利用高鋁粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁聯(lián)產(chǎn)活性硅酸鈣技術(shù)成果簡(jiǎn)介張戰(zhàn)軍(內(nèi)蒙古(已修改)
2024-11-13 01:14 本頁(yè)面
【正文】 利用高鋁粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁聯(lián)產(chǎn)活性硅酸鈣 技術(shù)成果 簡(jiǎn)介 張戰(zhàn)軍 (內(nèi)蒙古大唐 國(guó)際再生資源開(kāi)有有限公司 ) 摘要 : 高鋁粉煤灰是近些年來(lái)隨著我國(guó)西部煤炭資源的開(kāi)發(fā)以及大型火力發(fā)電廠(chǎng)的建設(shè)，出現(xiàn)在內(nèi)蒙中西部地區(qū)的一種新的粉煤灰類(lèi)型，其 Al2O3 含量通?？蛇_(dá) 50%左右，相當(dāng)于我國(guó)中低品位鋁土礦中 Al2O3 的含量。初步統(tǒng)計(jì)， 2020 年，該地區(qū)高鋁粉煤灰排放量在 1300 萬(wàn)噸以上 。近些年 ,隨著我國(guó)鋁土礦資源的日益短缺，利用高鋁粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁越來(lái)越引起人們的重視。 為了利用這種寶貴的再生資源 ，大唐國(guó)際與清華同方于 2020 年 2 月開(kāi)始進(jìn)行正式合作，著手進(jìn)行高鋁粉煤灰提取氧化鋁的技術(shù)開(kāi)發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化， 2020 年 8 月 8 日，雙方的合資公司 內(nèi)蒙古大唐國(guó)際再生資源開(kāi)發(fā)有限公司 正式成立，該公司的一期項(xiàng)目就是利用托克托電廠(chǎng)高鋁粉煤灰年產(chǎn) 14 萬(wàn)噸鋁硅鈦合金，該項(xiàng)目的核心技術(shù)就是利用高鋁粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁聯(lián)產(chǎn)活性硅酸鈣 成套技術(shù) 。 本文 首先 介紹 粉煤灰綜合利用的項(xiàng)目背景，然后介紹粉煤灰提取氧化鋁的一些主要技術(shù)進(jìn)展，最后著重介紹五年以來(lái)我 公司 在高鋁粉煤灰綜合利用方面 所取得的技術(shù)成就 、該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施范圍和實(shí)施條件以及項(xiàng)目歷程和最新進(jìn)展情況。 關(guān)鍵詞 : 高鋁 粉煤灰 氧化鋁 活性硅酸鈣 預(yù)脫硅 堿石灰燒結(jié)法 一 項(xiàng)目背景 （ 一 ） 內(nèi)蒙古 煤鋁共生資源及開(kāi)發(fā)利用情況 及高鋁粉煤灰的產(chǎn)生 內(nèi)蒙古中西部地區(qū)由于特殊的地質(zhì)背景，在晚古生代煤層及夾矸中賦存大量一水軟鋁石和高嶺石等富鋁礦物（圖 1, 圖中的淺色物質(zhì)均為富鋁礦物 ），形成煤鋁共生礦產(chǎn)資源。 這些煤種在火力發(fā)電廠(chǎng)燃燒后形成的粉煤灰中氧化鋁含量高達(dá) 50%，相當(dāng)于我國(guó)中級(jí)品位鋁土礦中氧化鋁的含量，是非常寶貴的再生含鋁礦物資源。 圖 1 準(zhǔn)格爾煤田煤 鋁共生特點(diǎn) 高鋁粉煤灰的顯微結(jié)構(gòu)特征 該類(lèi)礦產(chǎn)主要分布于自治區(qū)中西部的準(zhǔn)格爾煤田、 桌子山煤田和大青山煤田（見(jiàn)表 1） ，煤中氧化鋁含量高達(dá) 913%，煤灰成分中氧化鋁含量高達(dá) 4051%，其中準(zhǔn)格爾煤田潛在高鋁粉煤灰的蘊(yùn)藏量70 億噸， 相當(dāng)于我國(guó)鋁土礦目前保有儲(chǔ)量的 3 倍。近期地質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，準(zhǔn)格爾煤中鎵的平均含量高達(dá) ，折算為煤灰成分中鎵含量為 ppm，初步估算，準(zhǔn)格爾煤田中鎵的保有儲(chǔ)量 10 4t，為特大型鎵礦床。因此，準(zhǔn)格爾煤田是國(guó)內(nèi)外罕見(jiàn)的煤 — 鋁 — 鎵復(fù)合礦產(chǎn)，具有極其重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和開(kāi)發(fā)前景。 表 1 內(nèi)蒙古自治 區(qū)煤鋁共生礦產(chǎn)的分布與開(kāi)采情況 序號(hào) 煤田名稱(chēng) 產(chǎn)地名稱(chēng) 資源量 （億噸） 鋁含量（ %） 粉煤灰中氧化鋁含量（ %） 生產(chǎn)能力 （萬(wàn)噸 /年） 1 準(zhǔn)格爾煤田 準(zhǔn)格爾旗 264 10— 13 4051 7000 2 桌子山 煤 田 烏海、 鄂托克 37 — 40 1700 3 大青山煤田 土右旗 20 — 40 1000 4 合 計(jì) 321 9700 目前，自治區(qū)富鋁煤炭資源的開(kāi)采量已接近 1 億噸，主要作為火力發(fā)電的燃料燃燒。其中含高鋁粉煤灰 3000 萬(wàn)噸，可提取氧 化鋁1200 萬(wàn)噸左右，相當(dāng)于 2020 年我國(guó)氧化鋁消費(fèi)量的 50%，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值高達(dá) 400 億元左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了煤炭自身的價(jià)值。而目前這些寶貴的煤鋁共生礦物資源并未得到科學(xué)合理的開(kāi)發(fā)利用，不僅造成了我國(guó)緊缺的含鋁礦物資源的大量浪費(fèi)，而且粉煤灰的運(yùn)輸和大量囤積產(chǎn)生了嚴(yán)重的占地和環(huán)境污染問(wèn)題。 （ 二 ）我國(guó) 的鋁土礦資源危機(jī) 近年來(lái)，隨著我國(guó)鋁工業(yè)的高速發(fā)展，鋁土礦和氧化鋁供應(yīng)短缺的矛盾日益突出。目前， 我國(guó)鋁土礦的保有儲(chǔ)量?jī)H為 20 億噸左右，優(yōu)質(zhì)鋁土礦資源比較匱乏，主要分布在山西、貴州、河南、廣西等地區(qū)，人均占有量?jī)H為世界平 均水平的 %，不能滿(mǎn)足我國(guó)鋁工業(yè)的發(fā)展需求。 2020 年，我國(guó)消費(fèi)氧化鋁 2480 萬(wàn)噸，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)氧化鋁 1968萬(wàn)噸，進(jìn)口氧化鋁 512 萬(wàn)噸，進(jìn)口鋁土礦 2020 多萬(wàn)噸，進(jìn)口 的鋁資源 已達(dá)國(guó)內(nèi)需求量的 50%左右。預(yù)測(cè) 2020 年后，我國(guó)氧化鋁的年需求量將超過(guò) 3000 萬(wàn)噸， 6070%的鋁土礦和氧化鋁將依賴(lài)進(jìn)口， 尤其是能源豐富且適宜發(fā)展電解鋁工業(yè)的內(nèi)蒙、寧夏、青海、新疆等西部地區(qū)，因缺
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