CN114560676A - 一种基于赤泥的超高水材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于赤泥的超高水材料及其制备方法和应用，该超高水材料包括甲料和乙料；甲料包括以下重量份的组分：基体材料2‑9.8份、缓凝剂0.2‑3份、分散剂0.2‑3份和水18‑90份，且基体材料为铝渣、赤泥粉体、钙质固体废弃物和铝铁渣混合的混合料，经高温煅烧所得；乙料包括以下重量份的组分：石膏2‑8份，煤矸石1.8‑7份、硅酸钠溶液10‑25份、速凝剂0.2‑3份和水30‑120份，本发明综合利用铝加工企业的工业废弃物赤泥和铝合金阳极氧化废水和煤加工企业的煤矸石、粉煤灰、石膏，不仅有效缓解了铝加工产业对生态环境的危害问题，而且扩展了充填材料的原材料来源，降低了煤矿开采的成本。

Description

一种基于赤泥的超高水材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及超高水材料技术领域，具体而言，涉及一种基于赤泥的超高水材料及其制备方法和应用。
背景技术
赤泥是利用铝土矿制备氧化铝过程中所产生的一种固体废弃物，每生产1吨氧化铝就产生大概2吨赤泥。我国是铝工业大国，每年赤泥排放量达数百万吨。赤泥通常含有氧化铝、氧化铁、二氧化硅、氧化钙、氧化钠、二氧化钛等成分，而且赤泥浆液为强碱性。因此，如何实现赤泥的无害化处理和资源化利用成为了冶炼工业和环境保护领域的一个重要研究课题。
近年来，关于赤泥的无害化处理和资源化方面的研究比较多。主要包括以下几个方面：
(1)、提取赤泥中的铁、钛、稀土等有价值元素。
(2)、利用赤泥制备分子筛、催化剂、絮凝剂等化工材料。
(3)、利用赤泥制备水泥、砖块等建筑材料。
我国煤炭资源丰富，主要分布在山西、山西、内蒙古、贵州等地区。煤炭的开采会对地质环境破坏损害，井工开采以地表塌陷为主，矿井开采后极易造成地表塌陷。若能够进行及时、有效地充填能够很大程度上降低形成地表塌陷的概率。
超高水材料是近年研发的一种新型充填材料，它主要由硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、石膏、生石灰、分散剂、速凝剂等成分组成。由于超高水材料具有充填工艺简单、制备成本低、凝结速率可控等优点。而且超高水材料含水率极高，最高可达97％，不仅可以作为矿山采空区充填材料，而且还可以充当煤矿灭火材料，所以受到了广大煤矿企业的青睐。
目前，煤矿采空区的开采充填主要是应用煤矸石、尾矿砂浆、胶凝膏体等进行直接充填或者应用新的充填技术，都可以使矿井的持久稳定性得到提高。然而，这些充填材料存在充填工艺复杂、井下运输成本高、充填材料密实度不高等缺点。如果能够将铝工业的赤泥运用到煤矿采空区的充填当中，将会大大地缓解铝工业的环境压力，也降低煤矿企业的生产成本，实现赤泥的循环利用。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于赤泥的超高水材料及其制备方法和应用。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种基于赤泥的超高水材料，超高水材料包括甲料和乙料，其中：
甲料包括以下重量份的组分：基体材料2-9.8份、缓凝剂0.2-3份、分散剂0.2-3份和水18-90份，且基体材料为铝渣、赤泥粉体、钙质固体废弃物和铝铁渣混合的混合料，经高温煅烧所得；
乙料包括以下重量份的组分：石膏2-8份，煤矸石1.8-7份、硅酸钠溶液10-25份、速凝剂0.2-3份和水30-120份。
本发明还提供一种上述基于赤泥的超高水材料的制备方法，包括：按比例将甲料和乙料搅拌混合，得到基于赤泥的超高水材料。
