[发明专利]一种磷石膏库螺旋上升堆排方法

说明书

本发明公开了一种磷石膏库螺旋上升堆排方法，在磷石膏库内设置螺旋线状隔坝，螺旋线状隔坝是由最小干滩隔坝(8)、调洪干滩隔坝(8′)连接构成，最小干滩隔坝(8)离磷石膏坝(2)的坝前、山体岸坡(10)按照设定的间距向库内环绕一周，调洪干滩隔坝(8′)自最小干滩隔坝(8)终点开始离最小干滩隔坝(8)按照设定的间距向库内再环绕0.4～0.6周；磷石膏渣浆自放浆管(3)排出后，在螺旋线状隔坝的引导下，形成螺旋状冲积滩面，磷石膏渣浆中的水最终汇集于库内澄清区域(5)内。本发明通过隔坝引导实现磷石膏冲积填筑库四周并螺旋式上升，从而减少磷石膏挖运和筑坝费用，有利于分段铺设HDPE土工膜防渗，提高经济效益。

技术领域

本发明属于磷石膏库工程技术领域，具体涉及一种磷石膏库的堆排方法，广泛适用于各种类型以及各类地区的磷石膏库，尤其适用于湿法堆存大型磷石膏库。

背景技术

磷石膏是磷肥工业生产过程中副产的固体废弃物，每生产1t磷酸副产5t磷石膏。磷石膏主要成分是二水硫酸钙，其含量高达90％以上。近几十年来，随着经济快速发展，我国磷肥工业得到很大发展，产销量已多年位居世界首位。2000年我国磷石膏年产量1000万吨，2012年已经达到7000万吨。据不完全统计,全球磷石膏累积排放量约56亿t,每年新增1.1亿～1.5亿t。但磷石膏利用率并不高，全世界磷石膏利用率仅4.1％～4.5％，我国磷石膏利用率也只有30％。大量的磷石膏以固体废物堆存，我国磷石膏堆存量已经超过3亿吨。

大量磷石膏的堆存除占用大面积土地外，还可能带来粉尘、地下水和土壤污染等环境问题以及滑坡等灾害，成为制约磷肥行业发展的一大瓶颈。目前国内磷石膏库最大设计坝高已经达到150m，磷石膏坝在堆置方法和存在的问题上和矿山尾矿坝极为相似。磷石膏库一般按照Ⅱ类一般工业固体废物标准进行设计，常采用上游式磷石膏堆积筑坝，多数为湿排工艺，存在的环境和安全风险日趋严重。

国内对磷石膏库的安全技术也有了较多的研究，但大多侧重于磷石膏的理化特性对磷石膏库稳定性的影响，未能根据磷石膏的理化特性进行合理堆排开展针对性的研究与应用。如《矿业研究与开发》2009年第2期发表的“磷石膏特性与高坝磷石膏库稳定性分析”一文中，通过对磷石膏理化特性的测试,揭示了磷石膏在堆存状态的变化特性。以黄麦岭磷化工公司磷石膏库为例,根据揭示出的磷石膏特性,对磷石膏库稳定性进行了分析,并用实际监测结果予以了验证。

目前，大型磷石膏库主要采用湿式堆存方式，其堆排工艺与尾矿库上游式尾矿堆积坝相似。在这些磷石膏库堆排中存在两个突出问题，导致磷石膏库运行成本高。一个是磷石膏在水面以上的沉积滩坡度非常小，为保障磷石膏库的安全运行，需要增加大量的磷石膏挖运和筑坝费用，尤其是平地型磷石膏库更为突出；另一个是磷石膏库HDPE土工膜的铺设实施困难，措施费高，尤其是山谷型磷石膏库。

另外，磷石膏的粒度微细、粘度大、固液分离难，磷石膏库内的水难以澄清。

发明内容

本发明的目的就是为了解决目前大型磷石膏库湿式堆存方式存在的磷石膏挖运和筑坝费用高、HDPE土工膜铺设困难的技术难题，而提供一种磷石膏库螺旋上升堆排方法，通过隔坝引导实现磷石膏冲积填筑库四周并螺旋式上升，从而减少磷石膏挖运和筑坝费用，并有利于分段铺设HDPE土工膜防渗，提高经济效益。

为实现本发明的上述目的，本发明一种磷石膏库螺旋上升堆排方法采用以下工艺、步骤实现：