一、引言：滨海新区的“白色山丘”
在天津滨海新区，曾经矗立着一座座醒目的“白色山丘”——那是碱渣堆场，是纯碱工业留给这片土地的独特印记。作为中国纯碱工业的重要基地，天津碱厂（原永利碱厂）自1917年建厂以来，累计堆存碱渣超过2000万吨，占地3.5平方公里，成为滨海新区发展的“白色障碍”。
碱渣，俗称“白泥”，是氨碱法生产纯碱过程中排放的固体废物。每生产1吨纯碱，约产生0.3~0.5吨碱渣（干基）。我国纯碱年产量超过3000万吨，碱渣年产生量超过500万吨，累计堆存量达数千万吨。这些碱渣长期堆存，不仅占用大量土地，其中的可溶性氯盐还会随雨水淋溶，污染土壤和地下水，成为纯碱工业亟待解决的环保难题。
二、认识碱渣：钙盐的复杂混合体
（一）来源与物质组成
碱渣来源于氨碱法生产纯碱的蒸馏工序。石灰石煅烧产生的石灰乳与蒸氨废液反应，生成大量沉淀物，经固液分离后即得碱渣。
碱渣的化学成分以钙盐为主，主要组成为：CaCO₃（40%~60%）、Ca(OH)₂（5%~15%）、CaCl₂（5%~15%）、CaSO₄（2%~5%），以及少量的Mg(OH)₂、SiO₂等。此外，碱渣中还含有未反应完全的氨氮和氯盐，是其主要环境风险因子。
（二）特性与处置难题
碱渣的资源化利用面临三大技术瓶颈：
高含水率：碱渣含水率高达50%~80%，呈浆状或滤饼状，脱水困难，运输和处置成本高。
高氯离子含量：碱渣中氯离子含量达5%~15%，以可溶性氯化钙形式存在。高氯含量使其在建材应用中存在钢筋锈蚀风险，在农业应用中存在盐害风险。
强碱性：碱渣pH值高达10~12，直接利用可能对土壤和水体造成碱污染。
长期以来，碱渣的主要处置方式是筑坝堆存。天津碱厂曾采用“碱渣制工程土”技术，将碱渣与粉煤灰混合后用于填垫低洼地，但受限于氯离子溶出等问题，利用规模有限。
三、脱氯预处理：碱渣资源化的“第一道关口”
（一）水洗脱氯技术
氯离子的去除是碱渣资源化的前提。水洗脱氯是目前应用最广的预处理技术：将碱渣与水按一定比例混合，利用氯化钙易溶于水的特性，通过多级逆流水洗，将氯离子从固相转移至液相。
水洗后的碱渣氯离子含量可降至1%以下，满足建材利用的基本要求。洗氯废水经蒸发结晶可回收氯化钙，实现资源化利用。
（二）压滤脱水
水洗后的碱渣含水率仍高达50%~60%，需进一步脱水。板框压滤机可将含水率降至30%~40%，真空过滤机可将含水率降至25%~30%。脱水后的碱渣呈滤饼状，便于运输和后续加工。
四、规模化消纳：从“造地”到“建材”
（一）天津滨海新区的碱渣造地
天津滨海新区的碱渣治理，是国内碱渣规模化消纳的经典案例。天津碱厂与科研机构合作，开发出“碱渣制工程土”技术：将碱渣与粉煤灰、石灰等按一定比例混合，经碾压密实后形成工程填筑材料。
该技术在天津经济技术开发区、临港工业区等区域的填垫工程中规模化应用，累计消纳碱渣超过1000万吨，填垫低洼地近10平方公里。碱渣工程土的承载力、压缩性等指标满足工程要求，实现了“变废为宝、以废造地”。
（二）水泥混合材
经脱氯处理的碱渣，可作为水泥混合材使用。碱渣中的碳酸钙、氢氧化钙等组分，在水泥水化过程中可参与反应，部分替代石灰石原料。研究表明，碱渣掺量5%~10%时，可生产出符合国家标准的复合硅酸盐水泥。
（三）路基材料
碱渣与粉煤灰、钢渣等固废协同，可制备路基材料。碱渣的碱性可激发粉煤灰的火山灰活性，形成协同效应。天津、河北等地已建成多条碱渣路基试验段，累计使用碱渣数十万吨。
五、高值化探索：从“钙资源”到“钙产品”
（一）碱渣碳化制备碳酸钙
碱渣中的氢氧化钙可与CO₂反应生成碳酸钙，这一过程称为“碳化”。碱渣碳化技术可实现碱渣资源化与CO₂封存的双重目标。
研究表明，碱渣在CO₂气氛中碳化处理后，氢氧化钙转化为碳酸钙，产品可作为工业碳酸钙使用。每吨碱渣可封存CO₂约0.1~0.2吨。山东某企业建成碱渣碳化中试线，年产碳酸钙产品1万吨。
（二）氯化钙回收
碱渣水洗废水富含氯化钙，经蒸发结晶可回收氯化钙产品。氯化钙是重要的工业原料，广泛用于融雪剂、干燥剂、冷冻剂等领域。天津碱厂建成年产5万吨氯化钙回收装置，实现了碱渣中氯资源的高值化利用。
（三）土壤改良剂
碱渣的碱性可用于改良酸性土壤。山东、江苏等地开展碱渣土壤改良试点，将经脱氯处理的碱渣施用于酸性农田，可提高土壤pH值、改善土壤结构。研究表明，每亩施用碱渣1~2吨，可使土壤pH值提高0.5~1.0，作物增产10%~20%。
六、政策驱动与技术展望
（一）国家政策支持
2026年国务院《固体废物综合治理行动计划》明确提出，加强大宗固体废弃物综合利用，提升冶炼渣、尾矿、共伴生矿综合利用能力。碱渣作为纯碱工业的主要固废，被列为重点攻关对象。
（二）技术发展方向
未来碱渣资源化利用将呈现以下趋势：
深度脱氯：开发高效低成本的脱氯技术，将氯离子含量降至0.5%以下，拓展碱渣在高品质建材中的应用。
高值化利用：从钙盐混合体向高纯度钙产品升级，如轻质碳酸钙、纳米碳酸钙等高附加值产品。
多固废协同：与粉煤灰、钢渣、脱硫石膏等固废协同利用，发挥“成分互补、活性协同”的优势。
碳化封存：将碱渣碳化与CO₂矿化封存结合，实现固废资源化与碳减排一体化。
七、结语
碱渣的故事，是纯碱工业绿色转型的缩影。从天津滨海新区的“白色山丘”，到填垫低洼地的工程土；从污染环境的“白泥”，到改良土壤的“良方”——碱渣的资源化之路，折射出循环经济的无限可能。
正如《中国矿业大学学报》所指出的，“多元协同、多领域融合、减污降碳一体”是大宗工业固废资源化利用的总体发展趋势。碱渣与粉煤灰、钢渣等固废的协同利用，碱渣碳化与CO₂封存的深度融合，将为碱渣资源化开辟更加广阔的前景。
