專利名稱：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的制作方法
技術領域：
本實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 于氧化鋁生產中的赤泥堆存技術領域。
背景技術：
赤泥是氧化鋁生產中產生的廢渣。赤泥主要組份是Si02、CaO、Fe203、A1203、Na2O, Ti02、K20，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% — 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，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、貴州分公司等用聯合法生產氧化鋁的企業所采用的初期壩加多級子 壩的方式，先用土石等材料建設一定高度的初期壩，然后將燒結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，利用燒結法赤泥所特有的水硬自凝性沖填構 筑多級赤泥子壩，繼續向上堆存赤泥。該筑壩方式的前提條件是要有足夠數量的燒結法赤 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口 三水鋁礦石生產氧化鋁的企業采用的一次性建壩方式，用土石等材料建設一定高度的初期 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，不具有力學強度， 故無法構筑子壩，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，目前國內僅在中鋁廣西分公司、廣西華銀鋁 業公司等少數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沉降槽分離的赤泥漿固體含量在30% 40% 左右，再經進一步脫水，使固體含量提高到55%左右，赤泥濾餅經機械強力攪拌，使其動力 粘滯數由IOOPa · S左右降至IOPa · S以下，用隔膜泵經管道送到赤泥堆場。赤泥堆場表面 一般無積水，水分在堆場內一部份(約60%)由于表面蒸發而損失。另一部分通過底部砂石 排水層疏排進入附液收集系統。赤泥經翻曬后逐漸干燥固結為可塑態，力學指標增加，初期 壩堆滿后可以用干赤泥構筑子壩繼續向上堆存，其缺點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 汽車運送到堆場堆存。目前國內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 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，經適當晾曬后即具 有較好的力學強度，初期壩堆滿后可以用干赤泥構筑子壩繼續向上堆存，是赤泥堆存工藝技術的發展方向。赤泥堆場的場址，根據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。傳統的平地型濕法赤泥堆場，在使用至設計標高后，由于澄清距離和干灘長度不 能滿足工藝要求，一般需進行閉庫并另行選址新建赤泥堆場來滿足氧化鋁廠持續的赤泥排 放需要。一座赤泥堆場占地面積高達數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 區較遠的地方找到新的場址，其投資往往高達上億元，運行費用也比較昂貴。因此，傳統的 平地型濕法赤泥堆場，在使用至設計標高后，可以進行適當的干法改造，使之能夠繼續堆存 赤泥。與新建堆場相比，這種方法能節約土地和投資。在對平地型濕法赤泥堆場進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；二是赤泥漿經壓濾機壓濾后所產生的濾液；三是原濕法赤泥堆場內的赤泥漿含水量較 高，在堆載作用下會有部分堿性附液從提壩的外邊坡滲出。該部分滲水如果不能進行有效 的疏導和回收，會造成赤泥堆場內浸潤線升高，對干法改造后堆場的穩定性不利，場內水壓 的升高會增加附液泄漏的風險，也不利于節約用水和減少工藝流程中堿的消耗。
發明內容本實用新型要解決的技術問題在于，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，降低赤泥堆場內的浸 潤線，達到節水節堿和保護環境的目的，以克服現有技術存在的濾液及部分堿性附液從提 壩的外邊坡滲出，影響堆場穩定性，污染環境等不足。本實用新型采取以下技術方案截水溝設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，雨水池頂部設溢洪管；在原濕法赤 泥堆場初期壩和堆積壩的外坡面鋪設碎石層，其底部埋設穿孔集水管，穿孔集水管布置環 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的濾液 出口、截水溝連接；在截水溝的最低點安裝濾液回水泵，濾液回水泵的出口連接濾液回水 管，濾液回水管敷設到廠區。