淺談氧化鋁、電解鋁的冶煉技術(shù)及發(fā)展動(dòng)向

王玉軍

（中鋁山西新材料有限公司，山西 河津 043300）

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也帶動(dòng)著各行各業(yè)的發(fā)展，然而對(duì)于金屬行業(yè)來(lái)說(shuō)，也是我國(guó)不可忽視的問(wèn)題之一，鋁冶煉技術(shù)也是由傳統(tǒng)技術(shù)而不斷創(chuàng)新，然而發(fā)展形勢(shì)上來(lái)說(shuō)，鋁產(chǎn)量也取得行業(yè)認(rèn)可，因此，氧化鋁及其整個(gè)生產(chǎn)技術(shù)需要不斷進(jìn)步，從發(fā)展中找到問(wèn)題的不足，同時(shí)找到合適發(fā)展的問(wèn)題，對(duì)未來(lái)發(fā)展的努力而實(shí)現(xiàn)。

1 氧化鋁冶、電解鋁行業(yè)現(xiàn)狀

我國(guó)氧化鋁、電解鋁行業(yè)的迅速發(fā)展，在行業(yè)集中度的提高和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的逐漸提升中迅速發(fā)展，行業(yè)的集中度的提高和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力也逐漸提升，但同時(shí)也面臨著許多嚴(yán)峻的考驗(yàn)，資源供給的不足，環(huán)境問(wèn)題的危害，技術(shù)方面的改進(jìn)等問(wèn)題。導(dǎo)致了產(chǎn)能極具膨脹和利用率的降低。

2 氧化鋁、電解鋁的冶煉技術(shù)

2.1 燒結(jié)技術(shù)

燒結(jié)普通鋁粉時(shí)，粉末表面生成牢固氧化鋁膜，彌散在鋁基體中，經(jīng)高溫?zé)釘D壓成棒材，燒結(jié)鋁材料，比重低，耐熱性好，膨脹系數(shù)小，導(dǎo)電、耐腐蝕和耐疲勞等特性好。這種技術(shù)主要涉及高品位鋁土礦強(qiáng)化經(jīng)切削加工或軋制成材術(shù)體系和鋁土礦浮選精礦強(qiáng)化燒結(jié)技術(shù)等，其中還涉及生料漿配料處理和非飽和配方初拉力等，需要應(yīng)用生料配合煤排硫和窯體改造等項(xiàng)目，從而提升具體工作操作流程的便捷化程度。

2.2 拜耳技術(shù)

拜耳技術(shù)是氧化鋁生產(chǎn)中主要的技術(shù)，拜耳技術(shù)用在處理低硅鋁土礦，特別是用在處理三水鋁石型鋁土礦時(shí)，流程簡(jiǎn)單，作業(yè)方便，產(chǎn)品質(zhì)量高，其經(jīng)濟(jì)效果遠(yuǎn)非其它方法所能比美，目前全世界生產(chǎn)的氧化鋁基本上都是用拜耳哈生產(chǎn)的。

2.3 赤泥分離技術(shù)

主要是進(jìn)行絮凝沉降分離處理，并且也能利用100m2的輥?zhàn)有读险婵辙D(zhuǎn)鼓過(guò)濾設(shè)備完成相應(yīng)的操作[1]。

3 存在的主要問(wèn)題

3.1 資源與能源緊張

隨著中國(guó)電解鋁規(guī)模的過(guò)度擴(kuò)張，氧化鋁供應(yīng)短缺矛盾日益突出，進(jìn)口猛增，價(jià)格大幅上漲，產(chǎn)品利潤(rùn)劇增。我國(guó)的鋁土礦資源、數(shù)量不能完全不能完全滿足電解鋁行業(yè)的需求，多個(gè)省份出現(xiàn)拉閘限電現(xiàn)象，能源嚴(yán)重缺失。依靠國(guó)外進(jìn)口使得中國(guó)在資源保障方面存在不確定性。不能保證國(guó)內(nèi)資源自給自足。

