固化技术在赤泥资源化中的应用

赤泥综合利用研究进展赤泥是一种常见的废弃物产生于铝工业生产过程中，也被称为铝矾土渣。

赤泥富含铁、铝、硅等元素，具有一定的资源利用价值，但由于其化学成分复杂，渣质颗粒度大且不均匀，导致其综合利用难度较高。

近年来，对赤泥的综合利用研究逐渐增多，涉及到了多个领域，如材料利用、环境治理等。

本文将对赤泥综合利用研究的进展进行介绍和分析。

赤泥在材料利用方面的研究主要集中在制备纳米材料、水泥、建筑材料等方面。

研究表明，赤泥可以通过高能球磨、溶胶-凝胶法等方法制备纳米颗粒，具有较高的比表面积和催化活性，可应用于催化剂、电极材料等领域。

赤泥可以与其他废弃物（如钢渣、矿石尾矿等）进行共处理，制备出水泥基材料，具有优良的力学性能和耐久性能。

赤泥还可以与废弃玻璃、工业废弃物等进行复合，制备出节能建筑材料，有望实现赤泥资源的循环利用。

赤泥在环境治理方面的研究主要集中在重金属污染修复、废水处理等方面。

研究表明，赤泥具有较高的吸附能力和离子交换性能，可应用于重金属离子的吸附和去除。

赤泥还可以通过碳化、焙烧等方法，转化为炭材料，具有吸附、储能和导电性能，可应用于废水处理、环境修复等方面。

赤泥的综合利用还面临着一些问题和挑战。

赤泥的化学成分复杂，粒度大小不均匀，导致其性质的不稳定性，研究人员需要通过选择适当的处理方法和控制工艺参数来提高赤泥的综合利用效果。

赤泥的大规模生产和应用还存在一定的技术和经济上的难题，需要进一步深入研究和开发。

赤泥的长期储存和处置也是一个重要的问题，需要制定相应的管理和治理措施。

赤泥的综合利用研究取得了一定的进展，涉及到了材料利用、环境治理等方面。

赤泥的综合利用有望实现其资源化和循环利用，对促进可持续发展具有重要意义。

赤泥的综合利用还面临一些问题和挑战，需要研究人员进一步深入研究和开发，以促进其实际应用和推广。

赤泥综合利用研究进展赤泥是指铝矿石经过铝化工过程后产生的副产品。

由于赤泥含有大量的铝氧化物、硅酸盐等有价值的成分，并且具有化学活性较强的特性，因此对赤泥进行综合利用已成为当前铝工业发展的重要课题之一。

以下是赤泥综合利用研究的进展情况。

在赤泥资源化利用方面，目前主要有三种途径。

一种是将赤泥中的铝氧化物提取出来，并通过熔炼等工艺生产铝金属。

这种方式主要应用于电解法铝生产过程中的废渣处理。

另一种是将赤泥中的硅酸盐等有价值物质提取出来，并用于建筑材料、陶瓷等领域。

最后一种是通过赤泥的酸洗处理，将其中的铬、钛、锰等有害成分去除，进一步净化赤泥。

在赤泥的综合利用技术方面，目前主要有以下几个方向的研究。

一是改变赤泥的物理性质，提高其利用价值。

通过粉碎、研磨等技术降低赤泥的粒度，增加其表面积，提高其与其他材料的结合性能。

二是研究赤泥的热处理技术，通过控制温度、时间等条件，使赤泥中的有机物质分解，释放出可燃气体等能源。

三是开发赤泥的化学改性技术，通过改变赤泥中的化学成分和结构，使其具有更广泛的应用范围。

赤泥还具有较高的环境风险，因此赤泥的环境安全处理也成为研究的热点之一。

针对赤泥中含有的有毒有害成分，开展了赤泥的固化、稳定化处理等技术研究。

通过添加稳定剂等物质，将赤泥中的有害物质固化在固体基质中，减少其溶解和迁移的风险。

还研究了赤泥的无害化处置技术，例如将赤泥转化为土壤改良剂、水泥添加剂等，以减少其对环境的潜在风险。

赤泥综合利用的研究已取得了一定的进展，但仍然面临许多挑战和问题。

在综合利用途径方面，需要进一步提高赤泥的资源化利用率，并探索更多的应用领域。

在技术研究方面，需要加强赤泥的物理、化学、热处理等方面的基础研究，为赤泥的综合利用提供更多的技术支撑。

还需要深入研究赤泥的环境风险，并开展相应的环境安全处理技术研究，以确保赤泥综合利用的可持续发展。

赤泥路基化及建材应用赤泥是指在铝土矿提取铝的过程中，产生的一种含有铝矾石、硅酸盐矿物和其他杂质的残余物。

赤泥具有很高的酸碱度和粘结性，长时间直接排放或堆放会对环境造成严重污染。

为了解决赤泥排放的环境问题，可以进行赤泥的路基化处理。

赤泥路基化是指将赤泥经过一系列的处理工艺，使其具备一定的强度和稳定性，然后用于道路工程的基础层。

赤泥经过脱水、干燥、破碎和筛分等工序后，可以获得粒径适中、质地较硬的骨料。

这些骨料可以用于路基材料的填充，形成稳定、坚固的路基结构。

赤泥路基化处理的优点是可以有效利用赤泥资源，减少赤泥的排放量，降低环境污染。

另外，经过路基化处理的赤泥还可以作为道路基础的建材，具有较好的经济和环境效益。

赤泥路基化处理技术目前已经得到广泛应用，并取得了一定的经验和成果。

赤泥路基化处理的关键技术包括脱水、干燥、破碎和筛分等工序。

脱水是将赤泥中的多余水分去除，可以通过离心脱水机、压滤机等设备进行。

干燥是将赤泥中的水分蒸发，可以通过干燥机、煤气炉等设备进行。

破碎是将经过脱水和干燥的赤泥进行破碎，使其具备一定的块状结构。

筛分是按照一定的粒径要求对破碎后的赤泥进行筛分，得到符合要求的骨料。

在赤泥路基化处理过程中，可以根据不同的需求和条件，采用不同的工艺流程和设备。

例如，在赤泥脱水过程中，可以选择离心脱水机、压滤机或真空过滤机等不同的设备。

在赤泥干燥过程中，可以选择直接干燥或间接干燥等不同的干燥方式。

在赤泥破碎过程中，可以选择颚式破碎机、冲击式破碎机或圆锥破碎机等不同类型的破碎机械。

赤泥路基化处理后的赤泥骨料可以用于路基工程的填充，形成稳定的路基结构。

赤泥骨料在路基中的应用可以提高路基的强度和稳定性，同时减少对天然骨料的需求，节约资源，降低工程成本。

此外，经过路基化处理后的赤泥骨料还具有一定的水稳定性，不易受水泡、膨胀和冻融等因素的影响。

总之，赤泥路基化及建材应用是一种有效的环保和资源化利用方式。

通过赤泥的路基化处理，不仅可以减少赤泥的排放和污染，还可以有效利用赤泥资源，降低工程成本，并提高道路工程的强度和稳定性。

赤泥综合利用研究进展赤泥是指由铝土矿在提取铝的冶炼过程中所产生的废渣，通常含有铝、硅、铁、钙、钠等成分。

赤泥综合利用研究一直备受关注，因为赤泥是一种丰富的资源，对于环境保护和资源利用具有重要意义。

近年来，国内外学者和研究机构在赤泥综合利用方面取得了许多进展，本文将对赤泥综合利用的研究进展进行探讨和总结。

赤泥综合利用的研究包括了资源化利用、环境治理、建材应用等多个领域。

赤泥中含有丰富的铝资源，因此资源化利用一直是研究的重点之一。

研究人员通过酸浸法、碱浸法、高压酸浸法等多种方法，提高了赤泥中铝的回收率。

碱浸法处理赤泥是一种成本低、效果好的方法，已经在一些工业生产中得到应用。

赤泥中还含有一定的硅资源，研究人员通过高温煅烧、酸浸等方法，提高了赤泥中硅的提取率，实现了赤泥中铝硅资源的有效利用。

除了资源化利用外，赤泥中还含有一定量的重金属和放射性物质，对环境造成潜在的风险。

环境治理也是赤泥综合利用研究的重要内容。

研究人员通过化学固化、生物修复、热处理等方法，有效地降低了赤泥对环境的影响。

化学固化是目前应用最广泛的方法，通过添加固化剂将赤泥中的有害物质固化在固体基质中，降低了有害物质的溶解度和迁移性。

生物修复则是利用微生物、植物等生物资源，将赤泥中的有害物质转化为无害物质，起到了环境净化的作用。

热处理则是通过高温处理赤泥，将有机物质分解，降低了有害物质的含量和毒性。

赤泥还可以应用于建材领域。

由于赤泥中含有大量的氧化铁、氧化铝等无机成分，因此可以作为水泥、混凝土、砖瓦等建筑材料的原料。

研究人员通过改变赤泥的颗粒大小、烧结温度、添加其他原料等手段，提高了赤泥在建材中的利用价值。

目前，一些国家的建筑材料标准已经纳入了赤泥的利用标准，赤泥建材已经在一些工程项目中得到了应用。

赤泥综合利用研究在资源化利用、环境治理、建材应用等方面取得了许多进展，为我国赤泥资源的综合利用提供了重要的理论和技术支撑。

目前赤泥综合利用还面临一些问题和挑战，例如赤泥资源的分布不均匀、资源回收率不高、环境治理成本较高等问题。

林业工程学报，２０２３，８（５）：１６０－１６６ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０２３０３００５收稿日期：２０２３－０３－０３㊀㊀㊀㊀修回日期：２０２３－０５－１５基金项目：国家自然科学基金（５１８０９１３９）㊂作者简介：陈龙，男，研究方向为微生物岩土㊂通信作者：刘鹏，男，副教授㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｌｉｕｐｅｎｇｒｅａｌ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ微生物固化拜耳法赤泥的耐久性研究陈龙１，刘鹏１，２∗，胡雯璐１，许程１（１．南京林业大学土木工程学院，南京２１００３７；２．江苏省水土保持与生态修复重点实验室，南京２１００３７）摘㊀要：拜耳法赤泥是从铝土矿中提取氧化铝过程产生的固体废弃物，利用微生物加固技术对拜耳法赤泥资源化利用是解决赤泥大规模消纳的有效途径㊂利用微生物注浆加固后的拜尔法赤泥的耐久性，通过研究试样在水稳定性测试㊁干湿循环以及冻融循环测试之后的质量损失率㊁无侧限抗压强度的变化情况，对微生物加固拜耳法赤泥加固效果进行评价㊂结果表明：微生物固化技术对拜耳法赤泥的加固效果良好，通过加入氢氧化钙进一步提高了试样的强度与耐久性㊂在１４ｄ的水稳定性试验中，微生物固化赤泥试样其质量损失率最大仅为２．２９％；添加１０％氢氧化钙的微生物赤泥试样其质量损失率仅为１．１６％，解决了拜耳法赤泥遇水即溃散特性㊂干湿循环试验中，经过１６次干湿循环微生物赤泥试样的质量损失最大为３．２５％，无侧限抗压强度下降了４１．４％；添加１０％氢氧化钙的微生物赤泥试样其质量损失率最大为１．４９％，无侧限抗压强度仅下降了１４．５％㊂冻融循环试验中，冻融循环２次后试样的无侧限抗压强度均有不同程度下降，进一步循环至８次时微生物赤泥试样的抗压强度无明显变化㊂干湿循环对微生物赤泥试样的无侧限抗压强度的降低作用要高于冻融循环㊂试验结果证明，微生物加固可显著提高拜耳法赤泥的力学性质及耐久性，解决其遇水易崩解特性，对利用微生物治理拜耳法赤泥具有重要意义㊂关键词：拜耳法赤泥；微生物加固；抗压强度；干湿循环；冻融循环中图分类号：Ｘ７５８㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀㊀文章编号：２０９６－１３５９（２０２３）０５－０１６０－０７ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｄｕｒａｂｉｌｉｔｙｏｆＢａｙｅｒｒｅｄｍｕｄｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄｂｙｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓＣＨＥＮＬｏｎｇ１，ＬＩＵＰｅｎｇ１，２∗，ＨＵＷｅｎｌｕ１，ＸＵＣｈｅｎｇ１（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３７，Ｃｈｉｎａ；２．ＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＲｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｙｅｒｒｅｄｍｕｄｉｓａｓｏｌｉｄｗａｓｔｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｅｘｔｒａｃｔｉｎｇａｌｕｍｉｎａｆｒｏｍｂａｕｘｉｔｅ，ａｎｄｔｈｅｕｓｅｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｔｈｅｒｅｓｏｕｒｃｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＢａｙｅｒｒｅｄｍｕｄｒｅｓｏｕｒｃｅｓｉｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｐｐｒｏａｃｈｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅｐｉｌｉｎｇｉｓｓｕｅｏｆｒｅｄｍｕｄ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｄｕｒａｂｉｌｉｔｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＢａｙｅｒｒｅｄｍｕｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｂｙｍｉｃｒｏｂｉａｌｇｒｏｕｔｉｎｇｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｅｆｆｅｃｔｏｆＢａｙｅｒｒｅｄｍｕｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｂｙｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄｂｙｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｍａｓｓｌｏｓｓｒａｔｅａｎｄｕｎｃｏｎｆｉｎｅｄｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｓａｍｐｌｅｓａｆｔｅｒｗａｔｅｒｓｔａｂｉｌｉ⁃ｔｙｔｅｓｔ，ｄｒｙ⁃ｗｅｔｃｙｃｌｅａｎｄｆｒｅｅｚｅ⁃ｔｈａｗｃｙｃｌｅｔｅｓｔ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｉｃｒｏｂｉａｌｃｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓａｇｏｏｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｅｆｆｅｃｔｏｎＢａｙｅｒｒｅｄｍｕｄ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｄｕｒａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅａｒｅｆｕｒｔｈｅｒｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙａｄｄｉｎｇｃａｌｃｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅ．