赤泥：工业废渣变宝藏还有哪些你不知道的利用方式？

  “赤泥？”——没听说过吧？可使大家肯定否知道铝。铝在我们生活中几乎是无所不在的，从铝制的锅碗瓢盆、易拉罐、铝合金门窗到飞机、游艇和汽车上的铝合金材料，可以说从天上飞的到水里游的，从地上跑的到家里用的，到处都有它的身影。可它在给我们大家带来舒适、便利的同时，也带来了一个烦——它生产的全部过程中会产生大量赤泥。

  赤泥是制铝工业在生产氧化铝的过程中排放出来的废渣，一般富含氧化铁，所以看起来是红色的，故而得此名。平均每生产1吨的氧化铝，就会产生1~2吨赤泥。

  这还要从赤泥是怎么形成的说起，学过化学的同学应该都知道，铝是很活泼的金属，它很容易和空气的氧气发生反应，生成氧化铝。因此，自然界中是特别难找到金属铝的，我们想要金属铝，就要先得到氧化铝。那自然界中氧化铝又藏在啥地方呢？

  氧化铝大多藏在铝土矿中，铝土矿的颜色随着里面所含的氧化铁的含量增加而变深，从灰白至棕红。除了氧化铁，和氧化铝“比邻而居”的还有氧化钙、氧化镁、二氧化硅等杂志，即使是品质最好的铝土矿，氧化铝的含量也只有60%左右。所以，生产氧化铝的过程就是设法将这些不识趣的家伙从铝土矿中驱逐出去的过程。

  其过程是这样的：首先，将开采来的大块铝土矿粉碎和研磨，使其变成细碎的粉末，这样更加有助于接下来的反应。接着向这些粉末中加入高浓度的氢氧化钠溶液，在高温度高压力的作用下，铝土矿中的氧化铝会和氢氧化钠溶液反应，生成可溶于水的铝酸钠。而铝土矿中的其他物质不能和氢氧化钠溶液反应，于是沉淀下来。再过滤一下，就轻轻松松地将铝酸钠和杂志分离开了。铝酸钠再经过结晶、过滤和煅烧，就能得到氧化铝。

  在两次过滤之后，最后剩下的废弃物就是这些混合着杂志的废水，看起来就是暗红的像泥浆一样的流体，这就是赤泥。

  制铝工厂一般会把赤泥排放到专门的池子里，任其风干，变成固体粉末，“红湖”变“赤田”，日积月累，再堆成座座土山。这些土山占据大量宝贵的土地，而且一旦堆放过赤泥，这些土地就算是废掉了，基本上没有很好的方法再用作耕地。随着雨水冲刷，赤泥里的氢氧化钠、氟化物、有毒重金属等有害物还会渗入到土壤、地下水和河流，危害范围甚广。更有甚者，直接将赤泥排放到海水中！

  全世界每年产生的赤泥有7700多万吨，而近几年我国每年产生的赤泥已超越4000万吨，达到全球一半以上。大量的赤泥没办法回收利用，只能存放起来，仅我国累积的赤泥就已达到2亿多吨，到今年，这一个数字恐怕将上升到3.5亿吨。这使得许多铝工业区常常会出现“高峡出红湖”的景象。一到雨季，这一个个的赤泥库就像是一颗颗的定时炸弹，随时有可能引发“红泥悲剧”。

  以赤泥和粉煤灰为原料生产免蒸免烧砖工艺。烧结法赤泥具有水硬特性，其中含有制砖的有效成分二氧化硅和氧化钙等，成分总量占70%，粉煤灰中制砖有效成分占约80%，是生产免蒸免烧砖的理想成分。把烧结法赤泥和热电厂粉煤灰混合，加入添加剂，进行轮碾、压制和养护，可制出符合国标的免蒸免烧砖。这种空心砖质轻、保温、强度高，符合国家建材改革的方向。

  以赤泥、粉煤灰和石灰混合制得用于矿山开采的充填料，并在湖田铝矿进行了工业化试验。充填工艺采用主副管道同时输送填充料，主管道输送拌和均匀的赤泥、粉煤灰浆体，副管道输送石灰浆。压气助吹使两种物料充分混合，喷向工作面。充填料喷出后，稠度大，无水脱出，半小时后初凝。充填体强度完全满足采矿要求。

  将赤泥滤饼制粒并放入回转窑中烘干烧结，由此制成的粒料比重大、强度高、化学稳定性高，用来铺设公路，全部符合沥青路面表层、中层和底层的要求。若在赤泥中加入速凝剂，可用作寒冷地区的路基材料，防冻性能良好。

  以赤泥、粉煤灰和石灰、少量外加剂为原料的性能优良的新型赤泥道路基层，填补了一项国内空白。赤泥道路基层的配方是赤泥占80%一90%，石灰占5%一10%，粉煤占5%-10%，固化剂为0.2%。施工工艺为赤泥、粉煤灰、石灰、固化剂→搅拌混合→摊铺→整平碾压→成型养护。成型的过程中要求石灰采用消化石灰，在施工前7天消化，赤泥含水要求在20%一27%，粉煤灰含水在28%左右。

