赤泥的綜合利用赤泥，亦稱紅泥,從鋁土礦中提煉氧化鋁后排出的工業固體廢物。一般含氧化鐵量大，外觀與赤色泥土相似，因而得名。但有的因含氧化鐵較少而呈棕色，甚至灰白色。采用拜爾法煉鋁，所產生的赤泥稱拜爾法赤泥;用燒結法或用燒結法和拜爾法聯合煉鋁，所產生的赤泥分別稱為燒結法赤泥或聯合法赤泥。一般平均每生產1噸氧化鋁，附帶產生1.0～2.0噸赤泥。赤泥概述其中含有Al2O3、Na2O、SiO2、CaO、Fe2O3、TiO2等,赤泥附液中含有Al2O3、Na2Oc、Na2Ok、SiO2、CO2、NaCl、H2O等,pH值較高(大于12.5),是具有腐蝕性的廢物。赤泥的影響每t赤泥中含有3~4m3的含堿廢液(pH>12.5)，長期的堆積，堿液向地下滲透，堿化土地，污染地下水。曬干后的赤泥，容易形成粉塵，造成大氣和生態的污染。人們長期攝取其中的有害物質，必然會影響身體健康。赤泥的主要污染物為堿、氟化物、鈉及鋁等，其含量較高，超過了國家規定的排放標準。

由于赤泥中含有大量的強堿性化學物質，稀釋10倍后其pH值仍為11.25～11.50(原土為12以上)，極高的pH值決定了赤泥對生物和金屬、硅質材料的強烈腐蝕性。高堿度的污水滲入地下或進入地表水，使水體pH值升高，以致超出國家規定的相應標準，同時由于pH值的高低常常影響水中化合物的毒性，因此還會造成更為嚴重的水污染。

匈牙利“紅泥流”事件2010年10月4日，大量有毒紅泥從匈牙利一家鋁廠廢水池涌向附近三個村莊，造成10人死亡，百人受傷，受傷者幾乎70%的皮膚被燒傷

。此堿性、有毒紅泥覆蓋大約40平方公里土地面積，對生態環境和經濟造成了不可估量的損失。泄漏的紅泥是生產氧化鋁時產生的副產品，對身體有害，含強堿性有毒金屬鉛及其他物質。與皮膚接觸可能致命，因此需用足夠多的水把它洗凈。

為禍匈牙利的尾礦庫隱患，在中國亦魅影重重，權威資料顯示，全國仍有危、險、病庫兩千余座，這些尾礦庫普遍存在浸潤線過高、調洪庫容不夠、壩體裂縫現象嚴重、壩體安全觀測設施不健全等重大安全與環保隱患。

中國作為世界第4大氧化鋁生產國，大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面積的堆場堆放，占用了大量土地，也對環境造成了嚴重的污染。全世界每年產生的赤泥約8000萬噸，我國每年產生的赤泥為3000萬噸以上。有專家估計，目前我國赤泥的綜合利用率僅為4%，遠低于世界平均水平（15%）。赤泥累積堆存量約2億噸，而到2015年，累計堆存量將達3.5億噸。赤泥的綜合利用赤泥的綜合利用是一個十分重要和迫切需解決的問題。國內外近年來進行了大量的試驗研究。提出了許多綜合利用赤泥的方案,但除少數應用于生產外,大多數仍處于試驗階段。赤泥的主要應用一、污水處理以赤泥為原料，經水洗、酸洗、焙燒活化等，可制備出性能良好的水處理劑，它既可吸附廢水中Cs、Sr、U、Th

