“三號汪子”堆場堿渣的工程特性及運移方案研究.pdf

1、采用氨堿法生產(chǎn)純堿時每生產(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、極低強度和觸變性的堿渣運移并合理利用是當(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制，揭示了堿渣強度的形成機理。通過室內(nèi)的物理力學(xué)試驗，從宏觀上進(jìn)一步認(rèn)識堿渣的物理力學(xué)性質(zhì)，可知“三號汪子”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度。 在全面總結(jié)了“三號汪子”堿渣的物理化學(xué)性質(zhì)、強度形成機理以及工程力學(xué)特性的基礎(chǔ)上，深入探討了安全運移堿渣山的方法，提

3、出了三個方案。其一是利用硫酸處理堿渣以提高堿渣的強度從而為運輸堿渣提供可能性；其二是通過井點降水配合分層、分塊開挖的方法運移堿渣山；其三是采用泵送的方式輸送堿渣山中的堿渣。 本文對以上三個方案進(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度，因此該方案不可行。對于方案二分別采用了有限元分析法和極限平衡法對“三號汪子”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降水后分層分塊開