赤泥是氧化铝生产过程中产生的强碱性副产物,是我国排放量最大的工业固体废弃物之一。截止2011年底我国赤泥累计堆存量约为2.79亿吨,2011年我国赤泥产生量约为4260万吨,综合利用率为5.24%。从某种意义上来说,赤泥可作为重要的“潜在资源”进行开发利用。利用赤泥中的铝、铁元素,通过添加少量矿物材料和高分子材料经水解、络合、聚合、复合等反应制备综合效果良好的水处理用多元絮凝剂,兼具无机和有机絮凝剂的特点,利用其中的硅、钙等元素制备复合白炭黑。本论文以拜耳法赤泥为主要原料制备多元絮凝剂。首先以盐酸和硫酸为溶剂,分别研究了酸浸方式、酸用量、反应温度和反应时间对赤泥中铝、铁浸出率的影响,优化了酸浸方式。结果表明,以30%浓度的盐酸为溶剂,在固液比为1:3,反应温度为90℃和反应时间为2 h条件下,赤泥中氧化铁的浸出率为99.1%,氧化铝的浸出率为87.0%。然后对赤泥无机絮凝剂进行了配方工艺设计,分别研究了调聚剂和反应条件对絮凝剂性能的影响。通过调聚剂的种类、反应温度、pH值和反应时间等单因素实验,优化了无机絮凝剂制备工艺。在共调聚剂的作用下,反应温度为60℃,絮凝剂1%水溶液pH值为2.47和反应时间为6 h时制备的絮凝剂性能最好。在此基础上,采用响应面分析方法（RSM）研究了矿物絮凝调节剂添加量、有机吸附架桥剂添加量和反应温度对无机-有机多元复合絮凝剂性能的影响,优化制备了赤泥多元絮凝剂。采用多元絮凝剂处理辽河油田含油废水,COD去除率为50.2%,浊度去除率为95.6%;处理山东某纺织企业印染废水,COD去除率为92.9%,浊度去除率为93.0%。为了实现赤泥的清洁生产利用,还利用酸浸废渣制备了复合白炭黑并进行了改性和橡胶补强实验。用聚乙二醇（6000）、聚乙二醇（2000）、聚乙二醇（1000）和十二烷基苯磺酸钠（SDBS）改性复合白炭黑,结果表明:SDBS改性的复合白炭黑性能最好。将复合白炭黑用于丁苯橡胶补强,拉伸强度为11.0Mpa,接近商用白炭黑补强效果,具有良好的环境效益和潜在的经济效益。