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魏橋集團(tuán)制鋁產(chǎn)生大量赤泥污染，再生利用開(kāi)辟赤泥蝶變之路！

更新時(shí)間：2019-12-18 11:54 瀏覽次數(shù)：8433 | 文字大小：大 中 小

作為全球最大的鋁生產(chǎn)企業(yè)，魏橋集團(tuán)每年產(chǎn)生大量固體廢棄物赤泥。巨量赤泥堆放不僅產(chǎn)生揚(yáng)塵，還占用大量土地。擺在民眾、環(huán)保部門(mén)和魏橋集團(tuán)面前*現(xiàn)實(shí)的一個(gè)問(wèn)題是——這些赤泥該如何再次利用？

魏橋集團(tuán)自2001年進(jìn)入電解鋁領(lǐng)域以來(lái)，帶來(lái)了不可估量的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，但魏橋集團(tuán)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響也一直伴隨著企業(yè)發(fā)展，為公眾詬病。鋁產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物赤泥，占用大量土地。

鮮紅的赤泥，帶來(lái)的不僅是強(qiáng)烈的視覺(jué)刺激，還有民眾因?qū)λ涣私舛a(chǎn)生的顧慮。這些顧慮基本上轉(zhuǎn)化為兩個(gè)疑問(wèn)，赤泥有沒(méi)有放射性？有沒(méi)有污染水源的重金屬？

回答以上兩個(gè)問(wèn)題，就需要了解鋁的生產(chǎn)過(guò)程。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，鋁土礦與堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，分離出氧化鋁和赤泥，氧化鋁經(jīng)過(guò)電解后生成金屬鋁。

山東魏橋海逸環(huán)?？萍加邢薰径麻L(zhǎng)張躍東介紹，赤泥是一種高含水量的堿性固體廢棄物。通常情況下，赤泥的pH值為10.29-11.83，氟化物含量4.89mg/L-8.6mg/L，按《有色金屬工業(yè)固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB5058-85），因赤泥的pH值小于12.5，氟化物含量小于50mg/L，屬于一般固體廢棄物，而不是危險(xiǎn)固體廢棄物。

一般情況下赤泥含氧化鐵量大，外觀與赤色泥土相似，因而得名。但也有的因含氧化鐵較少而呈棕色，甚至灰白色。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1噸氧化鋁，就會(huì)隨之產(chǎn)生1~2噸干赤泥。

中國(guó)作為世界第 一大氧化鋁生產(chǎn)國(guó)，每年排放的赤泥高達(dá)上億噸。截至2018年底，我國(guó)累積堆存的赤泥超過(guò)13億噸，占地超過(guò)12萬(wàn)畝。所有赤泥幾乎全部露天堆存，沒(méi)有得到任何有效的利用。

中國(guó)科學(xué)院巖土工程博士、山東海逸交通科技有限公司董事長(zhǎng)程鈺拿出了一系列數(shù)據(jù)。赤泥堆場(chǎng)頂層赤泥、中部赤泥、底部赤泥、新鮮赤泥的放射性指數(shù)內(nèi)照射值分別為0.321、0.322、0.496、0.516，外照射值分別是0.581、0.525、0.745、0.839，低于煤炭燃燒后產(chǎn)生的粉煤灰的放射性指數(shù)，總評(píng)價(jià)屬于A類(lèi)。按照《建筑材料放射性核素限量的國(guó)家規(guī)定》（GB6566-2010），A類(lèi)屬于“產(chǎn)銷(xiāo)與使用范圍不受限制”。

檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，赤泥主要化學(xué)元素有鈣、硅、鋁、鐵、鈉、鈦和少量的鎂、鉀、硫，也有極微量的錳、鋅、銅、鉻、鉛重金屬元素。

赤泥從鋁土礦中分離出來(lái)后，早期的鋁廠(chǎng)一般會(huì)把它排放到專(zhuān)門(mén)開(kāi)挖出來(lái)的水池中，然后讓其中的水分自然揮發(fā)，剩下較干的赤泥，這就是所謂濕法堆存，濕法堆存易使大量廢堿液滲透到附近農(nóng)田，造成土壤堿化、沼澤化，污染地表地下水源。

現(xiàn)在大部分氧化鋁企業(yè)會(huì)通過(guò)機(jī)械壓濾脫水將赤泥中的大部分水分去除，然后將剩余較干赤泥露天堆放，這樣的方法稱(chēng)為干法堆存。目前，我國(guó)絕大多數(shù)氧化鋁企業(yè)采用干法堆存處理，其處置成本約占氧化鋁產(chǎn)品產(chǎn)值的5%。這種處置方式除了需要占用大量農(nóng)田、土地，在堆場(chǎng)建設(shè)和維護(hù)上耗資外，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響。

赤泥除含堿量高外，還含有鋁、鐵等金屬元素，堆存過(guò)程中如產(chǎn)生滲漏進(jìn)入地下水、地表水等水體，可形成沉淀物、懸浮物、可溶物，造成重金屬污染，水體的pH值上升等不良生態(tài)影響。

堆存量不斷增大的赤泥所造成的環(huán)境問(wèn)題，已使赤泥綜合利用成為鋁工產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中一項(xiàng)*急需解決的難題。

