广西百色：破解赤泥难题

 

作者：童政  发布时间：2023年4月1日

 

赤泥，制铝工业提取氧化铝时排出的工业固体废弃物，因氧化铁含量大呈赤色而得名。赤泥的综合利用一直是一道世界性难题。

 

在过去，由于技术不成熟，加上处理成本过高，赤泥只能以传统的堆存方式进行处理，结果赤泥堆场越来越多，越来越大，占用了耕地，也带来环境风险。

 

作为我国重要的铝工业基地，广西百色市为了促进铝产业绿色转型，近年来一直积极探索赤泥的综合利用路径。2022年，百色市赤泥利用率达13.16%，远高于全国乃至全球平均水平。

 

消除环境风险

 

来到中国铝业股份有限公司广西分公司的赤泥堆场，只见一条巨大的赤泥坝拦在眼前。

 

该堆场于1995年开始使用，面积达2200亩，如今已堆了3层赤泥，高达20多米。旁边是一座赤泥水分压滤工厂，每天将8000吨赤泥脱水成粉状后通过传送带输送到堆场。

 

一般来说，平均每生产1吨氧化铝会产生1至2吨的赤泥。由于赤泥结合的化学碱难以脱除且含量大，又含有氟、铝及其他多种杂质等原因，虽然过去世界各国专家对赤泥的综合利用进行了大量的科学研究，但进展不大，各国对赤泥的消纳主要采取海底或陆地堆放处置的方法。

 

沿着台阶登上赤泥坝堆场上方，中间的深坑是这个堆场最后的容量。当前堆场赤泥量达5400多万吨，预计将于3年后达到饱和。“我们这个堆场，需要75人的管护队伍，每年维护费用投入约5000万元。”公司赤泥生产车间主任莫日爱告诉记者。

 

百色铝产业从无到有、从小到大、从弱到强，形成了“铝土矿—氧化铝—电解铝—铝加工—再生铝”全产业链条。2022年，当地铝产业产值突破千亿元，占广西铝产业产值80%以上。然而随着铝产业的快速发展，越来越多的赤泥成为困扰行业高质量发展的突出问题之一。

 

百色市现有氧化铝生产企业5家，赤泥年产生量约1549.56万吨，共有10座赤泥堆场（库），设计总库容1.62亿立方米，已使用1.16亿立方米，累计堆存量约1.63亿吨，每年投入的赤泥堆场维护费用高达1.2亿元。如果不加工处理，百色市每年新增赤泥堆存费用约为3200万元。

 

赤泥堆场的科学安全堆放事关重大。近年来，百色不断加强赤泥堆场的日常管理，建立赤泥产生企业固体废物全过程信息管理制度，实现工业固体废物可追溯、可查询。对排查发现的各类环境风险隐患及时整改，及时消除环境风险隐患。

 

多年来，百色市从未停止过对赤泥综合利用的研究工作。早在2009年，中国铝业股份有限公司广西分公司从废弃的赤泥中提取铁精矿的生产试验获得成功，为赤泥的无害化处理和综合利用走出了一条新路。

 

实现变废为宝

 

“目前，国际铝协认可的3种赤泥处理技术（赤泥干堆、选铁、边坡处理）、赤泥综合利用的3种途径（资源化、材料化、减量化），百色市均已投入使用，赤泥处理技术已走在全国甚至世界前列。”百色市委常委、副市长李玉成接受记者采访时说。

 

百色市已有8家赤泥综合利用企业，已形成赤泥提铁每年221.3万吨、提镓每年180吨的规模，路基材料使用取得新突破。

 

在广西华众建材有限公司的中控室里，展示着装有灰渣、赤泥、石灰石碎屑、铝土矿尾渣等的玻璃瓶。经过若干道工序后，它们变成了水泥，再次被应用到建筑中。

 

“我们通过水泥熟料生产工艺将赤泥与其他硅铝质材料按适当比例进行配料，经过多次试验，将赤泥掺比量由设计时的3%提高到目前的9%，年消化赤泥5.05万吨，提高了资源的综合利用效率。”公司总经理王天利说。

 

从赤泥中回收金属铁也是百色消纳赤泥的又一个重要方向。“公司自2014年开始采用磁选加重选的工艺从赤泥中提取有价金属铁，年生产铁精矿20多万吨，赤泥中铁矿回收率达到30%，实现赤泥减排约15%。”广西田东锦鑫化工有限公司研发中心经理王明理说。

 

