Vörös iszap

Vörösiszap (vörösiszap vagy RM angol) általában adott, hogy a SPN hulladék termék során a timföldgyártáshoz és alumínium a Bayer-eljárás . Karl Josef Bayer 1887-ben, majd 1892-ben szabadalmaztatta ezt a nagyon hatékony folyamatot, de amelynek alapvető kémiai folyamatait még mindig nem ismerik, nagyon sok vizet és energiát fogyaszt, és nagy mennyiségű hulladék keletkezik vörösiszap formájában. Több évtizede használja szinte az egész alumíniumipar. Ez az eljárás lehetővé teszi a bauxit kezelését annak érdekében, hogy a benne lévő timföld jelentős részét kinyerjék .

Ezt az iszapot lehet előkezelni (általában savval, hogy kevésbé lúgos legyen), majd általában nagy medencékben (több tíz-több száz hektár területig) tárolják, ahol elpárologtatva elveszítik vizüket.

Más gyárak, például a dél-franciaországi Gardanne- ban található üzemek egy részét még mindig a tengeren ürítik (legalábbis 2021-ig). Az Orbite eljárás , még mindig az ipari fejlődés szakaszában, lehetővé teszi az alumínium-oxid kinyerését vörösiszap keletkezése nélkül, és felhasználható a vörösiszap semlegesítésére is, miközben a maradék alumínium-oxid nagy részét kitermeli.

A vörösiszap fizikai-kémiai jellemzői

• Szín: téglavörös színük magas vas-oxid- tartalmuknak köszönhető (feldolgozás előtt a bauxitban található).
• Nagyon alapvető jellegük ( pH-ja általában 11-től 14-ig): maró nátrium- tartalmukból származik , ami a Bayer-folyamat maradványa. Néhány alumíniumolvasztó kezeli az iszapját, hogy eltávolítsa ennek a szódának a nagy részét (ez a helyzet a Gardanne esetében ).
• Toxicitás: elsősorban az anyag maró jellegéhez kapcsolódik, és kisebb mértékben, de hosszú távon talán még fontosabb, különösen savasító körülmények között, nehézfémtartalmához ( ólom , higany , króm ) vagy néha radionuklidok, amelyek könnyen kötődnek hozzá. Ezeknek a termékeknek a tartalma és biohasznosulása a bauxit eredetétől és az ipari eljárástól függően nagyban változik.
• Kémiai összetétel: az érc (bauxit) eredetétől és alumíniumtartalmától, ásványi anyagaitól és különféle fémektől függően nagyban változik. A vörösiszap különösen kankrinitet és hematitot tartalmaz, amelyek könnyen kötődnek nehézfémekhez (erősen cinkkel, meglehetősen erősen ólommal és kissé kevésbé kadmiummal a laboratóriumi vizsgálatok szerint), és megmagyaráznák ezeknek az iszapoknak a képességét.
  Az ipari folyamat az iszap összetételét is befolyásolja. Egyes gyárak úgy kezelik az iszapjukat, hogy visszanyerjék a szódát és inertessé tegyék (a pH semlegesítése) az alaposság szempontjából. Kivonható belőlük a kloridok egy része (ezek az iszap tömegének 0,092-0,121% -át teszik ki). Ezek elsősorban jelen a finom részecskék a szodalit (kevesebb, mint 10 um), amely átkristályosítjuk során szilikátmentesítő fázisa a Bayer-eljárás. A nedves szitálás, majd a hidraulikus szétválasztás és a ciklon-elválasztás 22-34 tömegszázalékos visszanyerést tesz lehetővé, lehetővé téve az iszap kloridtartalmának jelentős csökkenését, 0,015-0,025 tömegszázalékra.) Stb.
• Kimutatták, hogy egy kelátképző, például az EDTA képes a vörössavval kezelt iszapban található nehézfémek nagy részét kinyerni. Ugyanezek az iszapok több fémet (különösen a leginkább cserélhető vagy a vízben leginkább oldódó frakciókat) veszítenek, ha kimosódásnak vannak kitéve vagy nitrátokkal ( kalcium-nitrát vagy Ca (NO 3 ) 2 érintkezésbe kerülnek a kísérletek során). De a kezeletlen iszap kevesebb ólmot, kadmiumot és cinket szabadít fel, ha EDTA-val kezelik.

