論國內氧化鋁赤泥庫的建設模式

盧云香

（長沙有色冶金設計研究院有限公司，湖南 長沙 410007）

國內氧化鋁的快速發展起步于二十一世紀初，目前已形成國有企業與民營企業群雄并起的局面，赤泥庫的建設也經歷了由簡單到復雜、防滲等級由低到高的一個歷史發展過程。隨著國內幾次尾礦庫垮壩、堆場浸出液的滲漏對人民群眾生命財產造成損失及對周邊生活生態環境破壞的巨大影響，國家有關部門對此問題日益重視并且強化了對其監管力度，氧化鋁赤泥堆場的設計、施工建設及生產運行近十幾年得到了越來越多的重視，建設等級出現逐步上升的趨勢。

1 氧化鋁赤泥性質的鑒別

根據《危險廢物鑒別標準》（GB5085.3—2007）的鑒別標準，國內幾個氧化鋁廠氧化鋁赤泥堆場的浸出液PH值在10.29～12.24之間，干赤泥不屬于危險廢物；但浸出液的PH值已大于9，超過了Ⅰ類一般固體廢物PH值（6～9）的范圍，因此干赤泥應屬Ⅱ類一般固體廢物[1]。如果生產運行中出現赤泥洗滌不充分，赤泥浸出液的PH值高于12.5，則此時的干赤泥應屬于危險廢物；因此如要將赤泥按Ⅱ類一般固體廢物來處理，應確保赤泥的洗滌效果，其浸出液的PH值應低于國標要求的12.5。

表1 氧化鋁赤泥性質及鑒別標準對照表

2 氧化鋁赤泥庫的歷史狀況

20世紀90年代初中國鋁業廣西分公司由法國彼斯涅鋁業公司引進具有當今世界先進水平的拜耳法生產工藝與方法，氧化鋁赤泥庫的建設也借鑒了當時的先進技術及方法，但赤泥庫的建設從現有角度來看并未完全安全環保。當初的建設方法是將粘土層壓的很厚而且壓實后的力學指標滿足防滲設計要求，但未在其上鋪設相應的防滲層，赤泥庫內的鋁酸鈉溶液出現少量的滲漏就在所難免，此部分溶液通過地下排滲系統回收至溶液回收池內避免污染周圍的生態環境及周邊村民的生活用水問題[2]。此方法建立的赤泥庫在當時是較為先進的，但隨著環保問題的日益突出、生態建設及修復的需要，新的方法應運而生。較之以前的其他氧化鋁廠赤泥庫也曾出現過局部垮壩、池底滲漏，給周圍農田作物帶來欠收、絕收的問題，原因在于較早之前的赤泥庫設計等級偏低，防洪能力差，防滲導排措施不到位等。

21世紀初隨著氧化鋁建設規模的逐步增大，單個氧化鋁廠的生產規模從初期的一條生產線40萬t氧化鋁逐步擴展到多條線并舉，年產能力達幾百萬噸，氧化鋁赤泥庫的建設規模隨氧化鋁產量的提高日趨擴大，赤泥庫的庫容擴展到了百萬噸級以上，赤泥庫的投影面積輕而易舉地突破幾十萬平方米，相對而言對赤泥庫底的防滲要求就相應提高。國內眾多的氧化鋁生產企業雖說均采用了所謂的赤泥干法排放的方法，但大多數的企業外排赤泥液固比均大于1，并沒有滿足真正意義上的干法排放，赤泥的病、險庫猶然存在，對周圍環境的影響仍然存在風險。就防滲層的鋪設而言，除了最基本的底層粘土層壓實滿足防滲漏的需要外，在粘土層的基礎上開始鋪設兩布一膜的防滲措施，即粘土層的基礎上先鋪設一層土工布,土工布基礎上鋪設一層高密度聚乙烯土工膜，在此基礎上再鋪設一層土工布，在此基礎上鋪設導排管網，將其中的浸出液排送到回收池降低壩內浸潤線高度確保基礎壩的安全，從而建立較為完整的防滲體系[3]。此種方法可滿足一般廢棄物的要求，但如果廢棄物中含重金屬成分，處理方法應當進一步強化。前幾年建成投產的大多數氧化鋁生產企業一般均采用此法來建設赤泥庫，而且使用的高密度聚乙烯土工膜大多采用國內的產品，赤泥庫的施工單位一般為非專業的、并未具備相應資質的企業，相應地出現過邊坡滲漏、防滲層錨固不穩的情況，此種現象在赤泥庫中確實不應存在。

3 當前氧化鋁赤泥庫的建設模式

據了解國內氧化鋁廠的赤泥庫的設計單位主要為中國鋁業旗下的沈陽鋁鎂設計研究院、貴陽鋁鎂設計研究院及長沙有色金屬設計研究院，防滲措施主要是兩布一膜的模式，而且高密度聚乙烯土工膜的厚度不斷加厚，如中鋁山西分公司赤泥灰渣堆場鋪設兩層0.1mm的聚乙烯高密度聚乙烯土工膜，防滲系數達到10-8cm/s，堆場使用30年不會對地下水產生嚴重污染；平果鋁二期的高密度聚乙烯土工膜厚度僅為0.3mm多，三期的高密度聚乙烯土工膜厚度增加到0.8mm；廣西華銀鋁業的赤泥庫基本上與平果鋁三期同步建設，他們所使用的高密度聚乙烯土工膜厚度為0.8mm，而且兩家的高密度聚乙烯土工膜均為國內產品，使用的最長時間不到九年；近幾年中州分公司和河南分公司擴建工程也采用了聚合物材料，山東分公司、平果鋁新建赤泥堆場采用了多層防滲措施（合成高分子橡膠防滲卷材、水泥砂漿層、混凝土墊層等），滲漏系數可達10-14cm/s，防滲的等級較前幾個高，由此可見氧化鋁赤泥庫的防滲呈現越來越高的趨勢。

4 氧化鋁赤泥庫的建設展望

（1）結合國內眾多氧化鋁廠赤泥庫建設的經驗，防滲措施宜采取兩布一膜或兩布兩膜的方式，其根本原因在于將赤泥浸出液的滲漏降低至國家標準以內；另一原因在于設計院設計的項目經國家批準，設計的建設等級高于國家要求提高了設計在整個環評及驗收過程中的合理率[4]。

（2）經咨詢氧化鋁赤泥庫有關生產運行人員，他們建議將土工布和高密度聚乙烯土工膜的應用等級提高，即將高密度聚乙烯土工膜的厚度提高到至少1.5mm以上，土工布提高到500g/m2以上，可將赤泥庫的滲漏風險降低至較低的水平。

（3）防滲等級高有利于我們在赤泥的堆高過程中將赤泥堆成高度提高，減少今后征地的費用，因為土地供應量的減少會使土地的費用逐步上升。

（4）國家提倡綠色環保礦山，環保問題是當前及今后國家嚴厲執行的一項重要政策，政府的安監部門定期或不定期的檢查，而且環境的破壞還涉及到法律上的問題及企業對社會的責任問題。

（5）氧化鋁赤泥庫的生產運行中還需定期對赤泥浸出液進行檢驗或委托檢驗，如其中含有重金屬成分，高標準的防滲等級對其的阻攔作用顯得尤為重要。