本发明还提供一种上述基于赤泥的超高水材料在煤矿采空区充填、固废利用、环境治理中的应用。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供一种基于赤泥的超高水材料及其制备方法和应用，本发明提供的基于赤泥的超高水材料综合利用大宗工业固体废弃物，尤其是铝工业的固体废弃物：赤泥和铝合金阳极氧化废水处理得到的赤泥粉体和铝渣，煤工业的固体废弃物：粉煤灰处理得到的硅酸钠溶液和铝铁渣、煤矸石和废石膏以及造纸厂产生的含碳酸钙和钙质氧化钙固废：钙质固体废弃物，大大地缓解铝工业和煤工业的环境压力，也降低煤矿企业的生产成本，变废为宝，所得的超高水材料含水率特别高，不仅可以充当采空区充填材料，还起到防火的作用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
基于目前超高水充填材料存在充填工艺复杂、井下运输成本高、充填材料密实度不高等缺点。如果能够将铝工业的赤泥运用到煤矿采空区的充填当中，将会大大地缓解铝工业的环境压力，也降低煤矿企业的生产成本，实现赤泥的循环利用。为了能够实现上述的目的，特采用以下的技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种基于赤泥的超高水材料，超高水材料包括甲料和乙料，其中：
甲料包括以下重量份的组分：基体材料2-9.8份，缓凝剂0.2-3份和分散剂0.2-3份和水18-90份，且基体材料由铝渣、赤泥粉体，钙质固体废弃物和铝铁渣混合得到混合料，经高温煅烧所得；
乙料包括以下重量份的组分：石膏2-8份，煤矸石1.8-7份、硅酸钠溶液10-25份、速凝剂0.2-3份和水30-120份。
本发明实施例提供一种基于赤泥的超高水材料，综合利用了大宗固体废弃物，原料主要来自铝加工企业的工业废弃物和煤工业的加工废弃物，如铝加工企业的赤泥和铝合金阳极氧化废水经处理得到的铝渣、赤泥粉体，造纸厂产生的含碳酸钙和钙质氧化钙固废:钙质固体废弃物，以煤为原料的发电厂排出的工业废渣粉煤灰经处理得到的铝铁渣和硅酸钠溶液，采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物：煤矸石，电厂烟气湿法脱硫的副产品:废石膏，具体的：
赤泥是利用铝土矿制备氧化铝过程中所产生的一种固体废弃物，赤泥含有氧化铝、氧化铁、二氧化硅、氧化钙、氧化钠、二氧化钛等成分，赤泥浆液为强碱性；
铝合金阳极氧化废水以铝或铝合金制品为阳极，置于电解质溶液中进行通电处理，利用电解作用使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝及铝合金的阳极氧化处理产生的废水。铝合金阳极氧化废水主要含硫酸、硫酸铝，呈酸性。本发明实施例中的铝渣就是处理铝合金阳极氧化废水所得，用絮凝剂把铝合金阳极氧化废水絮凝沉淀后过滤得到的滤渣的主要成分是铝，滤渣烘干即得铝渣；
粉煤灰是以煤为原料的发电厂排出的工业废渣，粉煤灰主要含二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和氧化铁(Fe2O3)等，本发明实施例中的硅酸钠溶液和铝铁渣就是处理粉煤灰所得，用碱液溶解粉煤灰中的二氧化硅，得到粉煤灰浆液，粉煤灰浆液过滤，即得硅酸钠溶液和铝铁渣；
废石膏如脱硫石膏主要是电厂烟气湿法脱硫的副产品；
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物；
钙质固体废弃物为造纸厂产生的含碳酸钙和氧化钙固体废弃物。
可见，本发明实施例提供一种基于赤泥的超高水材料，主要是综合利用铝工业的固体废弃物和煤工业的固体废弃物，煤矿采空区的充填当中，将会大大地缓解铝工业的环境压力，也降低煤矿企业的生产成本，制备超高水充填材料不仅可以扩充超高水材料的原料来源，压缩充填材料的生产成本，而且可以变废为宝，降低煤矿企业的运营成本。