Legyél iszap

A vörösiszap főleg egy párologtató tóba kerül. Ezek most életük végén vagy kiszáradásuk alatt vannak, általában rehabilitálva vannak. A nehézség az, hogy erős alaposságuk , sótartalmuk és szódaságuk nagyon erősen megakadályozza vagy lelassítja a spontán renaturációt . Száraz területeken vagy időszakokban a porrepülés is problémát jelenthet. Míg nagyon nedves időszakokban a víz eróziója okozhat szennyezés forrást a lefelé (zavarosság, pH-változás, fémszennyezés stb.). Az iszap savval történő kezelése azonban nagymértékben vagy teljes mértékben csökkenti maró hatásukat, de elősegíti a bennük lévő nehézfémek felszabadulását, és csökkenti azok képességét mások felszívására és rögzítésére.

Különböző rehabilitációs módszereket teszteltek, például:

• egyszerű borítás talajjal (30  cm- től 1 m-ig vagy annál nagyobb), előzetes borítás szénből származó hamu vagy salak (amely jelentős mennyiségben tartalmazhat szennyeződéseket vagy akár radionuklidokat is)
• felületi előkezelés a vakolóipar hulladékával ( gipszhulladék, amelynek 5% vagy több hozzáadása módosításként csökkenti a pH-t, nyomelemek, például kalcium, kálium, foszfor és magnézium elérhetőségét, miközben csökkenti a vas- és nátrium-toxicitást, javítja a csírázást és a növények növekedése a talajréteg hozzáadása nélkül)

Ennek az ipari hulladéknak a megszüntetését néha a tengerbe dobásával vagy az országtól és a jogszabályi változásoktól függően végzik vagy tették. Ezt tette a csoporthoz tartozó egykori Pechiney gyár, ma Alteo. A HIG, amely Gardanne-ban található 2015 végéig Cassis-tól , a Cassidaigne gödörben . 2016 óta a vörösiszapot korábban szárították és kezelték, hogy a Földközi-tengerbe történő fémkibocsátás csaknem 99% -kal csökkenjen. Csak azokat a folyékony szennyvizeket nem engedik a tengerbe, amelyek megkövetelték a mentességet.

De az Alteo 1905 óta tonna dehidratált „vörösiszapot”, úgynevezett „bauxalint” is tárol a szárazföldön, a szomszédos Gardanne szomszédos városában, a Bouc-Bel-Air Mange Garri hulladéklerakóban. nem végtelen, 1966-tól Péchiney, az akkori üzemeltető, harminc évre engedélyt kapott szennyvizeinek tengeren történő kibocsátására. Így legalább 30 millió tonna ömlött le Cassis-ból egy 50 kilométeres csövön keresztül az üzemtől a tengerig. 2016 óta a szennyvíz szilárd része ott már nem engedélyezett. Tehát a Mange-Garri tároló újraindította a szolgáltatást, kihatással van az urbanizált városrészre. "

Értékelési sávok

Az új hulladéklerakók telepítése drága, és egyre több nehézséget okoz az önkormányzatoknak és a lakosoknak. Évtizedek óta a gyártók ezért megoldásokat kerestek a keletkező hulladék mennyiségének csökkentésére és a vörösiszap újrahasznosítására új felhasználási lehetőségek keresésével, többek között:

