赤泥的中國專利分析和建議

蔣 琨

（晴隆縣鑫黔建設(shè)工程檢測有限責(zé)任公司，貴州 晴隆 561400）

赤泥是鋁土礦提煉氧化鋁過程中產(chǎn)生的固體廢渣，因含有大量的氧化鐵而呈紅褐色，故稱之為赤泥。根據(jù)生產(chǎn)工藝不同分為包括拜耳法、燒結(jié)法和聯(lián)合法，拜耳法是目前氧化鋁生產(chǎn)重要的生產(chǎn)工藝。每生產(chǎn)1 t 氧化鋁，將產(chǎn)生1.0～2.5 t 赤泥。采用拜耳法工藝，每生產(chǎn)1 t 氧化鋁將產(chǎn)生1～1. 5 t赤泥；采用燒結(jié)法工藝，每生產(chǎn)1 t 氧化鋁將產(chǎn)生1. 5～2. 5 t赤泥[1]。 因赤泥成分復(fù)雜，含堿量高，放射性高等問題，利用難度較大。赤泥的利用是一個世界級難題。大量赤泥堆放在廢渣場，不僅浪費了土地資源，同時會污染環(huán)境[2]。

專利是一種重要的實用的技術(shù)信息。本文通過對赤泥專利的檢索和分析，分析現(xiàn)有的赤泥問題的解決方法，并為赤泥難題提供一定的建議。

1 赤泥中國專利現(xiàn)狀分析

1.1 專利數(shù)據(jù)來源

本文的專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)主要來源于國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索與服務(wù)系統(tǒng)和系統(tǒng)中的中國專利文摘數(shù)據(jù)庫和中國專利全文數(shù)據(jù)庫。檢索截止日期2018 年1 月1 日。通過檢索和人工去噪剔除，得到965 項專利。

1.2 專利的申請年度分析

赤泥專利歷年達(dá)到申請數(shù)量情況如圖1 所示。在我國，赤泥專利申請開始于1985 年。2001 年的赤泥專利申請數(shù)量開始超過10 項，2004 年以后，赤泥專利申請數(shù)量快速增加，2016 年赤泥專利的申請數(shù)量達(dá)到188 項，達(dá)到最高峰。1985年至2003 年是赤泥研究的萌芽期。2004 年至2016 年是赤泥研究快速發(fā)展期。2017 年以后專利申請數(shù)量放緩，赤泥的研究進(jìn)入穩(wěn)定期。

圖1 赤泥專利歷年的申請數(shù)量圖

1.3 專利的地域分布分析

在中國申請赤泥相關(guān)的專利主要是國內(nèi)的申請人，約占申請人的98%，國外申請人約占2%國內(nèi)各省份的申請情況也非常不均衡。我國赤泥專利申請的地域情況如表1 所示。北京的申請量最大，其次是江蘇、河南、山東、貴州、湖南、安徽、廣西。北京、江蘇、湖南、貴州的赤泥專利申請主要來源于高校和研究院所，如北京科技大學(xué)、江蘇省冶金設(shè)計研究院、中南大學(xué)、貴陽鎂鋁設(shè)計院。河南、山東、安徽和廣西的赤泥專利主要由企業(yè)申請。

從赤泥專利的地域分布來看，與我國赤泥的主要產(chǎn)出地分布在河南、山西、山東、廣西、貴州、云南，不是很吻合。赤泥排放大省山西省申請的專利相對較少。申請專利最多的北京和江蘇都不排放赤泥。

表1 赤泥專利申請的地域分布表

1.4 專利申請人分析

1） 專利申請人的排名情況分析，對赤泥專利的中國申請人根據(jù)申請量進(jìn)行了排名分析，申請量前10 名的名單如表2 所示。申請人中企業(yè)只有2 家，高校和研究院所有7家，個人1 名。對赤泥的研究高校和研究院所進(jìn)行較多，企業(yè)相對較少。以高校和研究院所為主的研究結(jié)構(gòu)也可以看出，赤泥問題主要還是在研究階段，產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用較少。