在可选的实施方式中，甲料和乙料混合的重量比为1:1-1.3:1。
在可选的实施方式中，甲料的含水量为90-95wt％，乙料的含水量为 70-85wt％。
在可选的实施方式中，基体材料为铝渣、赤泥粉体，钙质固体废弃物和铝铁渣混合的混合料，在1000-1500℃高温煅烧1-2小时得到。
本发明实施例的甲料中的基体材料是将铝渣、赤泥粉体，钙质固体废弃物和铝铁渣混合的混合料，经过高温煅烧所得，高温煅烧可以得到类似于硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥等结构和性质的烧结产物，尽管烧结产物的纯度不如硫铝酸盐水泥原材料，但是其作为超高水填充材料是有益的，也是符合要求的。
在可选的实施方式中，赤泥粉体和铝渣为赤泥和铝合金阳极氧化废水处理所得，优选地，赤泥粉体的粒径为100-500目；
优选地，钙质固体废弃物为造纸厂产生的含碳酸钙和氧化钙的固体废弃物；
优选地，铝铁渣和硅酸钠溶液为煤粉灰经碱液处理、再进行固液分离所得，且铝铁渣的主要成分为氧化铝和氧化铁；
优选地，石膏选自脱硫石膏。
在可选的实施方式中，甲料中的缓凝剂包括柠檬酸铵、柠檬酸钠、酒石酸、丙烯酸、木质素和木质素磺酸钠中的至少一种；分散剂包括油酸、油酸钠、油酸铵、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠和纤维素中的至少一种；
乙料中的速凝剂包括硫酸钠、明矾和碳酸钠中的至少一种。
第二方面，本发明实施例提供一种基于赤泥的超高水材料的制备方法，包括：
按比例将基体材料、缓凝剂、分散剂和水混合，得到甲料；将石膏、煤矸石、硅酸钠溶液、速凝剂和水混合，得到乙料；搅拌混合甲料和乙料，得到基于赤泥的超高水材料。
在可选的实施方式中，超高水材料的制备原料包括以下工业废弃物：铝合金阳极氧化废水、赤泥、钙质固体废弃物、粉煤灰、废石膏和煤矸石。
在可选的实施方式中，包括以下步骤：
将铝合金阳极氧化废水絮凝沉淀后过滤得到滤液和滤渣，将滤渣进行煅烧得到铝渣，滤液用于中和赤泥浆液，再将中和赤泥浆液絮凝后过滤得到的滤渣烘干、粉碎得到赤泥粉体；
用碱液溶解粉煤灰中的二氧化硅得到粉煤灰浆液，再将所得粉煤灰浆液过滤得到硅酸钠溶液和铝铁渣；
将钙质固体废弃物、铝渣、赤泥粉体及铝铁渣混合得到混合料进行高温煅烧，得到基体材料，在基体材料中添加缓凝剂、分散剂和水，得到甲料；
将石膏、煤矸石、硅酸钠溶液、速凝剂和水混合，得到乙料；
将甲料和乙料以质量比为1:1-1.3:1混合，得到基于赤泥的超高水材料。
在可选的实施方式中，赤泥浆液为赤泥和水以固液比为1:1-1:3混合制备成的浆液；
优选地，溶解粉煤灰所用的碱液为赤泥洗涤液和氢氧化钠溶液的混合液，且pH值大于10；
优选地，絮凝所用的絮凝剂包括聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铁和聚合氯化铝的中至少一种。
可见，本发明实施例提供一种基于赤泥的超高水材料的制备原料为工业废弃物，包括铝合金阳极氧化废水、赤泥、钙质固体废弃物、粉煤灰、废石膏和煤矸石，其中：
本发明利用了铝合金阳极氧化废水、赤泥、钙质固体废弃物、粉煤灰、废石膏和煤矸石等工业固废代替优质矿产资源，来制备超高水充填材料，实现了大宗工业固体废弃物的资源化综合利用，大大降低了高水充填材料制备的成本，更重要的是，发明人巧妙利用了铝加工企业的工业废弃物赤泥和铝合金阳极氧化废水，利用两者的酸碱性质的不同，将铝合金阳极氧化废水絮凝过滤得到铝渣和过滤废水，利用所得的过滤废水来中和赤泥浆液，然后将中和赤泥浆液絮凝、过滤、烘干和粉碎得到赤泥粉体；将粉煤灰用碱液处理并过滤得到铝铁渣和硅酸钠溶液；将以上所得的赤泥粉体和铝渣、铝铁渣和钙质固体废弃物混合得到的混合料经过高温煅烧，得到甲料基体，再与缓凝剂和水等混合，即可以得到甲料。同时将石膏、煤矸石、粉煤灰处理得到的硅酸钠溶液、速凝剂和水混合，即可以得到乙料。将甲料、乙料按比例混合，即得本发明实施例提供的基于赤泥的超高水材料。
