中国粉体网讯 赤泥是氧化铝生产产生的强碱性固废，资源化利用是世界性难题。北京科技大学刘晓明教授与项目团队首创“源头减量+高值转化”全链条新模式，攻克胶凝活性低、有害离子迁移等技术瓶颈，实现赤泥与煤矸石、粉煤灰等多固废协同利用，制备建筑材料固废总掺量高达95%，各项性能优于国家标准。

赤泥综合利用“两设计+两效应”

刘晓明教授与团队聚焦赤泥等工业固废大宗材料化利用过程中的胶凝活性低、有害元素富集和湿法渣易团聚的关键难题，创新性提出且逐步证明了“两设计(中钙胶凝材料设计和多聚合度结构设计)和两效应(硅的四配位同构效应和多固废复合协同效应)”的固废材料化利用理论体系，为实现固废在建材领域的规模化利用奠定了理论基础。

赤泥等多固废协同材料化利用理论构架与应用

阐明了在硅铝质胶凝材料水化过程中存在硅对铝的四配位同构效应，揭示了物料硅(铝)氧四面体对胶凝材料硬化体中Na⁺等有害离子的固化机理，解决了赤泥等固废在建材化大宗利用过程中有害离子固化的难题。

发明了湿赤泥等固废的均化分散新技术，开发了可靠性高、可操作性强的赤泥等固废制备建筑材料的施工工艺，实现了多种工业固废的“低成本-全组分-清洁”协同利用。

创新赤泥颗粒化利用技术

针对多元固废难以均匀掺混等突出问题，刘晓明团队通过工艺创新和设备改进，实现了赤泥等固废的颗粒化均化预分散，通过分散成粒显著改善其加工性能和工程适用性。

在颗粒化预分散基础上，团队重点拓展了两类应用方向：一是固废基路面基层（水稳层）材料，利用赤泥协同CFB粉煤灰、钢渣、脱硫石膏等多种固废，实现总固废掺量达97%以上，在提高早期强度的同时有效缓解游离CaO引起的体积膨胀问题，材料强度、耐久性及浸出安全性均满足相关标准，已在山西多条公路工程中稳定运行多年；二是赤泥基多固废地下胶结充填材料，其中干基赤泥掺量超过50%，总固废占比可达95%-97%，固废中26项金属离子及有害离子浸出浓度均满足地下水Ⅲ标准。

研发赤泥粉体化利用技术

赤泥粉体化利用是将颗粒化赤泥进一步经烘干与粉磨处理，降低粒径、增大比表面积、提升反应活性，使其由一般填筑利用向胶凝材料和功能粉体利用转变。

围绕这一方向，刘晓明团队重点开发了赤泥基生态胶凝材料和赤泥基S95级复合矿渣微粉。通过赤泥与粉煤灰、钢渣、脱硫石膏及高炉渣等多种固废协同设计，构建多类型中钙组分胶凝材料，固废掺量普遍超过70%，部分体系达到90%，性能满足42.5#水泥国家标准，有效解决了赤泥碱溶出、钢渣膨胀及磷石膏缓凝等关键问题。通过优化赤泥基复合矿渣微粉钙硅比，实现材料强度、活性指数与流动性能的协调统一，可以达到国家S95级标准。

6月25-26日，由中国粉体网主办的2026全国赤泥综合利用技术创新与发展论坛在山东淄博举行。届时将邀请北京科技大学刘晓明教授作《赤泥协同多固废颗粒化-粉体化-材料化-全量化利用技术与应用》专题报告，分享赤泥协同多固废综合利用技术研究进展和实践成果。

专家介绍

刘晓明，北京科技大学冶金与生态工程学院教授、博导、天津学院副院长，国家重大人才工程入选者，国家科技重大专项项目负责人。一直从事工业固废利用领域的研究和应用工作，先后主持国家、省部级和企业科研项目50余项。发表论文180余篇，其中ESI高被引论文12篇；授权国家发明专利40件；以第一完成人获中国有色金属科技进步一等奖、冶金科技一等奖和教育部科技进步二等奖等奖励6项；兼任4个全国学会任职，《IJMMM》等5个学术期刊编委。

信息来源：

科技日报、中硅固废分会

刘晓明：赤泥协同多固废颗粒化-粉体化-材料化-全量化利用技术与应用

(中国粉体网编辑整理/昧光)

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