【導(dǎo)讀】本項(xiàng)目堅(jiān)持“高起點(diǎn)規(guī)劃、高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、高水平管理、高效益經(jīng)營(yíng)”的指導(dǎo)原則。按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念建。設(shè)科技含量高，經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少的鋁工業(yè)園。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、技術(shù)、效益、環(huán)境協(xié)調(diào)

　　

【正文】 人員 興安化工 自籌備以來(lái)，一直重視氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)人員的培養(yǎng)和引進(jìn)，目前有技術(shù)人員 100 多名，占全廠員工總數(shù)量的 六 分之一以上，技術(shù)人員在 4A 沸石、氫氧化鋁 投產(chǎn)過程中得到了很好的鍛煉，技術(shù)素質(zhì)普遍較高 。 改造條件分析 氧化鋁工藝流程與氫氧化鋁工藝流程 主要 在最后干燥焙燒工序略有區(qū)別，其他流程基本一致 ， 可利用干燥爐停車大修的機(jī)會(huì)對(duì)干燥爐進(jìn)行升級(jí)改造， 即可實(shí)現(xiàn)氧化鋁產(chǎn)品的 生產(chǎn)。 并利用溶出停汽檢修期間對(duì)其他工序利用新技術(shù)加以改進(jìn)，將新增工藝、設(shè)備并入正常生產(chǎn)流程中，不影響整個(gè) 生產(chǎn)的正常進(jìn)行。 孝義市興安化工有限公司對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項(xiàng)目 可研報(bào)告 25 第 三 章 市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè) 氧化鋁工業(yè)概述 由于鋁及其合金具有許多優(yōu)良性能，而且鋁的資源又很豐富，因此，鋁工業(yè)自問世以來(lái)發(fā)展十分迅速。冰晶石 氧化鋁熔體電解仍然是目前工業(yè)生產(chǎn)金屬鋁的唯一方法，所以鋁生產(chǎn)包括從鋁礦石生產(chǎn)氧化鋁以及電解煉鋁兩個(gè)主要過程。每生產(chǎn) 1噸金屬鋁消耗近 2噸氧化鋁 ， 且目前 90%以上的氧化鋁產(chǎn)量是供電解煉鋁用，因此，隨著電解鋁的迅速增長(zhǎng)，氧化鋁生產(chǎn) 也迅速發(fā)展起來(lái)。 我國(guó)氧化鋁工業(yè)目前的狀況 鋁在地殼中的平均含量為 ％折成氧化鋁為 ％，僅次于氧和硅，而居第三位，在金屬元素中居第一。 鋁土礦是目前生產(chǎn)氧化鋁的最主要的礦石資源（但并不是唯一的），世界 ％以上的氧化鋁是用鋁土礦為原料生產(chǎn)的，鋁土礦中氧化鋁的含量變化很大，低的在 40％，高的可達(dá)到 70％，我國(guó)的鋁土礦中氧化鋁的含量大約在 50～～ 60％之間，與其它有色金屬礦石相比，鋁土礦可算是很富的礦。 就全球范圍來(lái)講鋁土礦資源豐富，資源保證程度很高，按世 界鋁土礦產(chǎn)量 億噸 /年計(jì)算，靜態(tài)的保證年限在 200 年以上，世界上探明的鋁土礦儲(chǔ)量約為 250 億噸，儲(chǔ)量基礎(chǔ)為 340 億噸。主要分布在孝義市興安化工有限公司對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項(xiàng)目 可研報(bào)告 26 南美洲（ 33％）非洲（ 27％）亞洲（ 17％）大洋州（ 13％）和其它地區(qū)（ 10％）。其中幾內(nèi)亞、澳大利亞兩國(guó)的儲(chǔ)量約占世界儲(chǔ)量的一半，南美的巴西、牙買加、圭 (gui)亞那、蘇里南約占世界儲(chǔ)量的 1/4，據(jù)近年的報(bào)道，越南和印度也有豐富的鋁土礦資源，越南的儲(chǔ)量在40～ 50億噸，印度儲(chǔ)量為 24 億噸。 世界主要的鋁土礦產(chǎn)出國(guó)為：澳大利亞、幾內(nèi)亞、巴西、牙買加等，產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的 70％。 