中国粉体网讯 6月25日，由中国粉体网举办的“2026全国赤泥综合利用技术创新与发展论坛”在淄博市喜来登酒店成功召开。在会议现场，中国粉体网邀请曲阜师范大学朱万诚教授参与“对话”栏目，围绕赤泥性质、综合利用技术进展及产业化发展方向等角度展开交流。
曲阜师范大学朱万诚教授
朱教授：请您介绍一下曲阜师范大学在赤泥综合利用方面的研究工作及主要成果？
朱教授：我们曲阜师范大学材料化工&低值资源高值化利用研究团队自2016年开始步入赤泥这个领域，距今已整整十年。在这期间，我们主要围绕赤泥大批量消纳、高值化利用开展相关研究工作，而工作的重心则是聚焦在了赤泥中Fe/Al/Si/Ti等高丰度有价元素提取及其相应功能氧化物材料制备，在此基础上探索了其作为高性能吸附剂在含有机染料、微塑料废水治理，及作为催化剂载体在4-NP等有机污染物降解等领域应用前景。当然，团队今后也会更多关注赤泥中稀有高附加值元素的分离提纯。
在聚焦的研究方向上，团队先后在Chemical Engineering Journal （2017， 321，622-634. 被引94次），Journal of Physics and Chemistry of Solids （2020，140，109379. 被引31次），Particuology（2023，73，59-67. 被引16次；2024，94，229-244. 被引6次），Separation and Purification Technology（2025，371，133245. 被引6次）等国际知名期刊发表SCI论文5篇；申请中国发明专利4项，其中：一种赤泥为原料制备活性勃姆石及氧化铝多孔微球的水热-热转化方法（ZL 201710083548.0.）、一种从赤泥中提取有价金属制备功能氧化物的旋转水热法及其构建复合膜与应用（ZL 202311528227.9）获得授权；一种以赤泥或正硅酸乙酯（TEOS）为原料制备高性能二氧化硅消光剂的方法（202410566371.X）、一种从赤泥回收高丰度有价金属的梯次酸浸-焙烧方法（2024107746859）目前在实审中。
依托于赤泥方向多年来的研究基础，团队获得了横/纵向课题项目5项，包括：化学工程与低碳技术全国重点实验室（清华大学）开放课题（废弃赤泥制备铝铁多级多孔功能材料工艺及性能）、中国科学院光化学转换与功能材料重点实验室开放课题（赤泥基AlOOH/Al2O3多孔微球旋转水热法制备及吸附性能）、有机无机复合材料全国重点实验室（北京化工大学）开放课题（赤泥基功能纳米氧化物构筑多级孔有机-无机复合膜及吸附性能）、山东省自然科学基金（面上项目）课题（赤泥基多级孔功能氧化物微球旋转水热法构筑机制及废水处理性能），以及山西企业委托研发项目（赤泥高丰度有价元素梯次浸提及高值化利用）。
朱教授：请你分析一下，赤泥的性质和综合利用技术/产品之间的内在关联？
朱教授：赤泥的性质特点主要体现在碱性强（pH为9.5~13.0，拜耳法赤泥pH可达12左右，属于II类一般工业固废）、盐度高（可溶性钠盐含量较高）、成分复杂（化学组成因铝土矿来源、生产工艺不同差异显著）。赤泥中典型化学成分有氧化铁（Fe2O3）、氧化铝（Al2O3）、二氧化硅（SIO2）、二氧化钛（TiO2）、氧化钠（Na2O）、氧化钙（CaO）等。赤泥中Fe、Al、Si、Ti等相对高丰度有价元素都具有较高利用价值，有的赤泥中还含有镓（Ga）、钪（Sc）等高附加值稀有元素。赤泥中的矿物相主要包括赤铁矿、针铁矿、水化石榴石、水铝石、钛铁矿、方解石等，这些矿物相互包裹嵌容，形成稳定结构，导致有价元素分离难度大。
