Red Mud, TheEKOLOGISK SKULDbakom världens största producent av aluminiumoxid
Som världens största producent av aluminiumoxid har Kinas produktion av aluminiumoxid ökat år för år. Enligt uppgifter från National Bureau of Statistics nådde Kinas aluminiumoxidproduktion 85,522 miljoner ton 2024, en ökning med 3,9 % från-om-år, vilket motsvarar så mycket som 60 % av den globala totalen. Enligt information från Alarid, bland världens tio främsta aluminiumoxidproducenter, nådde den sammanlagda produktionen av fem kinesiska företagsgrupper, inklusive China Aluminium Corporation och China Hongqiao Group, 61,82 miljoner ton, vilket motsvarar häpnadsväckande 63,77 %.
Under detta imponerande rekord ligger dock en ganska allvarlig "ekologisk skuld": röd lera. År 2024, med en produktion på 85,524 miljoner ton aluminiumoxid i Kina, nådde utsläppet av röd lera 101,8 miljoner ton, medan utnyttjandet var endast 13,8 miljoner ton, med en utnyttjandegrad på bara 12%.
Enligt statistik uppgår den ackumulerade mängden röd lera globalt för närvarande till cirka 4 miljarder ton, med en årlig produktion på cirka 1,8-200 miljoner ton. Den ackumulerade mängden röd lera i Kina är cirka 1,5 miljarder ton, med en årlig produktion på cirka 100 miljoner till 105 miljoner ton. Före 2023 har utnyttjandegraden av röd lera konsekvent legat under 10 %. Även om den nu har ökat till 12 % är mängden röd lera som rötas fortfarande mycket lägre än mängden som släpps ut. Detta innebär att ansamlingen av röd lera fortfarande visar en trend av snabb ökning.
Vad är röd lera?
Bauxit är en-biprodukt under processen att utvinna aluminiumoxid från bauxitmalm. Den får sin röda-bruna färg på grund av sitt höga innehåll av hematit, därav namnet.
Omkring 1888 utvecklade den österrikiska kemisten Carl Josef Bayer en metod för att framställa aluminiumoxid från bauxit. Först blandades bauxiten med NaOH-lösning och upphettades. Aluminiumoxiden i bauxiten kunde lösas i NaOH-lösningen för att bilda natriumaluminat. Efter att ha filtrerat ut fällningen skulle tillsats av Al(OH)3-frökristaller till natriumaluminatlösningen få Al(OH)3 att åter-fälla ut, medan den återstående moderluten som huvudsakligen innehåller NaOH skulle återanvändas för bearbetning av nästa batch bauxit; den erhållna Al(OH)3 kunde omvandlas till Al2O3 genom kalcinering. Denna metod kallas Bayerprocessen. För närvarande använder mer än 90 % av fabrikerna världen över Bayer-processen för att producera Al2O3, och de utfällda ämnen som filtreras bort kallas röd lera. Beroende på de olika produktionsprocesserna finns det förutom Bayers röda lera även sintringsröd lera och Bayer-kombinerad sintringslera.
Varför insistera på att eliminera eller "förvandla" röd lera?
(1) Minska föroreningar av röd lera och skydda miljön
Röd lera, som ett mycket alkaliskt fast avfall, innehåller ämnen som NaOH, Al(OH)3 och Fe(OH)3. När den lämnas att ackumuleras i öppna områden under lång tid, kommer den alkaliska vätskan i den att förorena jorden, skada markstrukturen och göra det svårt för vegetation att växa; med hjälp av regnvatten kommer den alkaliska vätskan också in i grundvattensystemet, vilket påverkar säkerheten för dricksvattenkällor.
Dessutom är de fina partiklarna av röd lera benägna att orsaka dammföroreningar under starka vindförhållanden, vilket utgör ett hot mot den atmosfäriska miljön och hälsan för omgivande invånare. Den röda leran innehåller också tungmetallelement som krom, bly och kadmium. Under lagringsprocessen kommer dessa tungmetaller att komma in i vattendrag och mark genom urlakning, vilket stör den ekologiska balansen. Jord- och vattenmassorna nära lagringsplatserna för röd lera har ofta för höga halter av tungmetaller, vilket har negativa effekter på grödans tillväxt och mångfalden av flora och fauna. Att utveckla ny teknik för ett omfattande utnyttjande av röd lera och att minska mängden lagring av röd lera är därför viktiga åtgärder för att bygga ett resurs-bevarande och miljövänligt{- samhälle och är av stor betydelse för att skydda den regionala ekologiska miljön.
