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赤泥脱碱方法及其机理研究进展

2021-11-20陈允建董泽靖伏江丽黄建洪

硅酸盐通报 2021年10期

陈 珊,陈允建,谢 鑫,董泽靖,张 琴,伏江丽,黄建洪

(昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明 650500)

0 引 言

赤泥是氧化铝生产过程中产生的强碱性废弃物,因生产工艺不同可分为拜耳法赤泥、烧结法赤泥和联合法赤泥。拜耳法提取铝土矿中的氧化铝仍是迄今为止最经济的方法,目前采用此方法的产铝量占全球的95%[1]。据所加工原料的铝含量及氧化铝的提取效率,每生产1 t氧化铝约产生0.8~2.5 t赤泥[2-4]。据统计,截至2017年全球赤泥储量已达39亿t[5],中国是世界上氧化铝的最大生产国[6],2021中国铝土矿&氧化铝市场研讨会中指出,2020年我国赤泥产生量超过1亿t,累计堆存量已达到16亿t。此外,全球赤泥还在以1.2亿t/年的产量增长[7]。随着氧化铝产量的增加和铝土矿品位的逐渐降低,赤泥的增长趋势逐年增加,但综合利用率很低,在全球范围内不足10%[8]。

赤泥产量大且碱性强,难以综合利用,堆存仍是其主要处置方式,但赤泥的堆存需要大面积土地和大量资金才可建造和维护赤泥坝[9]。赤泥长期堆存过程中,在降雨淋滤及自身水分作用下,其中的污染组分会通过一系列的物理作用和化学变化随水渗入地下,加重水体中砷(As)、铬(Cr)等污染,使水体中的碱度和盐度等含量升高,从而污染周边的水环境[10]。此外,赤泥在堆存过程中存在着溃坝风险,2010年匈牙利的一个氧化铝厂发生赤泥坝决堤,对周边的水环境造成了巨大的污染,使得事故发生地附近部分河流的pH值升高到13[11]。在我国几乎每个氧化铝厂都有自己的赤泥堆场,由于赤泥粒径小,团聚性能差,露天筑坝堆存过程中裸露的赤泥风化后易产生扬尘进入空气,污染周边的大气环境,使周边的大气能见度降低,严重危害周边人的身体健康[12]。……

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