在這種背景下，山東魏橋海逸環(huán)?？萍加邢薰竞蜕綎|海逸交通科技有限公司相繼成立，研究如何將赤泥大規(guī)模再利用。

要想從根本上解決赤泥的大量堆存問(wèn)題，可行的辦法只能是將赤泥的處理方式從簡(jiǎn)單的堆存變成大規(guī)模綜合利用。除了從赤泥中回收鐵等金屬元素，研究人員們還開(kāi)發(fā)出其他利用赤泥的方法。例如，赤泥可以被用作生產(chǎn)磚瓦、水泥和陶瓷等建筑材料。赤泥的粉末顆粒非常小，很容易吸附其他物質(zhì)，因此一些研究人員嘗試?yán)贸嗄辔轿鬯械挠泻ξ镔|(zhì)。還有人嘗試將赤泥用作化學(xué)反應(yīng)的催化劑。

這些研究雖然在實(shí)驗(yàn)室取得了不錯(cuò)的進(jìn)展，但是仍然存在很多的問(wèn)題。許多利用赤泥的方法生產(chǎn)成本較高，得到的產(chǎn)品的性能也不完全令人滿(mǎn)意，因此很難得到大規(guī)模的推廣應(yīng)用。另外，許多方法都只能利用到很少一部分赤泥，例如赤泥用于污水處理雖然效果不錯(cuò)，但是處理污水一般只需要很少量的赤泥，因此希望用這種方法消化掉每年產(chǎn)生的上億噸赤泥無(wú)疑是不現(xiàn)實(shí)的。因此，到目前為止，全世界大量的赤泥仍然只能通過(guò)堆放的辦法處理。

要實(shí)現(xiàn)工業(yè)固體廢渣赤泥的減量化、資源化、無(wú)害化利用目標(biāo)，公路、港口等工程建設(shè)行業(yè)是*直接、*有效的途徑。

結(jié)合工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部印發(fā)的《赤泥綜合利用指導(dǎo)意見(jiàn)》的通知，交通運(yùn)輸部于2015年2月頒布的《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》中增加了工業(yè)廢渣路堤的應(yīng)用內(nèi)容，生態(tài)環(huán)境部《有色金屬工業(yè)固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB5058-85)規(guī)定：凡綜合利用具有環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的有色金屬工業(yè)固體廢物，必須積極開(kāi)發(fā)利用。

這為赤泥在公路等工程建設(shè)中大規(guī)模利用提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。

赤泥物理成分與粘土相似，在物理、化學(xué)性質(zhì)上具備了作為填筑材料使用的可能性，但也存在堿性強(qiáng)、顆粒細(xì)、表面積大、各組分互相包裹等不利于作為填筑材料使用的特征。

在山東省新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換以及濱州市打造“5000億級(jí)高端鋁產(chǎn)業(yè)集群”的戰(zhàn)略目標(biāo)的大背景下，面對(duì)赤泥利用這一鋁產(chǎn)業(yè)發(fā)展的*大技術(shù)瓶頸與世界性難題，山東海逸交通科技有限公司科研團(tuán)隊(duì)突破了關(guān)鍵問(wèn)題的技術(shù)瓶頸，研發(fā)生產(chǎn)了系列赤泥復(fù)合改性材料。通過(guò)在赤泥中摻加這種復(fù)合改性材料以及機(jī)械壓實(shí)作用，促使赤泥顆粒間發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到控堿、除污染物、提高長(zhǎng)期機(jī)械強(qiáng)度的目的，將具有一定污染性的赤泥轉(zhuǎn)化成綠色環(huán)保、優(yōu)質(zhì)可靠的工程填筑材料用于工程建設(shè)。在同等造價(jià)條件下，其各項(xiàng)性能指標(biāo)全面優(yōu)于傳統(tǒng)工程填筑材料。

為推動(dòng)赤泥的大規(guī)模綜合利用，科研團(tuán)隊(duì)在濟(jì)青高速公路改擴(kuò)建工程、淄博市東一路市政工程、國(guó)道G309淄博段、濱州北海靜脈產(chǎn)業(yè)園園區(qū)路等道路工程中對(duì)改性固化赤泥路用材料路用情況進(jìn)行了實(shí)體工程應(yīng)用。通過(guò)長(zhǎng)期數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)分析，工程質(zhì)量可行性和環(huán)境保護(hù)可控性均達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

赤泥用于道路建設(shè)也具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)合理性。根據(jù)測(cè)算，每公里高速公路消納赤泥20~30萬(wàn)噸，每公里國(guó)省干線(xiàn)公路可消納赤泥5~10萬(wàn)噸，每公里市政道路可消納赤泥2~5萬(wàn)噸。我省在赤泥堆場(chǎng)合理運(yùn)距范圍之內(nèi)高速公路、國(guó)省干線(xiàn)、市政道路等工程，每年工程填方需求量在5000萬(wàn)噸以上。路基回填采用改性赤泥比普通灰土便宜，一般情況下每公里公路可以為公路建設(shè)單位節(jié)省50萬(wàn)元以上。

此外，根據(jù)國(guó)家稅務(wù)總局的規(guī)定，在工程建設(shè)中所采用工業(yè)廢棄料含量超過(guò)70%，還可享受17%增值稅的全額退稅。同時(shí)赤泥的大規(guī)模消納，可以為氧化鋁企業(yè)每年節(jié)省每立方米40元的赤泥堆存維護(hù)費(fèi)用，減少上萬(wàn)畝的土地占用。

目前，山東海逸交通科技有限公司已與魏橋集團(tuán)、信發(fā)集團(tuán)、中鋁集團(tuán)等國(guó)內(nèi)氧化鋁龍頭企業(yè)開(kāi)展深度合作，并通過(guò)技術(shù)輸出的方式實(shí)現(xiàn)在省外產(chǎn)業(yè)化落地。按照目前國(guó)內(nèi)赤泥產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)發(fā)展情況估算，全國(guó)赤泥規(guī)?；卯a(chǎn)業(yè)的直接市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)3000億元。