从根本上解决赤泥的大规模低成本无害化和资源化
中低品位铝土矿如何有效利用一直是我国氧化铝工业的技术瓶颈难题，为解决这一难题，东北大学教授张廷安带领团队从改变赤泥中平衡固相结构出发，经过10几年的潜心研究，提出了理论上不含碱、不含铝的新型结构的赤泥，不仅从理论上摆脱了拜耳法生产氧化铝对铝土矿铝硅比品位的限制，实现了利用低品位铝土矿生产氧化铝。而且，实现大幅度降低赤泥中钠和铝的含量，从根本上解决了赤泥的大规模、低成本无害化和资源化，使氧化铝生产拥有了颠覆性技术。
我们知道，氧化铝是生产金属铝的基础原料，也在陶瓷、医药、电子、机械等行业用作有机反应催化剂、研磨剂、抛光剂、耐火材料等，与国民经济的关联度高达90%以上。我国氧化铝产量每年约5000万吨，约占世界的50%，是全球最大的氧化铝生产国。对氧化铝生产技术的创新和突破显得尤为重要。传统的生产氧化铝的拜耳法（目前95%以上氧化铝生产都是采用拜尔法生产）存在两个基本缺陷：一是对铝土矿的品位要求高，二是产生大量高碱性赤泥。其中，平均每生产1吨氧化铝，附带产生1~2吨赤泥，且赤泥因无经济可行的利用方法而建坝堆存。赤泥的综合利用是制约氧化铝工业健康发展的世界性难题，目前全球堆存量已超过30亿吨，中国堆存量超过4亿吨，不但危害环境，而且占据大量土地。
我国铝土矿资源70%属于中低品位矿，大量需要进口，对外依赖度达50%以上。目前，该技术形成的“大规模低成本无害化处理拜耳法赤泥技术”、“钙化-碳化法高效利用中低品位铝土矿清洁生产氧化铝技术”2015年9月通过中国有色金属工业协会组织的技术鉴定，一致认为两项技术均达到国际领先水平。
在技术创新的基础上，两项技术还在工业上进行了广泛实践。包括在赤泥出口直接进行高效、清洁利用；开发了钙化与碳化反应装置，建立了扩试示范系统等，为该技术的工业化提供了装备基础。
技术的研发成功对我国的氧化铝工业具有重大意义，相当于可使我国铝土矿资源扩大2~3倍，延长铝土矿使用年限30年以上，可摆脱氧化铝工业对铝土矿进口的依赖。使用该技术处理中低品位铝土矿，每生产1吨氧化铝成本较现有方法降低400~500元；应用该技术处理拜尔法赤泥可使其中的碱含量由4%~6%降低0.12%~ 0.20%，可直接用作水泥工业原料或土壤化处理。处理1吨赤泥经济效益可达150元以上，节省赤泥堆场维护费用6000万元/年以上。如果我国普遍采用该技术，氧化铝生产每年额外可获得经济效益数百亿元，如现有的拜耳法赤泥全部采用该方法处理，则可以产生经济效益近千亿元，具有显著的社会效益和经济效益。
目前，两项技术发明形成了15项发明专利，并在美国、欧盟、澳大利亚和俄罗斯四个国家申报了国际发明专利，并获得2015年度中国国际经济交流中心与保尔森基金会联合颁发的“2015年可持续发展规划项目”国际奖。（豆志河）