專利名稱：平地型濕法赤泥堆場的干法增容結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種平地型濕法赤泥堆場的干法增容結構，屬于氧化鋁生產(chǎn)中 的赤泥堆存技術領域。
背景技術：
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、Na2O, 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一定高度的初期壩，然后將燒結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，利用燒結法赤泥所特有的水硬自凝性沖填構 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)，不具有力學強度， 故無法構筑子壩，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)進一步脫水，使固體含量提高到55%左右，赤泥濾餅經(jīng)機械強力攪拌，使其動力 粘滯數(shù)由IOOPa · S左右降至IOPa · 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 排水層疏排進入附液收集系統(tǒng)。赤泥經(jīng)翻曬后逐漸干燥固結為可塑態(tài)，力學指標增加，初期 壩堆滿后可以用干赤泥構筑子壩繼續(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 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)適當晾曬后即具 有較好的力學強度，初期壩堆滿后可以用干赤泥構筑子壩繼續(xù)向上堆存，是赤泥堆存工藝技術的發(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)的平地型濕法赤泥堆場，在使用至設計標高后，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)較遠的地方找到新的場址，其投資往往高達上億元，運行費用也比較昂貴。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題在于，提供一種平地型濕法赤泥堆場的干法增容結 構，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。本實用新型是這樣構成的在擴展的堆置邊界四周設置截水溝，在原濕法赤泥堆 場初期壩和堆積壩的外坡面鋪設碎石層，其底部埋設穿孔集水管；穿孔集水管連接滲水管， 滲水管接入截水溝；碎石層的表面覆蓋土工布；在截水溝外設置赤泥漿儲槽，赤泥漿儲槽 連接喂料泵；在原濕法赤泥堆場堆積壩的壩頂安裝壓濾機，赤泥管連接喂料泵的出口與壓 濾機的進口，濾液管連接壓濾機的濾液出口與截水溝；在截水溝的最低點安裝回水泵，回水 泵的出口連接回水管到廠區(qū)；排洪豎井加高到規(guī)劃的干法堆存高程。每座赤泥漿儲槽連接一臺喂料泵、一臺喂料泵連接一臺壓濾機。以上結構，即是對平地型濕法赤泥堆場進行干法增容改造的主要工程建設。建成 以上結構后，停止?jié)穹ǘ汛婀に嚕聪旅娴牟襟E對赤泥進行干法堆存來自廠區(qū)的赤泥漿先進入赤泥漿儲槽，再由喂料泵加壓后通過赤泥管送入壓濾 機，經(jīng)壓濾機壓濾后，所產(chǎn)生的濾液由濾液管排入截水溝，所產(chǎn)生的濾餅用設置在壩頂?shù)耐?土機推下壩頂，沿壩坡滑落到新堆置邊界與原初期壩之間的初期堆置區(qū)，再用設置在初期 堆置區(qū)的推土機對赤泥濾餅分層進行攤平、晾曬、碾壓作業(yè)，直到達到設計壓實度再布放上 一層濾餅重復攤平、晾曬、碾壓過程。當原赤泥堆場四周的初期堆置區(qū)均上升到原濕法赤泥 堆場的頂面時，開始后期的干法堆存過程。在初期堆置區(qū)的堆存過程中，堆置區(qū)外邊坡保持 向上傾斜的坡度，該坡度根據(jù)穩(wěn)定計算確定。初期堆置區(qū)堆滿后，整個庫區(qū)形成一個水平的堆積面，將赤泥濾餅布放在整個堆 積面，進行后期堆存。先用干固后的赤泥濾餅作筑壩材料，用碾壓法在堆積面外圍構筑新子 壩，將壓濾機遷移到新子壩的壩頂，用移動式膠帶輸送機將壓濾出的赤泥濾餅送到堆場內(nèi)， 繼續(xù)按攤平、晾曬、碾壓的流程逐層向上堆存赤泥濾餅，直到赤泥堆場的干灘長度低于規(guī)范 要求時閉庫。
4[0014]在整個干法赤泥濾餅堆存期間，場內(nèi)雨水仍通過排洪豎井和排洪管道排放到庫 外，干法堆置區(qū)的外坡面降雨沿坡面流入截水溝，沿原赤泥堆場外坡滲出的附液用碎石層 和穿孔集水管收集后用濾液管排放到截水溝，截水溝收集的坡面雨水和濾液、滲水用回水 泵加壓后用回水管返回廠區(qū)工藝流程。與新建赤泥堆場相比，本實用新型充分利用原平地型濕法堆場已經(jīng)占用的土地和 已經(jīng)建成的排洪設施，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)濟效益。

