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摘 要:赤泥是氧化铝生产过程中排出的固体粉状废弃物,对环境和人的身体健康有一定的危害。本文系统的分析赤泥的种类及其性质,评价赤泥对环境和人体的危害,对制定赤泥排放及应用标准有参考价值。
关键词:赤泥;环境;干法堆存
赤泥是氧化铝在生产过程中产生的废渣,它是一种粉状物,根据含铁量的不同,呈灰色或暗红色。因氧化铝生产方法不同,可分为烧结法、联合法和拜耳法3种赤泥。
1、赤泥种类
(1)拜耳法赤泥
拜耳法冶炼氧化铝采用强碱NaOH溶出高铝、高铁、一水软铝石型和三水铝石型铝土矿,这个过程中,作为主要原料的铝矾土越过高温煅烧环节被直接用来溶解、分离、结晶、焙烧等工序得到氧化铝,溶解后分离出的浆状废渣是拜耳法赤泥。
(2)烧结法赤泥
烧结法冶炼氧化铝时,首先必须在原料铝矾土中配合一定量的碳酸钠,然后在回转窑内经高温煅烧制成铝酸钠熟料,再经溶解、结晶、焙烧等工序制取氧化铝,溶解后分离出的浆状废渣便是烧结法赤泥。
(3)混联法赤泥
混联法是拜耳法和烧结法的联合使用,混联法所用的原料是拜耳法排出的赤泥,然后采用烧结法再制取氧化铝,最后排出的赤泥为烧结法赤泥。
2、赤泥及其附液性质鉴定
干赤泥浸出液pH值在10.29-12.24之间,含氟浓度低于15.6 mg/L。结合危险废物及一般工业固体废物的鉴别标准,干赤泥不属于危险废物。但干赤泥浸出液中pH值均大于9,超过l类一般固体废物pH值(6-9)的范围,因此,干赤泥均属II类一般固体废物。赤泥附液pH在11.05-13.2之间,分属危险废物和第II类一般工业固体废物两类。排出赤泥附液的pH值超过12.5的,应属危险废物。小于12.5的为第II类一般工业固体废物。
3、赤泥对环境的影响
目前国内外氧化铝厂大都将赤泥输送堆场,筑坝堆存,主要分为湿法堆存和干法堆存。也有填海和特殊植被覆盖处理赤泥的方法。我国赤泥的处理主要是筑坝堆存。筑坝堆存会对环境产生恶劣的影响,甚至会危及人类的身体健康。赤泥对环境的影响主要表现在如下几方面:
(1)占用土地
赤泥的存放占用大量土地和珍贵的农田。赤泥的贮存不仅需要占用大面积的土地及投入巨额资金筑坝,同时也需要耗费较多的堆场建设和维护费用。用于堆放赤泥的土地费用占A12O3产值的1%-2%
(2)污染空气
当赤泥脱水风化后,表层的粘结性变差,容易引起粉尘污染。晒干的赤泥形成的粉尘到处飞扬破坏生态环境。在赤泥中大于2um的有害元素沉积在鼻咽区,小于2um的沉积在支气管、肺泡区,被血液吸收,送到人体各个器官,影响人类的身体健康。
(3)建筑物表面、土壤的影响
赤泥呈强碱性,会扰乱植物根系正常的生理活动,影响植物对养分的吸收,造成土壤表面污染,影响种植及放牧。在潮湿空气中赤泥对建筑物表面有侵蚀性。
(4)地下水污染
赤坭对水体的污染表现在两个方面:一方面直接排灰入水体,形成沉淀物、悬浮物、可溶物等,造成污染:另一方面赤坭附液下渗,将会引起地下水体的水质硬度增加,有时甚至造成更严重的砷、铬等元素污染水体。
4、解决措施
(1)采用干法堆存
湿法堆存时,赤泥以浆液状态输送到堆场,经过一段时间澄清后,含碱附液经回水系统返回氧化铝生产工艺流程循环利用,赤泥则沉积下来,靠水份自然蒸发逐步胶结硬化。采用干法堆存的赤泥,初进堆场赤泥泥浆的含水量仅为湿法的50%左右,堆场表面积水很少,赤泥含水量可在半年内降至塑限含水率以下,达到自堆存能力,大大减少了湿法堆存造成的赤泥废液向外渗漏的危险。
(2)对赤泥进行二次利用,大量消耗赤泥
赤泥中含有较高的CaO,SiO2,可用来生产硅酸盐水泥及其它建材;利用其SiO2,A12O3,CaO,MgO的含量特征及少量的TiO2,MnO,Cr2O3可以生产特种玻璃;同时,赤泥中含有丰富的铁、钪、钛等有价金属。对赤泥进行二次利用,一方面有利于提取赤泥中的有价元素,另一方面,可以大量消耗赤泥,减少赤泥的堆存。
参考文献:
[1]朱军,兰建凯.赤泥的综合回收与利用 [J].矿产保护与利用,2008,(2):52-54.
[2]何伯泉,周国华,薛玉兰.赤泥在环境保护中的应用[J].轻金属,2001,(2):24-26.
[3]董风芝,刘心中,姚德.粉煤灰和赤泥的综合利用[J].矿产综合利用,2004,(6):37-39.
[4]周文献,谢友均,刘宝举.赤泥对粉煤灰激发作用的试验研究[J].混凝土,2002,(1):37-40.