Ｉｎｔｈｅｗａｔｅｒｓｔａｂｉｌｉｔｙｔｅｓｔｆｏｒｕｐｔｏ１４ｄ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｍａｓｓｌｏｓｓｒａｔｅｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄｒｅｄｍｕｄｓａｍｐｌｅｗａｓｏｎｌｙ２．２９％．Ｔｈｅｍａｓｓｌｏｓｓｒａｔｅｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｒｅｄｍｕｄｓａｍｐｌｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ１０％ｃａｌｃｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅｗａｓｏｎｌｙ１．１６％，ｗｈｉｃｈｓｏｌｖｅｓｔｈｅＢａｙｅｒｍｅｔｈｏｄｉｓｓｕｅｏｆｔｈｅｃｏｌｌａｐｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒｅｄｍｕｄｗｈｅｎｅｘｐｏｓｅｄｔｏｗａ⁃ｔｅｒ．Ｉｎｔｈｅｄｒｙ⁃ｗｅｔｃｙｃｌｅｔｅｓｔ，ｔｈｅｍａｓｓｌｏｓｓｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｒｅｄｍｕｄｓａｍｐｌｅａｆｔｅｒ１６ｄｒｙ⁃ｗｅｔｃｙｃｌｅｓｗａｓ３．２５％，ａｎｄｔｈｅｕｎｃｏｎｆｉｎｅｄｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｗａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｂｙ４１．４％．Ｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｍａｓｓｌｏｓｓｒａｔｅｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｒｅｄｍｕｄｓａｍｐｌｅｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ１０％ｃａｌｃｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅｗａｓ１．４９％，ａｎｄｔｈｅｕｎｃｏｎｆｉｎｅｄｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｗａｓｏｎｌｙｒｅｄｕｃｅｄｂｙ１４．５％．Ｉｎｔｈｅｆｒｅｅｚｅ⁃ｔｈａｗｃｙｃｌｅｔｅｓｔ，ｔｈｅｕｎｃｏｎｆｉｎｅｄｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉｍｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｄｔｏｖａｒｙｉｎｇｄｅｇｒｅｅｓａｆｔｅｒｔｗｏｆｒｅｅｚｅ⁃ｔｈａｗｃｙｃｌｅｓ，ａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｒｅｄｍｕｄｓａｍｐｌｅｄｉｄｎｏｔｃｈａｎｇｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｗｈｅｎｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒｆｒｅｅｚｅ⁃ｔｈａｗｃｙｃｌｅｗａｓｅｉｇｈｔｔｉｍｅｓ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｒｙ⁃ｗｅｔｃｙｃｌｅｏｎｔｈｅｕｎｃｏｎｆｉｎｅｄｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｒｅｄｍｕｄｓａｍｐｌｅｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｆｒｅｅｚｅ⁃ｔｈａｗｃｙｃｌｅ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｍｉｃｒｏｂｉａｌｒｅｉｎｆｏｒｃｅ⁃ｍｅｎｔｃａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｄｕｒａｂｉｌｉｔｙｏｆＢａｙｅｒｒｅｄｍｕｄａｎｄｓｏｌｖｅｉｔｓｅａｓｙｄｉｓｉｎｔｅｇｒａ⁃ｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｗａｔｅｒ，ｗｈｉｃｈｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｕｓｅｏｆｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｔｏｃｏｎｔｒｏｌＢａｙｅｒｒｅｄｍｕｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂａｙｅｒｒｅｄｍｕｄ；ｍｉｃｒｏｂｉａｌｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ；ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｄｒｙ⁃ｗｅｔｃｙｃｌｅ；ｆｒｅｅｚｅ⁃ｔｈａｗｃｙｃｌｅ㊀第５期陈龙，等：微生物固化拜耳法赤泥的耐久性研究㊀㊀拜耳法赤泥是铝土矿制取氧化铝后所残余的工业固体污染性废渣，其氧化铁含量高，故外观呈现为砖红色㊂目前我国赤泥年产量以每年１．０５亿ｔ的速度增长，约占全球增长率的三分之二［１］㊂拜耳法赤泥因其碱性强㊁颗粒直径小㊁化学成分复杂等特性难以在建材领域广泛使用㊂目前赤泥的综合利用率仅为１０％左右［２－３］，大部分仍以赤泥库堆存处理，但随之而来是赤泥堆放占地㊁污染环境和赤泥坝溃塌等诸多风险问题㊂研究大规模资源化利用拜耳法赤泥，对于我国废物再生利用及生态治理具有重大意义㊂由于拜耳法赤泥的强碱特性，许多学者利用赤泥㊁矿渣㊁粉煤灰等材料辅以碱激发剂制成具有高强度的碱激发材料［４－６］㊂在混凝土材料领域，赤泥与水泥生料有十分类似的化学成分，故有些学者将其应用在各种水泥熟料生产的研究中［７－９］㊂上述在消纳拜耳法赤泥的同时存在着成本高㊁不环保等问题㊂微生物诱导碳酸钙沉积加固技术是指某些特殊微生物在其新陈代谢中，不断利用周围环境内的碳源与钙源生成碳酸钙以胶结固化颗粒材料的过程［１０］㊂目前，微生物加固技术在地基土加固［１１］㊁提高地基抗液化能力［１２］㊁污染土治理［１３］以及防尘固沙［１４－１５］方面已有诸多研究㊂邵光辉等［１６］研究菌液浓度㊁胶结液浓度和处理轮数对垃圾焚烧灰渣的强度影响，证明了微生物固化垃圾焚烧灰渣可行且有效㊂陈育民等［１７］通过改造剪切盒装置，实现了在剪切仪上对钙质砂直接进行微生物加固目的，经过微生物加固后的钙质砂其抗剪强度与残余强度高于未加固试样的１．８倍与１．６倍㊂综上，虽然微生物加固土体已有一些研究，但对加固后土体的耐久性研究为之较少㊂拜尔法赤泥中含有大量可溶性强碱物质，在含水量丰富地区和毛细水作用下容易吸水软化，进而引起遇水溶陷的现象㊂故选用巴式芽孢杆菌作为注浆加固菌种，研究微生物加固拜耳法赤泥的水稳定性质，干湿循环以及冻融循环下的强度衰减情况，进而评价微生物注浆加固赤泥的耐久性效果，为微生物加固土体的耐久性研究提供技术参考㊂１㊀材料与方法１．１㊀赤泥基本特性本研究使用的拜耳法赤泥取自中国铝业山东分公司的固体废弃物堆场，其化学成分如表１所示，主要化学成分为Ｆｅ２Ｏ３㊁Ａｌ２Ｏ３㊁ＳｉＯ２㊁Ｎａ２Ｏ，其次为ＣａＯ㊁ＴｉＯ２及少量其他金属氧化物㊂由于赤泥是铝矿石经历一系列破碎㊁粉磨㊁分选等措施得到的产物，其固体颗粒粒径较小且均匀，含水量较高，黏聚力和抗剪强度低，力学性质较差㊂主要物理指标如表２所示，颗粒级配曲线如图１所示㊂表１㊀拜耳法赤泥化学成分Ｔａｂｌｅ１㊀ＣｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆＢａｙｅｒ⁃ｐｒｏｃｅｓｓｒｅｄｍｕｄ单位：％ＳｉＯ２质量分数Ｆｅ２Ｏ３质量分数Ａｌ２Ｏ３质量分数Ｎａ２Ｏ质量分数ＣａＯ质量分数ＴｉＯ２质量分数Ｋ２Ｏ质量分数ＭｇＯ质量分数其他成分质量分数２８．１１２８．４６２２．１７１０．３４２．６２１．６５０．１４０．２５６．２６表２㊀拜耳法赤泥的主要物理指标Ｔａｂｌｅ２㊀ＢａｓｉｃｐｈｙｓｉｃａｌｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆＢａｙｅｒ⁃ｐｒｏｃｅｓｓｒｅｄｍｕｄ液限／％塑限／％塑性指数／％干密度／（ｇ㊃ｃｍ－３）比重孔隙比ｐＨ渗透系数／（ｃｍ㊃ｓ－１）４３．８２９．２１４．６０．７１２．７９２．９３１２．２５．６ˑ１０－５图１㊀拜耳法赤泥颗粒级配图Ｆｉｇ．１㊀ＰａｒｔｉｃｌｅｇｒａｄａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｓｏｆＢａｙｅｒ⁃ｐｒｏｃｅｓｓｒｅｄｍｕｄ１．２㊀矿化微生物的菌种与培养本研究所用菌种为编号ＤＭＳＺ３３的巴氏芽孢杆菌（Ｓｐｏｒｏｓａｒｃｉｎａｐａｓｔｅｕｒｉｉ），购于德国菌种保藏中心（ＤＳＭＺ）㊂培养该试验用菌的营养液采用ＤＳＭＺ推荐的成分配比，营养液成分见表３㊂表３㊀营养液成分Ｔａｂｌｅ３㊀Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔｓｏｌｕｔｉｏｎ去离子水／ｍＬ尿素／ｇ氯化钠／ｇ大豆蛋白胨／ｇ胰蛋白胨／ｇ１０００２０５５１５㊀㊀具体操作步骤：①将配置好的营养液调节ｐＨ至７．３，放置在高压灭菌锅中以１２１ħ进行高温灭１６１林业工程学报第８卷菌；②将保留的巴氏芽孢杆菌菌种与营养液，按体积比１ʒ８的比例接种至４００ｍＬ的营养液中；③将接种好的菌液放入恒温震荡培养箱中以３０ħ㊁１２０ｒ／ｍｉｎ培养２０ｈ，此时吸光度可以达到２．０左右，脲酶活性（１０．４ １１．７）ｍｍｏｌ／（Ｌ㊃ｍｉｎ）㊂１．３㊀胶结液浓度㊁注浆轮数及外加剂选用胶结液为微生物矿化提供必要的碳源与钙源，此次试验选择的碳源为尿素，钙源为氯化钙㊂尿素与氯化钙质量比为１ʒ１，浓度为１ｍｏｌ／Ｌ，注浆轮数均选择８轮㊂试验用到的外加剂为氢氧化钙，购自国药集团化学试剂有限公司㊂选用氢氧化钙的原因是其对拜耳法赤泥拥有良好的碱激发与离子交换作用㊂１．４㊀制样方法及试验装置制样方法：①首先将拜耳法赤泥放入烘箱中以１０５ħ高温烘２４ｈ，取出后粉碎过２ｍｍ筛；②取内径为３０ｍｍ㊁高为９０ｍｍ的医用针管，在其内壁均匀涂上凡士林；底部塞入橡胶塞，并铺上４层细砂布和１层镍金属网；③取过筛后的赤泥，均匀掺入由设计参数计算出的一定质量氢氧化钙，搅拌均匀；④用电子天平称取７０ｇ土样，均分３份装入针筒分层击实土样，注意每次击实前需对前一层表面刮毛处理，试样高度控制在７０ｍｍ左右（长宽比大于２ʒ１）；⑤制样完成后，先注入一轮纯水，使试样实现饱和即可，接着注入２倍孔隙体积菌液（约４５ｍＬ），等待２４ｈ使细菌充分吸附在土颗粒之间；⑥之后注入１．５倍孔隙体积胶结液（约３５ｍＬ），本试验注浆间隔时间均为２４ｈ，如此重复注入胶结液多轮，直至试验结束，注浆过程结束后，等待２４ｈ并注入２倍孔隙体积的纯水冲洗残留胶结液，蠕动泵流速控制在８７．２８μＬ／ｍｉｎ，对应转速为４．０ｒ／ｍｉｎ；⑦注浆静置完毕后，用拆模刀进行拆样，拆样后放置于烘箱中烘干２４ｈ㊂试验装置见图２㊂图２㊀试验装置示意图Ｆｉｇ．２㊀Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｔｅｓｔｄｅｖｉｃｅ１．５㊀试验方案１．５．１㊀水稳定性试验由于拜耳法赤泥遇水易崩解溃散的特性，加固后赤泥的水稳定性也是加固效果的衡量指标之一㊂采用崩解试验中的质量损失率，对赤泥试样的水稳定性进行评价㊂将注浆加固后的赤泥试样用去离子水进行为期３，７，１４ｄ的浸泡，并对期间土体的剥落状况经行拍照观察㊂１．５．２㊀干湿循环试验反复的干湿循环作用引起赤泥的干缩湿胀，试样内外所产生的应力差会使得试样裂隙增多，而干燥脱湿时，饱和试样内的水分又会沿着孔隙向外蒸发，这就会在一定程度上造成试样表面土颗粒的剥落［１８］㊂本试验采用低温干燥的方式，温度设置为４０ħ㊂对注浆加固后的试样表面拍照观察，对试样进行称质量以作为质量损失计算的初始值；将试样放入烘箱中进行养护，烘箱温度设置为４０ħ，干燥１２ｈ后取出待其冷却至室温，此为１个干循环结束；将试样分别放置于不同的烧杯中，加入去离子水直至试样被完全淹没，液面高于试样３ ４ｃｍ，浸泡１２ｈ，此为１个湿循环结束；１次完整的干湿循环为２４ｈ，各试样组的干湿循环次数分别为４，８，１２，１６次㊂１．