• Az Orbite eljárás a vörösiszapot kezeli, a maradék alumínium-oxidot és más fémeket kivonja, miközben eltávolítja az lúgosságot. Az Orbite Aluminae fejlesztette ki a Veolia -val együttműködve .
• Építőanyagok (beépítés kerámiákba, téglákba, cementekbe ... néha más hulladékokkal, például pernyével), amelyeket alacsonyabb költséggel használnak az építőmérnöki munkákban hulladéklerakók fedőanyagaként (amikor inertek lettek a kitermelésük több mint 90% -ának kitermelésével). marószóda);
  A kimosódási vizsgálatokat és 3 típusú ökotoxikológiai vizsgálatot ( Microtox ™, ASTM toxicitási teszt a mikroalgákra és az embriotoxicitás tesztjeit a tengeri sünökre) Olaszországban végezték el a szilárd vörösiszap mintáin, amelyeket előzetesen kezeltek, hogy teszteljék őket. . Céljuk az volt, hogy jobban értékeljék a környezettel való kompatibilitást. A szerzők meglehetősen biztató eredménnyel zárultak, bemutatva ezen anyagok felhasználásának lehetőségét bizonyos talajok vagy szennyezett víz kezelésére. Úgy tűnik, hogy a megfelelően kezelt vörösiszapban jelen lévő fémek viszonylag jól be vannak csapdázva, bizonyos pH-tartományban, még viszonylag alacsony szinten is. Úgy tűnik azonban, hogy nem sok tanulmány készült arról, hogy a talaj mikrofauna ( például Collembola vagy földigiliszták ) képes-e felszívni és esetleg szállítani ( bioturbáció ), vagy sem a mátrixba rekedt toxinokat).
• kémiai és ásványi módosítás az arzén vagy más fémek által szennyezett talajok megművelésére (a nehézfémek kevésbé mozgékonyak és kevésbé hasznosulnak az alaptalajokban);
• abszorbensek, adalékok, színezékek .. Alapvető jellegük és egy további készítményük (kalcinálás, megfelelő adalékanyagok hozzáadása) érdekes tulajdonságokat adnak a vörösiszap számára bizonyos szennyező anyagok savas vagy enyhén savas folyadékokból vagy termékekből történő felszívására és ezen folyadékok pH-jának pufferelésére.
  Ez különösen az arzén vízből történő felszívásának egyik hatékony eszköze , bizonyos körülmények között (ennek a víznek enyhén savasnak kell lennie).
  Kezeletlen vörösiszap bizonyos feltételek mellett azt mutatja, hogy képesek kötődni bizonyos nagyon mérgező ionok az ólom és a króm (Pb 2+ és Cr 6+ ). Ha a vörösiszapot nem biológiailag lebomló szennyező anyagok elnyelésére használják, ez azonban szennyezettebb hulladékká teszi, amelyet inertre kell tenni, vagy jó körülmények között tartósan tárolni kell. Az általánosan alkalmazott ökotoxikológiai és kimosódási tesztek arra utalnak, hogy a vörösiszap bizonyos újrafelhasználás előtt vagy után nem mutat akut vagy magas toxicitást a környezetre.
• gáztisztító termékek
• katalizátor a szénhidrogének hidrogénezéséhez , hidrodeklórozásához és oxidációjához .

Ipari kockázat

Kapcsolódik a folyamatban használt vegyszerekhez, de a szennyvíz tároló medencéinek (vörösiszap) biztosításának lehetséges hibáihoz is.

Így 2010 októberében, Ajka magyar város közelében , az ajkai olvasztótól lefelé fekvő falvakba brutálisan hatolt be 700 000 m 3 nagyon folyékony és nagyon maró vörösiszap, miután a (mintegy harminc m magas) gát megszakadt. a növény egyik víztározó medencéje, amely a Duna közelsége miatt súlyos ökológiai katasztrófát okozott , valamint kilenc halott és százhúsz ember sérült meg.

Korábban Korzikán történt a montedisoni vörösiszap-ügy, amely 1972-ben kezdődött. Ez különösen azt eredményezte, hogy bírósági eljárást indított egy livornói vizsgálóbíró 1973 februárjában az ipari csoport vezetői ellen. Hivatkozás: Le Monde, február 24. , 1973: "A vörösiszap esete, Livorno nyomozóbírója vizsgálatot indít a Montedison vezetői ellen".

E vita 1974. április 29-én született: a szennyezők elítélése. Hivatkozás: https://www.larousse.fr/archives/journaux_annee/1974/chrono/1974-04

Európa egy nemzetközi kutatási programot finanszírozott a radioaktivitásról és a vörösiszap radioaktivitásával összefüggő kockázatokról, valamint az erőművek vagy a nagy széntüzelésű kazánok maradványairól (hamu és salak). Ebben a két esetben a hulladék bizonyos radionuklidokat koncentrálhat, amelyek valószínűleg visszatérnek az élelmiszer-hálózatokba, és egészségügyi és ökológiai problémákat okozhatnak.