具体的，本发明实施例提供了一种上述的基于赤泥的超高水材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)、将赤泥和水制备成浆液，赤泥和水的固液比为1:1-1:3；
(2)、用絮凝剂把铝合金阳极氧化废水絮凝沉淀后过滤，得到铝渣，然后把铝渣烘干，絮凝剂用量为废水1-5wt％；
(3)、用步骤(2)所得过滤铝合金阳极氧化废水中和步骤(1)浆液；
(4)、向步骤(3)所得中和浆液添加絮凝剂，静置1-2小时，絮凝剂用量为赤泥1-3wt％；
(5)、把步骤(4)所得浆液过滤，烘干，粉碎，得到赤泥粉体，粉碎后赤泥粒径为100-500目；
(6)、用碱液溶解粉煤灰中的二氧化硅，得到粉煤灰浆液，碱液为赤泥洗涤液和氢氧化钠溶液的混合液，pH值大于10；
(7)、将步骤(6)得到的粉煤灰浆液过滤得到硅酸钠溶液和铝铁渣；
(8)、将步骤(7)得到的铝铁渣烘干；
(9)、将步骤(2)的铝渣，步骤(5)赤泥粉体，钙质固体废弃物，步骤(8) 铝铁渣，1000-1500℃高温煅烧1-2小时，得到甲料基体材料；
(10)、向步骤(6)所得基体材料添加缓凝剂、分散剂和水，得到甲料，甲料含水量为90-95wt％，基体材料含量为2-9.8wt％，缓凝剂和分散剂的添加比例为0.2-3wt％；
(11)、石膏、煤矸石、步骤(7)得到的硅酸钠溶液、速凝剂和水混合，得到乙料，乙料含水量为70-85wt％，硅酸钠溶液为10-25wt％，速凝剂的添加比例为0.2-3wt％，石膏为2-8wt％，煤矸石为1.8-7wt％；
(12)、把步骤(10)的甲料和步骤(11)的乙料混合得到超高水材料，甲料和乙料的比例为1:1-1.3:1。
第三方面，本发明实施例提供一种上述的基于赤泥的超高水材料在煤矿采空区充填、煤矿防火、固废利用、环境治理中的应用。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
300g赤泥和300g水混合得到赤泥浆液；
向5000g铝合金阳极氧化废水中添加50g聚合硫酸铁，过滤得到铝渣和净化阳极氧化废水；
用净化阳极氧化废水将赤泥浆液中和值pH为7，同时加入3g聚合硫酸铁，浆液过滤，烘干，粉碎，得到赤泥粉体；
用0.1M碳酸钠溶液5000mL溶解1000g粉煤灰，过滤得到硅酸钠溶液和铝铁渣，同时把铝铁渣烘干；
200g铝渣，300g赤泥粉体，300g钙质固体废弃物，200g铝铁渣混合，在1300℃烧3小时，得到甲料；把1000g甲料，10g丙烯酸，10g纤维素和 9000g水混合得到甲料浆液；
把600g石膏，400g煤矸石，1000g硅酸钠溶液，10g硫酸钠，8000g 水混合得到乙料浆液；
把甲料浆液和乙料浆液以重量比为1:1搅拌混合得到超高水材料。
实施例2
380g赤泥和500g水混合得到赤泥浆液；
向4500g铝合金阳极氧化废水中添加60g聚合硫酸铁，过滤得到铝渣和净化阳极氧化废水；
用净化阳极氧化废水将赤泥浆液中和值pH为7，同时加入10g聚合硫酸铝，浆液过滤，烘干，粉碎，得到赤泥粉体；
用0.1M碳酸钠溶液4500mL溶解1000g粉煤灰，过滤得到硅酸钠溶液和铝铁渣，同时把铝铁渣烘干；
300g铝渣，250g赤泥粉体，300g钙质固体废弃物，200g铝铁渣混合，在1500℃烧1.5小时，得到甲料；把1000g甲料，15g酒石酸，10g聚丙烯酸钠和9000g水混合得到甲料浆液；
把750g石膏，250g煤矸石，1000g硅酸钠溶液，15g碳酸钠，8000g 水混合得到乙料浆液；
把甲料浆液和乙料浆液以重量比为1.3:1搅拌混合得到超高水材料。
实施例3
350g赤泥和400g水混合得到赤泥浆液；