  山东轻工学院利用山东铝厂赤泥、济南化工厂铬矿渣为主要的组成原材料，配以石英砂、萤石、碳粉和锰渣等物质，生产出黑色玻璃饰面材料。其工艺为将石英砂、萤石、碳粉和锰渣等湿磨后与赤泥共同烘干，按特殊的比例混合均匀。为防止配合料在熔制前挥发，加料前加入6%的水。配合料采取分批加料，加料温度为1290℃，加料完成后升温到1480℃，保温2小时。之后将熔制好的玻璃液出炉，在620℃的退火炉中进行退火，保温1小时后自然冷却，制得黑色玻璃制品。材料具备良好的机械强度、化学稳定性和浓黑光亮的质量外观，耐酸碱性能好，耐热性高，是优良的建筑材料。

  烧结法生产氧化铝所产生的赤泥，由于含有大量的硅酸二钙等水泥矿物成分，可拿来生产水泥。其工艺方法是将洗涤沉降后的赤泥过滤，将滤饼和石灰石、砂岩等原料混合，磨成水泥生料，经回转窑烧成水泥熟料，再经掺入混合材磨制成水泥。由于赤泥已经过湿磨的磨制，赤泥的加入不仅不影响其它物料的下料量，反而起到了助磨剂的作用。赤泥中含有大量的水泥矿物成分硅酸二钙，在烧结过程中起到了晶种的作用，提高了生料的易烧性。

  由于赤泥中还含有钛化物等物质在熟料烧成过程中起到了矿化作用，加之硅酸二钙的晶种作用，使得熟料的烧成温度降低。这种利用赤泥生产的普通硅酸盐水泥具有抗折强度高、早期抗住压力的强度高和增进率低及抗硫酸盐侵蚀性性能好等特点。

  利用赤泥生产硅肥，其工艺是先将赤泥脱水再经120~300℃烘干活化，并进行粉磨至粒径90~150微米，制得硅钙农用肥料。其作用机理是通过改变植物的细胞组织，使植物形成硅化细胞，改善作物果实的品质。硅肥中含有的元素具有弱酸溶性，可改良土壤，提高农作物产量。

  首先将赤泥混料熔炼，在熔炼过程中产生优质生铁，放渣时溶渣粒化，粒化的熔渣送到储槽内，加入30%硫酸溶液在80~90℃下进行强烈搅拌，30min到1h浸出，渣酸比是1:6，浸出后的溶液加入煤油组成的有机溶剂进行萃取，浸出液与有机溶剂的比例是1.6:1，使有价元素进入有机相中，然后用10%的碳酸钠溶液洗涤，将沉淀物进行焙烧制得有价金属氧化物。

  以平果铝土矿拜耳法赤泥为原料，以广西煤炭为还原剂进行了直接还原炼铁的研究。该工艺是将拜耳法赤泥和煤混合制团，干燥后进行还原焙烧，最后磁选可制取高品位的海绵铁。磁选尾矿经盐酸处理后，盐酸反萃除杂后用氢氧化钠反萃取，得氢氧化物沉淀，经水反萃后用酒石酸和氨水进行沉淀，将沉淀物进行焙烧得到氧化钪。

  利用赤泥作为塑料填料的研究已进行多年，随着塑料加工及表面处理剂的改进赤泥在塑料行业中的应用取得新的进展。赤泥对PVC(聚氯乙烯)具有非常明显的热稳定作用，它与PVC常用的稳定剂并用时具有协调效应，使填充后的PVC制品具备许多优良性能，如抗老化、良好的耐热性、较好的补强作用、良好的加工性能、良好的阻燃性和成本低用途广等。

  国内有将赤泥应用于烟气脱硫的研究，就是将干赤泥替代石灰石与煤炭混合一起在锅炉中燃烧进行脱硫。再者将赤泥用于型煤，其一起到粘结剂的作用，其二起到脱硫剂的作用。同时还利用了赤泥的水硬性的特点，保证燃煤成型后不易破损。

  印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。每印染加工1吨纺织品耗水100-200吨，其中80%-90%的水会成为废水。纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属于难处理的工业废水之一。

  堆存量不断增大的赤泥所造成的环境问题，已使赤泥综合利用成为铝工产业高质量发展过程中一项急需解决的难题。

  要想从根本上解决赤泥的大量堆存问题，可行的办法只能是将赤泥的解决方法从简单的堆存变成大规模综合利用。除了从赤泥中回收铁等金属元素，研究人员们还开发出其他利用赤泥的方法。这些研究虽然在实验室取得了不错的进展，但是任旧存在很多的问题。许多利用赤泥的方法生产所带来的成本较高，得到的产品的性能也不完全令人满意，因此很难得到大规模的推广应用。另外，许多方法都只能利用到很少一部分赤泥，例如赤泥用于污水处理虽然效果不错，但是处理污水一般只需要很少量的赤泥，因此希望用这种方法消化掉每年产生的上亿吨赤泥无疑是不现实的。因此，到目前为止，全世界大量的赤泥仍然只可以通过堆放的办法处理。返回搜狐，查看更加多