山谷型湿法赤泥堆场的干法增容结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种山谷型湿法赤泥堆场的干法增容结构，在原湿法赤泥堆场的老初期坝（１）的下游设置新初期坝（２），在新初期坝（２）的下游坡附近设置滤液池（３）和雨水池（４），原湿法赤泥堆场的排洪竖井（５）连接排洪管道（６）并延长接入雨水池（４）；在原湿法赤泥堆场的老初期坝（１）和老子坝（７）的下游坡面上铺设碎石层（８），其底部埋设穿孔集水管（９）；穿孔集水管（９）连接渗水管（１０），渗水管（１０）接入滤液池（３）；碎石层（８）的上面敷设初期排洪管（１１）接入排洪管道（６）；在山谷岸坡上设置赤泥压滤厂房（１２），厂房内配置压滤机（１３）；原湿法堆场的赤泥浆输送管（１４）接入赤泥压滤厂房（１２）。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种山谷型湿法赤泥堆场的干法增容结构，属于氧化铝生产中 的赤泥堆存

技术介绍
赤泥是氧化铝生产中产生的废渣。赤泥主要组份是Si02、CaO、Fe203、A1203、Na2O, Ti02、K20，此外还含灼减成份和微量其它有色金属等。在赤泥还不能大量利用而必须堆存的 情况下，目前主要有三种堆存工艺。第一种堆存工艺是湿法堆存工艺。湿法堆存是较为传统的赤泥堆存方式，将赤泥 及附液以(3 4):1的液固比(固体含量为20% — 25%左右)用离心泵和管道由氧化铝厂 送到赤泥堆场，赤泥浆由排放口排入赤泥库内，浆体中的泥粒子借重力自然沉降分离，湿法 赤泥堆场采用回水塔收集澄清附液。约80%左右的附液可通过回水系统返回氧化铝厂回收 利用。湿法堆存工艺中，有两种筑坝方式。一种是中铝下属山东分公司、河南分公司、山西 分公司、中州分公司、贵州分公司等用联合法生产氧化铝的企业所采用的初期坝加多级子 坝的方式，先用土石等材料建设一定高度的初期坝，然后将烧结法赤泥排放在堆场外围，拜 尔法赤泥排放在堆场中部，待初期坝堆满后，利用烧结法赤泥所特有的水硬自凝性冲填构 筑多级赤泥子坝，继续向上堆存赤泥。该筑坝方式的前提条件是要有足够数量的烧结法赤 泥用作子坝的筑坝材料。第二种是山东魏桥氧化铝厂、茌平氧化铝厂等用纯拜尔法以进口 三水铝矿石生产氧化铝的企业采用的一次性建坝方式，用土石等材料建设一定高度的初期 坝，然后堆放拜尔法赤泥，由于拜尔法赤泥在高含水量条件下呈流塑态，不具有力学强度， 故无法构筑子坝，只能一次性建土石坝堆存，初期坝堆满后，即废弃另建堆场。该堆存方式 的土地利用效率较低。第二种堆存工艺是半干法堆存工艺，目前国内仅在中铝广西分公司、广西华银铝 业公司等少数以一水硬铝石为原料的纯拜尔法氧化铝厂采用。半干法堆存工艺的赤泥附液 约为湿法的1 / 5，其流程是多次洗涤后经沉降槽分离的赤泥浆固体含量在30% 40% 左右，再经进一步脱水，使固体含量提高到55%左右，赤泥滤饼经机械强力搅拌，使其动力 粘滞数由IOOPa · S左右降至IOPa · S以下，用隔膜泵经管道送到赤泥堆场。赤泥堆场表面 一般无积水，水分在堆场内一部份(约60%)由于表面蒸发而损失。另一部分通过底部砂石 排水层疏排进入附液收集系统。