[5] 南相莉,张廷安,刘燕等. 我国赤泥综合利用分析[J]. 过程工程学报,2010,10(z1)
关键词:赤泥;环境;干法堆存
赤泥是氧化铝在生产过程中产生的废渣,它是一种粉状物,根据含铁量的不同,呈灰色或暗红色。因氧化铝生产方法不同,可分为烧结法、联合法和拜耳法3种赤泥。
1、赤泥种类
(1)拜耳法赤泥
拜耳法冶炼氧化铝采用强碱NaOH溶出高铝、高铁、一水软铝石型和三水铝石型铝土矿,这个过程中,作为主要原料的铝矾土越过高温煅烧环节被直接用来溶解、分离、结晶、焙烧等工序得到氧化铝,溶解后分离出的浆状废渣是拜耳法赤泥。
(2)烧结法赤泥
烧结法冶炼氧化铝时,首先必须在原料铝矾土中配合一定量的碳酸钠,然后在回转窑内经高温煅烧制成铝酸钠熟料,再经溶解、结晶、焙烧等工序制取氧化铝,溶解后分离出的浆状废渣便是烧结法赤泥。
(3)混联法赤泥
混联法是拜耳法和烧结法的联合使用,混联法所用的原料是拜耳法排出的赤泥,然后采用烧结法再制取氧化铝,最后排出的赤泥为烧结法赤泥。
2、赤泥及其附液性质鉴定
干赤泥浸出液pH值在10.29-12.24之间,含氟浓度低于15.6 mg/L。结合危险废物及一般工业固体废物的鉴别标准,干赤泥不属于危险废物。但干赤泥浸出液中pH值均大于9,超过l类一般固体废物pH值(6-9)的范围,因此,干赤泥均属II类一般固体废物。赤泥附液pH在11.05-13.2之间,分属危险废物和第II类一般工业固体废物两类。排出赤泥附液的pH值超过12.5的,应属危险废物。小于12.5的为第II类一般工业固体废物。
3、赤泥对环境的影响
目前国内外氧化铝厂大都将赤泥输送堆场,筑坝堆存,主要分为湿法堆存和干法堆存。也有填海和特殊植被覆盖处理赤泥的方法。我国赤泥的处理主要是筑坝堆存。筑坝堆存会对环境产生恶劣的影响,甚至会危及人类的身体健康。赤泥对环境的影响主要表现在如下几方面:
(1)占用土地
赤泥的存放占用大量土地和珍贵的农田。赤泥的贮存不仅需要占用大面积的土地及投入巨额资金筑坝,同时也需要耗费较多的堆场建设和维护费用。用于堆放赤泥的土地费用占A12O3产值的1%-2%
(2)污染空气
当赤泥脱水风化后,表层的粘结性变差,容易引起粉尘污染。晒干的赤泥形成的粉尘到处飞扬破坏生态环境。在赤泥中大于2um的有害元素沉积在鼻咽区,小于2um的沉积在支气管、肺泡区,被血液吸收,送到人体各个器官,影响人类的身体健康。
(3)建筑物表面、土壤的影响
赤泥呈强碱性,会扰乱植物根系正常的生理活动,影响植物对养分的吸收,造成土壤表面污染,影响种植及放牧。在潮湿空气中赤泥对建筑物表面有侵蚀性。
(4)地下水污染
赤坭对水体的污染表现在两个方面:一方面直接排灰入水体,形成沉淀物、悬浮物、可溶物等,造成污染:另一方面赤坭附液下渗,将会引起地下水体的水质硬度增加,有时甚至造成更严重的砷、铬等元素污染水体。
4、解决措施
(1)采用干法堆存
湿法堆存时,赤泥以浆液状态输送到堆场,经过一段时间澄清后,含碱附液经回水系统返回氧化铝生产工艺流程循环利用,赤泥则沉积下来,靠水份自然蒸发逐步胶结硬化。采用干法堆存的赤泥,初进堆场赤泥泥浆的含水量仅为湿法的50%左右,堆场表面积水很少,赤泥含水量可在半年内降至塑限含水率以下,达到自堆存能力,大大减少了湿法堆存造成的赤泥废液向外渗漏的危险。
(2)对赤泥进行二次利用,大量消耗赤泥
赤泥中含有较高的CaO,SiO2,可用来生产硅酸盐水泥及其它建材;利用其SiO2,A12O3,CaO,MgO的含量特征及少量的TiO2,MnO,Cr2O3可以生产特种玻璃;同时,赤泥中含有丰富的铁、钪、钛等有价金属。对赤泥进行二次利用,一方面有利于提取赤泥中的有价元素,另一方面,可以大量消耗赤泥,减少赤泥的堆存。
参考文献:
[1]朱军,兰建凯.赤泥的综合回收与利用 [J].矿产保护与利用,2008,(2):52-54.
[2]何伯泉,周国华,薛玉兰.赤泥在环境保护中的应用[J].轻金属,2001,(2):24-26.
[3]董风芝,刘心中,姚德.粉煤灰和赤泥的综合利用[J].矿产综合利用,2004,(6):37-39.
[4]周文献,谢友均,刘宝举.赤泥对粉煤灰激发作用的试验研究[J].混凝土,2002,(1):37-40.
[5] 南相莉,张廷安,刘燕等. 我国赤泥综合利用分析[J]. 过程工程学报,2010,10(z1)