专利名称：拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法
技术领域：
本发明涉及赤泥综合利用领域，特别是对于在氧化铝生产过程中产生的废弃物进行低成本、低投入和安全环保综合利用的拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法。
背景技术：
目前，铝土矿提炼氧化铝过程中会产生废弃物赤泥。赤泥综合利用仍属世界性难题，我国赤泥综合利用工作近年来得到各方面的高度重视，开展了跨学科、多领域的综合利用技术研究工作，如赤泥提取有价金属，配料生产水泥、建筑用砖、矿山胶结充填胶凝材料、路基固结材料和高性能混凝土掺合料、化学结合陶瓷(CBC)复合材料、保温耐火材料、环保材料等。尽管赤泥综合利用研究应用的技术种类较多，但大多未能实现产业化。2010年我国生产氧化铝2994.84万吨，约占世界总产量的34%，产生的赤泥近4000万吨，赤泥综合利用率仅为4%左右。赤泥浆庞大的体积和腐蚀性是赤泥堆放的难题，赤泥堆放造成的环境影响除占用大量土地外，其附液中的碱、硫酸盐、氟等下渗后，还可能对地下水和土壤产生污染，改变土壤的性质和结构，造成大面积的土壤盐碱化，使土壤板结。在土地资源日趋匮乏、环境不断恶化的今天，赤泥排放已成为一道世界性环保难题。目前国内氧化铝厂赤泥堆存有两种方法，第一种是将赤泥浆液通过管道输送到堆场，筑坝湿法堆存，靠自然沉降分离后，回收利用上层含碱附液。此种方式多用于库容量大于1000万m3以上的大型赤泥库，对周围环境影响较大，不利于复耕。第二种方法是车辆半干法外排湿法堆放，就是把含水率较高的湿赤泥采用烘干或压滤的方法，将含水率从55%降至42%左右，然后利用汽车等运输工具运输至赤泥库倾倒，由于其物理状态为粘稠状，倾倒时使用赤泥析出的水分冲刷，此种排放方式，省去了管道运输设施的建设投资，但对周围环境的影响并未减少，不利于复耕，只能用于不需要复耕的废弃山谷、山区。两种方式因赤泥附液量大、碱度高都会对周边的水体、大气、土壤造成严重污染，而且堆场维护需要大量的资金以及浪费大面积可复耕农田等土地资源。并使赤泥中的许多可利用成分得不到合理利用，造成资源的二次浪费。赤泥库是一个具有高势能的人造泥石流的危险源，存在溃坝危险，一旦失事，容易造成重特大事故。在长达数年甚至数十年的期间里，各种自然的(雨水、地震、鼠洞等)和人为的(管理不善、工农关系不协调等)不利因素时时刻刻或周期性地威胁着它的安全。赤泥库一旦失事，将给工农业生产及下游人民生命财产造成巨大的灾害和损失。湿法堆存及半干法堆存的赤泥库，由于库区内有附液，同时库区内的赤泥呈淤泥状，因此要保证库区安全可靠，即使闭库后，仍然要投入大量的人力、物力、财力进行维护、修复，以防止赤泥库的溃坝，给人民生命和财产带来损失。氧化铝生产过程用水量大，需要消耗大量的新水，随着水资源的短缺及水污染严重的加剧，各企业都在 通过各种措施不断的降低水耗，降低能耗。目前，湿法堆存采用管道输送，赤泥液固比2.3左右,赤泥衆由排放口排入赤泥库内，衆体中的赤泥粒子借重力自然沉降分离，赤泥堆场采用回水塔收集澄清附液；回水塔的不同高度上开有若干入水口，含碱的上层附液通过回水口收集后送至回水泵房；随赤泥固体面上升，用木楔将不用的入水口塞住，防止赤泥进入回水塔；沉淀后的赤泥中仍含有45%的水分，而上层附液中只有45%左右的附液可通过回水系统返回氧化铝厂回收利用，其余附液因蒸发和渗漏而损失。半干法堆存赤泥浆含水率42%左右，采用罐装车输送，经专设卸车平台，并用回水稀释增加赤泥的流动性进行卸车，库区内赤泥沉降分离析出的附液无法回收。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种综合利用率高，安全环保的拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法。本发明的目的是这样实现的:一种拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法，其特征在于:将铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物赤泥自流入赤泥混合槽，赤泥混合槽的赤泥通过渣浆泵输送至压滤机，压滤后的赤泥通过卸泥皮带输送至赤泥装车堆场，将赤泥装车堆场的赤泥装车后运送赤泥库，使用工程机械翻晒和平整及碾压赤泥库的赤泥。所述拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法，其特征在于，按照如下步骤进行:
