第10卷增刊1 过程工程学报 2010 年 4月 Vol.10 Suppl。No.1 The Chinese Journal of Process Engineering Apr。2010
主要成分为SiO2，Al2O3，CaO和Fe2O3等。我国部分厂家采用烧结法和联合法排放赤泥的主要成分大致相同，其中含有大量的2CaO?SiO2等活性矿物组分，可以直接应用于建筑材料生产。国外则是含赤铁矿、铝硅酸钠水合物较多的拜尔法赤泥.拜耳法冶炼氧化铝采用的是强碱NaOH溶出高铝、高铁、一水软铝石型和三水铝石型铝土矿，所产生的拜耳法赤泥中不存在2CaO?SiO2等活性成分，另外含铁高，耐腐蚀性差，很难直接用于建材行业。
赤泥的成分、性质的差异，决定了不同的赤泥利用方法。赤泥及其附液具有强碱性，同时含有可再生利用的氧化物和多种有用金属元素，成为赤泥再生利用的基础.赤泥中含有较高的CaO，SiO2，可用来生产硅酸盐水泥及其它建材；利用其SiO2，Al2O3，CaO，MgO的含量特征及少量的TiO2，MnO，Cr2O3可以生产特种玻璃；同时，赤泥中含有丰富的铁、钪、钛等有价金属[9]；赤泥具有强碱性及铁矿物含量较高、颗粒分散性好、比表面积大、在溶液中稳定性好等特点，在环境修复领域具有广阔的应用前景。概括地说，对赤泥的综合处理有三类办法：一是将赤泥作为矿物原料整体利用；二是提取其中有用组分回收有价元素；三是在环保领域中的应用。
表3—2赤泥矿物组成分析表 Mineralcompositionofredmud(%/w) Mineralcomponent ZhengzhouAluminuGuizhouAluminuGuizhouAluminumFactory mFactory mFactory (Bayer-sinteringpro(sinteringprocess) (Bayerprocess) cess) 46 4 43 4 20 2CaO·SiO2 (Na2O·Al2O3·1.7SiO2·??H2O)·Na??orNa2?? 基金项目：辽宁省青年人才基金资助项目(编号：2005221012)；教育部高校博士点专项基金资助项目(编号：20050145029) 作者简介：南相莉(1979?)，女，吉林省通化县人，博士研究生，环境科学专业；张廷安，通讯联系人，E-mail: zta2000@163.net。
第10卷增刊1 过程工程学报 2010 年 4月 Vol.10 Suppl。No.1 The Chinese Journal of Process Engineering Apr。2010
3CaO·Al2O3·3SiO2or3CaO·Al2O3·??SiO2·(6~2??)H2O Na2O·Al2O3·2SiO2 4CaO·Al2O3·Fe2O3 Fe2O3·H2O CaO·TiO2 CaCO3 FeS2 Al2O3·H2O Others Total 5 7 6 7 4 14 1 1 95 2 8 12 4 12 10 1 96 20 4 15 19 21 1 100 3.3.1 赤泥作为矿物原料整体利用
3.3.1.1 生产水泥
国内外实践表明，赤泥可生产出多种型号水泥[10?12]。任冬梅等[13]综合评述了利用赤泥生产水泥的研究进展。俄罗斯第聂伯铝厂利用拜耳法赤泥生产水泥，生料中赤泥配比可达14%。日本三井氧化铝公司与水泥厂合作，以赤泥为铁质原料配入水泥生料，水泥熟料可利用赤泥5~20kg/t。俄罗斯沃尔霍夫、阿钦和卡列夫氧化铝厂以霞石为原料，利用产生的赤泥生产水泥，进行石灰石、赤泥两组分配料试验，可利用赤泥629~795kg/t水泥，为烧结法赤泥的综合利用开辟了有效途径。我国山东铝厂早在建厂初期就对赤泥综合利用进行了研究，在上世纪60年代初建成了综合利用赤泥的大型水泥厂，利用烧结法赤泥生产普通硅酸盐水泥，水泥生料中赤泥配比年平均为20%~38.5%，水泥的赤泥利用量为200~420kg/t，产出赤泥的综合利用率30%~55%。由于赤泥含碱量高，赤泥配比受水泥含碱指标制约。为更加有效地利用赤泥生产水泥，山东铝业公司已完成国家“八五”科技攻关项目“常压氧化钙脱碱与低碱赤泥生产高标号水泥的研究”和“低浓度碱液膜
基金项目：辽宁省青年人才基金资助项目(编号：2005221012)；教育部高校博士点专项基金资助项目(编号：20050145029) 作者简介：南相莉(1979?)，女，吉林省通化县人，博士研究生，环境科学专业；张廷安，通讯联系人，E-mail: zta2000@163.net。
第10卷增刊1 过程工程学报 2010 年 4月 Vol.10 Suppl。No.1 The Chinese Journal of Process Engineering Apr。2010
法分离回收碱技术”，使以烧结法、联合法赤泥为原料生产水泥的技术向前迈进了一大步，提高了赤泥配比，使赤泥配料提高到45%，并提高了水泥质量，由以生产425#普通水泥为主，提高到以生产525#水泥为主[14]。 3.3.1.2 利用赤泥生产砖
利用赤泥为主要原料可以生产多种砖。邢国等[15]、杨爱萍[16]、张培新[17]、Nevin等[18]分别报道了利用赤泥生产免蒸烧砖、粉煤灰砖、黑色颗粒料装饰砖和陶瓷釉面砖。以烧结法赤泥制备釉面砖为例，其主要工艺过程为：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。
