赤泥综合利用研究进展

赤泥再利用的研究

作者：何文龙

来源：《理论与创新》2021年第01期

【摘 要】赤泥是制铝工业提取氧化铝排出的污染型废渣，目前一般平均每生产一吨氧化铝要产生赤泥1.5吨左右，给环境造成很大的污染威胁。随着赤泥量多年积累，环保形势的严峻，国内部分铝厂面临着搬迁、转移的问题。本文针对山东某铝厂赤泥问题，提出了几个较针对性的处置方案。 【关键词】赤泥;综合利用;岩棉、陶瓷、陶粒、制砖、市政污泥

引言

赤泥是氧化铝生产过程产生的极细颗粒，呈强碱性。其产出量因矿石品位、生产工艺和技术水平的影响，每产生1t氧化铝将附带产生1.5t左右的赤泥。赤泥是多孔结构，具有较大的内表面积，主要成分为SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、Na2O、TiO2等。根据其物理性状及化学成分，结合其他可再利用资源，进行了赤泥再利用的几方面研究。

1.赤泥的化学成分及物理性质

1.1化学成分

赤泥因含有较多氧化铁，其外观颜色与赤色泥土相似，因而得名。赤泥的主要矿物成分为如下表。赤泥的化学成分取决于铝土矿的成分、生产氧化铝的方法和生产过程中添加剂的物质成分，以及新生成的化合物的成分等，通常赤泥的主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2、CaO、Na2O等。

1.2物理性质

（1）赤泥的物理性质指标。物理性质指标主要包括密度、孔隙比、含水量、界限含水量（塑限、液限、塑性指数和液性指数）和饱和度等。

（2）赤泥的水理性质。水理性质主要包括渗透性、崩解性以及膨胀性，它受赤泥的物质组成及堆放后的演变所制约。①持水、析水特性。赤泥不仅含水量大，而且有持水特性，其持水量在79.03%～93.20%，尤为特殊的是当振动时析水量仍为5.00%～14.93%。这意味着赤泥受振动时，其结构会改变，其工程性能恶化。②收缩与膨胀性。赤泥虽然高孔隙、高含水，但干燥后不会发生收缩。这说明高含水不是亲水矿物存在的结果。同时，也无膨胀性。③崩解性。试样颜色有变化，并呈片状和小块状崩解，但未解体。随着时间的延续，试样表面有大量白色的盐析出，并明显硬化，这是CaCO3和Na2SiO3重晶和胶结作用的结果。④液化势。新堆积的赤泥，由于高含水，其值绝大多数大于液限，加之粉粒和砂粒为憎水性的文石和方解石。因此，新堆积的赤泥在振动下有发生液化的可能。

赤泥资源化利用进展的研究

李冬，潘利祥，赵良庆，史利芳，吴轩

（中节能六合天融环保科技有限公司，北京100085）

摘要：氧化铝工业产生大量的赤泥，赤泥的回收和综合利用对解决当前赤泥大量堆存有着重要现实意义。本文论述了从赤泥中提取有价金属如铁、铝、钛、钪等的研究状况，以及赤泥在建筑、环保、农业三个领域中的综合利用情况。由于赤泥排放量巨大且富含各种可回收利用的物质，从赤泥中提取高附加值产品以及开发能大量消耗赤泥的技术是赤泥资源化今后发展的重要方向。

关键词：赤泥；有价金属；建筑领域；环保领域；农业领域

1 引言

赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的最主要固体废渣，因含有大量氧化铁而呈红色，故被称为赤泥。按生产工艺主要分为烧结法赤泥、拜耳法赤泥以及联合法赤泥。赤泥的产量因矿石品位与生产工艺不同而异，大体上每生产1t氧化铝同时产出0.6~1.8t。目前，国内赤泥年排放量超过3000万t，除少部分应用于水泥生产、制砖等外，大多露天筑坝堆存，现今国内赤泥累积堆存已超过亿吨。赤泥堆场建设不仅占用大量土地，而且维护费高昂，加重了氧化铝生产成本。另外强碱性、高盐度的赤泥废液向地下渗透，造成周边土壤盐碱化及地下水源污染；而裸露的赤泥容易引起粉尘污染，危害人类及其它动物的健康，同时恶化生态环境。同时，赤泥又是一种资源，含有大量的有用矿物。其主要组分是SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、Na2O、TiO2、K2O等，有用成分占总量75%以上，同时还含有少量锌、磷、镍、镓、锗和钒等元素。因此，对赤泥进行回收及综合利用既能解决其带来的生态环境问题，又能带来可观的社会经济价值，具有重要的现实意义。