步骤1):将铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物赤泥经过洗涤后自流入赤泥混合
槽；
步骤2):将赤泥混合槽中的赤泥通过渣浆泵输送至压滤机；
步骤3):通过压滤机对赤泥进行压滤；
步骤4):将压滤后的赤泥经过卸泥皮带输送至赤泥装车堆场； 步骤5):将赤泥从赤泥装车堆场经汽车运输至赤泥库按次序和指定区域及位置卸车，使用工程机械对赤泥库的赤泥进行翻晒、平整和碾压。所述赤泥在自流入赤泥混合槽前要经过四次反向洗涤。所述赤泥经过四次反向洗涤时的洗水温度为95_98°C。所述赤泥混合槽中的赤泥输送至压滤机，每台压滤机使用一台渣浆泵。所述渣浆泵型号为75LZ2。所述压滤机为全自动快开式板框压滤机(KXF250/1500)。所述赤泥进入压滤机的入料流量为80-96m3/h。所述赤泥进入压滤机的入料温度< 90°C。所述压滤机的过滤压力彡1.0MPa。所述压滤机的工作温度< 90°C。所述压滤机的最高液压保护压力为29MPa。所述压滤机的最高压紧工作压力为25MPa。所述压滤后的赤泥含水率< 34%。所述卸泥皮带宽1000mm，转速1.25m/s。所述压滤后的赤泥自然状态下呈松散碎块状，成形性好，自然堆积角度为40-50度，堆放时无附着水渗出。所述从赤泥装车堆场经汽车运输至赤泥库的汽车为自卸汽车。所述赤泥库建有两座碾压土石坝，主、副坝坝顶宽度为30m_40m。所述赤泥库周围建有防洪沟。
所述赤泥库坝体边坡以及库体均进行防渗处理。所述赤泥库内建有内径3.0米、高33米的排水井。所述赤泥库从库底至库顶，使用赤泥分层次修筑8条赤泥运输环道，从库底起每增高4m修筑一条。所述赤泥库设置有卸泥平台10-15个，卸泥平台上铺设带有防滑条的钢板。所述赤泥库晾晒设备为挖掘机和铲车。所述赤泥库赤泥碾压设备为压路机。本发明的有益效果:第一，采用国产全自动快开式板框压滤机进行赤泥压滤，外排赤泥含水率< 34%，外排赤泥附液大幅降低，节水节碱。第二，含水率较低的赤泥采用自卸汽车输送至赤泥库，与湿法输送相比，无需建设管道输送设施及土地购置，建设投资省。第三，赤泥采用分层次、分区域堆放，经过翻晒、碾压平整实现干法堆存。消除了赤泥库漫坝和溃坝的安全隐患，增强了库区周围的安全性，同时降低了库区维护、运行费用。第四，雨季时在赤泥库中选择地势较为平坦、容易卸车的地方修筑倒车平台，并在平台上铺设带有防滑条的钢板，就可进行雨季卸车，使赤泥安全稳定的排放。第五，干法堆存的赤泥库，基本消除含碱附液外溢和极大地减少含碱附液的下渗，减轻了对周边环境的污染。
`
第六，干法堆存的赤泥库，有利于复垦、闭库，提高土地资源的利用率。干法排放可以实现赤泥库的分区域、分时间建设和复垦。这样不但可以做到建设一块、使用一块、复耕一块、退换一块从而解决阶段性资金投入不足的问题以及减少土地租用时间。复耕有利于生态环境的保护，防止水土流失，使原来的沟壑变为田地增加土地面积；复耕有利于减少地质灾害的发生，减少由于地质灾害引发的安全隐患，减少由于资源开发、企业生产引起的与当地村民之间的纠纷；复耕工作有利于树立我公司对社会和国家资源负责的企业形象，随复耕面积的增加充分体现我公司对复耕以及保护国家土地资源工作的重视。赤泥湿排时其液固比为2.3，用泵将携带有大量含碱溶液的赤泥浆送往赤泥堆场，赤泥半干法外排时，用罐装汽车运输，赤泥液固比0.72。而赤泥干法外排时其液固比仅为
0.52，滤饼是干的，用汽车直接运往赤泥堆场。(I)赤泥压滤后含水率降低至34%以下，所附带的碱液量大大降低，使赤泥成分中碱液入渗土地造成土地碱化、地下水污染的程度减轻，有利于保护环境，维护生态平衡；
