CN109176896A - 一种赤泥固化干堆筑坝的方法及干堆筑坝用混合泥浆的制备装置 - Google Patents

一种赤泥固化干堆筑坝的方法及干堆筑坝用混合泥浆的制备装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种赤泥固化干堆筑坝的方法及干堆筑坝用混合泥浆的制备装置,属于氧化铝生产中的固体废物处置技术领域。本发明的一种赤泥固化干堆筑坝的方法,将赤泥、电厂灰渣与胶凝材料混合搅拌均匀形成混合泥浆,然后利用该混合泥浆进行固化干堆的筑坝及固化填充库容,其中,混合泥浆中三种组分的干重使用比例为胶凝材料:电厂灰渣:赤泥=(0.5~1):(3~5):(5~10),且胶凝材料包括激发成分和电厂灰渣。采用本发明的技术方案可对赤泥与灰渣进行综合有效处理,有利于节省筑坝费用和灰渣运输费用,同时进入堆场的堆积体的早期强度较高,减小了赤泥和灰渣处置对环境的影响。

Description

一种赤泥固化干堆筑坝的方法及干堆筑坝用混合泥浆的制备 装置
技术领域
本发明属于氧化铝生产中的固体废物处置技术领域,更具体地说,涉及一种赤泥固化干堆筑坝的方法及干堆筑坝用混合泥浆的制备装置。
背景技术
铝土矿经碱溶出处理,制取氧化铝后所剩余的赤红色泥状高含水量的强碱性固体废料,称为赤泥,其成份和产出量因矿石品位、生产方法、技术水平而异。每生产1t Al2O3大约排放赤泥1~1.5t。国外大部分铝厂直接将赤泥排入海洋进行处置,国内铝厂一般处于内陆省份,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%的为半干法堆存。含水率小于35%的为干法堆存。
赤泥堆场作为贮存赤泥的场所,既是氧化铝企业重要的生产设施,又是重要的危险源和污染源,其安全和环保问题备受关注。赤泥堆场主要特点是建设周期长,占地面积大,对周边环境及水源影响大。目前我国大部分企业是采用拜耳法生产氧化铝,生产过程中产生的赤泥力学指标(粘聚力和内摩擦角)随含水率的不同有较大的变化,含水率越高,力学强度指标越低,当含水率超过液限后,赤泥基本丧失承载能力。
同时,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1.0~1.4吨赤泥,热电厂灰渣排放量按煤质不同约占煤耗的30~50%。赤泥粒度一般较细,属于粉质粘土类。灰渣粒度比赤泥稍粗,属于粉砂类。目前氧化铝厂一般都是修建相对独立的赤泥堆场和灰渣堆场来分别堆存赤泥与灰渣。赤泥和灰渣的传统处置工艺通常存在以下缺点:赤泥与灰渣分别堆存,投资较大;湿法堆存工艺需要用土石或烧结法赤泥筑坝,在筑坝材料选择上具有局限性;干法堆存工艺中采用汽车运输灰渣,运输成本较高。
如,专利公开号为CN101845818B的申请案公开了一种赤泥灰渣混合筑坝的方法及装置,该申请案将赤泥灰渣混合后通过压滤脱水的方法,获得半干的赤泥灰渣混合物滤饼,用所得压滤产物进行筑坝,虽可节省筑坝费用和灰渣运输费用,并确保进入堆场的水分较少,减小赤泥和灰渣处置对环境的影响,但是压滤脱水过程属于间歇性操作,脱水工作效率较低。另外,灰渣与赤泥之间反应较慢,早期堆积体遇到强降雨后仍然有泥化和坍塌的危险,并且其中的碱没有被回收,仍然会扩散,使赤泥库周边环境受到影响。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有氧化铝企业对生产中产生的赤泥与灰渣进行处理时存在的以上不足,提供了一种赤泥固化干堆筑坝的方法及干堆筑坝用混合泥浆的制备装置。采用本发明的技术方案可对赤泥与灰渣进行综合有效处理,有利于节省筑坝费用和灰渣运输费用,同时进入堆场的堆积体的早期强度较高,减小了赤泥和灰渣处置对环境的影响。
