گل سرخ، بدهی زیست محیطی پشت بزرگترین تولیدکننده آلومینا در جهان

گل سرخ، Theبدهی زیست محیطیپشت سر بزرگترین تولید کننده آلومینا در جهان

به عنوان بزرگترین تولید کننده آلومینا در جهان، تولید آلومینا چین سال به سال افزایش یافته است. بر اساس داده‌های اداره ملی آمار، تولید آلومینا چین در سال 2024 به 85.522 میلیون تن رسید که 3.9 درصد سالانه-در{5}}سال افزایش یافته است که 60 درصد از کل تولید جهانی را تشکیل می‌دهد. بر اساس اطلاعات آلارید، در میان ده تولیدکننده برتر آلومینا در جهان، مجموع تولید پنج گروه شرکت چینی، از جمله شرکت آلومینیوم چین و گروه چین هونگ کیائو، به 61.82 میلیون تن رسید که رقم خیره کننده 63.77 درصد را به خود اختصاص داده است.

با این حال، در زیر این برگه رکورد چشمگیر، یک «بدهی زیست محیطی» نسبتاً جدی نهفته است: گل سرخ. در سال 2024، با تولید 85.524 میلیون تن آلومینا در چین، تخلیه گل قرمز به 101.8 میلیون تن رسید، در حالی که میزان استفاده تنها 13.8 میلیون تن بود، با نرخ بهره برداری فقط 12٪.

طبق آمار، مقدار تجمعی گل قرمز در سطح جهان در حال حاضر تقریباً 4 میلیارد تن است که تولید سالانه آن حدود 1.8 تا 200 میلیون تن است. مقدار تجمعی گل قرمز در چین تقریباً 1.5 میلیارد تن است که تولید سالانه آن حدود 100 میلیون تا 105 میلیون تن است. قبل از سال 2023، میزان استفاده از گل قرمز به طور مداوم زیر 10٪ بوده است. اگرچه اکنون به 12 درصد افزایش یافته است، میزان گل قرمز هضم شده هنوز بسیار کمتر از مقداری است که تخلیه می شود. این بدان معنی است که تجمع گل قرمز همچنان روند افزایش سریع را نشان می دهد.

گل سرخ چیست؟

بوکسیت یک محصول جانبی-در طول فرآیند استخراج آلومینا از سنگ معدن بوکسیت است. به دلیل محتوای بالای هماتیت، رنگ قرمز-قهوه ای خود را دریافت می کند، از این رو به این نام می گویند.

در حدود سال 1888 شیمیدان اتریشی کارل یوزف بایر روشی را برای تولید آلومینا از بوکسیت ابداع کرد. ابتدا بوکسیت با محلول NaOH مخلوط و حرارت داده شد. اکسید آلومینیوم موجود در بوکسیت را می توان در محلول NaOH حل کرد و سدیم آلومینات را تشکیل داد. پس از فیلتر کردن رسوب، افزودن بلورهای بذر Al(OH)3 به محلول آلومینات سدیم باعث رسوب مجدد Al(OH)3 می شود، در حالی که مایع مادر باقی مانده که عمدتا حاوی NaOH است برای پردازش دسته بعدی بوکسیت مجددا استفاده می شود. Al(OH)3 بدست آمده را می توان از طریق کلسینه به Al2O3 تبدیل کرد. این روش را فرآیند بایر می نامند. در حال حاضر، بیش از 90 درصد کارخانه‌ها در سرتاسر جهان هنوز از فرآیند بایر برای تولید Al2O3 استفاده می‌کنند و مواد رسوب‌شده فیلتر شده، گل قرمز نامیده می‌شوند. بسته به فرآیندهای مختلف تولید، علاوه بر گل قرمز بایر، گل قرمز تف جوشی و گل قرمز ترکیبی بایر{16}} تف جوشی نیز وجود دارد.