等放射性物質，As3+、Cd2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、pb2+等重金屬離子，PO43-、F-等非金屬有害物質及某些有機污染物，也可用于廢水的脫色、澄清等。另外，用氧化鋁廠赤泥制備的高效混凝劑聚硅酸鐵鋁是一類新型無機高分子混凝劑，它同時具有電中和以及吸附架橋作用。由于具有混凝效果好、原料來源廣、價格便宜和處理后水中的殘留物少等優點,成為國內外無機高分子混凝劑研究的熱點。有文獻報道了以赤泥為原料,在常壓通氧條件下,用H2SO4浸取,與聚硅酸混合制備聚硅酸鐵鋁(PSAF)混凝劑的方法。并將該混凝劑用于制革廢水處理,效果良好,與聚合硫酸鐵混凝劑相比較,CODCr和色度去除率提高約20%和28%,懸浮物SS去除率提高約10%,是一種值得重視的、處理效果較好的無機高分子混凝劑。但是，由于赤泥物性組成復雜，在對廢水有害物質的吸附過程中，勢必會對水的濁度和毒性有一定的影響，因此赤泥在凈化廢水之前，還需進行必要的改性、活化處理。二、利用赤泥生產水泥俄羅斯第聶伯鋁廠利用拜耳法赤泥生產水泥,生料中赤泥配比可達14%。日本三井氧化鋁公司與水泥廠合作,以赤泥為鐵質原料配入水泥生料,水泥熟料可利用赤泥5kg/t-熟料~20kg/t-熟料。俄羅斯沃爾霍夫、阿欽和卡列夫氧化鋁廠以霞石為原料,利用產生的赤泥生產水泥,進行石灰石、赤泥兩組分配料試驗,水泥可利用赤泥629kg/t-水泥~795kg/t-水泥,為燒結法赤泥的綜合利用開辟了有效途徑。我國中鋁山東分公司早在建廠初期就對赤泥綜合利用進行了研究,在60年代初建成了綜合利用赤泥的大型水泥廠。并且利用燒結法赤泥生產普通硅酸鹽水泥,水泥生料中赤泥配比年平均為20%~38.5%,水泥的赤泥利用量200kg/t-水泥~420kg/t-水泥,產出赤泥的綜合利用率30%~55%。該廠生產的水泥與一般水泥廠產品相比,產品成本降低15%，除抗壓強度偏低外,其他性能皆等于或優于一般水泥,特別是抗折強度、早期抗壓強度和抗硫酸鹽侵蝕系數方面尤為明顯。由于赤泥含堿量高,赤泥配比受水泥含堿指標制約，為更加有效地利用赤泥生產水泥,某公司已完成國家“八五”科技攻關項目“常壓氧化鈣脫堿與低堿赤泥生產高標號水泥的研究”和“低濃度堿液膜法分離回收堿技術”,使以燒結法、聯合法赤泥為原料生產水泥的技術向前邁進了一大步,提高了赤泥配比,使赤泥配料提高到45%。為氧化鋁生產赤泥廢液零排放創造了條件。三、生產新型建筑材料赤泥用作新型建筑材料是綜合利用氧化鋁工業廢渣的又一有效途徑,它既可以大量消化赤泥、節約土地,又可以改善環境。（1）生產赤泥粉煤灰燒結磚以赤泥、粉煤灰和煤矸石為原料，通過原料自身的發熱量與燒成熱量相平衡，實現全內燃生產燒結磚，實現了制磚不用土，燒磚不用煤。這種工藝利用煤矸石燒結后所得的偏高嶺土成分與赤泥中的游離堿作用，防止了堿的析出，增大了磚的強度，既節約了煤炭資源和土地資源，又大量利用赤泥、粉煤灰、煤矸石等工業廢渣。但國內利用赤泥制成燒結磚沒能產業化。（2）生產赤泥粉煤灰免燒磚燒結法赤泥和熱電廠粉煤灰混合，赤泥具有潛在的水化特性，粉煤灰含有活性硅鋁成分，兩者相互作用，在添加劑作用下，水化作用增強，固結產生類似水泥水化相和膠質凝結物，得到高強硬化體。赤泥和粉煤灰都是質輕材料，生產時只需將赤泥、粉煤灰、膠結劑、添加劑等按比例混合，進行輪碾、壓制和養護，可制出符合國家標準的免蒸免燒磚。赤泥粉煤灰免燒磚的性能達到MU15級優等品免燒磚的標準要求。然而由于產品質量、投資和效益等原因，目前還未正式投入工業化生產。國內某公司對利用赤泥作新型墻體材料進行了大量研究,1997年公司申報了"九五"國家重點科技攻關項目"赤泥作新型墻體材料的研究"。利用該技術選擇出了赤泥、粉煤灰及煤矸石最佳配方和燒結工藝技術,研究出新型粘結劑,并生產出符合國家標準的建筑用磚。這種新型空心磚保溫、質輕、強度高,符合國家新型建材的改革方向。（3）新型墻體材料（4）路基材料2005年中鋁山東分公司修建了一條長4km的赤泥路基示范性路段，其以燒結法赤泥、粉煤灰、石灰等為主要原料，赤泥作為路基材料基本配方，該路段達到了石灰穩定土一級和高速路的強度要求。這是國內第一項在實際公路中應用的燒結法赤泥路面基層工程，共消耗燒結法赤泥2萬余t，是近年來赤泥使用量最大的工程，一直正常使用到現在。四、赤泥作塑料填料赤泥作塑料填料的研究已進行多年,近年來隨著塑料加工及表面處理劑的不斷改進,赤泥在塑料行業的應用取得了新的進展。赤泥對PVC(聚氯乙烯)具有顯著的熱穩定作用,它與PVC常用穩定劑并用時具有協調效應,使填充后的PVC的制品具有優良的抗老化性能,可延長制品的壽命,比普通的PVC制品壽命長2倍~3倍。普通PVC在露天使用8年后,強度完全失去,而赤泥聚氯乙烯塑料仍然保持著良好的力學性能,未見任何老化現象。且赤泥聚氯乙烯復合塑料具有阻燃性,可用于生產建筑型材。如果將赤泥進行一定的處理，則可增大赤泥在聚合物中的添加量，提高制品性能。另外，赤泥—聚氯乙烯復合塑料盡管具有阻燃性，但要達到國家標準，尚需添加一些阻燃劑。赤泥用于塑料制品并在高溫下成型時，仍有一些水分殘留在制品內影響性能，通常應在120℃下干燥3h再應用。五、用作硅肥赤泥中含有植物生長所必需的Fe、Mg、P、K、Mn、Cu、Zn、B等微量元素，因此是良好的堿性復合肥料。近年,國內一些研究單位對硅肥進行了深人研究,研制出了獨特的硅肥添加劑,河南省已批準成立了省硅肥工程中心。河南省科學院近年開展的大面積試用硅肥表明,硅肥可以改善植物的細胞組織,改善作物果實的品質,可增產8%~15%。硅肥是繼氮、磷、鉀肥之后的第4大元素肥料。大力發展硅肥,是赤泥綜合利用的又一可行途徑。但目前對這一技術很少使用，其原因是長期使用，容易引起滲漏，造成地下水污染。六、綜合回收有價金屬赤泥中富含鐵、鋁、鈣、硅,并含有鈦、鈧、鈮、鉭、鋯、釷和鈾等稀有金屬。從赤泥中經濟有效地提取有價金屬，并且不產生二次污染，具有重要的現實意義。美國的氧化鋁廠針對拜耳赤泥氧化鐵含量高的特性，很早就提出利用赤泥生產鐵的方法，并申請了專利。俄羅斯研究出了一種樹脂在赤泥礦漿中回收富集鈧、鈾、釷的吸入溶解工藝。印度提出自赤泥中回收TiO2以減少污染和保護陸地及礦物資源的方法。匈牙利學者提出的氯化焙燒處理赤泥熔渣工藝，可獲得TiO2高含量的爐渣，Al2O3和V2O5也在爐渣中得到富集。我國針對赤泥提取有價元素也做了大量的研究工作。（1）鐵的回收為了以經濟有效的辦法解決氧化鋁廠赤泥的綜合利用問題,有人對氧化鋁廠赤泥進行了“煤基直接還原焙燒-渣鐵磁選分離-冷固成型”的新工藝研究,制備出優質的直接還原鐵團塊,該產品可作電爐煉鋼原料,其金屬化率為92.1%,含鐵品位為92.7%,鐵回收率為94.2%。平果鋁業公司試驗研究以拜耳法赤泥為原料,以煤為還原劑,進行直接還原煉鐵,鐵以海綿鐵的形態產出,鐵的回收率為87%,海綿鐵含Fe為84%,金屬化率為91.5%,可代替廢鋼作為煉鋼的原料。赤泥經還原焙燒后磁選,能有效地回收鐵。雖然從赤泥中提取鐵元素對促進節能減排及循環經濟的發展都有一定的意義，并且已經取得了一定的進展，但是目前仍存在以下兩個方面的問題：①由于赤泥粒級組成泥化部分含量較高，赤泥尾礦經過分級、細磨后全部進入磁選工序，在選別過程中，受泥化影響，產品鐵精粉的品位較低，嚴重影響產品過濾效果。②對赤泥中鐵的回收，僅限于對含鐵量較高的拜耳法赤泥的處理，而由于生產Al2O3

