中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì) 孟躍輝
全球赤泥綠色利用產(chǎn)業(yè)形勢(shì)如何?重點(diǎn)企業(yè)如何加強(qiáng)赤泥綠色利用?主要應(yīng)用領(lǐng)域體現(xiàn)在哪些方面?技術(shù)上有哪些突破?如何破解赤泥綠色利用難題助力鋁工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?專(zhuān)家學(xué)者就此展開(kāi)討論。
姜 濤
中國(guó)工程院院士、中南大學(xué)教授姜濤表示,根據(jù)赤泥的性質(zhì)和成分特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)分類(lèi),分別制訂利用技術(shù)方案,是推進(jìn)赤泥高效利用技術(shù)開(kāi)發(fā)、大幅提高赤泥利用率的基礎(chǔ)和前提;赤泥的利用要立足于整體化、全量化利用,不產(chǎn)生新的廢料和污染物。為此,需要鋼鐵、有色金屬、材料、化工、環(huán)境等多行業(yè)跨界合作、聯(lián)合攻關(guān),協(xié)同推進(jìn)赤泥的處理和資源化利用。
國(guó)際鋁業(yè)協(xié)會(huì)專(zhuān)家肯·埃文斯表示,預(yù)計(jì)未來(lái)幾十年,赤泥將出現(xiàn)強(qiáng)勁增長(zhǎng)勢(shì)頭,而赤泥綠色利用率有待進(jìn)一步提高,結(jié)合目前的利用領(lǐng)域,建議加快赤泥利用的技術(shù)研究,加強(qiáng)行業(yè)之間的交流與合作,以解決赤泥利用這一世界難題。
中鋁集團(tuán)副總經(jīng)理、黨組成員,中鋁股份董事長(zhǎng)董建雄表示,作為全球最大的氧化鋁企業(yè),中鋁集團(tuán)始終牢記行業(yè)“排頭兵、主力軍、引領(lǐng)者”的職責(zé)使命,堅(jiān)持以開(kāi)放合作的態(tài)度推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步發(fā)展,共同為全球鋁行業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
董建雄指出,赤泥利用存在利用成本高、技術(shù)仍需攻關(guān),缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、影響赤泥消納,應(yīng)用領(lǐng)域受限、產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)慢等問(wèn)題。未來(lái),中鋁集團(tuán)堅(jiān)持科技引領(lǐng),加大開(kāi)放合作,通過(guò)赤泥源頭減量化、綜合利用價(jià)值化、終端處置綠色化,加快形成節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式,到2025年,中鋁集團(tuán)赤泥利用率力爭(zhēng)達(dá)到20%以上,全力開(kāi)創(chuàng)赤泥綠色利用新局面。為加快實(shí)現(xiàn)全球鋁行業(yè)綠色發(fā)展,董建雄提出3點(diǎn)建議。一是加強(qiáng)行業(yè)企業(yè)協(xié)同。建議鋁行業(yè)各企業(yè)積極開(kāi)展技術(shù)合作、信息交流,合力攻關(guān),共同解決赤泥低成本脫堿、脫水等共性技術(shù)難題,加快突破基礎(chǔ)性技術(shù)瓶頸,推動(dòng)赤泥綠色利用技術(shù)取得重大突破。二是加快跨行業(yè)、多產(chǎn)業(yè)協(xié)同。建議政府和協(xié)會(huì)創(chuàng)造條件,推動(dòng)鋁行業(yè)與鋼鐵、銅行業(yè)、建材、陶瓷、交通等其他行業(yè)在赤泥綠色利用上開(kāi)展合作,引導(dǎo)赤泥利用規(guī)模化、集聚化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。三是加大政策引導(dǎo)支持。建議協(xié)會(huì)牽頭,組織企業(yè)研究制定一批赤泥綠色利用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)呼吁各地政府出臺(tái)赤泥綠色利用相關(guān)激勵(lì)政策,支持全球鋁行業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展。
董建雄
塞巴斯坦·佛丁