５．３㊀冻融循环试验冻融循环试验参考ＧＢ／Ｔ５００８２ ２００９‘普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准“使用恒温环境箱对试样进行冻融处理㊂对拆模养护后的试样表面观察并拍照，对试样进行称质量以作为质量损失计算的初始值；将试样放置在温度设置为－２０ħ的环境箱中冰冻１２ｈ后，取出置于室温２５ħ环境下融化１２ｈ，此为１个冻融循环周期；１个完整的冻融循环为２４ｈ，各试样组的冻融循环次数分别选为２，４，６，８次，将达到规定次数的试样取出后，对其表面的剥落情况进行观察并拍照，最后进行无侧限强度测试㊂１．６㊀测试方法１．６．１㊀无侧限抗压强度为了研究干湿循环与冻融循环后的强度特性，采用无侧限抗压强度作为评价指标㊂本试验采用电动无侧限抗压仪，荷载精度ʃ０．５％，加载速率为１ｍｍ／ｍｉｎ，计算结果参考ＧＢ／Ｔ５０１２３ ２０１９‘土工试验方法标准“中无侧限抗压强度试验㊂１．６．２㊀质量损失率试样的水稳定性测定和干湿循环试验采用质量法，判断标准根据试样浸水后质量损失率来确定，具体步骤如下：①烧杯洗净后置于烘箱中进行烘干，称取烘干后烧杯的质量为Ｍ１；②将注浆完成后的试样分别用不同的烧杯放置，并置于烘箱中烘２６１㊀第５期陈龙，等：微生物固化拜耳法赤泥的耐久性研究干，直至质量不再变化，称此时质量为Ｍ２；③将烘干后的试样分别浸入装有去离子水的各个烧杯中静置，浸泡时间选择３，７，１４ｄ；④静置１２ｈ后，将未崩解的试样取出，将盛有去离子水和已崩解的土体的烧杯置于烘箱中烘干并称质量为Ｍ３㊂在去离子水中静置规定天数的质量损失率（Ａ１２）的计算式为：Ａ１２＝Ｍ３－Ｍ１Ｍ３－Ｍ２ˑ１００％（１）２㊀结果与分析２．１㊀水稳定性未处理的拜耳法赤泥因其生产工艺影响，其具有遇水易崩解的特性，在刚浸入水中时快速吸收水分，外部就已开始崩解脱落；浸水１ｈ后，未处理的赤泥试样完全溃散，水稳定性极差，质量损失率为１００％（图３）㊂故后续干湿循环㊁冻融循环试验均需要反复浸水测试，未处理赤泥难以进行下列试验㊂图３㊀未处理拜耳法赤泥的水稳定性Ｆｉｇ．３㊀ＷａｔｅｒｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｕｎｔｒｅａｔｅｄＢａｙｅｒｒｅｄｍｕｄ经过微生物固化后的赤泥试样在水中浸泡数天之后整体未出现明显的解体现象，整体的圆柱形外观保持良好（图４）㊂未添加氢氧化钙的固化试样，其在浸泡１ ３ｄ时变化最大，原本依附在外壁未胶结的土颗粒出现剥落使得水体出现浑浊现象，顶部边缘出现一定的钝化，边缘土体脱落较多㊂添加氢氧化钙的固化试样，浸泡１４ｄ后整体未出现明显变化，仅有少量土颗粒脱落，整体趋于完整㊂各试样的崩解率均较低，试样在浸泡３，７，１４ｄ的崩解率上升缓慢，但可以看出添加氢氧化钙试样的水稳定要明显好于未添加的试样，且１０％掺量的试样也要好于５％掺量的试样（图５），可见其所生成的水化硅铝酸钙在阻止水入侵孔隙时起到积极的作用㊂未添加试样崩解率均维持在低水平，浸泡于水中１４ｄ不产生明显土体崩解损失，水稳定性良好，仅有的部分崩解损失来自上部胶结较弱的区域㊂相较于原始赤泥遇水即崩解，微生物固化作用对于赤泥的水稳定性有很大的改善作用，而氢氧化钙的填量对于ＭＩＣＰ加固后试样的水稳定性起积极作用，对于其抗水侵蚀有较大的提升作用㊂图４㊀不同氢氧化钙掺量试样经浸泡处理后的外观情况Ｆｉｇ．４㊀Ｔｈｅａｐｐｅａｒａｎｃｅｓｏｆｓａｍｐｌｅｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｌｃｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔｓａｆｔｅｒｉｍｍｅｒｓｉｏｎ图５㊀不同浸泡时间试样的质量损失率Ｆｉｇ．５㊀Ｔｈｅｍａｓｓｌｏｓｓｒａｔｅｓｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｓａｆｔｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｍｍｅｒｓｉｏｎｔｉｍｅ２．２㊀干湿循环不同氢氧化钙掺量下微生物固化的赤泥试样在不同干湿循环次数后的表观变化见图６，经过４次湿循环后试样表面出现较多的孔洞，但未出现裂缝，试样整体保持良好；经过１６次湿循环后试样表面劣化程度明显加重，孔洞相连部分进一步扩大，局部出现土体成片脱落，但仍然保留原试样的基本形状㊂在干湿循环作用下，固化赤泥的表观破坏程度随干湿循环次数的增加而增加㊂相较于未添加氢氧化钙的固化试样，添加氢氧化钙微生物固化的赤泥试样在不同干湿循环次数后的表观变化不大，试样表面仅出现较多微小孔洞，但试样的整体性较好㊂３６１林业工程学报第８卷图６㊀不同氢氧化钙掺量试样经干湿循环处理后的外观情况Ｆｉｇ．６㊀Ｔｈｅａｐｐｅａｒａｎｃｅｓｏｆｓａｍｐｌｅｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｌｃｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔｓａｆｔｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｒｙ⁃ｗｅｔｃｙｃｌｅｓ总体上看，所有试样的质量损失率均随着干湿循环次数的增加而增加，氢氧化钙添加量为１０％的微生物固化赤泥试样的质量损失增长幅度最小（图７）㊂经过４次干湿循环后，未添加氢氧化钙试样㊁添加５％氢氧化钙试样和添加１０％氢氧化钙试样的质量分别损失了２．０７％，１．２８％和１．１２％；在长达１６轮干湿循环作用后，未添加氢氧化钙试样㊁添加５％氢氧化钙试样和添加１０％氢氧化钙试样的质量分别损失了３．２５％，２．２５％和１．４９％，试样质量损失达到整个试验过程中的最大值㊂值得注意的是，添加１０％氢氧化钙试样的质量损失率明显低于其他两种试样，且其质量损失率随着干湿循环次数的增加的提升幅度小，也反映出对抵抗干湿循环侵蚀作用的能力强㊂图７㊀不同干湿循环次数下试样的质量损失率Ｆｉｇ．７㊀Ｔｈｅｍａｓｓｌｏｓｓｒａｔｅｓｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｓａｆｔｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｒｙ⁃ｗｅｔｃｙｃｌｅｓ随着干湿循环次数的增加，固化赤泥的抗压强度均呈现下降趋势（图８）㊂从未添加氢氧化钙试样的无侧限抗压强度可以看出，在经历４次干湿循环后试样强度就降低了１４％；４ ８次时，强度损失幅度减小；而８ １２次时，强度损失幅度加速扩大，降幅进一步扩大２０％，随后降幅趋于平缓㊂经过４次和８次干湿循环后，赤泥抗压强度分别为１１５３．７４和１１０６．７３ｋＰａ，下降幅度不大；从第８次到第１２次干湿循环，无侧限抗压强度由１１０６．７３ｋＰａ下降到８２８．３７ｋＰａ，相比于干湿循环前强度下降了约３８％㊂从添加１０％氢氧化钙的试样的无侧限抗压强度可以看出，经过４次和８次干湿循环后，赤泥抗压强度分别为２２３１．８７和２２１６．３２ｋＰａ，下降幅度小；从第８次到第１２次干湿循环，无侧限抗压强度由２２１６．３２ｋＰａ下降到２２００．０４ｋＰａ，相比于未干湿循环前强度下降了约１３％；经过１６次干湿循环作用，添加１０％氢氧化钙试样的强度为２１６２．７６ｋＰａ，相比于１２次循环，强度仅下降了２％左右㊂添加１０％氢氧化钙的试样抵抗干湿循环侵蚀的能力要高于前两者㊂随着干湿循环次数的增加，固化赤泥试样的抗压强度不断下降，这是由于试样内部的胶结不均匀性而存在大量孔隙，细小的赤泥颗粒吸水性强，在干湿循环作用下就会造成干缩湿涨的现象，并在结构的薄弱处产生应力集中，这种作用力不断积累直至大于土颗粒之间的黏聚力造成结构性破坏，使得试样的抗压强度降低㊂图８㊀抗压强度随干湿循环次数的变化Ｆｉｇ．８㊀Ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｖａｒｉｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｅｔ⁃ｄｒｙｃｙｃｌｅｓ２．３㊀冻融循环试件经过冻融循环后表观特征变化显著，随着冻融次数的增加，试件外观会发生不同程度的表面脱落㊁碎屑增多，此外结构致密性也会产生较大影响㊂未掺氢氧化钙的固化赤泥试样经过两个冻融循环后试样表面有轻微的碎屑脱落且表面粗糙；经过８轮冻融循环后，试样外观除表皮有轻微脱落，４６１㊀第５期陈龙，等：微生物固化拜耳法赤泥的耐久性研究与两个冻融循环后的试样无明显差异，也未出现大量颗粒剥落与开裂现象，整体稳定性良好㊂掺入氢氧化钙的固化赤泥试样经过两个冻融循环后试样未出现表皮颗粒脱落现象，同样８轮冻融循环后的试样无明显变化，整体稳定性良好（图９）㊂图９㊀不同氢氧化钙掺量试样经冻融循环处理后的外观情况Ｆｉｇ．９㊀Ｔｈｅａｐｐｅａｒａｎｃｅｓｏｆｓａｍｐｌｅｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｌｃｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔｓａｆｔｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｅｅｚｅ⁃ｔｈａｗｃｙｃｌｅｓ图１０㊀抗压强度随冻融循环次数的变化Ｆｉｇ．１０㊀Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｖａｒｉｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｅｅｚｅ⁃ｔｈａｗｃｙｃｌｅｓ冻融循环次数对赤泥试样抗压性能影响如图１０所示㊂由图１０可知，固化赤泥试样无侧限抗压强度随着冻融循环次数的增加先下降后趋于稳定㊂无论是未掺氢氧化钙的试样还是掺入氢氧化钙的试样的无侧限抗压强度在经历两个冻融循环后强度都有较大程度的下滑㊂经历２轮冻融循环后，氢氧化钙掺量为０％，５％，１０％的赤泥试样无侧限抗压强度分别下降１５．０％，１３．７％，１０．１％；经历８次冻融循环后，氢氧化钙掺量为０％，５％，１０％的赤泥试样无侧限抗压强度相较于２次冻融循环后的抗压强度分别下降１．７８％，１．１２％，１．０４％，可以判断各试样的无侧限抗压强度基本保持恒定㊂３㊀结㊀论本次试验研究微生物固化拜耳法赤泥的耐久性，分析赤泥试样的水温定性㊁干湿循环㊁冻融循环试验中试样的质量损失和抗压强度的变化规律，主要结论如下：１）经过微生物固化后的赤泥试样在水中浸泡数天之后整体未出现明显的解体现象，整体外观保持良好，其在浸泡１ ３ｄ时边缘土体脱落较多㊂添加氢氧化钙的固化试样，浸泡１４ｄ后整体未出现明显变化㊂相较于原始赤泥遇水即崩解，微生物固化作用对于赤泥的水稳定性有很大的改善作用，而氢氧化钙对于ＭＩＣＰ加固后试样的抗水侵蚀有较大的提升作用㊂２）随着干湿循环次数的增加，仅微生物固化赤泥试样的质量损失逐渐增加，固化赤泥的抗压强度均呈现下降趋势㊂添加１０％氢氧化钙试样的质量损失率要优于其他两种试样，且其质量损失率随着干湿循环次数的增加的提升幅度小㊂添加１０％氢氧化钙的试样抵抗干湿循环侵蚀的能力要高于前两者，抵抗干湿循环侵蚀作用的能力强㊂３）冻融循环２次后试样的无侧限抗压强度降低较大，后续无侧限抗压强度随着冻融循环次数增加趋于平稳㊂经过８次冻融循环后，试样外观除表皮有轻微脱落，未出现大量颗粒剥落与开裂现象，整体稳定性良好㊂４）通过对比水稳定性㊁干湿循环㊁冻融循环过程中试样的外观破损㊁质量损失以及无侧限抗压强度变化后发现，干湿循环对试样的破坏影响强于水浸泡和冻融循环㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］ＭＵＫＩＺＡＥ，ＺＨＡＮＧＬＬ，ＬＩＵＸＭ，ｅｔａｌ．Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｒｅｄｍｕｄｉｎｒｏａｄｂａｓｅａｎｄｓｕｂｇｒａｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓ：ａｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄＲｅｃｙｃｌｉｎｇ，２０１９，１４１：１８７－１９９．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｒｅｓｃｏｎｒｅｃ．２０１８．１０．０３１．［２］ＷＡＮＧＳＨ，ＪＩＮＨＸ，ＤＥＮＧＹ，ｅｔａｌ．ＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｏｆｒｅｄｍｕｄｉｎＣｈｉｎａ：ａｃｒｉｔｉｃａｌｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｊｏｕｒ⁃ｎａｌｏｆＣｌｅａｎｅｒＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，２０２１，２８９：１２５１３６．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｊｃｌｅｐｒｏ．２０２０．１２５１３６．［３］刘松辉．拜耳法赤泥制备低钙胶凝材料及凝结硬化机理［Ｄ］．焦作：河南理工大学，２０１９：３－１３．ＤＯＩ：１０．２７１１６／ｄ．ｃｎｋｉ．ｇｊｚｇｃ．２０１９．００００１５．ＬＩＵＳＨ．ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｈａｒｄｅｎｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｌｏｗｃａｌｃｉｕｍｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｍａｄｅｂｙＢａｙｅｒｒｅｄｍｕｄ［Ｄ］．Ｊｉａｏｚｕｏ：ＨｅｎａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１９：３－１３．５６１林业工程学报第８卷［４］丁崧，陈潇，夏飞跃，等．净水型赤泥⁃矿渣基地聚合物透水混凝土的研究［Ｊ］．建筑材料学报，２０２０，２３（１）：４８－５５．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－９６２９．２０２０．０１．００８．ＤＩＮＧＳ，ＣＨＥＮＸ，ＸＩＡＦＹ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎｒｅｄｍｕｄ⁃ｓｌａｇｂａｓｅｄｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒｐｅｒｖｉｏｕｓｃｏｎｃｒｅｔｅｗｉｔｈｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｕｉｌｄｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０２０，２３（１）：４８－５５．［５］ＣＨＡＮＤＲＡＫＳ，ＫＲＩＳＨＮＡＩＡＨＳ，ＲＥＤＤＹＮＧ，ｅｔａｌ．Ｓｔｒｅｎｇｔｈｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｍａｄｅｆｒｏｍｒｅｄｍｕｄ⁃ｆｌｙａｓｈａｓａｓｕｂｇｒａｄｅｍａｔｅｒｉａｌｉｎｒｏａｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａ⁃ｚａｒｄｏｕｓ，Ｔｏｘｉｃ，ａｎｄＲａｄｉｏａｃｔｉｖｅＷａｓｔｅ，２０２１，２５（１）：４０２００６８．ＤＯＩ：１０．１０６１／（ａｓｃｅ）ｈｚ．２１５３－５５１５．００００５７５．［６］安强，潘慧敏，赵庆新，等．碱激发赤泥⁃粉煤灰⁃电石渣复合材料性能研究［Ｊ］．建筑材料学报，２０２３，２６（１）：１４－２０．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－９６２９．２０２３．０１．００３．ＡＮＱ，ＰＡＮＨＭ，ＺＨＡＯＱＸ，ｅｔａｌ．Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｌｋａ⁃ｌｉａｃｔｉｖａｔｅｄｒｅｄｍｕｄ⁃ｆｌｙａｓｈ⁃ｃａｒｂｉｄｅｓｌａｇｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｕｉｌｄｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０２３，２６（１）：１４－２０．［７］赵艳荣，陈平，韦怀珺，等．以粉煤灰㊁赤泥低温烧制贝利特⁃硫铝酸盐水泥［Ｊ］．非金属矿，２０１５，３８（２）：２１－２３．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－８０９８．２０１５．０２．００７．ＺＨＡＯＹＲ，ＣＨＥＮＰ，ＷＥＩＨＪ，ｅｔａｌ．Ｐｒｅｐａｒｅｄｂｅｌｉｔｅｓｕｌｆｏａｌｕ⁃ｍｉｎａｔｅｃｅｍｅｎｔｕｓｉｎｇｆｌｙａｓｈａｎｄＢａｙｅｒｒｅｄｍｕｄｏｎｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ［Ｊ］．Ｎｏｎ⁃ＭｅｔａｌｌｉｃＭｉｎｅｓ，２０１５，３８（２）：２１－２３．［８］夏瑞杰，朱建平，刘少雄，等．赤泥和脱硫石膏制备高贝利特硫铝酸盐水泥熟料［Ｊ］．有色金属工程，２０１７，７（６）：５８－６３，７９．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－１７４４．２０１７．０６．０１４．ＸＩＡＲＪ，ＺＨＵＪＰ，ＬＩＵＳＸ，ｅｔａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｂｅｌｉｔｅｓｕｌｐｈｏａｌｕｍｉｎａｔｅｃｅｍｅｎｔｃｌｉｎｋｅｒｓｕｓｉｎｇｒｅｄｍｕｄａｎｄｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｇｙｐｓｕｍ［Ｊ］．ＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１７，７（６）：５８－６３，７９．［９］ＫＡＮＧＳＰ，ＫＷＯＮＳＪ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒｅｄｍｕｄａｎｄａｌｋａｌｉ⁃ａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌａｇｃｅｍｅｎｔｏｎｅｆｆｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅｉｎｃｅｍｅｎｔｍｏｒｔａｒ［Ｊ］．ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＢｕｉｌｄｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１７，１３３：４５９－４６７．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｃｏｎｂｕｉｌｄｍａｔ．２０１６．１２．１２３．［１０］ＤＥＪＯＮＧＪＴ，ＳＯＧＡＫ，ＢＡＮＷＡＲＴＳＡ，ｅｔａｌ．Ｓｏｉｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎｖｉｖｏ：ｈａｒｎｅｓｓｉｎｇｎａｔｕｒａｌｂｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｓｆｏｒｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ，ｍｕｌｔｉ⁃ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＲｏｙａｌＳｏｃｉｅｔｙＩｎｔｅｒｆａｃｅ，２０１１，８（５４）：１－１５．ＤＯＩ：１０．１０９８／ｒｓｉｆ．２０１０．０２７０．［１１］赵志峰，邵光辉．微生物诱导碳酸钙沉积加固海相粉土的试验研究［Ｊ］．应用基础与工程科学学报，２０２１，２９（１）：２３１－２３８．ＤＯＩ：１０．１６０５８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－０９３０．２０２１．０１．０２０．ＺＨＡＯＺＦ，ＳＨＡＯＧＨ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｍａｒｉｎｅｓｉｌｔｒｅｉｎ⁃ｆｏｒｃｅｍｅｎｔｂｙｍｉｃｒｏｂｉａｌｉｎｄｕｃｅｄｃａｌｃｉｕｍｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢａｓｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２１，２９（１）：２３１－２３８．［１２］张鑫磊，陈育民，张喆，等．微生物灌浆加固可液化钙质砂地基的振动台试验研究［Ｊ］．岩土工程学报，２０２０，４２（６）：１０２３－１０３１．ＤＯＩ：１０．１１７７９／ＣＪＧＥ２０２００６００５．ＺＨＡＮＧＸＬ，ＣＨＥＮＹＭ，ＺＨＡＮＧＺ，ｅｔａｌ．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｅｖａ⁃ｌｕａｔｉｏｎｏｆｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆａＭＩＣＰ⁃ｔｒｅａｔｅｄｃａｌｃａｒｅｏｕｓｓａｎｄｙｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｓｈａｋｅｔａｂｌｅｔｅｓｔｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２０，４２（６）：１０２３－１０３１．［１３］邵光辉，戴浩然，郭恒君．微生物固化和稳定化铅污染粉土的强度与污染物浸出特性［Ｊ］．林业工程学报，２０２２，７（５）：１６１－１６８．ＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０２２０２０１１．ＳＨＡＯＧＨ，ＤＡＩＨＲ，ＧＵＯＨＪ．Ｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｐｏｌｌｕｔａｎｔｌｅａｃｈｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄａｎｄｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｌｅａｄ⁃ｃｏｎｔａｍｉ⁃ｎａｔｅｄｓｉｌｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２２，７（５）：１６１－１６８．［１４］刘忠，肖水明，刘飞飞，等．微生物诱导碳酸钙沉积固化建筑渣土抗风蚀扬尘影响因素的试验研究［Ｊ］．工业建筑，２０２２，５２（１１）：７１－７８．ＤＯＩ：１０．１３２０４／ｊ．ｇｙｊｚＧ２２０７０６０９．ＬＩＵＺ，ＸＩＡＯＳＭ，ＬＩＵＦＦ，ｅｔａｌ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｉｎ⁃ｆｌｕｅｎｃｅｆａｃｔｏｒｓｏｆａｎｔｉ⁃ｗｉｎｄｅｒｏｓｉｏｎａｎｄａｎｔｉ⁃ｄｕｓｔｆｏｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｄｅｂｒｉｓｃｅｍｅｎｔｅｄｂｙＭＩＣＰ［Ｊ］．ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，２０２２，５２（１１）：７１－７８．［１５］ＮＡＥＩＭＩＭ，ＣＨＵＪ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｎｄｂｉｏ⁃ｔｒｅａｔｅｄｍｅｔｈｏｄｓａｓｄｕｓｔｓｕｐｐｒｅｓｓａｎｔｓ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＰｏｌｌｕｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１７，２４（２９）：２３３４１－２３３５０．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ１１３５６－０１７－９８８９－１．［１６］邵光辉，陈相宇，崔小相．微生物固化垃圾焚烧灰渣强度试验［Ｊ］．林业工程学报，２０２０，５（１）：１７１－１７７．ＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０１９０２０２１．ＳＨＡＯＧＨ，ＣＨＥＮＸＹ，ＣＵＩＸＸ．Ｓｔｒｅｎｇｔｈｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂｉｏｃｅ⁃ｍｅｎｔｅｄｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｏｌｉｄｗａｓｔｅｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎａｓｈａｎｄｓｌａｇ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２０，５（１）：１７１－１７７．［１７］陈育民，张书航，丁绚晨，等．微生物加固钙质砂强度演化过程的环剪试验研究［Ｊ］．土木与环境工程学报（中英文），２０２２，４４（４）：１０－１７．ＣＨＥＮＹＭ，ＺＨＡＮＧＳＨ，ＤＩＮＧＸＣ，ｅｔａｌ．Ｒｉｎｇｓｈｅａｒｔｅｓｔｓｔｕｄｙｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈｅｖｏｌｕｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃａｌｃａ⁃ｒｅｏｕｓｓａｎｄ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２２，４４（４）：１０－１７．［１８］高玉琴，王建华，梁爱华．干湿循环过程对水泥改良土强度衰减机理的研究［Ｊ］．勘察科学技术，２００６（２）：１４－１７．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－３９４６．２００６．０２．００４．ＧＡＯＹＱ，ＷＡＮＧＪＨ，ＬＩＡＮＧＡＨ．Ｔｅｓｔｓｔｕｄｙｏｎｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｃｈａｎｇｅｔｏｓｔｒｅｎｇｔｈｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｅｍｅｎｔｉｍｐｒｏｖｅｄｓｏｉｌ［Ｊ］．ＳｉｔｅＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６（２）：１４－１７．（责任编辑㊀田亚玲）６６１。

