專利名稱：一種傍山型濕法赤泥堆場進(jìn)行干法增容的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對傍山型濕法赤泥堆場進(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，赤泥漿由排放口排入赤泥庫內(nèi)，漿體中的泥粒子借重力自然沉降分離，濕法 赤泥堆場采用回水塔收集澄清附液。約80%左右的附液可通過回水系統(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)法赤泥排放在堆場外圍，拜 爾法赤泥排放在堆場中部，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。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。赤泥堆場表面 一般無積水，水分在堆場內(nèi)一部份(約60%)由于表面蒸發(fā)而損失。另一部分通過底部砂石 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，其缺點是需要選擇晾曬面積較大的場址， 占地面積較大。第三種堆存工藝是干法堆存工藝。將赤泥過濾到固體含量67%左右后，將濾餅用 汽車運送到堆場堆存。目前國內(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。赤泥堆場的場址，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，壩體工程量較小，我國赤泥堆場的主要類型；所謂傍山型， 是在山坡腳下依山筑壩所圍成的堆場，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；所謂平地型，是在平緩地形周邊筑壩圍成的堆場，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，在使用至設(shè)計標(biāo)高后，由于澄清距離和干灘長度不 能滿足工藝要求，一般需進(jìn)行閉庫并另行選址新建赤泥堆場來滿足氧化鋁廠持續(xù)的赤泥排 放需要。一座赤泥堆場占地面積高達(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新場址越來越困難。即使在離廠 區(qū)較遠(yuǎn)的地方找到新的場址，其投資往往高達(dá)上億元，運行費用也比較昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種對傍山型濕法赤泥堆場進(jìn)行干法增容改 造的方法，通過采取一定的工程措施，充分利用原濕法堆場已經(jīng)占用的土地和已經(jīng)建成的 防滲、排洪設(shè)施，增加原有濕法堆場的庫容，延長原堆場的使用時間，節(jié)約新建赤泥堆場的 大量投資和運行費用。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的
對原濕法赤泥堆場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)計劃加筑的子壩的穩(wěn)定計算確定；將原濕法赤泥堆場的排洪斜 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，廠房內(nèi)配置若干臺與 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，沿山坡修建溜槽，延伸到原濕法赤泥堆場的頂部。溜槽采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)。以上建設(shè)完成后開始干法堆存作業(yè)。來自廠區(qū)的赤泥漿通過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，赤泥濾餅通過溜槽送入堆場內(nèi)。用推土機(jī)將赤泥濾餅運送到經(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時進(jìn)行晾曬，晾曬到最佳含水量時用壓實機(jī)械碾壓密實，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，通過溜槽送入堆場內(nèi)的赤泥濾餅用推土機(jī)運送到子壩附近，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，再加 筑上一級子壩，重復(fù)上述工藝，直到到達(dá)規(guī)劃的干法堆存高程時閉庫。與新建赤泥堆場相比，本發(fā)明充分利用原傍山型濕法堆場已經(jīng)占用的土地和已經(jīng) 建成的排洪設(shè)施，增加原有濕法堆場的庫容，延長原堆場的使用時間，節(jié)約新建赤泥堆場的 大量投資和運行費用，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。
具體實施例方式
具體實施例方式如圖1、2所示，本發(fā)明的傍山型濕法赤泥堆場進(jìn)行干法增容的 方法，按下列步驟實施
對原濕法赤泥堆場初期壩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)計劃加筑的子壩3的穩(wěn)定計算確定；將原濕法赤泥堆場的排 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，廠房內(nèi)配置若干臺與赤泥量相適應(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，沿山坡修建幾條溜槽10，延伸到原濕法赤泥堆場的頂 部。溜槽10采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)。以上建設(shè)完成后開始干法堆存作業(yè)。來自廠區(qū)的赤泥漿通過赤泥漿輸送管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，赤泥濾餅通過溜槽10送入堆場內(nèi)。用推土機(jī)將赤泥濾餅運送到經(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時進(jìn)行晾曬，晾曬到最佳含水量時用壓實機(jī)械碾壓密實，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，通過溜槽10送入堆場內(nèi)的赤泥濾餅用推土機(jī)運送到子壩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，再加筑上一級子壩，重復(fù)上述工藝，直到到達(dá)規(guī)劃的干法堆存高程時閉庫。在整個干法赤泥濾餅堆存期間，場內(nèi)雨水通過加高后的排洪斜槽4和排洪管道11 排放到庫外，干法堆置區(qū)以外的坡面雨水經(jīng)截洪溝5收集后排到庫區(qū)下游。
權(quán)利要求
一種對傍山型濕法赤泥堆場進(jìn)行干法增容的方法，其特征在于它包括以下過程對原濕法赤泥堆場初期壩(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)，廠房內(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，沿山坡修建溜槽(10)，延伸到原濕法赤泥堆場的頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對傍山型濕法赤泥堆場進(jìn)行干法增容的方法，其特征在于 來自廠區(qū)的赤泥漿通過赤泥漿輸送管(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，赤泥濾餅通過溜槽(10)送入堆場內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對傍山型濕法赤泥堆場進(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時進(jìn)行晾曬，晾曬到最佳含水量時用壓實機(jī)械碾壓密實，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，通過溜槽(10)送入堆場內(nèi)的赤泥濾餅 用推土機(jī)運送到子壩(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，再加筑上一級子壩，重復(fù)上述工藝，直到到達(dá)規(guī)劃的干 法堆存高程時閉庫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對傍山型濕法赤泥堆場進(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)明公開了一種對傍山型濕法赤泥堆場進(jìn)行干法增容的方法，該方法包括以下過程對原濕法赤泥堆場初期壩(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)，廠房內(nèi)配置若干臺與赤泥量相適應(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，沿山坡修建溜槽(10)，延伸到原濕法赤泥堆場的頂部。本發(fā)明增加原有濕法堆場的庫容，節(jié)約投資。
文檔編號E03F1/00GK101851926SQ20101020623
公開日2010年10月6日 申請日期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, 徐樹濤, 李明陽, 胡禹志 申請人:貴陽鋁鎂設(shè)計研究院