專利名稱：一種傍山型濕法赤泥堆場(chǎng)進(jìn)行干法增容的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)傍山型濕法赤泥堆場(chǎng)進(jìn)行干法增容的方法，屬于氧化鋁生產(chǎn)中 的赤泥堆存技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
赤泥是氧化鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢渣。赤泥主要組份是Si02、CaO、Fe203、A1203、Na20、 Ti02、K20，此外還含灼減成份和微量其它有色金屬等。在赤泥還不能大量利用而必須堆存的 情況下，目前主要有三種堆存工藝。第一種堆存工藝是濕法堆存工藝。濕法堆存是較為傳統(tǒng)的赤泥堆存方式，將赤泥 及附液以(3 4):1的液固比(固體含量為20% 25%左右)用離心泵和管道由氧化鋁廠 送到赤泥堆場(chǎng)，赤泥漿由排放口排入赤泥庫(kù)內(nèi)，漿體中的泥粒子借重力自然沉降分離，濕法 赤泥堆場(chǎng)采用回水塔收集澄清附液。約80%左右的附液可通過(guò)回水系統(tǒng)返回氧化鋁廠回收 利用。濕法堆存工藝中，有兩種筑壩方式。一種是中鋁下屬山東分公司、河南分公司、山西 分公司、中州分公司、貴州分公司等用聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁的企業(yè)所采用的初期壩加多級(jí)子 壩的方式，先用土石等材料建設(shè)一定高度的初期壩，然后將燒結(jié)法赤泥排放在堆場(chǎng)外圍，拜 爾法赤泥排放在堆場(chǎng)中部，待初期壩堆滿后，利用燒結(jié)法赤泥所特有的水硬自凝性沖填構(gòu) 筑多級(jí)赤泥子壩，繼續(xù)向上堆存赤泥。該筑壩方式的前提條件是要有足夠數(shù)量的燒結(jié)法赤 泥用作子壩的筑壩材料。第二種是山東魏橋氧化鋁廠、茌平氧化鋁廠等用純拜爾法以進(jìn)口 三水鋁礦石生產(chǎn)氧化鋁的企業(yè)采用的一次性建壩方式，用土石等材料建設(shè)一定高度的初期 壩，然后堆放拜爾法赤泥，由于拜爾法赤泥在高含水量條件下呈流塑態(tài)，不具有力學(xué)強(qiáng)度， 故無(wú)法構(gòu)筑子壩，只能一次性建土石壩堆存，初期壩堆滿后，即廢棄另建堆場(chǎng)。該堆存方式 的土地利用效率較低。第二種堆存工藝是半干法堆存工藝，目前國(guó)內(nèi)僅在中鋁廣西分公司、廣西華銀鋁 業(yè)公司等少數(shù)以一水硬鋁石為原料的純拜爾法氧化鋁廠采用。半干法堆存工藝的赤泥附液 約為濕法的1 / 5，其流程是多次洗滌后經(jīng)沉降槽分離的赤泥漿固體含量在30% 40% 左右，再經(jīng)進(jìn)一步脫水，使固體含量提高到55%左右，赤泥濾餅經(jīng)機(jī)械強(qiáng)力攪拌，使其動(dòng)力 粘滯數(shù)由lOOPa S左右降至10Pa S以下，用隔膜泵經(jīng)管道送到赤泥堆場(chǎng)。赤泥堆場(chǎng)表面 一般無(wú)積水，水分在堆場(chǎng)內(nèi)一部份(約60%)由于表面蒸發(fā)而損失。另一部分通過(guò)底部砂石 排水層疏排進(jìn)入附液收集系統(tǒng)。赤泥經(jīng)翻曬后逐漸干燥固結(jié)為可塑態(tài)，力學(xué)指標(biāo)增加，初期 壩堆滿后可以用干赤泥構(gòu)筑子壩繼續(xù)向上堆存，其缺點(diǎn)是需要選擇晾曬面積較大的場(chǎng)址， 占地面積較大。第三種堆存工藝是干法堆存工藝。將赤泥過(guò)濾到固體含量67%左右后，將濾餅用 汽車運(yùn)送到堆場(chǎng)堆存。目前國(guó)內(nèi)僅在貴州凱里氧化鋁廠、重慶南川氧化鋁廠、重慶武隆氧化 鋁廠等年產(chǎn)能小于20萬(wàn)噸的以一水硬鋁石為原料的小型拜爾法氧化鋁廠采用。