N E W B U I L D I N G M A T E R I A L S赤泥是用铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物，因其为赤红色泥浆状而得名，是氧化铝厂最大的污染物。

目前，全世界每年产生约6000万t 赤泥，我国的赤泥排放量每年为400万t 以上，且随着新厂投产和老厂增产改造，赤泥总量有上升的趋势，预计2011年我国氧化铝产量将达到1100万t ，赤泥量将达到900万～1200万t/年。

对于赤泥的处理，国内外氧化铝厂大都将赤泥在堆场堆放，筑坝湿法堆存，靠自然沉降分离对溶液返回再用，易使大量废碱液渗透到附近土地中，造成土壤碱化、沼泽化，污染地表和地下水源。

还有的将赤泥干燥脱水后干法堆存。

晒干的赤泥形成的粉尘到处飞扬，破环生态环境，造成严重污染。

这2种方法均占用了大量的土地和耕地、耗费较多的堆场建设和维护费用，使基础建设投资增加，还使赤泥中的许多可利用成分不能得到合理的利用，造成资源的二次浪费。

赤泥的堆放不仅对企业造成资源浪费、经济损失，而且对工厂周围的环境景观造成严重污染[1-4]。

赤泥的开发利用一直是一个世界性的难题，特别是由于拜耳法赤泥的硅含量比烧结法赤泥更低，化学成分极不均衡，其利用的难度更大；赤泥中含有很高的碱金属及碱土金属氧化物，在制备免烧制品的时候很难避免出现返霜现象，导致制品无法使用；此外还有部分地区赤泥放射性较高，就限制了在墙体材料方面的掺量，同时也限制了其在建材行业的应用。

因而，现有技术对赤泥的利用量还是很低，对赤泥的开发利用还不够理想[5-6]。

拜耳法赤泥主要含有硅铝酸钠、硅铝酸钙、水化石榴石、赤铁矿等矿物，其物理力学性能和胶结性差，且在贵州等地拜利用拜耳法赤泥制备免烧路面砖及其性能研究彭建军1，2，刘恒波1，2，高遇事1，2，万军1，张乃从1，顾汉念3，贾韶辉1，2（1.贵州省建筑材料科学研究设计院，贵州贵阳550007；2.贵州工业废渣综合利用研发测试中心，贵州贵阳550007；3.中国科学院地球化学研究所，贵州贵阳550002）摘要：对利用拜耳法赤泥制备免烧路面砖工艺和产品性能进行研究，并提出免烧砖返碱现象解决办法。

试验结果表明，利用拜耳法赤泥制备免烧路面砖是可行的，所测性能指标符合相关标准要求。

关键词：拜耳法赤泥；路面砖；免烧砖；工业废渣；综合利用中图分类号：TU522.1+9文献标识码：A 文章编号：1001-702X （2011）04-0021-03Study on preparation and performance of unburned paving brick by Bayer red mudPENG Jianjun 1，2，LIU Hengbo 1，2，GAO Yushi 1，2，WAN Jun 1，ZHANG Naicong 1，GU Hannian 3，JIA Shaohui 1，2（1.Guizhou Building Materials Research &Design Institute ，Guiyang 550007，Guizhou ，China ；2.Guizhou Industrial Waste Utilization R &D Test Center ，Guiyang 550007，Guizhou ，China ；3.Institute of Geochemistry ，Chinese Academy of Sciences ，Guiyang 550002，Guizhou ，China ）Abstract ：This paper studies on technology and performance of unburned paving brick by Bayer red mud ，and studies the phenomenon of re-alkali and its solution.Through this research ，we find that it is feasible to make unburned paving brick by Bayer red mud ，and all the properties can meet the requirements of relevant standards.Key words ：Bayer red mud ；paving brick ；unburned brick ；industrial waste residue ；comprehensive utilization 基金项目：贵州省工业攻关项目（黔科合CY2008）贵阳市科学技术计划项目（[2008]筑科工合字第30号）收稿日期：2011-01-14作者简介：彭建军，男，1963年生，工程师，江西樟树人，主要从事新型建筑材料研究。

通讯作者：刘恒波。

全国中文核心期刊21··新型建筑材料2011．4耳法赤泥放射性超过在墙材中使用的最高含量，因此，目前利用率极低。

而作为免烧路面砖使用，放射性能够满足国家相关标准要求，并能够解决拜耳法赤泥的综合利用问题。

1拜耳法赤泥路面砖的制备1.1原料水泥：贵州乌江牌42.5级普通硅酸盐水泥，f ce ，28=47.2MPa 。

粉煤灰：贵州铝厂产粉煤灰，细度为4900孔/cm 2筛筛余28%，自然堆积密度710kg/m 3，比表面积402.2m 2/kg ，密度2056kg/m 3，化学成分见表1。

改性剂：磨细酸性工业废渣（10~45μm ），如磷石膏等。

砂：中砂，细度模数2.8。

水：洁净自来水。

赤泥：贵州铝厂拜耳法赤泥，原始状态为含水量较高的泥饼，干密度800kg/m 3，湿密度1550~1730kg/m 3，含水率32%~55%，渗透系数2.3×10-6~4.5×10-5cm/s 。