2016-ban a vörösiszap esete a Marseille- patakokban ellentmondásos. Valójában ötven éve szennyező maradványokat dobtak le a Calanques Nemzeti Parkba egy 50 kilométeres csövön keresztül, amely elhagyta az Alteo gyárat, amely egy nagy alumínium-oxid- gyártó vállalat . Ezeknek a vörösiszapnak következményei vannak a tengeri környezetre, több nehézfémet, például higanyot és arzént is tartalmaznak . A Le Monde és a France Info szerint ma millió tonna vörösiszap található a Földközi-tenger fenekén.

Megjegyzések és hivatkozások

1. Jean-Yves Morlock A Bayer-folyamat legfontosabb technológiai újításai annak keletkezése óta : Száz éves innováció az alumíniumiparban , Magali Vautelin, Ed. L'Harmattan, 1997.
2. Lásd AR Hind és mtsai. A Bayer-folyamat szilárd anyagainak felületi kémiája: a szakirodalomban idézett áttekintés a cikk végén
3. Prasad miniszterelnök, HK Chandwani, H. Mahadevan. A bauxit zagytároló ártalmatlanítási gyakorlata az alumínium-oxid finomítóknál . Az Indian Institute of Metals tranzakciói (1996), 49 (6), 817-839.
4. "  Bouches-du-Rhône: három kérdés a vörösiszap-kibocsátások engedélyezésének megértéséhez a Calanques Nemzeti Parkban  " , a francetv info címen (konzultáció 2016. január 8-án )
5. Laura Santona, Paola Castaldi és Pietro Melis; Kapcsolódó szerző kapcsolattartási információk A vörösiszap és a nehézfémek közötti kölcsönhatások mechanizmusainak értékelése  ; Journal of Hazardous Materials 136. évfolyam, 2. kiadás, 2006. augusztus 21. (online 2006/01/18), 324–329. Oldal: doi: 10.1016 / j.jhazmat.2005.12.022 ( Kivonat )]
6. (a) J. Hyuna, Endoha S., K. Masudaa H. Shinb H. Ohyaa, csökkentése klór bauxit maradékot finom részecskeleválasztást , Int. J. Miner. Process., (2004) ( Kivonat )
7. JWC Wong, GE Ho; A hulladékgipsz felhasználása a vörösiszap-betétek újratelepítésében: üvegházi tanulmány; Folyóirat: Hulladékgazdálkodás és kutatás; 2010. október; 28. (10); ( összefoglaló
8. "  Tengeri kibocsátások / Alteo: rövidebb idő a szabványoknak való megfelelés érdekében  " , a FIGARO-n ,2018. július 20(megtekintve : 2019. január 17. )
9. Olivier Bertrand, felszabadulás , "  A Calanques Nemzeti Park engedélyezi a vegyi anyagok kibocsátását a tengeren  " , Liberation.fr,2014. szeptember 8(megtekintés : 2014. szeptember 12. )
10. "  Vörösiszap , kevesebb szennyezés a tengeren, de még annyi a szárazföldön  " , a www.20minutes.fr oldalon (elérhető : 2019. január 17. )
11. "Vörös iszap, eddig minden rendben", Le Ravi , 2015. december 28
12. Pierre Isnard-Dupuy, "Vörös iszap Gardanne-ban: a bíróság nyomást gyakorol a szennyező gyárra", Reporterre , 2018. július 21, online
13. Jiakuan Yang & Bo Xiaoa szinterezés nélküli építőanyagok fejlesztése vörösiszap-hulladékokból, a szinterelő timföld-folyamat során  ; Építési és építőanyagok 22. évfolyam, 12. szám, 2008. december, 2299–2307. Oldal doi: 10.1016 / j.conbuildmat. 2007/10/05
14. SS Quadri, Laxmikantha H., Patil úr; Az ipari technológiai hulladékok mint alternatív anyagok alkalmassága a hulladéklerakók fedeleihez  ; 12. Nemzetközi Konferencia a Nemzetközi Számítógépes Módszerek és A Geomechanika Előrehaladásáért (IACMAG), 2008. október 1-6. Goa, India Link a cikkhez
15. Lásd: C. Brunori és mtsai: A kezelt vörösiszap-bauxit hulladék újrafelhasználása: tanulmányok a környezeti összeférhetőségről , idézve a cikk végén található irodalomjegyzékben
16. Vinod K. Gupta, Monika Gupta és Saurabh Sharma; Folyamatfejlesztés az ólom és a króm vizes oldatokból történő eltávolítására vörösiszap felhasználásával - alumíniumipari hulladék; Water Research 35. évfolyam, 5. szám, 2001. április, 1125–1134. Oldal; doi: 10.1016 / S0043-1354 (00) 00389-4 ( Kivonat ). Szennyvíztisztító adalékként tesztelik (nehézfémek és mérgező metalloidok eltávolítására, szervetlen anionok, például nitrátok, fluor és foszfátok, valamint bizonyos nemkívánatos szerves anyagok eltávolítására, beleértve bizonyos festékeket, fenolos vegyületeket és baktériumokat).
17. Shaobin Wang, HM Ang és MO Tadé; A vörösiszap mint koaguláns, adszorbens és katalizátor újszerű alkalmazása a környezetbarát folyamatokhoz  ; Kemoszféra; 72. évfolyam, 2008. augusztus 11., 1621–1635. Oldal; doi: 10.1016 / j.chemosphere.2008.05.013 ( Kivonat )
18. "  Magyarország a legsúlyosabb ökológiai katasztrófával néz szembe  " , Le Figaro (hozzáférés : 2010. október 6. )
19. "  A kolontari gyár a Greenpeace ellenére is újra megnyílik  ", L'Express ,2010. október 15( online olvasás , konzultáció: 2020. augusztus 9 - én ).
20. Jean Crozier, "  A Földközi-tenger Montedison által okozott szennyezése elleni hosszú harc  " , francetvinfo.fr , Franciaország 3 Corse ViaStella ,2013. február 17(megtekintés : 2020. augusztus 9. ) .
21. INTAILRISK (A radioaktívan szennyezett ipari hulladékok környezeti kockázatának értékelése) , (A projekt honlapja ) konzultált 2010/10/16
22. "  A vörösiszap-botrány megértése érdekében olvasható cikk  ", Franceinfo ,2016. szeptember 6( online olvasás , konzultáció 2017. április 4-én )
23. Martine Valo , "  A gardanne alumínium-oxid üzem továbbra is szennyezi a Calanques Marine Park-ot  ", Le Monde.fr ,2016. július 6( ISSN  1950-6244 , online olvasás , hozzáférés : 2017. április 4. )
24. Martine Valo , "  Vörös iszap: az igazságszolgáltatás megparancsolja Vallsnak , hogy magyarázza el az Alteo elutasításait  ", a Le Monde.fr ,2017. január 10( ISSN  1950-6244 , online olvasás , hozzáférés : 2017. április 4. )
25. „  Vörösiszap: több jogi intézkedések ellen mentesítése az ALTEO  ” Le Monde.fr ,2017. január 5( ISSN  1950-6244 , online olvasás , hozzáférés : 2017. április 4. )