2.技术方案
为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
本发明的一种赤泥固化干堆筑坝的方法,将赤泥、电厂灰渣与胶凝材料混合搅拌均匀形成混合泥浆,然后利用该混合泥浆进行固化干堆的筑坝及固化填充库容,其中,混合泥浆中三种组分的干重使用比例为胶凝材料:电厂灰渣:赤泥=(0.5~1):(3~5):(5~10),且所述胶凝材料包括激发成分和电厂灰渣。
更进一步的,所述胶凝材料中激发成分的质量百分比为10%~30%,电厂灰渣的质量百分比为70%~90%。
更进一步的,所述的电厂灰渣为粉煤灰、CFB固硫灰渣、湿法脱硫灰、干化脱硫灰中的一种或一种以上以任意比例的组合,且各成分粉体的表面积大于350m2/kg。
更进一步的,所述的激发成分为酸性激发成分、碱性激发成分、硫酸盐激发成分中的一种或一种以上的组合,其中酸性激发成分为偏高岭土、低钙粉煤灰、轻烧粘土、硅藻土、轻烧铝矾土、硅灰、秸秆灰中的一种或一种以上以任意比例的组合;碱性激发成分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、生石灰、熟石灰、钢渣、电石渣中的一种或一种以上以任意比例的组合;硫酸盐激发成分为建筑石膏、二水石膏、无水石膏、工业副产石膏、硫酸钠、工业副产元明粉、硫酸钾、工业副产硫酸钾中的一种或一种以上以任意比例的组合,更优选为工业副产石膏、工业副产元明粉、工业副产硫酸钾中的一种或一种以上以任意比例的组合。
更进一步的,具体包括以下步骤:
步骤一、在堆场坝址处先用砂、石、土方构筑初期坝,该初期坝包括初期坝外侧坝体和初期坝内侧坝体,将初期坝外侧坝体和初期坝内侧坝体之间的待筑坝区域横向划分为若干层,纵向划分为若干段,每一层的每段之间通过挡泥墙隔断;
步骤二、将混合泥浆输送到初期坝外侧坝体和初期坝内侧坝体所圈围成的泥浆固化干堆区域后,通过自然流入堆积区的方式,进行固化堆积;也可通过再次加压泵送流入堆积区的方式,进行固化堆积;
步骤三、混合泥浆到达初期坝外侧坝体和初期坝内侧坝体之间的堆场后,先在第一层的第一段卸料,当厚度达到设定值时第一层的第一段进入固化稳定期,此时在第一层的第二段进行卸料,当该段厚度达到设定值时转入第一层的第三段卸料,后续区段依此类推;
步骤四、当第一层的所有段都填充有混合泥浆,且第一层第一段的混合泥浆固化后的无侧限抗压强度达到设定值时,重新在初期坝筑坝区的第二层的第一段与第二段之间用附近第一层的固化混合泥浆构筑挡泥墙,并在其中输入混合泥浆,在每一区段重复上述过程即完成初期坝的构筑;
步骤五、初期坝形成库容后,向初期坝内的库容内输入混合泥浆,并利用初期坝内的已固化混合泥浆构筑一级子坝的外侧坝,利用初期坝内侧坝内、外的固化混合泥浆构筑一级子坝的内侧坝,一级子坝的内侧坝与外侧坝之间的待筑坝区域划分为与初期坝对应的多层,每层划分为若干段,进行分层填筑,且每一层的每段之间用挡泥墙隔断,当初期坝围成的库容全部充满混合泥浆后,向一级子坝的第一层第一段卸料,并重复初期坝的充填构筑过程,直到一级子坝堆满后用同样的方法构筑二级、三级子坝,继续堆存混合泥浆,直到堆场达到最终设计高程。
更进一步的,所述初期坝外侧坝体和初期坝内侧坝体之间的待筑坝区域,以及各级子坝外侧坝体与相应子坝内侧坝体之间的待筑坝区域均沿横向划分为4层,所述挡泥墙采用固化混合泥浆构筑而成,其高度为0.4~0.6m,优选为0.5m。
