综述：从废弃物到资源：赤泥升级回收为生态友好型地质聚合物促进循环经济

《Journal of Environmental Chemical Engineering》：From waste to resource: Upcycling red mud as eco-friendly geopolymer for the circular economy

　　本综述系统阐述了赤泥基地质聚合物（RM-GM）的制备工艺、工程与环境修复性能及多领域应用潜力。重点分析了原料配比（如赤泥掺量≤50%）、养护条件（如早期养护温度≤80℃）对性能的影响，指出RM-GM抗压强度可达80 MPa，重金属固化率超80%，且较传统水泥减排CO2 60%-64%。文末提出开发低成本激发剂、结合机器学习（ML）与生命周期评价（LCA）等未来方向，为RM-GM的优化与应用提供重要参考。

　　

从废弃物到资源：赤泥升级回收为生态友好型地质聚合物

引言

赤泥（RM）是铝土矿生产氧化铝过程中产生的强碱性副产物，富含Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂等成分，但含重金属（如Cr）且可能具放射性。全球每年赤泥排放量巨大，中国自2020年起年排放量约1亿吨，其安全处置与资源化利用成为循环经济的重要课题。通过制备赤泥基地质聚合物（RM-GM），可实现赤泥的大规模增值利用，同时降低环境风险。

赤泥基地质聚合物的制备

RM-GM的制备涵盖赤泥预处理、辅助原料复配、碱性激发剂活化、成型养护等多步骤协同优化。关键参数包括：赤泥掺量通常不超过50%，早期养护温度以不超过80℃为宜，可显著提升抗压强度（目前最高可达约80 MPa）。近年来，3D打印技术为制备多孔RM-GM提供了新思路，实现了复杂结构的精准控制。

工程与环境修复性能

RM-GM的密度介于0.57–2.3 g/cm3，孔隙率为14%–60%，其力学强度与孔隙结构密切负相关。在环境修复方面，RM-GM对重金属的固化效率超过80%，且其三维网络结构能有效稳定污染物。与普通水泥相比，RM-GM生产过程中的CO₂排放量降低60%–64%，凸显其低碳优势。

应用潜力与生态效益

RM-GM可作为建筑材料、废水处理吸附剂、pH调节剂等，实现工业固废协同利用。其生态效益体现在固碳减排、重金属固定及降低天然资源消耗等方面。技术经济分析表明，RM-GM在替代传统建材时具备成本竞争力，但需进一步优化激发剂成本与工艺能耗。

挑战与展望

当前RM-GM应用面临长效耐久性数据缺乏、大规模工程验证不足等挑战。未来研究应聚焦低成本激发剂开发、机器学习（ML）辅助配方优化、生命周期评价（LCA）体系构建等方向，推动RM-GM从实验室走向工程实践。

结论

RM-GM的制备是多参数协同优化的过程，其优异的力学性能与环境相容性使其成为可持续建筑与环境修复的理想材料。通过跨学科技术整合与标准化体系建立，RM-GM有望在循环经济中发挥关键作用。