力拓鋁業(yè)鋁土礦技術(shù)研發(fā)總監(jiān)塞巴斯坦·佛丁表示,隨著赤泥產(chǎn)生量不斷增加,行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)應(yīng)聯(lián)合攻關(guān)展開(kāi)合作,分享在赤泥利用方面的成功經(jīng)驗(yàn)與做法,尋找不足,以便于找到最佳解決方案,為全球鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
信發(fā)集團(tuán)副總經(jīng)理、研究員曹培省表示,赤泥提鐵技術(shù)、提堿提鋁技術(shù)、赤泥生產(chǎn)巖棉技術(shù)、赤泥基路用材料技術(shù)等方面研究應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化面臨“瓶頸”問(wèn)題。當(dāng)前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的赤泥綜合利用產(chǎn)品,由于缺少?lài)?guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)支撐,只能參照其他同類(lèi)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),致使產(chǎn)品市場(chǎng)認(rèn)可度低,難以大規(guī)模推廣。另外,赤泥屬于二類(lèi)固廢,從國(guó)家政策層面,不能用于房屋建筑用材料領(lǐng)域,導(dǎo)致大規(guī)模應(yīng)用受限。赤泥利用缺乏污染防治技術(shù)規(guī)范,在可實(shí)現(xiàn)大規(guī)?;瘧?yīng)用的路基材料等領(lǐng)域,各有關(guān)單位仍持觀望態(tài)度,推進(jìn)工作難以順利開(kāi)展。
曹培省
徐良振
龍口東海氧化鋁有限公司常務(wù)副總經(jīng)理、高級(jí)工程師徐良振表示,在赤泥綜合利用方面,南山鋁業(yè)有以下幾個(gè)方面進(jìn)展:一是自主開(kāi)發(fā),采用磁選技術(shù)開(kāi)展赤泥選鐵;二是開(kāi)展赤泥筑路基綜合利用;三是混合高硅尾渣與赤泥,煅燒生產(chǎn)陶粒建筑材料;四是與科研機(jī)構(gòu)合作,開(kāi)展利用燃煤煙氣處理赤泥脫堿技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐。
三門(mén)峽鋁業(yè)總工程師、教授級(jí)高工皮濺清表示,2021年,我國(guó)赤泥綜合利用比例為5.6%,2022年提高到7.6%,但仍有94%~92%的赤泥濾干后在赤泥庫(kù)堆放,這些赤泥pH值一般為11~12,在關(guān)注綜合利用的同時(shí),也應(yīng)關(guān)注這些堆放的赤泥。國(guó)外使用海水中和技術(shù),可將赤泥pH值降到9.0~9.5,非常接近赤泥堆場(chǎng)原位生態(tài)修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)要求,值得借鑒。結(jié)合成熟的赤泥干法技術(shù),有望實(shí)現(xiàn)堆場(chǎng)生態(tài)化。內(nèi)地氧化鋁赤泥酸中和后,中性赤泥可制成建材或用于堆場(chǎng)或礦山復(fù)墾,同時(shí)鹽類(lèi)可以經(jīng)濟(jì)利用。
皮濺清
張以河
中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)教授、俄羅斯工程院外籍院士、俄羅斯自然科學(xué)院外籍院士張以河表示,建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型,是解決我國(guó)資源環(huán)境生態(tài)問(wèn)題的基礎(chǔ)之策。對(duì)利用燃煤煙氣處理赤泥脫堿和脫硫碳中和材料技術(shù)、赤泥聯(lián)產(chǎn)多元絮凝劑與復(fù)合白炭黑技術(shù)、赤泥礦物復(fù)合材料技術(shù)、赤泥固硫及固硫灰渣膠凝材料應(yīng)用技術(shù)、赤泥燒結(jié)建材及多孔材料技術(shù)、赤泥海防路基膠凝材料技術(shù)等方面進(jìn)行詳細(xì)分析。希望我國(guó)在全球起到技術(shù)引領(lǐng)和工程示范作用,為解決赤泥世界性難題提出“中國(guó)方案”。
