一、利用燃煤烟气赤泥脱碱及脱硫脱碳超低排放技术
1.1 项目技术简介
赤泥作为氧化铝生产过程中产生的工业废弃物，是我国排放量最大的工业固体废弃物之一。目前国内外氧化铝厂大都将赤泥输送堆场，筑坝湿法堆存，该法易使大量废碱液渗透到附近农田，造成土壤碱化等，污染地表地下水源；另一种常用的方法是将赤泥干燥脱水和蒸发后干法堆存，这虽然减少了堆存量，但处理成本增加，并仍需占用土地，同时有些地方雨水充足，也容易造成土地碱化及水系的污染。赤泥的颗粒细、脱水性差并且凝结的赤泥块体强度较低，当筑坝高度增加时，下部赤泥在上部赤泥重力作用下，会出现渗水和变形，很容易发生漏坝、垮坝事故。对生态环境带来了严重的问题。
随着经济的发展，我国对燃煤烟气的处理利用率不高，造成这种局面的原因是多方面的，其中既有其自身的成分所决定的，也有技术、管理、标准、政策方面的因素所导致的。现阶段，我国雾霾频发造成空气质量下降，影响生态环境，给人体健康带来较大危害。燃煤烟气排放的不断增长，是产生雾霾的重要原因之一，烟气无害化处理引起了社会对环境保护工作的重视。我国对燃煤工业锅炉烟气脱硫、脱碳、脱硝技术专门进行了研究及开发，引进电厂燃煤脱硫、脱碳、脱硝设备，除尘、脱硫装置系统等处理成本高，且产生大量的废渣问题。
2014年，中国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降了33.8%，有力推动了经济社会的可持续发展，也为应对全球气候变化做出了重要的贡献。国家发展改革委气候司要求在确保完成“十二五”碳强度下降目标的基础上，“十三五”还要继续设立强有力的碳排放控制目标，力争实现到2020年，在2005年的基础上，二氧化碳排放的强度下降40%到45%的上限目标。
大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划，要求降低赤泥减排并对其综合利用。燃煤烟气处理赤泥脱碱技术，适合于我国现存赤泥的综合利用，实现了赤泥的二次资源化利用，可以节省大量赤泥堆存占用的土地资源，解决强碱性的赤泥废液造成的水体、土壤碱化和地下水源等环保问题，大大降低赤泥堆场溃坝风险，具有巨大的社会效益和环境效益。同时，燃煤锅炉、火电厂等烟气可以得到有效减排，达到资源化利用效果。此外，赤泥烟气脱碱技术生产，新增就业岗位，减少土地占用量，形成经济效益、社会效益和环境效益的统一。
本项目依托国家“十二五”863重大项目子课题研究成果，利用电厂产生的高温酸性燃煤烟气导入氧化铝工业副产的高碱性赤泥浆液中，在有相关助剂作用下进行酸碱中和反应，对赤泥进行脱碱处理。并利用脱碱赤泥开发了具有较高附加值的污水处理用多元絮凝剂和复合白炭黑。该技术目前已经在10吨锅炉上进行了中试，进一步推广可望实现燃煤电厂二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等酸性烟气的综合利用和大宗固体废气物-赤泥的低成本处理。这一专利技术同时将对利用酸性废气解决氧化铝厂极为棘手的赤泥资源化利用和电厂脱硫、脱碳、脱硝以及雾霾源头治理具有重要的环保社会效益和良好的经济效益。
1.1 项目效益分析
该项目属于利用燃煤烟气或焦化酸性废气与赤泥固废资源化综合利用环保项目，除了明显的环保效益和社会效益外，还具有良好的综合经济效益，主要包括以下五个方面：
(1) 该项目利用燃煤排放的酸性废气中的SO2、CO2、NOx作为强碱性赤泥的脱碱原料，节省或降低传统石灰法或镁法脱硫装置费用和运行费用，同时还降低传统催化剂脱硝费用。此外，利用烟气中的CO2，为降低下一步即将开征的碳排放费用奠定基础。