赤泥综合利用方案
1. 嘿，你知道吗？赤泥可以用来生产建筑材料呢！就像那些被我们忽视的石头其实可以变成坚固漂亮的房子一样，赤泥也有着大潜力呀！比如可以把赤泥加工成砖块，盖出结实又环保的建筑，这多棒啊！
2. 哇塞，把赤泥做成土壤改良剂怎么样？这不就跟给土地喂了营养大餐一样嘛！在一些贫瘠的土地上用上赤泥改良剂，让土地变得肥沃起来，能长出茁壮的庄稼，多神奇啊！
3. 嘿，有没有想过赤泥能用来提取有价值的金属呀？这就好比是在一个大宝藏中挖掘宝贝呢！通过一些技术手段，把赤泥里的那些金属给提炼出来，是不是超厉害的？
4. 哎呀呀，让赤泥去处理污水也是个好办法呀！就如同让一个勇敢的卫士去对抗污水这个大怪兽，把污水治理得干干净净，这是多么有意义的事情呀！
5. 赤泥用来做路基材料也很不错哦！设想一下，那一条条平稳的道路下有着赤泥的贡献，让车子能顺畅地行驶，这不是很了不起吗？
6. 哇哦，还可以把赤泥开发成环保颜料呢！就像给世界添上了美丽多彩的一笔，多有意思呀！让我们的生活充满了各种色彩，多棒的创意啊！
我觉得赤泥的综合利用方案真的太有前景了，只要我们好好去开发利用，就能让赤泥从被嫌弃的“废物”变成大有用处的宝贝呀！。

