拜耳法赤泥强度特性的三轴试验研究.pdf

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1、第22卷第2期矿冶Vo1．22，No．22013年6月MINING＆METALLURGYJune2013文章编号：1005—7854(2013)02—0001—03拜耳法赤泥强度特性的三轴试验研究李小平(1．北京科技大学，北京100083；2．北京矿冶研究总院，北京100160)摘要：以某氧化铝厂拜耳法赤泥为对象，研究了拜耳法赤泥的物理力学特性。通过三轴压缩试验结果得出不同含水率赤泥的应力一应变关系曲线和赤泥的抗剪强度指标，利用简化的Bishop法进行了边坡稳定分析。研究结果对赤泥堆场的设计施工和赤泥在其他工程应用具有参考价值。关键词：赤泥；抗剪强度；含水量；三轴试验中图分类

2、号：TD313文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005-7854．2013．02．001STUDYONSTRENGTHCHARACTERISTICSOFBAYERPR0CESSREDMUDBASEDONTRI—AXIALTESTLIXiao-ping’(1．UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China；2．BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy，Beijing100160，China)ABSTRACT：Thestren

3、gthcharacteristicsofredmudbyBayerprocessofanaluminaenterprisearestudiedinthepaper．Bytri—axialtest，thestress—straincurveandtheshearstrengthparameterofredmudwithdifferentwatercontentarepresented．ThestabilityofaredmudslopeisanalyzedbysimplifiedBishopMethod．Theresultshavereferencevaluetothedesi

4、gn，constructionofredmuddamandotherengineeringapplicationofredmudaswel1．KEYWORDS：redmud；shearstrength；watercontent；tri-axialtest赤泥(redmud)是从铝土矿溶出氧化铝过程中材料而加以利用，但消耗量十分有限，氧化铝赤排出的强碱性工业废渣，刚排出时呈泥浆状。根据泥还是以露天堆存为主。赤泥质地类似于粉砂质不同的矿石特性，氧化铝生产采用烧结法、拜耳法或土，而土的工程性质与其含水量密切相关。因混联法生产工艺¨。目前，我国已是世界第一大氧此，认识不同含水率赤泥的

5、强度特性不仅对预测赤化铝生产国，每年排放赤泥达数千万吨，全部露天堆泥堆场稳定性十分重要，而且对控制赤泥坡面水土存，有的堆存高度已达70m，堆场的稳定直接关系流失、减少环境污染具有重要的现实意义。到企业生产能否正常进行和区域环境安全。过赤泥堆场的稳定性主要取决于赤泥的抗剪强度去几十年间，我国主要采用烧结法生产氧化铝，对烧指标c、值。本文以某铝业公司拜耳法赤泥为对结法赤泥的堆存方法研究较多。近年来，在我国南象，原样采自堆场散状赤泥，将其制作成不同含水量方地区相继建成几家大型氧化铝厂，均采用纯拜耳的标准试件，进行物理力学特性试验研究，试验依照法生产工艺，并专门设有赤泥堆场，排入堆场

6、的赤泥《土工试验方法标准(GB／T50123—1999)》进进行分层脱水、翻晒、碾压，逐级堆存。随着赤泥排行。放量的增加，赤泥堆场的安全与环境问题越来越受1赤泥的物理性质到各方重视，也有企业尝试将赤泥作为筑路工程土堆场赤泥干密度1．50～1．75g／cm，赤泥颗粒收稿日期：2012_03_o9平均密度3．29g／cm，物理性状类似于粉砂质黏土。作者简介：李小平，教授级高工，从事矿山工程力学方面的研颗粒分析结果表明，小于0．002、0．002—0．02、0．02～0．1mm颗粒分别占总含量的28．53％、45．07％李小平：拜耳法赤泥强度特性的三轴试验研究表1赤泥试件三轴试验结

7、果到塑限含水量(23．68％)之前，其黏聚力随含水量Table1Tri—axialtestdataoftheredmudspecimens的增加有上升趋势，当赤泥含水量超过塑限含水量后，黏聚力下降较快；赤泥的黏聚力在含水率为23％～24％时达到峰值；赤泥的内摩擦角随含水率的增加而减小。3)赤泥的强度曲线不同含水率赤泥的强度曲线如图4。02004o06o08)1000正应力o~d?a室p极图4不同含水率赤泥的强度曲线2)赤泥的工程特性㈣咖伽湖oFig．4Strengthcurveofredmudwithd