向4000g铝合金阳极氧化废水中添加45g聚合硫酸铝铁，过滤得到铝渣和净化阳极氧化废水；
用净化阳极氧化废水将赤泥浆液中和值pH为7.5，同时加入5g聚合硫酸铝，浆液过滤，烘干，粉碎，得到赤泥粉体；
用0.15M碳酸钠溶液6000mL溶解1000g粉煤灰，过滤得到硅酸钠溶液和铝铁渣，同时把铝铁渣烘干；
250g铝渣，250g赤泥粉体，350g钙质固体废弃物，150g铝铁渣混合，在1200℃烧4小时，得到甲料；把1000g甲料，10g柠檬酸铵，10g油酸钠和9000g水混合得到甲料浆液；
把700g石膏，300g煤矸石，1000g硅酸钠溶液，10g碳酸钠，8000g 水混合得到乙料浆液；
把甲料浆液和乙料浆液以重量比为1.1:1搅拌混合得到超高水材料。
将本发明实施例1-3的超高水材料进行性能测定，结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003564155840000101
Figure BDA0003564155840000111
甲料-乙料组分配比和二者混合比例影响超高水材料形成过程中的凝结速率和结构稳定性，适当提高甲料比例，可增加初凝时间，增加操作时间范围；适当提高甲料焙烧温度和延长焙烧时间，有助于提高材料凝结结构完善性，对材料抗压强度起到有益作用。
对比例1
与实施例1的步骤相似，不同之处仅在于：将甲料浆液和乙料浆液以重量比为0.5:1混合，测试结果见表2所示。
对比例2
与实施例1的步骤相似，不同之处仅在于：把1000g甲料，10g丙烯酸， 10g纤维素和15000g水混合得到甲料浆液，测试结果见表2所示。
对比例3
与实施例1的步骤相似，不同之处仅在于：把600g石膏，400g煤矸石，1000g硅酸钠溶液，10g硫酸钠，15000g水混合得到乙料浆液，测试结果见表2所示。
对比例4
与实施例1的步骤相似，不同之处仅在于：将甲料浆液和乙料浆液以重量比为1:0.5混合，测试结果见表2所示。
表2
Figure BDA0003564155840000112
Figure BDA0003564155840000121
通过对本发明实施例和对比例的结果进行分析，按照本发明中的组分和用量能获得初凝时间适宜，抗压强度高的超高水材料；增加甲料和乙料中水分的配比，或降低甲料、乙料二者的相对比例，由于破坏了甲料和乙料间絮凝和缓凝的平衡，不同程度地使初凝时间延长或缩短，同时使材料的抗压强度降低。
综上，本发明实施例提供了一种基于赤泥的超高水材料及其制备方法和应用，超高水材料包括甲料和乙料，其中，甲料包括以下重量份的组分：基体材料2-9.8份、缓凝剂0.2-3份、分散剂0.2-3份和水18-90份，基体材料为铝渣、赤泥粉体、钙质固体废弃物和铝铁渣混合的混合料，经高温煅烧所得；乙料包括以下重量份的组分：石膏2-8份，煤矸石1.8-7份、硅酸钠溶液10-25份、速凝剂0.2-3份和水30-120份，本发明实施例提供的超高水材料综合利用铝加工企业的工业废弃物赤泥和铝合金阳极氧化废水，不仅有效缓解了铝加工产业对生态环境的危害问题，而且扩展了充填材料的原材料来源，降低了煤矿开采的成本。
与现有技术相比，本发明实施例的有益效果为：
(1)、本发明实施例的方案综合利用铝加工企业的工业废弃物赤泥和铝合金阳极氧化废水，不仅有效缓解了铝加工产业对生态环境的危害问题，而且扩展了充填材料的原材料来源，降低了煤矿开采的成本。
(2)、本发明实施例的方案提供的超高水材料制备工艺简单，成本低廉，主要是利用现有相关行业的工业废弃物再生利用。
(3)、本发明实施例的方案提供的超高水材料含水率特别高，不仅可以充当采空区充填材料，还起到防火的作用。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于赤泥的超高水材料，其特征在于，所述超高水材料包括甲料和乙料，其中：
