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提取率飙升88.1%!中国赤泥冶铁技术为何令全球产业侧目?

人人都知道铝的妙用,但99%的人却不知道,每生产1吨氧化铝,就会有1~2吨赤泥,这玩意危害极大。既然污染这么大,咱们能不

人人都知道铝的妙用,但99%的人却不知道,每生产1吨氧化铝,就会有1~2吨赤泥,这玩意危害极大。

既然污染这么大,咱们能不能离开铝?遗憾的是,铝已经融入到我们的生活中,例如易拉罐、汽车车身、航空铝材、家电外壳、电线电缆等,是现代轻工、建筑、交通、电力的基础原料。

赤泥的危害

铝土矿被磨碎后加入烧碱溶液和石灰,接着在高温高压下,矿浆发生化学反应生成铝酸钠溶液,期间大量不参与反应的杂质会沉淀下来,慢慢的变成赤泥。

铝酸钠溶液在晶种分解后得到氢氧化铝,接着在高温下,氢氧化铝变成氧化铝。

生产氧化铝的过程中,会产生大量有毒污染物,包括碱雾、粉尘、SO₂、NOₓ和废水污染物,其中危害最大的莫过于赤泥。

从氧化铝的生产过程,我们可以知道,赤泥就是铝土矿用拜耳法生产氧化铝后剩下的废渣。

赤泥具有强碱性,人体皮肤一旦接触,就会被灼伤溃烂,吸入粉尘后呼吸道会出现水肿和炎症。

一旦赤泥处理不当,例如被丢弃在野外,土壤结构会被严重破坏,周围几乎寸草不生,一场暴雨过后,大量有毒物质进入江河湖泊中,微生物和鱼虾大量死亡,水体生态链严重崩溃。

部分重金属随着雨水渗入地下,被农作物吸收后,慢慢富集在人体中,也会出现一系列健康问题。

赤泥的二次利用

2025年,中国氧化铝产量约9244.6万吨,产地主要集中在山东(34.76%)、山西(26.57%)、广西(15.68%)和河南(8.92%)。

假设9000万吨氧化铝取整,每吨氧化铝产生1.5吨赤泥,也就是说,每年赤泥产量就高达1.35亿吨赤泥,如此海量的赤泥怎么处理?

以前的处理方式很直接,通过一系列加工后,降低赤泥的毒性,接着脱水后存放在一个安全区域。

但随着社会在高速发展,大家发现非常缺金属,不管是常规金属还是稀有金属,咱都缺,那咋办?

巧了,以前被嫌弃的赤泥,反而成了香饽饽,赤泥本身就是富集了多种金属的尾矿,含铁量高达30%~50%,还有钪、镓、钒、钛、钍、铀等高价值金属。

国际上对赤泥中铁的回收率普遍在60%~75%,品味在50%~65%,但是咱们中国呢?

起初用磁选法,铁的回收率仅有18%~35%,后来经过还原焙烧,回收率达到了国际水平,甚至更优秀,因为欧美的赤泥回收铁项目,大多停留在实验室阶段,而我们已经可以大规模商用。

真正让欧美羡慕的是2025年。

这一年,中国科大团队成功研发出绿氢冶铁技术,在900℃高温下,通过等离子体增强化学气相还原,铁回收率高达88.1%,品味高达71%,远超国际水平,而且还近乎零排放。

目前,中国是全球唯一实现赤泥千万吨级选铁的国家,国外还停留在百万吨级,差的不是一星半点。

除了能高效回收铁之外,我国还拥有成熟的“提镓技术”,镓回收率高达90%~95%,纯度99.99%,国外赤泥镓的回收率还停留在70%~80%。

此外,赤泥中还残留着10%~20%的氧化铝,我们通过碱溶或酸溶,还可以回收部分铝。