赤泥的來源
赤泥是拜耳法或燒結法處理鋁土礦提煉氧化鋁後的高鹼性殘渣，因其含氧化鐵，外觀與赤色泥土相似，故稱赤泥 隨著鋁工業的快速發展，赤泥排放成了一個世界難題 據鋁土礦的特性及工藝條件，每生產1 噸氧化鋁大約產生0。6～2。5噸的赤泥 截至2015年全世界赤泥累積預測約40億噸，作為氧化鋁生產第一大國，我國累計堆存量約4億噸 目前全球赤泥綜合利用率約為15%，而我國僅為5% 赤泥的處理方式很多，而主要的方式就是堆存，這不僅佔用土地，而且赤泥中的鹼性物質會對土壤和水資源造成嚴重汙染 因而對赤泥的有效利用和無害化處理一直備受關注。
赤泥化學組成
赤泥主要根據氧化鋁的不同生產工藝分為拜耳法赤泥和燒結法赤泥。赤泥中含有的主要化學成分是相似的，主要為SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、TiO2、Na2O、K2O、MgO，但各種成分含量不同。
不同工廠產出的燒結法赤泥組成相似，SiO2、Al2O3、CaO含量在60%以上，Fe2O3含量在10%左右；不同工廠產出的拜耳法赤泥成分較為複雜，成分變化較大，SiO2、Al2O3、CaO含量小於50%，大部分赤泥中Fe2O3含量在30%左右。
赤泥礦物組成
拜耳法赤泥成分複雜，主要礦物是赤鐵礦，含有少量的鈦礦物、勃姆石、二氧化矽和矽鋁酸鈉水合物。這些礦物質基本上沒有水化活性。拜耳法赤泥不經過煅燒，直接用苛性鹼浸出鋁，剩餘含矽鋁礦物結構未破壞更不會在鹼性激發劑中溶解，矽鋁的溶解速率低，活性較低。
燒結法赤泥的主要礦物是石榴石和鈣霞石，含有少量鈦礦物、坡縷石和無定形矽鋁酸鹽水合物。大量石榴石和鈣霞石主要用作骨架支撐，無定形矽鋁酸鹽水合物則起膠結和填充作用。其中鈦礦物呈現惰性，可以提高結構的穩定性。燒結法的赤泥在高溫下煅燒，矽鋁和鈣離子易溶解形成CaO-Al2O3-SiO2三元體系，活性較高。
燒結法赤泥活性較好，拜耳法赤泥活性較差。
然而，超過90%的鋁業公司目前使用拜耳法工藝生產氧化鋁，且拜耳法赤泥更難處理。因此，對拜耳法赤泥進行活化處理和資源化再生利用成為亟待解決的技術難題。
赤泥基的鹼激發
鹼激發材料是新開發的基於鋁、矽、鈣質礦物或廢棄物為原料，鹼金屬或鹼土金屬鹽為激發劑，經歷溶解-再聚合過程凝結硬化，綠色、低碳的膠凝材料。近幾年一些學者擴充套件了激發劑的選擇，除鹼性激發劑如水玻璃和苛性鹼外，還選用磷酸等酸性激發劑及硫酸鹽、氟化物等鹽類激發劑，促進了鹼激發材料的發展。赤泥含大量的鋁、矽、鈣質，可作為鹼激發原料，結合其他輔助性材料，製備赤泥基鹼激發膠凝材料。
製備工藝
首先將原狀赤泥進行烘乾、研磨和篩分處理，可以透過機械研磨和高溫煅燒對赤泥進行活化處理獲得高活性赤泥粉體。根據需要，新增矽鋁質材料、外加劑或纖維等摻合料改善膠凝材料的效能。選擇合適的激發劑型別和用量，以及最佳的水膠比。最後是成型以及養護等工序。
激發機理
在激發劑的作用下，赤泥中的礦物矽氧鍵和鋁氧鍵被破壞，矽鋁單體溶解；然後單體聚合為低聚物，形成凝膠，最後矽鋁結構聚合形成高聚物矽鋁聚合凝膠。如果赤泥含鈣量較高，如燒結法赤泥，會溶解出鈣離子，最後生成C-S-H和C-A-S-H凝膠；拜耳法赤泥含鈣量較少，會生成N-A-S-H凝膠。下圖為華中科技大學葉楠博士利用鹼熱活化激發拜爾法赤泥，加入矽灰和水後水化生成膠凝材料的過程。加入氫氧化鈉，赤泥被鹼活化，礦物結構被破壞，矽氧四面體與矽氧四面體分解。部分三價鐵離子代替了鋁離子生成鐵氧混合體；加入水和矽灰後，矽鋁單體在鹼環境下生成低聚合物；矽灰溶出矽氧單體，最後形成穩定的N-A-S-H凝膠，遊離的鈉離子被包圍在凝膠中。
總結
目前的赤泥激發工藝中，燒結法赤泥由於活性更高更容易進行激發，熱活化和水玻璃激發效果顯著，由拜爾法赤泥激發製備的膠凝材料抗壓強度較低，針對拜耳法赤泥進行激發的研究還遠遠不足。
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