(2) 脱碱后赤泥中的碱显著降低，Na2O含量可以达到1%以下，可用于道路的路基材料、盐碱地改造地面硬化材料、水泥原料、建材原料等。
(3) 充分利用赤泥中的铁、铝元素，制备水处理用多元絮凝剂产品。
(4) 充分利用赤泥中的硅等元素，制备橡胶、塑料、养殖等行业复合白炭黑产品。
(5) 减少赤泥堆场用地，节省土地资源占用费用。
二、赤泥制备多元絮凝剂联产复合白炭黑技术
2.1 项目技术简介
目前我国城市污水排放总量在25～30亿吨左右，而处理率尚不足20%。若以每处理1吨污水平均须用100克（即100ppm）絮凝剂计，则全国每年应需各种絮凝剂200～300万吨。全国现有生产四大类絮凝剂，即无机盐絮凝剂如铝盐（明矾）、铁盐（绿矾）等；无机高分子絮凝剂如聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铁（PFS）等；天然有机高分子絮凝剂如壳聚糖、改性淀粉等；合成有机高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺（PAM）等。从产品性能价格比考虑，我国市场常用的絮凝剂主要是无机高分子絮凝剂PAC、PFS和合成有机高分子絮凝剂PAM。按2010年絮凝剂销售总额170万吨计（也有估计说150万吨），平均每家年产3000吨（固体）左右（相当于液体产品10000吨左右），仅能满足总需求量的60％左右。
由于赤泥的主要组成部分是铁/铝的氧化物或氢氧化物，对赤泥有效成分利用，可有效避免二次污染。利用赤泥制备多元絮凝剂联产复合白炭黑产品可大量应用于环境保护、工农业生产、社会经济建设和改善人民生活水平等众多领域，该技术产业化后可望批量化的消耗工业固体废弃物---赤泥，不但节约了大量的铝土矿产资源，同时还消减了大量的废物处理费用，以低成本固体工业废弃物创造了新的经济价值。
中国地质大学（北京）研制开发成功的赤泥多元絮凝剂是一种新型无机－有机复合型高分子絮凝剂，含有多种金属、非金属和矿物材料吸附核，采用独有的特殊合成技术经水解、络合、聚合、复合、同质等反应精制而成，兼具无机高分子絮凝剂与有机高分子絮凝剂的特点。具有矾花形成快、絮体大而密实的特点，在不增加污水处理综合费用的前提下，大幅度提高了无机高分子类絮凝剂的絮凝效果。同时，利用其中的硅、钙等元素转化成复合白炭黑，复合白炭黑比表面积大，添加到橡胶中具有较好的补强效果。该技术的产业化可望较大批量消耗赤泥，将环境污染治理固体废弃物与资源化利用制备环境工程新材料结合起来，具有低成本、节能环保等特点。该技术研究较为成熟，该技术专利已经授权，且在山东中试生产。
2.2 技术指标
用赤泥制备的液体多元絮凝剂，其水处理效果与商业聚合氯化铝的絮凝处理效果相当，以硅藻土标准法测试，其浊度去除率不低于70%，制备的复合白炭黑中SiO2含量>50%，比表面积>70m2/g。
2.3 效益分析
基于赤泥多元絮凝剂及副产复合白炭黑产品可大量应用于环境保护、工农业生产、社会经济建设和改善人民生活水平等众多领域，该技术产业化后可望批量化的消耗工业固体废弃物---赤泥，不但节约了大量的铝土矿产资源，同时还消减了大量的废物处理费用，以低成本固体工业废弃物创造了新的经济价值。本项研究成果推广后，不仅具有可观的经济效益，每年还可减排大量的赤泥，减少堆场投资和维修费用，减轻企业负担，促进可持续发展，具有良好的社会效应。
三、赤泥塑料及木塑复合材料
3.1 项目技术简介
