红泥,现今也被称为铝土矿残渣,是在将铝土矿转换为铝土矿氧化物的过程中产生的工业废物。这些红色的副产品源自于铝土矿的冶炼过程,其中含有各种氧化物化合物,尤其是铁氧化物,这使得红泥具有鲜红的颜色。
全球约97%的铝土矿氧化物是通过巴耶尔(Bayer)工艺生产的,每生产一吨铝土矿氧化物,便会产生约1至1.5吨的红泥。 2023年的年产铝土矿氧化物超过1.42亿吨,这意味着每年会产生约1.7亿吨的红泥。由于这种物质的高碱性和产量,若处理不当,将成为严重的环境隐患。因此,许多努力都集中在寻找更安全的储存方法及降低它造成的危害上,例如使用其生产水泥与混凝土。
红泥是巴耶尔工艺的副产品,这是一种利用氢氧化钠在高温高压下从铝土矿中提取铝土矿氧化物的方法。一般来说,铝土矿厂生产的红泥量是铝土矿氧化物的1到2倍,这个比例受铝土矿的种类和提取条件影响。
铝土矿的主要成分通常包含42%至50%的铝土矿氧化物,并通常存在着高浓度的铁氧化物。
红泥的成分包括固体和金属氧化物,其中铁氧化物可占其质量的60%。这种泥浆的pH值极高,通常在10到13之间。由于其高碱性,红泥的排放会对环境造成潜在危害。当红泥进入水边生态系统中,会抑制水中的生物生长,甚至有可能造成生态灾难。
2010年,匈牙利发生的铝土矿事故造成了大规模的红泥泄漏,最终影响了周边的环境,并导致十人遇难。
随着对环境问题的日益重视,红泥的储存方式已经有了显著改变。早期,许多铝土矿厂将红泥以泥浆的形式排放到湖泊或倒入河流,而现今自2016年以来,所有的海洋排放都已停止。
逐渐地,干堆储存技术变得越来越流行,这种方法可以将红泥转化为更稳定的固体形式,有助于改善其处理和储存的安全性。
随着时间的推移,红泥的潜在用途受到了越来越多的注目。近年来,许多科研机构和企业已经开始探索其在建材、环保水泥制造等方面的使用。根据估算,每年有300万至400万吨的红泥被用于水泥生产和土木工程。
红泥可以用于提高磷循环效能、改善土壤酸度等,并被开发为建筑材料的组成部分,进一步促进资源的回收利用。
随着环保意识的增强,许多政府和组织持续加大对红泥回收利用的研究和投资,这不仅促进了经济的可持续发展,也减少了环境治理的压力。由于其颜色的独特性与环境影响,未来会不会有更多创新用法出现呢?