氧化鋁赤泥處置方式淺談

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1、氧化鋁赤泥處置方式淺談更新時間：2011-09-0114:01:03　　來源:?工業(yè)360核心提示：摘要：介紹了氧化鋁廠生產(chǎn)過程中，赤泥產(chǎn)生量、赤泥成份及目前赤泥的堆放和利用方式，提出了幾種赤泥利用方式。如利用拜耳法氧化鋁生產(chǎn)產(chǎn)生的赤泥和工業(yè)鹽酸為主要原料。添加適量粉狀鋁酸鈣，制備出絮凝劑聚合氯化鋁鐵；利用赤泥代替石灰石用作燃煤固硫劑。對赤泥中的稀土成份進行回收，再將赤泥進行整體利用，是控制赤泥對地下水環(huán)境的堿污染和防止赤泥堆放占用大量土地的最佳措施。1赤泥產(chǎn)生量及成份1．1赤泥產(chǎn)生量赤泥是用堿從鋁土礦中提取氧化鋁后的固體殘渣，是氧化鋁生產(chǎn)過

2、程中可能對環(huán)境造成污染的主要因素之一。由于礦石品位及生產(chǎn)方法的不同，生產(chǎn)單位產(chǎn)品氧化鋁產(chǎn)生的赤泥量變化很大，如以鋁土礦為原料生產(chǎn)1t氧化鋁要產(chǎn)出數(shù)百公斤到1t多赤泥(干)，而以霞石為原料生產(chǎn)It氧化鋁產(chǎn)生的赤泥(干)卻高達7t左右。目前我國氧化鋁廠均是以鋁土礦為原料，1998～2003年我國6家冶金級氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)的赤泥排放系數(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表l。生產(chǎn)lt氧化鋁的干赤泥產(chǎn)生量在O.72～1.76t之間，全國平均值為0.98t／tAO1．2赤泥及其附液主要成份赤泥主要組份是Si02、CaO、Fe203、A1203、Na20、TiO2、K2O等，此外

3、還含灼減成份和微量其它有色金屬等。由于鋁土礦成份和生產(chǎn)工藝的不同，赤泥的成份變化很大。我國鋁礦以一水硬鋁石為主，采用燒結法及聯(lián)合法工藝生產(chǎn)，赤泥中氧化鋁殘存量不高，氧化硅和氧化鈣較高，氧化鐵含量除中鋁公司、廣西分公司外均很低(因礦石中原始含量低)。國外鋁礦主要是三水鋁石和一水軟鋁石，生產(chǎn)工藝以拜耳法為主，赤泥成份的特點是氧化鋁殘存量和氧化鐵含量很高，鈣含量較低。我國中鋁公司6大氧化鋁廠赤泥成份見表2，國外部分氧化鋁廠赤泥成份見表3。除表2和表3的主要成份外，赤泥中還含有豐富的稀土元素和微量放射性元素，如錸、鎵、釔、鈧、鉭、鈮、鈾、釷和鑭系元素

4、等。赤泥主要成份不屬對環(huán)境有特別危害的物質，赤泥對環(huán)境的危害因素主要是其含Na20的附液。附液含堿2～3g／LPH值可達13~14。赤泥附液主要成份是K、Na、Ca、Mg、A1、OH-、F-、C1-、S042-等多種成份，pH值在13~14之間，赤泥對環(huán)境的污染以堿污染為主，赤泥附液較典型成份見表4。2赤泥輸送和堆放方式在赤泥還不能大量利用而必須堆存的情況下，需建設赤泥堆場使赤泥集中堆放。赤泥堆場曾有4種類型，即平地高臺型、溝谷型、人工凹地型和排海型。前三種方式為陸地堆存，而靠海的氧化鋁廠曾采取向海底排放赤泥的方式，如法國、美國、日本、澳大利

5、亞等國家的氧化鋁廠都采用過此種方法。陸地堆存一直是處理大量赤泥的主要方法，陸地堆存有兩種方式，即濕式堆存和干式堆存。我國每家氧化鋁廠都有自己專用的氧化鋁堆放場，堆場形式包括溝谷型(如中國鋁業(yè)河南分公司赤泥堆場和中州分公司燒結法赤泥堆場)，平地高臺型(如山西分公司濕法赤泥堆場及廣西分公司干法赤泥堆場)和人工凹地型(如利用石灰石采坑作堆場的山東分公司第二赤泥堆場)。濕式堆存是較為傳統(tǒng)的赤泥堆存方式，是將赤泥及附液以3．0～4．0的液固比（固體含量為20％一25％左右)用隔膜泵和管道由氧化鋁廠送到赤泥堆場，附液經(jīng)澄清后返回氧化鋁廠。即赤泥經(jīng)多次洗滌

6、，由沉降槽沉降分離并進一步脫水得到赤泥濾餅，經(jīng)加水稀釋后，由隔膜泵或活塞泵經(jīng)管道送到赤泥堆場，赤泥漿由排放口排入赤泥庫內(nèi)，漿體中的泥粒子借重力自然沉降分離，濕法赤泥堆場采用回水塔收集澄清附液?；厮牟煌叨壬祥_有若干入水口，含堿的上層附液通過回水口收集后送至回水泵房。隨赤泥固體面上升，用木楔將不用的入水口塞住，防止赤泥進入回水塔。約80％左右的附液可通過回水系統(tǒng)返回氧化鋁廠回收利用。干式堆存的赤泥附液約為濕法的1／5，該技術最早由德國學者提出，在澳大利亞墨爾本大學理論研究的基礎上，由德國聯(lián)合鋁業(yè)公司及美國鋁業(yè)公司澳大利亞分公司最先開發(fā)利用，

7、逐漸為世界各地氧化鋁廠采用，我國自90年代由中國鋁業(yè)廣西分公司(當時的平果鋁廠)首先采用。干式堆存的流程是：多次洗滌后經(jīng)沉降槽分離的赤泥漿固體含量在30％～40％左右，再經(jīng)進一步脫水，使固體含量提高到55％左右，赤泥濾餅經(jīng)機械強力攪拌，使其動力粘滯數(shù)由lOOPa·S左右降至lOPa·S以下，用隔膜泵或油隔離泥漿泵經(jīng)管道送到赤泥堆場。進入干式赤泥堆場的60％的赤泥附液將蒸發(fā)而不能回收，赤泥堆上部無長期積水，在堆場內(nèi)一部份（約60％)由于表面蒸發(fā)而損失。另一部分通過底部砂石排水層疏排進入附液收集系統(tǒng)。從赤泥分離的附液和堆場內(nèi)的雨水經(jīng)收集系統(tǒng)收集后

8、，由泵經(jīng)回水管網(wǎng)送回氧化鋁廠利用。赤泥逐漸干化，自身穩(wěn)定性增強，不會發(fā)生赤泥附液流失污染環(huán)境，是目前處理拜耳法赤泥的較好方法。隨著環(huán)境污染問題的日趨重視，近年來，國