中国塑料工业经过长期的奋斗和面向全球的开放，已形成门类较齐全的工业体系，成为与钢材、水泥、木材并驾齐驱的基础材料产业，作为一种新型材料，其使用领域已远远超越上述三种材料。进入21世纪以来，中国塑料工业取得了令世人瞩目的成就，实现了历史性的跨越。作为轻工行业支柱产业之一的塑料行业，近几年增长速度一直保持在10%以上，在保持较快发展速度的同时，经济效益也有新的提高。塑料制品行业规模以上企业产值总额在轻工19个主要行业中位居前列，且实现产品销售率97.8%，高于轻工行业平均水平。从合成树脂、塑料机械和塑料制品生产来看，都显示了中国塑料工业强劲的发展势头。2007年1-12月，中国塑料制品企业实现累计工业总产值8018亿元，比上年同期增长27.06%，2008年1-10月，中国塑料制品企业实现累计工业总产值7880亿元，比上年同期增长22.16%。
以赤泥为原料，通过加工处理、活化、复合、改性、成型、强化，作为填料对聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）进行增强。赤泥填料的生产过程不用高温烧结，没有二次污染排放，具有增塑、稳定、润滑、偶联等多种功能。PVC、PP树脂中填充赤泥新型材料后，塑化时间缩短，热稳定时间增加，在加工过程中不分解，又减少了加工能耗，且耐腐蚀性达标，适用于管材。本产品在塑料、橡胶、农业、环保工业中广泛应用。
中国木塑产业始于上个世纪90年代末期，其起步比国外晚了20多年，此后逐渐成长成为一个原料来源广泛、加工手段丰富、工艺技术相对独立而自成体系的新兴资源综合利用行业。这得力于循环经济理念的支撑和国家环境保护与资源节约政策的大力推行。以木塑建筑材料参与北京奥运会、上海世博会和广州亚运会建设等重大活动为标志，木塑产业在中国进入一个高速发展时期。
近几年来，木塑企业和产量的平均增长率超过20%，现总产量已达到50万吨/年，可与曾经长期雄踞世界排名第一美国木塑产业并驾齐驱。，根据专家预测，国内木塑复合材料的潜在需求量在118万吨左右，未来几年国内需求还有进一步增加的趋势，预计增速在20%以上，市场潜力巨大。
中国地质大学（北京）创新研究团队利用赤泥制备塑料填料应用技术，申请多项中国发明专利，并授权1项。研究表明赤泥可作为塑料复合材料填充粉体，部分替代目前碳酸钙等天然填充粉体，结合抗菌剂，可制备出具有抗菌功能的塑料母粒及其复合材料制品，其生产过程环保，且天然为红色，无需额外添加红色母粒，即可生产出具有广泛用途的复合材料，用于管道、建筑板材、园林等行业。
3.2 产品技术指标
利用赤泥制备的塑料制品，其生产过程环保，价格低廉，力学性能优异，抗老化性能强，吸湿性小，天然为红色，使用时可减少塑料中红色母粒用量，且具有良好的抗菌和阻燃性能。
3.3 市场前景分析
在塑料填料中使用数量最大、应用面最广的粉体填料是碳酸钙，其次是滑石粉和高岭土，据统计，这些粉体填充复合材料年产量已超过3000万吨，粉体填料添加量占塑料总质量>50%，目前我国塑料工业每年使用的各种规格的塑料填充粉体至少在1500万吨以上。通过上述数据可以看出，目前塑料填料行业中对粉体填料的需求量相当大，并且随着塑料行业的快速发展，粉体填料的需求量必将进一步增大，其市场不容忽视。
以赤泥为原料与其它助剂和添加剂混炼而成为PVC、PP、PE填料。因其特性强更具有广泛的应用性，可用于塑料、橡胶、造纸、涂料、铸造、陶瓷等行业中。山东阳谷一处都有30万吨/年的需求量，而此类粉状填充料全国一年需2000万吨以上，市场前景广阔。赤泥作塑料填料的研究已进行多年，近年来随着塑料加工及表面处理剂的不断改进，赤泥在塑料行业的应用取得了新的进展。赤泥对PVC和PP具有显著的热稳定作用、优良的抗老化性能和阻燃性，可用于生产建筑型材。赤泥对PVC和PP具有显著的热稳定作用，同时使PVC和PP制品具有优良的抗老化性能，可延长制品的使用寿命。
