赤泥（Red Mud）是拜耳法（Bayer process）生产氧化铝（Al₂O₃）的固体废弃物，每生产1吨氧化铝产生1.0-1.5吨赤泥（干基）。中国是全球最大的氧化铝生产国，年排放赤泥超过1.5亿吨，累计堆存量超过10亿吨。赤泥呈强碱性（pH10-13），含大量游离碱（NaOH、Na₂CO₃、NaAlO₂），若直接堆存，渗滤液会污染土壤和地下水（高pH、高盐、高氟），且占用大量土地。赤泥的综合利用是氧化铝行业可持续发展的重大课题。生石灰（石灰乳）是赤泥处理的核心药剂——中和赤泥中的游离碱（降低pH和可溶性碱）、固化重金属、改善赤泥的工程特性（压实性、强度），使赤泥从“危险废物”转变为“可资源化材料”。没有石灰，赤泥的资源化利用将受到极大限制。

赤泥的“石灰中和-改性”工艺：赤泥浆料（来自氧化铝厂洗涤工序，固含量30%-50%，pH10-13，温度60-90℃）泵入中和槽，在搅拌下加入石灰乳（10%-20% Ca(OH)₂，由生石灰（CaO≥85%，细度-200目）消化制得）或干石灰粉，控制石灰用量（赤泥干基的5%-15%），反应时间30-60分钟，终点pH8-9（或7-8）。反应：NaOH + Ca(OH)₂ → Ca(OH)₂（不反应，但稀释碱度）；Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + 2NaOH（置换反应，生成CaCO₃）；NaAlO₂ + Ca(OH)₂ + 2H₂O → CaAl₂O₄·4H₂O↓（铝酸钙）+ NaOH；硅酸钠（Na₂SiO₃）+ Ca(OH)₂ → CaSiO₃↓（硅酸钙）+ 2NaOH。中和后的赤泥浆料经板框压滤（或带式压滤）脱水，滤饼（改性赤泥，含水率30%-40%，pH8-9）送堆场或资源化利用。滤液（含NaOH、Na₂CO₃）返回氧化铝生产系统（回收碱），实现“碱回收”。石灰的用量需根据赤泥的游离碱含量（Na₂O，2%-6%）和中和目标pH确定。石灰不足则改性赤泥pH仍高（>10），不宜直接利用；石灰过量则改性赤泥pH<7（酸性？实际石灰不会使赤泥变酸，过量石灰pH>9，但成本增加），且CaO残留（>3%）影响赤泥在水泥中的使用（CaO含量过高，水泥安定性不良）。石灰的品质要求：CaO≥85%，MgO≤3%，细度-200目≥90%（提高反应速度），水分≤1%。

改性赤泥的资源化利用途径：水泥生产——改性赤泥（含水率≤40%，Al₂O₃ 15%-25%，Fe₂O₃ 30%-40%，SiO₂ 10%-20%，CaO 10%-20%）可作为水泥原料，替代部分石灰石（5%-15%）和黏土（10%-20%），用于生产硅酸盐水泥（P.O 42.5，P.O 52.5）。赤泥中的Al₂O₃和Fe₂O₃参与水泥熟料的矿物形成（C₃A（铝酸三钙）、C₄AF（铁铝酸四钙）），赤泥中的Na₂O（0.5%-1.5%）可降低水泥熟料的烧成温度（50-100℃），节约能耗。但赤泥中的碱（Na₂O）含量需控制（<2%），否则水泥的碱度（Na₂O eq（当量））超标（>0.6%），引发碱-骨料反应。路基材料——改性赤泥（pH8-9，含水率≤30%）与石灰（或水泥）混合（5%-10%），作为公路基层（底基层）材料（代替碎石、砂砾），压实（密实度≥95%），抗压强度（7天无侧限强度≥1.5MPa）满足公路基层规范（JTG/T F20-2015）。但赤泥的膨胀性和冻融稳定性需通过试验验证。矿山采空区充填——改性赤泥与水泥、粉煤灰按比例混合（赤泥:水泥:粉煤灰=60:10:30），加水搅拌成充填料浆（浓度65%-75%），泵入采空区，固化后强度≥0.5-2MPa，支撑采空区，减少地表沉降。土壤改良剂——改性赤泥（pH8-9，含钙、镁、硅、铁）用于酸性土壤（pH<5.5）改良，每亩施用1-3吨（干基），提高土壤pH（至6.0-6.5），补充钙、镁、硅等中微量元素，提高作物产量（水稻增产10%-20%）。但需控制重金属（Pb、As、Cd）和放射性（钍（Th）、铀（U））含量，符合《土壤环境质量标准》（GB 15618）。吸附材料——改性赤泥（经酸活化或热活化）用于废水处理（吸附As、Pb、Cd、Cu、Zn、磷酸盐），吸附容量5-20mg/g，成本低廉。

生石灰在赤泥处理中的应用，是“解毒-改性-利用”的系统工程。氧化铝环保工程师总结：“赤泥强碱石灰中和，pH降至八九间；水泥路基充填用，变废为宝效益显。”——生石灰为赤泥资源化利用提供“经济、有效、可操作”的技术路径。