【科普】一分钟带你了解赤泥

北极星环保网讯:赤泥的物化性质：赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，其外观颜色多呈红色，土状，因此得名。铝土矿中铝含量高的，采用拜尔法炼铝，所产生的赤泥称拜尔法赤泥;铝土矿中铝含量低的,用烧结法或用烧结法和拜尔法联合炼铝，所产生的赤泥分别称为烧结法赤泥或联合法赤泥。一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0~2.0吨赤泥。中国作为世界第4大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达数百万吨。

赤泥矿物成分复杂，采用多种方法对其进行分析，主要有以下几种方法:偏光显微镜、扫描显微镜、差热分析仪、X衍射、化学全分析、红外吸收光谱和穆斯堡尔谱法等七种方法进行测定。赤泥中的主要化学成分为三氧化二铝、二氧化硅、三氧化二铁及氧化钙，就其组成矿物看，常包含方解石、霰石、一水硬铝石、三水铝石、蛋白石、水化石榴石、钙石、石英、赤铁矿、针铁矿、钙铁矿等，还含有氧化铝生产中混入的火碱、水玻璃等。

赤泥的物理性质:颗粒直径0.088~0.25毫米,比重2.7~2.9，容重0.8~1.0，熔点1200~1250℃。赤泥颗粒的构造较为复杂，除部分单晶体矿物外，多以聚集体的形式存在，聚集体可能是上述各种矿物组合而成的。赤泥中的含铁矿物化学性质部分不稳定，如赤铁矿可能在一段时间的堆存后转变为硅酸铁等，在除尘灰中也有类似现象。

赤泥中含有大量可回收利用的矿物/元素，特别是其中的铁、钛、钪价值较高，除此之外，赤泥中含铝、钙、硅较高，在选出价值加高的矿物后，可以对赤泥作为建筑材料、水泥原料。

赤泥选矿

赤泥选矿主要工艺有磁选、重选、湿法(酸浸)，其中前两者主要用于从赤泥中回收可选铁，湿法选矿主要回收赤泥中的稀贵金属元素，如钪、钇、各类稀土元素等。

赤泥的磁选

磁选是回收赤泥中各类有用含铁矿物的主要工艺，赤泥中的铁主要是赤铁矿，其次为针铁矿和磁铁矿，钙铁矿、水化石榴石虽然也含有部分铁，但这部分铁矿物中的含铁量较低，不属于选铁的目标矿物。

根据赤泥中有用含铁矿物的磁性，需要使用到弱磁磁选机来回收磁铁矿，使用强磁磁选机来选别赤褐铁矿。

大多数赤泥的磁选作业是湿式磁选作业，这是因为赤泥是以浓度较低的矿浆形式排放的，仅有少量粗粒赤泥可以进行干式磁选作业。

赤泥的粒度组成多以细粒为主，部分赤泥-0.074mm含量可达80%以上，且赤泥中含有部分微细颗粒，通过对不同产地、不同工艺成因的赤泥进行分析后可知，随着赤泥粒度变细，铁的分布率逐渐降低，且微细粒赤泥含量较高使得赤泥的粘度增加，含铁矿物与其它脉石矿物在分选时容易产生较严重机械夹杂，影响精矿品位。在铁的粒级金属分布合适的条件下，赤泥磁选前进行脱泥作业有利于获得更好的选矿指标。

除前面提及的赤泥各矿物聚集现象外，赤泥的连生现象不明显，仅在较粗粒级的赤泥中可见明显的连生。

赤泥磁选流程一般是弱磁—强磁的工艺流程，是否进行磨矿作业应该视赤泥的连生情况而定。

对于微细粒含量较多的赤泥，磁选作业的浓度应该尽可能的低，以形成矿浆中含铁矿物与脉石矿物较好分散为标准。

赤泥中含铁矿物的磁性差异较大，磁选流程可能需要进行粗选—精选—扫选等不同的磁选作业。

使用磁化焙烧以及直接还原再进行弱磁选的工艺，可以获得精矿品位较高且回收率高的精矿产品，但其缺点在于设备复杂，投资收益回报周期长。

当前赤泥综合利用存在的主要问题

一是缺乏大量消纳赤泥和具有产业竞争力的关键技术。赤泥具有碱性强、比表面积大、各种组分互相包裹、嵌布等特征，使其综合利用难以借鉴其他领域一些成熟的工艺、技术和设备，在我国尚未形成高效利用和适于大规模推广的技术支撑体系。二是缺乏相应标准，产品市场认可度低。当前，已经开发出的部分赤泥综合利用产品，由于缺少国家标准或行业标准的支撑，如赤泥作建筑材料，只有参照其他同类产品标准，市场认可度低，造成产品应用受到限制，难以大规模推广。三是缺乏针对性的扶持政策。在我国现行财税优惠政策中，未充分考虑赤泥强碱性造成综合利用难度远大于其他工业废渣的特殊性，缺乏有针对性的扶持政策，企业利用赤泥的积极性不高。四是对赤泥的综合利用重视程度有待提高。赤泥综合利用是氧化铝企业的非主营业务，处于产业的末端，经济效益差，多数企业采取一堆了之的处置方式。赤泥堆存的环境风险和安全隐患具有长期性和隐蔽性，导致企业和相关部门的重视程度不够。开展赤泥综合利用，是落实科学发展观，转变经济发展方式，发展循环经济，建设资源节约型和环境友好型社会的重要体现，是解决赤泥堆存造成环境污染和安全隐患的治本之策，也是我国氧化铝工业可持续发展的必由之路。相关地区和企业必须高度认识赤泥综合利用的紧迫性和重要性，积极开展赤泥综合利用工作。

鼓励研发和攻关共性关键技术

1.低成本赤泥脱碱技术

低成本赤泥脱碱技术不仅可以为赤泥的大宗高值利用奠定基础，还能回收利用其中的碱。技术攻关要点:(1)低成本赤泥脱碱的基础物理化学条件优化;(2)低成本赤泥脱碱技术的短流程清洁生产工艺开发;(3)赤泥脱碱溶液的低成本浓缩技术;(4)赤泥脱碱过程中的节能与能源梯级利用关键技术;(5)低成本赤泥脱碱的成套设备研制。

2.高铁赤泥及赤泥铁精矿深度还原再选铁技术

高铁赤泥(含铁量在30%以上)直接深度还原和赤泥铁精粉深度还原再选铁技术，可以使还原铁粉的品位达到90%以上，实现赤泥中铁回收率达到90%以上。技术攻关要点:(1)深度还原反应气氛和过程的准确控制技术;(2)深度还原过程中还原废气的回收利用、能源的梯级利用;(3)深度还原工艺过程关键工艺参数优化;(4)深度还原过程中抑制硅酸铁的生成及抑制物料与耐火材料的粘连技术;(5)深度还原过程中铁粒的生长控制技术、自净化控制技术与非金属矿物物相控制技术;(6)深度还原产物高效磁选分离技术。

3.赤泥制备路基固结材料技术

赤泥与石灰、粉煤灰、矿渣、脱硫石膏、自燃煤矸石及其他固体废弃物混合制备路基固结材料技术。技术攻关要点:(1)赤泥与其他固体废弃物在路基固化过程中的地球化学过程优化控制;(2)赤泥及其他固体废弃物与路基土的配合比与粒级优化控制;(3)赤泥路基固化材料在路基土中的高效分散技术;(4)抑制赤泥固化路基碱溶出过程的优化控制;(5)赤泥路基固化材料大规模生产、储运工艺优化，应用施工的现代化装备配套;(6)赤泥路基固化材料应用环境效应评价。