赤泥填充PE石头纸技术在整个生产过程无需用水，不需要添加强酸、强碱、漂白粉及众多有机氯化物，比传统造纸工艺省去了蒸煮、洗涤、漂白等几个重要的污染环节，从根本上杜绝了造纸过程中因产生“三废”而造成的污染问题，省去了大笔的废物处理资金。另外，由于赤泥填充PE石头纸优异的性能，及价格优势具有广阔的市场前景。
3.4 效益分析
以赤泥复合PVC管材型材计算：每吨原料成本为5514元，水电费402元/吨，人工1000元/吨计算。设备投入210万左右，五年收回成本的话折旧为84元/吨；则生产成本为7000元/吨左右。
表1成本效益核算表
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生产成本，元/吨 |
管材售价 |
毛利 |
年5000吨毛利 |
年消耗100万吨赤泥毛利 |
与轻钙填充对比 |
与轻钙填充管材比年消耗100万吨赤泥 |
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原料成本 |
水电费人工成本 |
设备折旧 |
11000元/吨 |
4000元/吨 |
2000万 |
155亿元 |
成本减低440元/吨 |
多赢利约27亿 |
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5514 |
1402 |
84 |
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7000 |
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另外，赤泥填充PE石头纸应用中，将赤泥经过干燥、粉碎后制成填料的成本约在200元/吨，其在石头纸中的含量按70％计算为140元/吨；而P E及助剂，采用回收的材料，市场价为5000元/吨，按30％计算为1500元/吨；这样每吨赤泥填充石头纸的成本价格为1640元左右。目前国内的牛皮纸价格为2300元/吨~2500元/吨，赤泥填充石头纸与传统牛皮纸相比有巨大的价格优势，以年产10万吨计算,则可为企业带来直接经济效益1亿元。
通过该技术的实施，不仅可以消耗掉大量的赤泥，降低其对环境及人们的生产、生活方面的影响，减少赤泥处理的费用，同时可以节约大量的森林资源，以低成本的赤泥创造新的经济价值，减少企业负担，促进可持续发展，具有良好的经济效益和和社会效益。
四、赤泥固硫及固硫灰渣胶凝材料技术
4.1 项目技术简介
我国的酸雨主要是由大量燃烧含硫量高的煤而形成的。近年来，二氧化硫的控制主要依靠的是控制燃煤工业的二氧化硫的排放，然而燃煤脱硫是减轻大气二氧化硫污染的最基本的方法。目前常用的脱硫方法主要有三种：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫。现阶段，国内外主要使用的固硫剂有钙基、镁基、钠基、钾基等，如：石灰石、白云石、方解石、氧化钙、氧化镁、氢氧化钠等。在我国，石灰石的储量很大，价格也低廉，而且其能分解出反应性好的碱性氧化物，是燃煤固硫中最常用的固硫剂，俗称钙剂固硫剂，也是目前应用最广泛一种固硫剂。
我国大气环境受到了严重污染，其中以SO2和烟尘污染最为严重，煤炭燃烧排放的SO2、烟尘分别占总排放量的90%、70%。1/3以上城市的SO2年日均浓度超过国家空气质量二级标准。未来的煤炭消耗量的大量增加和SO2的排放量增加的矛盾不容乐观。研究将赤泥与天然矿物材料复合，通过对赤泥细化改性，掺和到燃煤中燃烧，大大提高了其固硫效率和性能，研制出具有较好固硫效果的燃煤锅炉固硫剂。研究探讨了影响固硫剂固硫效率的主要因素，优化结果表明，固硫率可达80%以上，显示良好前景。燃煤锅炉配煤掺烧赤泥固硫剂，可以将燃煤中SO2转移至固硫灰渣中，大大减轻后期烟气脱硫的负担，使燃煤烟气中的SO2浓度达到国家规定的排放标准。
