赤泥是氧化铝工业排放的红色粉泥状废料，属强碱性有害残渣，含水率高，密度为700～1000kg/m3，比表面积为0.5～0.8m2/g。其组成和性质复杂，并随铝土矿成分、生产工艺（烧结法、混联法或拜耳法）及脱水、陈化程度有所变化。赤泥的典型化学成分见表4-4。
表4-4 赤泥的典型化学成分（质量分数）（%）
2004年，我国赤泥排放量已超过5.5×106t（每生产1t氧化铝约排放1.0～1.5t赤泥），历年来的堆存量已达数亿吨。目前多采取赤泥库（坝）湿法存放或脱水干化处理，不仅侵占农田，污染环境，存在溃坝隐患，还使赤泥中的有用成分不能得到合理利用，造成资源的二次浪费，因此，对其进行综合利用和无害化处理十分必要。
赤泥的主要利用途径有：生产建筑材料，用于路坝修筑与工程回填，制备新型功能性材料，改良土壤，以及从中回收有用物质等。近年来，赤泥的环保功能也已引起广泛关注。
4.4.1.1 赤泥的综合利用
A 生产建筑材料
赤泥可生产硅酸盐水泥、油井水泥及抗硫酸盐水泥等多种型号的水泥，工艺流程和技术参数与普通硅酸盐水泥基本相似。每生产1t水泥可利用赤泥约400kg，且具有早强、抗硫酸盐腐蚀、抗冻等特点，在高速公路、机场、桥梁等处的使用效果良好。
利用赤泥为主要原料，添加石膏、矿渣等活性物质，可生产免烧砖、空心砖、绝热蜂窝砖、琉璃瓦、保温板材、陶瓷釉面砖等多种墙体材料。它们不仅性能优越，生产工艺简单，而且符合国家新型建材的发展方向。
以烧结法赤泥制釉面砖为例，所采用的原料组分少，除赤泥作为基本原料外，仅辅以黏土质和硅质材料。其主要工艺流程为：原料→预加工→配料→料浆制备（加稀释剂）→喷雾干燥→压型→干燥→施釉→煅烧→成品。
B 用于路坝修筑及工程回填
赤泥滤饼放入回转窑中烘干烧结，可制得化学稳定性好、密度大（2.67～3.12g/cm3）、强度高（约大于100MPa，即大于1000kg/cm2）的骨料，加上其胶结作用，经压实后具有很高的承载强度和耐久性，用来铺设公路，完全符合沥青路面表层、中层和底层的要求。
赤泥还是一种非常理想的筑坝材料，通过管道输送，按设计端面有组织地排放、自然沉积，经陈化、干燥，即可形成一个结构强度较高、总体刚度较大的赤泥堆放体或坝体，以满足灰渣排放和堆存的要求。
赤泥回填铝土矿采空区的实践表明：胶结充填技术可靠、经济合理，可提高矿石回收率23%，并且在控制采场地压、保护地表建筑等方面探索出一条成功道路。
C 农用
赤泥中除含有较高的硅、钙、钾、磷等成分外，还含有数十种农作物必需的微量元素。赤泥脱水后，在120～300℃烘干活化并磨细至粒径为90～150μm，即可配制硅钙农用肥。它可使植物形成硅化细胞，增强作物生理效能和抗逆性能，有效提高农作物产量，改善粮食品质，同时降低土壤酸性，作为基肥改良土壤。
山东铝厂生产的硅钙肥在济宁等地的缺硅土壤中的试验表明：该肥对水稻、玉米、红薯、花生等农作物均有增产效果，一般增产8%～10%。但目前很少使用这一技术，其原因是长期使用容易引起渗漏，造成地下水污染。
D 制备新型功能性材料
赤泥是塑料制品优良的补强剂和热稳定剂，在与其他常用的稳定剂并用时，具有协调效应，使填充后的塑料制品具有优良的抗老化性能，可延长制品的寿命长达2～3倍，并可生产赤泥塑料阻燃膜和新型塑料建材。(www.xing528.com)
以赤泥为主要原料，在不外加晶核剂的情况下，可制得抗折和抗压强度高、化学稳定性好的微晶玻璃。它不仅是建筑装饰材料，还可作为化工、冶金工业中的耐磨、耐蚀材料。
此外，还可用赤泥制备人工轻骨料混凝土、红色颜料、水煤气催化剂、橡胶填料、赤泥陶粒、微孔硅酸钙保温材料、流态自硬砂硬化剂、防渗材料和杀虫剂载体等新型材料。
E 回收有用物质
从赤泥中综合回收有用物质的原则是：采用现有较为成熟的工艺，优先回收铁、铝，在回收钛的同时，兼顾钪、锆、钽、铌等稀有金属及稀土元素的回收，避免在工序上造成损失；同时，必须对回收过程中的酸碱废液、浸出废渣进行妥善处置。
