（中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)/遠(yuǎn)志）赤泥是氧化鋁在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣，因含有大量氧化鐵而呈紅色，故被稱為赤泥。因礦石品位、生產(chǎn)方法和技術(shù)水平的不同，大約每生產(chǎn)l t 氧化鋁要排1.0~1.8 t 的赤泥。據(jù)估計(jì)，全世界氧化鋁工業(yè)每年產(chǎn)生的赤泥超過6×107 t，累計(jì)赤泥堆積量已達(dá)幾億t。
目前，人們?nèi)找骊P(guān)注赤泥堆放給環(huán)境帶來的危害，例如赤泥的堆放不僅占用大量土地，耗費(fèi)較多的堆場(chǎng)建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用，而且存在于赤泥中的堿向地下滲透，造成地下水體和土壤污染，裸露赤泥形成的粉塵隨風(fēng)飛揚(yáng)，污染大氣，惡化生態(tài)環(huán)境。隨著赤泥產(chǎn)出量的日益增加和人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷提高，多渠道地利用和改善赤泥，已迫在眉睫。
赤泥是呈灰色和暗紅色粉狀物，顏色會(huì)隨含鐵量的不同發(fā)生變化，它是一種具有較大內(nèi)表面積多孔結(jié)構(gòu)，其比重2840~2870 g/m3，赤泥的含水量86.01%~89.97%，飽和度94.4%~99.1%，持水量79.03%~93.23%；塑性指數(shù)17.0~30.0；粒徑d=0.075~0.005 mm 的粒組，含量在90% 左右； 比表面積64.09~186.9 m2/g ， 孔隙比2.53~2.95。
赤泥的化學(xué)成分及礦物組成取決于含鋁礦物的成分、生產(chǎn)氧化鋁的方法和生產(chǎn)過程中添加劑的物質(zhì)成分，以及新生成的化合物的成分等。其主要化學(xué)成分有SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3等。
赤泥是一種不溶性殘?jiān)煞譃闊Y(jié)法、拜爾法和聯(lián)合法赤泥。赤泥的成分、性質(zhì)的差異，決定了不同的赤泥利用方法。對(duì)赤泥的綜合處理有三類辦法，一是將赤泥作為礦物原料，整體利用；二是提取其中有用組分，回收有價(jià)金屬；三是赤泥在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用。
1 赤泥作為礦物原料整體利用
1.1 生產(chǎn)水泥
國(guó)內(nèi)外實(shí)踐表明，赤泥可生產(chǎn)出多種型號(hào)水泥。我國(guó)山東鋁廠早在建廠初期就對(duì)赤泥綜合利用進(jìn)行了研究，在上世紀(jì)60 年代初建成了綜合利用赤泥的大型水泥廠，利用燒結(jié)法赤泥生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥，水泥生料中赤泥配比年平均為20%~38.5%，水泥的赤泥利用量為200~420kg/t，產(chǎn)出赤泥的綜合利用率30%~55%。
1.2 利用赤泥生產(chǎn)磚
利用赤泥為主要原料可以生產(chǎn)多種磚。以燒結(jié)法赤泥制備釉面磚為例，其主要工藝過程為：原料→預(yù)加工→配料→料漿制備(加稀釋劑)→噴霧干燥→壓型→干燥→施釉→煅燒→成品。該法生產(chǎn)的陶瓷釉面磚，以赤泥為主要原料，取代了傳統(tǒng)的陶瓷原料，不但可以降低原材料費(fèi)用，而且具有極大的環(huán)保意義.
