“三號(hào)汪子”堆場(chǎng)堿渣的工程特性及運(yùn)移方案研究.pdf

1、采用氨堿法生產(chǎn)純堿時(shí)每生產(chǎn)1噸純堿就產(chǎn)出9～0m3的廢液廢渣，堿渣的排放，占用大量土地，已成為我國(guó)純堿工業(yè)發(fā)展的極大障礙。天津堿廠的工業(yè)廢料堿渣排放區(qū)“三號(hào)汪子”位于規(guī)劃的天津港北疆集裝箱物流中心的西南角，占地面積0.7km2，堆高已超過(guò)15m，阻礙了規(guī)劃順利進(jìn)行。如何將這些具有極高含水量、極低強(qiáng)度和觸變性的堿渣運(yùn)移并合理利用是當(dāng)前天津港建設(shè)急需解決的重要課題。 本文對(duì)堿渣的形成及其化學(xué)成分進(jìn)行研究，采用了差熱分析、能譜分析、

2、X-射線衍射分析和電鏡掃描等多種手段對(duì)堿渣的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較為全面的研究，從而了解了堿渣原始顆粒結(jié)晶特征，搞清了堿渣顆粒與水的相互作用機(jī)制，揭示了堿渣強(qiáng)度的形成機(jī)理。通過(guò)室內(nèi)的物理力學(xué)試驗(yàn)，從宏觀上進(jìn)一步認(rèn)識(shí)堿渣的物理力學(xué)性質(zhì)，可知“三號(hào)汪子”的原狀堿渣具有很高的含水量、很大的孔隙比、較高的壓縮性和較低的強(qiáng)度。 在全面總結(jié)了“三號(hào)汪子”堿渣的物理化學(xué)性質(zhì)、強(qiáng)度形成機(jī)理以及工程力學(xué)特性的基礎(chǔ)上，深入探討了安全運(yùn)移堿渣山的方法，提

3、出了三個(gè)方案。其一是利用硫酸處理堿渣以提高堿渣的強(qiáng)度從而為運(yùn)輸堿渣提供可能性；其二是通過(guò)井點(diǎn)降水配合分層、分塊開挖的方法運(yùn)移堿渣山；其三是采用泵送的方式輸送堿渣山中的堿渣。 本文對(duì)以上三個(gè)方案進(jìn)行了研究。方案一中硫酸的摻入不能有效的提高堿渣的強(qiáng)度，因此該方案不可行。對(duì)于方案二分別采用了有限元分析法和極限平衡法對(duì)“三號(hào)汪子”堿渣山的整體穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，表明17m高的堿渣山處于穩(wěn)定狀態(tài)，進(jìn)而模擬分析了堿渣山在井點(diǎn)降水后分層分塊開