固体废弃物的回收与资源化再利用是当前环境领域的研究热点。赤泥是氧化铝生产过程中产生的固体废弃物,每生产1吨氧化铝就会产生1.0~1.8吨的赤泥。大量的高碱性赤泥的产生对环境造成了巨大的威胁,而赤泥本身含多种有价值金属,特别是铁和铝,可以用作二次资源,进行可持续开发利用。但由于性质相似,赤泥中铁和铝的存在对于其它金属的回收造成了一定困难。因此,本论文广西平果铝业有限公司的拜耳法赤泥作为研究对象,针对其铁和铝含量较高的特点,提出一种新的回收赤泥中铁和铝的两段酸浸工艺。首先采用低浓度盐酸一段浸出赤泥,富集其中铁和铝;接着草酸二段浸出赤泥,使铁和铝进入浸出液中。最后从浸出液中分离和回收Fe、Al和草酸,论文的主要研究成果如下:(1)盐酸一段浸出赤泥中,Na、K、Ca浸出并富集Fe、Al的最佳工艺为:盐酸浓度为1 mol/L,液固比6:1 m L/g,反应温度为65℃,反应时间为60 min,此时Na、K、Ca、Fe、Al的浸出率分别为84.56%、65.53%、86.99%、0.11%和11.09%。同时热力学计算结果表明:使用低浓度盐酸对赤泥一段浸出的反应是可行的,且赤泥中钙霞石、方解石、叶腊石、方钠石相对更容易被浸出,而赤铁矿和硬水铝石在此条件下很难与盐酸反应。(2)草酸二段浸出赤泥中Fe、Al的最优浸出条件为:草酸的添加量为4.22 g,反应温度为95℃,反应时间为150 min,液固比为14:1 m L/g。在此条件下,Fe和Al的浸出率分别为87.76%和80.45%。通过浸出动力学分析得到,化学反应扩散控制动力学速率方程(?)为草酸浸出赤泥中(?)的反应速率模型,内扩散控制动力学速率方程3为浸出Al的反应速率模型,上述两个动力学速率方程很好地描述了Fe、Al的浸出行为。(3)Fe、Al及草酸的分离回收研究中:采用太阳光光照草酸浸出液,产生Fe C₂O₄沉淀,光照420 min后可回收85%以上的Fe;向除铁后的浸出液加入氨水,调节p H值至10~11,可回收得到Al(OH)₃,而草酸以(NH₄)₂C₂O₄的形式回收。经过初步的经济分析,盐酸-草酸两段浸出赤泥工艺具有一定的市场竞争力,一定程度上缓解目前赤泥带来的环境压力的同时,也能带来一定的经济效益。