所述甲料包括以下重量份的组分：基体材料2-9.8份、缓凝剂0.2-3份、分散剂0.2-3份和水18-90份，且所述基体材料为铝渣、赤泥粉体、钙质固体废弃物和铝铁渣混合的混合料，经高温煅烧所得；
所述乙料包括以下重量份的组分：石膏2-8份，煤矸石1.8-7份、硅酸钠溶液10-25份、速凝剂0.2-3份和水30-120份。
2.根据权利要求1所述的基于赤泥的超高水材料，其特征在于，所述甲料和所述乙料混合的重量比为1:1-1.3:1；
优选地，所述甲料的含水量为90-95wt％，所述乙料的含水量为70-85wt％。
3.根据权利要求1所述的基于赤泥的超高水材料，其特征在于，所述基体材料为铝渣、赤泥粉体，钙质固体废弃物和铝铁渣混合的混合料，在1000-1500℃高温煅烧1-2小时得到。
4.根据权利要求1所述的基于赤泥的超高水材料，其特征在于，所述赤泥粉体和所述铝渣为赤泥和铝合金阳极氧化废水处理所得，优选地，赤泥粉体的粒径为100-500目；
优选地，所述钙质固体废弃物为造纸厂产生的含碳酸钙和氧化钙的固体废弃物；
优选地，所述铝铁渣和所述硅酸钠溶液为煤粉灰经碱液处理、再进行固液分离所得，且所述铝铁渣的主要成分为氧化铝和氧化铁；
优选地，所述石膏选自废石膏，更优选为脱硫石膏。
5.根据权利要求1所述的基于赤泥的超高水材料，其特征在于，所述甲料中的缓凝剂包括柠檬酸铵、柠檬酸钠、酒石酸、丙烯酸、木质素和木质素磺酸钠中的至少一种；所述分散剂包括油酸、油酸钠、油酸铵、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠和纤维素中的至少一种；
所述乙料中的速凝剂包括硫酸钠、明矾和碳酸钠中的至少一种。
6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的基于赤泥的超高水材料的制备方法，其特征在于，包括：
按比例将甲料和乙料搅拌混合，得到所述基于赤泥的超高水材料。
7.根据权利要求6所述的基于赤泥的超高水材料的制备方法，其特征在于，所述超高水材料的制备原料包括以下工业废弃物：铝合金阳极氧化废水、赤泥、钙质固体废弃物、粉煤灰、石膏和煤矸石。
8.根据权利要求7所述的基于赤泥的超高水材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将铝合金阳极氧化废水絮凝沉淀后过滤得到滤液和滤渣，将滤渣进行煅烧得到铝渣，滤液用于中和赤泥浆液，再将所述中和赤泥浆液絮凝后过滤得到的滤渣烘干、粉碎得到赤泥粉体；
用碱液溶解粉煤灰中的二氧化硅得到粉煤灰浆液，再将所得粉煤灰浆液过滤得到硅酸钠溶液和铝铁渣；
将钙质固体废弃物、所述铝渣、所述赤泥粉体及所述铝铁渣混合得到混合料进行高温煅烧，得到基体材料，在基体材料中添加缓凝剂、分散剂和水，得到甲料；
将石膏、煤矸石、所述硅酸钠溶液、速凝剂和水混合，得到乙料；
将甲料和乙料搅拌混合，得到所述基于赤泥的超高水材料。
9.根据权利要求8所述的基于赤泥的超高水材料的制备方法，其特征在于，所述赤泥浆液为赤泥和水以固液比为1:1-1:3混合制备成的浆液；
优选地，溶解粉煤灰所用的碱液为赤泥洗涤液和氢氧化钠溶液的混合液，且pH值大于10，
优选地，絮凝所用的絮凝剂包括聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铁和聚合氯化铝的中至少一种。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的基于赤泥的超高水材料或权利要求6-9中任一项所述制备方法制备得到的基于赤泥的超高水材料在煤矿采空区充填、煤矿防火、固废利用、环境治理中的应用。
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