更进一步的,待整个堆场的混合泥浆全部固化后,对堆积体内的碱液进行回收,具体操作为:在堆场的表面铺设海绵或稻草编织毯,海绵或稻草编织毯之间相互连接,然后向海绵或稻草编织毯上喷水,使其毛细管与堆积固化赤泥的毛细管相通,通过蒸晒过程,整个堆积体内的游离碱溶液沿着毛细管向海绵或稻草编织毯迁移,并在海绵或稻草编织毯表面将碱溶液中的水分蒸华,将碱析出在海绵或稻草编织毯内外的纤维表面上;之后将干燥后充满碱结晶体的海绵或稻草编织毯置于一个设有振打器的空间内,边振打边通过高速气流将扬起的碱粉末带走至一个袋式收尘器进行回收,即获得碱粉末,海绵或稻草编织毯被碾压后重新布置在堆场表面,向海绵或稻草编织毯表面喷水后,继续完成吸附碱在海绵或稻草编织毯上的上述操作。
本发明的一种干堆筑坝用混合泥浆的制备装置,包括胶凝材料筒仓、一级泥浆搅拌机、灰渣料仓、二级砂浆搅拌机和渣浆活化储存池,其中,一级泥浆搅拌机的进料口与胶凝材料筒仓的下料口及赤泥输送管道相连,一级泥浆搅拌机的出料口通过泥浆下料管与二级砂浆搅拌机的进料口相连,灰渣料仓的下料口也与二级砂浆搅拌机的进料口相连,二级砂浆搅拌机的出料口通过灰浆混合物下料管连接至渣浆活化储存池。
更进一步的,所述赤泥输送管道上设有流量计,胶凝材料筒仓及灰渣料仓的下料口分别设有第一计量喂料机、第二计量喂料机。
更进一步的,所述渣浆活化储存池内设有渣浆活化搅拌机,且渣浆活化储存池通过渣浆出料管与砂浆或泥浆泵相连,砂浆或泥浆泵的排料口设有混合泥浆输送管道。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下显著效果:
(1)本发明的一种赤泥固化干堆筑坝的方法,将赤泥、电厂灰渣与胶凝材料混合搅拌均匀形成混合泥浆,然后利用该混合泥浆进行固化干堆的筑坝及固化填充库容,采用本发明的技术方案能够在同一堆场内同时堆存赤泥和灰渣,实现了对赤泥与电厂灰渣的综合有效处理,克服了现有技术中对赤泥和电厂灰渣分别进行处理存在的不足,节省了筑坝费用和灰渣运输费用,尤其适用于目前含水率高,赤泥难处置的纯拜尔法工艺的氧化铝厂。
(2)本发明的一种赤泥固化干堆筑坝的方法,发明人通过大量实验对混合泥浆的组成及配比进行优化设计,从而可以在实现赤泥与电厂灰渣综合有效处理的基础上,有效提高堆积体的强度与致密性,保证进入堆场的堆积体的早期强度也较高。同时,发明人通过大量实验研究发现,采用电厂灰渣作为赤泥-CFB电厂灰渣混合物固化的胶凝材料主原料,在激发剂激发下,具有高效的胶凝作用效果。
(3)本发明的一种赤泥固化干堆筑坝的方法,将固化赤泥灰渣作为主要筑坝材料,将赤泥固化筑坝和固化堆存在同一流程中完成,筑坝材料不再依赖于土石和烧结法赤泥,且固化体地质强度高、长期稳定性好,堆积的库容增大。
(4)本发明的一种赤泥固化干堆筑坝的方法,混合泥浆不需要进行压滤脱水,无碱性水排出对土壤水体的污染;同时,堆积过程不需要进行碾压施工,施工成本低。
(5)本发明的一种赤泥固化干堆筑坝的方法,待整个堆场的混合泥浆全部固化后可以对堆积体内的碱液进行有效回收,在降低赤泥的碱扩散污染的同时,能够获得赤泥中的有价碱原料,获得的碱粉末可以进一步提纯为纯碱,也可以直接作为地聚物水泥的碱性激发剂使用。另外,海绵或稻草编织毯也可循环重复使用,有利于减少资源浪费。
(6)本发明的一种干堆筑坝用混合泥浆的制备装置,包括胶凝材料筒仓、一级泥浆搅拌机、灰渣料仓、二级砂浆搅拌机和渣浆活化储存池,采用本发明的装置可以对赤泥、电厂灰渣混合泥浆进行高效均匀的制备,生产效率较高,且同时能够有效保证所得混合泥浆的混合均匀性和长程输送的流动性。