过80μm 筛，其化学成分见表1，粒径分布见表2。

表1拜耳法赤泥和粉煤灰的化学成分%表2拜耳法赤泥的粒径分布1.2配比（见表3）表3赤泥免烧路面砖的配合比%1.3制备工艺将赤泥和改性剂及水一起放入高速搅拌机中充分搅拌成糊状，搅拌反应时间为10～15min ，然后再将粉煤灰、水泥、砂和水加进搅拌机充分搅拌均匀后得混合料，搅拌时间为3～5min ；将混合料送入压砖机成型，成型压力为8～12MPa ，成型时的载荷静停时间为20～35s ；将成型后的砖坯置于空旷通风处自然养护，并每隔12～24h 喷水1次，28d 后即可得到赤泥免烧免蒸路面砖成品。

2拜耳法赤泥免烧路面砖性能及分析2.1拜耳法赤泥免烧路面砖的抗压强度分别采用振动成型和振动加压成型工艺按表3的配比制备赤泥免烧免蒸路面砖，参照JC/T 446—2000《混凝土路面砖》进行抗压强度测试，结果见表4。

经过详细核算和综合考虑，D 组和E 组配比最适用于生产。

表4不同成型方式下赤泥路面砖的抗压强度MPa2.2拜耳法赤泥免烧路面砖的物理性能依据JC/T 446—2000和GB/T 12988—2009《无机地面材料耐磨性性能试验方法》对D~F 组进行了拜耳法赤泥免烧路面砖的耐磨性、吸水率和抗冻性能进行测试，结果见表5。

表5拜耳法赤泥免烧路面砖的物理性能2.3拜耳法赤泥免烧路面砖的放射性根据GB 6566—2001《建筑材料放射性核素限量》，I r ≤2.8的都可以用于建筑室外，当然这也包括作为路面砖使用。

对拜耳法赤泥免烧路面砖的放射性进行检测，结果为I Ra =1.3、I r =1.8，符合国家标准要求，因此作为室外路面砖是安全的。

2.4拜耳法赤泥免烧路面砖的激发作用机理赤泥中含有少量的硫酸盐如石膏等，还有2%~5%K 2O 、Na 2O ，因此，它们对粉煤灰中的活性SiO 2、Al 2O 3都具有很高的激发作用。

在水溶液中，K 2O+H 2O →2KOH ，Na 2O+H 2O →2NaOH ，而NaOH 能与粉煤灰中的活性成分SiO 2、Al 2O 3形成Na 2O ·Al 2O 3·2SiO 2，这种矿物以方钠石或水合铝硅酸钠等高稳定性新相在固化制品中存在下来，胶凝剂的胶凝固化作用就能顺利完成，这类胶凝材料在结构组成上空隙度较大，不但易于使H 2O 进入而快速水化，而且容易使废渣中的Fe 、项目SiO 2Al 2O 3CaO Fe 2O 3MgO K 2O Na 2O Loss 粉煤灰49.7623.103.489.19 1.63 1.920.969.07赤泥23.0323.9217.258.231.101.171.6814.53粒径/μm ＞150150~100100~6060~4040~2020~10＜10含量/%1234192645编号水泥粉煤灰赤泥砂改性剂（外掺）A 7860252B 101055252C 151050252D 201045252E 251040252F271335252编号振动成型振动加压成型3d3d 28d A 11.2318.197.5413.56B 14.2021.058.9516.39C 14.3429.2810.1224.57D 15.6835.6412.2528.85E 16.0537.4512.8931.85F20.1941.3215.2335.5428d 编号耐磨性（磨坑长度）/mm 吸水率/%抗冻性（-15~25℃，25次循环强度损失）/%D29.2（一等品）7.8（合格品）17.3E 26.5（优等品） 4.1（优等品）13.6F22.5（优等品） 3.8（优等品）9.2彭建军，等：利用拜耳法赤泥制备免烧路面砖及其性能研究22··N E W B U I L D I N G M A T E R I A L S（上接第20页）参考文献：[1]国家能源局.2009年能源经济形势及2010年展望[EB/OL].[2010-01-25].http ：///gzdt/2010-01/25/content_1518828.htm.[2]党黎军.循环流化床锅炉的启动调试与安全运行[M].北京：中国电力大学出版社，2002：2-3.[3]施朱曦，刘向辉.循环流化床锅炉的发展及应用[J].广东电力，2000，13（3）：36-38.[4]侯天明.循环流化床环保技术[J].石油化工环境保护，2002，25（3）：44-47.[5]钱觉时，郑洪伟，宋远明，等.流化床燃煤固硫灰渣的特性[J].硅酸盐学报，2008，36（10）：1396-1400.[6]杨娟.固硫灰渣特性及其作水泥掺合料研究[D].重庆：重庆大学，2006：14-25.[7]侯鹏坤，王智，张志伟，等.固硫灰渣混凝土空心砌块遇水破坏原因研究[J].新型建筑材料，2009（10）：27-30.蒉Mn 、Ca 、Mg 、K 、Na 等杂质的化合物形成高比例的固溶体，特别是对含碱金属化合物较高的工业废渣胶凝固化有较好的功效，尤其是拜耳法赤泥和粉煤灰。