本刊記者 張博|文
面對赤泥綜合利用在科技、經濟和社會層面交織形成世界性難題的情況,應積極探索跨界工藝和流程融合,形成更多固廢協同處理和應用的新成果,將赤泥綜合利用打造成為高質量發展的綠色產業。
赤泥作為鋁工業大宗固廢,具有“污染物”和“資源”的雙重屬性。回望過去,赤泥大多被以污染物對待,大多走堆場填埋單一治理路線,對赤泥的資源化利用技術研究探索雖然很多,但真正產業化應用的技術卻較少。近年來,從“十二五”時期的《赤泥綜合利用指導意見》,到“十三五”時期的《工業綠色發展規劃(2016-2020 年)》,工業資源綜合利用示范基地、“無廢城市”建設等政策,再到“十四五”開局之年出臺的《關于“十四五”大宗固體廢棄物綜合利用的指導意見》和《“十四五”循環經濟發展規劃》,都對赤泥綜合利用提出目標要求和重點發展方向,引導赤泥綜合利用規模化、集聚化、產業化發展。
赤泥是氧化鋁生產的副產物,是鋁工業產生量最大的固體廢棄物,因其含氧化鐵量大,外觀與赤色泥土相似,故被稱為“赤泥”。我國作為氧化鋁生產大國,每年排放的赤泥量上億噸。隨著赤泥堆存量越來越多,占用大量土地,存在環境和安全風險,不僅被社會詬病,而且還制約鋁行業未來的發展。
2021年我國氧化鋁總產量約7747.5萬噸,全國共產生赤泥10300萬噸,赤泥利用量576萬噸,綜合利用率為5.6%。2022年我國氧化鋁總產量8186.2萬噸,全國共產生赤泥約10500萬噸,赤泥利用量約800萬噸,綜合利用率為7.6%。綜合利用量較2021年增長近40%,達歷史最高。雖然赤泥綠色利用工作取得扎實進步,但作為三大難利用固廢之一的赤泥,目前的成績還遠遠低于其他大宗工業固體廢物的回收率。
記者在日前舉行的第二屆赤泥綠色利用大會上了解到,赤泥綠色利用是科技、經濟和社會三層面多種因素交織的難題,我國赤泥綜合利用存在赤泥歷史積累存量巨大、赤泥綠色利用基礎研究薄弱、赤泥綠色利用產品認證標準體系尚不健全、應用領域受限制等問題。具體為:一是赤泥利用主體責任不強。依據“誰污染、誰治理”原則,氧化鋁企業應作為赤泥治理的責任主體,必須承擔起赤泥綜合利用的主體責任。但國家同時規定,對暫時不利用或者不能利用的,必須按照國務院環境保護行政主管部門的規定建設貯存設施、場所,安全分類存放,或者采取無害化處置措施。受限于過去經濟水平和技術水平,這條政策為氧化鋁企業赤泥綜合利用留下了可緩和的空間,部分氧化鋁企業考慮資金、利益等因素,對赤泥的處置仍然是堆存。只要有堆場可用,氧化鋁企業對赤泥資源化利用的主動性和積極性就不高,未能有效發揮赤泥綜合利用的主體責任。利廢企業作為理性投資人,以追求利益最大化為目標。但赤泥利廢企業在與氧化鋁企業合作時,氧化鋁企業多將赤泥作為產品出售,存在與利廢企業爭奪利潤的現象,氧化鋁企業和赤泥利廢企業之間的博弈,導致利廢企業的投資風險加大,對赤泥的產業化應用及推廣興趣不高。二是赤泥綜合利用技術成本高。赤泥具有堿性強、粒度細、礦物組成復雜等特點,使其利用技術難以直接借鑒其他領域成熟的工藝、技術和設備,導致赤泥利用技術成本增加。實驗室技術難以走向產業化,主要還是因為技術的成本優勢不明顯,利用赤泥為原料制備建材產品、化工產品及其他產品存在成本高、效益差、技術成熟度不足的短板,產品質量和價格競爭力不強,大規模、高摻比、低成本的可應用技術及其研究仍然不足。三是缺乏標準支撐,市場消納存在瓶頸。目前可制備的赤泥產品種類繁多,但由于缺乏赤泥相關的產品和技術標準規范體系,其利用過程面臨與市場對接難、市場不認可等問題。當前,已經開發出的赤泥綜合利用產品,由于缺少國家標準或行業標準的支撐,只能參照其他同類產品標準,市場認可度低,產品應用受限,難以大規模推廣。

中鋁廣西分公司赤泥堆場生態修復現場
赤泥成分復雜,排放量巨大,如果僅依靠單一的技術手段很難規模化消納,且容易造成產品種類單一,引起產能過剩。赤泥的規模化利用技術涉及有色金屬、建材、鋼鐵、交通、環保等多個行業領域。加大赤泥利用產業鏈上下游溝通交流,促進赤泥多途徑、跨領域、多行業消納,特別是根據區域內不同固廢開展協同處置利用研究,是促進赤泥走向高附加值規模化利用的有效途徑。
黨的十八大以來,在地方政府、行業協會、產業企業、科研院校、工程單位和金融機構的共同努力下,我國赤泥綠色利用工作得到了空前的重視。產業推廣更加迅捷、信息共享更加活躍、跨界合作更加拓展。目前已經形成了粉體材料、有價金屬回收、膠凝材料、路用材料、建筑陶瓷材料五個重大應用領域。
在“雙碳”目標的背景下,一批企業已經成為中國赤泥綠色利用產業發展的“開路先鋒”,進行了有益探索。如中國鋁業股份有限公司已經制定《赤泥綜合利用中長期戰略》,建立了專業化的科研機構和工作團隊,出臺了激勵考核制度,通過加大資金投入,實施了一批赤泥綜合利用重點科技攻關項目,布局了一批重點專利成果,并積極推動該領域的標準制定工作。近年來,該公司系統實施赤泥綜合利用專項行動,已經形成了源頭減量、資源回收、材料應用、土壤修復等多種赤泥綜合利用模式,2022年赤泥綜合利用率達到12%。山東高速集團成立環保建材公司重點開展赤泥路用材料生產,將產品應用于高速公路建設。據了解,該公司在濱州、淄博等氧化鋁生產基地,布局多個赤泥綜合處理項目。在濱州建成年產5萬噸的赤泥中試車間基礎上,山東高速集團還在淄博投資建設赤泥綜合利用技術產業化示范項目——以赤泥、脫硫石膏等大宗工業固廢為主要原料生產赤泥基膠凝材料,每年可消耗赤泥42萬噸,固廢利用率超過90%,年產赤泥基膠凝材料50萬噸,產值超過1億元。值得關注的是,與生產水泥相比,每生產1噸赤泥基膠凝材料可有效降低二氧化碳排放量82.8%、降低能源消耗83.9%。實現社會效益和經濟效益的“雙豐收”。“赤泥路用”的一系列成功探索,在堅定山東高速集團建設高速公路信心的同時,也打開了一扇全新的市場之門。再如,寶武集團積極推動鋼鋁融合,擴大赤泥在鋼鐵行業的應用。這些跨界合作將充分發揮在節能減排、變廢為寶中的互補性、協同性,將發掘新的增長點,形成更有效益的固廢利用流程。
為了有效推動全國赤泥綠色利用工作,中國有色金屬工業協會專門成立了赤泥綜合利用辦公室,目標是促進國內外科技交流和新技術、新裝備、新產品的推廣應用,打破行業界限,探索跨界跨行業的工藝、技術、設備和流程的合作互動,將赤泥綜合利用打造成為高質量發展的綠色產業。