加快赤泥绿色利用的思考

一、行业现状

赤泥是氧化铝工业产生的主要副产物，粒度较细，组成复杂，主要含有铝、钠、铁、钙、硅、钛等元素，各元素相对含量因矿石产地和工艺方法不同而有所差别。与普通铝硅酸盐固废相比，赤泥强碱性是综合利用难度较大的主要因素。目前，全球赤泥以安全堆存为主，随着全球氧化铝工业快速发展，赤泥已成为影响铝工业健康发展的重要课题之一，大规模绿色利用赤泥已成为社会各界密切关注的事项。

从历史上看，赤泥综合利用的研究起步并不晚。100多年前，德国科学家就发现硅铝酸盐胶凝材料的可行性。1978年，法国科学家成功制作铝硅酸盐地聚物，国际材料与结构研究实验联合会开展了这一成果应用的尝试。由于原料供应链的市场惯性及缺乏相应的外添加剂等问题，一直没有投入工业化生产。中国最早以联合法生产氧化铝，如山东铝厂、郑州铝厂都配套建设了水泥厂，与氧化铝生产同步开展赤泥作为建材原料的工业实践。近年来，在中国有色金属工业协会及国际铝协的推动下，中外科学家、实业家做了大量工作，俄罗斯、巴西、印度、澳大利亚、挪威等国家，以力拓为代表的大型企业集团积极行动，中外企业联合推动赤泥在基体材料、建筑材料、功能材料等方面的研究和应用，取得了诸多进展。特别是中国氧化铝企业立足前端减量化、中端无害化、末端资源化（以下简称三化），在有价元素提取、胶凝材料、交通建筑材料、粉体材料等领域取得了长足发展。

中国现有氧化铝企业50余家，近年来，每年产生赤泥超过1亿吨。2022年，氧化铝产量约为0.82亿吨，赤泥产生量约为1.05亿吨，其中，黄河流域省份赤泥产生量近0.7亿吨；截至2022年底，赤泥产生量累计约为13亿吨，赤泥综合利用量约为0.54亿吨，堆存量约为12.46亿吨。

中国作为全球铝工业大国，一直是推动铝工业绿色可持续发展的重要力量，在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下，我国高度重视资源综合利用产业发展，出台了系列政策，组织开展示范项目建设等工作，各地也陆续出台相关政策规划，大力推动赤泥等资源综合利用。行业、企业等社会各界积极行动，加大源头减量、推进钢铝等跨行业协同等实质性综合利用。

基础研究进一步夯实，“铝土矿拜耳法溶出赤泥源头减量技术及大规模示范”等相关课题已被列入国家重点科技专项并启动。“电石渣代替石灰工艺技术研究与应用”“拜耳法赤泥低碳低钙综合利用新技术开发及应用”等新技术引领了行业发展；“赤泥等工业固废协同材料化全组分利用研究与实践”“氧化铝赤泥深度选铁技术研究及应用”等关键技术成果获奖；“赤泥分质降碱工艺技术”“烧结法配置工艺技术”两项赤泥综合利用工艺技术入选《国家工业资源综合利用先进适用工艺技术设备目录》。

大规模低成本应用的方向基本形成，山东、广西、河南等地大规模利用示范项目建成投产，典型模式彰显特色，政策法规逐步完善，标准体系正在建立，专利成果不断涌现，赤泥利用指标体系及信息数据库初步建立，利用量快速增长。2022年，我国赤泥利用量约为800万吨，综合利用率为7.6%，较上年增长近40%，主要应用在选铁、建材、路基材料等领域。其中，选铁等元素提取占比61%；水泥掺配料等胶凝材料占比25%；路基材料等路用材料占比7%；陶瓷、陶粒等建陶材料虽只占比5%，与占比2%的硅铁粉、氧化铁粉、高铝钙粉等粉体材料绝对量连续翻番增长。

二、现状分析

由于关键技术、竞争优势、政策法规、社会氛围等因素的影响，赤泥应用速度滞后于氧化铝发展速度，全球赤泥积累量将长期处于较高水平。

从关键技术上看，赤泥利用的理论研究引领作用突出，基本形成了多个大规模低成本应用的重点领域。但多数成果的实际应用处于起步阶段，各领域都存在技术系统提升的需要。如选铁需突破成本的挑战；路用材料产品亟待加强标准化体系化建设；胶凝材料和建材化利用需解决脱（固）碱便捷工程化的难题，加强外加剂的研究和多固废协同耦合计算模型设计，赤泥规模化系列化利用正处于“瓶颈”突破的“前夜”。

从竞争优势上看，赤泥绿色利用项目投资回收周期长、对资本的吸引力不够。对比传统材料，赤泥产品附加值低，难以形成明显优势；赤泥产出区域集中，物流成本决定了其应用半径。