時所采用的鐵礦石品位的不同致使拜耳法赤泥的鐵含量有一定的差異，從而限制了從拜耳法赤泥中回收金屬鐵工藝的廣泛應用。（2）鈧的提取磁選尾礦經酸處理后進行培燒、浸出,可以從浸出液中萃取鈧,鈧以Sc2O3的形態產出,Sc的萃取率為90.6%,進一步制取氧化鈧,可獲得Sc2O3

為99.95%的產品。萃取鈧的余液經堿中和生成沉淀提取鋁,氧化鋁的回收率為85%,鈉則以硫酸鈉的形態產出。赤泥提取有價金屬后的酸浸渣,約占赤泥的2/3,酸浸渣含鈣、硅較高,可用于燒制硫鋁酸鹽水泥。硫鋁酸鹽水泥是一種超早強水泥,適用于快速施工和各種搶修工程。（3）鈦的浸出TiO2

也是赤泥中含量較豐富的資源之一，有較大的回收價值。從赤泥中回收TiO2

的方法和回收鈧的方法類似，也是先采用酸浸出赤泥中的A12O3、Fe2O3

等物質，再用硫酸等將TiO2從浸出渣中溶出。但該工藝的成本較高，且只適用于處理含鈦較高的赤泥，致使其大規模的應用受到一定的限制。七、作充填料某公司與相關礦山研究院合作，在某礦區采用泵送赤泥膠結充填采礦法獲得成功。通過鋁土礦地下開采實踐證明，膠結充填技術可靠，經濟合理,可提高礦石回收率23%；采礦坑木消耗減少，從而降低開采成本，控制采場地壓，