圖1是本實用新型的剖面示意圖。
具體實施方式
本實用新型的實施例如圖1所示，本實用新型的平地型濕法赤泥堆場進行干法 增容的結構，按下列步驟實施建設根據(jù)原濕法赤泥堆場周邊用地條件擴展堆置區(qū)邊界，在新的堆置邊界四周修建截 水溝1。在原濕法赤泥堆場初期壩和堆積壩的外坡面鋪設具有一定厚度的碎石層2，其底部 埋設穿孔集水管3。穿孔集水管3連接滲水管4，滲水管4以一定的坡度接入截水溝1。碎 石層2的表面覆蓋一層土工布。在截水溝1外修建數(shù)座赤泥漿儲槽5，每座赤泥漿儲槽5連接一臺喂料泵6，同時 在原濕法赤泥堆場堆積壩的壩頂安裝臺數(shù)與喂料泵6相同的壓濾機7，用赤泥管8連接喂料 泵6的出口與壓濾機7的進口，用濾液管9連接壓濾機7的濾液出口與截水溝1。在截水溝1的最低點安裝回水泵10，回水泵10的出口連接回水管11，一直敷設到 廠區(qū)。將排洪豎井12加高到規(guī)劃的干法堆存高程。然后，停止?jié)穹ǘ汛婀に?，對赤泥進行干法堆存來自廠區(qū)的赤泥漿先進入赤泥漿儲槽5，再由喂料泵6加壓后通過赤泥管8送入壓 濾機7，經(jīng)壓濾機壓濾后，所產(chǎn)生的濾液由濾液管9排入截水溝1，所產(chǎn)生的濾餅用設置在壩 頂?shù)耐仆翙C推下壩頂，沿壩坡滑落到新堆置邊界與原初期壩之間的初期堆置區(qū)，再用設置 在初期堆置區(qū)的推土機對赤泥濾餅分層進行攤平、晾曬、碾壓作業(yè)，直到達到設計壓實度再 布放上一層濾餅重復攤平、晾曬、碾壓過程。當原赤泥堆場四周的初期堆置區(qū)均上升到原濕 法赤泥堆場的頂面時，開始后期的干法堆存過程。在初期堆置區(qū)的堆存過程中，堆置區(qū)外邊 坡保持向上傾斜的坡度，該坡度根據(jù)穩(wěn)定計算確定。初期堆置區(qū)堆滿后，整個庫區(qū)形成一個水平的堆積面，將赤泥濾餅布放在整個堆 積面，進行后期堆存。先用干固后的赤泥濾餅作筑壩材料，用碾壓法在堆積面外圍構筑新子 壩14，將壓濾機7遷移到新子壩14的壩頂，用移動式膠帶輸送機15將壓濾出的赤泥濾餅送 到堆場內(nèi)，繼續(xù)按攤平、晾曬、碾壓的流程逐層向上堆存赤泥濾餅，直到赤泥堆場的干灘長 度低于規(guī)范要求時閉庫。在整個干法赤泥濾餅堆存期間，場內(nèi)雨水仍通過排洪豎井12和排洪管道13排放 到庫外，干法堆置區(qū)的外坡面降雨沿坡面流入截水溝1，沿原赤泥堆場外坡滲出的附液用碎 石層2和穿孔集水管3收集后用濾液管4排放到截水溝1，截水溝1收集的坡面雨水和濾液、滲水用回水泵10加壓后用回水管11返回廠區(qū)工藝流程。
權利要求一種平地型濕法赤泥堆場的干法增容結構，其特征在于在擴展的堆置邊界四周設置截水溝(1)，在原濕法赤泥堆場初期壩和堆積壩的外坡面鋪設碎石層(2)，其底部埋設穿孔集水管(3)；穿孔集水管(3)連接滲水管(4)，滲水管(4)接入截水溝(1)；碎石層(2)的表面覆蓋土工布；在截水溝(1)外設置赤泥漿儲槽(5)，赤泥漿儲槽(5)連接喂料泵(6)；在原濕法赤泥堆場堆積壩的壩頂安裝壓濾機(7)，赤泥管(8)連接喂料泵(6)的出口與壓濾機(7)的進口，濾液管(9)連接壓濾機(7)的濾液出口與截水溝(1)；在截水溝(1)的最低點安裝回水泵(10)，回水泵(10)的出口連接回水管(11)到廠區(qū)；排洪豎井(12)加高到規(guī)劃的干法堆存高程。
2.根據(jù)權利要求1所述的平地型濕法赤泥堆場的干法增容結構，其特征在于每座赤 泥漿儲槽(5)連接一臺喂料泵(6)、一臺喂料泵(6)連接一臺壓濾機(7)。
專利摘要本實用新型公開了一種平地型濕法赤泥堆場的干法增容結構，在擴展的堆置邊界四周設置截水溝(1)，在原濕法赤泥堆場初期壩和堆積壩的外坡面鋪設碎石層(2)，其底部埋設穿孔集水管(3)；穿孔集水管(3)連接滲水管(4)，滲水管(4)接入截水溝(1)；碎石層(2)的表面覆蓋土工布；在截水溝(1)外設置赤泥漿儲槽(5)，赤泥漿儲槽(5)連接喂料泵(6)；在原壩頂安裝壓濾機(7)，赤泥管(8)連接喂料泵(6)的出口與壓濾機(7)的進口，濾液管(9)連接壓濾機(7)的濾液出口與截水溝(1)；在截水溝(1)的最低點安裝回水泵(10)，回水泵(10)連接回水管(11)到廠區(qū)；排洪豎井(12)加高到規(guī)劃的高程。
文檔編號E02D17/18GK201695403SQ201020233188
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權日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:貴陽鋁鎂設計研究院