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氧化鋁是生產(chǎn)金屬鋁的基礎(chǔ)原料，也在陶瓷、醫(yī)藥、電子、機(jī)械等行業(yè)用作有機(jī)反應(yīng)催化劑、研磨劑、拋光劑、耐火材料等，與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的關(guān)聯(lián)度高達(dá)90%以上。我國(guó)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(guó)。對(duì)氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新和突破顯得尤為重要。傳統(tǒng)的生產(chǎn)氧化鋁的拜耳法（使用率高達(dá)99%）存在兩個(gè)基本缺陷：一是對(duì)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(jì)可行的利用方法而建壩堆存，不但危害環(huán)境，而且占據(jù)大量空間。赤泥的利用是世界性難題。

中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)在沈陽(yáng)組織專家對(duì)東北大學(xué)張廷安教授團(tuán)隊(duì)完成的“大規(guī)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(rèn)為兩項(xiàng)技術(shù)成果均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

我國(guó)鋁土礦資源70%屬于中低品位礦，大量需要進(jìn)口，對(duì)外依賴度達(dá)50%以上。如何有效利用我國(guó)中低品位鋁土礦一直是我國(guó)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(tuán)隊(duì)從改變赤泥中平衡固相結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的赤泥，由此取得以上兩項(xiàng)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(duì)鋁土礦鋁硅比品位的限制，實(shí)現(xiàn)了利用低品位鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁；而且，實(shí)現(xiàn)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(guī)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(chǔ)上，兩項(xiàng)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；開發(fā)了鈣化與碳化反應(yīng)裝置，建立了擴(kuò)試示范系統(tǒng)等，為該技術(shù)的工業(yè)化提供了裝備基礎(chǔ)。

目前，兩項(xiàng)技術(shù)發(fā)明形成了15項(xiàng)系列發(fā)明專利、2項(xiàng)國(guó)際PCT專利，并在實(shí)驗(yàn)室建立了年處理5萬(wàn)噸的擴(kuò)試規(guī)模試驗(yàn)線。