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

• Alumínium
• Alumina
• Alaposság
• Vörösiszap tok
• Hulladékgazdálkodás
• Ipari kockázat

Bibliográfia

• (en) AR Hind, SK Bhargava, Stephen C. Grocott, A Bayer-folyamat szilárd anyagainak felületi kémiája: áttekintés , Kolloidok és felületek A: Physicochem. Eng. Aspects, 146 (1999) 359–374 ( Kivonat ).
• (en) B. Salopek, J. Strazisar. A vörösiszap lerakódások hatása a környezetre . Light Metals (Warrendale, PA, Egyesült Államok) (1993), 41-4.
• (en) DJ, Cooling, DJ Glenister, A száraz szermaradványok ártalmatlanításának gyakorlati szempontjai. Light Metals 1992, 25-31, A TMS 121. éves találkozójának folyamata, 1992. március 1–5., San Diego, Kalifornia, USA, Minerals, Metals & Materials Soc (TMS).
• (en) LK Hudson, Alumina Production, The Aluminium Company of America , Pennsylvania, 1982.
• (en) WM Gerald, A Bayer-folyamat során keletkezett vörösiszap kezelése és ártalmatlanítása , AU701874.
• en) SE Poulos, MB Collins, C. Pattiaratchi, A. Cramp, W. Gull, M. Tsimplis, G. Papatheodorou, Oceanográfia és ülepedés a félig zárt, mélytengeri Korinthoszi-öbölben (Görögország) , tengergeológia , 134, 213-235 (1996)
• Barbara Landrevie , „  A mérgezett mediterrán térség: körforgásos gazdaság vagy mérgező újrahasznosítás?  », Le Monde diplomatique ,2015. május( online olvasás )

