碳化钙化针对高铁、高碱、高铝赤泥的堆存量逐年增加，综合利用难度较大这一世界性难题。东北大学张廷安教授提出采用改变拜耳法赤泥平衡结构的“钙化碳化还原提铁”新工艺处理高铁拜耳法赤泥[1。即首先通过钙化处理将赤泥中的含硅相全部转化为钙铝硅化合物即水化石榴石，并使用CO2对水化石榴石进行碳化处理，得到主要组成为硅酸钙、碳酸钙以及氢氧化铝，再通过低温溶铝后浸出渣的主要成分为硅酸钙、碳酸钙及氧化铁。赤泥中的铁经“钙化碳化”处理后可实现充分单体解离，经还原磁选提铁后即可得到主要成分为硅酸钙和碳酸钙的低碱、低铝、低铁的新型结构赤泥，可直接用于水泥工业。该技术可将拜耳法赤泥中的碱和铝转化为铝酸钠溶液并返回拜耳法工艺，高钙介质体系还原磁选的方式可有效提高赤泥中铁的回收效率，实现赤泥有价元素的有效回收及综合利用，目前该技术已获国家自然科学基金重点项目（云南联合基金）和国家自然科学基金等项目资助，目前已与国内氧化铝厂及设计单位达成工业化试验合作协议。参考文献[1]Basicresearchoncalcificationtransformationprocessoflowgradebauxite.ZhuXF,ZhangTA,LvGZ,etal.2013TMSLightMetals.2013[2]Researchonthephasetransformationandseparationperformanceincalcificationcarbonationmethodforaluminaproduction.LvGZ,ZhangTA,ZhuXF,etal.2013TMSLightMetals.2013[3]Calcification-Carbonationmethodforaluminaproductionbyusinglow-gradebauxite.ZhangTing''An,ZhuXiaofeng,LvGuozhi,PanLu,LiuYan,ZhaoQiuyue,LiYan,JiangXiaoli,HeJicheng.TMSLightMetals.2013[4]一种消纳拜耳法赤泥的方法[P].张延安，吕国志，刘燕，豆志河，赵秋月,牛丽萍，赫冀成.中国专利:CN102757060A,⑸一种基于钙化-碳化转型的生产氧化铝的方法［P］.张延安，吕国志，刘燕，豆志河,赵秋月，牛丽萍，赫冀成.中国专利:CN102757073A,赤泥胶凝材料现状1)赤泥激发胶凝材料的研究现状•碱激发胶凝材料碱激发材料于上世纪30年代由Purdon等［33］首次研究并发现，是一种新型的胶凝材料。碱激发材料强度产生与水泥硬化产生强度相类似，首先与水发生一系列化学反应和离子交换作用，形成多种水化产物和微粒；随后在分子力作用下，水化产物和各种细微颗粒组成的胶体粒子经缩聚形成链状、网状结构；最后，在外界温度、压力及内部化学反应放热的共同作用下凝结硬化，形成强度。Davidovich's［34］对碱激发胶凝材料做了大量研究，结果表明，与普通硅酸盐水泥相比，碱激发胶凝材料一般具有凝结硬化速率快、早期强度高、耐久性能好等特点。Duxson［35］等人认为，碱激发胶凝材料反应主要分为五个阶段：1、溶解阶段，原材料中硅铝质体溶解为［A10/-和［SiO』-单体；2、平衡阶段，已溶单体的再聚合与新溶单体达到动态平衡；3、凝胶阶段，形成有一定规则顺序的小单元体结构；4、重构阶段，小单元体逐步形成大单元体；5、聚合硬化阶段，形成沸石类结构，胶凝材料开始硬化。XRD对碱激发胶凝材料中的矿物相分析表明，钙硅酸盐、铝硅酸盐及两者的复合产物为其主要矿物相，如：Tobermorite、C-S-H、C-A-S-H等。碱激发材料被称为无机非金属材料中的有机材料，一方面是因为其结构与有机物类似，具有完整岛状结构及链状结构，另一方面还能与颗粒中含有的［SiO4］和［AlO4］基团脱烃基后形成化学键,产生高强度(ShOsA12O2)n+3nH2On(OH)3-Si-OAl-(OH)3NaOH/KOH(-n(OHh-Si-0-A]-(OH)3*(Na.K)-Si-O-Al-O)n+3nH2OOrlhosialat(Na,K.i-P01ysialatcNaOrLXQH(ShOs,A12O2)ji-i-n(OH)3-Si-OAl-(OH)3(OH)：(-)n(OH)3-Si-O-Al-{OH)3(OH)2NaOH/XOH(-►(K:Na)*(Si-O-A]-O-Si-O0n+4iiH2OOrthosialate(sialate-siloxoxo)(Na,K)-Polysialate-siloxoNaOTI/KOIT图1-1地质聚合物化学反应［4］•赤泥激发胶凝材料的研究现状海内外学者对赤泥制备碱激发胶凝材料进行了众多科研。L.Senff［5］和H.N.Abhishek等［6］发现以拜耳法赤泥为材料制备混凝土时，将使材料的性能明显下降，这与拜耳法赤泥活性低有很大关系。孙文标等［7-8］研究了赤泥基胶凝材料的水化反应。结果表明，若胶凝材料硅铝活性玻璃体增多，其反应生成物C-S-H...
