申請(qǐng)日2010.06.22

　　公開(公告)日2011.01.05

　　IPC分類號(hào)E03F1/00

　　摘要

　　本實(shí)用新型公開了一種平地型濕法赤泥堆場干法增容過程中的廢水回收裝置，截水溝(1)設(shè)置在堆場新邊界四周，雨水池(7)位于截水溝(1)邊界之外，將連接排洪豎井(5)的排洪管道(6)延伸到雨水池(7)，雨水池(7)頂部設(shè)溢洪管(8);在原濕法赤泥堆場初期壩和堆積壩的外坡面鋪設(shè)碎石層(2)，其底部埋設(shè)穿孔集水管(3)，穿孔集水管(3)環(huán)繞布置在原堆場四周，并與滲水管(4)連接，滲水管(4)接入截水溝(1);濾液管(9)與安裝在壩上的壓濾機(jī)的濾液出口、截水溝(1)連接;在截水溝(1)的最低點(diǎn)安裝濾液回水泵(10)，濾液回水泵(10)的出口連接濾液回水管(11)，濾液回水管(11)敷設(shè)到廠區(qū)。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種平地型濕法赤泥堆場干法增容過程中的廢水回收裝置，其特征在于：截水溝(1)設(shè)置在堆場新邊界四周，雨水池(7)位于截水溝(1)邊界之外，將連接排洪豎井(5)的排洪管道(6)延伸到雨水池(7)，雨水池(7)頂部設(shè)溢洪管(8);在原濕法赤泥堆場初期壩和堆積壩的外坡面鋪設(shè)碎石層(2)，其底部埋設(shè)穿孔集水管(3)，穿孔集水管(3)布置環(huán)繞原堆場四周，并與滲水管(4)連接，滲水管(4)接入截水溝(1);濾液管(9)與安裝在壩上的壓濾機(jī)的濾液出口、截水溝(1)連接;在截水溝(1)的最低點(diǎn)安裝濾液回水泵(10)，濾液回水泵(10)的出口連接濾液回水管(11)，濾液回水管(11)敷設(shè)到廠區(qū)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平地型濕法赤泥堆場干法增容過程中的廢水回收裝置，其特征在于：碎石層(2)的表面覆蓋土工布。

　　3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平地型濕法赤泥堆場干法增容過程中的廢水回收裝置，其特征在于：排洪豎井(5)加高到規(guī)劃的干法堆存高程。

　　4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平地型濕法赤泥堆場干法增容過程中的廢水回收裝置，其特征在于：在雨水池(7)內(nèi)安裝雨水泵(12)，雨水泵(12)出口連接雨水回水管(13)。

　　說明書

　　一種平地型濕法赤泥堆場干法增容過程中的廢水回收裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實(shí)用新型涉及一種平地型濕法赤泥堆場干法增容過程中的廢水回收裝置，屬于氧化鋁生產(chǎn)中的赤泥堆存技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　赤泥是氧化鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢渣。赤泥主要組份是Si02、CaO、Fe203、A1203、Na20、TiO2、K2O，此外還含灼減成份和微量其它有色金屬等。在赤泥還不能大量利用而必須堆存的情況下，目前主要有三種堆存工藝。

　　第一種堆存工藝是濕法堆存工藝。濕法堆存是較為傳統(tǒng)的赤泥堆存方式，將赤泥及附液以(3～4)：1的液固比(固體含量為20%一25%左右)用離心泵和管道由氧化鋁廠送到赤泥堆場，赤泥漿由排放口排入赤泥庫內(nèi)，漿體中的泥粒子借重力自然沉降分離，濕法赤泥堆場采用回水塔收集澄清附液。約80%左右的附液可通過回水系統(tǒng)返回氧化鋁廠回收利用。濕法堆存工藝中，有兩種筑壩方式。一種是中鋁下屬山東分公司、河南分公司、山西分公司、中州分公司、貴州分公司等用聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁的企業(yè)所采用的初期壩加多級(jí)子壩的方式，先用土石等材料建設(shè)一定高度的初期壩，然后將燒結(jié)法赤泥排放在堆場外圍，拜爾法赤泥排放在堆場中部，待初期壩堆滿后，利用燒結(jié)法赤泥所特有的水硬自凝性沖填構(gòu)筑多級(jí)赤泥子壩，繼續(xù)向上堆存赤泥。該筑壩方式的前提條件是要有足夠數(shù)量的燒結(jié)法赤泥用作子壩的筑壩材料。第二種是山東魏橋氧化鋁廠、茌平氧化鋁廠等用純拜爾法以進(jìn)口三水鋁礦石生產(chǎn)氧化鋁的企業(yè)采用的一次性建壩方式，用土石等材料建設(shè)一定高度的初期壩，然后堆放拜爾法赤泥，由于拜爾法赤泥在高含水量條件下呈流塑態(tài)，不具有力學(xué)強(qiáng)度，故無法構(gòu)筑子壩，只能一次性建土石壩堆存，初期壩堆滿后，即廢棄另建堆場。該堆存方式的土地利用效率較低。

