membranas antifiltración de ingeniería hidráulica?

Las membranas ordinarias para ingeniería hidráulica y las membranas para estanques de peces están hechas de materiales de calidad civil y no tienen fórmulas de penetración de escoria antimineral y resistentes a la corrosión de grado industrial. Sólo son adecuados para entornos neutros de agua dulce. Los estanques de relaves están sujetos a condiciones de trabajo severas, como corrosión de lodos minerales ácido-base, perforaciones agudas de escoria mineral, presión de carga pesada a largo plazo y erosión por envejecimiento al aire libre. Los materiales de membranas comunes se corroerán, agrietarán y filtrarán en un corto período de tiempo, lo que les impedirá pasar la aceptación de protección ambiental de la industria minera y requerirá el uso de membranas antifiltración específicas para relaves espesados ​​de grado industrial.

P2: ¿Son los mismos materiales de membrana seleccionados para los estanques de relaves nuevos y los estanques de relaves cerrados y sellados?

Es diferente. En el caso de instalaciones de almacenamiento de relaves de nueva construcción, el fondo y las pendientes pueden cubrirse con capas de suelo de larga duración. Se pueden seleccionar membranas antifiltración engrosadas convencionales; para instalaciones cerradas y selladas, y áreas con superficies expuestas que están expuestas a la luz solar directa, la lluvia y diferencias de temperatura durante mucho tiempo, se deben usar modelos personalizados antienvejecimiento con alto contenido agregado para aumentar significativamente la vida útil al aire libre y cumplir con los requisitos de protección ambiental a largo plazo de las minas.

P3: ¿Habrá defectos de soldadura o riesgos de fugas después de la soldadura de la membrana antifiltración de la instalación de almacenamiento de relaves?

La construcción estándar de soldadura por fusión en caliente no provocará fugas. El proyecto de relaves adopta el proceso de soldadura por fusión en caliente de doble vía. La resistencia de la soldadura es mayor que la resistencia del cuerpo de la membrana, lo que es adecuado para el asentamiento de relaves y una ligera deformación de la pendiente. Siempre que se evite la construcción en días lluviosos de baja temperatura y la temperatura y velocidad de soldadura estén estrictamente controladas, la costura de soldadura formada puede ser estable durante mucho tiempo y no tendrá problemas como desprendimiento, grietas o fugas de la soldadura.

P4: En minas de gran altitud con severas heladas y deshielos invernales, ¿la membrana antifiltración se agrietará y fallará a bajas temperaturas?

No. Esta membrana específica para relaves ha sido sometida a un tratamiento de modificación a baja temperatura. Puede soportar una temperatura mínima de -40 ℃ en ambientes extremadamente fríos. Incluso bajo ciclos de congelación y descongelación, el cuerpo de la membrana aún mantiene una buena dureza y no se agrieta, encoge ni rompe. Puede adaptarse a las duras condiciones de trabajo de las minas a gran altitud del norte en invierno, como suelo congelado, formación de hielo y fluctuaciones repetidas de temperatura. El rendimiento antifiltración a baja temperatura es estable.

P5: ¿Cuántos años se puede utilizar normalmente la membrana antifiltración de la presa de relaves?

La vida útil varía según las condiciones de trabajo: el fondo de la presa, el área enterrada y sombreada en la pendiente, sin exposición a la luz solar directa ni efectos del envejecimiento, la vida útil puede alcanzar más de 30 años; En el área de sellado expuesta al aire libre en la superficie de la presa, el modelo personalizado antienvejecimiento se puede usar de manera estable durante 10 a 18 años, cumpliendo completamente con el ciclo de protección a largo plazo para la producción y operación minera y la gobernanza ecológica del cierre.

P6: Hay una gran cantidad de partículas angulares y de escoria en la presa de relaves. ¿Cómo evitar que la membrana se perfore y se dañe?

Para condiciones de escoria de alto riesgo, se recomienda combinar con una capa protectora geotextil para construcción compuesta. Al mismo tiempo, se debe dar prioridad al uso de modelos antipinchazos de 2,5 mm y 3,0 mm de espesor. Antes de la construcción, nivele la superficie de la base, elimine la escoria angular de gran tamaño y los objetos afilados. A partir de la selección del material y la protección de doble capa durante la construcción, se pueden evitar por completo los riesgos potenciales de que la escoria apriete y perfore la membrana, asegurando el funcionamiento estable a largo plazo del sistema antifiltración.