붉은 진흙,생태학적 부채세계 최대의 알루미나 생산업체 뒤에
세계 최대의 알루미나 생산국인 중국의 알루미나 생산량은 해마다 증가하고 있다. 국가통계국의 데이터에 따르면 2024년 중국의 알루미나 생산량은 8,552만2천톤에 달해 전년 대비-3.9% 증가-해 전 세계 알루미나 생산량의 무려 60%를 차지했습니다. Alarid의 정보에 따르면 세계 10대 알루미나 생산업체 중 China Aluminium Corporation과 China Hongqiao Group을 포함한 5개 중국 기업 그룹의 총 생산량은 6,182만 톤에 달해 63.77%라는 엄청난 비율을 차지했습니다.
그러나 이 인상적인 기록 이면에는 다소 심각한 "생태적 부채"가 놓여 있습니다. 바로 레드 머드입니다. 2024년 중국 알루미나 생산량은 8,552만4천톤으로 레드머드 배출량은 1억180만톤에 달했고, 활용도는 1,380만톤에 불과해 활용률은 12%에 불과했다.
통계에 따르면, 현재 전 세계 레드머드의 누적량은 약 40억 톤에 이르고, 연간 생산량은 약 180만~2억 톤에 이른다. 중국의 레드머드 누적량은 약 15억 톤이며, 연간 생산량은 약 1억~1억 500만 톤이다. 2023년 이전에는 레드머드의 활용률이 지속적으로 10% 미만이었습니다. 현재 12%로 늘어났지만, 소화되는 레드머드의 양은 배출되는 양에 비해 여전히 훨씬 적습니다. 이는 레드머드의 축적량이 여전히 급격한 증가 추세를 보이고 있음을 의미한다.
레드머드란 무엇인가?
보크사이트는-보크사이트 광석에서 알루미나를 추출하는 과정에서 발생하는 부산물입니다. 적철광 함량이 높기 때문에 붉은-갈색을 띠게 되므로 이러한 이름이 붙었습니다.
1888년경 오스트리아의 화학자 칼 요셉 바이어(Carl Josef Bayer)는 보크사이트로부터 알루미나를 생산하는 방법을 개발했습니다. 먼저, 보크사이트를 NaOH 용액과 혼합하고 가열했습니다. 보크사이트에 함유된 산화알루미늄은 NaOH 용액에 용해되어 알루민산나트륨을 형성할 수 있습니다. 침전물을 여과한 후 Al(OH)3 종자 결정을 알루민산나트륨 용액에 첨가하면 Al(OH)3가 재-침전되는 반면 주로 NaOH를 함유한 나머지 모액은 다음 보크사이트 배치를 처리하는 데 재사용됩니다. 얻은 Al(OH)3는 하소를 통해 Al2O3로 전환될 수 있습니다. 이 방법을 바이엘 공정이라고 합니다. 현재 전 세계 공장의 90% 이상이 여전히 Bayer 공정을 이용해 Al2O3를 생산하고 있으며, 걸러진 침전물질을 레드머드라고 합니다. 다양한 생산 공정에 따라 바이엘 레드머드 외에 소결 레드머드와 바이엘{16}}결합 레드머드도 있습니다.
왜 레드머드를 제거하거나 "변형"시키려고 고집합니까?
(1) 레드머드 오염 감소 및 환경 보호
레드머드는 고알칼리성 고형폐기물로서 NaOH, Al(OH)3, Fe(OH)3 등의 물질을 함유하고 있습니다. 오랫동안 열린 공간에 축적되면 그 안에 있는 알칼리성 액체가 토양을 오염시키고 토양 구조를 손상시키며 식물의 성장을 어렵게 만듭니다. 빗물의 도움으로 알칼리성 액체도 지하수 시스템에 유입되어 식수원의 안전에 영향을 미칩니다.
또한, 레드머드의 미세한 입자는 강풍이 불 때 먼지 오염을 유발하여 대기 환경과 주변 주민의 건강을 위협하기 쉽습니다. 레드머드는 또한 크롬, 납, 카드뮴과 같은 중금속 원소를 함유하고 있습니다. 저장 과정에서 이러한 중금속은 침출을 통해 수역과 토양에 유입되어 생태학적 균형을 방해합니다. 레드머드 저장 장소 근처의 토양과 수역에는 종종 과도한 수준의 중금속이 포함되어 있어 작물 성장과 동식물의 다양성에 부정적인 영향을 미칩니다. 그러므로 레드머드의 종합적 이용을 위한 신기술을 개발하고 레드머드 저장량을 줄이는 것은 자원을 절약하고 환경 친화적인-사회를 건설하는 중요한 조치이며, 지역 생태환경을 보호하는 데 있어서 큰 의의가 있습니다.
(2) 폐기물을 자원화하고 순환경제를 실현한다.