中國(guó)建筑材料工業(yè)規(guī)劃研究院副院長(zhǎng),中國(guó)建材工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)、教授級(jí)高工王剛表示,赤泥利用仍然存在產(chǎn)生量大、利用率低;成分復(fù)雜、堿性高、制約其綜合利用;技術(shù)研發(fā)攻關(guān)進(jìn)程緩慢;缺乏強(qiáng)有力的激勵(lì)和處罰措施等方面的問(wèn)題。要主動(dòng)適應(yīng)下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,做好綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展相關(guān)儲(chǔ)備,強(qiáng)化氧化鋁企業(yè)對(duì)赤泥產(chǎn)生的全流程管理,從源頭削減赤泥產(chǎn)生量和堆存量,積極開(kāi)拓新的綜合利用路徑和場(chǎng)景等總體思路。
王 剛
陳忠平
深圳大學(xué)教授、廣東同創(chuàng)科鑫環(huán)保有限公司創(chuàng)始人陳忠平指出,赤泥堆存已成為氧化鋁產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的卡脖子難題,生態(tài)文明建設(shè)的痛點(diǎn),也制約經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展,因此開(kāi)展赤泥規(guī)?;Y源利用研究,實(shí)現(xiàn)規(guī)?;{,意義重大。通過(guò)分析和梳理國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀及示范案例,提出未來(lái)做好赤泥利用,要注意多固廢協(xié)同、無(wú)害化與資源化協(xié)同、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益協(xié)同等技術(shù)遵循。
海德魯公司技術(shù)總監(jiān)拉斐爾·科斯塔表示,海德魯公司是一家擁有100年歷史的世界500強(qiáng)企業(yè),鋁制品和能源是公司的主要業(yè)務(wù)。他介紹了赤泥綠色利用實(shí)踐,從技術(shù)角度、應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了分析。未來(lái),將在保持現(xiàn)有業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上,不斷提高技術(shù)能力,與同行業(yè)加強(qiáng)合作,推動(dòng)鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
拉斐爾·科斯塔
齊利娟
中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司副總經(jīng)理、正高級(jí)工程師齊利娟表示,針對(duì)赤泥堿性強(qiáng)、粒度細(xì)、易板結(jié)、綜合利用難度大等問(wèn)題,中鋁鄭州有色金屬研究院開(kāi)發(fā)了基于多源固廢協(xié)同和微生物耦合的赤泥土壤化調(diào)控技術(shù),在赤泥堆場(chǎng)構(gòu)建了完整的生態(tài)群落,促進(jìn)赤泥堆場(chǎng)生態(tài)功能恢復(fù)。未來(lái),研究重心將放在赤泥源頭減量技術(shù)、赤泥預(yù)處理技術(shù)、赤泥高效選鐵技術(shù)、赤泥中有價(jià)元素提取及協(xié)同改性技術(shù)四個(gè)方面。
山東海逸生態(tài)環(huán)境保護(hù)有限公司董事長(zhǎng)、研究員,俄羅斯自然科學(xué)院外籍院士程鈺針對(duì)赤泥資源化工程利用及環(huán)境影響評(píng)價(jià)方面研究,介紹了背景與意義、赤泥基本工程特性、赤泥改性固化技術(shù)研究、工程利用與環(huán)境影響,并對(duì)重點(diǎn)案例進(jìn)行分析。指出赤泥資源化利用科研技術(shù)主要體現(xiàn)在回收利用、生產(chǎn)建材、環(huán)境修復(fù)與治理方面,基本上沒(méi)有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地。赤泥最大的技術(shù)難題就是堿,赤泥資源化利用的核心問(wèn)題是減量化,低成本大規(guī)模利用是赤泥資源化利用的重中之重。
程 鈺
潘曉林
