الطين الأحمر،الديون البيئيةخلف أكبر منتج للألومينا في العالم
باعتبارها أكبر منتج للألومينا في العالم، يتزايد إنتاج الصين من الألومينا سنة بعد سنة. وفقًا لبيانات المكتب الوطني للإحصاء، وصل إنتاج الألومينا في الصين إلى 85.522 مليون طن في عام 2024، بزيادة 3.9% على أساس سنوي-على أساس سنوي، وهو ما يمثل ما يصل إلى 60% من الإجمالي العالمي. وفقًا لمعلومات من Alarid، من بين أكبر عشرة منتجين للألومينا في العالم، وصل الإنتاج المشترك لخمس مجموعات شركات صينية، بما في ذلك شركة China Aluminium Corporation ومجموعة China Hongqiao، إلى 61.82 مليون طن، وهو ما يمثل نسبة مذهلة تبلغ 63.77٪.
ولكن تحت هذا السجل المثير للإعجاب يكمن "دين بيئي" خطير إلى حد ما: الطين الأحمر. في عام 2024، مع إنتاج 85.524 مليون طن من الألومينا في الصين، وصل تصريف الطين الأحمر إلى 101.8 مليون طن، في حين كان الاستخدام 13.8 مليون طن فقط، بمعدل استخدام 12٪ فقط.
وبحسب الإحصائيات، تبلغ الكمية التراكمية للطين الأحمر عالميًا حاليًا ما يقرب من 4 مليارات طن، ويبلغ إنتاجها السنوي حوالي 1.8-200 مليون طن. وتبلغ الكمية التراكمية للطين الأحمر في الصين حوالي 1.5 مليار طن، ويبلغ إنتاجه السنوي حوالي 100 مليون إلى 105 مليون طن. قبل عام 2023، كان معدل استخدام الطين الأحمر أقل من 10% باستمرار. على الرغم من أنها ارتفعت الآن إلى 12%، إلا أن كمية الطين الأحمر التي يتم هضمها لا تزال أقل بكثير من الكمية التي يتم تفريغها. وهذا يعني أن تراكم الطين الأحمر لا يزال يظهر اتجاها للزيادة السريعة.
ما هو الطين الأحمر؟
يعتبر البوكسيت منتجًا ثانويًا أثناء عملية استخلاص الألومينا من خام البوكسيت. ويكتسب لونه الأحمر-البني بسبب محتواه العالي من الهيماتيت، ومن هنا جاء اسمه.
حوالي عام 1888، طور الكيميائي النمساوي كارل جوزيف باير طريقة لإنتاج الألومينا من البوكسيت. أولاً، تم خلط البوكسيت مع محلول NaOH وتسخينه. يمكن إذابة أكسيد الألومنيوم الموجود في البوكسيت في محلول NaOH لتكوين ألومينات الصوديوم. بعد تصفية الراسب، فإن إضافة بلورات بذور Al(OH)3 إلى محلول ألومينات الصوديوم من شأنه أن يتسبب في إعادة ترسيب Al(OH)3، في حين سيتم إعادة استخدام السائل الأم المتبقي الذي يحتوي بشكل أساسي على NaOH لمعالجة الدفعة التالية من البوكسيت؛ يمكن تحويل Al(OH)3 الناتج إلى Al2O3 من خلال التكليس. وتسمى هذه الطريقة بعملية باير. حاليًا، لا يزال أكثر من 90% من المصانع في جميع أنحاء العالم تستخدم عملية باير لإنتاج Al2O3، وتسمى المواد المترسبة التي يتم ترشيحها بالطين الأحمر. اعتمادًا على عمليات الإنتاج المختلفة، بالإضافة إلى طين باير الأحمر، هناك أيضًا طين أحمر ملبد، وطين باير-ملبد أحمر مدمج.
