CN100347107C - 氧化铝厂赤泥和灰渣干法处置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氧化铝厂赤泥和灰渣干法处置的方法，首先将末次沉降洗涤后的赤泥浆，用过滤机进行过滤后的滤饼运到堆场；堆场可按面积大小分为几个堆存区域，每个分区至少有一个卸料点，分区整平为四周高、中间低的形状，赤泥卸料后，将滤饼摊布在分区表面，反复碾压到赤泥含水率20%以下开始在压实的赤泥层上摊布上一层赤泥，直至坝堆满，然后对顶部作绿化处理。本发明由于其不受地形、地质、气象条件影响，可大大节约赤泥和灰渣处置费用，并可防止赤泥和灰渣对环境的污染。

Description

氧化铝厂赤泥和灰渣干法处置的方法

技术领域：

本发明涉及一种干法处置氧化铝厂赤泥和灰渣的方法。

技术背景：

氧化铝企业一般附设热电厂提供生产过程所需要的蒸汽，氧化铝生产中排出的废渣为赤泥，热电厂生产中排出的废渣为灰渣。一般氧化铝厂每生产1吨产品排出1.~1.4吨赤泥，热电厂灰渣排放量按煤质不同约占煤耗的30~50％。

热电厂灰渣处置方式以综合利用为发展方向，干灰可用作筑路路基和水泥掺合料。但实际上由于条件限制，部分企业未能完全综合利用，仍有相当比例的灰渣需送到灰渣堆场存放。灰渣受雨水浸泡后产生的灰渣水由于PH值等指标超标，需要采取筑坝拦截、进行防渗漏处理等措施，投资往往在上千万元以上。

氧化铝厂赤泥除烧结法赤泥可以部分用作水泥掺合料外，拜尔法赤泥和大部分烧结法赤泥均需送到赤泥堆场堆存。其中输送含水率75％~85％以上的为湿法堆存，含水率41％~47％的为干法堆存。

湿法赤泥堆场一般在沟谷形场地修筑，也有少量烧结法氧化铝厂在平地修筑。湿法堆场主要特点是初期坝较高，堆存状况类似于水库，防渗层在高水头作用下存在被击穿的可能性，在地质条件不良的地区，渗漏的可能性较大。一些湿法堆场发生过溃坝、渗漏等事故，对环境造成了碱污染。

干法赤泥堆场在工艺上与湿法堆场有较大差别。其处置过程实质上是将牙膏状的稠状赤泥浆干化为固状的过程。由于赤泥浆中仍含有40～50％的水分，在地质条件不良的地区，如防渗措施失效时，仍存在渗漏的风险。干法堆场需要的晾晒面积较大，占用的土地较多。由于赤泥浆含水量低于湿法，输送能耗高，输送设备要求高，管线内压力也较高，对输送距离有一定限制，经济可行的输送距离一般在3~5km以内。干法输送一般采用厚壁无缝钢管，一旦堵塞，清通比较困难。在一些山地多平地少的地区，在厂区周围5km范围内选择场址较困难。干法堆场还存在气象因素对干燥效果影响大的缺点，在降雨量大、蒸发量小的年份或地区，赤泥的干固过程十分缓慢，增加堆场子坝填筑的难度。

由于氧化铝厂目前采用的湿法或干法堆存技术所存在的对地质条件、气象条件、输送距离要求高，赤泥和灰渣分别处置投资大等缺点，对赤泥和灰渣进行更干的综合处置，减少堆场投资，减少赤泥附液或灰渣水可能引起的渗漏，成为必须解决的技术问题。

