赤泥,制鋁工業(ye)提取氧化鋁時排(pai)出的工業(ye)固體廢棄物,因氧化鐵含量大呈赤色(se)而(er)得名。赤泥的綜(zong)合(he)利(li)用一直(zhi)是一道世(shi)界性難題(ti)。
在過去,由于技術不成熟,加上處理成本過高(gao),赤泥只能以傳統(tong)的堆(dui)存方式進行處理,結(jie)果赤泥堆(dui)場越(yue)來越(yue)多,越(yue)來越(yue)大,占用了耕地,也帶來環(huan)境風險。
作(zuo)為我(wo)國重要的鋁工業基地,廣西百(bai)色市為了促進鋁產業綠色轉型,近(jin)年(nian)來(lai)一直積(ji)極探索赤泥的綜合利用路徑(jing)。2022年(nian),百(bai)色市赤泥利用率達13.16%,遠高于全 國乃至(zhi)全 球(qiu)平(ping)均(jun)水平(ping)。
消除環境風險
來到中 國鋁業股份(fen)有限公(gong)司廣西(xi)分公(gong)司的赤(chi)泥堆場(chang),只見(jian)一條(tiao)巨大的赤(chi)泥壩攔(lan)在眼前。
該堆場于1995年開始使用,面積達2200畝,如(ru)今(jin)已堆了3層赤泥,高達20多米。旁(pang)邊是一座赤泥水(shui)分壓濾工廠,每(mei)天將8000噸赤泥脫(tuo)水(shui)成粉狀(zhuang)后通過傳送帶輸送到堆場。
一般來說,平均每生(sheng)產1噸氧(yang)化(hua)鋁(lv)會產生(sheng)1至2噸的赤(chi)泥。由于(yu)赤(chi)泥結合(he)的化(hua)學堿難以脫除且含量(liang)大,又含有氟、鋁(lv)及其他多種(zhong)雜質等(deng)原因(yin),雖然過去世(shi)界各(ge)國(guo)專 家對(dui)赤(chi)泥的綜合(he)利用進行了大量(liang)的科 學 研 究,但進展不大,各(ge)國(guo)對(dui)赤(chi)泥的消納主要采取海(hai)底或陸地堆放(fang)處置的方法。
沿著臺(tai)階登上赤(chi)泥(ni)壩(ba)堆場(chang)(chang)上方,中間的(de)深坑(keng)是這個(ge)(ge)堆場(chang)(chang)的(de)容量(liang)。當前堆場(chang)(chang)赤(chi)泥(ni)量(liang)達5400多(duo)萬噸,預計將于3年后達到飽和。“我(wo)們(men)這個(ge)(ge)堆場(chang)(chang),需要75人的(de)管護隊伍,每年維護費用(yong)投入約5000萬元。”公司赤(chi)泥(ni)生產(chan)車間主任莫日愛告訴記者(zhe)。
百色鋁產(chan)(chan)業從(cong)(cong)無(wu)到(dao)有、從(cong)(cong)小到(dao)大、從(cong)(cong)弱到(dao)強,形成了“鋁土礦—氧化鋁—電解鋁—鋁加工—再 生鋁”全產(chan)(chan)業鏈(lian)條。2022年(nian),當地(di)鋁產(chan)(chan)業產(chan)(chan)值突破千億元(yuan),占廣西鋁產(chan)(chan)業產(chan)(chan)值80%以上。然而隨著鋁產(chan)(chan)業的(de)快(kuai)速發展,越來越多的(de)赤(chi)泥成為困擾行業高質量發展的(de)突出問題之一(yi)。
百色市現(xian)有氧化鋁生(sheng)(sheng)產(chan)企業5家,赤(chi)泥(ni)年(nian)(nian)產(chan)生(sheng)(sheng)量(liang)約(yue)1549.56萬噸,共(gong)有10座赤(chi)泥(ni)堆場(chang)(庫),設(she)計總庫容1.62億立方米(mi),已(yi)使用(yong)1.16億立方米(mi),累計堆存量(liang)約(yue)1.63億噸,每年(nian)(nian)投入(ru)的赤(chi)泥(ni)堆場(chang)維護(hu)費(fei)用(yong)高達1.2億元。如果不加工處理(li),百色市每年(nian)(nian)新增赤(chi)泥(ni)堆存費(fei)用(yong)約(yue)為(wei)3200萬元。
