王吉位：赤泥綜合利用進展--摘自在2024赤泥綜合利用國際論壇上的主旨報告
赤泥綜合利用進展
——摘自在2024赤泥綜合利用國際論壇上的主旨報告
中國有色金屬工業協會副秘書長、赤泥推進辦主任 王吉位
自氧化鋁工業化生產到現在的160多年，赤泥綜合利用一直是行業的共同目標。歐洲率先開展技術研究，澳洲、美洲、亞洲也進行了大量實驗，在修路、制備水泥、選鐵、制備顏料、土壤修復、元素提取、酸性廢水處置等方向取得了一係列成果，但受制於裝備、效益、市場等因素，產業化應用案例不多。2023年，全球赤泥產生量約1.8億噸，利用量約1300萬噸，綜合利用率僅7.2%。但欣喜的看到，全球的重點氧化鋁企業，特別是中鋁集團、力拓集團、魏橋集團和南山集團等大型氧化鋁企業，都在積極努力，從技術攻關、市場拓展、資金投入和管理創新等方面，開展跨行業跨國別合作，選鐵、膠凝材料、路用材料等項目陸續建成投產，為赤泥綜合利用起到了示範作用。
但由於赤泥利用量遠低於產出量，綜合利用率仍然很低，赤泥堆存將持續增長，帶來的環境、安全、土地佔用等問題依舊嚴峻，需要更大範圍合作，更大力度創新，共同破解難題，推動氧化鋁行業綠色發展。
下面，簡要介紹赤泥綜合利用四個進展：
一是大規模低成本利用方向已經明晰，利用規模逐步增大。
歐洲對赤泥利用技術的研究很早，有130年的歷史。十九世紀八十年代就開始回收鐵；二十世紀初期，已經應用赤泥修築廠區道路和堤壩，三十年代開展水泥試驗。1908年，德國水泥化學家kuhl首次提出“鹼激發材料”，在實驗中表明，赤泥作膠凝材料的性能比普通水泥還要好。1978年，法國教授大衛奧維茨提出了地質聚合物概念（Geopolymer），用富含硅鋁成分的固體原料與鹼激發劑反應制備新型硅鋁酸鹽材料。2017年國際材料結構研究實驗聯合會出版了RiLEM最新技術發展報告，成果包含赤泥等固廢制備鹼激發膠凝材料的研究突破。
目前，協會經過調研梳理，赤泥綜合利用在礦物提取、膠凝材料、路用材料、建陶材料、粉體材料等五個領域有著大規模應用前景，也是近幾年赤泥利用量加速增長的主要方向。印度每年120萬噸赤泥用於水泥生產；美國研究利用赤泥制備冷融合膠凝材料。中國各氧化鋁企業根據所在地區不同、市場需求不同、礦石來源不同等因素，因地制宜開發赤泥綜合利用技術、產品和應用市場。使用沉積型鋁土礦的氧化鋁企業，多將赤泥用於制備膠凝材料、粉體材料等；使用紅土型鋁土礦的氧化鋁企業，多開展赤泥選鐵，再將選鐵後的赤泥用於制備膠凝材料等。2023年，中國已形成850萬噸的赤泥選鐵產能，回收氧化鐵粉580萬噸；回收氧化鋁、氧化鈉、高鈣鋁等150萬噸；制備多固廢膠凝材料、地質聚合物、水泥等210萬噸；制備硅鐵粉、硅鋁粉等粉體材料100萬噸；赤泥利用總量為1050萬噸，利用率9.8%。2024年上半年，赤泥利用量約720萬噸，全年預計1300萬噸，綜合利用率可達12%。
二是科研投入持續加大，示範項目越來越多。
歐盟先後啟動了ENEXAL、RemovAL、ReActiv等項目，對赤泥綜合利用技術進行資助，希臘鋁業、俄鋁、Aluminoumoxid、Vimetco、美鋁、海德魯、力拓等參與其中，與相關科研機構開展合作，利用赤泥制備低二氧化碳排放的水泥產品；魯汶大學研究了不同溫度下赤泥在水泥膠凝材料的應用；力拓集團開展了赤泥在材料工程、農業環境工程、元素提取等方面的應用研究；希臘工業集團對赤泥脫鹼、制備道路材料及輕骨料等技術進行試驗，並研究了赤泥高溫 燒制備粘結劑、熔融還原等技術；德國馬克斯普朗克研究院(Max Planck Society)使用電弧爐，利用氫等離子體將赤泥中的氧化鐵進行還原。