固化技术在赤泥资源化中的应用固化技术在赤泥资源化中的应用【摘要】赤泥是氧化铝厂生产氧化铝的固体废物，如何处理利用赤泥是国内外十分关注的问题。

本文介绍了国内外在处理利用赤泥方面所做的成就，介绍了拜耳法赤泥的成分与特点，论述了采用现代固化技术，可以将其制备成高等级道路材料，而且这种道路基层和面层与传统的半刚性基层、水泥混凝土面层相比具有新的特性。

【关键词】赤泥；拜耳法；促凝；固化；强度；道路基层1 赤泥的化学成分及物相组成赤泥是一种不溶性的残渣，主要由细颗粒的泥和粗颗粒的砂组成，其化学成分取决于铝土矿成分、生产氧化铝的方法和生产过程中添加剂的物质成分、以及新生成的化合物的成分等。

赤泥矿物成分复杂，采用多种方法对其进行分析，主要有以下几种方法：偏光显微镜、扫描显微镜、差热分析仪、X衍射、化学全分析、红外吸收光谱和穆斯堡尔谱法等七种方法进行测定，其结果是赤泥的主要矿物为文石和方解石，含量为60%～65%，其次是蛋白石、三水铝石、针铁矿，含量最少的是钛矿石、菱铁矿、天然碱、水玻璃、铝酸钠和火碱。