从政策法规上看，推动赤泥综合利用的政策法规多数是引导性的，未充分考虑赤泥等大宗复杂难用固废的特殊性、针对性，对已有政策的解释和执行不一致。相关标准体系不完善、产品命名缺乏规范，设计施工缺乏相应规程工法，赤泥绿色综合利用还需开展一系列民主性、强制性、科学性、稳定性工作。

从社会氛围上看，跨界交流、协作少，公众对赤泥利用产品的安全性仍然存有疑虑，社会认可度不统一；跨行业应用存在“壁垒”，协同应用难度大，扩大应用受挫多，跨行业及潜在用户认可存在较多障碍。

三、发展建议

世界百年未有之大变局，意味着我们要接受百年未有之挑战、解决百年未曾解决的难题。我们首先应着手解决“赤泥零排放”这个重大长远课题。建议构建全球化赤泥绿色利用产业体系，以解决赤泥绿色利用产业化动力。多方努力、长期坚持，按照“三化”全产业链系统理念，以推动赤泥产业化利用为核心，因企施策、协同耦合、多措并举、就近消纳，科技、政策双管齐下，跨界协作创新发展模式，加快赤泥绿色利用。建议从今年起，开展3年行动计划，制订行动目标，出台更为积极的政策，实施针对应用的重点专项行动，系统地提高赤泥综合利用水平。

1.因地制宜、因企施策。一是明确处理原则，基于区域产业特色、固废资源特点和减污降碳协同增效的集群产业发展路径，对新、老赤泥进行分类处理，稳步提高综合利用能力。二是“废料变原料、原料变产品”，新增赤泥根据矿石来源和工艺方法进行科学分类，按照“三化”原则利用及与现有的大工业产业体系“嫁接”，变成产品做到“从大工业来，到大工业去”的思路，依靠技术进步做好赤泥源头减量；从铝土矿采购等原材料进厂环节，物料破碎、工艺配料等生产流程环节把关，以控制赤泥中的铬等重金属元素含量标准，通过脱碱或固碱、脱水等预处理方式，实现赤泥满足固废标准达标排放，实现无害化；通过采用现有五大应用领域技术路线和技术迭代提升，选择针对性固废，对不同类型的赤泥进行分类协同耦合利用，把赤泥做成标准化产品或者商品，变固废为资源，实现资源化。尤其要积极开展绿色建材产品认证、大规模产业化示范和工程建设，鼓励采用海外矿赤泥选铁后的尾渣与其他多固废协同耦合生产地聚物、装配式建材、复合材料等，在赤泥产出集中地生产赤泥基产品并大规模应用于工程领域。例如，在山东生产路用材料修路，在广西、云南协同甘蔗滤泥等固废协同耦合后土壤化利用，在河南协同秸秆等固废耦合后修路和矿山修复等。三是“变堆场为绿地，变山沟为林场”，对存量赤泥堆场采取原位修复等技术，开发利用为草地、林地或工业用地，研究探索建设光伏项目等。

2.协同耦合、多措并举。一是探索建立上下游长期合作模式，赤泥产生在氧化铝行业，而消纳和利用则需要多个行业密切配合。氧化铝企业要起到表率作用，秉持开放心态，引入合作机制，因地制宜联合优势市场主体，主动介绍赤泥的性质、规模和应用环境，主动为下游企业创造发展环境、提供稳定原料，充分发挥其产品的销售能力。二是建立“命运共同体”合力组织攻关，多行业联动、跨专业配合，多固废协同耦合。围绕赤泥产品的应用市场，充分发挥国际组织、各国政府、行业协会、大型企业和专业机构作用，相关行业联合推动，形成上中下游联合体，构建命运共同体，开展全球化联合攻关，建设赤泥多元素提取、全量化利用、分质利用、复合材料、回填材料、建陶材料、土壤调理剂制备和选铁、脱碱、筑路、场坪、矿坑回填、井下充填、盐碱地改良、污染土壤修复等钢铁、交通、建筑、市政、矿山、土地、水利、港口等工程示范项目应用，加快创新成果全球化转化和共享。三是共同促进标准体系研究、制订和互认，加强对赤泥绿色利用的共性技术、基础管理、产品标准等基本条件和工艺设计、设备选型等基本要素的研究，健全赤泥绿色利用全过程标准体系，强化与应用领域标准间衔接，开展赤泥绿色利用分类评估，提高强制性标准占比。