東北大學(xué)教授、沈陽(yáng)市有色金屬資源循環(huán)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任潘曉林表示,赤泥綜合利用應(yīng)關(guān)注以下幾個(gè)方面,一是對(duì)于赤泥濕法處理方向,著重開(kāi)發(fā)短流程、低碳排處理技術(shù),完成鋁、鈉高效回收的同時(shí)實(shí)現(xiàn)尾渣的大規(guī)模資源化利用,最終實(shí)現(xiàn)赤泥的無(wú)害化、增值化和全量化利用;二是對(duì)于赤泥火法處理方向,著重開(kāi)發(fā)低能耗、強(qiáng)循環(huán)處理技術(shù),提高鐵、鋁、鈦等礦物的定向分離,并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)熱量的梯級(jí)利用;三是回收赤泥中鐵、鋁、鈉等元素的同時(shí),協(xié)同回收其中的戰(zhàn)略稀土、稀貴和稀散金屬,提高赤泥處理的附加值;四是改良和研發(fā)新式裝備,適應(yīng)和推動(dòng)赤泥處理新技術(shù)的快速發(fā)展。
寶武集團(tuán)環(huán)境資源科技有限公司高級(jí)業(yè)務(wù)總監(jiān)彭程介紹了冶金塵泥資源化利用方式,梳理了冶金固廢的利用現(xiàn)狀,針對(duì)復(fù)雜塵泥,介紹了不同的處置方式、研究與應(yīng)用實(shí)例、對(duì)比分析,重點(diǎn)分享了轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝對(duì)于鋼鐵廠、有色銅渣、鉛鋅渣、赤泥等含多金屬固廢全量資源化的實(shí)績(jī)案例,他認(rèn)為,以轉(zhuǎn)底爐為核心的鋼鋁融合項(xiàng)目通過(guò)跨行業(yè)耦合優(yōu)化后的高附加值產(chǎn)品投放市場(chǎng)后,將會(huì)顯著提升產(chǎn)業(yè)增加值,市場(chǎng)潛力大。他表示,在中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)的牽頭和帶領(lǐng)下,寶武集團(tuán)將與以中鋁集團(tuán)為代表的廣大有色企業(yè),共同開(kāi)展轉(zhuǎn)底爐赤泥資源化試驗(yàn),堅(jiān)定融合之道,大膽打破行業(yè)界限,突破減污降碳的技術(shù)瓶頸,探索跨界跨行業(yè)的工藝、技術(shù)、裝備和流程的合作互動(dòng),攜手開(kāi)拓城市礦山。
彭 程
魯汶大學(xué)研究員托比亞斯·赫特爾對(duì)高活性的輔助膠凝材料進(jìn)行分析,介紹了對(duì)赤泥研究的動(dòng)力源自全球堆存量的持續(xù)增加,重點(diǎn)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用,對(duì)鋁土礦殘?jiān)牟AЩM(jìn)行技術(shù)分析以及在應(yīng)用領(lǐng)域的性能評(píng)價(jià)進(jìn)行介紹。目前,對(duì)于該技術(shù)的應(yīng)用,在耐久性測(cè)試、利用價(jià)值和生命周期方面正處于評(píng)估階段。
托比亞斯·赫特爾
王一霖
中南大學(xué)副教授王一霖介紹了鋁土礦關(guān)鍵金屬分離與赤泥產(chǎn)業(yè)協(xié)同增值利用相關(guān)技術(shù)。報(bào)告中提出了鐵、鋁、鈦等目前亟須的大宗戰(zhàn)略金屬和鋰、釩等鋁土礦伴生關(guān)鍵能源金屬的短流程清潔提取路線,同時(shí)指出在鋼鋁協(xié)同方面,氧化鋁產(chǎn)業(yè)端將進(jìn)一步解決有價(jià)礦物含量低、嵌布復(fù)雜、分離難的問(wèn)題,鋼鐵產(chǎn)業(yè)端協(xié)同開(kāi)發(fā)低值赤泥的經(jīng)濟(jì)資源化技術(shù),有望實(shí)現(xiàn)高鐵赤泥的大規(guī)模消納。
北京科技大學(xué)冶金與生態(tài)工程學(xué)院副院長(zhǎng)、教授劉曉明表示,生物質(zhì)磁化還原赤泥中氧化鐵,可實(shí)現(xiàn)一步兩還原,得到鐵精礦和活性尾礦兩種產(chǎn)品。他提出了產(chǎn)品性能達(dá)標(biāo)、無(wú)二次污染、有經(jīng)濟(jì)效益三個(gè)材料化利用的原則,通過(guò)政產(chǎn)研用合作模式,創(chuàng)新固廢利用發(fā)展新模式。
劉曉明
張 健
山東大學(xué)副教授張健對(duì)赤泥協(xié)同多源固廢制備綠色高值土木功能材料、理論與關(guān)鍵技術(shù)的背景與意義、工藝創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化推廣及示范、主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益進(jìn)行介紹。以山東省“十四五”公路規(guī)劃建設(shè)里程5 000公里為例,高速公路建設(shè)約需3 000萬(wàn)噸水泥,赤泥基路用膠凝材料成本相比水泥可降低20%,公路交通基礎(chǔ)設(shè)施材料總造價(jià)降本約40億元,經(jīng)濟(jì)效益明顯。