　　第二種堆存工藝是半干法堆存工藝，目前國內(nèi)僅在中鋁廣西分公司、廣西華銀鋁業(yè)公司等少數(shù)以一水硬鋁石為原料的純拜爾法氧化鋁廠采用。半干法堆存工藝的赤泥附液約為濕法的1/5，其流程是：多次洗滌后經(jīng)沉降槽分離的赤泥漿固體含量在30%～40%左右，再經(jīng)進(jìn)一步脫水，使固體含量提高到55%左右，赤泥濾餅經(jīng)機(jī)械強(qiáng)力攪拌，使其動(dòng)力粘滯數(shù)由100Pa·S左右降至10Pa·S以下，用隔膜泵經(jīng)管道送到赤泥堆場。赤泥堆場表面一般無積水，水分在堆場內(nèi)一部份(約60%)由于表面蒸發(fā)而損失。另一部分通過底部砂石排水層疏排進(jìn)入附液收集系統(tǒng)。赤泥經(jīng)翻曬后逐漸干燥固結(jié)為可塑態(tài)，力學(xué)指標(biāo)增加，初期壩堆滿后可以用干赤泥構(gòu)筑子壩繼續(xù)向上堆存，其缺點(diǎn)是需要選擇晾曬面積較大的場址，占地面積較大。

　　第三種堆存工藝是干法堆存工藝。將赤泥過濾到固體含量67%左右后，將濾餅用汽車運(yùn)送到堆場堆存。目前國內(nèi)僅在貴州凱里氧化鋁廠、重慶南川氧化鋁廠、重慶武隆氧化鋁廠等年產(chǎn)能小于20萬噸的以一水硬鋁石為原料的小型拜爾法氧化鋁廠采用。正在建設(shè)中的中鋁遵義氧化鋁廠也采用該工藝。干法堆存工藝赤泥含水量最低，經(jīng)適當(dāng)晾曬后即具有較好的力學(xué)強(qiáng)度，初期壩堆滿后可以用干赤泥構(gòu)筑子壩繼續(xù)向上堆存，是赤泥堆存工藝技術(shù)的發(fā)展方向。

　　赤泥堆場的場址，根據(jù)氧化鋁廠周邊地形的自然條件和土地資源狀況，可以大致分為山谷型、傍山型、平地型三類。所謂山谷型，指在山谷谷口處筑壩形成的赤泥堆場，壩體工程量較小，我國赤泥堆場的主要類型;所謂傍山型，是在山坡腳下依山筑壩所圍成的堆場，赤泥水澄清條件和防洪條件較差，筑壩工程量較大，一般在丘陵地區(qū)較常見;所謂平地型，是在平緩地形周邊筑壩圍成的堆場，筑壩工程量大，堆壩高度有限，多建于平原地區(qū)。

　　傳統(tǒng)的平地型濕法赤泥堆場，在使用至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，由于澄清距離和干灘長度不能滿足工藝要求，一般需進(jìn)行閉庫并另行選址新建赤泥堆場來滿足氧化鋁廠持續(xù)的赤泥排放需要。一座赤泥堆場占地面積高達(dá)數(shù)十公頃乃至上百公頃，隨著人口的增長和土地資源日益減少，在廠區(qū)附近尋求滿足堆存工藝要求的赤泥堆場新場址越來越困難。即使在離廠區(qū)較遠(yuǎn)的地方找到新的場址，其投資往往高達(dá)上億元，運(yùn)行費(fèi)用也比較昂貴。因此，傳統(tǒng)的平地型濕法赤泥堆場，在使用至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)母煞ǜ脑�，使之能夠繼續(xù)堆存赤泥。與新建堆場相比，這種方法能節(jié)約土地和投資。