1.3 利用赤泥生產(chǎn)加氣混凝土砌塊
利用赤泥為原料生產(chǎn)多孔硅酸鹽制品生產(chǎn)加氣混凝土砌塊，其容重、抗壓強(qiáng)度均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，最佳配比為：水泥15%、石灰12%~15%、赤泥35%~40%、硅砂33%~35%. 赤泥加氣混凝土的生產(chǎn)工藝與其他加氣混凝土基本相同，且赤泥不需再次煅燒，也不需再烘干，因此，其生產(chǎn)成本經(jīng)濟(jì)，生產(chǎn)工藝可行。赤泥加氣混凝土是加氣混凝土的新品種，已成為綜合利用赤泥的新途徑。
1.4 制備新型功能性材料
赤泥既是對(duì)PVC(聚氯乙烯)具有補(bǔ)強(qiáng)作用填充劑，又是PVC 的高效、廉價(jià)的熱穩(wěn)定劑，使填充后的PVC的制品具有優(yōu)良的抗老化性能，制品比普通的PVC 制品壽命長(zhǎng)2~3倍。同時(shí)，因?yàn)槌嗄嗟牧鲃?dòng)性要好于其它填料，這就使塑料具有良好的加工性能。且赤泥聚氯乙烯復(fù)合塑料具有阻燃性，可制作赤泥塑料太陽能熱水器和塑料建筑型材。
1.5 利用赤泥生產(chǎn)硅鈣復(fù)合肥
赤泥中除含有較高的Si, Ca, K, P 等成分外，還含有數(shù)十種農(nóng)作物必需的微量元素。赤泥脫水后，在120~300℃烘干活化、并磨細(xì)至粒徑為90~150 μm，即可配制硅鈣農(nóng)用肥. 它可使植物形成硅化細(xì)胞，增強(qiáng)作物生理效能和抗逆性能，有效提高作物產(chǎn)量、改善糧食品質(zhì)，同時(shí)降低土壤酸性、作為基肥改良土壤。
2 赤泥中回收和提取有用成分
由于赤泥中含有一定的有價(jià)金屬盒非金屬元素，如含有大量的氧化鋁、氧化鐵、氧化硅、氧化鈣、氧化鋅等，此外還含有微量元素Ti, Ni, Cd, K, Pb, As 等，是一種寶貴而豐富的二次資源，因此對(duì)赤泥中有價(jià)金屬和稀有稀土元素的回收具有重要的意義。
2.1 從赤泥中回收鐵
針對(duì)拜耳法赤泥中鐵含量較高的特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外對(duì)拜耳法赤泥中回收鐵進(jìn)行了廣泛研究，可以實(shí)現(xiàn)赤泥中鐵的回收利用. 目前，我國(guó)則采用直接還原焙燒、磁選制得鐵精礦產(chǎn)品之后，進(jìn)一步將鐵分離后的殘?jiān)磳?duì)鐵提取后、仍占原赤泥總量60%以上的殘?jiān)糜谏a(chǎn)建筑材料，從而可以實(shí)現(xiàn)拜耳法赤泥零排放的可行途徑。
2.2 從赤泥中提取稀有金屬
目前，從赤泥中回收稀土金屬的工藝采用酸浸出工藝，其中包括鹽酸浸出、硫酸浸出、硝酸浸出等。
3 赤泥在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用
3.1赤泥在廢水處理中的應(yīng)用
赤泥可應(yīng)用于去除水中的重金屬離子。將赤泥在600°C焙燒30min后按 500mg/L加入含有 Cd2+35mg/L、Zn2+4mg/L、Cu2+ 5mg/L 的廢水中攬拌 lOmin 冶金備件可分別除去98%的CcP、Zn2+、Cu2+。不經(jīng)焙燒的赤泥直接處理廢水，也可使其 達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。
赤泥可應(yīng)用于除去廢水中的PO43_、F-、As3-等離子，尤其是赤泥具有良好的 除氟能力，可代替某些鋁鹽或鈣鹽凈水劑，配合絮凝劑窠合硫酸鐵能使排放廢水的 氟含量降到10mg/L以下，該方法簡(jiǎn)單、成本低、不產(chǎn)生二次污染。
日本曾將赤泥在600°C煅燒30min后處 理含20mg/L磷的廢水，攪拌30min后水中僅含5mg/L的磷。冶金備件日本也將赤泥用作 砷離子的吸附劑，該方法比Fe(OH)3共沉淀法簡(jiǎn)單，在含100mg/L砷廢水 l00mL中加人100 mg赤泥，在pH為5?6時(shí)振蕩24h可除去99. 5%的砷，使用 過的赤泥經(jīng)0. 0lmol/L NaOH振蕩24h后可再生。
赤泥可用于吸附廢水中的放射性金屬離子。赤泥經(jīng)水洗、酸洗、熱處理后產(chǎn)生 類似吸附劑的水合氧化物，該表面處理有助于Cs吸附，但熱處理對(duì)吸附Sr不利。 日本用酸活化過的赤泥吸附水中的鈾，然后用堿液解脫，鈾回收率達(dá)97%，使用過 的赤泥用35%的鹽酸再生。