印度鋁業(yè)公司桑塔努·代伊表示,印度鋁業(yè)通過(guò)赤泥利用促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,主要通過(guò)選礦在源頭處減少赤泥產(chǎn)生量、優(yōu)化氧化鋁生產(chǎn)工藝、提取赤泥中稀土元素以及利用赤泥制備建筑材料,如水泥膠凝材料、礦井填充材料等,對(duì)赤泥進(jìn)行可持續(xù)利用。近些年來(lái),印度鋁業(yè)在赤泥利用方面取得了顯著的成效,有效降低了赤泥筑壩堆存的風(fēng)險(xiǎn),保護(hù)了土地、水等自然資源,并建立了一種赤泥利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。
北京建筑材料科學(xué)研究總院有限公司低碳混凝土研究院首席專(zhuān)家、教授級(jí)高工劉艷軍表示,以赤泥為主要原材料生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)輕骨料產(chǎn)品,性能滿足相關(guān)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,每噸輕骨料赤泥用量高達(dá)100%,使用赤泥結(jié)構(gòu)輕骨料可以降低單方混凝土容重20%~25%;與普通骨料混凝土相比,赤泥結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土可以降低單方混凝土膠凝材料用量5%~15%,是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和提高赤泥固廢資源使用效率最佳途徑,為開(kāi)展綠色建材產(chǎn)品設(shè)計(jì)和混凝土耐久性設(shè)計(jì)提供了思路。
劉艷軍
郭 林
河南省地質(zhì)研究院生態(tài)所副所長(zhǎng),河南省地下水污染防治與修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任、高級(jí)工程師郭林對(duì)赤泥的規(guī)?;幹糜?點(diǎn)建議:一是赤泥土壤化及礦山持續(xù)復(fù)墾,基于赤泥土壤屬性,通過(guò)“物理-化學(xué)-生物”聯(lián)合調(diào)控,有效穩(wěn)定赤泥鹽堿性,改善赤泥物理結(jié)構(gòu),持續(xù)擴(kuò)增赤泥有機(jī)碳庫(kù)容,將赤泥轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N綠化種植土用于礦山復(fù)墾用土;二是赤泥基充填材料及礦山綠色充填,基于赤泥固廢和資源屬性,通過(guò)脫硫石膏、粉煤灰等多源固廢聯(lián)合,開(kāi)發(fā)低成本赤泥基綠色充填材料,實(shí)現(xiàn)基于赤泥膠凝屬性激發(fā)的礦山低成本充填;三是耦合赤泥“資源屬性”和“固廢屬性”,研發(fā)基于赤泥膠凝屬性的多源固廢調(diào)控赤泥基綠色充填技術(shù)和基于赤泥類(lèi)土屬性的礦山無(wú)土生態(tài)修復(fù)技術(shù),同步實(shí)現(xiàn)赤泥無(wú)害化規(guī)?;幹眉暗V山綠色修復(fù)。
希臘工業(yè)集團(tuán)埃夫西米奧斯·巴洛梅諾斯表示,基于堆存量的持續(xù)增加,其資源化利用顯得尤為重要,歐洲的赤泥產(chǎn)生量持續(xù)增加,他介紹了赤泥在各領(lǐng)域的利用與探索、技術(shù)原理與路線、利用流程。赤泥利用企業(yè)和堆場(chǎng)在標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)方面需要加強(qiáng),通過(guò)宣傳提高社會(huì)公眾對(duì)赤泥利用的認(rèn)識(shí),加強(qiáng)科研攻關(guān),形成“產(chǎn)學(xué)研用”多領(lǐng)域協(xié)同增效的合作機(jī)制。
曾慶猛
中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)赤泥綜合利用推進(jìn)辦公室常務(wù)副主任曾慶猛進(jìn)行了總結(jié):一是高質(zhì)量的原位修復(fù)也是綜合利用的方式。二是“從大工業(yè)來(lái),到大工業(yè)去”,降低利用成本。三是建立“命運(yùn)共同體”合力組織攻關(guān)。四是“大哥有了大哥的樣子”,突出氧化鋁企業(yè)的主體責(zé)任。