1.赤泥的基本情况

赤泥是铝土矿经强碱浸出氧化铝后剩余的固体废弃物。平均每生产 1 t 氧化铝会附带产生 1.5 -2.5 t 赤泥，每年全球赤泥的产量约为 1.2 亿t。我国的氧化铝产量逐年增加，至 2018 年达6 887万t，赤泥排放量也随之快速增长，目前已积累数亿t。赤泥大量堆存，造成土地资源浪费、环境污染。

赤泥的矿物成分非常复杂，主要为水软铝石、 高岭石、石英、赤铁矿、方解石等。赤泥中还含有一些重金属离子，比如镭、钋、钍、钾等，具有放射性，对 环境造成巨大危害。不同国家典型的赤泥化学组成见下表。

（顾振华、卿山、张玉辉、赵毅然、杜万基. 赤泥特性及资源化应用现状[J]. 应用化工, 2020, 49(8):4.） 

（刘冲昊、岳雪涛、矫川本、赵永立、张旭波. 赤泥基胶凝材料的制备与性能研究[J]. 硅酸盐通报, 2020, 39(11):8.）

氧化铝的生产方法主要有3 种: 拜尔法、烧结法和联合法。其中烧结法赤泥、联合法赤泥在我国约占90%。不同类型赤泥的化学成分见下表：

（闫玉才, 常征, 符勇. 赤泥资源化利用研究进展[J]. 能源与环保, 2020, 42(10):5.）

2.赤泥的开发利用与注浆材料体系

赤泥的资源化利用是一个世界性难题。但由于赤泥性质特殊，对其利用仍然存在着许多挑战。例如，赤泥碱性含量较大，用于建材产品会经常出现泛碱问题；赤泥在利用过程中可能出现重金属溶于水，造成二次污染的问题；回收赤泥中的金属和脱碱处理成本较高等。

在笔者看来，赤泥作为建材利用存在的技术难题，首先，是其含水率高，脱水、烘干作为粉体材料使用的成本较高，因而赤泥更适合于作为浆料使用；其次，单纯的使用赤泥，存在活性较低、性能较差的问题，因而需要复合其他材料使用。

因此，根据上述分析，将赤泥作为主要原材料，复合其他材料开发岩土注浆材料，是一个低碳、高性价比的技术路线。在材料体系组成上，可以充分利用其本身硅铝元素含量高、碱度高的特点，从达到Ca-Al-Si-S的平衡的角度出发，配以粉煤灰、磷渣、矿渣、电解锰渣、工业废弃石膏等其他固废，形成多固废协同的低碳胶凝材料体系。为提高材料体系的性能，必要时加入激发剂或改性剂。激发剂或改性剂则可能是：水玻璃、石膏、NaOH/KOH、硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石灰的一种或多种组合。

以赤泥为主要成分的多固废协同的复合低碳胶凝材料体系，适合用于岩土工程注浆、矿山充填、交通与市政回填工程等。应用过程中，需要考虑重金属离子的浸出风险，采取合适的措施加以控制。

作者简介：周永祥，博士/研究员。国家建筑工程技术研究中心建材研究部主任，CCPA岩土稳定与固化技术分会秘书长，中国建筑学会建筑材料分会副理事长兼秘书长。长期从事岩土稳定/固化、固废利用和混凝土技术。

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