(2)车辆干法外排，运输道路及环境不增加水、泥及粉尘的污染，有利于行人、车辆的安全行走，减少车辆伤害；
(3)赤泥干法堆存，有利于提高赤泥库整体的安全运行系数，降低漫坝甚至溃坝的可能性，分层干法堆放有利于提高坝体、及坝坡的稳定性；
(4)含有大量有用矿物成份，甚至是稀有和贵重金属成份的赤泥，不增加其他成分将其暂贮存于赤泥库中，可待将来再进行回收利用；
(5)赤泥库土方取出后露出石头有利于提高库坡及坝坡的稳定性以及防渗层的可靠
性；(6)赤泥库复耕后有利于降低赤泥粉尘对赤泥库周围的环境污染，改善生态环境。
图1:本发明流程图。
具体实施例方式一种拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法，其特征在于:将铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物赤泥自流入赤泥混合槽，赤泥混合槽的赤泥通过洛衆泵输送至压滤机，压滤后的赤泥通过卸泥皮带输送至赤泥装车堆场，将赤泥装车堆场的赤泥装车后运送赤泥库，使用工程机械翻晒和 平整及碾压赤泥库的赤泥。所述拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法，其特征在于，按照如下步骤进行:
步骤I):将铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物赤泥经过洗涤后自流入赤泥混合
槽；
步骤2):将赤泥混合槽中的赤泥通过渣浆泵输送至压滤机；
步骤3):通过压滤机对赤泥进行压滤；
步骤4):将压滤后的赤泥经过卸泥皮带输送至赤泥装车堆场；
步骤5):将赤泥从赤泥装车堆场经汽车运输至赤泥库按次序和指定区域及位置卸车，使用工程机械对赤泥库的赤泥进行翻晒、平整和碾压。所述赤泥在自流入赤泥混合槽前要经过四次反向洗涤。所述赤泥经过四次反向洗涤时的洗水温度为95_98°C。所述赤泥混合槽中的赤泥输送至压滤机，每台压滤机使用一台渣浆泵。所述渣浆泵型号为75LZ2。所述压滤机为全自动快开式板框压滤机(KXF250/1500)。所述赤泥进入压滤机的入料流量为80_96m3/h。所述赤泥进入压滤机的入料温度< 90°C。所述压滤机的过滤压力彡1.0MPa。所述压滤机的工作温度<90°C。所述压滤机的最高液压保护压力为29MPa。所述压滤机的最高压紧工作压力为25MPa。所述压滤后的赤泥含水率< 34%。所述卸泥皮带宽1000mm，转速1.25m/s。所述压滤后的赤泥自然状态下呈松散碎块状，成形性好，自然堆积角度为40-50度，堆放时无附着水渗出。所述从赤泥装车堆场经汽车运输至赤泥库的汽车为自卸汽车。所述赤泥库建有两座碾压土石坝，主、副坝坝顶宽度为30m-40m。所述赤泥库周围建有防洪沟。所述赤泥库坝体边坡以及库体均进行防渗处理。所述赤泥库内建有内径3.0米、高33米的排水井。所述赤泥库从库底至库顶，使用赤泥分层次修筑8条赤泥运输环道，从库底起每增高4m修筑一条。所述赤泥库设置有卸泥平台10-15个，卸泥平台上铺设带有防滑条的钢板。所述赤泥库晾晒设备为挖掘机和铲车。所述赤泥库赤泥碾压设 备为压路机。
权利要求
1.一种拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法，其特征在于:将铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物赤泥自流入赤泥混合槽，赤泥混合槽的赤泥通过洛衆泵输送至压滤机，压滤后的赤泥通过卸泥皮带输送至赤泥装车堆场，将赤泥装车堆场的赤泥装车后运送赤泥库，使用工程机械翻晒和平整及碾压赤泥库的赤泥。