正在建設(shè) 中的中鋁遵義氧化鋁廠也采用該工藝。干法堆存工藝赤泥含水量最低，經(jīng)適當(dāng)晾曬后即具 有較好的力學(xué)強(qiáng)度，初期壩堆滿后可以用干赤泥構(gòu)筑子壩繼續(xù)向上堆存，是赤泥堆存工藝技術(shù)的發(fā)展方向。赤泥堆場(chǎng)的場(chǎng)址，根據(jù)氧化鋁廠周邊地形的自然條件和土地資源狀況，可以大致 分為山谷型、傍山型、平地型三類，不同類型的場(chǎng)址有不同的堆存工藝。所謂山谷型，指在山 谷谷口處筑壩形成的赤泥堆場(chǎng)，壩體工程量較小，我國(guó)赤泥堆場(chǎng)的主要類型；所謂傍山型， 是在山坡腳下依山筑壩所圍成的堆場(chǎng)，赤泥水澄清條件和防洪條件較差，筑壩工程量較大， 一般在丘陵地區(qū)較常見(jiàn)；所謂平地型，是在平緩地形周邊筑壩圍成的堆場(chǎng)，筑壩工程量大， 堆壩高度有限，多建于平原地區(qū)。傳統(tǒng)的傍山型濕法赤泥堆場(chǎng)，在使用至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，由于澄清距離和干灘長(zhǎng)度不 能滿足工藝要求，一般需進(jìn)行閉庫(kù)并另行選址新建赤泥堆場(chǎng)來(lái)滿足氧化鋁廠持續(xù)的赤泥排 放需要。一座赤泥堆場(chǎng)占地面積高達(dá)數(shù)十公頃乃至上百公頃，隨著人口的增長(zhǎng)和土地資源 日益減少，在廠區(qū)附近尋求滿足堆存工藝要求的赤泥堆場(chǎng)新場(chǎng)址越來(lái)越困難。即使在離廠 區(qū)較遠(yuǎn)的地方找到新的場(chǎng)址，其投資往往高達(dá)上億元，運(yùn)行費(fèi)用也比較昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種對(duì)傍山型濕法赤泥堆場(chǎng)進(jìn)行干法增容改 造的方法，通過(guò)采取一定的工程措施，充分利用原濕法堆場(chǎng)已經(jīng)占用的土地和已經(jīng)建成的 防滲、排洪設(shè)施，增加原有濕法堆場(chǎng)的庫(kù)容，延長(zhǎng)原堆場(chǎng)的使用時(shí)間，節(jié)約新建赤泥堆場(chǎng)的 大量投資和運(yùn)行費(fèi)用。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的
對(duì)原濕法赤泥堆場(chǎng)初期壩附近一定范圍和深度的濕排赤泥層用砂樁進(jìn)行排水固結(jié)處 理，其處理范圍和深度根據(jù)計(jì)劃加筑的子壩的穩(wěn)定計(jì)算確定；將原濕法赤泥堆場(chǎng)的排洪斜 槽沿山坡地形延伸到規(guī)劃的干法增容高程；排洪斜槽下段和排洪管道連接；沿規(guī)劃的干法 堆存邊界修建截洪溝。在山坡的高于延伸后的排洪斜槽的位置修建赤泥壓濾廠房，廠房?jī)?nèi)配置若干臺(tái)與 赤泥量相適應(yīng)的壓濾機(jī)，并沿山坡地形敷設(shè)赤泥漿輸送管和濾液管；
以赤泥壓濾廠房為起點(diǎn)，沿山坡修建溜槽，延伸到原濕法赤泥堆場(chǎng)的頂部。溜槽采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)。以上建設(shè)完成后開(kāi)始干法堆存作業(yè)。來(lái)自廠區(qū)的赤泥漿通過(guò)赤泥漿輸送管送入壓 濾機(jī)，經(jīng)壓濾后，濾液用濾液管送回廠區(qū)重復(fù)使用，赤泥濾餅通過(guò)溜槽送入堆場(chǎng)內(nèi)。用推土機(jī)將赤泥濾餅運(yùn)送到經(jīng)砂樁排水固結(jié)處理后的地基上，當(dāng)濾餅厚度達(dá)到 0. 