Обзор мировой практики переработки красных шламов часть 1: пирометаллургические способы

Аннотация

В обзоре проанализированы работы, направленные на поиск эффективного решения проблемы переработки красных шламов (остатков боксита) – отходов, образующихся в процессе производства глинозема способом Байера. В зависимости от состава исходных бокситов и технологии в процессе производства 1 т глинозема образуется от 0,9 до 1,5 т этих отходов. На сегодняшний день накоплено около 4 млрд. т. красных шламов. Основное их количество не перерабатывается, а складируется в специальные шламохранилища, что приводит к опасному загрязнению окружающей среды. В 2010 году в Венгрии произошёл прорыв шламохранилища, в результате чего около 700 тыс. м³ шламов были выброшены в окружающую среду, что привело к гибели 10 человек, разрушению около 350 домов и загрязнению значительных территорий. Несмотря на то, что красные шламы, полученные на разных заводах, значительно отличаются по химическому и фазовому составам основной их составляющей являются минералы содержащие железо, поэтому они могут быть рассмотрены в первую очередь как источник сырья для металлургической промышленности. В обзоре рассмотрены пирометаллургические технологии переработки красных шламов, включающих как способы низкотемпературного восстановления при температурах 1050-1200 °С, так и восстановительную плавку. Рассмотрены способы утилизации получаемых шлаков, которые могут быть использованы для извлечения глинозема, титана и РЗМ, получения строительных материалов, таких как: цементы различных марок, минеральная вата и флюсовые материалы для металлургии. Рассмотрены также способы обесщелачивания, сушки и окускования красных шламов. Показано, что наиболее перспективными, с точки зрения утилизации большого количества шламов и исключения образования дополнительных отходов являются пирометаллургические технологии, которые позволяют выделять железо в отдельный продукт, а полученный шлак использовать для производства строительных материалов или металлургических флюсов. Настоящая статья является первой из трёх связанных статей, рассматривающих мировой опыт рециклинга красных шламов различными способами.