我國(guó)的鋁土礦資源并不十分豐富，我國(guó)的鋁土礦資源只占世界儲(chǔ)量的 ％，世界鋁土礦的人均儲(chǔ)量為 4000kg，而我國(guó)只有 283kg，有資料顯示我國(guó) 45 種主要礦產(chǎn)對(duì) 20xx年需求的保證程度，有 10 種礦產(chǎn)是不能保證的，其中包括鋁土礦，按照目前氧化鋁產(chǎn)量的增長(zhǎng)速度和鋁土礦開采中的浪費(fèi)，即使考慮到遠(yuǎn)景儲(chǔ)量，我國(guó)鋁土礦的保證年限也很難達(dá)到 50 年，所以應(yīng)積極進(jìn)行我國(guó)鋁土礦資源的勘探并合理的開采和利用現(xiàn)有的鋁土礦資源，以此來(lái)保證我國(guó)氧化鋁工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 自 20xx 年以來(lái)，我國(guó)氧化鋁投資出 現(xiàn)的“井噴”現(xiàn)象，氧化鋁產(chǎn)能的迅速膨脹，一方面會(huì)造成我國(guó)氧化鋁產(chǎn)能的嚴(yán)重過剩，另一方面也使得鋁土礦的保障陷入難以為繼的境地。 近年來(lái)，中國(guó)電解鋁產(chǎn)能不斷擴(kuò)大，致使氧化鋁市場(chǎng)需求激增，從而引起氧化鋁產(chǎn)能的快速增長(zhǎng)， 20xx 年我國(guó)的氧化鋁產(chǎn)能 不到20xx 萬(wàn)噸， 20xx 年 突破 3000 萬(wàn)噸，受金融危機(jī)影響， 20xx 年氧化孝義市興安化工有限公司對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項(xiàng)目 可研報(bào)告 27 鋁產(chǎn)能增速同比下滑 %，至 3479 萬(wàn)噸。 20xx 年，隨著國(guó)內(nèi)電解鋁產(chǎn)能的重啟，氧化鋁企業(yè)紛紛擴(kuò)大產(chǎn)能，至 20xx 年國(guó)內(nèi)氧化鋁產(chǎn)能突破 5000萬(wàn)噸。 1）新常態(tài) 下經(jīng)濟(jì)增速放緩，市場(chǎng)壓力依舊 中國(guó)原鋁產(chǎn)量、消費(fèi)量均居世界第一位。看到發(fā)展輝煌的一面，也同樣看到產(chǎn)能嚴(yán)重過剩的一面。 20xx 年，中央的明確表態(tài)使企業(yè)正視了經(jīng)濟(jì)增速放緩的長(zhǎng)期性，鋁產(chǎn)業(yè)下游的需求增速同樣會(huì)在一個(gè)緩慢上漲的區(qū)間。 2）結(jié)構(gòu)調(diào)整，鋁行業(yè)規(guī)范推行實(shí)施 國(guó)家已經(jīng)高度關(guān)注鋁行業(yè)的快速發(fā)展，面對(duì)快速發(fā)展中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性問題，國(guó)家從戰(zhàn)略、規(guī)劃、政策、標(biāo)準(zhǔn)等方面加強(qiáng)對(duì)行業(yè)發(fā)展的引導(dǎo)，努力推動(dòng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)， 20xx 年出臺(tái)的《國(guó)務(wù)院關(guān)于化解產(chǎn)能嚴(yán)重過剩矛盾的指導(dǎo)意見》、《鋁行業(yè)規(guī)范條件》在 20xx 年全面落實(shí)推行 ，從產(chǎn)品質(zhì)量、工藝裝備、能耗、環(huán)保、安全等方面對(duì)企業(yè)提出了更高要求，引導(dǎo)行業(yè)健康有序發(fā)展。 3）資源爭(zhēng)奪白熱化，區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇 鋁行業(yè)雖然整體規(guī)模很大，但是資源區(qū)域相對(duì)集中，區(qū)域內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)是非常激烈的。現(xiàn)階段，行業(yè)整體低迷更加加劇了有限資源的競(jìng)爭(zhēng)，包括礦石、物流、人力各類資源。 4）“一帶一路”，帶來(lái)機(jī)遇 “一帶一路”，是國(guó)家主席習(xí)近平去年在哈薩克斯坦訪問時(shí)和出孝義市興安化工有限公司對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項(xiàng)目 可研報(bào)告 28 訪東盟國(guó)家時(shí)提出的兩大戰(zhàn)略。