【鋁峰會】國家重大戰略需求:貧雜鋁資源生態利用__上海有色網

》【鋁峰會直播】鋁庫存、鋁價、氧化鋁供需、鋁企虧損等熱點話題解析

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SMM4月12日訊：國家「十三五」「有色金屬工業發展規劃」指出將「低品位鋁土礦生產氧化鋁高效節能技術」和「赤泥綜合利用技術」列為「技術創新重點」和「綠色發展工程」。現如今，我國貧雜鋁資源生態化利用技術研究如何？在2019年4月12日東北大學冶金學院於海燕教授在SMM主辦的2019(第十四屆)銅鋁峰會-鋁產業鏈高峰論壇暨鋁行業品牌盛典上進行了詳細解讀。

我國氧化鋁工業發展趨勢

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我國氧化鋁工業蓬勃發展

我國氧化鋁發展新特點：拜耳法佔90%以上；氧化鋁產量佔世界55%以上；

我國鋁土礦利用新特點：國內鋁土礦平均品位降到5以下。

2018年我國氧化鋁產量再創新高，產量高達7253.1萬噸，同比增長9.9%。

全國氧化鋁產量中，以山東省最高，山西其次，河南居第三位，而三省合計產量5749.37萬噸，佔全國氧化鋁產量的79.27%。

我國鋁土礦資源明顯不足

鋁土礦進口國分布

2018年中國鋁土礦進口量累計8262萬噸左右，較2017年同期增加約20.5%。幾內亞是中國最大鋁土礦來源國，供應量達3819萬噸左右，同比增加約38.2%；其次是澳大利亞，供應量約2977萬噸，同比增加約16.8%；印尼是中國第三大鋁土礦來源國，供應量約為754萬噸。

貧雜鋁資源生態利用是國家重大戰略需求

我國氧化鋁年產7000萬噸，佔世界55%以上，我國鋁土礦儲量佔世界不到3%，對外依存度超過50%。

國家「十三五」「有色金屬工業發展規劃」，同時將「低品位鋁土礦生產氧化鋁高效節能技術」和「赤泥綜合利用技術」列為「技術創新重點」和「綠色發展工程」。

國內外發展現狀

一、低品位鋁土礦

國外現狀：不涉及

國內現狀：

1.選礦拜耳法：選礦難度大，浮選藥劑影響流程，尾礦量大

2.拜耳-燒結聯合法：流程複雜，能耗高

二、鐵鋁共生資源

國外現狀：不涉及

國內現狀：

1.先選後冶：鐵、鋁礦物嵌布共生，難以有效分離

2.先鋁後鐵：赤泥脫鹼困難，生產成本高

3.先鐵後鋁：生產成本高，無經濟效益

三、拜耳法赤泥

1.國外現狀填海堆存，生產水泥、建材、路基材料等低附加值產品

2.國內現狀鹼 石 灰燒結法 ：能耗高，渣量大，氧化鋁回收率低

3.高壓水化學法、還原提鐵：實驗室研究階段

發展趨勢

貧雜鋁資源生態化高效利用主要技術難點：

1.元素賦存狀態複雜，各種組份緊密共生

2. 雜質組份種類多、含量高，難以100%利用

3.冶煉尾渣產量大，生態化、資源化利用困難

幹法燒結處理低品位鋁資源

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幹法燒結技術優點（二鈣配方）

針對低品位鋁資源（鋁土礦、赤泥、粉煤灰等），引入水泥行業先進的五級旋風預熱高效低耗燒結理念，提出低品位鋁資源低鈣幹法燒結提鋁提鈉聯產矽酸鈣材料創新技術。p獲得氧化鋁、苛鹼和矽酸鈣 粉體材料多種產品，具有工藝流程短、原料適應性強、無三廢排出的特點，Na2O回收率90%以上，Al2O3回收率85%以上，綜合利用率達到100%。

p技術優勢：較鹼 石 灰燒結法燒結能耗降低30%以上，同時採用五級旋風預熱系統使能量得到梯級利用和有效回收；幹法燒結系統與溼法浸出系統各相獨立，系統內產生的碳酸鈣、二氧化碳和碳酸鈉溶液自循環利用；熟料燒結過程通過加入少量調整劑大幅降低配鈣量，並產生自粉化熟料，有效降低了浸出渣量和磨料成本；熟料浸出過程二次反應程度低，氧化鋁和氧 化 鈉提取率高，粗液中二氧化矽濃度低；