赤泥堆(dui)場(chang)的(de)科學安 全(quan)(quan)堆(dui)放事關重大。近(jin)年來(lai),百(bai)色(se)不(bu)斷(duan)加強赤泥堆(dui)場(chang)的(de)日常管理(li),建立赤泥產生企業固體廢物全(quan)(quan)過程信息管理(li)制(zhi)度(du),實現工業固體廢物可追溯、可查詢。對(dui)排查發(fa)現的(de)各類(lei)環(huan)境風險(xian)隱(yin)患及時(shi)整改,及時(shi)消除環(huan)境風險(xian)隱(yin)患。
多(duo)年(nian)(nian)來(lai),百色市從未停止(zhi)過對赤泥(ni)綜合(he)利用的(de)研究工作。早(zao)在2009年(nian)(nian),中 國鋁業股份有限公司廣西(xi)分(fen)公司從廢(fei)棄的(de)赤泥(ni)中提(ti)取鐵精(jing)礦的(de)生產(chan)試驗獲得成功(gong),為赤泥(ni)的(de)無害(hai)化處理和綜合(he)利用走(zou)出了一條新路。
實現變廢為寶
“目(mu)前(qian),國(guo) 際鋁協認可的(de)3種赤(chi)泥處理(li)技術(shu)(赤(chi)泥干堆、選(xuan)鐵、邊坡處理(li))、赤(chi)泥綜合利用的(de)3種途(tu)徑(資源化、材(cai)料化、減量化),百色市均已(yi)投入使(shi)用,赤(chi)泥處理(li)技術(shu)已(yi)走(zou)在全 國(guo)甚至世界前(qian)列。”百色市委常委、副市長李玉(yu)成(cheng)接(jie)受記者采(cai)訪時說。
百色市(shi)已(yi)有8家(jia)赤泥綜(zong)合利用(yong)(yong)企業(ye),已(yi)形成赤泥提(ti)鐵每年(nian)221.3萬(wan)噸(dun)、提(ti)鎵每年(nian)180噸(dun)的規模,路(lu)基材(cai)料使用(yong)(yong)取得新突破(po)。
在廣西華眾建材有(you)限公司的(de)中(zhong)控室(shi)里,展示著(zhu)裝有(you)灰渣、赤(chi)泥、石灰石碎屑、鋁土礦尾渣等的(de)玻(bo)璃瓶。經過若干道工序后,它們(men)變(bian)成了(le)水泥,再次被應用到建筑中(zhong)。
“我們(men)通過(guo)水泥(ni)熟料(liao)(liao)生產工藝將赤(chi)泥(ni)與其他硅(gui)鋁質材料(liao)(liao)按適(shi)當(dang)比例進行配料(liao)(liao),經(jing)過(guo)多次試驗,將赤(chi)泥(ni)摻比量(liang)由設計 時(shi)的3%提(ti)高(gao)到目前的9%,年消化赤(chi)泥(ni)5.05萬(wan)噸,提(ti)高(gao)了資源的綜合利用(yong)效率。”公司總經(jing)理王(wang)天利說。
從赤泥(ni)中回(hui)收金(jin)屬(shu)鐵也(ye)是(shi)百(bai)色消(xiao)納赤泥(ni)的又一個重要方向(xiang)。“公司自2014年開始采用磁選加重選的工藝(yi)從赤泥(ni)中提取(qu)有價(jia)金(jin)屬(shu)鐵,年生產鐵精(jing)礦20多萬(wan)噸,赤泥(ni)中鐵礦回(hui)收率達到30%,實現赤泥(ni)減排約15%。”廣西田東錦鑫化工有限公司研發(fa)中心(xin)經理王明理說。