2.根据权利要求1所述拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法，其特征在于，按照如下步骤进行: 步骤I):将铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物赤泥经过洗涤后自流入赤泥混合槽； 步骤2):将赤泥混合槽中的赤泥通过渣浆泵输送至压滤机； 步骤3):通过压滤机对赤泥进行压滤； 步骤4):将压滤后的赤泥经过卸泥皮带输送至赤泥装车堆场； 步骤5):将赤泥从赤泥装车堆场经汽车运输至赤泥库按次序和指定区域及位置卸车，使用工程机械对赤泥库的赤泥进行翻晒、平整和碾压。
3.根据权利要求2所述拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法，其特征在于:所述赤泥混合槽中的赤泥输送至压滤机，每台压滤机使用一台渣浆泵。
4.根据权利要求2所述拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法，其特征在于:所述压滤机为全自动快开式板框压滤机(KXF250/1500)。
5.根据权利要求2所述拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法，其特征在于:所述压滤后的赤泥含水率< 34%。
6.根据权利要求2所述拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法，其特征在于:所述压滤后的赤泥自然状态下呈松散碎块状，成形性好，自然堆积角度为40-50度，堆放时无附着水渗出。
7.根据权利要求2所述拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法，其特征在于:所述从赤泥装车堆场经汽车运输至赤泥库的汽车为自卸汽车。
8.根据权利要求2所述拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法，其特征在于:所述赤泥库周围建有防洪沟。
9.根据权利要求2所述拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法，其特征在于:所述赤泥库从库底至库顶，使用赤泥分层次修筑8条赤泥运输环道,从库底起每增高4m修筑一条。
10.根据权利要求2所述拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法，其特征在于:所述赤泥库设置有卸泥平台10-15个，卸泥平台上铺设带有防滑条的钢板。
11.根据权利要求2所述拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法，其特征在于:所述赤泥库晾晒设备为挖掘机和铲车。
12.根据权利要求2所述拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法，其特征在于:所述赤泥库赤泥碾压设备为压路机。
全文摘要
本发明涉及赤泥综合利用领域，特别是对于在氧化铝生产过程中产生的废弃物进行低成本、低投入和安全环保综合利用的拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法。本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种综合利用率高，安全环保的拜耳赤泥干法输送及干法堆存方法。其特征在于将铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物赤泥自流入赤泥混合槽，赤泥混合槽的赤泥通过渣浆泵输送至压滤机，压滤后的赤泥通过卸泥皮带输送至赤泥装车堆场，将赤泥装车堆场的赤泥装车后运送赤泥库，使用工程机械翻晒和平整及碾压赤泥库的赤泥。干法排放可以实现赤泥库的分区域、分时间建设和复垦从而解决阶段性资金投入不足的问题以及减少土地租用时间。
文档编号C02F11/12GK103172248SQ20131013349
公开日2013年6月26日 申请日期2013年4月17日 优先权日2013年4月17日
发明者陈辉, 黄绍胜, 李峰杰, 张维汉, 杨保宇, 赵海峰, 许国峰, 聂玉岭, 韩见存 申请人:河南中美铝业有限公司