5m時(shí)進(jìn)行晾曬，晾曬到最佳含水量時(shí)用壓實(shí)機(jī)械碾壓密實(shí)，再布放上一層濾餅重復(fù)上述 工藝，直到子壩構(gòu)筑完成。子壩構(gòu)筑完成后，通過(guò)溜槽送入堆場(chǎng)內(nèi)的赤泥濾餅用推土機(jī)運(yùn)送到子壩附近，分 層進(jìn)行晾曬碾壓作業(yè)，逐漸向排洪斜槽的方向推進(jìn)，赤泥層逐漸上升，至子壩堆滿時(shí)，再加 筑上一級(jí)子壩，重復(fù)上述工藝，直到到達(dá)規(guī)劃的干法堆存高程時(shí)閉庫(kù)。與新建赤泥堆場(chǎng)相比，本發(fā)明充分利用原傍山型濕法堆場(chǎng)已經(jīng)占用的土地和已經(jīng) 建成的排洪設(shè)施，增加原有濕法堆場(chǎng)的庫(kù)容，延長(zhǎng)原堆場(chǎng)的使用時(shí)間，節(jié)約新建赤泥堆場(chǎng)的 大量投資和運(yùn)行費(fèi)用，可獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1是本發(fā)明的平面示意圖。圖2是本發(fā)明的剖面示意圖，即圖1中的A—A剖視圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，本發(fā)明的傍山型濕法赤泥堆場(chǎng)進(jìn)行干法增容的 方法，按下列步驟實(shí)施
對(duì)原濕法赤泥堆場(chǎng)初期壩1附近一定范圍和深度的濕排赤泥層用砂樁2進(jìn)行排水固結(jié) 處理，其處理范圍和深度根據(jù)計(jì)劃加筑的子壩3的穩(wěn)定計(jì)算確定；將原濕法赤泥堆場(chǎng)的排 洪斜槽4沿山坡地形延伸到規(guī)劃的干法增容高程；沿規(guī)劃的干法堆存邊界修建截洪溝5。根據(jù)原濕法赤泥堆場(chǎng)地形條件在山坡的高于延伸后的排洪斜槽4的位置修建赤 泥壓濾廠房6，廠房?jī)?nèi)配置若干臺(tái)與赤泥量相適應(yīng)的壓濾機(jī)7。沿山坡地形敷設(shè)赤泥漿輸送 管8和濾液管9。以赤泥壓濾廠房6為起點(diǎn)，沿山坡修建幾條溜槽10，延伸到原濕法赤泥堆場(chǎng)的頂 部。溜槽10采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)。以上建設(shè)完成后開(kāi)始干法堆存作業(yè)。來(lái)自廠區(qū)的赤泥漿通過(guò)赤泥漿輸送管8送入 壓濾機(jī)7，經(jīng)壓濾后，濾液用濾液管8送回廠區(qū)重復(fù)使用，赤泥濾餅通過(guò)溜槽10送入堆場(chǎng)內(nèi)。用推土機(jī)將赤泥濾餅運(yùn)送到經(jīng)砂樁2排水固結(jié)處理后的地基上，當(dāng)濾餅厚度達(dá)到 0. 5m時(shí)進(jìn)行晾曬，晾曬到最佳含水量時(shí)用壓實(shí)機(jī)械碾壓密實(shí)，再布放上一層濾餅重復(fù)上述 工藝，直到子壩3構(gòu)筑完成。子壩3構(gòu)筑完成后，通過(guò)溜槽10送入堆場(chǎng)內(nèi)的赤泥濾餅用推土機(jī)運(yùn)送到子壩3附 近，分層進(jìn)行晾曬碾壓作業(yè)，逐漸向排洪斜槽4的方向推進(jìn)，赤泥層逐漸上升，至子壩3堆滿 時(shí)，再加筑上一級(jí)子壩，重復(fù)上述工藝，直到到達(dá)規(guī)劃的干法堆存高程時(shí)閉庫(kù)。在整個(gè)干法赤泥濾餅堆存期間，場(chǎng)內(nèi)雨水通過(guò)加高后的排洪斜槽4和排洪管道11 排放到庫(kù)外，干法堆置區(qū)以外的坡面雨水經(jīng)截洪溝5收集后排到庫(kù)區(qū)下游。
權(quán)利要求
