赤泥的工程特性与混堆技术探讨.pdf

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1、2011年2月中国矿山工程Feb．，2011第40卷第1期ChinaMineEngineeringVo1．40No．1赤泥的工程特性与混堆技术探讨Engineeringcharacteristicsofredmudandstudyonmixedstackingtechnique楚金旺(中国恩菲工程技术有限公司，北京100038)摘要：烧结法赤泥与拜尔法赤泥的工程特性相差较大，烧结法赤泥胶结后强度较高，拜耳法赤泥较难胶结。本文通过分析烧结法赤泥和拜尔法赤泥的工程特性及其堆存现状，提出赤泥混堆技术方案，并通过工程实例验证了其可行性。关键词：赤泥堆场；烧结法赤泥；

2、拜尔法赤泥；混堆技术；堆存技术Abstract：RedmudproducedinsinteringprocessandredmudproducedinBayerprocesshavelargedifferenceintheengineeringproperties．Theformerhavehigherbondstrengthafteritiscementation，whilethelattermoredificulttocement．Basedontheanal-ysisoftheengineeringcharacteristicsofredmudandt

3、hecurrentsituationofredmuddisposalsite，themixedstackingtechniqueisproposedandtherationalityofitisverifiedbycasestudy．Keywords：redmuddisposalsite；redmudproducedinsinteringprocess；redmudproducedinBayerprocess；mixedstackingtechnique1前言赤泥是生产氧化铝过程中排出的有害废弃物，通常情况下，每生产lt氧化铝产出1．0～1．3t赤泥。氧化铝

4、的生产方法在工业上只采用碱法，碱法又可分为拜尔法、烧结法、并联法、串联法和混联法，相应地排出拜尔法赤泥和烧结法赤泥等。本文主要研究拜尔法赤泥和烧结法赤泥两种赤泥的混合堆存技术，简称混堆技术。2赤泥的工程特性赤泥属特殊类土，与一般土的物理力学性质明显不同，主要表现在天然含水量较高，天然重度较小，孔隙比较大，液限高，强度低。烧结法赤泥与拜尔法赤泥的工程力学性质相差较大，烧结法赤泥胶结后强度较高，拜耳法赤泥较难胶结n。2．1烧结法赤泥的工程特性(1)烧结法赤泥的物理性质。烧结法赤泥属粉质粘土，黄褐色，土质较均匀，振动析水，在未胶结状态下，会产生地震液化现象。赤泥内

5、部毛细网状结构十分发达，具有较高的比表面积，勃式比表面积一般达4000cm／g以上。烧结法赤泥具有很好的触变性、富水性和可塑性。天然含水量W介于59．4％～79．2％，平均值为72．8％；天然重度介于15．316．0kN／m，平均值为15．7kN／m；孔隙比e介于1．690～2．062，平均值为1．919；液限W介于65．9％～76．2％，平均值为71．0％。烧结法赤泥物理力学性质指标见表1。第1期楚金旺：赤泥的工程特性与混堆技术探讨．45．注：n一频数；4)一平均值；一标准差；6一变异系数。(2)烧结法赤泥的化学组成。赤泥的物质组成(3)烧结法赤泥的抗剪强

6、度。烧结法赤泥有一取决于铝土矿的成份、生产氧化铝的方法和生产过定的水解自硬性，易于析水脱水。赤泥在自然脱水程中添加剂的物质成份，以及新生成的化合物成份后，会产生胶结固结，时间一般为5-6个月。根据赤等，赤泥的化学组成分析表(质量百分比)见表2。泥的剪切试验结果，胶结烧结法赤泥的内摩擦角比由于化学成份不同，造成拜尔法和烧结法赤泥工程较大，为24。～33。，相当于粉质粘土或细砂的内摩擦力学性质相差很大。角度值，抗剪强度最高可达到35．8kPa，粘聚力为表2化学组成分析表”％6．6～33kPa，完全胶结后，粘聚力可高达70kPa。赤泥的内摩擦角随含水量的减少而增大

7、，粘聚力随含水量的减小而减小。当烧结法赤泥达到胶结状态后，赤泥的强度随时间的变化不明显。2．2拜尔法赤泥的工程特性拜耳法赤泥属粉质粘土，红褐色，土质较均匀，不易析水、脱水和胶结，通常呈流塑一软塑状。天然含水量W介于50．2％70．3％，平均值为63．1％；天然重度介于15．8～17．0kN／m，平均值为16．5kN／m；孔隙比e介于1．403～1．824，平均值为1．643；液限W介于55．1％～69．O％，平均值为60．2％，拜尔法赤泥物理力学性质指标见表3。与烧结法赤泥相比，拜尔法赤泥有以下不同。表3拜尔法赤泥物理力学性质指标注：n一频数；一平均值；一标

8、准差；6一变异系数。(1)拜耳法赤泥粒径为0．05～