赤泥资源化综合利用产业化技术

单位名称: 贵州亿维海逸环保科技有限公司

主管单位: 贵阳市人社局

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项目名称: 赤泥资源化综合利用产业化技术

项目描述: 1.项目背景:省委十二届八次全会明确要求坚持生态优先绿色发展, 大力推进新型工业化,构建高质量发展工业产业体系。贵州是生态大省, 提倡“大生态”战略,贵州省工业固体废物种类主要有赤泥、磷石膏、电解锰渣,其中赤泥因其特殊的物化性能,是三大废渣中最难处理的固体废物。因而,开展赤泥的资源化利用、减量化排放的相关研究工作,在发展与环保之间找到合理的平衡点,不仅是铝行业持续健康发展的必然趋 势,同时也是对国家环境保护政策的践行,对保护贵州的生态环境意义 重大。 清镇铝土矿资源储量丰富,现已探明储量为 3.6 亿吨,远景储量在 5 亿吨 以上,居全省第一,占全省总储量的 70%以上,占全国总储量的 10%以 上。经开采利用,截止 2020 年底,清镇铝土矿的保有资源储量2.29 亿 吨,占贵州省 3.75 亿吨的 61%,占全国 22.6 亿吨的 10.15%。其中猫场 铝土矿矿区是著名的特大型隐伏型矿床,铝硅比高、品质好,是全国已知最大的已探明整体连片矿区。早期清镇地区的铝土矿开采主要以露天 开采为主。但是由于露天开采对植被破坏严重,随着环保要求日趋严格, 现在清镇铝土矿开采已改为井下开采为主。与此同时,清镇市的贵州广铝和中铝华锦两家氧化铝企业,投产几年来已经排放存量赤泥约 2000 万吨,并且每年新增赤泥近 400 万吨。闭库的赤泥堆场需要维护,同时存在潜在环境风险。贵州的喀斯特地貌, 地下水发育,如果赤泥堆场对水系发生威胁,后果不堪设想。新增赤泥 则需要投入土地建设堆场,不考虑前期堆场的设计建设费用,赤泥在运输、压滤、推平等环节的处理成本约 35 元/吨左右。赤泥用于矿山充填材料,形成相关的关键技术与示范工程,可以在贵州省推广,起到示范引领、带动整体推进的作用。赤泥矿山充填示范可以消纳赤泥、提高采出率、减少地质灾害,对贵阳市环境保护、清镇市氧化铝产业的可持续发 展具有重要意义。 2.项目内容:本项目主要研究内容。本项目拟以固化赤泥、改性磷石膏在贵阳的清镇市开展实施固化赤泥-改性磷石膏全废渣矿山充填,对应的相关内容主要包括: (1)固化赤泥-改性磷石膏复合材料性能调控研究,根据充填区域地质条件设计适合的充填采矿方法,并根据该方法要求选取充填体强度要求。研制符合矿山充填所需强度要求、环保要求的 固化赤泥-改性磷石膏复合材料,借助XRD、XRF、SEM、BET、DSC/TG 等现代分析测试手段,从固化赤泥-改性磷石膏微观结构出发,研究影响固化赤泥-改性磷石膏复合材料性能的关键控制因素。重点开展拜耳法赤 泥力学性质、固化赤泥-改性磷石膏复合材料的力学性能、充填工程特性 及环境影响分析与评价。掌握贵州拜耳法赤泥作为矿山充填材料的关键 性能指标。优化赤泥与改性磷石膏体系固化改性工艺及条件,揭示材料 强度形成与金属离子固化机理,对比分析固化赤泥-改性磷石膏全废渣复 合材料料浆的保水性能、不脱水浓度、充填体体积密度、采场流平与稳定性、对管道的磨损、配比的可变区间等工程性质指标和稳定固化后浸 出液 pH 值及重金属含量等环保监测指标。 (2)固化赤泥-改性磷石膏全废渣复合材料矿山充填工程应用示范及施工质量评价 开展10万立方米固化赤泥-改性磷石膏全废渣复合材料矿山充填工程 应用示范研究,重点对固化赤泥-改性磷石膏全废渣复合材料施工工艺流程、含水率、分层厚度、拌和均匀性、流动度、注浆等施工工序及工艺条件优化。研究充填作业与采矿生产的匹配,避免充填作业对采矿生产的干扰;以膏体流变学为指导,研究固化赤泥-改性磷石膏全废渣复合材料膏体充填浓度、凝结时间对采场挡墙的压力影响,提高采场单次充填 量、采场接顶率。 (3)工程示范行业标准的建立及环境效应研究 将项目研究形成的产品、技术成果转化为标准、规范,从而有助于规范、引领赤泥废渣的有效利用,引导行业有序发展。开展“固化赤泥- 改性磷石膏全废渣复合材料”产品性能验证,制定“固化赤泥-改性磷石膏 全废渣矿山充填复合材料”企业标准;研究固化赤泥-改性磷石膏全废渣复合材料矿山充填施工技术,制定“固化赤泥-改性磷石膏全废渣复合材料矿 山充填”相关工艺标准,申请制定地方标准或国家标准。借助危害物质稀 释迁移模型评估环境风险,实时对固化赤泥-改性磷石膏全废渣复合材料 矿山充填实际工作环境条件的放射性、重金属含(Cd、Pb、As、Cu、 Cr6+)等进行检测,同时,跟踪测试分析监测井地下水的 pH 值和危害物质浓度。

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