Irodalomjegyzék a vörösiszap újrafeldolgozásáról vagy újrafelhasználásával történő hasznosításról

Huiting Shen és E. Forssberg; Áttekintés a fémek salakból történő kinyeréséről  ; Hulladékgazdálkodás; 23. évfolyam, 2003. szám 10. szám, 933–949. Oldal; doi: 10.1016 / S0956-053X (02) 00164-2 ( Kivonat )

• en) Anastasios I. Zouboulis, Konstantinos A. Kydros; Vörösiszap alkalmazása mérgező fémek eltávolítására: nikkel esete  ; megjelent online 2007/04/24, Journal of Chemical Technology & Biotechnology; Vegyipari Társaság; 58. évfolyam, 1. szám, 95–101. Oldal, 1993; DOI: 10.1002 / jctb.280580114 ( Összegzés )
• (en) A. Agrawal, KK Sahu, BD Pandey, Szilárd hulladékkezelés a színesfémiparban Indiában, erőforrások, megőrzés és újrahasznosítás 42 (2004) 99–120 ( összefoglaló )
• (en) C. Brunori, C. Cremisini, P. Massanisso, V. Pinto, L. Torricelli, A kezelt vörösiszap-bauxit hulladék újrafelhasználása: tanulmányok a környezeti összeférhetőségről , Journal of Hazardous Materials, 117 (1), (2005) , 55-63 ( Összegzés )
• (en) H. Genc¸-Fuhrman, JC Tjell, D. McConchie, O. Schuiling, Arsenát adszorpciója vízből semlegesített vörösiszap alkalmazásával , J. Colloid Interface Sci. 264 (2003) 327–334
• (en) H. Genc¸-Fuhrman, JC Tjell, D. McConchie, A semlegesített vörösiszap (Bauxsol ™) arzénadszorpciós képességének növelése , J. Colloid Interface Sci. 271 (2004) 313–320
• (en) H. Genc¸-Fuhrman, JC Tjell, D. McConchie, Arzén adszorpciója vízből aktivált semlegesített vörösiszap alkalmazásával , Environ. Sci. Technol. 38 (2004) 2428–2434
• (en) F. Peng, K. Liang, H. Shao, A. Hu, Üveges vörösiszap kristályosításával nyert nanokristályos üvegkerámia, Chemosphere 2004 (várható)
• (en) HZ Xu, Technológiai és gazdasági megvalósíthatósági tanulmány vörösiszapos építőanyagok előállításáról , Gold 17 (1996), pp. 17–21 (kínai nyelven)
• (zh) SW Yang, YH Cao és Q. Li, A vörösiszap átfogó felhasználásának helyzete és fejlődése az alumíniumiparban , Ásványi erőforrások megőrzése és hasznosítása 6 (1999), pp. 46–49
• (en) D. Luo és J. Liu, Új eljárás az alumíniumkezelő üzem vörösiszapjának felhasználására kiváló minőségű közvetlen redukciós vas előállítására , China Mining 11 (2002), pp. 50–53 (kínaiul)
• (en) SP Varnavas, PP Achilleopoulos, A fémben gazdag részecskék vertikális és térbeli szállítását szabályozó tényezők a tengervízben, a bauxit vörösiszap mérgező hulladékok kijutásakor , The Science of the Total Environment, 175 (1995), 199-205

Szabadalmak

• Heisei 6-340934 számú, 1994. évi japán szabadalom
• Heisei 7-47301, 1995. számú japán szabadalom

Külső linkek