赤泥可作廢水澄清劑。印度用赤泥制備廢水處理的絮凝劑，赤泥用量為1304mg/L時(shí)，廢水的渾濁度、BOD、COD、油脂、細(xì)菌數(shù)的脫去率分別為77%、H%、65%、73%、95%。赤泥經(jīng)酸活化后可用作紡織行業(yè)廢水的絮凝劑或混凝劑，廢水用石灰乳調(diào)至pH為8. 5后加入5?6kg/m3活化赤泥，冶金備件處理的廢水的透明度 從66%增到95%、COD從1400mg/L下降到163mg/L,使用過的赤泥可經(jīng)鹽酸活 化后再生。
3.2 赤泥在廢氣治理中的應(yīng)用
德國(guó)用赤泥脫除煙氣中的SO2，脫硫效率達(dá)80%,其方法是在赤泥中添加碳 酸鈉提高赤泥吸附S02的能力。赤泥也可脫除廢氣中的H2S，使用過的赤泥可用 空氣完全再生。冶金備件法國(guó)用赤泥作為還原廢氣中氮氧化物的催化劑，赤泥經(jīng)Cu(N03 )2 浸潰后可提高催化氨還原NO的活性，在氨還原N2O過程中赤泥也具有較高的催 化活性。冶金備件日本將赤泥在105°C干燥后在450°C焙燒lh，活化后的赤泥處理含 SO21. 8%的火力發(fā)電廠煙氣，廢氣中SO2的初始濃度1260mg/L，經(jīng)過赤泥漿處理 后降低至55mg/L，效率為96%。
赤泥可處理廢氣的種類包括SO2、NO、NO2等污染氣體。赤泥治理廢氣的方法可分為干法、濕法兩種。干法利用赤泥中的某些組分的吸附能力吸附廢氣，濕法利用赤泥中的堿成分與酸性氣體反應(yīng)，無論干法還是濕法處理廢氣的效果均良好。
4 赤泥綜合利用展望
赤泥的綜合利用是一項(xiàng)世界性的難題，必須由政府、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等多方的力量共同進(jìn)行解決。主要措施有：加強(qiáng)政策引導(dǎo)和資金支持；加強(qiáng)赤泥綜合利用的基礎(chǔ)研究與科技攻關(guān)，建立赤泥綜合利用標(biāo)準(zhǔn)體系；加強(qiáng)組織協(xié)調(diào)，扎實(shí)推進(jìn)工作；加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外交流與合作。我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)因采用不同的生產(chǎn)技術(shù)而導(dǎo)致赤泥的綜合利用是一項(xiàng)世界性的難題，必須由政府、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等多方的力量共同進(jìn)行解決。
主要措施有：加強(qiáng)政策引導(dǎo)和資金支持；加強(qiáng)赤泥綜合利用的基礎(chǔ)研究與科技攻關(guān)，建立赤泥綜合利用標(biāo)準(zhǔn)體系；加強(qiáng)組織協(xié)調(diào)，扎實(shí)推進(jìn)工作；加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外交流與合作。我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)因采用不同的生產(chǎn)技術(shù)而導(dǎo)致赤泥性質(zhì)有很大差別，加大了綜合利用的難度。而且對(duì)赤泥的某種用途有無開發(fā)價(jià)值，很大程度上取決于其產(chǎn)品附加值的高低，若開發(fā)的產(chǎn)品與被替代的同類產(chǎn)品相比無價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，則難于產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。
赤泥開發(fā)利用前必須系統(tǒng)分析其對(duì)環(huán)境的影響，尤其對(duì)人體的危害，建立環(huán)境評(píng)價(jià)分析標(biāo)準(zhǔn)，積極開發(fā)赤泥“整體利用”技術(shù)，避免赤泥利用過程的二次污染。赤泥的綜合利用是實(shí)現(xiàn)赤泥零排放的基本原則，在今后的研究中需要進(jìn)一步探索新途徑和提高新產(chǎn)品的附加值。
目前我國(guó)對(duì)赤泥的綜合利用十分重視，加強(qiáng)赤泥綜合利用交流與合作，引進(jìn)和吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和適用技術(shù)，建立赤泥綜合利用技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)交流推廣機(jī)制，促進(jìn)赤泥綜合利用產(chǎn)業(yè)良性循環(huán)，提升赤泥綜合利用水平勢(shì)在必行。
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