چرا اصرار بر حذف یا «تبدیل» گل سرخ دارید؟

(1) کاهش آلودگی گل قرمز و حفاظت از محیط زیست
گل قرمز به عنوان یک زباله جامد بسیار قلیایی، حاوی موادی مانند NaOH، Al(OH)3 و Fe(OH)3 است. هنگامی که برای مدت طولانی در مناطق باز انباشته می شود، مایع قلیایی درون آن خاک را آلوده می کند، به ساختار خاک آسیب می رساند و رشد پوشش گیاهی را دشوار می کند. با کمک آب باران، مایع قلیایی نیز وارد سیستم آب زیرزمینی می شود و ایمنی منابع آب آشامیدنی را تحت تاثیر قرار می دهد.

علاوه بر این، ذرات ریز گل قرمز مستعد ایجاد آلودگی گرد و غبار در شرایط باد شدید هستند که تهدیدی برای محیط جوی و سلامت ساکنان اطراف است. گل قرمز همچنین حاوی عناصر فلزی سنگین مانند کروم، سرب و کادمیوم است. در طی فرآیند ذخیره سازی، این فلزات سنگین از طریق شستشو وارد آب و خاک می شوند و تعادل اکولوژیکی را مختل می کنند. آب و خاک در نزدیکی محل‌های ذخیره گل قرمز اغلب دارای سطوح بیش از حد فلزات سنگین هستند که اثرات نامطلوبی بر رشد محصول و تنوع گیاهان و جانوران دارد. بنابراین، توسعه فن آوری های جدید برای استفاده همه جانبه از گل قرمز و کاهش میزان ذخیره گل قرمز، اقدامات مهمی برای ایجاد یک جامعه{4}}حفاظت از منابع و محیط زیست{5}}است و برای حفاظت از محیط زیست اکولوژیکی منطقه از اهمیت بالایی برخوردار است.

(2) تبدیل زباله به منابع و دستیابی به اقتصاد دایره ای
اگرچه گل قرمز یک زباله جامد صنعتی است، اما منبع مهمی نیز می باشد. برای حل مشکل گل قرمز، شناخت کامل ویژگی های منابع آن ضروری است. از دیدگاه ترکیب، عناصر اصلی گل قرمز آهن، آلومینیوم و سیلیکون هستند که همگی ارزش استفاده بالایی دارند. گل قرمز همچنین حاوی عناصر کمیاب مانند گالیوم و اسکاندیم است که همگی منابع بسیار ارزشمندی هستند. از منظر محصولات بهره برداری جامع، محصولات منتخب آهن، مصالح ساختمانی، مواد مهندسی راه، مواد پودری، مواد احیای اکولوژیکی و غیره، همگی جهات کلیدی برای استفاده جامع از گل قرمز هستند. بنابراین، تنها با شناخت کامل ویژگی‌های منابع گل قرمز می‌توانیم استفاده جامع از گل قرمز را از دیدگاه علمی‌تر ترویج کنیم، به استفاده کامل از منابع دست یابیم و توسعه پایدار صنعت آلومینا را ارتقا دهیم. این اقدام مهمی برای ساختن یک جامعه{6}}حفظ و محیط زیست{7}}منابع دوستانه است و برای حفاظت از محیط زیست محیطی منطقه ای اهمیت زیادی دارد.

