拜耳法赤泥是拜耳法生产氧化铝的副产物。由于拜耳法赤泥是泥浆态的碱性固体废弃物,拜耳法赤泥的资源化应用受到了诸多限制。随着免烧砖这一新型建筑材料的需求量不断增大,利用拜耳法赤泥制备免烧砖是拜耳法赤泥资源化的较优途径。然而拜耳法赤泥中过量的Na+会使得免烧砖的强度以及耐久性降低,因而如何稳定免烧砖中Na+成为利用拜耳法赤泥制备免烧砖必须解决的问题之一。本论文一方面用不同浸取剂对拜耳法赤泥免烧砖原料进行浸取实验,探索拜耳法赤泥免烧砖原料中Na+的存在形式以及拜耳法赤泥免烧砖中可溶性Na+的最优检测方式；另一方面用拜耳法赤泥与不同的工业副产物作为原料共同制备免烧砖,通过免烧砖中可溶性Na+浸出率的变化过程探索拜耳法赤泥免烧砖中Na+的稳定化过程。研究表明：(1)当拜耳法赤泥免烧砖发生泛霜现象时,在免烧砖表面的白色物质主要是Na2CO3。除拜耳法赤泥之外,拜耳法赤泥免烧砖原料的XRD图中均不存在含Na+的矿物相。拜耳法赤泥中的Na+主要以NaOH、Na2CO3和方钠石三种含Na的矿物相存在。(2)根据不同浸取剂对拜耳法赤泥中Na+的浸取实验结果,去离子水无法一次性完全浸出拜耳法赤泥中可溶性Na+,去离子水多次浸取率之和等于以NH4Cl为浸取剂的一次浸取率。拜耳法赤泥可溶性Na+的最优检测方式是以NH4Cl为浸取剂,在浸取时间为4h、浸取温度为60℃、液固比为100、浸取浓度为1mol/L的条件下浸出,并通过火焰分光光度法检测浸取液中Na+的含量,最终确定可溶性Na+的含量。(3)拜耳法赤泥免烧砖原料中可溶性Na+完全来自于拜耳法赤泥。拜耳法赤泥免烧砖原料中含有可溶性Na+(NaOH&Na2CO3)和枸溶性Na+(方钠石)两种含Na+矿物相。因此,拜耳法赤泥免烧砖中可溶性Na+的含量采用拜耳法赤泥中可溶性Na+含量的最优检测法进行测定。(4)在不同的养护条件下,利用相同工艺配方所制得赤泥免烧砖的强度及可溶性Na+的含量均有较大差异。当免烧砖的工艺配方为40%的赤泥、20%的石英砂、40%的矿渣时,常压蒸汽养护后的砖块的抗压强度为3.52MPa,而高压蒸汽养护后的砖块的抗压强度为10.18MPa；常压蒸汽养护后的砖块中可溶性Na+的浸出率为29.86%,而高压蒸汽养护后的砖块中可溶性Na+的浸出率为21.87%。(5)利用拜耳法赤泥与其他工业副产物同制备免烧砖,探索了不同掺量的原料对拜耳法赤泥免烧砖的强度及免烧砖中可溶性Na+浸出率的影响。生石灰不能使拜耳法赤泥免烧砖产生强度,也不能降低免烧砖中可溶性Na+的浸出率。铝土矿尾矿、粉煤灰和矿渣与拜耳法赤泥共同制备免烧砖的强度顺序是：矿渣>铝土矿尾矿>粉煤灰,可溶性Na+的浸出率的顺序是：粉煤灰<铝土矿尾矿<矿渣。(6)通过对免烧砖工艺配方的综合分析,拜耳法赤泥免烧砖的最优工艺配方为40%的赤泥、20%的石英砂、10%的生石灰、30%的矿渣。经过高压蒸汽养护后,按最优工艺配方配料所制得免烧砖的强度可达到19.65MPa,可溶性Na+的浸出率可降为5.07%,但泛霜实验结果为未见泛霜现象。通过对最优工艺配方的免烧砖砖块粉末进行XRD及SEM-EDS分析,免烧砖中可溶性Na+稳定化的产物可能为钙霞石。(7)在免烧砖制备过程中,当免烧砖原料与水混合后呈半湿状态,此时物料的液相中Al/Si为1(摩尔比)。在不同的碱量条件下,本实验按半湿物料的液相中Al/Si将硅酸钠和铝酸钠混合,并利用水热法模拟免烧砖的制备工艺合成钙霞石。在适当的碱量条件下,通过XRD.SEM-EDS以及FTIR等分析测试手段确定合成产物是钙霞石。(8)通过将合成的钙霞石置于含H+、Ca2+、K+、NH4+、Li+以及不同pH的浸取液中进行浸取实验,钙霞石中Na+可在含有H+、Ca2+、K+、NH4+、Li+以及pH≥4的液相环境中稳定存在。在pH≤3的液相环境中,钙霞石中[Al6Si6024]结构会发生水解而使得Na+溶出。在最优免烧砖工艺配方条件下,拜耳法赤泥免烧砖中可溶性Na+以钙霞石的形式稳定存在。