有效利用粉煤灰提取氧化鋁-杜甫機(jī)械

從高鋁粉煤灰中提取氧化鋁，既能有效減少粉煤灰的環(huán)境污染，又能緩解我國鋁土礦資源短缺問題。然而，內(nèi)蒙古西部地區(qū)生產(chǎn)的高鋁原煤銷往區(qū)外電廠分散摻燒，使得粉煤灰失去提取價值，相當(dāng)于每年浪費700萬噸優(yōu)質(zhì)氧化鋁資源，直接經(jīng)濟(jì)損失200多億元。

　　今年全國兩會期間，內(nèi)蒙古代表團(tuán)以全團(tuán)建議的形式向全國人大提出，加快內(nèi)蒙古電力外送通道建設(shè)，實現(xiàn)高鋁煤炭資源就地轉(zhuǎn)化，建設(shè)煤電灰鋁一體化循環(huán)產(chǎn)業(yè)基地，以充分挖掘高鋁煤炭的經(jīng)濟(jì)價值，有效提高資源綜合利用效率，還可替代氧化鋁和紙漿的進(jìn)口。


　　

　　粉煤灰中氧化鋁含量超50%

　　高鋁粉煤灰提取氧化鋁示范項目進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用

　　3月下旬，記者來到位于內(nèi)蒙古呼和浩特市托克托工業(yè)園區(qū)的大唐國際再生資源開發(fā)有限公司，站在行政辦公樓向東望去，遠(yuǎn)處是一條巨龍般又高又寬的大壩。

　　“那里堆放的就是大唐托克托電廠產(chǎn)生的粉煤灰。”公司總工程師麻樹春指著遠(yuǎn)處的塵土告訴記者，過去，托電產(chǎn)生的大量粉煤灰主要的處理辦法就是堆放，既占用土地，又污染環(huán)境。

　　現(xiàn)在，一邊是堆積如山的粉煤灰，一邊是碼放整齊、光燦耀眼的成捆鋁錠。如果不是麻樹春介紹，記者很難將兩者聯(lián)系在一起。

　　一個偶然的發(fā)現(xiàn)改變了粉煤灰的“命運”。2003年大唐托電1、2號機(jī)組投產(chǎn)后，煙氣粉塵排放始終達(dá)不到環(huán)保要求。清華大學(xué)煤清潔燃燒國家工程技術(shù)中心的孫俊民博士專程來到電廠考察，系統(tǒng)采集了燃燒的煤種和排放的各類粉塵樣品，拿回清華分析，結(jié)果讓人大吃一驚：常規(guī)粉煤灰中氧化鋁的含量在30%以下，大唐托電的粉煤灰中氧化鋁的含量則高達(dá)54.77%，是國內(nèi)外罕見的再生含鋁礦物資源，可用于提煉氧化鋁和硅鋁合金等有色金屬產(chǎn)品。

　　從2004年開始，依托托克托工業(yè)園區(qū)高鋁粉煤灰資源化利用工業(yè)試驗基地，孫俊民帶領(lǐng)他的科技創(chuàng)新團(tuán)隊自主開發(fā)了預(yù)脫硅—堿石灰燒結(jié)法提取氧化鋁聯(lián)產(chǎn)活性硅酸鈣的工藝技術(shù)路線；2006年完成實驗室實驗，打通全部工藝流程，2008年完成工業(yè)化試驗，2010年建成投產(chǎn)示范生產(chǎn)線，經(jīng)過工藝設(shè)備改進(jìn)優(yōu)化，現(xiàn)已實現(xiàn)安全穩(wěn)定連續(xù)運行，開創(chuàng)了國內(nèi)外粉煤灰提取氧化鋁的先河。


2012年，大唐國際再生資源開發(fā)公司的“高鋁粉煤灰提取氧化鋁”示范項目通過驗收，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)接近或優(yōu)于設(shè)計值，成為國內(nèi)進(jìn)入商業(yè)化階段的高鋁粉煤灰提取氧化鋁項目。

　　麻樹春介紹，在去年市場需求低迷、國內(nèi)鋁價持續(xù)走低的情況下，該項目共生產(chǎn)氧化鋁3.8萬噸，消納粉煤灰10萬噸，電解鋁等下游產(chǎn)品實現(xiàn)銷售收入19億元。

　　我國鋁土礦對外依存度超60%

　　內(nèi)蒙古的高鋁煤炭是我國重要的鋁土礦后備資源

　　在粉煤灰提取氧化鋁技術(shù)從實驗室走向商業(yè)化應(yīng)用的同時，我國鋁土礦的供應(yīng)形勢日趨緊張。

　　最新發(fā)布的《2012中國礦產(chǎn)資源報告》顯示，截至2011年底，中國鋁土礦查明資源儲量為38.7億噸，2011年我國進(jìn)口鋁土礦4484萬噸，對外依存度高達(dá)61.5%。

　　“我國的鋁土礦儲量僅占全球2.4%，而2012年原鋁產(chǎn)量達(dá)到1988萬噸，占全球40%以上。最近十年來，隨著原鋁產(chǎn)量的擴(kuò)張，國內(nèi)鋁土礦供應(yīng)越來越難以保證，對國外鋁土礦的依賴程度越來越高，而且80%左右來自印尼。”如今已是大唐國際高鋁煤炭研發(fā)中心常務(wù)副總經(jīng)理、國家能源高鋁煤炭開發(fā)利用重點實驗室主任的孫俊民不無憂慮地說。