而在位于德保县的广西九州新材料有限公司，则将提过铁后的赤泥又进行高钙铝、铁精矿及水泥校正剂的提取生产。公司经理阮克力告诉记者，释放全部产能后预计可年产33万吨高钙铝、13万吨水泥校正剂及13万吨铁精矿。

 

“我们在赤泥处理领域已经拥有11项国家专利，生产出的高钙铝不仅消纳了赤泥，卖回给本地铝生产企业后，又能够降低铝矿石、碱及石灰的用量，实现了两端减少赤泥排放，可将赤泥综合利用率提升至25%至30%。”阮克力说。

 

此外，有的企业还将赤泥加工成炼钢企业所需要的新型高效冶炼辅料。例如，广西三秋树环保科技有限公司、广西中融冶金技术研究有限公司已成功实现该项运用，年消化赤泥7.47万吨。

 

为了改善堆场的环境状况，中国铝业股份有限公司广西分公司开展了赤泥土壤植被栽培技术试验研究，实现了在三期赤泥上进行多种植物种植。田东锦鑫化工有限公司则尝试用石化园区的废酸对赤泥进行中和处理，处理后的低碱赤泥通过与客土、甘蔗渣等混合用作赤泥坝复垦用土。目前，利用1000平方米碱中和土壤种植植被的试验已经取得初步成功。

 

而用作路基材料的探索，有望在未来实现赤泥的大规模消纳。目前，中国铝业股份有限公司广西分公司已建成1.5公里的赤泥基试验路段，并已作为矿山公路投入使用。该项目首次在重载等级公路全路面（基层+面层）采用全赤泥基材料，其中混凝土胶材中赤泥掺比达40%，赤泥基稳定碎石中赤泥掺比高达92%，总体技术水平居国内领先。

 

“百色千亿元铝产业的成长历程也是探索赤泥综合利用解决方案的过程。在铝产业壮大成为千亿元产业集群的同时，百色也成为在赤泥综合利用上有一定竞争力的国家工业资源综合利用基地。”李玉成说。

 

高附加值利用

 

百色市在推动赤泥的减量化和规模化高效综合利用方面取得了显著进步，但受技术瓶颈、成本高、投资收益小等因素影响，目前赤泥综合利用仍难以形成规模化、产业化。

 

“就我们现在掌握的技术来说，实现赤泥完全处理是可以实现的，难题主要有两个，一个是处理完赤泥，可能会产生大量的副产品，市场没法消化；二是处理成本过高，企业无法承受。”广西东懋再生资源公司总经理李伟说。

 

赤泥成分复杂，排放量巨大，仅依靠单一的技术手段很难规模化消纳，且容易造成产品种类单一。赤泥的规模化利用技术涉及有色、建材、钢铁、交通、环保等多个行业领域，且在规模化利用赤泥的路基应用、建材应用方面，需考虑运输半径问题。

 

因此，在百色区域内探索建立赤泥固废资源整体协同解决方案，加大赤泥利用产业链上、下游沟通交流，促进赤泥多途径、跨领域、多行业消纳，特别是根据区域内不同固废开展协同处置利用研究，是促进赤泥走向高附加值规模化利用的有效途径。

 

2月23日至25日，第二届赤泥绿色利用大会在百色市举行，通过行业互通、产业协同，探索赤泥综合利用的技术路径，为铝产业绿色发展之路提供参考。

 

本次会议上，专家学者纷纷为赤泥综合利用建言献策。中国有色金属工业协会会长葛红林建议，通过做好科技攻关项目的顶层设计，密切产学研用合作，加快突破赤泥大规模低成本消纳技术攻关。百色学院生态铝产业学院院长曹阿林认为，百色可以立足绿色化、规模化、低成本化、高价值化对赤泥进行综合利用。

 

目前，百色市赤泥综合利用专班正在编制《百色市赤泥综合利用工作方案》。根据方案，到2025年，全市应用和推广3项以上规模化利用赤泥的先进适用技术，培育3家以上年综合利用赤泥量超过100万吨的重点骨干企业，新增赤泥综合利用率力争达到30%，实现历史堆存逐步消化。

 

“百色将加快绿色发展，重点支持企业、科研机构、高等院校等攻关赤泥综合利用关键技术，通过组织开展技术攻关、制定政策配套、推动建设行业标准、推进试点示范项目建设、推动赤泥安全清洁处置等，培育创建国家级赤泥资源综合利用研发中心及国家级赤泥综合利用示范基地，形成多途径、高附加值赤泥综合利用发展格局。”李玉成说。