附图说明
图1为本发明的固化干堆赤泥混合泥浆的制备装置的结构示意图;
图2为本发明的赤泥固化干堆体的剖面示意图。
图1中各部分名称:1、赤泥输送管道;2、胶凝材料筒仓;3、第一计量喂料机;4、一级泥浆搅拌机;5、泥浆下料管;6、灰渣料仓;7、第二计量喂料机;8、二级砂浆搅拌机;9、灰浆混合物下料管;10、渣浆活化储存池;11、渣浆活化搅拌机;12、渣浆出料管;13、砂浆或泥浆泵;14、混合泥浆输送管道;15、灰渣料堆;16、初期坝外侧坝体;17、初期坝内侧坝体;18、挡泥墙;19、子坝外侧坝体;20、子坝内侧坝体;21、混合泥浆固化干堆体。
具体实施方式
本发明的一种赤泥固化干堆筑坝的方法,将赤泥、电厂灰渣与胶凝材料混合搅拌均匀形成混合泥浆,然后利用该混合泥浆进行固化干堆的筑坝及固化填充库容,其中,混合泥浆中三种组分的干重使用比例为胶凝材料:电厂灰渣:赤泥=(0.5~1):(3~5):(5~10),所述胶凝材料包括激发成分和电厂灰渣,胶凝材料中激发成分的质量百分比为10%~30%,电厂灰渣的质量百分比为70%~90%,且各成分粉体的表面积大于350m2/kg。
为进一步了解本发明的内容,现结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。需要说明的是,本发明中电厂灰渣为粉煤灰、CFB固硫灰渣、湿法脱硫灰、干化脱硫灰中的一种或一种以上以任意比例的组合,激发成分为酸性激发成分、碱性激发成分、硫酸盐激发成分中的一种或一种以上的组合,其中酸性激发成分为偏高岭土、低钙粉煤灰、轻烧粘土、硅藻土、轻烧铝矾土、硅灰、秸秆灰中的一种或一种以上以任意比例的组合;碱性激发成分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、生石灰、熟石灰、钢渣、电石渣中的一种或一种以上以任意比例的组合;硫酸盐激发成分为建筑石膏、二水石膏、无水石膏、工业副产石膏、硫酸钠、工业副产元明粉、硫酸钾、工业副产硫酸钾中的一种或一种以上以任意比例的组合,更优选为工业副产石膏、工业副产元明粉、工业副产硫酸钾中的一种或一种以上以任意比例的组合,但由于此处篇幅有限,下面仅列举部分实施案例,而不进行一一列举了。
实施例1
本实施例的混合泥浆中三种组分的干重使用比例为胶凝材料:电厂灰渣:赤泥=0.5:5:10,其中胶凝材料中的激发成分为工业副产石膏与工业副产元明粉的混合物,其质量百分比为20%,激发成分中工业副产石膏与工业副产元明粉的质量比为3:1,电厂灰渣选用粉煤灰,其质量百分比为80%。
如图1所示,在堆场附近设置一个赤泥、灰渣和胶凝材料的搅拌车间(上述混合泥浆的制备装置),该车间具备赤泥、灰渣固化处置堆场所需要处置的每日最大的赤泥量,该搅拌车间包括胶凝材料筒仓2、一级泥浆搅拌机4、灰渣料仓6、二级砂浆搅拌机8和渣浆活化储存池10,其中,一级泥浆搅拌机4的进料口与胶凝材料筒仓2的下料口及赤泥输送管道1相连,赤泥输送管道1上设有流量计,一级泥浆搅拌机4的出料口通过泥浆下料管5与二级砂浆搅拌机8的进料口相连,灰渣料仓6(灰渣料堆15向灰渣料仓6内供应灰渣)的下料口也与二级砂浆搅拌机8的进料口相连(胶凝材料筒仓2及灰渣料仓6的下料口分别设有第一计量喂料机3、第二计量喂料机7),二级砂浆搅拌机8的出料口通过灰浆混合物下料管9连接至渣浆活化储存池10,该渣浆活化储存池10内设有渣浆活化搅拌机11,且渣浆活化储存池10通过渣浆出料管12与砂浆或泥浆泵13相连,砂浆或泥浆泵13的排料口设有混合泥浆输送管道14。