레드머드는 산업 고형 폐기물이지만 중요한 자원이기도 합니다. 레드머드 문제를 해결하기 위해서는 레드머드의 자원적 속성을 완전히 인식하는 것이 필요하다. 성분의 관점에서 볼 때, 레드머드의 주요 성분은 철, 알루미늄, 규소이며 모두 높은 활용 가치를 가지고 있습니다. 레드머드는 갈륨, 스칸듐 등 희귀원소도 함유하고 있어 모두 매우 귀중한 자원입니다. 종합이용제품의 관점에서 볼 때 엄선된 철제품, 건축자재, 도로공학자재, 분말재료, 생태복원자재 등은 모두 레드머드의 종합이용을 위한 핵심방향이다. 따라서 레드머드의 자원 속성을 충분히 인식해야만 보다 과학적인 관점에서 레드머드의 포괄적인 활용을 촉진하고 자원의 완전한 활용을 달성하며 알루미나 산업의 지속 가능한 발전을 촉진할 수 있습니다. 이는 자원을 절약하고 환경 친화적인-사회를 건설하기 위한 중요한 조치이며, 지역 생태환경을 보호하는 데 있어서 큰 의의가 있습니다.
(3) 알루미늄광석 산업체인 확대 및 경제적 부가가치 증대
현재 중국의 대부분의 알루미늄 광석 산업은 "채광 - 알루미나 생산 - 전해 알루미늄 제련"의 직접 채굴 방식을 채택하고 있으며, 알루미늄 광석의 선광으로 생산된 적니는 아직 대규모 자원 활용을 달성하지 못했습니다.- 전체 산업 체인은 비교적 간단합니다. 고품질-알루미늄 광석 자원이 감소함에 따라 알루미늄 산업의 원자재 보장은 심각한 문제에 직면해 있습니다. 레드머드의 종합적인 활용을 위한 신기술 개발은 폐기물을 재생 가능한 자원으로 전환하여 산업 원료 공급을 보장할 수 있을 뿐만 아니라 건축 자재, 화학, 야금, 농업 등의 분야로 확장하여 알루미늄 광석 자원의 계단식 활용을 달성할 수 있습니다.
레드머드에서 시멘트를 생산하는 경우를 예로 들면, 기존 광산 및 알루미나 공장 근처에서 현지에서 원료를 얻을 수 있으며, "알루미늄 광석- 알루미나 - 시멘트" 통합 산업 단지를 건설하여 지역 전환 및 자원 부가가치-를 달성할 수 있습니다. 레드머드에서 철, 알루미늄, 티타늄 등 희귀 귀금속을 추출하면 개발 공간이 더욱 확대되고 알루미늄 자원의 부가가치가 높아질 수 있습니다. 특히 알루미늄 광석 자원이 점진적으로 고갈되는 상황에서 산업 사슬의 관점에서 레드머드 자원화 활용 기술을 체계적으로 개발하는 것은 산업 사슬을 확장하고 알루미늄 산업의 발전 방식을 최적화하며 지역 경제의 변화와 업그레이드를 촉진하는 데 큰 의미가 있습니다. 활용 가치가 높습니다. 레드머드는 또한 귀중한 자원인 갈륨, 스칸듐과 같은 희귀 원소를 함유하고 있습니다. 종합이용제품의 관점에서 볼 때 엄선된 철제품, 건축자재, 도로공학자재, 분말재료, 생태복원자재 등은 모두 레드머드의 종합이용을 위한 핵심방향이다. 따라서 레드머드의 자원 속성을 충분히 인식해야만 레드머드의 종합적인 활용 작업이 보다 과학적인 관점에서 추진되어 자원의 완전한 활용을 달성하고 알루미나 산업의 지속 가능한 발전을 촉진할 수 있습니다. 이는 자원을 절약하고 환경 친화적인-사회를 건설하기 위한 중요한 조치이며 지역 생태 환경을 보호하는 데 큰 의미가 있습니다.
알루미나 산업의 활발한 발전과 함께 레드머드의 종합적인 관리와 자원 활용이 업계의 초점이 되었습니다. 2024년 12월 31일 공업정보화부 등 6개 부처가 공동으로 '레드머드 종합 활용 실행계획'을 발표하고 '2027년 레드머드 활용률을 15%, 2030년까지 25% 달성'이라는 단계적 목표를 명확히 설정했다.
중국 레드머드 이용률이 12%에 이르면서 우리는 레드머드 자원 이용 분야에서 견고한 발걸음을 내디뎠습니다. 그러나 현재 중국의 레드머드 소비량은 배출량보다 훨씬 적고, 레드머드 축적량이 여전히 급격한 증가 추세를 보이고 있으며, 자원 활용 기술이 아직 성숙하지 않고, 우리가 직면하고 있는 레드머드의 '부채' 문제가 여전히 심각하고, 소위 레드머드 종합 활용 발전의 봄이 아직 도래하지 않았다는 사실을 직시할 필요가 있습니다.