赤泥是在氧化铝生产过程中产生的废渣，因含碱量高等原因，综合利用已成为世界难题。赤泥大量堆积，它不仅占用了大量的土地资源，严重的污染了我们的生态环境；而且赤泥中的许多可利用成分（Al2O3、Fe2O3等）没有得到合理的利用，导致了资源的浪费。近年来，很多学者研究了烧结法赤泥的应用，烧结法赤泥在一些方面应用取得了一定的成果。但是随着氧化铝外矿的广泛应用，拜耳法赤泥已经成为近年来新的污染物。拜耳法赤泥粒径很细，有大的比表面，这有利于加大化学反应速度和反应深度，且赤泥富含碱、钙、铁等碱性物质，在天然矿物材料和燃煤助剂的联合作用下，使具有助燃-催化-固硫协同作用的赤泥固硫剂与燃煤释放出的SO2经历高温固结反应形成具有可阻止固硫产物再分解特性的硅酸盐固熔体，从而提高赤泥固硫效率。这就为拜耳法赤泥消耗提供了新的方法，实现了赤泥的高附加值利用。
本项目依托国家“十二五”863重大项目子课题研究成果，利用工业氧化铝生产产生的拜耳法赤泥作为主要原料，以白云石、蛭石粉尘作为固硫添加剂，研制出的拜耳法赤泥-矿物复合固硫剂，主要应用于燃煤领域，大大的节约了天石灰石等矿产资源。积极利用赤泥这一工业固废，提高资源总体利用率，发展循环经济，走可持续发展道路，在生产过程中应用新工艺，科学合理的利用和处理废弃物。同时，对固硫灰渣制备油田废弃钻井液无害化处理特种胶凝材料方面加以应用。
4.2 产品技术指标
在赤泥固硫剂制备方面，以拜耳法赤泥为主要固硫剂，水镁石、白云石、蛭石及盐泥作为固硫添加剂，氧化锌作为固硫催化剂的赤泥基协同固硫剂，固硫率就可达80%以上。
以赤泥为主要原料制备固硫灰渣胶凝材料，以电石渣、生物炭、聚合氯化铝等配制的复合胶凝固化剂固化废泥浆获得的固结物，其抗压强度达到0.56MPa， 浸出液污染物指标满足国家标准(GB 8978-1996)第二类石油类污染物允许排放的浓度。
4.3 市场前景分析
我国赤泥处于积存阶段，尚无明显有效的资源化利用方式，赤泥的大量积存不仅会占用大量的土地，同时还会对人们的生产、生活带来很多的不便。利用赤泥进行脱硫、固硫不仅具有明显的成本优势，同时可以有效的利用赤泥，可以为企业省去一大笔的脱硫运行管理费用，利用赤泥有效地进行脱硫、固硫，降低了固硫剂的生产成本，减少了煤炭燃烧过程中SO2的排放，实现变废为宝；另一方面，随着我国环境污染问题的日益突出，利用赤泥进行脱硫、固硫必将得到越来越多的重视。因此，利用赤泥进行脱硫、固硫具有良好的社会效益与经济效益。
4.4 效益分析
按年产1万吨固硫剂生产能力，全部建成达产，年总产量为1.5万吨。总成本费178.96万元，产品单位成本为119.3元/吨。本项目产品出厂批发价定价为320元/吨，则本项目达产年年销售收入为480万元。随着拜耳法赤泥的应用研究不断深入与固硫剂的不断发展,赤泥在以废治废、节能减排的应用中必然会显示出其勃勃生机，因此将赤泥成为石灰石首选替代产品，用拜耳法赤泥替代部分石灰石已是大势所趋，市场前景广阔。
五、赤泥烧结蜂窝、滤料等多孔功能材料技术
5.1 项目技术简介
目前，国内外已有许多研究致力于赤泥吸附剂对废水净化应用的研究，利用赤泥吸附剂对废水的砷、镉、磷等的去除。由于赤泥本身渗透性系数，以及赤泥中含有的氧化铝、氧化铁、二氧化硅、氧化钙等组分形成不同的矿物组成，起到胶结物作用，增加赤泥结构强度，具有一定吸附性能，通过利用赤泥为原料烧结制成多孔材料，对水中有害物质吸附，达到水处理目的，不同工艺方法制备的功能性多孔功能材料，分别具有蓄热、脱硝、杀菌等应用特性。