近年來，中國國家自然科學基金和科技部資助了大量赤泥綜合利用科技攻關項目，科研經費投入超1.5億元，多家高校、科研機構和企業參與其中。如中南大學牽頭開展“鋁土礦拜耳法溶出赤泥源頭減量技術及大規模示範”、中鋁鄭州有色金屬研究院牽頭開展“高鐵高硫等復雜鋁土礦提質高效利用技術與示範”等國家重點研發計劃，北京科技大學的《赤泥等工業固廢協同材料化全組分利用研究與實踐》獲中國有色金屬工業科學技術一等獎。中鋁集團自2021年以來，在赤泥利用科技攻關項目中經費投入超2億元，其中兩項創新技術成果“赤泥分質降鹼工藝技術”、“燒結法配置工藝技術”入選工業和信息化部發布的《國家工業資源綜合利用先進適用工藝技術設備目錄（2023年版）》。
2023年，中國赤泥綜合利用直接相關授權專利新增59項，同比增長37.2%，其中發明專利57項、實用新型專利2項，專利技術轉化正加速推進。北京科技大學的赤泥利用相關技術專利，以科技成果作價入股方式完成技術轉讓，開創赤泥利用技術研發轉化新模式。到2023年底，中國赤泥綜合利用已建成17條選鐵生產線和3條膠凝材料生產線，路基材料在40多條道路得到應用。
三是環保意識越來越強，污染防控更加規範。
赤泥綜合利用越來越重視產品應用的服役性能和環境影響，秉承“解決老問題，不出新問題”理念，積極開展環境保護和全過程污染防控工作，如赤泥從排海到陸地安全堆存，從濕排到幹法堆存，從裸堆到生態修復，極大地防範了環境安全風險。
國際鋁業協會於2014年就發布了“鋁土礦赤泥管理最佳方案”，用來指導全球赤泥的貯存、治理、利用和復墾等活動，對赤泥堆存庫的設計、規劃、處置等提出了具體要求。
中國已發布赤泥回收氧化鐵粉、路基材料等多項標準，硅鐵粉、硅鋁粉等產品標準也在制定過程中。生態環境部組織制定的《赤泥利用污染控制技術規範》已通過專家審查，該規範聚焦道路利用、回填利用、充填利用、其他建材利用、選鐵和水泥生產等成熟技術，基於鼓勵赤泥利用最大化、科學可行、風險可控的總體原則，篩選重點管控的特徵污染物，基於利用過程中污染物釋放與遷移轉化、多固廢多污染物協同控制機理、特定場景的環境風險評價等研究，提出切實可行的風險防範和污染控制技術要求，將為赤泥綜合利用項目建設、生產過程、產品應用等全流程提供規範引領。
四是利用氛圍初步形成，信心日益增強。
中國有色金屬工業協會初步建立了赤泥數據庫，研究分析並確定了大規模低成本利用赤泥的方向；連續三年出版《赤泥綜合利用發展報告》，係統梳理總結行業發展概況及產業現狀，為氧化鋁企業、赤泥利用企業、科研機構等上下遊相關單位、政府部門及社會各界了解、推動和開展赤泥綜合利用工作提供參考和借鑒。中國部分省市成立赤泥綜合利用專班，牽頭推進赤泥綜合利用工作；典型氧化鋁企業通過成立赤泥綜合利用技術中心等方式，著力開展赤泥綜合利用工作。
中國有色金屬工業協會與國際鋁協合作，在中鋁集團、力拓集團等大型企業支持下，已於去年在中國舉辦了首次赤泥綜合利用國際論壇，規模超500人。今年又在法國召開，全球的專家學者、企業領導等朋友，共聚一堂，深入交流，進一步擴大行業影響力，增添行業利用赤泥的信心。歡迎在座的各位代表，明年再到中國，參加2025赤泥綜合利用國際論壇，並參觀中國赤泥利用項目，了解中國赤泥利用實踐。力拓鋁業已經走在了前面，去年和今年多次前往我們協會、中國高校、科研機構、氧化鋁企業和赤泥利用企業等開展赤泥綜合利用技術交流。