3.政策扶持、加快利用。一是通过制度创新推动赤泥大规模低成本应用，建议建立跨行业督导机制，从全局整体高质量发展角度出发，开展赤泥跨行业绿色利用定期协调协商，形成全社会重视和主动配合赤泥综合利用的氛围。二是通过政策创新推动赤泥大规模低成本应用，针对赤泥等复杂难用的工业固废，制订实施在一定期限内差异化、针对性更强的专项扶持政策，并监督严格执行到位，设立赤泥绿色利用专项基金，增强赤泥综合利用产业对社会资本的影响力，加大对联合攻关项目的资金支持力度；从招投标、保险、资金、税收等方面加大支持赤泥绿色利用首台（套）重大技术装备以及产品、技术装备研发、推广应用力度，建设政府采购和项目建设同等条件下必须采用赤泥产品和装备。三是通过运营模式创新推动赤泥大规模低成本应用，探讨按照“谁产生谁治理”的原则建立政策倒逼机制，对氧化铝企业逐步实施“以用定产”，根据企业赤泥综合利用率决定其氧化铝许可产量，或采取其他相应的措施；督促氧化铝企业落实“三化”理念，加快技术升级，强化生产管理，突破复杂难用综合利用技术。

四、行动计划

加快赤泥绿色利用，建议从培养产品体系、发展系统性产业和建立全球创新联盟等方面，制订实施3年行动计划，解决“拦路虎”，畅通各环节，提升综合利用水平。

1.培养赤泥基生态产品体系。一是产品引领，按照“三化”理念，突破技术、行业、企业、政策、标准等障碍，在赤泥重点应用领域分别建设典型示范工程，加快推进规模化、高值化利用，培养粉体材料、有价元素提取、胶凝材料、路用材料、建陶材料五大领域赤泥基生态产品体系。二是科技赋能，形成上下游联合体、产学研用命运共同体，制订近、中、远期科技研发目标，减少分散性重复性研究，每年、每一阶段组织开展联合攻关项目，并安排专项资金支持；加快建设赤泥绿色利用实验室，设立关键技术研发专项，系统开展关键技术装备攻关，赋能产业模式和路径，开发具有市场竞争力的产品和应用场景，打造产业化示范项目和产业全生命周期创新生态体系。三是标准迭代，建立完善赤泥综合利用技术规范和产品、工程建设标准，将赤泥作为原料标准化，形成赤泥基产品预处理、无害化处置、生产、产品、设计、施工、验收、检测、评价、使用维护、信息调查和碳减排核算等全过程标准体系，强化与下游应用领域标准之间的衔接，提升标准层级；修改相关标准，规范赤泥利用产品名称，与税收优惠政策目录进行对应；编制赤泥产品应用计价依据，发布赤泥产品造价信息。

2.建设赤泥绿色利用系统性产业。一是骨干企业带动，充分发挥赤泥利用企业主观能动性，培育选树骨干企业并给予重点扶持，加大赤泥利用企业集团式发展和上市推动力度，支持打造赤泥绿色利用产业集团及在重要铝工业地区设立基地，带动全行业创新发展。二是产业园区示范，深入推进赤泥绿色利用产业园区建设，积极借鉴政府购买服务的“江阴—清华创新引领行动计划”模式，探索形成基于区域产业特色、减污降碳协同增效的产业发展路径，推动在赤泥重点产区建设百万吨级综合利用产业园区，提高对地区经济发展的贡献度。三是供应链体系构建，选择成熟度高、经济可行、规模化利用赤泥的典型技术与产品，创新合作模式，引领带动产业体系集聚式发展，提升赤泥资源化协同利用水平；基于区域产业特色和赤泥特点，探索生态环境导向的开发模式等，构建赤泥跨产业循环链接、耦合共生的减污降碳协同增效利用格局，从而建立相对稳定的产业链供应链体系。

3.建立全球赤泥绿色利用创新联盟。一是纳入“一带一路”生态文明建设，氧化铝的发展增量基本都在“一带一路”国家，充分挖掘赤泥资源化禀赋，规划协同以钢铁、建材、交通、住建、市政等重点应用行业需求为导向，及早聚焦技术集成、同步产业化应用具有重要意义；要全链条、多领域全球合作创新，发掘新的增长点，规范市场秩序，形成具有社会、环境、经济价值的产业格局，打造跨行业、跨区域全球化赤泥绿色利用产业体系，定期举办国际论坛，深化国际交流合作。二是统一标准，牵头开展国际赤泥综合利用标准和碳减排规则制订，做好国内赤泥综合利用技术输出，开拓赤泥基产品国际市场。三是共享数据库，推动建设若干产业合作示范园区，推动研究成果在相关国家产业化，梳理形成典型示范项目汇编，编制典型应用场景和技术产品型谱名录，建设信息体系，建立赤泥综合利用全球信息数据库。

文章来源：中国赤泥综合利用 中国有色金属报