赤泥资源化综合利用研究进展(2)

3 赤泥作为土壤修复剂的研究

由于赤泥粒度较小，90%粒径集中在0.005～0.01 mm之间[22]，使得赤泥具有巨大的比表面积，分别从剩余价力、分子力以及氢键作用力等方面体现出来，也就是赤泥具有较好吸附力的原因，可以对水体或其他污染体系的污染物进行吸附，应用前景广阔。Garau等[23]通过赤泥固定被污染的亚酸性土壤中的砷，对砷的流动性起到抑制作用，缓解了对土壤中微生物的毒性，同时水溶性碳、氮、磷、酚和碳水化合物显著增加。

利用赤泥的高碱性，可以作为酸性土壤的改良剂[24]，除了生态环境的其他微生物参数，异养细菌细胞数量、微生物数量、酶的活性(脱氢酶、脲酶)在赤泥处理后都得到了改善[25-26]，基于AWCD结果显示，以20%赤泥混合底土的土壤改良剂，能够有效刺激污染土壤中微生物丰度和活性的恢复，并有着长期稳定的效果。Barthod等[27]将赤泥和粉煤灰作为土壤堆肥过程中的填充剂使用，添加了赤泥和蚯蚓的堆肥与常规堆肥相比时间更短，养分的流失和CO2产生量也大大降低。

垃圾填埋场产生的渗滤液主要由垃圾自身水分、微生物发酵、降水三部分产生的，其中降水是垃圾渗滤液的主要来源[28]。éva等[29]使用赤泥混合成的底土，作为垃圾填埋场的表层覆盖系统，通过蒸渗研究和填埋场田间研究，底土添加使表层土壤的含水量比地基土壤更高，水的可用性由渗透模式和生根深度来决定。实验结束时，填埋场表面覆盖层中5%～20%赤泥底土混合物中微生物都表现出来较高的活性，研究指出赤泥底土混合物作为添加剂对填埋层持水量和微生物活性有显著的影响，可以避免渗滤液大量渗入底层土壤。

4 赤泥作为烟气脱硫剂的研究

赤泥脱硫主要基于干法脱硫和湿法脱硫两种形式来实现，干法脱硫主要是将赤泥与其他材料制成的脱硫剂与含硫废气进行反应；湿法脱硫是将含硫废气通入赤泥浆液中多次循环后达到脱硫的效果。

赤泥制作的固体脱硫剂，可以通过改变添加剂的种类、比例、煅烧温度、煅烧时间来调整它的结构强度和耐水性，以提高脱硫效率，在工作时表现出较好的稳定性[30-31]。沈芳等[32]使用赤泥作为脱硫剂原料，添加不同硅铝比的层状化合物为黏结剂制备高温煤气脱硫剂，经过10次循环使用后硫容量能保持在20%左右，具有较好的稳定性和硫去除率。姜怡娇[33]将80%赤泥与其他添加剂混合后，以赤泥附液作为润滑剂挤压成条形，在350 ℃下焙烧4 h后制成脱硫剂，在U型脱硫柱中进行脱硫实验，限脱硫精度可达0.477×10-3～6.36×10-3ppm，有较好的脱硫效果。

赤泥浆液和附液含有较高的碱性，与含硫废气反应后还能做到自身脱碱，李彬等[34]指出赤泥浆液和附液用于脱硫的效果能够达到90%以上,赤泥中含有大量的碱性组分使其具有良好的固硫属性。Wang等[35]将25 g赤泥配置成悬浮液搅拌30 min后通入SO2模拟烟气进行反应，脱碱后发现赤泥中方钠石结构被破坏，Na2O的含量降低到了1%以下。赤泥中的含钙矿物在赤泥的脱硫过程中起到关键作用。黄芳等[36]将赤泥和水配成赤泥浆液脱硫剂，多次循环反应后能将烟气含硫量降低至国家标准以下，其副产物主要是亚硫酸钙、石膏和硫酸盐溶液，固相中的含Ca物质(例如氢氧钙石、方解石、水化石榴石)在脱硫过程中起到了重要作用；左晓琳等[37]研究了赤泥对低浓度SO2的脱硫效果和机理，当pH值>4时赤泥中脱硫反应主要是由碱性矿物相来完成的，而当pH值<4时，浆液中Fe离子含量增加，在脱硫的过程中能够起到催化的作用，提高了赤泥的脱硫效率；当赤泥中的铁氧化物与废气中的硫发生反应会生成FeS，赤泥的颜色会由红变黑，可以作为脱硫过程中含硫污染物在赤泥表面发生吸附和反应的一个依据[38]。

5 在污染物催化裂解方面的应用

芬顿反应属于高级氧化技术的一种，通过Fe2+，Fe3+催化分解H2O2产生·OH而达到氧化污染物的目的[39]，其反应式如下：

Fenton试剂具有很强的氧化性，并且对有机污染物没有选择性，将芬顿反应联合光芬顿、超声、吸附等多种行为，可以用来有效处理各种废水[40]。赤泥中含有氧化铁，通过改性后可以作为芬顿反应的催化剂[41]。Hajjaji等[42]使用粘土/赤泥混合料分别在Fenton和photo-Fenton(UV光)氧化过程中去除水中的酸橙7染料，赤泥/粘土混合的催化剂在pH值=7的条件下，有38%的褪色，当pH值调节到3时变色率可以达到80%。其中，赤泥中的Fe2+是产生·OH的关键因素，低浓度的Fe2+主要以的形式存在，在这个条件下Fe2+能够以离子状态和H2O2反应生成Fe3+有关的中间体，然后再与H2O2反应，以此做到Fe2+的循环不断产生·OH。

文章来源：《河南建材》 网址: http://www.hnjczz.cn/qikandaodu/2020/0709/387.html