“一帶一路”涉及通路、通航和通商三個(gè)大方面，囊括建材、交運(yùn)設(shè)備等眾多行業(yè)。據(jù)悉，近年來(lái)，我國(guó)高鐵系統(tǒng)的建設(shè)和城市軌道交通 系統(tǒng)的發(fā)展提速，交通運(yùn)輸輕量化為大勢(shì)所趨，而鋁合金產(chǎn)品在交通運(yùn)輸輕量化中有著舉足輕重的作用。有理由相信中國(guó)及海外市場(chǎng)對(duì)包括鋁型材在內(nèi)的鋁合金產(chǎn)品的需求將在未來(lái)幾年內(nèi)出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)。 我國(guó) 砂狀 氧化鋁工業(yè)目前的狀況 砂狀氧化鋁的生產(chǎn)情況： 自上個(gè)世紀(jì) 70 年代美國(guó)鋁業(yè)公司開發(fā)出以砂狀氧化鋁作為吸附劑的干法脫氟技術(shù)后，便在全世界鋁工業(yè)迅速得到推廣和應(yīng)用， 冶金級(jí) 氧化鋁粉狀和砂狀長(zhǎng)期對(duì)峙的局面，在 70 年代末已統(tǒng)一于生產(chǎn)砂狀氧化鋁，目前國(guó)外氧化鋁廠，尤其是國(guó)際上的六大氧化鋁集團(tuán)都生產(chǎn)的是砂狀氧化鋁， 產(chǎn)品出口到世界各地。 從使用礦石的角度來(lái)分，目前國(guó)際上生產(chǎn)砂狀氧化鋁的工藝技術(shù)有三種：一是，以三水鋁石為原料低濃度溶出種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的美鋁技術(shù)；二是：，主要用三水鋁石為原料以較高濃度溶出種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的瑞鋁技術(shù)；三是：用一水軟鋁石和一水硬鋁石為原料以高濃度溶出種分生產(chǎn)砂狀氧化鋁的的法鋁技術(shù)。 中鋁公司只有蘋果鋁業(yè)為純拜耳法生產(chǎn)， 90 年代初引進(jìn)法國(guó)技術(shù)（ pechiney）公司的一段分解砂狀氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)砂狀氧化鋁，（產(chǎn)出率較高，但強(qiáng)度較差，磨損指數(shù)在 — ％）其余廠家孝義市興安化工有限公司對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項(xiàng)目 可研報(bào)告 29 的產(chǎn)品均為中間裝或 粉狀。 ： 貴州鋁廠在 80 年代早期便開始砂狀氧化鋁的研究工作，當(dāng)時(shí)是為了滿足引進(jìn) 8 萬(wàn)噸 /年大型預(yù)焙陽(yáng)極電解槽的需要而展開的，盡管研究工作取得了一定的成績(jī)，但由于技術(shù)和設(shè)備等方面的原因，在工業(yè)生產(chǎn)上沒有獲的成功。 山西鋁廠 1987 年完成了物流量為 ，做了大量的試驗(yàn)研究工作，但沒有形成可靠的生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備，最終未能得到滿意的砂狀氧化鋁產(chǎn)品。 20xx 年中鋁公司成立后，決策層從我國(guó)鋁工業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，決定繼續(xù)進(jìn)行砂狀氧化鋁的研究，因此組建了 由山西鋁廠、鄭州輕研院、中南工大、沈陽(yáng)院組成的攻關(guān)小組，項(xiàng)目被列為“十五”期間科技重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，試驗(yàn)基地設(shè)在山西鋁廠，原因：一是能覆蓋我國(guó)各種氧化鋁生產(chǎn)流程；二是各種引進(jìn)的設(shè)備適合生產(chǎn)砂狀氧化鋁； 山西鋁廠的半工業(yè)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)工藝條件及設(shè)備選擇，都按高濃度一段分解砂狀氧化鋁工藝確定和計(jì)算。