其矿物成分复杂，且不符合天然土的矿物组合。

在这些矿石中，文石、方解石和菱铁矿，既是骨架，又有一定的胶结作用；而针铁矿、三水铝石、蛋白石、水玻璃起胶结作用和填充作用。

2 拜耳法赤泥的成分与特点目前，氧化铝生产方法有三种，即：拜尔法，烧结法和联合法，三种不同的方法生产的赤泥成分、性质、物相各异。

除我国和前苏联外，其它各国均采用拜尔法生产，拜尔法产量约占世界总产量的92%。

拜尔法生产采用的是：强碱溶出高铝、高铁、一水软铝石型铝土矿，产生的赤泥氧化铝、氧化铁，碱含量高：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（前苏联用霞石）铝土矿，生产的赤泥CaO含量高，碱和铁含量较低。

3 国内外在处理利用赤泥方面所做的成就国外：赤泥在建材、化工、农业等方面的利用：（1）在原苏联，炼铁烧结时，添加2%赤泥，可提高烧结矿强度；（2）原西德铝业公司从60年代末对用赤泥作沥青填料、炼钢保护渣、土壤改良剂等进行了研究；（3）美国、日本利用赤泥作废水、废气的净化剂，效果良好，成本低：（4）美国、同本等将赤泥作橡胶、塑料的填料；（5）德国北部平原，用赤泥作土壤改良剂，使荒地改造成肥沃的耕地，土壤的矿物质和养分均有增加：（6）原苏联用赤泥生产不同型号的水泥等等。

我国赤泥利用现状分析报告一、赤泥利用现状分析报告1. 赤泥产生情况我国赤泥产生量庞大，主要来自铝工业和煤电工业。

过去几年，随着铝工业和煤电工业的迅速发展，赤泥产生量呈逐年增长的趋势。

2. 赤泥特性分析赤泥含有丰富的氧化铁、氧化铝等成分，其物理和化学性质与土壤差异较大。

赤泥含有较高的重金属元素，对环境具有一定的潜在危害。

3. 赤泥处置方式概述目前，我国主要的赤泥处理方式包括填埋处理、资源化利用和无害化处理。

填埋处理是主要方式，但会导致土地资源浪费和环境污染。

资源化利用的研究和应用还相对较少，无害化处理尚未形成规模化应用。

二、赤泥利用现状分析报告1. 赤泥资源化利用现状目前，赤泥资源化利用主要集中在水泥、建材和陶瓷等领域。

一些企事业单位开展了赤泥研究和应用，但整体发展相对滞后，资源化利用潜力有待进一步挖掘。

2. 赤泥利用技术现状赤泥利用技术主要包括干法制备砖瓦、水泥固化和底泥强化等。

其中，干法制备砖瓦是比较成熟的技术，已经在一些地区商业化应用。

水泥固化技术和底泥强化技术尚处于研究阶段，仍需要进一步完善和推广。

3. 赤泥利用存在的问题与挑战赤泥利用面临着技术不成熟、资源利用率低、环境风险等问题。

此外，政策支持不足、市场需求疲软等也给赤泥资源化利用带来了挑战。

三、赤泥利用现状分析报告1. 政策和法规现状目前，我国对于赤泥利用的政策和法规尚不完善，相关标准和规范不健全。

政府应加大对赤泥资源化利用的政策支持力度，推动相关法律法规的出台和完善。

2. 市场需求分析赤泥利用的市场需求相对较低，一方面是由于相关产品技术和质量有待提高，另一方面是由于传统填埋处理方式的低成本。

开发新市场、拓宽应用领域是当前亟待解决的问题。

3. 技术创新与发展趋势未来，赤泥利用将趋向资源化、环保化和高值化。

需加强相关技术研究与创新，并探索多元化的赤泥资源利用途径。

此外，与相关产业链的协同发展也是赤泥利用的重要方向。

四、赤泥利用现状分析报告1. 建议与展望为促进赤泥资源化利用的发展，建议加大政策支持力度，加快推动相关标准和规范的建立；培育赤泥利用市场，提高产品技术和质量；加强科研力量，推动技术创新和协同发展。

赤泥综合利用研究进展赤泥是一种工业固体废弃物，产生于铝工业中的氧化铝生产过程。

由于赤泥具有高含碱性、高含铝量和大量的有机物等特点，对环境造成了严重的污染。

为了解决赤泥的环境问题，科研人员开展了赤泥综合利用研究。

本文将对赤泥综合利用研究的进展进行概述。

赤泥的综合利用主要包括研究赤泥的资源化利用和化学处理方法。

资源化利用主要包括赤泥的固化、制备建筑材料和生产无机化合物等。

固化是将赤泥与其它材料混合，形成固体材料的过程。

研究表明，加入适量的硫、石灰、石膏等物质，可以使赤泥固化体的力学性能得到改善。

还可以利用赤泥制备建筑材料，如砖、砌块等，这种方法能有效地降低赤泥对环境的污染。

赤泥还可以用于生产无机化合物，如氯化铝、硅酸钠等。

这些化合物具有重要的应用价值，可以应用于电镀、纺织、水处理等工业领域。

化学处理方法主要包括赤泥的浸出、溶解和还原等。

浸出是将赤泥与稀酸或稀碱溶液接触，溶解出其中的铝、铁等金属元素的过程。

溶解则是将赤泥与强酸或强碱溶液反应，将其中的金属元素完全溶解出来。

还原则是将赤泥的金属元素还原成金属的过程。

这些化学处理方法可以将赤泥中的有害元素分离和回收利用，从而有效地减少赤泥对环境的污染。

近年来还出现了一些新的赤泥综合利用技术，如微生物处理、热解和气化等。

微生物处理是利用微生物的生物转化作用将赤泥中的有害元素转化为无害的物质的过程。

热解是将赤泥经过高温处理，将其中的有机物分解成煤气和焦炭的过程。

气化则是将赤泥加热至高温，并加入蒸汽或气化剂，将其转化为可燃气体的过程。

这些新技术的出现为赤泥的综合利用带来了新的机遇和挑战。

赤泥综合利用研究取得了一些进展，主要包括资源化利用和化学处理方法。

资源化利用主要包括固化、制备建筑材料和生产无机化合物等；化学处理方法主要包括浸出、溶解和还原等。

还出现了一些新的赤泥综合利用技术，如微生物处理、热解和气化等。

赤泥综合利用的研究仍然存在许多问题，需要进一步深入研究和探索。

赤泥综合利用研究进展赤泥是铝工业生产过程中产生的一种固体废弃物，具有高含铝、富硅、富钠等特点。

但赤泥的综合利用一直受到一定的限制，主要原因在于其含有大量的有害物质，如重金属和放射性元素等。

因此，如何有效地将赤泥综合利用已经成为了一个热门的研究领域。

本文将综述近年来赤泥综合利用方面的研究进展。

首先，赤泥的危险成分在综合利用过程中需要得到有效控制。

一些研究表明，采用化学浸取、微生物处理、反应烧结等技术能够有效去除赤泥中的有害物质，使其达到国家标准的安全使用水平。

化学浸取法利用化学试剂与赤泥中的有害物质反应，从而得到较为纯净的铝酸盐，可用于生产高级陶瓷和高纯度铝等产品。

微生物处理则利用微生物代谢降解赤泥中的有害物质，如采用硫酸还原菌去除重金属、采用磷酸硝酸菌去除放射性元素等。

反应烧结法将赤泥与其他原料混合，再以高温反应烧结成为水泥熟料，可用于水泥生产中，而同时有害物质则被固化在水泥熟料中。

其次，赤泥还可以用于土壤修复和环境治理。

由于赤泥富含硅、钙、镁、铁、钾等人体营养元素和微量元素，所以作为肥料利用具有一定的潜力。

但赤泥中的放射性元素和重金属成分也大幅度限制了其作为肥料的应用。

土壤修复主要是利用赤泥中富含的硅、铁、钾等元素，以及其微生物菌群来修复土壤污染，如铬污染、银污染等。

赤泥与秸秆、动物粪便等混合后，经过改良的复合肥从而修复被化学物质污染的土壤。

最后，赤泥还可以作为建材、陶瓷制造等工业产品的原料。

其中，以赤泥用于建材生产的应用较为广泛。

赤泥可以作为空心砖、轻质骨料、普通水泥等生产的原料，形成无害的固体产品。

同时，赤泥也能与水泥、砂子、石灰等原料混合，在以高温烧结成型，生产陶瓷制品。

总结来说，赤泥的综合利用已经成为一个研究焦点。

随着国内技术的不断发展，赤泥综合利用的途径也在不断扩展，但目前仍受一些技术局限。

应该进一步探索新的有效技术，提高赤泥资源的综合利用水平，同时也要加强对赤泥中有害物质的去除和控制，确保赤泥的安全可持续利用。

浅谈赤泥资源化利用途径我国是世界第四大氧化铝生产国，年生产能力已达400多万t,每年新产生的赤泥量也与此量相当。

我国铝土矿资源类型特殊，高铝、高硅、低铁、一水硬铝石型，溶出性能较差，因此我国氧化铝生产大多采用拜耳—烧结联合法生产氧化铝，仅广西平果铝业公司采用拜耳法生产氧化铝。