　　在對(duì)平地型濕法赤泥堆場進(jìn)行干法改造的過程中，需要解決的問題之一是廢水的回收利用。濕法赤泥堆場改造為干法堆存工藝的過程中，有三種含堿廢水需要妥善收集和回用：一是降落在干法赤泥濾餅上的初期雨水，因徑流過程中洗滌濾餅表面的附堿而呈堿性;二是赤泥漿經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后所產(chǎn)生的濾液;三是原濕法赤泥堆場內(nèi)的赤泥漿含水量較高，在堆載作用下會(huì)有部分堿性附液從堤壩的外邊坡滲出。該部分滲水如果不能進(jìn)行有效的疏導(dǎo)和回收，會(huì)造成赤泥堆場內(nèi)浸潤線升高，對(duì)干法改造后堆場的穩(wěn)定性不利，場內(nèi)水壓的升高會(huì)增加附液泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，也不利于節(jié)約用水和減少工藝流程中堿的消耗。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種平地型濕法赤泥堆場干法增容過程中的廢水回收裝置，該裝置能夠有效回收初期雨水、濾液和邊坡滲水，降低赤泥堆場內(nèi)的浸潤線，達(dá)到節(jié)水節(jié)堿和保護(hù)環(huán)境的目的，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的濾液及部分堿性附液從堤壩的外邊坡滲出，影響堆場穩(wěn)定性，污染環(huán)境等不足。

　　本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案：截水溝設(shè)置在堆場新邊界四周，雨水池位于截水溝邊界之外，將連接排洪豎井的排洪管道延伸到雨水池，雨水池頂部設(shè)溢洪管;在原濕法赤泥堆場初期壩和堆積壩的外坡面鋪設(shè)碎石層，其底部埋設(shè)穿孔集水管，穿孔集水管布置環(huán)繞原堆場四周，并與滲水管連接，滲水管接入截水溝;濾液管與安裝在壩上的壓濾機(jī)的濾液出口、截水溝連接;在截水溝的最低點(diǎn)安裝濾液回水泵，濾液回水泵的出口連接濾液回水管，濾液回水管敷設(shè)到廠區(qū)。

　　碎石層的表面覆蓋土工布。

　　排洪豎井加高到規(guī)劃的干法堆存高程。

　　在雨水池內(nèi)安裝雨水泵，雨水泵出口連接雨水回水管。

　　在停止?jié)穹ǘ汛婀に�，�?duì)赤泥進(jìn)行干法堆存后，來自廠區(qū)的赤泥漿經(jīng)過壓濾機(jī)壓濾后產(chǎn)生的濾液，用濾液管排到截水溝，再通過安裝在截水溝內(nèi)的濾液泵和濾液回水管返回廠區(qū)工藝流程。在整個(gè)干法赤泥濾餅堆存期間，場內(nèi)雨水仍通過排洪豎井和排洪管道排放到雨水池，當(dāng)雨水池裝滿后多余雨水通過溢洪管排出池外，雨水池內(nèi)收集的雨水用雨水泵加壓后用濾液回水管返回廠區(qū)工藝流程。干法堆置區(qū)的外坡面降雨沿坡面流入截水溝，沿原赤泥堆場外坡滲出的附液用碎石層和穿孔集水管收集后用滲水管排放到截水溝，截水溝1收集的坡面雨水和壓濾機(jī)產(chǎn)生的濾液、濕法庫內(nèi)赤泥層滲水一起用濾液泵加壓后用濾液回水管返回廠區(qū)工藝流程。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所提供的平地型濕法赤泥堆場干法增容過程中的廢水回收裝置，它能夠有效回收初期雨水、濾液和邊坡滲水，降低赤泥堆場內(nèi)的浸潤線，達(dá)到節(jié)水節(jié)堿和保護(hù)環(huán)境的目的。