　　居高不下的進(jìn)口依存度和較高的集中度，使得我國鋁土礦的保障異常脆弱。2012年5月6日，印尼宣布包括鋁土礦在內(nèi)的14種礦產(chǎn)不能以原材料出口，并將于2014年全面禁止出口。從2012年6月起，我國從印尼進(jìn)口鋁土礦銳減。同時，鋁土礦的價格不斷走高。

　　“如能充分利用粉煤灰提取氧化鋁，不但可以緩解鋁土礦供應(yīng)緊張局面，而且對粉煤灰的綜合利用與發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)有著重要的意義。”內(nèi)蒙古自治區(qū)政協(xié)副主席、發(fā)改委主任梁鐵城說。

　　內(nèi)蒙古西部準(zhǔn)格爾、土右、卓資山地區(qū)是我國特有的高鋁煤炭資源富集地區(qū)，現(xiàn)已探明煤鋁共存的煤炭資源量500多億噸，煤中氧化鋁含量10%—13%，粉煤灰中氧化鋁含量高達(dá)40%—55%，潛在高鋁粉煤灰資源量150億噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全國已探明鋁土礦資源總儲量，是我國重要的鋁土礦后備資源。

　　內(nèi)蒙古自治區(qū)能源局局長王秉軍介紹，按照現(xiàn)在內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾煤田年產(chǎn)1億噸高鋁煤炭的產(chǎn)量，每年可產(chǎn)生3000萬噸高鋁粉煤灰，全部轉(zhuǎn)化可提取氧化鋁1200萬噸左右，折合鋁土礦量約2500萬噸，與2010年我國進(jìn)口鋁土礦總量基本一致。根據(jù)準(zhǔn)格爾煤田已探明的儲量測算，高鋁粉煤灰的蘊(yùn)藏量達(dá)70億噸，可使我國鋁資源保障年限延長50至60年。

　　高鋁煤炭外運造成巨大浪費

　　就地轉(zhuǎn)化、綜合利用可造就我國最大“鋁土礦”

　　盡管國家鼓勵發(fā)展高鋁粉煤灰提取氧化鋁及相關(guān)產(chǎn)品，但目前內(nèi)蒙古高鋁粉煤灰仍沒有得到有效利用，年排放量已超過1200萬噸，且每年以20%的速度遞增。目前，歷年積存量已超過1億噸，不僅浪費了大量土地，而且因位于京津地區(qū)的上風(fēng)向，造成了嚴(yán)重的大氣環(huán)境污染。

　　孫俊民表示，高鋁粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁工藝屬于新興工藝，前期投資較大，希望國家在稅收優(yōu)惠等方面出臺扶持政策，以使產(chǎn)業(yè)能夠更快更好地發(fā)展。

　　“高鋁粉煤灰開發(fā)利用最大的困境在于原料的獲取。”梁鐵城認(rèn)為，目前，內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾地區(qū)生產(chǎn)的高鋁煤炭，約2/3銷往區(qū)外電廠分散摻燒，導(dǎo)致高鋁粉煤灰失去提取氧化鋁的經(jīng)濟(jì)價值。這就相當(dāng)于每年浪費700多萬噸優(yōu)質(zhì)氧化鋁資源，每年損失的直接經(jīng)濟(jì)價值就達(dá)200多億元。

　　由于電力外送通道建設(shè)滯后，使內(nèi)蒙古“窩電的煩惱”和南方部分地區(qū)“缺電的困擾”并存。在此情況下，內(nèi)蒙古的能源輸出只能以煤炭外送為主，形成所謂“煤堵在路上，電窩在家里”的局面。

　　梁鐵城算了一筆賬，目前準(zhǔn)格爾地區(qū)煤炭坑口價僅200元左右，而其中所含的氧化鋁價值在300元左右。銷往區(qū)外6000多萬噸高鋁煤炭的銷售收入約150億元，如果能夠?qū)⑵淙烤偷剞D(zhuǎn)化，包括氧化鋁加工電解鋁、副產(chǎn)活性硅酸鈣、水泥熟料、外送電等，總銷售收入約1570億元，比單純外銷煤炭增加銷售收入1400億元。

　　目前，內(nèi)蒙古對高鋁粉煤灰資源已采取了相應(yīng)的保護(hù)措施，即維持1億噸原煤產(chǎn)能暫不擴(kuò)大，高鋁煤優(yōu)先保障區(qū)內(nèi)附近電廠的用煤。所有使用高鋁煤的電廠要“定點燃燒、定點儲存、定點轉(zhuǎn)化、綜合利用”，構(gòu)建高鋁煤炭—火電—粉煤灰—提取氧化鋁—電解鋁及深加工—活性硅酸鈣—建材等副產(chǎn)品的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。

　　“對于外運的6000萬噸煤，我們規(guī)劃在高鋁原煤產(chǎn)區(qū)新建火電裝機(jī)2000萬千瓦。”梁鐵城說，加上現(xiàn)有的1000萬千瓦的裝機(jī)，區(qū)域內(nèi)總裝機(jī)達(dá)到3000萬千瓦，實現(xiàn)1億噸高鋁煤炭全部就地轉(zhuǎn)化，達(dá)到粉煤灰全部資源化、高附加值利用，固體廢棄物零排放的目標(biāo)，真正成為我國最大“鋁土礦”。