3.2 機(jī)械化裝備水平整體不高

我國(guó)的電解鋁機(jī)械裝備還存在諸多問(wèn)題，比如多功能聯(lián)合機(jī)組、地爬打殼機(jī)、筒式下料器等，但與國(guó)際先進(jìn)水平相比，機(jī)械化裝備水平尚需進(jìn)一步提高，主要存在的問(wèn)題有；國(guó)產(chǎn)多功能聯(lián)合機(jī)組故障頻繁，制造質(zhì)量還不高；相配套的供料系統(tǒng)和槽上部下料系統(tǒng)跑、冒、漏現(xiàn)象嚴(yán)重；與工藝操作相配套的設(shè)備需研究開發(fā)；保證大型預(yù)焙鋁電解槽生產(chǎn)用的壓縮空氣水分較大；需要開發(fā)與鋁電解工藝操作相配套的其它設(shè)備。

3.3 氧化鋁、電解鋁產(chǎn)能過(guò)剩

氧化鋁、電解鋁受下游行業(yè)需求下降影響，電解鋁需求不斷下滑，電解鋁產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題嚴(yán)重。而中國(guó)鋁土礦資源稀缺，鋁礦資源不能只給自足，只能依靠國(guó)外進(jìn)口。不能再支撐電解鋁行業(yè)的擴(kuò)張速度。

3.4 產(chǎn)品質(zhì)量不高

多為中間狀氧化鋁目前國(guó)內(nèi)冶金級(jí)氧化鋁產(chǎn)品多為中間狀氧化鋁，產(chǎn)品粒度較細(xì)，產(chǎn)品的磨損指數(shù)較大，要很好滿足現(xiàn)代電解鋁工業(yè)大型預(yù)焙槽的要求，還要加快砂狀氧化鋁的開發(fā)[2]。

3.5 相關(guān)政策制度不夠完善

國(guó)家對(duì)氧化鋁、電解鋁行業(yè)的政策制度不夠完善，執(zhí)行力度不夠。導(dǎo)致大量投資者盲目投資，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量不過(guò)關(guān)，導(dǎo)致產(chǎn)能過(guò)剩，并且大量浪費(fèi)資源、排放廢氣環(huán)境污染。

4 氧化鋁冶煉技術(shù)發(fā)展方向

我國(guó)氧化鋁、電解鋁行業(yè)發(fā)展迅速，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出重大貢獻(xiàn)。同時(shí)也帶來(lái)了很多麻煩。對(duì)鋁礦土資源的開采，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成巨大危害，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣，會(huì)造成全球氣溫變暖，嚴(yán)重的話會(huì)影響人體的健康。技術(shù)設(shè)備的落后，和產(chǎn)能過(guò)剩等問(wèn)題，要求我們必須對(duì)氧化鋁和電解鋁發(fā)展創(chuàng)新戰(zhàn)略。我國(guó)已經(jīng)開始創(chuàng)新氧化鋁、電解鋁的技術(shù)了 ，創(chuàng)新技術(shù)節(jié)能降耗和提高綜合經(jīng)濟(jì)節(jié)能減排 ，提高環(huán)境質(zhì)量，選擇已經(jīng)有企業(yè)開始創(chuàng)新，用科學(xué)和方式生產(chǎn)。并已取得顯著成果 。

雖然我國(guó)還有氧化鋁、電解鋁技術(shù)跟發(fā)達(dá)國(guó)家比，還存在著一定的差距，我國(guó)不能以自給自足的方式滿足國(guó)內(nèi)電解鋁的需求，鋁土礦資源的綜合利用，已經(jīng)在自主科研及引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量的創(chuàng)新工作 ，特別是針對(duì)我國(guó)特殊的鋁土礦資源開發(fā)的間接加熱強(qiáng)化溶出技術(shù)，各主要工序的新型化學(xué)添加劑技術(shù)、高效節(jié)能設(shè)備等方面應(yīng)該加以大力的推廣， 未來(lái)我國(guó)鋁工業(yè)在世界鋁工業(yè)中的地位將十分重要 ，隨著國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的融通 ，我國(guó)鋁工業(yè)的發(fā)展將對(duì)世界鋁市場(chǎng)產(chǎn)生重大影響 ，并面臨世界鋁市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的考驗(yàn)。加大科技進(jìn)步的力度 ，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力 ，應(yīng)成為我國(guó)鋁工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向[3]。

