赤泥是制鋁工業提取氧化鋁時排出的污染性廢渣，一般平均每生產1噸氧化鋁，附帶產生1.0～2.0噸赤泥。中國作為世界第4大氧化鋁生產國，每年排放的赤泥高達數百萬噸。
基本介紹
- 中文名：赤泥
- 外文名：Red Mud， Bauxite Residue
- 顆粒直徑 ：0.088～0.25毫米
- 比重：比重2.7～2.9
- 容重：0.8～1.0
- 熔點：1200～1250℃
簡介,成分,物理性質,放射性,化學性質,資源化,廢渣利用,燒結法,危害,污染治理,
簡介
亦稱紅泥,從鋁土礦中提煉氧化鋁後排出的工業固體廢物。一般含氧化鐵量大，外觀與赤色泥土相似，因而得名。但有的因含氧化鐵較少而呈棕色，甚至灰白色。
鋁土礦中鋁含量高的，採用拜爾法煉鋁，所產生的赤泥稱拜爾法赤泥;鋁土礦中鋁含量低的,用燒結法或用燒結法和拜爾法聯合煉鋁，所產生的赤泥分別稱為燒結法赤泥或聯合法赤泥。
赤泥
赤泥赤泥是制鋁工業提取氧化鋁時排出的污染性廢渣，一般平均每生產1噸氧化鋁，附帶產生1.0～2.0噸赤泥。中國作為世界第4大氧化鋁生產國，每年排放的赤泥高達數百萬噸。
大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面積的堆場堆放，占用了大量土地，也對環境造成了嚴重的污染。全世界每年產生的赤泥約7000萬噸，我國每年產生的赤泥為3000萬噸以上。
大量赤泥的產生已經對人類的生產、生活造成多方面的直接和間接的影響，所以最大限度的減少赤泥的產量和危害，實現多渠道、大數量的資源化已迫在眉睫。
成分
赤泥礦物成分複雜，採用多種方法對其進行分析，主要有以下幾種方法：偏光顯微鏡、掃描顯微鏡、差熱分析儀、X衍射、化學全分析、紅外吸收光譜和穆斯堡爾譜法等七種方法進行測定，其結果是赤泥的主要礦物為文石和方解石，含量為60%~65%，其次是蛋白石、三水鋁石、針鐵礦，含量最少的是鈦礦石、菱鐵礦、天然鹼、水玻璃、鋁酸鈉和火鹼。其礦物成分複雜，且不符合天然土的礦物組合。
物理性質
赤泥的物理性質：顆粒直徑0.088～0.25毫米,比重2.7～2.9，容重0.8～1.0，熔點1200～1250℃。
放射性
赤泥中含有多種微量元素，而放射性主要來自於鐳、釷、鉀，一般內外照白指數均在2.0以上，所以屬於危險固體廢物。
化學性質
赤泥的pH值很高，其中：浸出液的pH值為12.1-13.0，氟化物含量11.5mg·L-1-26.7mg·L-1；赤泥的pH值為10.29-11.83，氟化物含量4.89mg·L-1-8.6mg·L-1。
按GB5058-85有色金屬工業固體廢物污染控制標準，因赤泥的pH值小於12.5，氟化物含量小於50mg·L-1,故赤泥屬於一般固體廢渣。但赤泥附液pH值大於12.5，氟化物含量小於50mg·L-1，污水綜合排放劃分為超標廢水，因此，赤泥（含附液）屬於有害廢渣（強鹼性土）。
資源化
濟鋼集團採用他們發明的技術，可從鋁土礦中熔出三氧化二鋁，用高梯度磁選機對排出的赤泥再進行選礦處理，提選出其中的鐵礦物，有效用於鋼鐵冶煉，剩餘物可製成免燒磚，用作建築材料。
赤泥沉降絮凝劑
赤泥沉降絮凝劑濟鋼的發明，形成規模化工業生產條件，2008年上半年，濟鋼與合作企業利用赤泥開發生產煉鋼脫矽劑5000多噸，新建的利用赤泥生產球團礦項目具備每年處理赤泥160萬噸能力，通過減少赤泥排放量，每年可減緩土地占用約160畝，為鋁廠減少赤泥堆存費4000萬元，同時為鋼廠增加效益4000多萬元。
廢渣利用
