碱渣是一种孔隙大，颗粒细的固体废料。其主要矿物成份为文石（粒状结晶不良的CaCO3），通常其粒径仅2~5μm，但文石往往以单个颗粒形式独立存在，而且由多个文石颗粒构成集合体，由集合体进一步构成聚集体，形成架空的结构体系。集合体直径通常为10μm左右，聚集体直径则达15~25μm。因此，碱渣具有孔隙大，含水量高的特性[11]。

碱渣的粒级分配大致为：<1.6μm 49.8%；1.6~3.14μm 32.9%；>3.14μm 17.3%。其中小于1.6μm近50%，小于3.14μm大于80%，可见粒度很细，使得碱渣比表面积很大，具有胶体性质，在水中沉降速度慢，沉降物含水率高，而且难以脱水[12]。

由于碱渣的主要成份为CaCO3，而且其粒径远远小于现行石灰石—石膏法烟气脱硫的石灰石的粒径（其粒度一般为200~300目），就其物理特性优于石灰石粉。

(3) 碱渣的化学性质

受制备原料的影响，碱渣中所含的元素种类多样，且以钙、氯、硅等元素为主（见表1），其中氯化物主要以CaCl2、NaCl形式存在，其氯离子含量可达15%（绝干状态）。由于氯化物含量较高，碱渣易吸湿潮解，而且是一种高碱性物质[13]。

1.3.3碱渣的危害

碱渣的主要危害为其滤液和粉尘污染，碱渣的主要成分是碳酸钙、氯化钙、氯化钠，碱渣滤液中氯化物含量超标。由于城市发展加快，碱渣山所处的位置逐渐成了城区的中心，碱渣常年露天堆积，在风吹、日晒、雨淋的作用下，表面形成了风化干燥层。平时，碱渣粉尘会影响到周围 20 多万平方公里区域的大气环境质量，而每逢大风天气，碱渣粉尘卷入大气中，严重污染环境。碱渣的危害还不止于此。对于地势低洼，地下水埋藏较浅的城市。由于碱渣山沥出液为高含盐、高氯化物废水，经渗漏与积累会使周边地区地表水、地下水盐碱度增高，土壤日趋盐渍化。毕大园等对焦作市岩溶地下水氯离子浓度升高的原因进行了研究，指出碱厂碱渣的淋滤液是主要的影响因素[14]。

1.3.4碱渣的综合利用

综合国内外文献报道，可以将碱渣的处理利用及资源化可分为以下几种途径：

(1) 排海

这种方法是碱渣处理中最简便的处理方法，可以分为两种方式：a. 碱渣直接排海；b.碱渣经处理后排海。这种方法的优点主要在于投资小，并能利用海洋的稀释扩散作用消除碱渣的污染。但是，由于纯碱产量的不断增大，大量碱渣排入海中，势必会超出海洋系统所能承受的负荷，进而造成海洋生态系统的污染。

(2) 填海造地及工程用土

近年来，国内外不少地区利用碱渣填海造地或充当地基衬层、工程回填土并取得良好的效果。我国天津从 80 年代起利用碱渣作为填垫材料，用于厂区、住宅区及厂内铁路地基建设获得成功[15]。

(3) 制造建筑工程材料

该方法主要有利用碱渣与石灰的性质相近，利用碱渣制砖，水泥，砌块等。

a 水泥

前苏联采用碱渣代替石灰配成饱和系数为 0.93～0.95，硅酸系数为 2.2～2.5的混合料经燃烧可制得符合苏联标准的水泥。

b 砖

杨德安[16]等利用天津碱厂的碱渣和其他原料试制石灰石质釉面砖，试验结果表明当碱渣含量在19%～28%时，素烧温度为1040～1050℃，采用低温釉950℃釉烧，可制得符合外观、吸水率和抗折强度标准的釉面砖。

 (4) 制造土壤改良剂

碱渣中含有大量的农作物所需的Ca、Mg、Si 、K、P 等多种微量元素，用其作土壤改良剂，代替石灰改良酸性、微酸性土壤，可调整土壤的pH值；加强有益微生物活动，促进有机质的分解，补充微量元素，使农作物增产。