通過定向調控浸出技術，獲得容易分離的碳酸鈣/矽酸二鈣混合渣，經過分選後矽酸二鈣渣用於生產高附加值矽酸鈣 粉體材料，整個系統無廢渣排出。

幹法燒結技術優點（低鈣配方）

現有鹼法處理低品位鋁資源脫鹼固矽的目標產物主要為鈣矽配比為2的矽酸二鈣或鈣矽配比為2.5～3的水化石榴石，渣量大。低鈣燒結採用鈣矽比僅為1的原料配方，低品位鋁資源處理過程中配鈣量低，渣量較鹼 石 灰燒結法降低近50%，可實現低品位鋁資源的減量化、短流程利用。

傳統燒結法處理時採用溼法噴漿入窯，生料漿中40%的水分需要在迴轉窯中蒸發，燒結能耗高。低溫幹法混料和幹法燒成工藝，同時梯級利用系統熱量，降低燒結能耗30%以上。

熟料燒結過程生成的低鈣矽酸鹽穩定性強，提鋁過程基本不發生二次反應，鋁回收率高；提鋁渣深度脫鹼同步轉化為輕質多孔矽酸鈣 粉體，渣中鹼含量低於0.5%，實現了低品位鋁資源的全組份處置和高值化利用。

鐵鋁共生資源綜合利用

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「非高爐提鐵-鋁酸鈣渣提鋁」綜合利用鐵鋁共生資源能夠有效緩解我國鋁土礦和鐵礦石匱乏現狀。

非高爐提鐵-鋁酸鈣渣提鋁技術優勢

基於火法冶金使嵌布複雜的鐵鋁徹底分離，鐵的回收率接近100%；

用熔融還原工藝替代高爐冶煉，將焦化、燒結和高爐冶煉三個工序縮短為熔融還原工序，簡化生產流程，提高生產效率；

以煤代焦直接生產鐵水，有效利用能源，顯著降低煉鐵生產成本；

採用純氧，易於CO2循環利用同時減少汙染，有利於環境保護；

煉鐵的同時產生大量高質量煤氣，並完成有利於氧化鋁浸出的鋁酸鈣渣礦相轉變；

浸出渣含鹼低，可以用來生產水泥，無廢棄物排出，實現鐵鋁共生資源綜合利用。

最後，於海燕表示我國礦產資源冶煉的發展趨勢由過去的「單一提取目標金屬、注重金屬提取率、廢渣堆存處理」已經轉變為「有價組份協同提取、全量化工業處置、廢渣資源化利用」。

採用幹法燒結技術能夠處理我國儲量巨大的低品位鋁土礦、粉煤灰和拜耳法赤泥等低品位鋁資源，較現行的鹼 石 灰燒結法降低燒結能耗30%以上，具有流程短、能耗低、廢渣高值資源化利用等優勢。

非高爐提鐵-鋁酸鈣渣提鋁處理低品位鐵鋁共生資源清潔生產工藝從技術上是完全可行的，能夠實現低品位鐵鋁共生資源的綜合利用，擴大試驗鐵提取率大於90%，氧化鋁提取率大於80%。

赤泥同步脫鹼提鋁還原熔分提鐵技術是完全可行的，擴大試驗赤泥溶出渣中Na2O含量小於1%，氧化鋁提取率大於60%，鐵提取率大於95%。能夠實現赤泥的二次資源綜合利用，對實現我國氧化鋁工業的可持續發展和國家生態文明建設具有重要意義。