燒結法赤泥或聯合法赤泥具有高鈣、高矽而低鐵的特點，利用該類赤泥燒制水泥成為一條可喜的廢渣利用途徑。但是相對於赤泥巨大的排放量，有限的利用率仍然不能減緩赤泥給社會、環境帶來的沉重負擔。所以，更加全面深入研究赤泥的特性，如何研製工業廢渣類新型材料，充分有效的回收利用赤泥已經成為現階段一項迫在眉睫的任務。
燒結法
赤泥燒結法赤泥氧化鈣含量高，適合製造建築材料。中國在1963年開始用它作為普通水泥的生料。赤泥漿剛從氧化鋁廠排出時液固比一般為3～4，先通過真空過濾機過濾，使赤泥漿含水率降至60%以下。一般採用三元組分（石灰石、赤泥、砂岩）配料，有時還配入鐵粉，赤泥在生料中占25～35%。生料漿的煅燒工藝與一般的普通水泥生產基本相同。
用赤泥燒制的水泥熟料各率值為：石灰飽和係數KH=0.88～0.92,矽酸率n=2.0～2.2，鋁率P =0.7～1.2。用赤泥生產的425號普通矽酸鹽水泥,符合中國國家標準GB175-77中規定的技術要求。
但由於近年來，國家對水泥中鈉含量的限制，赤泥在水泥生產中的參量受到了一定的限制。
此外，燒結法赤泥還可用以生產油井水泥、赤泥矽酸鹽水泥、赤泥矽鈣肥料等。聯合法赤泥的利用同燒結法赤泥相似。
40年代以來，許多國家就拜爾法赤泥的綜合利用提出了幾十種方法，但絕大多數沒有達到工業生產的要求，主要是由於這種赤泥漿不易乾燥,脫水能耗大。
另外,這種赤泥中鐵和鹼的含量高，也不利於製造水泥。如用以煉鐵，其中的鹼會腐蝕爐襯的耐火材料，赤泥中的氧化鈦還會使爐渣粘度增加，造成高爐操作困難等。近年來，拜耳法赤泥在我國赤泥總量中占的比例正在不斷增加。
危害
由於赤泥結合的化學鹼難以脫除且含量大，又含有氟、鋁及其他多種雜質等原因，對於赤泥的無害化利用一直難以進行。世界各國專家對赤泥的綜合利用進行了大量的科學研究，但此類研究進展不大。因此，赤泥廢渣的處理和綜合利用成為一個世界性的大難題。
而對赤泥的銷納主要採取的是海底或陸地堆放處置的方法，但隨著鋁工業的發展，生產氧化鋁排出的赤泥量也日益增加，堆存處置所帶來的一系列問題隨之而出，造成了嚴重的環境問題。
外排氧化鋁廠大都將赤泥輸到堆場，築壩濕法堆存，靠自然沉降分離使部分鹼液回收利用。另一種方法是將赤泥乾燥脫水後堆存，中國的平果鋁業公司主要採用乾法堆存，雖然減少了堆存量及可增加堆存的高度，但處理成本增加，並仍需占用土地，同時南方雨水充足，也容易造成土地鹼化及水系的污染。
赤泥在堆放過程中除了占用大量土地外，還由於赤泥中的化學成分入滲土地易造成土地鹼化、地下水污染，人們長期攝取這些物質，必然會影響身體健康。赤泥的主要污染物為鹼、氟化物、鈉及鋁等，其含量較高，超過了中國國家規定的排放標準（ 《有色金屬工業固體廢物污染控制標準》 GB5058-85）。
由於赤泥中含有大量的強鹼性化學物質，稀釋10倍後其pH值仍為11.25-11.50(原土為12以上)，極高的pH值決定了赤泥對生物和金屬、矽質材料的強烈腐蝕性。高鹼度的污水滲入地下或進入地表水，使水體pH值升高，以致超出國家規定的相應標準，同時由於pH值的高低常常影響水中化合物的毒性，因此還會造成更為嚴重的水污染。一般認為鹼含量為30-400 mg/L是公共水源的適合範圍，而赤泥附液的鹼度高達26348mg/L，如此高鹼度的赤泥附液進入水體，其污染不言而喻，赤泥對生態環境的不良影響必須給予高度的重視和認真的研究。堆存量不斷增大的赤泥所造成的越來越嚴重的環境污染，已使赤泥綜合利用成為煉鋁工業一項急需解決的難題。