赤泥经翻晒后逐渐干燥固结为可塑态，力学指标增加，初期 坝堆满后可以用干赤泥构筑子坝继续向上堆存，其缺点是需要选择晾晒面积较大的场址， 占地面积较大。第三种堆存工艺是干法堆存工艺。将赤泥过滤到固体含量67%左右后，将滤饼用 汽车运送到堆场堆存。目前国内仅在贵州凯里氧化铝厂、重庆南川氧化铝厂、重庆武隆氧化 铝厂等年产能小于20万吨的以一水硬铝石为原料的小型拜尔法氧化铝厂采用。正在建设 中的中铝遵义氧化铝厂也采用该工艺。干法堆存工艺赤泥含水量最低，经适当晾晒后即具 有较好的力学强度，初期坝堆满后可以用干赤泥构筑子坝继续向上堆存，是赤泥堆存工艺3技术的发展方向。赤泥堆场的场址，根据氧化铝厂周边地形的自然条件和土地资源状况，可以大致 分为山谷型、傍山型、平地型三类。所谓山谷型，指在山谷谷口处筑坝形成的赤泥堆场，坝 体工程量较小，我国赤泥堆场的主要类型；所谓傍山型，是在山坡脚下依山筑坝所围成的堆 场，赤泥水澄清条件和防洪条件较差，筑坝工程量较大，一般在丘陵地区较常见；所谓平地 型，是在平缓地形周边筑坝围成的堆场，筑坝工程量大，堆坝高度有限，多建于平原地区。传统的山谷型湿法赤泥堆场，在使用至设计标高后，由于澄清距离和干滩长度不 能满足工艺要求，一般需进行闭库并另行选址新建赤泥堆场来满足氧化铝厂持续的赤泥排 放需要。一座赤泥堆场占地面积高达数十公顷乃至上百公顷，随着人口的增长和土地资源 日益减少，在厂区附近寻求满足堆存工艺要求的赤泥堆场新场址越来越困难。即使在离厂 区较远的地方找到新的场址，其投资往往高达上亿元，运行费用也比较昂贵。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，提供一种山谷型湿法赤泥堆场的干法增容结 构，通过采取一定的工程措施，充分利用原湿法堆场已经占用的土地和已经建成的防渗、排 洪设施，增加原有湿法堆场的库容，延长原堆场的使用时间，节约新建赤泥堆场的大量投资 和运行费用。本技术是这样构成的它包括原湿法赤泥堆场的老初期坝，在原湿法赤泥堆 场的老初期坝的下游设置新初期坝，在新初期坝的下游坡附近设置滤液池和雨水池，原湿 法赤泥堆场的排洪竖井连接排洪管道并延长接入雨水池；在原湿法赤泥堆场的老初期坝和 老子坝的下游坡面上铺设碎石层，其底部埋设穿孔集水管；穿孔集水管连接渗水管，渗水管 接入滤液池；碎石层的上面敷设初期排洪管接入排洪管道；在山谷岸坡上设置赤泥压滤厂 房，厂房内配置压滤机；来自厂区的原湿法堆场的赤泥浆输送管接入赤泥压滤厂房；赤泥 压滤厂房连接滤液管并接入滤液池；赤泥压滤厂房连接胶带输送机到岸坡上的转运站，转 运站向堆场内延伸连接移动式胶带输送机；排洪竖井加高到规划的干法增容高程；沿规划 的干法堆存边界在山谷两侧设置截洪沟，截洪沟连接新初期坝和副坝的下游；雨水池顶部 设溢流管与截洪沟相连；在滤液池内安装滤液泵，其出口连接滤液回水管；在雨水池内安 装雨水泵，其出口连接雨水回水管。碎石层的外表面覆盖土工布。以上所述的山谷型湿法赤泥堆场干法增容结构建设完成后，即停止湿法堆存工 艺，按下面的步骤对赤泥进行干法堆存来自厂区的赤泥浆通过赤泥浆输送管进入安装在赤泥压滤厂房内的压滤机，经过 压滤机压滤后产生的滤饼，用胶带输送机经转运站和移动式胶带输送机运送到新初期坝与 老初期坝之间的初期堆置区卸料。