لماذا الإصرار على إزالة أو "تحويل" الطين الأحمر؟
(1) الحد من التلوث بالطين الأحمر وحماية البيئة
الطين الأحمر، وهو عبارة عن نفايات صلبة شديدة القلوية، يحتوي على مواد مثل NaOH، Al(OH)3، وFe(OH)3. عند تركها تتراكم في المناطق المفتوحة لفترة طويلة، فإن السائل القلوي الموجود بداخلها سوف يلوث التربة، ويضر ببنية التربة، ويجعل من الصعب نمو الغطاء النباتي؛ وبمساعدة مياه الأمطار، سيدخل السائل القلوي أيضًا إلى نظام المياه الجوفية، مما يؤثر على سلامة مصادر مياه الشرب.
علاوة على ذلك، فإن الجزيئات الدقيقة للطين الأحمر عرضة للتسبب في تلوث الغبار أثناء ظروف الرياح القوية، مما يشكل خطراً على البيئة الجوية وصحة السكان المحيطين. ويحتوي الطين الأحمر أيضًا على عناصر معدنية ثقيلة مثل الكروم والرصاص والكادميوم. أثناء عملية التخزين، ستدخل هذه المعادن الثقيلة إلى المسطحات المائية والتربة من خلال الترشيح، مما يؤدي إلى الإخلال بالتوازن البيئي. غالبًا ما تحتوي التربة والمسطحات المائية القريبة من مواقع تخزين الطين الأحمر على مستويات مفرطة من المعادن الثقيلة، مما يكون له آثار ضارة على نمو المحاصيل وتنوع النباتات والحيوانات. لذلك، يعد تطوير تقنيات جديدة للاستخدام الشامل للطين الأحمر وتقليل كمية تخزين الطين الأحمر بمثابة إجراءات مهمة لبناء مجتمع-محافظ على الموارد وصديق للبيئة-، ولها أهمية كبيرة لحماية البيئة البيئية الإقليمية.
(2) تحويل النفايات إلى موارد وتحقيق الاقتصاد الدائري
على الرغم من أن الطين الأحمر يعد من النفايات الصلبة الصناعية، إلا أنه يعد أيضًا موردًا مهمًا. لحل مشكلة الطين الأحمر، من الضروري التعرف بشكل كامل على سمات موارده. من منظور التركيب، فإن العناصر الرئيسية للطين الأحمر هي الحديد والألومنيوم والسيليكون، وكلها لها قيمة استخدام عالية؛ يحتوي الطين الأحمر أيضًا على عناصر نادرة مثل الغاليوم والسكانديوم، والتي تعتبر جميعها موارد ذات قيمة عالية. من منظور منتجات الاستخدام الشامل، تعد منتجات الحديد المختارة، ومواد البناء، ومواد هندسة الطرق، ومواد المسحوق، ومواد الترميم البيئي، وما إلى ذلك، كلها اتجاهات رئيسية للاستخدام الشامل للطين الأحمر. لذلك، فقط من خلال الاعتراف الكامل بخصائص موارد الطين الأحمر، يمكننا تعزيز الاستخدام الشامل للطين الأحمر من منظور علمي أكثر، وتحقيق الاستخدام الكامل للموارد، وتعزيز التنمية المستدامة لصناعة الألومينا. يعد هذا إجراءً مهمًا لبناء مجتمع-يحافظ على الموارد والبيئة-صديقًا، وله أهمية كبيرة لحماية البيئة البيئية الإقليمية.
