[发明专利]一种赤泥灰渣混合筑坝的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种赤泥灰渣混合筑坝的方法及装置，属于氧化铝生产中的固体废物处置技术领域。

背景技术

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。

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。灰渣堆场分为湿法和干法两种，湿法堆存的水灰比在10：1以上，水在堆场内澄清后约80%返回热电厂。干法堆存是用汽车将含水率20%左右的灰渣送到灰渣堆场，除降雨时外堆场一般无积水。

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%的为半干法堆存。含水率小于35%的为干法堆存。

目前氧化铝厂一般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。堆存方案有几种。如广西华银铝业公司，赤泥采用半干法堆存，灰渣采用汽车运输干法堆存，用土石材料一次性建库。灰渣的运输成本和堆场的建造成本较高。如中铝贵州分公司，赤泥和灰渣均采用湿法分别堆存，堆场的建造成本较高，存在附液渗漏污染环境的风险。如中铝山西分公司，虽然将赤泥与灰渣排入同一座堆场的不同分区中堆存，但仍采用湿法排放方式，堆积坝的筑坝材料依赖烧结法赤泥，一旦烧结法流程因为成本因素减产或停产，堆场将面临筑坝材料不足的困难。

传统的处置赤泥和灰渣的工艺中存在以下缺点：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。

另一方面，赤泥（包括纯拜尔法赤泥）和灰渣在低含水率条件下，具有一定的力学性能，尤其当赤泥灰渣均匀混合后，赤泥的颗粒级配会得到改善，经压实后可以得到更好的力学性能，如何利用赤泥和灰渣的这一特性，节约氧化铝生产中赤泥和灰渣的处置费用，成为必须解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种赤泥灰渣混合筑坝的方法及装置，可节省筑坝费用和灰渣运输费用，同时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，以克服现有技术存在的不足。

为了解决所述的技术问题，本发明的方法采取以下技术方案：它包括以下过程：第一，在堆场坝址处先用土石材料构筑2m左右高的初期坝；第二，将来自厂区的赤泥浆和灰渣浆在浆液槽内用搅拌机充分搅拌混合后，用喂料泵将混合浆体送进压滤机进行压滤，压滤后的混合滤饼用胶带输送机送入堆场的初期坝附近；第三，将初期坝附近待筑子坝的区域划分为若干段，混合滤饼到达堆场后先在第一段卸料，然后用推土机推平，当厚度达到0.5m时，第一段进入晾晒期，胶带输送机转入第二段卸料，当第二段厚度达到0.5m时转入第三段卸料，后续区段依此类推；第四，当第一段的混合滤饼的含水率下降到38%～42%时，用压实机进行碾压，当其压实度达到95%以上时完成碾压作业，重新在第一段上布放第二层混合滤饼，在每一区段重复上述过程即完成一级子坝的构筑；第五，在构筑一级子坝所获得的库容内继续布放混合滤饼并用推土机摊平碾压，直到一级子坝堆满后用同样的方法构筑二级、三级子坝，继续堆存混合滤饼，直到堆场达到最终设计高程。

在压滤过程中产生的滤液用滤液槽收集，经滤液泵加压后用回水管返回厂区工艺流程重复使用。

为了解决所述的技术问题，本发明的装置采取以下技术方案：在浆液槽旁边配置喂料泵和压滤机，喂料泵通过管道分别与浆液槽的出口和压滤机的进口相连接；在压滤机旁边配置滤液槽和滤液泵，滤液槽通过管道分别与压滤机的滤液出口和滤液泵的进口相连接；滤液泵的出口接回水管；压滤机的滤饼卸料斗下接胶带输送机，胶带输送机的终点接入堆场内；在堆场内有推土机、压实机。

浆液槽的容量满足存放4～6小时的赤泥浆和灰渣浆的流量。

滤液槽的容量满足存放2～3小时的滤液量。

浆液槽内安装有搅拌机。

浆液槽连接赤泥输送管a、赤泥输送管b和灰渣输送管。