[實用新型]赤泥壩負壓助滲裝置

有效

• 申請號: 200720158416.1
• 申請日: 2007-12-04
• 公開（公告）號: CN201136830Y
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 王平升;賈海龍;孫明光;付毅;王劼
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C01F7/02
• 代理公司: 淄博科信專利商標代理有限公司
• 代理人: 馬俊榮

技術領域

本實用新型涉及一種赤泥壩負壓助滲裝置，用于加快混合筑壩赤泥的脫水速度。

背景技術

赤泥是鋁土礦經各種物理和化學處理、制取氧化鋁后所剩余的紅褐色粉泥狀、高含水量、強堿性的固體廢料，氧化鋁生產企業大多采用筑壩堆存的方式處理赤泥，堆存方法有濕法、半干法、干法等多種。根據氧化鋁的生產方法不同，赤泥一般分為燒結法赤泥和拜爾法赤泥，其產出量因礦石品位、生產方法、技術水平而異，在氧化鋁生產過程中，每生產1噸氧化鋁產出1.0～1.8噸赤泥。國內的氧化鋁生產方法主要有：聯合法(燒結法和拜爾法并聯或串聯)、燒結法和拜爾法，其中，燒結法又稱為堿石灰燒結法，需添加大量的石灰進行配料，利用國內礦石(主要為一水硬鋁石型)的高溫拜爾法也需添加一定量的石灰進行溶出，而利用國外礦石(主要為三水鋁石型)的低溫拜爾法在溶出時不需要添加石灰。赤泥的組成如下：

拜爾法末次赤泥重量組成：SiO₂?18-25％、Fe₂O₃?28-35％、Al₂O₃?18-25％、Na₂O?8-12％和CaO2-4％；

燒結法末次赤泥重量組成：SiO₂?15-20％、Fe₂O₃?12-15％、Al₂O₃?6-9％、Na₂O?2-3％和CaO?35-45％。燒結法赤泥中氧化鈣和二氧化硅含量較高，氧化鈣一般在40％左右，礦物組成中以β-硅酸二鈣為主，具有某些水泥的凝結成份與凝結性能，且后期強度高，易于堆積筑壩，國內氧化鋁企業產出的燒結法赤泥采用濕法露天筑壩堆存的方式處理。該方法簡單易行，經過長期實踐證明其操作、技術條件非常成熟，最高壩體可筑到70米以上，本申請單位排放燒結法赤泥的第一赤泥堆場在近50年的堆存期間，一直能保持安全穩定運行，且目前堆場赤泥壩狀態良好。拜爾法赤泥含有較高的氧化鐵和氧化鋁，礦物組成以針鐵礦、赤鐵礦、水化石榴石(高溫拜爾法赤泥)為主，由于不含β-硅酸二鈣，其膠凝性較差，利用國內礦石的高溫拜爾法由于在溶出時添加石灰，赤泥中氧化鈣含量在20％左右，相對較高，大多可采用半干法或干法露天筑壩堆存的方式處理，但筑壩赤泥松散、不固結、易滑坡，壩體筑高難度很大；利用國外礦石的低溫拜爾法由于溶出時不加石灰，赤泥中氧化鈣含量極低，只有3％左右，赤泥的粘聚力和滲透系數都遠低于高溫拜爾法赤泥，致使堆存后強度太低，加之赤泥脫水性能差，根本無法進行筑壩，有燒結法工藝的企業采取將赤泥泵送到燒結法流程進行配料的方法處理。隨著利用國外礦石的低溫拜爾法氧化鋁產量不斷提高，燒結法生產線若繼續消化越來越多的拜爾法赤泥，已變得不再經濟，或者有的氧化鋁企業根本沒有燒結法流程，拜爾法赤泥只能走堆存的道路。由于該拜爾法赤泥難以筑壩，必需使用別的材料先在堆場周圍筑起壩來再堆放拜爾法赤泥，一種筑壩方法是采用燒結法赤泥濕法筑壩，另一種筑壩方法是直接筑土石方壩，但是筑壩成本較高，因此，拜爾法赤泥的堆放問題一直是困擾氧化鋁生產行業的難題。

本申請單位申報的申請號為200710112988.0的燒結法赤泥、拜爾法赤泥混合筑壩方法，將筑壩和堆存物料合二為一，簡化筑壩堆存工藝，尤其提高拜爾法赤泥處理效率，降低筑壩成本，將液固比為1.5-2.5的燒結法赤泥洗滌系統末次底流泵送到赤泥過濾機進行液固分離，過濾機濾液返回燒結法流程洗滌赤泥，過濾機濾餅通過溜槽進入赤泥混合槽，同時將液固比為1.5-2.0的進口三水鋁石礦拜爾法赤泥洗滌系統末次底流泵送到赤泥混合槽，兩種赤泥混合均勻后再泵送到赤泥堆場布料，經排滲棱體脫水后的堆場回水返回拜爾法流程洗滌赤泥，淤壩的混合赤泥形成干灘并具備筑壩條件后，再完成混合赤泥筑壩和堆存作業。

為了改善排滲性能，在筑壩中設置排滲裝置——細沙圍堰式排滲柱體，直徑在1.5-3米，用磚壘筑圍堰柱體，圍堰柱體內設有排滲立管，排滲立管的下端與排滲管相接并連通排滲溝，排滲立管和排滲管管壁上設有滲水孔，圍堰柱體的磚縫及圍堰柱體與排滲立管構成的空腔內填充有細砂，細砂的粒徑控制為0.07-0.9mm適宜。將圍堰柱體由磚搭接鏤空壘筑，排滲性能更佳。

排滲立管和排滲管優選φ195-219mm的鋼管，排滲立管和排滲管的滲水孔，孔徑為5-15mm適宜，滲水孔上包裹有紗網，防止細砂堵塞滲水孔。延伸出壩體外的外段排滲管上沒有必要設滲水孔。

排滲立管可設計成多段，由法蘭連接，邊施工邊加高，靈活方便。