本项目依托国家“十二五”863重大项目子课题研究成果，以拜耳法赤泥为原料研制抗菌型蜂窝多孔材料，制备出耐高温的负载Zn系和Ag系抗菌剂，然后将其添加到蜂窝陶瓷中高温焙烧，得到具备抗菌功能的陶瓷蜂窝。
蓄热型蜂窝多孔陶瓷以赤泥为主要原料，利用样品制备模具压制蜂窝小样，制备过程中对成孔剂类型及粒度、成孔剂添加量、脱模技术、煅烧温度等进行调整测试制备出性能优良且美观的蜂窝多孔材料。
水处理用烧结多孔材料是以赤泥为主要原料，膨润土、粉煤灰等与赤泥混合，烧结使熔融的原料均匀发泡膨胀，赤泥具有胶结孔架结构，内部可形成了凝聚体空隙、集粒体空隙和团聚体空隙，使得赤泥的比表面积增加，在水介质中稳定性较好。在满足强度要求的前提下，在烧结温度为1200℃时可以制得综合性能较好的多孔材料。不同的工艺和不同的造孔剂可以控制赤泥多孔材料的气孔率：用有机泡沫浸渍法制得的材料气孔率最大，可达72%，用煤炭粉作为造孔剂的多孔材料最大气孔率可达64%。
在此基础上，对赤泥多孔材料进行负载改性，并利用这些材料进行含聚乙烯醇（PVA）的模拟纺织污水处理、有色污水处理，饮用水中氟离子可降低到1.4ppm。这不仅可以开发赤泥的新用途，而且对于实现以废治废和节能减排的目标具有重要的意义。
5.2 产品技术指标
5.2.1 抗菌性能
按GB21551.2-2010国家标准，采用振荡法测试蜂窝抗菌、除菌、净化功能进行抗菌性能。按照GB1966-80检测蜂窝多孔材料的孔隙率和吸水率结果。在不影响蜂窝陶瓷机械性能的基础上，检测其抗菌率达到90%以上。制备成具有主动吸附并杀菌的器件，用于室内空气净化，其细菌去除率在90%以上，符合《室内空气质量标准》，室内空气环境中菌落总数≤2500cfu/m3。
5.2.2 蓄热性能
垃圾焚烧炉用赤泥蜂窝蓄热陶瓷的技术指标如下：
= 1 \* GB3 ①制备过程中的赤泥利用率达到60%以上，
= 2 \* GB3 ②参考标准为国家标准GB/T25994-2010蜂窝陶瓷，抗压强度A轴方向>10MPa，B轴方向>1.4MPa，
= 3 \* GB3 ③ 因垃圾焚烧炉蓄热室产生的高温空气温度约为800℃，将赤泥蓄热蜂窝陶瓷的抗热震性能指标定为：400℃~800℃，三次循环后不开裂，
= 4 \* GB3 ④ 赤泥蜂窝陶瓷的蓄热密度应大于200 kJ·kg-1。
5.2.3 水处理性能
制备的水处理用多孔材料孔尺寸在50~100μm，抗压强度明显提高0.33~2.74 MPa。处理模拟废水中PVA的浓度降低29%。
5.3 市场前景及效益分析
= 1 \* GB3 ① “十二五”期间，我国部署1000套蓄热式热力垃圾焚烧炉，蜂窝陶瓷用量在50万~100万m3/年，可以创造产值30亿元以上，如果三分之一使用赤泥蜂窝陶瓷，可以创产值10亿元，消纳赤泥10万吨。因此，蜂窝陶瓷蓄热材料的应用具有良好的经济和社会效益，为实现赤泥资源化和高附加值利用提供新途径。
= 2 \* GB3 ② 开展以赤泥为原料制备抗菌蜂窝多孔材料，集主动吸附和杀菌功能于一体，克服吸附材料不杀菌和抗菌材料被动杀菌的缺点，负载抗菌剂后，制备成具有主动吸附并杀菌的器件，极大提高室内空气净化效率，适合工业化生产，具有广阔的应用前景。
= 3 \* GB3 ③ 赤泥制备的多孔材料表面有良好的多微孔结构，有较大的比表面积以及较高的吸附率，将赤泥、粉煤灰等工业废弃物用于工业废水的处理，具有成本低、能耗小等特点，符合环境污染治理与资源化利用及可持续发展的发展趋势。
六、脱碱赤泥路基材料技术
6.1 项目技术简介