而在位于德保縣的廣(guang)西九州新材料有限公司(si),則將提過鐵后(hou)的赤(chi)泥(ni)又進行高鈣鋁(lv)、鐵精礦及水泥(ni)校(xiao)正(zheng)劑的提取生產(chan)。公司(si)經理阮克(ke)力告(gao)訴記者,釋(shi)放(fang)全(quan)部(bu)產(chan)能后(hou)預計可(ke)年產(chan)33萬噸(dun)高鈣鋁(lv)、13萬噸(dun)水泥(ni)校(xiao)正(zheng)劑及13萬噸(dun)鐵精礦。
“我們在赤泥(ni)處理領域(yu)已經擁有11項國(guo) 家專 利,生產出的高(gao)鈣鋁不僅消納了赤泥(ni),賣回給本地鋁生產企業后,又(you)能夠降低鋁礦石、堿及石灰的用(yong)量,實現了兩端減少赤泥(ni)排放,可(ke)將(jiang)赤泥(ni)綜合利用(yong)率提(ti)升至25%至30%。”阮克力說。
此外,有的企業還將赤泥(ni)加工成(cheng)煉(lian)鋼企業所需要的新(xin)型高(gao)效冶煉(lian)輔料。例如,廣西三秋樹環 保科技有限(xian)(xian)公(gong)司(si)、廣西中(zhong)融冶金技術研究有限(xian)(xian)公(gong)司(si)已(yi)成(cheng)功實現該項運用,年消化赤泥(ni)7.47萬噸。
為了改善堆場的(de)環(huan)境狀況,中 國鋁業股份(fen)有限公司廣西分公司開展了赤泥土壤(rang)植(zhi)被栽(zai)培技術試驗(yan)研(yan)究,實現了在三期赤泥上進行多種植(zhi)物(wu)種植(zhi)。田東錦(jin)鑫化(hua)工有限公司則嘗試用石化(hua)園區的(de)廢酸對赤泥進行中和處理,處理后的(de)低(di)堿(jian)赤泥通(tong)過(guo)與客土、甘(gan)蔗渣等(deng)混合用作赤泥壩復墾(ken)用土。目前,利用1000平方米堿(jian)中和土壤(rang)種植(zhi)植(zhi)被的(de)試驗(yan)已經取得初步成(cheng)功(gong)。
而用作(zuo)路(lu)基(ji)(ji)(ji)材料的探索,有望(wang)在未(wei)來(lai)實現赤(chi)(chi)(chi)泥的大規模消納。目前,中 國(guo)鋁業(ye)股份有限公(gong)(gong)司廣西分公(gong)(gong)司已(yi)建成1.5公(gong)(gong)里的赤(chi)(chi)(chi)泥基(ji)(ji)(ji)試驗路(lu)段,并已(yi)作(zuo)為礦山(shan)公(gong)(gong)路(lu)投入使用。該項目首(shou) 次在重(zhong)載等(deng)級公(gong)(gong)路(lu)全(quan)(quan)路(lu)面(mian)(基(ji)(ji)(ji)層(ceng)(ceng)+面(mian)層(ceng)(ceng))采用全(quan)(quan)赤(chi)(chi)(chi)泥基(ji)(ji)(ji)材料,其中混凝土膠(jiao)材中赤(chi)(chi)(chi)泥摻比(bi)達(da)40%,赤(chi)(chi)(chi)泥基(ji)(ji)(ji)穩定碎石中赤(chi)(chi)(chi)泥摻比(bi)高達(da)92%,總體技(ji)術水平居國(guo)內(nei)領(ling) 先。
“百(bai)色(se)千億(yi)元鋁產業的(de)成(cheng)長歷(li)程(cheng)(cheng)也(ye)是探索赤泥(ni)綜(zong)合利用(yong)解決方案(an)的(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。在鋁產業壯大成(cheng)為(wei)千億(yi)元產業集群(qun)的(de)同(tong)時,百(bai)色(se)也(ye)成(cheng)為(wei)在赤泥(ni)綜(zong)合利用(yong)上有一定競爭力(li)的(de)國 家(jia)工業資源綜(zong)合利用(yong)基(ji)地。”
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