一種對(duì)傍山型濕法赤泥堆場(chǎng)進(jìn)行干法增容的方法，其特征在于它包括以下過(guò)程對(duì)原濕法赤泥堆場(chǎng)初期壩(1)附近的濕排赤泥層用砂樁(2)進(jìn)行排水固結(jié)處理，將原濕法赤泥堆場(chǎng)的排洪斜槽(4)沿山坡延伸到規(guī)劃的干法增容高程，排洪斜槽(4)下段和排洪管道(11)連接；沿規(guī)劃的干法堆存邊界修建截洪溝(5)；在山坡的高于延伸后的排洪斜槽(4)的位置修建赤泥壓濾廠房(6)，廠房?jī)?nèi)配置壓濾機(jī)(7)，并沿山坡敷設(shè)赤泥漿輸送管(8)和濾液管(9)；以赤泥壓濾廠房(6)為起點(diǎn)，沿山坡修建溜槽(10)，延伸到原濕法赤泥堆場(chǎng)的頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)傍山型濕法赤泥堆場(chǎng)進(jìn)行干法增容的方法，其特征在于 來(lái)自廠區(qū)的赤泥漿通過(guò)赤泥漿輸送管(8)送入壓濾機(jī)(7)，經(jīng)壓濾后，濾液用濾液管(9)送 回廠區(qū)重復(fù)使用，赤泥濾餅通過(guò)溜槽(10)送入堆場(chǎng)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對(duì)傍山型濕法赤泥堆場(chǎng)進(jìn)行干法增容的方法，其特征 在于用推土機(jī)將赤泥濾餅運(yùn)送到經(jīng)砂樁(2)排水固結(jié)處理后的地基上，當(dāng)濾餅厚度達(dá)到 0. 5m時(shí)進(jìn)行晾曬，晾曬到最佳含水量時(shí)用壓實(shí)機(jī)械碾壓密實(shí)，再布放上一層濾餅重復(fù)上述 工藝，直到子壩(3)構(gòu)筑完成；子壩(3)構(gòu)筑完成后，通過(guò)溜槽(10)送入堆場(chǎng)內(nèi)的赤泥濾餅 用推土機(jī)運(yùn)送到子壩(3)附近，分層進(jìn)行晾曬碾壓作業(yè)，逐漸向排洪斜槽(4)的方向推進(jìn)， 赤泥層逐漸上升，至子壩(3)堆滿時(shí)，再加筑上一級(jí)子壩，重復(fù)上述工藝，直到到達(dá)規(guī)劃的干 法堆存高程時(shí)閉庫(kù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)傍山型濕法赤泥堆場(chǎng)進(jìn)行干法增容的方法，其特征在于 溜槽(10)采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)傍山型濕法赤泥堆場(chǎng)進(jìn)行干法增容的方法，該方法包括以下過(guò)程對(duì)原濕法赤泥堆場(chǎng)初期壩(1)附近的濕排赤泥層用砂樁(2)進(jìn)行排水固結(jié)處理，將原濕法赤泥堆場(chǎng)的排洪斜槽(4)沿山坡延伸到規(guī)劃的干法增容高程，排洪斜槽(4)下段和排洪管道(11)連接；沿規(guī)劃的干法堆存邊界修建截洪溝(5)；在山坡的高于延伸后的排洪斜槽(4)的位置修建赤泥壓濾廠房(6)，廠房?jī)?nèi)配置若干臺(tái)與赤泥量相適應(yīng)的壓濾機(jī)(7)，并沿山坡敷設(shè)赤泥漿輸送管(8)和濾液管(9)；以赤泥壓濾廠房(6)為起點(diǎn)，沿山坡修建溜槽(10)，延伸到原濕法赤泥堆場(chǎng)的頂部。本發(fā)明增加原有濕法堆場(chǎng)的庫(kù)容，節(jié)約投資。
文檔編號(hào)E03F1/00GK101851926SQ20101020623
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者劉希全, 徐樹(shù)濤, 李明陽(yáng), 胡禹志 申請(qǐng)人:貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院