為更好的推動赤泥綜合利用量效齊增，解決赤泥難題，全球同仁需要進一步統一思想，凝聚共識，加強合作，聚全球之力乘攻堅之勢，謀克難之策，從以下三方面求突破，見實效。
一是加強源頭減量，在工藝變革上下真功夫。
氧化鋁企業要樹立“赤泥是產品”的觀念，提升赤泥可利用性。持續深入推進氧化鋁生產工藝優化和創新，探索開發非石灰拜耳法溶出技術、赤泥形成過程鐵硅礦物差異化結晶解離技術等，推動源頭減少赤泥產生，降低礦石消耗、減少單位氧化鋁的赤泥產生量。據了解，採用此技術，可使中國採用沉積型鋁土礦的某氧化鋁企業赤泥產出率降低約30%；採用紅土型鋁土礦的某氧化鋁企業實現礦耗降低200kg。創新研發赤泥深度脫鹼固鹼技術，充分利用其他工業固廢、廢酸等多源廢料進行赤泥低成本脫鹼、固鹼等技術研究。某氧化鋁企業利用電石渣進行脫鹼，將氧化鈉含量降到了1.5%以下，年處理赤泥100萬噸，回收鹼超過6萬噸。
強化氧化鋁生產過程管理，做好礦石的均質化和生產的穩定化，對赤泥定時進行成分監測，保證赤泥成分的穩定性，降低因成分波動而導致下遊產品性能不穩定。此外，還應當進一步開發赤泥低成本粉磨、無熱幹化等技術，從源頭提升赤泥可用性；為利用創造便利，穩定供需關係。
二是持續開展聯合攻關，推動示範項目落地見效。
赤泥產生在鋁行業，主要應用在其他行業，解決需要依靠其他行業。既要“氧化鋁企業開始產品研發，再投入市場”的模式，又要從應用場景開始，就以客戶需求為導向，推動氧化鋁企業創造條件，互動協同，繼而形成“應用場景—產品需求—技術攻關—性能提升—產品應用”的循環迭代，加速綜合利用技術向現實市場轉化進程。
今年初，中國有色金屬工業協會與7個聯合體簽署了聯合攻關任務書，“赤泥分質調控生產基體復合材料關鍵技術攻關及應用示範”等6個聯合攻關項目開始實施。部分項目技術已完成中試和環境影響評價，即將開展大規模應用。聯合攻關可以形成一批可復制、可推廣的技術和市場模式，減少分散性、重復性研究，加快成果轉化和共享，希望全球範圍內更多的氧化鋁企業、科研機構、利用企業共同參與，開展全球範圍的聯合攻關。
三是加強深度交流，推動全球創新合作。
深入與國際鋁協、中鋁、力拓等的合作，建立經常性、多層次交流互訪，共謀共商，共同推動赤泥綜合利用的國際技術交流、國際成果轉化，推動產業化項目的跨國合作。
推動建立國際性合作平臺，如成立赤泥綜合利用國際聯盟、赤泥綜合利用國際標準委員會等，牽頭規範赤泥綜合利用的產業術語，統一口徑；推動各國家、各地區、各行業已制定的、成熟的標準等，互相學習、互相借鑒、互相認同；研究制訂赤泥及赤泥產品的分類標準、檢測方法、污染控制技術規範等。
中國有色金屬工業協會和國際鋁業協會，作為全世界有志於赤泥利用的溝通橋梁，更要深度交流合作，要進一步發揮助推和保障作用。每年舉辦赤泥綜合利用國際論壇，在全球氧化鋁主產區輪流召開，邀請各氧化鋁企業和赤泥利廢企業共同參與；建立經常性的交流溝通機制，搭建交流合作平臺，促進國際技術交流和成果轉化；進一步加強豐富宣傳路徑，宣傳赤泥綜合利用前沿技術及最新進展，擴大赤泥綜合利用共識，提高社會對赤泥的正確認知。
豫公安備 41010502000017號