我国联合法赤泥特点是铁、碱含量低，氧化钙含量高；拜耳法赤泥中铁及氧化铝含量高。

1.赤泥在建材中的资源化利用（1）水泥赤泥含碱量高，赤泥配比受水泥含碱指标制约，因此赤泥脱碱后更有助于提高赤泥利用率，山东铝业公司水泥厂采用的“常压氧化钙脱碱与低碱赤泥生产高标号水泥的研究”和“低浓度碱液膜法分离回收碱技术”,降低赤泥的含碱量，提高水泥中赤泥的配比，改善水泥产品质量，且避免了高碱水泥对工程的隐患。

并从废液中回收碱，从而降低氧化铝生产消耗，解决含碱废水对生态环境的污染，创造了氧化铝生产赤泥废液零排放的良性模式。

（2）生产建筑用砖材料赤泥免烧砖：将赤泥、煤灰、石渣等原材料以适当比例混合，通过添加固化剂加水搅拌、碾压，后用挤砖机压制成型，养护后成为成品砖。

其抗压、抗折强度均大于7.5级砖标准。

赤泥粉煤灰砖：利用赤泥、粉煤灰、黏土、石灰石四组分配料，经成型、烧成试制的多孔砖，性能指标达到GB13544—92多孔砖标准。

烧制的砖样颜色呈淡黄色，质量好，强度比普通砖高一到二个档次，可替代清水砖使用。

（3）混凝土赤泥代替水泥用量少于1/3时，水泥赤泥混凝土的强度特别是抗折强度与普通水泥混凝土强度相当。

大于1/3时，强度有较明显降低，所以推荐赤泥掺代水泥量1/5～1/4。

采用磨细的赤泥代替1/4以下的水泥形成的细赤泥混凝土时，具有相当高的抗折强度，而且加入磨细赤泥带来的所需的费用仅为普通水泥的40%左右，所以具有明显的经济效应。

磨细赤泥从力学强度、耐磨性、渗透性、抗冻性等方面考虑，在赤泥代替水泥用量合适的情况下，应用于温度变化范围不大的地区具有较好的应用性。

《赤泥-钢渣粉-水泥复合固化流态土试验研究与机理分析》篇一一、引言随着城市化进程的不断加快，大量的基础设施建设项目对于地基承载能力与环境保护的需求逐渐增加。

为应对这些需求，如何开发高效且环保的地基材料成为研究的热点。

赤泥、钢渣粉和水泥作为工业废弃物，其资源丰富且具有较高的利用价值。

本文旨在通过试验研究，对赤泥-钢渣粉-水泥复合固化流态土的固化特性、固化机理以及实际应用进行探讨，以期为相关领域提供参考。

二、试验材料与方法1. 试验材料试验采用赤泥、钢渣粉和普通硅酸盐水泥作为主要原料。

其中，赤泥来源于当地冶炼厂，钢渣粉来自钢铁生产企业的废弃物，水泥为市售的普通硅酸盐水泥。

2. 试验方法（1）配比设计：根据不同比例的赤泥、钢渣粉和水泥进行混合，设计多种配比方案。

（2）制备流程：按照设计的配比方案，将原料混合均匀，加入适量的水进行搅拌，制成流态土。

（3）固化过程：对制备的流态土进行固化处理，观察其固化过程中的变化。

（4）性能测试：对固化后的土样进行力学性能、耐久性等测试。

三、试验结果与分析1. 固化特性通过观察不同配比下流态土的固化过程，发现赤泥-钢渣粉-水泥复合固化流态土具有较好的固化性能。

在适宜的配比下，流态土能够在较短时间内完成固化，且固化后的土体具有较高的强度。

2. 力学性能对固化后的土样进行力学性能测试，发现随着赤泥、钢渣粉和水泥配比的改变，土样的抗压强度、抗拉强度等力学性能也会发生变化。

在一定的配比下，可以获得较好的力学性能。

3. 耐久性分析通过模拟实际工作环境，对固化后的土样进行耐久性测试。

发现赤泥-钢渣粉-水泥复合固化流态土具有较好的耐久性，能够满足一定时期内的使用需求。

四、固化机理分析通过对赤泥、钢渣粉和水泥的化学成分及物理性质进行分析，结合流态土的固化过程和性能测试结果，可以得出以下固化机理：1. 化学作用：赤泥、钢渣粉和水泥在水的作用下发生化学反应，生成胶凝物质，将土颗粒胶结在一起，提高土体的强度。

水泥固化是一种将废弃材料或污染物与水泥混合固化成坚硬的材料的工程技术。

在有色冶炼应用工程中，水泥固化技术被广泛应用于处理含有重金属污染物的固体废弃物，有效地减少了环境污染，保护了当地的生态环境。

以下将以某有色冶炼应用工程中水泥固化技术的应用为例，探讨水泥固化技术在此类工程中的应用情况。

1. 废渣来源在某有色冶炼企业的生产过程中，产生了大量的含有重金属污染物的固体废弃物，例如废弃的矿石渣、烟灰渣等。

这些废渣含有大量的铜、铅、锌等重金属物质，如果直接排放或填埋会对环境造成严重污染。

2. 水泥固化工艺针对以上废渣的特点，该企业采用了水泥固化技术进行治理。

具体工艺为：将废渣和水泥按一定的配比混合均匀，加入适量的水进行搅拌，然后进行成型和固化加工。

在此过程中，水泥中的钙离子能够与废渣中的重金属离子发生化学反应，形成稳定的化合物，将重金属固化在水泥基体中，从而达到减少废渣对环境的危害的效果。

3. 应用效果经过水泥固化处理的废渣，在外观上呈现出坚硬的块状物，不易飞扬，有效地减少了对周围环境的二次污染。

在化学成分上，经过检测，固化后的废渣中重金属元素的浓度大大降低，符合了国家相关的环保排放标准。

水泥固化处理后的废渣还具有较好的机械性能和耐久性，可以进一步减少对环境的危害。

4. 经济效益水泥固化技术不仅在环保方面取得了显著成效，还在经济效益上表现出了巨大的潜力。

通过将废渣进行水泥固化处理，企业不仅能够避免因为环境污染而面临的处罚和赔偿，还可以将固化后的废渣作为一种新型的建筑材料进行销售，实现了资源的再利用和废物的转化，从而带来了可观的经济收益。

5. 发展前景水泥固化技术作为一种成熟的废物处理技术，在有色冶炼应用工程中展现出了广阔的应用前景。

随着环境保护意识的增强和相关法律法规的不断完善，对固体废弃物的处理要求也日益严格，水泥固化技术将会得到更加广泛的应用。

未来，随着水泥固化技术的不断创新和发展，相信在有色冶炼应用工程中，将会有更多更优秀的水泥固化技术被推广和应用，为环境保护事业做出更大的贡献。

固化技术在赤泥资源化中的应用赤泥是一种具有良好机械性能和较高的强度、耐腐性和抗压性能的非金属矿产资源。

然而，赤泥在工业生产过程中也会产生大量的废弃物，长期大量堆放废弃物不仅占用空间，还会造成环境污染，成为一大难题。

固化技术是将赤泥中的有害物质转化成无害物质的一种方法，不仅能够有效降低赤泥造成的环境污染，还可以把资源化的潜力充分释放出来。

下面我们将深入探讨固化技术在赤泥资源化中的应用。

一、固化技术的应用概述固化技术又被称为胶凝或硬化，即通过添加某些物质，使固体或液体成分胶凝、凝固或变硬的技术。

在赤泥资源化过程中，固化技术主要应用于处理赤泥废渣、尾矿等工业废弃物的固化。

固化技术的主要过程包括：1. 掺入胶结材料将胶结材料掺入赤泥废弃物中，逐步升高其强度和质量。

掺入的胶结材料主要有水泥、熟石膏、矿渣等。

其中水泥是固化赤泥最常用的胶结材料之一。

2. 调整水灰比根据赤泥的特性，调整水灰比，合理地对胶结材料的孔隙度和结晶度进行控制，从而得到结构合理、性能优良的固化样品。

3. 硬化将混合好的赤泥废弃物在模具内进行硬化处理，通常需要加热和养护。

目的是逐渐使固化样品的结晶度和硬度逐步升高，从而达到预期的性能指标。

二、固化技术的优势1. 降低工业废弃物产生的环境污染固化技术是将废渣废弃物重新利用的有效方法，达到了降低废弃物产生的环境污染的目的。

2. 转化废弃物为资源废弃物经过固化处理后，具有了新的性能和用途，可以被用于道路建设、建筑材料、绿化、环保等方面，实现废弃物的资源化。

3. 强度高、质量好经过固化处理后的赤泥废渣强度高、质量好、稳定性强，适用于各种工程建设。

三、固化技术的应用案例目前，固化技术已经被广泛应用于赤泥资源化中。

1. 赤泥水泥混凝土的制备通过添加适量的水泥和其他辅助材料，将赤泥废弃物固化为一种新型的水泥混凝土，具有优良的机械性能、耐久性、稳定性和环境友好性。

2. 赤泥水泥砖的制备将赤泥废弃物和水泥按照一定的比例进行混合，利用模具将混合好的赤泥水泥砖进行成型，使其达到预期的强度和耐久性，并且与传统的红砖相比，赤泥水泥砖不仅具有更好的耐久性，而且还可节约能源和减少环境污染。