具体的,赤泥由赤泥泵泵至连续式泥浆搅拌机,通过计量喂入一级泥浆搅拌机4中,同时按照计量比例连续喂入胶凝材料,进行搅拌,在第二级搅拌过程中喂入灰渣,搅拌成混合泥浆,混合泥浆出二级砂浆搅拌机8后,被排放入一个渣浆活化储存池10,在渣浆活化储存池10中被临时储存的同时,由一个砂浆泵或泥浆泵13通过混合泥浆输送管道14输送至堆坝处进行干堆处置。本实施例中赤泥固化干堆筑坝的具体步骤为:
步骤一、在堆场坝址处先用砂、石、土方构筑2m高的初期坝,该初期坝包括初期坝外侧坝体16和初期坝内侧坝体17,将初期坝外侧坝体16和初期坝内侧坝体17之间的待筑坝区域横向划分为4层,纵向划分为若干段,每一层的每段之间通过筑0.5m高的挡泥墙18隔断;
步骤二、将混合泥浆输送到初期坝外侧坝体16和初期坝内侧坝体17所圈围成的泥浆固化干堆区域后,通过自然流入堆积区的方式,进行固化堆积;也可通过再次加压泵送流入堆积区的方式,进行固化堆积;
步骤三、具体的,当混合泥浆到达初期坝外侧坝体16和初期坝内侧坝体17之间的堆场后,先在第一层的第一段卸料,当厚度达到0.5m时第一层的第一段进入固化稳定期,此时在第一层的第二段进行卸料,当该段厚度达到0.5m时转入第一层的第三段卸料,后续区段依此类推;
步骤四、当第一层的所有段都填充有混合泥浆,且第一层第一段的混合泥浆全部固化有0.5MPa的无侧限抗压强度后,重新在初期坝筑坝区的第二层的第一段与第二段之间用附近第一层的固化混合泥浆构筑0.5m高的挡泥墙,并在其中输入混合泥浆,在每一区段重复上述过程即完成初期坝的构筑;
步骤五、初期坝形成库容后,向2m高的初期坝内的库容内输入混合泥浆,并利用初期坝内的已固化混合泥浆构筑2m高一级子坝的外侧坝,利用初期坝内侧坝内、外的固化混合泥浆构筑2m高一级子坝的内侧坝,一级子坝的内侧坝与外侧坝之间的待筑坝区域划分为4层,每层划分为若干段,进行分层填筑,且每一层的每段之间用0.5m高的挡泥墙18隔断,当初期坝围成的库容全部充满混合泥浆后,向一级子坝的第一层第一段卸料,并重复初期坝的充填构筑过程,直到一级子坝堆满后用同样的方法构筑二级、三级子坝,继续堆存混合泥浆,直到堆场达到最终设计高程,经固化后即在坝体库容内形成混合泥浆固化干堆体21。
对堆积体内的碱液进行回收,具体操作为:待整个堆场的混合泥浆全部固化后,在堆场的表面铺设海绵或稻草编织毯,海绵或稻草编织毯之间相互连接,然后向海绵或稻草编织毯上喷水,使其毛细管与堆积固化赤泥的毛细管相通,通过蒸晒过程,整个堆积体内的游离碱溶液沿着毛细管向海绵或稻草编织毯迁移,并在海绵或稻草编织毯表面将碱溶液中的水分蒸华,将碱析出在海绵或稻草编织毯内外的纤维表面上;之后将干燥后充满碱结晶体的海绵或稻草编织毯置于一个设有振打器的空间内,边振打边通过高速气流将扬起的碱粉末带走至一个袋式收尘器进行回收,即获得碱粉末,海绵或稻草编织毯被碾压后重新布置在堆场表面,向海绵或稻草编织毯表面喷水后,继续完成吸附碱在海绵或稻草编织毯上的上述操作。
实施例2
本实施例中赤泥固化干堆筑坝的方法及混合泥浆制备装置和方法均与实施例1相同,其区别主要在于:本实施例的混合泥浆中三种组分的干重使用比例为胶凝材料:电厂灰渣:赤泥=1:3:5,其中胶凝材料中的激发成分为偏高岭土与秸秆灰的混合物,其质量百分比为30%,激发成分中偏高岭土与秸秆灰的质量比为2:1,电厂灰渣为CFB固硫灰渣,其质量百分比为70%。
实施例3