该法生产的陶瓷釉面砖，以赤泥为主要原料，取代了传统的陶瓷原料，不但可以降低原材料费用，而且具有极大的环保意义。 3.3.1.3 利用赤泥生产加气混凝土砌块
当前，加气混凝土砌块多为利用钙质材料和硅质材料加水磨成料浆，并在高温高压的水热条件下进行化学反应，生成硅酸盐托贝莫来石等胶结材料与集料结合起来和发气剂反应，形成具有均匀气孔分布的轻质整体[19]。它是一种具有多孔结构的建筑墙体材料，孔隙率高达70%~80%。具有容重小、强度高等特点，其抗压强度为1.5~7.0MPa，是一种有利于生态环境的墙体结构材料。利用赤泥为原料生产多孔硅酸盐制品生产加气混凝土砌块，其容重、抗压强度均符合国家标准，最佳配比为：水泥15%、石灰12%~15%、赤泥35%~40%、硅砂33%~35%。赤泥加气混凝土的生产工艺与其他加气混凝土基本相同，
基金项目：辽宁省青年人才基金资助项目(编号：2005221012)；教育部高校博士点专项基金资助项目(编号：
20050145029) 作者简介：南相莉(1979?)，女，吉林省通化县人，博士研究生，环境科学专业；张廷安，通讯联系人，E-mail: zta2000@163.net。
第10卷增刊1 过程工程学报 2010 年 4月 Vol.10 Suppl。No.1 The Chinese Journal of Process Engineering Apr。2010
且赤泥不需再次煅烧，也不需再烘干，因此，其生产成本经济，生产工艺可行。赤泥加气混凝土是加气混凝土的新品种，已成为综合利用赤泥的新途径[20]。 3.3.1.4 赤泥路面基层材料
利用堆存的烧结法赤泥开发高等级的路面基层材料是一项被看好的大规模消耗赤泥的综合利用技术。基于齐建召[21]对赤泥道路材料的试验研究工作基础上，淄博市淄川区修建了一条宽约15m、长约4km的赤泥路面基层材料公路。经过淄博市交通局现场钻芯取样，表明赤泥路面基层达到了石灰工业废渣稳定土的一级和高速路的强度要求[22，23]，为赤泥综合利用技术推广创造了良好的示范效应。 3.3.1.5 制备新型功能性材料
赤泥既是对PVC(聚氯乙烯)具有补强作用填充剂，又是PVC的高效、廉价的热稳定剂，使填充后的PVC的制品具有优良的抗老化性能，制品比普通的PVC制品寿命长2~3倍。同时，因为赤泥的流动性要好于其它填料，这就使塑料具有良好的加工性能。且赤泥聚氯乙烯复合塑料具有阻燃性，可制作赤泥塑料太阳能热水器和塑料建筑型材。
以赤泥为主要原料，在不外加晶核剂的情况下，可制得抗折、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，还可用作化工、冶金工业中的耐磨耐蚀材料[24]。
赤泥废物生产微孔硅酸钙绝热制品是一种新型环保节能材料。它具有容重轻，导热系数低，抗压和抗折强度高，使用温度高，施工方
基金项目：辽宁省青年人才基金资助项目(编号：2005221012)；教育部高校博士点专项基金资助项目(编号：
20050145029) 作者简介：南相莉(1979?)，女，吉林省通化县人，博士研究生，环境科学专业；张廷安，通讯联系人，E-mail: zta2000@163.net。
第10卷增刊1 过程工程学报 2010 年 4月 Vol.10 Suppl。No.1 The Chinese Journal of Process Engineering Apr。2010
便，损耗率低，可重复再利用等优良性能，又具有可锯、可刨、可钉等易加工优点，已广泛应用于工业设备和管道的保温。
以赤泥作为主要原料，添加赤泥用料在30%以上，加入石灰、膨润土外加剂等材料，采用动态法
生产工艺
(
Lime DigestionAdmixture eteProportioningGelationStream PressureDrying Packing & SaleRed mud 图3-1)可研制开发赤泥微孔硅酸钙保温材料，所制得的保温材料制品符合GB/T10699-1988，各项指标均达到国标要求，主要指标优于国家标准，具有显著经济效应和环境效益[25]。
此外，由赤泥还可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、流态自硬砂硬化剂、防渗材料和杀虫剂载体等新型材料。
Lime DigestionAdmixture eteProportioningGelationStream PressureDrying Packing & SaleRed mud图3-1赤泥综合利用图
Fig.1Flowchartofdynamicproductionprocess
3.3.1.6 利用赤泥生产硅钙复合肥
赤泥中除含有较高的Si，Ca，K，P等成分外，还含有数十种农
基金项目：辽宁省青年人才基金资助项目(编号：2005221012)；教育部高校博士点专项基金资助项目(编号：20050145029) 作者简介：南相莉(1979?)，女，吉林省通化县人，博士研究生，环境科学专业；张廷安，通讯联系人，E-mail: zta2000@163.net。