试论赤泥的产出与综合利用

摘 要 合理利用铝自然资源和二次资源是可持续发展的要求。由于铝土矿的品位逐渐降低，每年我国的赤泥排放量都在增大，堆放的赤泥占用了大量的土地，而且危害生态环境。因此，本文涉及了赤泥的基本性质和现状以及综合利用赤泥的方法。

关键词 赤泥 产出 现状 综合利用

一、前言

赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的红褐色粉泥状高含水量的强碱性固体废弃物。国家出台了一系列赤泥综合利用的政策文件和鼓励措施，拓展赤泥综合利用途径。

二、赤泥的基本性质

（一）赤泥的化学性质

赤泥主要组份是Fe2O3，SiO2，Al2O3，CaO等，此外还含灼减成份和微量有色金属等。赤泥对环境以碱污染为主。

（二）赤泥的物理性质

赤泥是呈灰色和暗红色粉状物，具有较大内表面积多孔结构，比重2840～2870g/m?；d=0.005～0.075mm，熔点1200～1250℃。[1]

三、赤泥的产出

赤泥化学成分及矿物组成亦受原矿品位、生产方法、技术水平的影响。[2]

（一）拜耳法赤泥

用强碱NaOH溶出高铝、高铁、一水软铝石型和三水铝石型铝土矿，铝矾土通过过高温煅烧环节被直接用来溶解、分离等工序得到氧化铝，分离出的废渣是拜耳法赤泥。

（二）烧结法赤泥

在原料铝矾土中配合一定量的碳酸钠，然后高温煅烧制成以铝酸钠为主要矿物的中间产品，再经溶解、结晶等制取氧化铝，溶解后分离出的浆状废渣是烧结法赤泥。

（三）混联法赤泥

烧结法和联合法处理的是难溶的高铝、高硅、低铁、一水硬铝石型、高岭石型铝土矿，产生的赤泥CaO含量高，碱和铁含量较低。

四、赤泥的综合利用现状

由于世界范围内废弃物的不断增长，赤泥引起了越来越多经济和环境问题，随着社会对环境保护工作的重视，迫切要求氧化铝工业实现无害排放或零排放。[3]

五、赤泥的综合利用

一般来讲，拜耳法赤泥氧化铁及氧化铝含量高，氧化铁可达总量的28%～33%，氧化铝为总量的 17%左右，碱含量及氧化钙含量低，可以从赤泥中提取Fe和Al等元素。[4，5，6]

（一）有价成分的回收利用

（1）Fe的回收利用。还原焙烧法：将高铁赤泥进行还原焙烧以回收其中的金属铁及其他成分。对焙烧产物进行磁选分离，铁精矿可直接用于炼钢。磁选后的尾渣，还可提取其中的A12O3和碱。冶金法：将赤泥与磁铁精矿按一定比例（以磁铁精矿为主）配矿，添加一定量的石灰石混合，成球，烘干，加入一定量焦炭在高温炉中冶炼，可得到生铁。

（2）Si和TiO2的回收利用。用CO?气体与赤泥中的硅酸钙反应，生成含水硅胶，用NaOH溶液浸出形成Na2SiO3溶液，加入石灰乳可以得到含水硅酸钙；Na2SiO3与CO2反应可制取白炭黑硅胶。[7]对赤泥中TiO2的回收一般采用酸（盐酸、硫酸、磷酸）处理法。

（二）赤泥在建筑材料中的应用

（1）制备水泥和陶瓷材料。含赤泥生料制得的水泥具有较高的强度和耐硫酸稳定性。还可用作制备陶瓷釉料的原料。

（2）在烧结砖中的应用。利用拜尔法排出的赤泥，掺入煤矸石，分别以赤泥90%、80%、70%、60%，配入煤矸石10%、20%、30%、40%制成烧结砖，抗压强度均在10MPa以上。

（三）赤泥在环境修复方面的应用

修复作用：赤泥中含大量的铁氧化物和氢氧化物，硫化处理后可将有机废弃物转化为硫化物（磁黄铁矿等），可用作氢脱氯反应的催化剂。

吸附作用：HCI活化赤泥能去除F，对As有吸附作用。赤泥使土壤中的重金属离子的活动性降低，有利于微生物活动和植物的生长。[8]

六、结语

在今后的研究中，还需进一步探索新途径和提高新产品的附加值，走出一条符合循环经济理念节能减排的道路，实现对赤泥资源化利用，推动经济的发展。

（石玉磊单位为武汉理工大学资源与环境工程学院；黄晓森单位为山东省青岛即墨市卧龙小学）

参考文献

[1] 南相莉，张廷安，等.我国主要赤泥种类及其对环境的影响[J].工程学报，2009（9）： 460.

[2] 齐建召.赤泥道路材料的试验研究[D].

2005：1.

[3] 李亮星.从赤泥中回收钛铁的工艺研究[D].

2009：2-3.

[4] Smirnov D I，Molchanova T V. The Investigation of Sulfuric Acid Sorption Recovery of Scandium and Uranium from the Red Mud of Alumina Production [J]. Hydrometallurgy，1997，45（3）：249-259.

[5] Ochsenkuhn P，Maria T，Hatzilyberis K S. Pilot Plant Investigation of the Leaching Process for the Recovery of Scandium from Red Mud [J]. Ind. Eng.Chem.Res.，2002，41（23）：5794-5801.

[6] Bautista R G. Recovery of Rare Earth from Red Mud[A]. Light Metals：Proceedings of Sessions of TMS Annual Meeting[C]. 1992（1）：119-124.

[7] 王林江，谢襄漓.赤泥的综合应用技术[A].华年青年地学学术研讨会论文集[C]. 2003（6）：242-243.

[8] 张乐观，冯兴华，肖波.赤泥在环境治理中的应用研究进展[J].化工环保，2010，30（1）：36.