压滤机压滤赤泥浆所产生的滤液，用滤液管排到滤液池， 再通过安装在滤液池内的滤液泵和滤液回水管返回厂区工艺流程。赤泥滤饼在初期堆置区卸料后，从新初期坝附近开始，分块用推土机进行摊平、晾 晒、碾压作业，逐渐向老初期坝推进。当新初期坝堆满后，用干固后的赤泥滤饼作筑坝材料， 用碾压法构筑新子坝，继续逐级向上堆存赤泥滤饼，直到初期堆置区堆置高程与原湿法赤 泥堆场相同。在初期堆置区使用期间，原湿法堆置区的降雨仍通过排洪竖井、排洪管道排到雨水池。初期堆置区内的降雨通过逐段加高的初期排洪管进入排洪管道，再进入雨水池。雨 水池收集的雨水用雨水泵和雨水回水管返回厂区工艺流程，当遭遇暴雨使雨水池装满时， 后期雨水通过溢流管进入截洪沟排到库区下游。初期堆置区堆满后，整个库区形成一个水平的堆积面，用移动式胶带输送机与不 同的转运站相接，可将赤泥滤饼布放在整个堆积面，进行后期堆存。用干固后的赤泥滤饼作 筑坝材料，用碾压法在库前和库尾构筑新子坝，继续逐级向上按摊平、晾晒、碾压的流程堆 存赤泥滤饼，直到赤泥堆场的干滩长度低于规范要求时闭库。在后期堆存期间，场内雨水通 过加高后的排洪竖井排放到库外，场外雨水仍通过截洪沟排放到库外。在整个干法赤泥滤饼堆存期间，从老初期坝和老子坝的外坡面外渗的赤泥附液将 用碎石层和其底部埋设穿孔集水管收集，并通过渗水管接入滤液池，与滤液一起用滤液泵 和滤液回水管返回厂区工艺流程。与新建赤泥堆场相比，本技术充分利用原湿法堆场已经占用的土地和已经建 成的排洪设施，增加原有湿法堆场的库容，延长原堆场的使用时间，节约新建本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种山谷型湿法赤泥堆场的干法增容结构，它包括原湿法赤泥堆场的老初期坝（１），其特征在于：在原湿法赤泥堆场的老初期坝（１）的下游设置新初期坝（２），在新初期坝（２）的下游坡附近设置滤液池（３）和雨水池（４），原湿法赤泥堆场的排洪竖井（５）连接排洪管道（６）并延长接入雨水池（４）；在原湿法赤泥堆场的老初期坝（１）和老子坝（７）的下游坡面上铺设碎石层（８），其底部埋设穿孔集水管（９）；穿孔集水管（９）连接渗水管（１０），渗水管（１０）接入滤液池（３）；碎石层（８）的上面敷设初期排洪管（１１）接入排洪管道（６）；在山谷岸坡上设置赤泥压滤厂房（１２），厂房内配置压滤机（１３）；来自厂区的原湿法堆场的赤泥浆输送管（１４）接入赤泥压滤厂房（１２）；赤泥压滤厂房（１２）连接滤液管（１５）并接入滤液池（３）；赤泥压滤厂房（１２）连接胶带输送机（１６）到岸坡上的转运站（１７），转运站（１７）向堆场内延伸连接移动式胶带输送机（１８）；排洪竖井（５）加高到规划的干法增容高程；沿规划的干法堆存边界在山谷两侧设置截洪沟（１９），截洪沟（１９）连接新初期坝（２）和副坝（２０）的下游；雨水池（４）顶部设溢流管（２１）与截洪沟（１９）相连；在滤液池（３）内安装滤液泵（２２），其出口连接滤液回水管（２３）；在雨水池（４）内安装雨水泵（２４），其出口连接雨水回水管（２５）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李明阳，徐树涛，胡禹志，刘希全，
申请(专利权)人：贵阳铝镁设计研究院，
类型：实用新型
国别省市：52[中国|贵州]