发明内容：

本发明的目的在于：提供一种不受地形、地质、气象条件影响的氧化铝厂干法处置赤泥和灰渣的方法，以节约处置费用，减少赤泥附液和灰渣水渗漏对环境的污染。

本发明是这样实现的：首先，将末次沉降洗涤后的赤泥浆，用过滤机进行过滤，滤饼含水率达到30％以下，过滤后的滤饼运到堆场；热电厂锅炉所排出的干灰渣送到赤泥堆场，掺入赤泥；堆场四周设一圈初期坝，堆场按面积大小分为几个堆存区域，每个分区至少有一个卸料点，分区整平为四周高、中间低的形状，表面坡度1～5度以上，整平后先铺设防渗层，中心设置穿孔排水竖管，穿孔排水竖管通过排水干管连接到堆场外回水池，四周设砂石反滤层；赤泥卸料后，首先将赤泥推到分区之间的分界处，碾压压实，构筑起隔离作用的中间坝，然后将滤饼摊布在分区表面，当摊布的赤泥厚度达到300-500mm厚时，反复碾压到赤泥含水率20％以下时，结束碾压作业，开始在压实的赤泥层上摊布上一层赤泥，直至本级坝堆满，然后将赤泥用推土机推到初期坝的位置，碾压压实，构筑上一级子坝，将赤泥用推土机推到中间坝的位置，碾压压实，构筑上一级中间坝，在上一级子坝和中间坝所围成的分区中进行摊布、碾压作业，如此向上直至封顶，然后对顶部作绿化处理。

堆场周边设置截洪沟。

防渗层的防渗材料采用粘土或复合土工膜；防渗层上铺设砂石滤水层厚0.3-0.5米。

本发明与现有技术相比，由于其不受地形、地质、气象条件影响，可大大节约赤泥和灰渣处置费用，并可防止赤泥和灰渣对环境的污染。

附图说明：

附图1为本发明的堆场平面布置示意图；

附图2为本发明的堆场剖面结构示意图。

具体实施方式：

本发明的实施例：末次沉降洗涤后的赤泥浆，在厂区用过滤机过滤后，将滤饼用皮带1或汽车运往赤泥堆场。或将沉降后的赤泥浆用泵加压后通过管道送到设在堆场附近的过滤工段，过滤后再用汽车或皮带将滤饼送到堆场卸料点。热电厂产生的灰渣在未能完全综合利用时，也用汽车送到堆场卸料点，赤泥中掺入干灰有助于加快其固结过程。如无灰渣，则也可单独处理赤泥。

堆场可以修建在沟谷形、盆地形或平地形场地上，场址与厂区的距离不限。

堆场周边设置截洪沟3，防止场外雨水进入堆场内影响赤泥干固。紧邻截洪沟设置道路2，作为汽车运送赤泥滤饼和灰渣的通道。当滤饼用皮带运输时，该道路兼作检修皮带的通道。

堆场按面积大小分为几个堆存区域，分区的目的是缩短排水距离，尽可能减少雨水与赤泥面的接触时间，从而减少下渗雨水量和减少进入雨水的碱量。

每个分区按面积大小设置一个或数个卸料点6，配置推土机15、压实机16等机械。

堆置区外边界设置初期坝4，高度1～5米。其作用是阻挡堆置初期库区垂直降雨外溢。初期坝可用场平产生的土石料碾压构筑，库区防渗层需延伸至初期坝内坡面直至坝顶。

堆置区内首先进行地基处理和场地整平，整平为四周以1-5度以上坡度坡向中心的地形，然后铺设防渗层20、滤水层21，防渗层的防渗材料采用粘土或复合土工膜，防渗层上铺设砂石滤水层厚0.3-0.5米。并在场底埋设排水干管8和各小区穿孔排水竖管7，竖管四周设反滤层22。排水竖管分为若干段，每段用法兰连接，随赤泥层的加高而逐渐升高。