碳分和種分?jǐn)U試都取得了階段性的成果， 其實(shí)在 20xx 公司 廠也投入大量的資金進(jìn)行砂狀氧化鋁的研究，分三片進(jìn)行，碳分、種分Ⅳ組、種分，這跟山西鋁廠的半工業(yè)試驗(yàn)是一個(gè)模式，應(yīng)該說 公司 是在攻關(guān)成果的基礎(chǔ)上，直接進(jìn)行半工業(yè)或者說是直接 進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用，應(yīng)該說取得了一定的成果，也在局部獲得了孝義市興安化工有限公司對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項(xiàng)目 可研報(bào)告 30 成功，在一定的時(shí)間段內(nèi)生產(chǎn)出了砂狀氧化鋁，但產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，且控制過程不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，人員的勞動(dòng)強(qiáng)度非常大。 研究開發(fā)生產(chǎn)砂狀氧化鋁的迫切性和重要意義 隨著國(guó)際、國(guó)內(nèi)兩個(gè)市場(chǎng)的接軌和融通，質(zhì)優(yōu)、價(jià)廉的國(guó)外進(jìn)口砂狀氧化鋁，以及滿足現(xiàn)代化大型預(yù)焙陽(yáng)極電解槽推廣應(yīng)用要求的氧化鋁產(chǎn)品，對(duì)我國(guó)氧化鋁企業(yè)和產(chǎn)品形成嚴(yán)重的沖擊，面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，大家越來(lái)越深刻的意識(shí)到當(dāng)前國(guó)產(chǎn)氧化鋁的質(zhì)量，已經(jīng)成了制約中國(guó)鋁工業(yè)生存和發(fā)展的瓶頸環(huán)節(jié)，如不及時(shí)的調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和品 種，尤其是質(zhì)量，中國(guó)的氧化鋁工業(yè)必將遭遇困境，因此審視度勢(shì)，下大力氣，盡快研究、開發(fā)適合我國(guó)鋁工業(yè)生產(chǎn)需要的砂狀氧化鋁產(chǎn)品，以提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力是十分必要的。 與普通的氧化鋁相比，砂狀氧化鋁具有流動(dòng)性好，吸附能力強(qiáng)、強(qiáng)度大、活性較高、環(huán)保、節(jié)能、便于運(yùn)輸，飛揚(yáng)損失小等等特點(diǎn)，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已很少生產(chǎn)普通氧化鋁，普通氧化鋁將逐漸被淘汰； ； 普通氧化鋁具有粒度細(xì)、強(qiáng)度低、比表面小、不易運(yùn)輸、飛揚(yáng)損失大，面對(duì)者中國(guó)加入 WTO 后，市場(chǎng)越來(lái)越開放， 面對(duì)者本輪氧化鋁產(chǎn)能的大肆擴(kuò)張后，我國(guó)的氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)必須要面對(duì)的是，進(jìn)入下一輪的激烈廝殺中，國(guó)外氧化鋁質(zhì)優(yōu)、價(jià)廉、成本低、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)普通的氧化鋁難與之競(jìng)爭(zhēng)，不利于占領(lǐng)市場(chǎng)，屆時(shí)有可能進(jìn)入全行業(yè)的被動(dòng)局面。 孝義市興安化工有限公司對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項(xiàng)目 可研報(bào)告 31 經(jīng)焙燒后過細(xì)的氧化鋁產(chǎn)品將增大電收塵的負(fù)荷，降低電收塵效率，飛揚(yáng)損失增加，最終增加氧化鋁成本，降低氧化鋁的總回收率，應(yīng)用于電解工藝，粉狀氧化鋁粒度較細(xì)，在輸送及電解過程中容易產(chǎn)生飛揚(yáng)，惡化操作環(huán)境和大氣質(zhì)量，煙氣中氧化鋁粉塵含量增加，也使電解 鋁煙氣凈化裝置負(fù)荷增加，同時(shí)也增加氧化鋁損失，提高了鋁錠成本，細(xì)粉和超細(xì)粉過多也在一定程度上影響電流效率。 ： 長(zhǎng)期以來(lái)，電解廠的氟化氫氣體，瀝青煙對(duì)人體及環(huán)境造成危害，使用砂狀氧化鋁是解決氟害的根本，砂狀氧化鋁以其粒度、硬度、和表面活性的優(yōu)點(diǎn)，克服了粉狀氧化鋁的缺點(diǎn)，氟化物及瀝青煙微粒在具有高活性比表面的砂狀氧化鋁表面得到較好的吸附和沉降，以砂狀氧化鋁為原料的預(yù)焙陽(yáng)極大型電解槽，可使同廢氣和粉塵一起排放的氟化物減少 80％以上。砂狀氧化鋁流動(dòng)性好，適合各種給料輸送及點(diǎn)式下料槽。 由于國(guó)家 、企業(yè)對(duì)環(huán)保要求的提高，目前及今后砂狀氧化鋁將成為大多數(shù)電解率企業(yè)的首選，市場(chǎng)上普通氧化鋁明顯會(huì)受到砂狀氧化鋁的排擠，隨著氧化鋁產(chǎn)量的進(jìn)一步擴(kuò)大，市場(chǎng)上氧化鋁需求相對(duì)過剩，普通氧化鋁廠的競(jìng)爭(zhēng)力將逐步被減弱。 ： 如果砂狀氧化鋁不盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，傳統(tǒng)的工藝裝備，將大大落后世界氧化鋁先進(jìn)企業(yè)，到時(shí)候再進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化改造，投資及生產(chǎn)成本孝義市興安化工有限公司對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項(xiàng)目 可研報(bào)告 32 都會(huì)增加，大生產(chǎn)成本的氧化鋁生產(chǎn)必然帶來(lái)大成本的鋁生產(chǎn)，到頭來(lái)，我國(guó)的氧化鋁、電解鋁、及鋁加工市場(chǎng)都會(huì)丟失。 孝義市興安化工有限公司對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項(xiàng)目 可研報(bào)告 33 第 四 章 工藝流程及 主要 設(shè) 備 現(xiàn)有工藝流程描述 由汽車運(yùn)進(jìn)廠的鋁土礦經(jīng)地磅站稱重后倒入卸礦站或鋁礦原礦堆場(chǎng)，經(jīng)膠帶輸送機(jī)送往均化庫(kù)堆存，再經(jīng)斗輪或刮板取料機(jī)、膠帶輸送機(jī)將鋁土礦送往原料磨的磨頭倉(cāng)。 外購(gòu)石灰由汽車運(yùn)進(jìn)廠，一部分石灰經(jīng)破碎后被送往原料磨磨頭倉(cāng)，倉(cāng)底設(shè)置板式給料機(jī)，膠帶輸送機(jī)，另一部分石灰經(jīng)斗式提升機(jī)送往石灰消化工段。 在石灰消化工段，石灰與熱水一同加入化灰機(jī)中，制備的石灰乳流進(jìn)石灰乳槽，石灰乳用泵送往沉降工序控制過濾。消化渣用膠帶輸送機(jī)送往消化渣堆場(chǎng) 。 在原料磨工段，鋁土礦、石灰及循環(huán)母液按比例加入原料磨中磨制原礦漿，原礦漿用水力漩流器進(jìn)行分級(jí)，分級(jí)機(jī)溢流為合格的原礦漿，送入原礦漿槽，再用礦漿泵送往溶出工序的預(yù)脫硅工段，分級(jí)機(jī)底流返回原料磨。 從原料工序送來(lái)的原礦漿進(jìn)入常壓脫硅工段的加熱槽中，將溫度從 82～ 87℃提升到 95～ 105℃，然后送入預(yù)脫硅槽中進(jìn)行連續(xù)脫硅。在脫硅槽的末槽用母液調(diào)整經(jīng)脫硅后的原礦漿 Rp 和溫度，合格原礦漿送至高壓泵房的隔膜泵，脫硅槽底部設(shè)有返砂管、返砂泵，每班定孝義市興安化工有限公司對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改建生產(chǎn)砂狀氧化鋁項(xiàng)目 可研報(bào)告 34 期將粗砂返回原料磨工段。 用隔膜泵將原礦漿送往溶出 工段的套管預(yù)熱器，由 套管 預(yù)熱至210～ 220℃ ,而后采用高壓新蒸汽加熱，原礦漿溫度預(yù)熱至 260℃177。5℃ ,保溫停留 50min。溶出后料漿經(jīng)十級(jí)閃蒸，溫度從 260 ℃降至125℃，然后送入稀釋槽。從赤泥沉降送來(lái)的赤泥洗液同時(shí)加入稀釋槽中，稀釋料漿用泵送往溶出后槽，停留 4小時(shí)以上，以脫除溶液中的硅、鐵、鋅等雜質(zhì)。 各級(jí)礦漿自蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽用于相對(duì)應(yīng)的套管預(yù)熱器中預(yù)熱原礦漿，二次汽冷凝后從預(yù)熱器排出進(jìn)冷凝水罐，冷凝水經(jīng)逐級(jí)閃蒸降壓后，匯總到末級(jí)冷凝水罐，送往熱水站制備熱水。 從溶出后槽送來(lái) 的稀釋料漿與從絮凝劑制