论国内氧化铝赤泥库的建设模式

卢云香

（长沙有色冶金设计研究院有限公司，湖南 长沙 410007）

国内氧化铝的快速发展起步于二十一世纪初，目前已形成国有企业与民营企业群雄并起的局面，赤泥库的建设也经历了由简单到复杂、防渗等级由低到高的一个历史发展过程。随着国内几次尾矿库垮坝、堆场浸出液的渗漏对人民群众生命财产造成损失及对周边生活生态环境破坏的巨大影响，国家有关部门对此问题日益重视并且强化了对其监管力度，氧化铝赤泥堆场的设计、施工建设及生产运行近十几年得到了越来越多的重视，建设等级出现逐步上升的趋势。

1 氧化铝赤泥性质的鉴别

根据《危险废物鉴别标准》（GB5085.3—2007）的鉴别标准，国内几个氧化铝厂氧化铝赤泥堆场的浸出液PH值在10.29～12.24之间，干赤泥不属于危险废物；但浸出液的PH值已大于9，超过了Ⅰ类一般固体废物PH值（6～9）的范围，因此干赤泥应属Ⅱ类一般固体废物[1]。如果生产运行中出现赤泥洗涤不充分，赤泥浸出液的PH值高于12.5，则此时的干赤泥应属于危险废物；因此如要将赤泥按Ⅱ类一般固体废物来处理，应确保赤泥的洗涤效果，其浸出液的PH值应低于国标要求的12.5。

表1 氧化铝赤泥性质及鉴别标准对照表

2 氧化铝赤泥库的历史状况

20世纪90年代初中国铝业广西分公司由法国彼斯涅铝业公司引进具有当今世界先进水平的拜耳法生产工艺与方法，氧化铝赤泥库的建设也借鉴了当时的先进技术及方法，但赤泥库的建设从现有角度来看并未完全安全环保。当初的建设方法是将粘土层压的很厚而且压实后的力学指标满足防渗设计要求，但未在其上铺设相应的防渗层，赤泥库内的铝酸钠溶液出现少量的渗漏就在所难免，此部分溶液通过地下排渗系统回收至溶液回收池内避免污染周围的生态环境及周边村民的生活用水问题[2]。此方法建立的赤泥库在当时是较为先进的，但随着环保问题的日益突出、生态建设及修复的需要，新的方法应运而生。较之以前的其他氧化铝厂赤泥库也曾出现过局部垮坝、池底渗漏，给周围农田作物带来欠收、绝收的问题，原因在于较早之前的赤泥库设计等级偏低，防洪能力差，防渗导排措施不到位等。

21世纪初随着氧化铝建设规模的逐步增大，单个氧化铝厂的生产规模从初期的一条生产线40万t氧化铝逐步扩展到多条线并举，年产能力达几百万吨，氧化铝赤泥库的建设规模随氧化铝产量的提高日趋扩大，赤泥库的库容扩展到了百万吨级以上，赤泥库的投影面积轻而易举地突破几十万平方米，相对而言对赤泥库底的防渗要求就相应提高。国内众多的氧化铝生产企业虽说均采用了所谓的赤泥干法排放的方法，但大多数的企业外排赤泥液固比均大于1，并没有满足真正意义上的干法排放，赤泥的病、险库犹然存在，对周围环境的影响仍然存在风险。就防渗层的铺设而言，除了最基本的底层粘土层压实满足防渗漏的需要外，在粘土层的基础上开始铺设两布一膜的防渗措施，即粘土层的基础上先铺设一层土工布,土工布基础上铺设一层高密度聚乙烯土工膜，在此基础上再铺设一层土工布，在此基础上铺设导排管网，将其中的浸出液排送到回收池降低坝内浸润线高度确保基础坝的安全，从而建立较为完整的防渗体系[3]。此种方法可满足一般废弃物的要求，但如果废弃物中含重金属成分，处理方法应当进一步强化。前几年建成投产的大多数氧化铝生产企业一般均采用此法来建设赤泥库，而且使用的高密度聚乙烯土工膜大多采用国内的产品，赤泥库的施工单位一般为非专业的、并未具备相应资质的企业，相应地出现过边坡渗漏、防渗层锚固不稳的情况，此种现象在赤泥库中确实不应存在。

3 当前氧化铝赤泥库的建设模式

据了解国内氧化铝厂的赤泥库的设计单位主要为中国铝业旗下的沈阳铝镁设计研究院、贵阳铝镁设计研究院及长沙有色金属设计研究院，防渗措施主要是两布一膜的模式，而且高密度聚乙烯土工膜的厚度不断加厚，如中铝山西分公司赤泥灰渣堆场铺设两层0.1mm的聚乙烯高密度聚乙烯土工膜，防渗系数达到10-8cm/s，堆场使用30年不会对地下水产生严重污染；平果铝二期的高密度聚乙烯土工膜厚度仅为0.3mm多，三期的高密度聚乙烯土工膜厚度增加到0.8mm；广西华银铝业的赤泥库基本上与平果铝三期同步建设，他们所使用的高密度聚乙烯土工膜厚度为0.8mm，而且两家的高密度聚乙烯土工膜均为国内产品，使用的最长时间不到九年；近几年中州分公司和河南分公司扩建工程也采用了聚合物材料，山东分公司、平果铝新建赤泥堆场采用了多层防渗措施（合成高分子橡胶防渗卷材、水泥砂浆层、混凝土垫层等），渗漏系数可达10-14cm/s，防渗的等级较前几个高，由此可见氧化铝赤泥库的防渗呈现越来越高的趋势。

4 氧化铝赤泥库的建设展望

（1）结合国内众多氧化铝厂赤泥库建设的经验，防渗措施宜采取两布一膜或两布两膜的方式，其根本原因在于将赤泥浸出液的渗漏降低至国家标准以内；另一原因在于设计院设计的项目经国家批准，设计的建设等级高于国家要求提高了设计在整个环评及验收过程中的合理率[4]。

（2）经咨询氧化铝赤泥库有关生产运行人员，他们建议将土工布和高密度聚乙烯土工膜的应用等级提高，即将高密度聚乙烯土工膜的厚度提高到至少1.5mm以上，土工布提高到500g/m2以上，可将赤泥库的渗漏风险降低至较低的水平。

（3）防渗等级高有利于我们在赤泥的堆高过程中将赤泥堆成高度提高，减少今后征地的费用，因为土地供应量的减少会使土地的费用逐步上升。

（4）国家提倡绿色环保矿山，环保问题是当前及今后国家严厉执行的一项重要政策，政府的安监部门定期或不定期的检查，而且环境的破坏还涉及到法律上的问题及企业对社会的责任问题。

（5）氧化铝赤泥库的生产运行中还需定期对赤泥浸出液进行检验或委托检验，如其中含有重金属成分，高标准的防渗等级对其的阻拦作用显得尤为重要。