本实施例中赤泥固化干堆筑坝的方法及混合泥浆制备装置和方法均与实施例1相同,其区别主要在于:本实施例的混合泥浆中三种组分的干重使用比例为胶凝材料:电厂灰渣:赤泥=0.8:4:8,其中胶凝材料中的激发成分为钢渣与电石渣的混合,其质量百分比为10%,激发成分中钢渣与电石渣的质量比为1:4,电厂灰渣为湿法脱硫灰,其质量百分比为90%。
实施例4
本实施例中赤泥固化干堆筑坝的方法及混合泥浆制备装置和方法均与实施例1相同,其区别主要在于:本实施例的混合泥浆中三种组分的干重使用比例为胶凝材料:电厂灰渣:赤泥=1:5:10,其中胶凝材料中的激发成分选用低钙粉煤灰、钢渣、电石渣和工业副产硫酸钾的混合,其质量百分比为25%,激发成分中低钙粉煤灰、钢渣、电石渣和工业副产硫酸钾的质量比为1:1:3:1,电厂灰渣选用干化脱硫灰,其质量百分比为75%。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种赤泥固化干堆筑坝的方法,其特征在于:将赤泥、电厂灰渣与胶凝材料混合搅拌均匀形成混合泥浆,然后利用该混合泥浆进行固化干堆的筑坝及固化填充库容,其中,混合泥浆中三种组分的干重使用比例为胶凝材料:电厂灰渣:赤泥=(0.5~1):(3~5):(5~10),且所述胶凝材料包括激发成分和电厂灰渣。
2.根据权利要求1所述的一种赤泥固化干堆筑坝的方法,其特征在于:所述胶凝材料中激发成分的质量百分比为10%~30%,电厂灰渣的质量百分比为70%~90%。
3.根据权利要求1所述的一种赤泥固化干堆筑坝的方法,其特征在于:所述的电厂灰渣为粉煤灰、CFB固硫灰渣、湿法脱硫灰、干化脱硫灰中的一种或一种以上以任意比例的组合,且各成分粉体的表面积大于350m2/kg。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种赤泥固化干堆筑坝的方法,其特征在于:所述的激发成分为酸性激发成分、碱性激发成分、硫酸盐激发成分中的一种或一种以上的组合,其中酸性激发成分为偏高岭土、低钙粉煤灰、轻烧粘土、硅藻土、轻烧铝矾土、硅灰、秸秆灰中的一种或一种以上以任意比例的组合;碱性激发成分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、生石灰、熟石灰、钢渣、电石渣中的一种或一种以上以任意比例的组合;硫酸盐激发成分为建筑石膏、二水石膏、无水石膏、工业副产石膏、硫酸钠、工业副产元明粉、硫酸钾、工业副产硫酸钾中的一种或一种以上以任意比例的组合,更优选为工业副产石膏、工业副产元明粉、工业副产硫酸钾中的一种或一种以上以任意比例的组合。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种赤泥固化干堆筑坝的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
步骤一、在堆场坝址处先用砂、石、土方构筑初期坝,该初期坝包括初期坝外侧坝体(16)和初期坝内侧坝体(17),将初期坝外侧坝体(16)和初期坝内侧坝体(17)之间的待筑坝区域横向划分为若干层,纵向划分为若干段,每一层的每段之间通过挡泥墙(18)隔断;
步骤二、将混合泥浆输送到初期坝外侧坝体(16)和初期坝内侧坝体(17)所圈围成的泥浆固化干堆区域后,通过自然流入堆积区的方式或通过再次加压泵送流入堆积区的方式,进行固化堆积;
步骤三、当混合泥浆到达初期坝外侧坝体(16)和初期坝内侧坝体(17)之间的堆场后,先在第一层的第一段卸料,当厚度达到设定值时,第一层的第一段进入固化稳定期,此时在第一层的第二段进行卸料,当该段厚度达到设定值时转入第一层的第三段卸料,后续区段依此类推;