5 如何發(fā)展鋁電解技術(shù)的

5.1 物料平衡和能量平衡

物料平衡是指在一個(gè)化學(xué)平衡體系中，某一給定物質(zhì)的總濃度，與各有關(guān)形式平衡濃度之和相等。在氧化鋁、電解鋁生產(chǎn)的過(guò)程中，物料平衡和能量?jī)蓚€(gè)平衡起著至關(guān)重要的作用；這兩種平衡可以提高生產(chǎn)效率，為安全生產(chǎn)提供有利條件，是氧化鋁、電解鋁生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。

5.2 合理開采鋁礦土資源

氧化鋁、電解鋁對(duì)鋁礦產(chǎn)資源開采必須符合社會(huì)的需求，以及礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)備量，不能過(guò)度開采，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，因此以鋁土礦資源部分用于氧化鋁生產(chǎn)的承載能力來(lái)評(píng)估各省氧化鋁的生產(chǎn)規(guī)模比較合適。

5.3 完善氧化鋁、電解鋁相關(guān)制度

國(guó)家應(yīng)該從供給和需求兩個(gè)方面完善政策制度，強(qiáng)化執(zhí)行相關(guān)的政策制度，提高稅率，減少盲目投資，保證氧化鋁、電解鋁生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。減少產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題的出現(xiàn)，出臺(tái)相關(guān)懲罰措施，整頓企業(yè)風(fēng)氣，嚴(yán)禁違法違規(guī)生產(chǎn)，對(duì)違規(guī)者進(jìn)行嚴(yán)厲處罰。減少不合格產(chǎn)品的數(shù)量。大力支持，鼓勵(lì)遵守政策制度的企業(yè)。努力化解電解鋁產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題。鼓勵(lì)氧化鋁、電解鋁進(jìn)行技術(shù)改革創(chuàng)新，提高生產(chǎn)效率。減少?gòu)U氣的排放，從而保護(hù)環(huán)境，調(diào)高鋁土礦產(chǎn)資源的出口稅，減少資源出口，保證我國(guó)的鋁礦土資源。

5.4 加強(qiáng)“三場(chǎng)”技術(shù)研究

只有認(rèn)真進(jìn)行“三場(chǎng)”技術(shù)研究， 才能從根本解決目前電解槽結(jié)構(gòu)的不足， 提高鋁電解技術(shù)水平 。我國(guó)鋁冶煉技術(shù)水平近些年來(lái)得到了迅速的發(fā)展，縮短了與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距 ，但我們還應(yīng)該看到 ，我國(guó)加入 WTO， 鋁冶煉工業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)，加快技術(shù)進(jìn)步 ，提高鋁冶煉企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力是我們迫切的任務(wù)[4]。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)氧化鋁、電解鋁技術(shù)水平有很大的提升，但和一些發(fā)達(dá)國(guó)家之間還存在著一定的差距，所以，我們還要努力創(chuàng)新，提高氧化鋁、電解鋁冶煉技術(shù)水平。我國(guó)鋁冶煉技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展存在很大的空間，不僅需要我們不斷的通過(guò)當(dāng)前的現(xiàn)狀來(lái)努力，還要結(jié)合社會(huì)需求不斷的創(chuàng)新技術(shù)來(lái)擴(kuò)展未來(lái)發(fā)展，與此同時(shí)，我們還要揚(yáng)長(zhǎng)避短，不斷學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，來(lái)研究出適合我國(guó)技術(shù)發(fā)展水平方法和渠道。