(3) گسترش زنجیره صنعت سنگ معدن آلومینیوم و افزایش ارزش افزوده اقتصادی
در حال حاضر، اکثر صنایع سنگ آلومینیم در چین روش بهره‌برداری مستقیم «معادن - تولید آلومینا - ذوب الکترولیتی آلومینیوم» را اتخاذ می‌کنند، و گل قرمز تولید شده از بهره‌برداری از سنگ معدن آلومینیوم هنوز به استفاده از منابع در مقیاس وسیع- دست نیافته است. کل زنجیره صنعتی نسبتا ساده است. با کاهش{5}}منابع سنگ آلومینیم با کیفیت بالا، تضمین مواد خام برای صنعت آلومینیوم با چالش های شدیدی مواجه است. توسعه فن آوری های جدید برای استفاده همه جانبه از گل قرمز نه تنها می تواند مواد زاید را به منابع تجدیدپذیر برای تضمین تامین مواد اولیه صنعت تبدیل کند، بلکه می تواند در زمینه هایی مانند مصالح ساختمانی، مواد شیمیایی، متالورژی و کشاورزی گسترش یابد و به بهره برداری آبشاری از منابع سنگ آلومینیوم دست یابد.
با در نظر گرفتن تولید سیمان از گل قرمز به عنوان مثال، مواد خام را می توان به صورت محلی در نزدیکی معادن و کارخانه های آلومینا موجود به دست آورد و یک پارک صنعتی یکپارچه "سنگ آلومینیم - آلومینا - سیمان" برای دستیابی به تبدیل محلی و ارزش افزوده-منابع ایجاد کرد. استخراج فلزات گرانبهای کمیاب مانند آهن، آلومینیوم و تیتانیوم از گل قرمز می تواند فضای توسعه را بیشتر گسترش دهد و ارزش افزوده منابع آلومینیوم را افزایش دهد. به ویژه در زمینه کاهش تدریجی منابع سنگ آلومینیوم، توسعه سیستماتیک فناوری استفاده از منابع گل سرخ از منظر زنجیره صنعتی برای گسترش زنجیره صنعتی، بهینه سازی حالت توسعه صنعت آلومینیوم و ترویج تحول و ارتقاء اقتصاد منطقه اهمیت زیادی دارد. ارزش استفاده بالایی دارد. گل قرمز همچنین حاوی عناصر کمیاب مانند گالیوم و اسکاندیم است که همگی منابع ارزشمندی هستند. از منظر محصولات بهره برداری جامع، محصولات منتخب آهن، مصالح ساختمانی، مواد مهندسی راه، مواد پودری، مواد احیای اکولوژیکی و غیره، همگی جهات کلیدی برای استفاده جامع از گل قرمز هستند. بنابراین، تنها با شناخت کامل ویژگی‌های منابع گل قرمز می‌توان کار استفاده جامع از گل قرمز را از منظر علمی‌تر ارتقا داد و به استفاده کامل از منابع و ارتقای توسعه پایدار صنعت آلومینا دست یافت. این یک اقدام مهم برای ایجاد یک جامعه{10}}حفظ و محیط زیست{11}}منابع است و برای حفاظت از محیط زیست بوم‌شناختی منطقه‌ای اهمیت زیادی دارد.

با توسعه شدید صنعت آلومینا، مدیریت جامع و استفاده از منابع گل قرمز به کانون توجه این صنعت تبدیل شده است. در 31 دسامبر 2024، وزارت صنعت و فناوری اطلاعات و شش اداره دیگر به طور مشترک "برنامه اقدام برای استفاده همه جانبه از گل سرخ" را منتشر کردند که به وضوح اهداف مرحله ای "افزایش نرخ بهره برداری از گل سرخ به میزان 15 درصد در سال 2027 و رسیدن به 25 درصد تا سال 2030" را تعیین کرد.
با افزایش نرخ استفاده از گل قرمز در چین به 12٪، ما گامی محکم در زمینه استفاده از منابع گل قرمز برداشته ایم. با این حال، باید با این واقعیت روبرو شد که مصرف فعلی گل قرمز در چین بسیار کمتر از انتشار آن است، انباشت گل قرمز هنوز روند افزایشی شدیدی را نشان می دهد، فناوری استفاده از منابع هنوز بالغ نشده است، مشکل "بدهی بد" گل قرمزی که با آن مواجه هستیم هنوز شدید است و به اصطلاح بهار توسعه گل قرمز هنوز فرا نرسیده است.