步骤四、当第一层的所有段都填充有混合泥浆,且第一层第一段的混合泥浆固化后的无侧限抗压强度达到设定值时,重新在初期坝筑坝区的第二层的第一段与第二段之间用附近第一层的固化混合泥浆构筑挡泥墙,并在其中输入混合泥浆,在每一区段重复上述过程即完成初期坝的构筑;
步骤五、初期坝形成库容后,向初期坝内的库容内输入混合泥浆,并利用初期坝内的已固化混合泥浆构筑一级子坝的外侧坝,利用初期坝内侧坝内、外的固化混合泥浆构筑一级子坝的内侧坝,一级子坝的内侧坝与外侧坝之间的待筑坝区域划分为与初期坝对应的多层,每层划分为若干段,进行分层填筑,且每一层的每段之间用挡泥墙隔断,当初期坝围成的库容全部充满混合泥浆后,向一级子坝的第一层第一段卸料,并重复初期坝的充填构筑过程,直到一级子坝堆满后用同样的方法构筑二级、三级子坝,继续堆存混合泥浆,直到堆场达到最终设计高程。
6.根据权利要求5所述的一种赤泥固化干堆筑坝的方法,其特征在于:所述初期坝外侧坝体(16)和初期坝内侧坝体(17)之间的待筑坝区域,以及各级子坝外侧坝体(19)与相应子坝内侧坝体(20)之间的待筑坝区域均沿横向划分为4层,所述挡泥墙(18)采用固化混合泥浆构筑而成,其高度为0.4~0.6m,优选为0.5m。
7.根据权利要求5所述的一种赤泥固化干堆筑坝的方法,其特征在于,待整个堆场的混合泥浆全部固化后,对堆积体内的碱液进行回收,具体操作为:在堆场的表面铺设海绵或稻草编织毯,海绵或稻草编织毯之间相互连接,然后向海绵或稻草编织毯上喷水,使其毛细管与堆积固化赤泥的毛细管相通,通过蒸晒过程,整个堆积体内的游离碱溶液沿着毛细管向海绵或稻草编织毯迁移,并在海绵或稻草编织毯表面将碱溶液中的水分蒸华,将碱析出在海绵或稻草编织毯内外的纤维表面上;之后将干燥后充满碱结晶体的海绵或稻草编织毯置于一个设有振打器的空间内,边振打边通过高速气流将扬起的碱粉末带走至一个袋式收尘器进行回收,即获得碱粉末,海绵或稻草编织毯被碾压后重新布置在堆场表面,向海绵或稻草编织毯表面喷水后,继续完成吸附碱在海绵或稻草编织毯上的上述操作。
8.一种如权利要求1-4中任一项所述的干堆筑坝用混合泥浆的制备装置,其特征在于:包括胶凝材料筒仓(2)、一级泥浆搅拌机(4)、灰渣料仓(6)、二级砂浆搅拌机(8)和渣浆活化储存池(10),其中,一级泥浆搅拌机(4)的进料口与胶凝材料筒仓(2)的下料口及赤泥输送管道(1)相连,一级泥浆搅拌机(4)的出料口通过泥浆下料管(5)与二级砂浆搅拌机(8)的进料口相连,灰渣料仓(6)的下料口也与二级砂浆搅拌机(8)的进料口相连,二级砂浆搅拌机(8)的出料口通过灰浆混合物下料管(9)连接至渣浆活化储存池(10)。
9.根据权利要求8所述的一种干堆筑坝用混合泥浆的制备装置,其特征在于:所述赤泥输送管道(1)上设有流量计,胶凝材料筒仓(2)及灰渣料仓(6)的下料口分别设有第一计量喂料机(3)、第二计量喂料机(7)。
10.根据权利要求8或9所述的一种干堆筑坝用混合泥浆的制备装置,其特征在于:所述渣浆活化储存池(10)内设有渣浆活化搅拌机(11),且渣浆活化储存池(10)通过渣浆出料管(12)与砂浆或泥浆泵(13)相连,砂浆或泥浆泵(13)的排料口设有混合泥浆输送管道(14)。
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CN114797872A (zh) * 2022-04-29 2022-07-29 清华大学 一种炉内联合脱除氧化亚氮和NOx的中低温添加剂和工艺

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