表2 赤泥專利申請量前10 的申請人名單

2） 專利申請人的類型分析，對赤泥專利的申請人進(jìn)行了類型分析，結(jié)果如表3 所示。赤泥專利的申請人中企業(yè)占的百分比最大。這主要是企業(yè)基數(shù)大，雖然單個企業(yè)申請的數(shù)量較少，但參與的企業(yè)較多。高校和研究院所雖然研究較多，但參與研究的單位數(shù)量相對企業(yè)來說還是比較小。另外，企業(yè)與企業(yè)，企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)，企業(yè)與個人之間的合作申請專利數(shù)量相對較少。這表明合作研究還有很大的提升空間。

表3 赤泥專利申請人的類型分布表

1.5 專利技術(shù)內(nèi)容分析

1） 從赤泥專利分析赤泥的研究方向，對赤泥專利的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了梳理和分析。赤泥的專利技術(shù)主要分為三個方面：赤泥的減量化、赤泥的無害化和赤泥的資源綜合利用。在赤泥的減量化方面主要是浮選鋁土礦，通過提高鋁土礦的品味，從源頭減少赤泥的量。在赤泥的無害化方面主要有脫堿、降低放射性、筑壩、微生物處理。在赤泥的資源綜合利用方面主要有回收鐵、制備免燒磚、燒結(jié)磚、水泥、混凝土、陶瓷、土壤修復(fù)劑、脫硫劑、催化劑、充當(dāng)路基材料、塑料填料。

2） 從赤泥專利分析在赤泥研究方面具有優(yōu)勢的單位

在赤泥的減量化的浮選鋁土礦技術(shù)方面，中國鋁業(yè)股份有限公司、中南大學(xué)、河南東大礦業(yè)股份有限公司研究較多，分別申請相關(guān)專利51 項、32 項、25 項。

在赤泥的無害化方面除筑壩以外，技術(shù)都比較分散。赤泥筑壩的技術(shù)研究主要集中在貴陽鎂鋁設(shè)計研究院。該單位申請相關(guān)專利50 件。

在赤泥資源綜合利用方面研究單位最多，研究的方向也最多，但形成技術(shù)優(yōu)勢的不多。只有赤泥中回收鐵的研究主要集中在江蘇省冶金設(shè)計研究院。該單位申請相關(guān)專利49件。

綜上所述，中國鋁業(yè)股份有限公司、中南大學(xué)、河南東大礦業(yè)股份有限公司在浮選鋁土礦方面形成技術(shù)優(yōu)勢。貴陽鎂鋁設(shè)計研究院在赤泥筑壩方面有技術(shù)優(yōu)勢。江蘇省冶金設(shè)計研究院在赤泥中回收鐵方面有技術(shù)優(yōu)勢。

2 專利分析結(jié)論

通過對赤泥專利的檢索和分析，得出如下結(jié)論。

1） 從歷年赤泥專利的申請數(shù)量來看，赤泥的研究開始于1985 年左右，經(jīng)歷了1985 年至2003 年的萌芽期，2004年至2016 年的快速發(fā)展期，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定期；2） 從赤泥專利的的地域分布來看，申請赤泥專利最多的是不產(chǎn)出赤泥的北京和江蘇；從赤泥專利的申請人看，申請赤泥專利最多的10 個申請人中有7 個是高校和研究機(jī)構(gòu)，只有2 個是企業(yè)，赤泥研究主要還是在高校和研究機(jī)構(gòu)；3） 從赤泥專利內(nèi)容分析赤泥的研究方向有赤泥研究主要是減量化、無害化和資源綜合利用。其中，資源綜合利用的研究方向最多；4） 從赤泥專利內(nèi)容和數(shù)量分析，中國鋁業(yè)股份有限公司、中南大學(xué)、河南東大礦業(yè)股份有限公司在浮選鋁土礦方面形成技術(shù)優(yōu)勢；貴陽鎂鋁設(shè)計研究院在赤泥筑壩方面有技術(shù)優(yōu)勢；江蘇省冶金設(shè)計研究院在赤泥中回收鐵方面有技術(shù)優(yōu)勢。

3 建議

通過對赤泥專利的分析，提出如下建議。

1） 赤泥的研究主要是高校和研究院所在進(jìn)行，建議鼓勵企業(yè)進(jìn)行赤泥的應(yīng)用研究；2） 加強(qiáng)赤泥的研究機(jī)構(gòu)之間的合作，尤其是研究院所、高校與企業(yè)之間的研究；3） 鼓勵研究機(jī)構(gòu)在單項技術(shù)方面深入研究，形成優(yōu)勢。