赤泥脫堿方法及其機理研究進展

陳 珊，陳允建，謝 鑫，董澤靖，張 琴，伏江麗，黃建洪

(昆明理工大學環境科學與工程學院，昆明 650500)

0 引 言

赤泥是氧化鋁生產過程中產生的強堿性廢棄物，因生產工藝不同可分為拜耳法赤泥、燒結法赤泥和聯合法赤泥。拜耳法提取鋁土礦中的氧化鋁仍是迄今為止最經濟的方法，目前采用此方法的產鋁量占全球的95%[1]。據所加工原料的鋁含量及氧化鋁的提取效率，每生產1 t氧化鋁約產生0.8～2.5 t赤泥[2-4]。據統計，截至2017年全球赤泥儲量已達39億t[5]，中國是世界上氧化鋁的最大生產國[6]，2021中國鋁土礦&氧化鋁市場研討會中指出，2020年我國赤泥產生量超過1億t，累計堆存量已達到16億t。此外，全球赤泥還在以1.2億t/年的產量增長[7]。隨著氧化鋁產量的增加和鋁土礦品位的逐漸降低，赤泥的增長趨勢逐年增加，但綜合利用率很低，在全球范圍內不足10%[8]。

赤泥產量大且堿性強，難以綜合利用，堆存仍是其主要處置方式，但赤泥的堆存需要大面積土地和大量資金才可建造和維護赤泥壩[9]。赤泥長期堆存過程中，在降雨淋濾及自身水分作用下，其中的污染組分會通過一系列的物理作用和化學變化隨水滲入地下，加重水體中砷(As)、鉻(Cr)等污染，使水體中的堿度和鹽度等含量升高，從而污染周邊的水環境[10]。此外，赤泥在堆存過程中存在著潰壩風險，2010年匈牙利的一個氧化鋁廠發生赤泥壩決堤，對周邊的水環境造成了巨大的污染，使得事故發生地附近部分河流的pH值升高到13[11]。在我國幾乎每個氧化鋁廠都有自己的赤泥堆場，由于赤泥粒徑小，團聚性能差，露天筑壩堆存過程中裸露的赤泥風化后易產生揚塵進入空氣，污染周邊的大氣環境，使周邊的大氣能見度降低，嚴重危害周邊人的身體健康[12]。……