Punane muda, TheÖKOLOOGILINE VÕLGmaailma suurima alumiiniumoksiidi tootja taga
Maailma suurima alumiiniumoksiidi tootjana on Hiina alumiiniumoksiidi toodang aasta-aastalt kasvanud. Riikliku statistikabüroo andmetel jõudis Hiina alumiiniumoksiidi toodang 2024. aastal 85,522 miljoni tonnini, mis on 3,9% rohkem kui aasta--aastaga, moodustades koguni 60% kogu maailmast. Maailma kümne suurima alumiiniumoksiiditootja Alaridi andmetel ulatus viie Hiina ettevõtete grupi, sealhulgas China Aluminium Corporation ja China Hongqiao Group toodang 61,82 miljoni tonnini, mis moodustab 63,77%.
Selle muljetavaldava salvestuslehe all peitub aga üsna tõsine "ökoloogiline võlg": punane muda. 2024. aastal ulatus Hiinas 85,524 miljoni tonnise alumiiniumoksiidi toodanguga punase muda väljaheide 101,8 miljoni tonnini, samas kui kasutus oli vaid 13,8 miljonit tonni ning kasutusmäär oli vaid 12%.
Statistika kohaselt on punase muda kumulatiivne kogus maailmas praegu ligikaudu 4 miljardit tonni ja aastatoodang on umbes 1,8-200 miljonit tonni. Punase muda kumulatiivne kogus Hiinas on ligikaudu 1,5 miljardit tonni, aastane toodang on umbes 100–105 miljonit tonni. Enne 2023. aastat on punase muda kasutusmäär olnud püsivalt alla 10%. Kuigi see on nüüdseks tõusnud 12%-ni, on seeditava punase muda kogus siiski palju väiksem kui väljutatav kogus. See tähendab, et punase muda kuhjumine näitab endiselt kiiret kasvutendentsi.
Mis on punane muda?
Boksiit on boksiidimaagist alumiiniumoksiidi ekstraheerimisel tekkiv kõrvalsaadus-. Punase-pruuni värvuse annab see kõrge hematiidisisalduse tõttu, sellest ka nimi.
1888. aasta paiku töötas Austria keemik Carl Josef Bayer välja meetodi alumiiniumoksiidi tootmiseks boksiidist. Kõigepealt segati boksiit NaOH lahusega ja kuumutati. Boksiidis sisalduva alumiiniumoksiidi saab lahustada NaOH lahuses, et moodustada naatriumaluminaat. Pärast sademe väljafiltreerimist põhjustaks Al(OH)3 idukristallide lisamine naatriumaluminaadi lahusele Al(OH)3 uuesti-sadenemise, samas kui ülejäänud, peamiselt NaOH-d sisaldavat emalahust kasutataks uuesti järgmise partii boksiidi töötlemiseks; saadud Al(OH)3 saab kaltsineerimise teel muuta Al2O3-ks.Seda meetodit nimetatakse Bayeri protsessiks. Praegu kasutab enam kui 90% maailma tehastest Al2O3 tootmiseks endiselt Bayeri protsessi ja väljafiltreeritud sadestunud aineid nimetatakse punaseks mudaks. Olenevalt erinevatest tootmisprotsessidest on lisaks Bayeri punasele mudale ka paagutav punane muda ja Bayer{16}}paagutav kombineeritud punane muda.
Miks nõuda punase muda kõrvaldamist või "muutmist"?
(1) Punase muda reostuse vähendamine ja keskkonna kaitsmine
Punane muda kui tugevalt aluseline tahke jäätmed sisaldab selliseid aineid nagu NaOH, Al(OH)3 ja Fe(OH)3. Kui jäetakse lagedatele aladele pikaks ajaks kogunema, saastab selles sisalduv aluseline vedelik mulda, kahjustab mulla struktuuri ja raskendab taimestiku kasvu; vihmavee abil satub aluseline vedelik ka põhjaveesüsteemi, mõjutades joogiveeallikate ohutust.
Lisaks võivad punase muda peened osakesed tugeva tuule korral põhjustada tolmureostust, mis ohustab atmosfäärikeskkonda ja ümbritsevate elanike tervist. Punane muda sisaldab ka raskemetallide elemente, nagu kroom, plii ja kaadmium. Ladustamise käigus satuvad need raskmetallid leostumisega veekogudesse ja pinnasesse, rikkudes ökoloogilist tasakaalu. Punamuda ladustamiskohtade läheduses asuvates pinnases ja veekogudes on sageli liiga palju raskmetalle, millel on kahjulik mõju põllukultuuride kasvule ning taimestiku ja loomastiku mitmekesisusele. Seetõttu on punamuda igakülgseks kasutamiseks mõeldud uute tehnoloogiate väljatöötamine ja punase muda ladustamise hulga vähendamine olulised meetmed ressursse-säästva ja keskkonnasõbraliku-ühiskonna ülesehitamiseks ning väga olulised piirkondliku ökoloogilise keskkonna kaitsmisel.