目前，针对赤泥有效利用开发，国内相对成熟一些的是赤泥选铁。然而，针对高铁赤泥，基于“重选+强磁”选后所得铁粉中铁含量相对原始赤泥提升有限；基于“高温焙烧还原+弱磁”选后所得铁精粉的品位不足附加值不高，且过程中赤泥里面近半甚至超过一半非铁成分的并行不可避免地会造成工艺整体能量利用率近乎腰斩。此外，各地赤泥中铁含量高低及其他组成等资源禀赋差异也很大程度上影响着赤泥选铁项目的真实经济性，而赤泥基铁粉或铁精粉在前往钢铁企业、经过掺和进入炼钢工序过程中的流通不确定性也会一定程度上影响对赤泥选铁工艺及其产品实际需求的长期稳定性。由于当前磁选法选铁只是针对赤泥中的铁元素单独发力，赤泥的整体消纳量依然有限，选铁后剩下的二次赤泥量相对选铁所用的原始赤泥并未显著减少。
因此，本人认为，单纯依靠选铁持续提升赤泥综合利用率是有困难的，当前的赤泥选铁对于赤泥问题的根治一定程度上还是停留在了“治标”、并未深及“治本”的层面。整体看，基于磁选技术的赤泥选铁产品附加值有待进一步提升，且选铁后所剩巨量二次赤泥的顽疾问题依旧在台面上、依旧刻不容缓，持续关注二次赤泥的深度高值化利用是将来进一步提升赤泥综合利用率应该着重发力的地方。
除了赤泥选铁，当前赤泥基胶凝材料用于筑路、或者对赤泥进行脱碱脱盐处理后用于环境治理与修复、或者将赤泥与其他固废进行协同处置等等，也都为赤泥的大批量消纳提出了特定场合特定情形下适用的不错的路径选择，但这些备选路径的经济性除了受限于工艺本身的经济性外，很大程度上还会受到赤泥源头与应用场景之间运输距离的影响。但毋庸置疑，赤泥应用技术、赤泥基产品的多点开花或者说百花齐放，对于将来赤泥顽疾的彻底根除都将是有益的尝试和推进。
朱教授：赤泥提取有价金属，有哪些比较成熟技术路径？铁、铝、硅、钛、钪等金属提取成本、环保、能耗情况、市场需求度大致如何？
朱教授：赤泥提取有价金属近年来受到了越来越多的关注。严格意义上来说，前面提及的磁选提铁也可以认为是赤泥提取有价金属的一条路径。然而，受限于赤泥的特殊性，赤泥不同组分之间相互包裹甚或共生，导致了磁选提铁等类似的基于物理作用的技术面临着不小的挑战。
本人认为，赤泥中有价金属之间相对彻底的分离未来还是应该转向以化学手段为主，通过各有价组分化合物之间的梯次溶解、梯次结晶，经混合、传热、传质等过程的强化以及后续的高效液固分离等手段，实现铁、铝、硅、钛等高丰度有价组分之间的分离。然而，对于赤泥中的钪等稀有金属，由于其含量稀少，从经济角度来说并不提倡一开始就被针对、单独性提取。
我们团队目前在解决这一问题上的逻辑是：先围绕赤泥中上述高丰度有价元素努力、先促成赤泥宏观显著减量，然后再兼顾高附加值稀有金属的提取，根据赤泥资源禀赋特点，针对性去“探寻”钪等其他可能存在稀有元素的提取。基于浸取-萃取工艺的传统湿法冶金手段，可能会单刀直入只针对赤泥中某种稀有金属发力，这样的话虽然目标明确但由于会用到大量的有机溶剂会对赤泥的整体消纳贡献不大，而工艺的整体经济性也存疑。
所以我们认为，赤泥大批量消纳、高值化利用，需要先围绕高丰度有价元素提取，然后再针对可能存在的稀有高附加值元素，通过步步紧逼、能量的高效利用最终实现赤泥综合利用效益的最大化。相信借鉴了主要矛盾到次要矛盾推进的有价元素提取工艺，可以更好地兼顾成本、环保、效益，整体能耗也可以大幅降低，而基于这样工艺思路的各种赤泥基有价元素及其化合物的高值化产品，未来在市场上才有望获得更多的青睐。
朱教授：目前赤泥综合利用哪些环节需要研发或升级技术装备？您有哪些建议和方向吗？
朱教授：赤泥综合利用是个整体的系统性工程。除了实验室规模的瓶瓶罐罐小试工艺研发需要围绕产品高值化、原料降成本、工艺降能耗、三废都达标，等等，这些目标持续完善、极限优化外，后面接续的公斤级试验、乃至将来的中试放大、最终商业化生产，都需要技术开发方（如：高校科研院所）、资金投入方（如：公司企业）、政策制定方（如：政府）等多方齐心发力、久久为功。
