能够使工业废渣赤泥变“宝藏”的技术
发布时间: 2019-12-17 02:56:31 作者:中商碳素
据统计，在生产的氧化铝中，每一吨氧化铝中就会随产生1.0～2.0吨的干赤泥。现在大部分氧化铝企业会通过机械压滤脱水将赤泥中的大部分水分去除，然后将剩余较干赤泥露天堆放，这样的方法称为干法堆存。这种处置方式不仅需要占用大量土地，而且在堆场建设和维护上也耗资不少，甚至对环境造成影响。赤泥的堆存量不断增加，因此所造成的环境问题成为铝工产业发展过程中一项急需解决的难题。
赤泥综合利用技术
国内外赤泥综合利用的研究主要集中在生产建筑、陶瓷、吸附、新型功能材料和回收铁、铝、钛、钠及稀有金属等。这些赤泥综合利用技术的使用开辟了赤泥资源利用新时代，并相信在不断实践中，使用率将会越来越高。
回收赤泥除了可以提炼赤泥中的铝和铁外，还可以提炼稀土元素。根据铝工业工艺的不同，残留在赤泥中的稀土元素含量也不一样，钪的氧化物(Sc2O3)的含量为40～100μg/g不等，稀土元素总量为300～1500μg/g不等。
2．吸附气体污染物
赤泥除具有较大比表面积外，还富含Na2O、CaO和MgO等碱性物质，与某些酸性污染气体如(NO2和SO2等)反应较为剧烈，故赤泥可用于吸附气体污染物。
由于赤泥含有植物所需的P、Ca和Mg等元素，可以为农作物的生长提供必要的营养，改良土壤土质。同时赤泥还含有大量的Fe、Al、Ca和Ti的氧化物，可以用以制备某些重金属元素的吸附剂。通过改性可以让赤泥在吸附土壤重金属的同时改善土壤环境。
赤泥本身具有活性高和比表面积大的特点，所以可以利用改性后的赤泥作为某些离子的吸附材料，用以吸附污染物，焙烧或酸化等方法可增强赤泥对某一种元素的吸附量，并且可返回重复利用，最终达到以废治废的目的。赤泥用于污水处理虽然效果不错，但是处理污水一般只需要很少量的赤泥，因此希望用这种方法消化掉每年产生的上亿吨赤泥无疑是不现实的。 由于赤泥颗粒非常细，粘结度比较低，成型性能较好，加入其他辅料和成孔剂后可以使材料内部形成互相独立的气孔，起到较好的保温作用。由于赤泥拥有细密的结构，添加其他辅料经过烧结后会更容易产生位错等晶格缺陷，增强材料的强度，这也是赤泥能作为一种潜在建材使用的基础。 (1)魏桥铝电的道路建设
2018年,山东魏桥铝电公司已经实现了世界上首次将拜耳法赤泥用于实际公路工程建设,并作为交通部科技示范项目应用于济青高速公路改扩建工程。据初步测算，每公里高速公路可消纳赤泥20-30万吨、每公里国省干线公路可消纳赤泥6-10万吨、每公里市政道路可消纳赤泥2-5万吨。赤泥作为路基项目的实施真正实现了赤泥的大量综合利用，同时取得了巨大的经济和环保效益。 除此外，为推动赤泥的大规模综合利用，科研团队在济青高速公路改扩建工程、淄博市东一路市政工程、国道G309淄博段、滨州北海静脉产业园园区路等道路工程中对改性固化赤泥路用材料路用情况进行了实体工程应用。通过长期数据监测分析，工程质量可行性和环境保护可控性均达到预期目标。 据悉，山东海逸交通科技有限公司已与魏桥集团、信发集团、中铝集团等国内氧化铝龙头企业开展深度合作，并通过技术输出的方式实现在省外产业化落地。按照目前国内赤泥产业市场发展情况估算，全国赤泥规模化利用产业的直接市场规模超过3000亿元。 赤泥的堆存量不断增大所造成的环境问题，已使赤泥综合利用成为铝工产业发展过程中一项最急需解决的难题。在这种背景下，山东魏桥海逸环保科技有限公司和山东海逸交通科技有限公司相继成立，研究如何将赤泥大规模再利用。 这些研究虽然在实验室取得了不错的进展，但是仍然存在很多的问题。许多利用赤泥的方法生产成本较高，得到的产品的性能也不完全令人满意，因此很难得到大规模的推广应用。另外，许多方法都只能利用到很少一部分赤泥，例如赤泥用于污水处理虽然效果不错，但是处理污水一般只需要很少量的赤泥，因此希望用这种方法消化掉每年产生的上亿吨赤泥无疑是不现实的。因此，到目前为止，全世界大量的赤泥仍然只能通过堆放的办法处理。 赤泥作为填充材料的利用率是最大的，但赤泥碱性较高，还含有辐射性元素，作为基建材料使用时要考虑对周边环境的影响，在必要的时候要预先对赤泥做降碱降辐射处理，以达到使用要求。经过微生物处理的赤泥能更好地用于建设河堤与路基。 7．制备水泥
赤泥中含较多的α－硅酸二钙，它是水泥中的主要物相之一，而且赤泥有较好的水硬性质，故可作为混凝土的原料，应用于道路和建筑工程中。 通过样品进行核素分析,了解到赤泥处理厂赤泥的外照射指数Ir约为1.78,不适宜作为主体建筑材料,且赤泥作为氧化铝工业矿渣具有强碱性,使用时必须经过预处理,成本较大,直接使用不现实。赤泥作为水泥的熟料原料是可行的,可以从一定程度上解决赤泥再利用的问题。但是赤泥水泥对赤泥的利用率相对较低,仅占其原料总量的10～15%,如何寻求其他更为有效利用赤泥的途径仍是一个值得研究的课题。 目前，消纳赤泥最多的方式是用作结构材料，对赤泥整体进行利用。常见的研究有利用赤泥制备水泥、免烧砖和微晶玻璃等建材，把赤泥作为路基或堤坝的填充材料等。作为结构材料能最大限度地利用赤泥，是大批量消纳赤泥最好的方法。 要实现工业固体废渣赤泥的减量化、资源化、无害化利用目标，公路、港口等工程建设行业是最直接、最有效的途径。结合工业和信息化部、科学技术部印发的《赤泥综合利用指导意见》的通知，交通运输部于2015年2月颁布的《公路路基设计规范》中增加了工业废渣路堤的应用内容，生态环境部《有色金属工业固体废物污染控制标准》(GB5058-85)规定：凡综合利用具有环境效益、经济效益和社会效益的有色金属工业固体废物，必须积极开发利用。