赤泥滤饼在堆场卸料后，先用推土机推到各分区交界处，用压实机分层碾压，每层厚300-500mm，压实到赤泥含水率20％以下，构成中间坝5。然后开始处置作业。

在各分区卸料点卸下的赤泥滤饼，用推土机摊布在分区表面。如有灰渣卸入时，则用推土机将灰渣和赤泥滤饼混合后再摊布在分区表面。摊布过程从外向里进行，始终保持赤泥层表面具有坡向中心排水竖管的坡度。当摊布厚度达到300-400mm时，即用压实机对物料进行碾压，至其含水率降到20％-25％以下时，再在其上摊布上一层物料，如此向上堆积直至分区堆满，然后将后续赤泥滤饼用推土机推到外坝和中间坝5位置，用压实机碾压，构筑赤泥子坝19和中间坝5。形成新的堆存空间，继续进行摊布-压实作业，至本级子坝堆满后重新构筑上一级子坝，如此向上直至堆场封顶。对顶部进行绿化处理。

分区垂直降雨以及作业过程中压出的赤泥附液沿赤泥层表面流到排水竖管7，再通过排水干管8流到场外回水池。平时不降雨时，关闭雨水回水池进水阀门18，开启附液回水池进水阀门17，排水以附液为主，进入附液回水池10后，用附液回水泵12将附液通过附液回水管线14送回氧化铝厂返回工艺流程重复利用。降雨时，关闭附液回水池进水阀门17，开启雨水回水池进水阀门18，排水以雨水为主，进入雨水回水池9后，检测其水质指标，如达到排放标准，则排放附近水体，否则用雨水回水泵11通过雨排水管线13将其送回氧化铝厂二次利用。

各级外坝外坡面覆盖300-500mm厚的腐殖土，再种植草皮或其它耐碱植物，外坝坡角设置排水沟23收集外坡面雨水，通过排水管排出堆场外。

根据具体项目的地形、地质条件，实施中可调整或取消上述工艺组合中的某些部分。例如，封闭的盆地形堆场可不设置初期坝，沟谷形堆场只需在谷口设置较低的初期坝，待盆地或沟谷填平后，再用赤泥构筑外坝继续向上堆存为金字塔形。当地基全部或部分有满足防渗要求的天然粘土层或地基为不透水地层时，可减薄防渗层或缩小防渗层设置范围，甚至取消防渗层。某些沟谷形场地，在地质条件适宜时，可不设置水平防渗层，只需在谷口采取垂直防渗措施。当滤饼含水率足够低时，可减薄或取消堆场底部滤水层以及竖管四周反滤层。对于小规模、小面积的堆场，可少分区或不分区，不设中间坝，或将雨水回水池与附液回水池合二为一等等。

Claims (3)

1.一种氧化铝厂赤泥和灰渣干法处置的方法，其特征在于：首先，将末次沉降洗涤后的赤泥浆，用过滤机进行过滤，滤饼含水率达到30％以下，过滤后的滤饼运到堆场；热电厂锅炉所排出的干灰渣送到赤泥堆场，掺入赤泥；堆场四周设一圈初期坝，堆场可按面积大小分为几个堆存区域，每个分区至少有一个卸料点，分区整平为四周高、中间低的形状，表面坡度1～5度以上，整平后先铺设防渗层，中心设置穿孔排水竖管，穿孔排水竖管通过排水干管连接到堆场外回水池，四周设砂石反滤层，赤泥卸料后，首先将赤泥推到分区之间的分界处，碾压压实，构筑起隔离作用的中间坝，然后将滤饼摊布在分区表面，当摊布的赤泥厚度达到300-500mm厚时，反复碾压到赤泥含水率20％以下时，结束碾压作业，开始在压实的赤泥层上摊布上一层赤泥，直至本级坝堆满，然后将赤泥用推土机推到初期坝的位置，碾压压实，构筑上一级子坝，将赤泥用推土机推到中间坝的位置，碾压压实，构筑上一级中间坝，在上一级子坝和中间坝所围成的分区中进行摊布、碾压作业，如此向上直至封顶，然后对顶部作绿化处理。

2.根据权利要求1所述的氧化铝厂赤泥和灰渣干法处置的方法，其特征在于：堆场周边设置截洪沟。

3.根据权利要求1所述的氧化铝厂赤泥和灰渣干法处置的方法，其特征在于：防渗层的防渗材料采用粘土或复合土工膜；防渗层上铺设砂石滤水层厚0.3-0.5米。

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