氧化鋁是生產(chǎn)金屬鋁的基礎原料，也在陶瓷、醫藥、電子、機械等行業(yè)用作有機反應催化劑、研磨劑、拋光劑、耐火材料等，與國民經(jīng)濟的關(guān)聯(lián)度高達90%以上。我國氧化鋁產(chǎn)量每年約5000萬(wàn)噸，約占世界的50%，是全球最大的氧化鋁生產(chǎn)國。對氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng )新和突破顯得尤為重要。傳統的生產(chǎn)氧化鋁的拜耳法（使用率高達99%）存在兩個(gè)基本缺陷：一是對鋁土礦的品位要求高，二是產(chǎn)生大量高堿性赤泥。其中，平均每生產(chǎn)1噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生1～2噸赤泥,且赤泥因無(wú)經(jīng)濟可行的利用方法而建壩推存，不但危害環(huán)境，而且占據大量空間。赤泥的利用是世界性難題。
 日前，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì )在沈陽(yáng)組織專(zhuān)家對東北大學(xué)張廷安教授團隊完成的“大規模低成本無(wú)害化處理拜耳法赤泥技術(shù)”“鈣化-碳化法高效利用中低品位鋁土礦清潔生產(chǎn)氧化鋁技術(shù)”進(jìn)行了鑒定，一致認為兩項技術(shù)成果均達到國際領(lǐng)先水平。例如，應用該技術(shù)處理鋁硅比3.29的鋁土礦,其氧化鋁溶出率高達86%，較傳統方法不到70%取得大幅提高；同時(shí)，使傳統方法產(chǎn)生并無(wú)法利用的廢棄物——高堿性赤泥，堿回收率提高95%以上，氧化鋁回收率50%以上，變廢為寶，破解了赤泥無(wú)法經(jīng)濟可行利用的這一世界性難題。
我國鋁土礦資源70%屬于中低品位礦，大量需要進(jìn)口，對外依賴(lài)度達50%以上。如何有效利用我國中低品位鋁土礦一直是我國氧化鋁工業(yè)的技術(shù)瓶頸問(wèn)題。張廷安教授帶領(lǐng)的特殊冶金創(chuàng )新團隊從改變赤泥中平衡固相結構出發(fā)，經(jīng)過(guò)十幾年的潛心研究，提出了理論上不含堿、不含鋁的新型結構的赤泥，由此取得以上兩項技術(shù)發(fā)明，不僅從理論上擺脫了拜耳法生產(chǎn)氧化鋁對鋁土礦鋁硅比品位的限制，實(shí)現了利用低品位鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁；而且，實(shí)現大幅度降低赤泥中鈉和鋁的含量，從根本上解決了赤泥的大規模、低成本無(wú)害化和資源化，是氧化鋁生產(chǎn)的顛覆性技術(shù)。
在技術(shù)創(chuàng )新的基礎上，兩項技術(shù)還在工業(yè)上進(jìn)行了廣泛實(shí)踐。包括在赤泥出口直接進(jìn)行高效、清潔利用；開(kāi)發(fā)了鈣化與碳化反應裝置，建立了擴試示范系統等，為該技術(shù)的工業(yè)化提供了裝備基礎。
技術(shù)的研發(fā)成功對我國的氧化鋁工業(yè)具有重大意義，相當于可使我國鋁土礦資源擴大2～3倍，延長(cháng)鋁土礦使用年限30年以上，可擺脫氧化鋁行業(yè)對進(jìn)口礦物的依賴(lài)。同時(shí)，使用該技術(shù)處理中低品位鋁土礦，生產(chǎn)成本較現有方法每噸可降低400～500元；應用該技術(shù)將現有赤泥中的含堿量由4%～6%降低0.12%～0.20%，每噸赤泥經(jīng)濟效益可達150元以上，并且每年降低赤泥堆場(chǎng)運行維護費用6000萬(wàn)元以上。如果我國普遍采用該技術(shù)，氧化鋁生產(chǎn)每年額外可獲得經(jīng)濟效益500億元，如現有的拜耳法赤泥全部采用該方法處理，則可以產(chǎn)生經(jīng)濟效益近千億元，具有顯著(zhù)的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。
目前，兩項技術(shù)發(fā)明形成了15項系列發(fā)明專(zhuān)利、2項國際PCT專(zhuān)利，并在實(shí)驗室建立了年處理5萬(wàn)噸的擴試規模試驗線(xiàn)。
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