平果铝业以拜耳法赤泥为原料，经还原焙烧后磁选，能有效地回收铁。铁以海绵铁的形态产出，回收率为87%，可代替废钢作为炼钢的原料；磁选尾矿经酸处理后进行焙烧、浸出，从浸出液中可萃取钪，钪以Sc2O3的形态产出，萃取率为90.6%，进一步制取可获得Sc2O3为99.95%的产品；在萃取钪的余液中，经碱中和生成沉淀后提铝，Al2O3的回收率为85%；钠以硫酸钠的形态产出。赤泥提取有价金属后的酸浸渣约占赤泥总量的2/3，其中含钙、硅较高，可用于烧制硫铝酸盐水泥，用于快速施工和各种抢修工程中。
4.4.1.2 赤泥在环境保护中的应用
A 废气治理
赤泥颗粒细微，比表面积大，有效固硫成分（Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、Na2O等）含量高，对H2S、SO2、NOx等污染气体有较强的吸附能力和反应活性，因此可代替石灰或石灰乳对废气进行处理。由于赤泥尚有部分溶解性的碱，因此其废气净化效果更佳。
赤泥治理废气的方法可分为干法、湿法两种。干法是利用赤泥表面矿物的活性直接吸附废气；湿法则是利用赤泥中的碱成分与酸性气体反应。两者均已有实践应用。据报道，拜耳法赤泥干法脱硫时，1kg赤泥可吸收SO211.3g，脱硫率约50%；湿法脱硫时，1kg赤泥吸附SO216.3g，脱硫率约90%。
德国的研究表明，赤泥的烟气脱硫效率可达80%，若在赤泥中添加Na2CO3，更有利于对SO2的吸附。日本曾将活化后的赤泥在500℃下吸附来自火力发电厂、制造业烟囱中的SO2，脱硫效率为100%，循环10次后，脱硫效率仍达93.6%。谷天野用赤泥制备的脱硫剂对城市煤气中的H2S进行吸附，其脱除率可达98%以上。我国宣化煤气公司、大同煤矿集团的赤泥脱硫实践也已获得成功应用。
B 废水治理
以赤泥为原料，经水洗、酸洗、焙烧活化等步骤后，可制备性能良好的水处理剂，它既可部分吸附废水中的Cs、Sr、U、Th等放射性物质，As3+、Cd2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Pb2+等重金属离子，
、F-等非金属有害物质及某些有机污染物，也可用于废水的脱色和澄清。
由于赤泥物性组成复杂，在对废水有害物质的吸附过程中，势必会对水的浊度和毒性有一定的影响，因此，赤泥在净化废水之前，还需进行必要的改性、活化处理。
C 修复污染土壤
赤泥对受到重金属污染的土壤有良好的修复作用。赤泥的施用能显著提高土壤中微生物的含量，降低土壤孔隙水、农作物种子、叶子中的重金属含量。经修复后，孔隙水中锌的质量浓度由原来的50～100mg/L几乎下降为5mg/L。莴苣中锌的质量分数由原来的3833×10-4%下降为111×10-4%，镍的质量分数由333×10-4%下降为3.1×10-4%，铜的质量分数由452×10-4%下降为8.1×10-4%。其修复作用机理是赤泥对土壤中的Cu2+、Ni2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+等有较好的固着性能，使其从可交换状态转变为键合氧化物状态，从而使土壤中重金属离子的活动性和反应性降低，有利于微生物活动和植物的生长。
实际上，赤泥因富含大量的Fe2O3、Al2O3、SiO2、CaO、MgO等有用成分及多种微量元素和稀土元素，从而可作为潜在资源加以回收利用。
赤泥的综合利用应着眼于废物处理量大、制品附加值与技术含量高、兼具环境效益与经济效益、有示范带动效应的深层次利用途径。在巩固其用作建材原料、铺路筑坝、工程回填、农业利用等传统消纳方式的基础上，要加强复合型功能材料的开发和推广，并且统筹考虑赤泥中有用物质的多级分批回收工艺，确保经济可行，且避免二次污染。
当前，用赤泥作环境修复材料处理废气、废水及土壤中的有机和无机污染，具有成本低、工艺简单、以废治废等优点。而对赤泥微观结构、吸附过程、焙烧活化机理、改性工艺等方面的深入研究，将大力推进赤泥在环保领域中的应用范围。
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