新材料的发展是人类文明进步的重要基础。随着社会各类需求的不断出现,传统的单
一材料无法满足要求,材料的复合化、功能化、智能化、生态化已成为材料发展的必
然趋势,复合材料成为继无机非金属材料、金属材料、高分子材料之后的第四类新材
料。复合材料的内涵不断拓展,种类繁多。其中,矿物复合材料是基于材料学与地质
学的岩石学矿物学、化学、物理、环境、生物、工程等学科的交叉、融合、创新形成
的一类新材料,与碳达峰碳中和、矿产资源绿色低碳利用、新材料等国家战略需求密
切相关,属于近年来世界各主要强国重点竞争领域和战略性新兴产业。矿物复合材料
以其自然禀赋和优异特性,拓宽了传统材料的应用范围,尤其在新能源、生物医药大
健康、生态环境、循环经济、绿色矿山等领域,受到普遍重视和广泛应用,对于创新
材料绿色低碳发展、推动资源节约与循环利用、保障国家矿产资源安全、实现碳达峰
碳中和、促进生态文明建设具有重大意义。为了响应国家号召,依据 《中共中央关于
制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标的建议》和 《新材
料产业发展指南》等文件精神,中国建设科技出版社 (原中国建材工业出版社)紧跟
时代步伐,积极打造原创精品力作,以创新发展为驱动力,策划出版 《矿物复合新材
料系列丛书》 (以下简称 “丛书”)等经典权威、高质量的原创学术专著。
1 赤泥来源及综合利用概况1
1.1 铝土矿分类及主要矿物种类 1
1.2 铝土矿资源分布3
1.3 铝土矿生产氧化铝排放赤泥及特性7
参考文献11
2 赤泥有价元素提取技术12
2.1 生物质中低温还原拜耳法赤泥提铁13
2.2 煤基焙烧磁选法29
2.3 赤泥中稀有金属提取技术43
参考文献44
3 赤泥脱碱与碳中和技术45
3.1 赤泥中碱成分的分析45
3.2 酸性气体的赤泥脱碱技术48
3.3 赤泥脱碱工艺设计及中试65
参考文献73
4 赤泥脱硫固硫材料及灰渣利用75
4.1 赤泥基燃煤固硫剂及固硫灰渣胶凝材料研究75
4.2 固硫灰渣制备油田废弃钻井液固化剂试验研究90
参考文献101
5 赤泥基脱硝材料102
5.1 氮氧化物处理研究现状102
5.2 催化脱硝材料研究104
5.3 赤泥基蜂窝多孔功能材料的制备及性能研究108
5.4 赤泥负载不同金属氧化物催化剂的制备及脱硝性能测试116
5.5 负载钒、铜赤泥脱硝催化剂的活性及选择性测试119
5.6 负载锰(Mn)、铈(Ce)赤泥脱硝催化剂的活性及选择性测试122
参考文献129
6 赤泥基抗菌材料131
6.1 矿物吸附抗菌材料特性131
6.2 矿物吸附微生物的机理133
6.3 赤泥基主动吸附材料的研究135
6.4 赤泥基主动吸附杀菌功能器件研究145
6.5 赤泥负载抗菌蜂窝多孔材料150
参考文献156
7 赤泥水处理材料及矿物复合肥157
7.1 赤泥制备絮凝剂现状157
7.2 絮凝原理159
7.3 赤泥多元复合絮凝剂研究160
7.4 利用脱碱赤泥与粉煤灰制备多元絮凝剂的研究175
7.5 利用脱碱赤泥制备多元絮凝剂中试研究181
7.6 赤泥土壤改良矿物复合肥189
参考文献197
8 赤泥矿物复合材料199
8.1 赤泥/聚丙烯(PP)复合材料制备研究199
8.2 赤泥高分子(PBAT、LDPE、PBS)复合材料石头纸研究204
8.3 宣纸废渣/赤泥/废PE复合板材制备与性能研究213
8.4 絮凝剂酸浸渣橡胶填料及其复合材料研究223
参考文献229
9 赤泥胶凝材料231
9.1 赤泥-煤矸石基胶凝材料研究231
9.2 赤泥-铁尾矿复合胶凝材料研究247
9.3 耐海水腐蚀赤泥胶凝复合材料256
9.4 3D打印赤泥胶凝材料及建筑构件267
参考文献271
10 赤泥免烧材料及其制品273
10.1 免烧砖的发展273
10.2 赤泥免烧砖的研究现状274
10.3 赤泥基免烧砖工程案例278
10.4 赤泥免烧砖水化机理分析285
10.5 免烧砖的环境和泛霜性能研究290
参考文献301
11 赤泥路面基层材料302
11.1 路面基层302
11.2 赤泥路基材料的研究现状303
11.3 我国赤泥路基工程案例304
11.4 赤泥-煤矸石基路面基层材料的制备、性能研究及现场试验305
参考文献325
12 赤泥烧结功能材料326
12.1 赤泥烧结制备功能材料的原理326
12.2 以赤泥为主要原料制备建筑材料327
12.3 以赤泥为原料制备多孔保温材料329
12.4 以赤泥为原料制备球团333
12.5 以赤泥为原料制备烧结陶粒345
12.6 烧结法赤泥制品应用环境问题分析345
参考文献348