(2) Muutke jäätmed ressurssideks ja saavutage ringmajandus
Kuigi punane muda on tööstuslikud tahked jäätmed, on see ka oluline ressurss. Punase muda probleemi lahendamiseks on vaja täielikult ära tunda selle ressursi atribuudid. Kompositsiooni vaatenurgast on punase muda peamised elemendid raud, alumiinium ja räni, millel kõigil on kõrge kasutusväärtus; punane muda sisaldab ka haruldasi elemente, nagu gallium ja skandium, mis kõik on väga väärtuslikud ressursid. Kõikehõlmavate kasutustoodete vaatenurgast on valitud rauatooted, ehitusmaterjalid, teeehitusmaterjalid, pulbermaterjalid, ökoloogilised taastamismaterjalid jne kõik punase muda igakülgse kasutamise võtmesuunad. Seetõttu saame ainult punase muda ressursi atribuute täielikult tunnustades edendada punase muda igakülgset kasutamist teaduslikumast vaatenurgast, saavutada ressursside täielik kasutamine ja edendada alumiiniumoksiiditööstuse säästvat arengut. See on oluline meede ressursse-säästva ja keskkonnasõbraliku-ühiskonna ülesehitamiseks ning väga oluline piirkondliku ökoloogilise keskkonna kaitsmisel.
(3) Laiendada alumiiniumimaagitööstuse ketti ja suurendada majanduslikku lisandväärtust
Praegu kasutab enamik Hiina alumiiniumimaagitööstusi "kaevandamisel - alumiiniumoksiidi tootmisel - elektrolüütilise alumiiniumi sulatamisel" ja alumiiniummaagi rikastamisest toodetud punane muda ei ole veel saavutanud ulatuslikku-ressursside kasutamist. Kogu tööstusahel on suhteliselt lihtne. Kvaliteetsete-alumiiniummaagi ressursside vähenemise tõttu seisab alumiiniumitööstuse toorainete tagamine silmitsi tõsiste väljakutsetega. Uute tehnoloogiate väljatöötamine punase muda igakülgseks kasutamiseks ei saa mitte ainult muuta jäätmeid taastuvateks ressurssideks, et tagada tööstuse toorainega varustatus, vaid laieneda ka sellistesse valdkondadesse nagu ehitusmaterjalid, kemikaalid, metallurgia ja põllumajandus, saavutades alumiiniumimaagi ressursside kaskaadkasutamise.
Võttes näiteks tsemendi tootmise punasest mudast, saab toorainet hankida kohapealt olemasolevate kaevanduste ja alumiiniumoksiiditehaste läheduses ning ehitada "alumiiniummaagi - alumiiniumoksiid - tsemendi" integreeritud tööstuspark, et saavutada kohalik konversioon ja ressursside väärtus{2}}. Haruldaste väärismetallide, nagu raud, alumiinium ja titaan, eraldamine punasest mudast võib veelgi laiendada arendusruumi ja suurendada alumiiniumiressursside lisandväärtust. Eriti alumiiniummaagi ressursside järkjärgulise ammendumise kontekstis on punase muda ressursiseerimise utiliseerimistehnoloogia süstemaatiline arendamine tööstusketi vaatenurgast väga oluline tööstusahela laiendamiseks, alumiiniumitööstuse arendusrežiimi optimeerimiseks ning regionaalmajanduse ümberkujundamise ja ajakohastamise soodustamiseks. Sellel on kõrge kasutusväärtus; punane muda sisaldab ka haruldasi elemente, nagu gallium ja skandium, mis kõik on väärtuslikud ressursid. Kõikehõlmavate kasutustoodete vaatenurgast on valitud rauatooted, ehitusmaterjalid, teeehitusmaterjalid, pulbermaterjalid, ökoloogilised taastamismaterjalid jne kõik punase muda igakülgse kasutamise võtmesuunad. Seetõttu saab punase muda igakülgset kasutamist teaduslikumast vaatenurgast edendada ainult punase muda ressursiomaduste täieliku äratundmisega, saavutades ressursside täieliku ärakasutamise ja edendades alumiiniumoksiiditööstuse säästvat arengut. See on oluline meede ressursse{10}}säästva ja keskkonnasõbraliku{11}}ühiskonna ülesehitamiseks ning väga oluline piirkondliku ökoloogilise keskkonna kaitsmisel.
Alumiiniumoksiiditööstuse jõulise arenguga on punase muda igakülgne haldamine ja ressursside kasutamine muutunud tööstuse keskmeks. 31. detsembril 2024 avalikustasid Tööstus- ja Infotehnoloogiaministeerium ja veel kuus osakonda ühiselt "Punase muda igakülgse kasutamise tegevuskava", milles on selgelt seatud etapiviisilised eesmärgid "tõsta punamuda kasutusmäära 2027. aastal 15% ja jõuda 2030. aastaks 25%ni".
Kuna punase muda kasutusmäär Hiinas on tõusnud 12%-ni, oleme astunud kindla sammu punase muda ressursside kasutamise vallas. Siiski tuleb silmitsi seista tõsiasjaga, et praegune punase muda tarbimine Hiinas on palju väiksem kui selle heitkogused, punase muda kogunemine näitab endiselt järsku kasvutendentsi, ressursside kasutamise tehnoloogia pole veel küps, punase muda "halva võla" probleem, millega me silmitsi seisame, on endiselt tõsine ja punase muda väljatöötamise nn kevad ei ole veel saabunud igakülgset kasutuselevõttu.