在最新版本的《国家重点支持的高新技术领域》中第七大类“资源与环境技术”的第三项“固体废弃物的处理与综合利用技术”的第二子项“工业固体废弃物的资源综合利用技术”明确提出“利用工业固体废弃物生产复合材料、尾矿微晶材料、轻质建材、地膜、水泥替代物、工程结构制品等技术；电厂粉煤灰及煤矿矸石、冶金废渣等废弃物的资源回收与综合利用技术；废弃物资源化处理技术属于国家重点支持的高新技术领域。”以上说明用赤泥尾矿生产赤泥路基材料属于国家重点支持的高新技术领域。
赤泥路基胶凝材料可用工业废渣包括石材废料和尾矿尾砂、冶金炉渣、化工废渣、粉煤灰和煤矸石及作为主要胶凝和增强辅料，匹配赤泥的反应活性，得到赤泥碱激发胶凝材料，并分别应用于铝土矿渣基层、磷石膏赤泥稳定类基层、石灰、粉煤灰稳定赤泥基层、石灰赤泥稳定土基层，胶凝材料中拜耳法赤泥的添加量达到50%，达到二级公路水泥稳定土的抗压要求（2.5-3Mpa）。生产过程不产生二次污染，原料产品本身也没有所含有的危害人身健康的放射性和人为的有机化工物质污染，因此，利用赤泥尾矿生产赤泥路基材料具有巨大潜力，为解决环境污染和资源再生利用提供了重要途径。
中国地质大学（北京）创新研究团队采用室内试验、理论分析，并依托公路铺筑试验路相结合的研究方法，通过对水泥石灰赤泥土混合料底基层、水泥赤泥级配碎石混合料基层材料组成、承载力特性、施工控制方法，对水泥赤泥级配碎石混合料基层材料配合比组成、路用性能分析及经济性分析等方面的综合分析研究，提出适合于部分地理环境路基的合理水泥石灰赤泥稳定土底基层、水泥赤泥稳定级配碎石混合料基层材料要求、配合比组成、施工质量控制等路面设计施工技术指标，以解决炼铝厂附近大量工业废渣赤泥的利用问题，使工业废渣赤泥能很好的用于城市公路中，既有利于废渣利用，又能降低公路工程造价。
6.2 产品技术指标
= 1 \* GB3 ① 无侧限抗压强度
在我国的基层研究中，采用无侧限抗压强度及刚度（模量）来进行评定，参照《公路土工试验规程》JTJ051-93，确定其稳定性、安全性。
= 2 \* GB3 ② 收缩特性
收缩试验采用机械法测定干燥收缩变形。采用的主要设备包括钢制或铁制的基座、测定变形量的千分表以及千分表架。
= 3 \* GB3 ③ 抗压回弹模量： 参考JTGE51-2009-T0808公路工程无机结合料稳定材料试验规程
6.3 市场前景及效益分析
赤泥路基材料主要涵盖公路路基和铁路路基两个方面。赤泥路基材料是以赤泥为主，掺加其它活性成分经加工而成。活性成分尽量采用不缺乏的廉价材料，主要是工业废渣。经过试验研究，掺加部分磷石膏作为活性成分，提高了材料的凝固期或硬化期。同时，将铝土矿渣磨成粉能大大提高其液压活性，从而更有效地利用铝土矿渣。
赤泥复配大量堆弃无用的工业废渣制备成高价值的道路材料，通过研究和采用相适应的固化技术与筑路工艺将提高其路基要求相关性能，赤泥路基材料具有工艺简单、成型方便、适应性强、重量轻、成本低的优点，避免了加工时大量切削、研磨、耗时、资源浪费严重、成本高的弊端，适应性强，应用范围广泛。使之满足道路设计所要求的国家标准，具有广阔的市场前景，同时也符合环保与基础建设理念，使赤泥综合利用达到一个新的阶段。
联系人：
张以河 教授，博士，博士生导师
中国地质大学(北京)材料科学与工程学院 院长
资源综合利用与环境能源新材料创新团队 首席科学家
非金属矿物与固废资源材料化利用北京市重点实验室 主任
矿物与固废资源综合利用全国循环经济工程实验室 主任
北京市海淀区学院路29号（100083）
电话：86-10-82323433，13681112016 网址：www.cugb.edu.cn
Email: zyh@cugb.edu.cn；微信：cugb707；QQ：406797364