技术装备企业在赤泥综合利用领域未来将有机会大放异彩，但他们需要跟相关技术开发方密切沟通交流、了解相关工艺对设备的具体期望，从而推进相关装备不断升级完善，以实力助推赤泥处理相关技术的公斤级、中试放大直至最终的商业化。
围绕赤泥有价元素提取，装备制造企业可以针对赤泥碱性强、盐度高、成分复杂的突出特点，以及颗粒度细、粘性强等特质，优先开发能够在一定温度下长时间内耐强酸强碱腐蚀、能够实现自动进料、具有温度及pH值远程显示且能够自动实现精准调控、并可根据用户个性化需求设计制造不同容量、无混合死区的间歇式机械搅拌夹套反应釜；可重点关注能够快速高效实现含铁、含铝胶体体系液固分离的板框压滤机械；还可密切关注原始赤泥烘干、研磨、过筛，以及针对含铝、含铁胶体体系的煅烧、研磨、过筛工序中所需的相关装备。毫无疑问，在未来赤泥综合利用技术产业化过程中，如果能将各种AI引入到相关装备的智能制造、引入到赤泥有价元素提取关键工艺参数的自动控制，将会极大促进赤泥综合利用技术产业化的早一天到来，并将最终助力早日实现赤泥吃干榨尽。
朱教授：您认为，促成赤泥综合利用成功的因素有哪些？利用成功的标志又是什么？
朱教授：中国赤泥累计堆积量约15亿t，年新增排放量约1.0～1.05亿t。围绕赤泥这一世界难题，我们国家从各级政府部门到产废利废企业、再到高校科研院所多年来已经进行了卓有成效的研发攻关。2023年之前赤泥综合利用率长期低于10%，即便目前已提高到12%，但赤泥消化量仍远低于排放量，赤泥堆积量仍会在今后一段时期内呈现急剧增加的态势。
依据《赤泥综合利用行动方案》提出的目标，2027年，新增赤泥综合利用率达到15%；2030年达到25%。可见，我国目前赤泥顽疾真得已经到了火烧眉毛、不得不以壮士断腕的决心去解决的时候。然而，赤泥综合利用是个复杂的系统工程，目前还没有哪种赤泥利用技术能够骄傲地宣称“一招鲜吃遍天”。受限于氧化铝企业所采用的进口铝土矿、国产铝土矿的地域不同，受限于氧化铝生产工艺的差异，各地历史堆存的赤泥组成也存在较大差异。这种差异化的存在，一方面给赤泥的综合利用带来了挑战，但同时也给各地、各种组成赤泥未来产业链上的各个环节带来了新的机遇。
我个人理解，促成赤泥综合利用成功的因素至少应该包含如下几点：
（1）工艺整体经济性大小是否能够覆盖工艺成本、使得利废企业能够真正有利可图；
（2）工艺是否能够整体实现赤泥吃干榨尽、或者实现赤泥的大量显著消纳；
（3）产废企业、利废企业，或相关科研院所、各级政府主管部门能否真正齐心协力、高效联动、主动作为；
（4）赤泥等固废基产品的真正高值化以及相关知识的普及，社会对于固废基产品的真正笑纳。
小到一个产废企业、大到整个国家，赤泥综合利用成功的标志，我个人认为，近期是赤泥利用量的显著提升以及赤泥新增堆存量的显著减少，中期是实现每年赤泥排放量与利用量的相抵，年新增堆存量为零；远期是赤泥历史堆存量逐年减少，并最终彻底消亡。赤泥利用成功的终极标志，是曾经的赤泥坝、赤泥堆场全部实现复绿、赤泥彻底走进历史博物馆。
朱教授：最后关于赤泥，您有什么期许吗？
朱教授：赤泥这一世界难题，必须在我们这一代人彻底解决，而目前所有团队针对赤泥所做的所有的努力都值得被看见、被重视、被欣赏。限于本人才疏学浅，上述问题的理解，或者意见或者建议的，都只能代表我个人的不太成熟的想法，不能保证就是客观、正确的。
曲阜师范大学材料化工&低值资源高值化利用研究团队会坚持我们的初心，今后还将重点围绕赤泥有价元素提取做出我们不懈努力，赤泥顽疾不除我们绝不收兵！
粉体网：感谢您接受我们的采访！
(中国粉体网编辑整理/昧光)
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