碎石層的表面覆蓋土工布。排洪豎井加高到規劃的干法堆存高程。在雨水池內安裝雨水泵，雨水泵出口連接雨水回水管。在停止濕法堆存工藝，對赤泥進行干法堆存后，來自廠區的赤泥漿經過壓濾機壓 濾后產生的濾液，用濾液管排到截水溝，再通過安裝在截水溝內的濾液泵和濾液回水管返 回廠區工藝流程。在整個干法赤泥濾餅堆存期間，場內雨水仍通過排洪豎井和排洪管道排 放到雨水池，當雨水池裝滿后多余雨水通過溢洪管排出池外，雨水池內收集的雨水用雨水泵加壓后用濾液回水管返回廠區工藝流程。干法堆置區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產生的濾液、濕法庫內赤泥層滲水一起用濾液泵加壓后用濾 液回水管返回廠區工藝流程。與現有技術相比，本實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，降低赤泥堆場內的浸潤線，達到 節水節堿和保護環境的目的。

圖1是本實用新型的剖面示意圖。
具體實施方式
本實用新型的實施例如圖1所示，它由截水溝1，碎石層2，穿孔集水管3，滲水管 4，排洪豎井5，排洪管道6，雨水池7，溢洪管8，濾液管9，濾液泵10，濾液回水管11，雨水泵 12，，雨水回水管13等組成。本實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，按下 列步驟實施首先，根據原濕法赤泥堆場周邊用地條件擴展堆置區邊界，在新的堆置邊界四 周修建截水溝1。在原排洪管道6的出口方向修建雨水池7，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具有一定厚度的碎石層2，其底 部埋設穿孔集水管3。穿孔集水管3環繞布置在原堆場四周，每隔一定的距離連接一根滲水 管4，滲水管4以一定的坡度接入截水溝1。碎石層2的表面覆蓋一層土工布。用濾液管9 連接安裝在壩上的壓濾機的濾液出口與截水溝1。在截水溝1的最低點安裝濾液回水泵10，濾液回水泵10的出口連接濾液回水管 11，一直敷設到廠區。將排洪豎井5加高到規劃的干法堆存高程。在雨水池7內安裝雨水泵12，其出口 連接雨水回水管13。這樣，就完成了山谷型濕法赤泥堆場干法增容改造過程中的廢水回收裝置的建 設。在停止濕法堆存工藝，對赤泥進行干法堆存后，來自廠區的赤泥漿經過壓濾機壓濾后產 生的濾液，用濾液管9排到截水溝1，再通過安裝在截水溝1內的濾液泵10和濾液回水管 11返回廠區工藝流程。在整個干法赤泥濾餅堆存期間，場內雨水仍通過排洪豎井5和排洪 管道6排放到雨水池7，當雨水池7裝滿后多余雨水通過溢洪管8排出池外，雨水池7內收 集的雨水用雨水泵12加壓后用濾液回水管13返回廠區工藝流程。干法堆置區的外坡面降 雨沿坡面流入截水溝1，沿原赤泥堆場外坡滲出的附液用碎石層2和穿孔集水管3收集后用 滲水管4排放到截水溝1，截水溝1收集的坡面雨水和壓濾機產生的濾液、濕法庫內赤泥層 滲水一起用濾液泵10加壓后用濾液回水管11返回廠區工藝流程。
權利要求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碎石層(2)，其底部埋設穿孔集水管(3)，穿孔集水管(3)布置環繞原堆場四周，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的濾液出口、截水溝(1)連接；在截水溝(1)的最低點安裝濾液回水泵(10)，濾液回水泵(10)的出口連接濾液回水管(11)，濾液回水管(11)敷設到廠區。
2.根據權利要求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.根據權利要求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)加高到規劃的干法堆存高程。
4.根據權利要求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)內安裝雨水泵(12)，雨水泵(12)出口連接雨水回水管(13)。
專利摘要本實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碎石層(2)，其底部埋設穿孔集水管(3)，穿孔集水管(3)環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的濾液出口、截水溝(1)連接；在截水溝(1)的最低點安裝濾液回水泵(10)，濾液回水泵(10)的出口連接濾液回水管(11)，濾液回水管(11)敷設到廠區。
文檔編號E03F1/00GK201695505SQ20102023285
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月22日 優先權日2010年6月22日
發明者劉希全, 徐樹濤, 李明陽, 胡禹志 申請人:貴陽鋁鎂設計研究院