Репортаж от Wedoany，Красный шлам — это крупнотоннажные промышленные твердые отходы, образующиеся в процессе производства глинозема. На каждую тонну произведенного глинозема приходится более 1,1 тонны красного шлама. С 2001 года, когда Китай впервые стал крупнейшим в мире производителем первичного алюминия, объемы производства алюминия в стране постоянно занимают первое место в мире, соответственно, ежегодный прирост красного шлама в Китае уже много лет превышает 100 млн тонн. По прогнозам экспертов, к концу 2025 года совокупный объем накопленного красного шлама в стране превысит 1,6 млрд тонн. В основных алюминиевых провинциях, таких как Шаньси, Шаньдун, Хэнань и Гуанси, проблема обращения с красным шламом стала серьезным вызовом, который нельзя игнорировать при промышленном развитии и охране окружающей среды.
Красный шлам имеет кирпично-красный цвет, содержит большое количество оксида железа, а также оксид алюминия, диоксид кремния, оксид кальция и другие компоненты. В зависимости от источника бокситов и технологии производства химический состав красного шлама может значительно различаться, возможно содержание микроэлементов, таких как калий, хром, ванадий, мышьяк, а также радиоактивных элементов. Необработанный красный шлам содержит большое количество свободной и связанной щелочи, его pH обычно составляет от 10 до 12,5, что относит его к сильнощелочным твердым отходам общего типа. Данные исследований показывают, что прочность на сжатие через 28 суток цементных изделий с содержанием красного шлама более 15% снижается на 30%, а поверхностное отслаивание после циклов замораживания-оттаивания увеличивается в 5 раз. Существующие процессы обесщелачивания сложны, требуют большого расхода реагентов и имеют высокую стоимость, а в процессе нейтрализации могут активироваться вредные элементы, такие как мышьяк и свинец.
Компания Shanxi Zhongke Hongyuan Environmental Protection Technology Co., Ltd. совместно с исследовательской группой Пекинского университета науки и технологий применила механизм совместной утилизации нескольких видов твердых отходов, используя красный шлам, золу-унос, углеотходы и другие отходы для производства дорожного основания. Как рассказал генеральный директор компании Жэнь Сяомин, ключ к совместной утилизации нескольких видов отходов заключается в точном дозировании. Группа отказалась от общепринятого в отрасли метода сушки и применила метод смешивания влажного красного шлама: сначала определяется влажность материалов, затем проводится компаундирование по объемному соотношению материалов, после стадии вылеживания для равномерного распределения влаги следует этап вторичного дробления и грохочения. На этапе инженерной обработки группа многократно оптимизировала оборудование, добившись точности дозирования красного шлама и золы-уноса в пределах 5%. Данная технология была внедрена в Янцюане (провинция Шаньси), где были построены линия по производству дорожного основания производительностью от 300 до 500 тонн в час и полностью автоматизированная линия по производству безобжиговых строительных блоков из твердых отходов мощностью 300 000 тонн в год. По оценкам, после полного ввода в эксплуатацию проекта общий объем ежегодной утилизации красного шлама, углеотходов, золы-уноса от ЦКС и других твердых отходов может достичь 2 млн тонн.
В отличие от «аддитивного» подхода совместной утилизации нескольких видов отходов, компания Shanxi Huaxing Aluminum Co., Ltd. (дочернее предприятие Chinalco) исследовала «субтрактивный» подход — извлечение железа из красного шлама. Как рассказал начальник отдела технологий комплексной утилизации красного шлама компании Вэнь Япин, для решения проблемы низкой эффективности сепарации существующего оборудования была проведена трехэтапная модернизация технологического процесса извлечения железа с оптимизацией ключевого оборудования, такого как магнитные сепараторы и гидроциклоны. За счет центробежного вращения происходит разделение крупных и мелких частиц, а крупные частицы отбираются для магнитной сепарации, что позволило повысить содержание железа в концентрате более чем на 10%, а выход продукции — почти вдвое.
Заместитель директора Офиса содействия комплексной утилизации красного шлама Китайской ассоциации цветной металлургии Цзэн Цинмэн отметил, что отрасль выдвинула системный подход «сокращение у источника, контроль в процессе, ресурсизация на конечном этапе». Как сообщается, проект «Технология сокращения красного шлама у источника при байеровском выщелачивании бокситов и крупномасштабная демонстрация», реализуемый Центрально-Южным университетом совместно с рядом научно-исследовательских институтов, позволил сократить объем сбрасываемого красного шлама более чем на 30%. Компания Guangxi Tiandong Jinxin Chemical Co., Ltd. путем добавления окислителя в систему выщелачивания бокситов способствует разделению железосодержащих и алюмосиликатных минералов, что облегчает последующее извлечение железа из красного шлама. Модель «интенсификация выщелачивания и сокращение у источника — извлечение натрия, железа, алюминия и кальция — конечная утилизация в стройматериалы», созданная компанией Yunnan Wenshan Aluminum Co., Ltd., позволила достичь уровня комплексной утилизации красного шлама, значительно превышающего средний по отрасли.
Уровень комплексной утилизации красного шлама в Китае вырос с 5,5% в 2021 году до 14% в 2025 году. В 2024 году шесть ведомств, включая Министерство промышленности и информатизации, совместно опубликовали «План действий по комплексной утилизации красного шлама», в котором четко поставлена цель довести уровень утилизации вновь образующегося красного шлама до 15% к 2027 году и до 25% к 2030 году. Цзэн Цинмэн отметил, что для достижения этой цели необходимо в полной мере задействовать правительство, промышленность, научные круги и исследовательские институты, создать межведомственную и межрегиональную платформу для скоординированного управления, а также сформировать механизм регулярного взаимодействия алюминиевых предприятий с отраслями стройматериалов, металлургии и охраны окружающей среды. Что касается реализации политики, необходимо придерживаться принципа «индивидуальный подход к каждому предприятию, адаптация к местным условиям», разрабатывать персонализированные планы с учетом региональных особенностей и возлагать на предприятия по производству глинозема основную ответственность за обращение с красным шламом.
Профессор Школы металлургии и экологической инженерии Пекинского университета науки и технологий Лю Сяомин отметил, что в Китае сформировались пять основных направлений утилизации красного шлама: производство порошковых материалов, извлечение элементов, производство вяжущих материалов, использование в дорожном строительстве и производство строительной керамики. Однако продукция из красного шлама сталкивается с проблемами отставания стандартов и трудностями выхода на рынок. Жэнь Сяомин сообщил, что участок национальной трассы, построенный его командой в 2019 году с использованием регенерированных материалов из красного шлама, соответствует требованиям качества, однако из-за отсутствия отраслевых стандартов он может участвовать в проектах только в качестве экспериментального или демонстрационного участка, что ограничивает продвижение и применение продукции.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