目前，国内外赤泥的资源化综合利用回收主要体现在四个方面：提取有用组分，如铁、钛、钪、铝等有价金属；用于建材生产，如生产水泥、砖、微晶玻璃、路基材料、填充材料等；用于环保领域，如污水净化、大气脱硫、土壤修复等；用于农业生产，如生产农用肥、改良能耕土层。本文从上述方面对目前赤泥回收及综合利用技术及现状进行描述。 2赤泥中提取有价金属

第10卷增刊1 过 程 工 程 学 报 Vol.10 Suppl. No.1 2010 年 4月 The Chinese Journal of Process Engineering Apr. 2010

收稿日期：2009−08−21，修回日期：2009−11−21 基金项目：辽宁省青年人才基金资助项目(编号：2005221012)；教育部高校博士点专项基金资助项目(编号：20050145029) 作者简介：南相莉(1979−)，女，吉林省通化县人，博士研究生，环境科学专业；张廷安，通讯联系人，E-mail: zta2000@. 我国赤泥综合利用分析

南相莉， 张廷安， 刘 燕， 豆志河

(东北大学材料与冶金学院及多金属共生矿生态利用教育部重点实验室，辽宁 沈阳 110004)

摘 要：随着氧化铝工业的发展，赤泥的排放及危害已成为日益严重的问题，如何有效地综合利用赤泥已迫在眉睫. 本文从整体利用、提取有价元素、环境材料等三个方面系统地分析了国内外赤泥利用方面研究进展. 针对赤泥含有Sc、Ti、Fe等有价元素的特点，提出了综合利用赤泥的原则. 在有效提取有价金属的基础上整体利用赤泥不产生二次废渣. 还特别指出赤泥作为环境修复材料脱碱再作为建材工业原料是今后赤泥综合利用重要途径. 关键词：赤泥；综合利用；综合回收 中图分类号：TU528.1 文献标识码：A 文章编号：1009−606X(2010)S1−0264−07

1 前 言

赤泥是氧化铝在生产过程中产生的废渣，因含有大

量氧化铁而呈红色，故被称为赤泥. 因矿石品位、生产

方法和技术水平的不同，大约每生产l t氧化铝要排放

1.0~1.8 t的赤泥. 据估计，全世界氧化铝工业每年产生

的赤泥超过6×107 t，2007年我国赤泥年排放量达到

4000万t，2010年预计达4500~5000万t，累计赤泥堆

积量已达几亿t[1]，全部露天堆存，并且大部分堆场坝体

铝冶炼废渣——赤泥的综合利用技术研究进展

姓名:解志锋

摘要：对于现今的氧化铝行业日益严重的赤泥（铝冶炼废渣）排放与堆存问题，本文主要介绍了赤泥的综合利用技术研究现状，了对其研究的一些成果以及存在的一些问题，并且展望了赤泥综合利用技术的发展前景。

关键词：铝冶炼废渣——赤泥；综合利用；技术现状

Research Progress integrated Utilization of Red

Mud of the Aluminium Smelting Slag

XIE Zhi Feng

Abstract: It mainly introduces the technology of integrated utilization of red mud

research present situationfor solve the problem of the discharge and storage of red

mud. insight into some of its research achievements and existing problems, and

forecasting prospects the development of integrated utilization of red mud.

Keywords: red mud of Aluminium; integrated utilization; current situation of

technology

引 言

赤泥（Red Mud）,亦称红泥。是铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物。一般含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，因而得名。但有的因含氧化铁较少而呈棕色，甚至灰白色。其主要化学成分见表：

Chemical composition of type of red mud

Component SiO2 Al2O3 CaO Fe2O3 Na2O K2O MgO TiO2 Loss