(2) Förvandla avfall till resurser och uppnå cirkulär ekonomi
Även om röd lera är ett industriellt fast avfall, är det också en viktig resurs. För att lösa problemet med röd lera är det nödvändigt att till fullo känna igen dess resursattribut. Ur sammansättningsperspektivet är huvudelementen i röd lera järn, aluminium och kisel, som alla har högt nyttjandevärde; röd lera innehåller också sällsynta grundämnen som gallium och skandium, som alla är mycket värdefulla resurser. Ur perspektivet av omfattande användningsprodukter är utvalda järnprodukter, byggmaterial, vägtekniska material, pulvermaterial, ekologiska restaureringsmaterial, etc., alla viktiga riktningar för ett omfattande utnyttjande av röd lera. Därför kan vi endast genom att fullt ut erkänna resursattributen hos röd lera främja ett heltäckande utnyttjande av röd lera ur ett mer vetenskapligt perspektiv, uppnå fullt utnyttjande av resurser och främja en hållbar utveckling av aluminiumoxidindustrin. Detta är en viktig åtgärd för att bygga ett-bevarande och miljövänligt-resurssamhälle och har stor betydelse för att skydda den regionala ekologiska miljön.
(3) Utöka industrikedjan för aluminiummalm och öka det ekonomiska mervärdet
För närvarande använder de flesta aluminiummalmsindustrierna i Kina det direkta exploateringssättet att "bryta - aluminiumoxidproduktion - elektrolytisk aluminiumsmältning", och den röda leran som produceras från anrikningen av aluminiummalm har ännu inte uppnått stor-resursanvändning. Hela industrikedjan är relativt enkel. Med minskningen av högkvalitativa-aluminiummalmresurser står garantin för råvaror för aluminiumindustrin inför allvarliga utmaningar. Utveckling av ny teknik för omfattande utnyttjande av röd lera kan inte bara omvandla avfallsmaterial till förnybara resurser för att säkerställa tillgången på industriråvaror, utan kan också expandera till områden som byggmaterial, kemikalier, metallurgi och jordbruk, och uppnå kaskadutnyttjande av aluminiummalmresurser.
Om man tar produktionen av cement från röd lera som ett exempel, kan råvaror erhållas lokalt nära befintliga gruvor och aluminiumoxidfabriker, och en integrerad industripark för "aluminiummalm - aluminiumoxid - cement" kan byggas för att uppnå lokal omvandling och mervärde för resurser. Att utvinna sällsynta ädelmetaller som järn, aluminium och titan från röd lera kan ytterligare utöka utvecklingsutrymmet och öka mervärdet av aluminiumresurser. Särskilt i samband med den gradvisa utarmningen av aluminiummalmsresurser, är systematisk utveckling av användningstekniken för resurser för röd lera ur industrikedjans perspektiv av stor betydelse för att förlänga industrikedjan, optimera aluminiumindustrins utvecklingsläge och främja omvandlingen och uppgraderingen av den regionala ekonomin. Den har högt nyttjandevärde; röd lera innehåller också sällsynta grundämnen som gallium och skandium, som alla är värdefulla resurser. Ur perspektivet av omfattande användningsprodukter är utvalda järnprodukter, byggmaterial, vägtekniska material, pulvermaterial, ekologiska restaureringsmaterial, etc., alla viktiga riktningar för ett omfattande utnyttjande av röd lera. Därför, endast genom att fullt ut erkänna röd leras resursegenskaper kan det omfattande användningsarbetet av röd lera främjas ur ett mer vetenskapligt perspektiv, uppnå fullt utnyttjande av resurser och främja en hållbar utveckling av aluminiumoxidindustrin. Det är en viktig åtgärd för att bygga ett{10}}resursbevarande och miljövänligt-samhälle och har stor betydelse för att skydda den regionala ekologiska miljön.
Med den kraftfulla utvecklingen av aluminiumoxidindustrin har den omfattande hanteringen och resursutnyttjandet av röd lera blivit ett fokus för industrin. Den 31 december 2024 släppte ministeriet för industri och informationsteknologi och sex andra avdelningar gemensamt "Handlingsplanen för omfattande utnyttjande av röd lera", som tydligt satte de etappvisa målen att "öka utnyttjandegraden av röd lera med 15 % 2027 och nå 25 % till 2030".
När utnyttjandegraden av röd lera i Kina har stigit till 12 %, har vi tagit ett solidt steg inom området för resursanvändning av röd lera. Det är dock nödvändigt att inse det faktum att den nuvarande konsumtionen av röd lera i Kina är mycket lägre än dess utsläpp, ackumuleringen av röd lera visar fortfarande en kraftig ökningstrend, resursutnyttjandetekniken är ännu inte mogen, problemet med "dåliga skulder" med röd lera som vi står inför är fortfarande allvarligt, och den så-som kallade våren för utvecklingen av röd lera har ännu inte kommit.