(3) توسيع سلسلة صناعة خام الألمنيوم وزيادة القيمة الاقتصادية المضافة
في الوقت الحاضر، تتبنى معظم صناعات خام الألومنيوم في الصين وضع الاستغلال المباشر لـ "التعدين - إنتاج الألومينا - صهر الألومنيوم كهربائيًا"، والطين الأحمر الناتج عن إثراء خام الألومنيوم لم يحقق بعد -استخدامًا واسع النطاق للموارد. السلسلة الصناعية بأكملها بسيطة نسبيًا. مع انخفاض-موارد خام الألومنيوم عالية الجودة، يواجه ضمان المواد الخام لصناعة الألومنيوم تحديات شديدة. إن تطوير تقنيات جديدة للاستخدام الشامل للطين الأحمر لا يمكنه فقط تحويل مواد النفايات إلى موارد متجددة لضمان توريد المواد الخام الصناعية، ولكن يمكنه أيضًا التوسع في مجالات مثل مواد البناء والكيماويات والمعادن والزراعة، وتحقيق الاستخدام المتتالي لموارد خام الألومنيوم.
بأخذ إنتاج الأسمنت من الطين الأحمر كمثال، يمكن الحصول على المواد الخام محليًا بالقرب من المناجم الحالية ومصانع الألومينا، ويمكن بناء مجمع صناعي متكامل "خام الألومنيوم - الألومينا - الأسمنت" لتحقيق التحويل المحلي والقيمة-المضافة للموارد. يمكن أن يؤدي استخراج المعادن الثمينة النادرة مثل الحديد والألومنيوم والتيتانيوم من الطين الأحمر إلى توسيع مساحة التطوير وزيادة القيمة المضافة لموارد الألومنيوم. خاصة في سياق الاستنزاف التدريجي لموارد خام الألومنيوم، فإن التطوير المنهجي لتكنولوجيا استخدام موارد الطين الأحمر من منظور السلسلة الصناعية له أهمية كبيرة لتوسيع السلسلة الصناعية، وتحسين وضع تطوير صناعة الألومنيوم، وتعزيز التحول والارتقاء بالاقتصاد الإقليمي. لها قيمة استخدام عالية. ويحتوي الطين الأحمر أيضًا على عناصر نادرة مثل الغاليوم والسكانديوم، وكلها موارد قيمة. من منظور منتجات الاستخدام الشامل، تعد منتجات الحديد المختارة، ومواد البناء، ومواد هندسة الطرق، ومواد المسحوق، ومواد الترميم البيئي، وما إلى ذلك، كلها اتجاهات رئيسية للاستخدام الشامل للطين الأحمر. لذلك، فقط من خلال الاعتراف الكامل بخصائص موارد الطين الأحمر، يمكن تعزيز أعمال الاستخدام الشامل للطين الأحمر من منظور علمي أكثر، وتحقيق الاستخدام الكامل للموارد وتعزيز التنمية المستدامة لصناعة الألومينا. إنه إجراء مهم لبناء مجتمع-محافظ على الموارد وصديق للبيئة-، وله أهمية كبيرة لحماية البيئة البيئية الإقليمية.
مع التطور النشط لصناعة الألومينا، أصبحت الإدارة الشاملة واستخدام الموارد للطين الأحمر محورًا للصناعة. في 31 ديسمبر 2024، أصدرت وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات وست إدارات أخرى بشكل مشترك "خطة العمل للاستخدام الشامل للطين الأحمر"، والتي تحدد بوضوح الأهداف المرحلية المتمثلة في "زيادة معدل استخدام الطين الأحمر بنسبة 15% في عام 2027 والوصول إلى 25% بحلول عام 2030".
مع ارتفاع معدل استخدام الطين الأحمر في الصين إلى 12%، فقد اتخذنا خطوة قوية في مجال استخدام موارد الطين الأحمر. ومع ذلك، فمن الضروري مواجهة حقيقة أن الاستهلاك الحالي للطين الأحمر في الصين أقل بكثير من انبعاثاته، ولا يزال تراكم الطين الأحمر يظهر اتجاهًا متزايدًا حادًا، وتكنولوجيا استخدام الموارد لم تنضج بعد، ومشكلة "الديون المعدومة" للطين الأحمر التي نواجهها لا تزال حادة، وما يسمى بـ-ربيع تطوير الاستخدام الشامل للطين الأحمر لم يأت بعد.
