中洲特材（002551）

摘要：本文總結(jié)了中國鋁業(yè)股份有限公司中州分公司以被列入國家首批循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點單位為契機(jī)，以科技創(chuàng)新為先導(dǎo)，倡導(dǎo)節(jié)能減排，大力發(fā)展礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的主要做法。

關(guān)鍵詞：循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點企業(yè)；礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)；強(qiáng)化燒結(jié)法；選礦拜耳法；清潔生產(chǎn)；尾礦

中國鋁業(yè)股份有限公司中州分公司（以下簡稱“中州分公司”）是中國鋁業(yè)股份有限公司下屬氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)，是我國鋁工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策規(guī)劃優(yōu)先發(fā)展的鋁工業(yè)基地。主要產(chǎn)品為冶金級氧化鋁和化學(xué)品氧化鋁。目前冶金級氧化鋁年產(chǎn)量180萬噸，年消耗鋁土礦360萬噸左右。

近年來，中州分公司牢固樹立“消除浪費無極限”和“鋁工業(yè)無廢物”的理念，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，以科技為支撐，以降本為重心，以標(biāo)準(zhǔn)化管理為平臺，以群眾性參與為源泉，倡導(dǎo)節(jié)能減排，持續(xù)推進(jìn)降本增效。2005年10月，中州分公司作為氧化鋁行業(yè)的惟一代表，被列入國家首批循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點企業(yè)名單。這更加堅定了中州分公司堅持以人為本、落實科學(xué)發(fā)展觀，創(chuàng)建資源節(jié)約型企業(yè)的信心和決心。

循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種“資源→產(chǎn)品→再生資源”的經(jīng)濟(jì)增長模式，是以資源的高效利用和循環(huán)利用為基本特征的社會生產(chǎn)和再生產(chǎn)活動，是對“大量生產(chǎn)、大量消費、大量廢棄”的傳統(tǒng)粗放型經(jīng)濟(jì)增長模式的根本變革，是建設(shè)節(jié)約型社會的重大舉措，體現(xiàn)了以人為本、可持續(xù)發(fā)展的本質(zhì)要求，黨和國家已把發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)擺上了重要議事日程。

在新形勢下，尤其是和中州分公司一樣的典型資源消耗型企業(yè)，要實現(xiàn)中鋁公司“創(chuàng)建世界一流企業(yè)，打造中鋁公司百年老店”的目標(biāo)和可持續(xù)發(fā)展，就必須把發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，特別是大力發(fā)展礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為一項十分緊迫而又重要的戰(zhàn)略任務(wù)，堅持不懈地抓緊抓好。

一、發(fā)展礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)是中州分公司可持續(xù)發(fā)展的必然選擇

我國具有較豐富的鋁土礦資源，迄今已探明保有儲量為23億噸，列居世界第四位，具備發(fā)展氧化鋁工業(yè)的資源條件。由于我國的鋁土礦與國外的不同，絕大部分屬于高鋁、高硅的一水硬鋁石型，80%以上的鋁土礦鋁硅比（A/S）在5～8之間，因此不能采用國外普遍采用的較為經(jīng)濟(jì)的常規(guī)拜耳法生產(chǎn)氧化鋁?；谖覈X土礦的特點，幾十年來我國采用和開發(fā)了堿石灰燒結(jié)法和混聯(lián)聯(lián)合法氧化鋁生產(chǎn)工藝，并取得了堿耗低和氧化鋁實收率高的成就，對發(fā)展我國鋁工業(yè)作出了重要貢獻(xiàn)。目前，這兩種方法已成為我國氧化鋁的主要生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)能力占全國總生產(chǎn)能力的90%。但是，這兩種生產(chǎn)方法與國外處理高品位鋁土礦的常規(guī)拜耳法比較，存在著以下缺點：

一是生產(chǎn)能耗高。每噸產(chǎn)品的綜合能耗是國內(nèi)外拜耳法生產(chǎn)廠的2～4倍。在制造成本中，能耗費用占50%左右，因而使生產(chǎn)成本居高不下。1998年每噸產(chǎn)品經(jīng)營成本全國平均176美元，比國外約高36美元。

二是工藝流程長，建設(shè)投資大。對于大、中型氧化鋁廠建設(shè)工程來說，混聯(lián)法單位產(chǎn)品的建設(shè)投資比常規(guī)拜耳法高20%以上。

三是隨著我國鋁土礦品位的逐步下降，現(xiàn)有的混聯(lián)法廠的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)將逐步惡化，制造成本將相應(yīng)提高。

四是近幾年我國民營氧化鋁企業(yè)異軍突起，建設(shè)項目過多，礦山開采無序、過度。同時，受生產(chǎn)工藝的限制，對鋁土礦采富棄貧現(xiàn)象嚴(yán)重，使得鋁土礦資源更趨緊張。

上述缺點不利于我國氧化鋁工業(yè)的進(jìn)一步健康、可持續(xù)發(fā)展。隨著能源價格的不斷上漲和鋁土礦品位的逐年下降，這種制約將變得日趨嚴(yán)重。

另據(jù)河南省國土資源廳的統(tǒng)計資料顯示，截至2005年底，河南鋁土礦資源儲量為6.98億噸。從理論上講，按河南省氧化鋁的最終產(chǎn)能0.1億噸/年，鋁土礦單耗2.5計算，需鋁土礦量0.25億噸/年，其他非鋁行業(yè)需鋁土礦量0.05億噸/年，共需鋁土礦量0.3億噸/年計算；鋁土礦開采按回采率60%計算，需消耗鋁土礦資源儲量0.5億噸/年。為此，粗略估計河南鋁土礦資源的服務(wù)年限為6.98/0.5=13.96年。

由此可見，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝方式，大力發(fā)展礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，加快建設(shè)節(jié)約型企業(yè)，走節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、人與自然和諧相處的發(fā)展路子勢在必行，這是中州分公司可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。為從根本上改變當(dāng)前氧化鋁工業(yè)的狀態(tài)，中州分公司一方面以理論研究為基礎(chǔ)，通過調(diào)控生產(chǎn)過程中鋁硅的反應(yīng)行為，提高過程物料中含鋁量，實現(xiàn)對燒結(jié)法的系統(tǒng)強(qiáng)化和創(chuàng)新。另一方面，積極推進(jìn)選礦拜耳法生產(chǎn)氧化鋁新技術(shù)項目的產(chǎn)業(yè)化。同時，中州分公司大力開展節(jié)能減排，清潔生產(chǎn)，尾礦、赤泥的再利用等工作，以實現(xiàn)鋁工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，構(gòu)建和諧社會。

二、中州分公司發(fā)展礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的主要做法

中州分公司始終堅持走產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合與自主創(chuàng)新相結(jié)合的路子，以資源循環(huán)利用、環(huán)境保護(hù)、工藝設(shè)備改進(jìn)等降本增效的難點作為科技攻關(guān)的重點。近年來，先后獲得200多項科技成果，其中有20多項屬國內(nèi)外首創(chuàng)。有32項科技成果通過省部級鑒定，13項獲省部級二等獎；申報專利50余項，其中40項被國家知識產(chǎn)權(quán)局受理，26項授權(quán)。該公司承擔(dān)的國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程項目“30萬噸/年選礦拜耳法生產(chǎn)氧化鋁新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程”和強(qiáng)化燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)工藝的成功開發(fā)和工業(yè)應(yīng)用，引起了國內(nèi)外同行業(yè)的高度關(guān)注。其中，強(qiáng)化燒結(jié)法新工藝被國內(nèi)知名專家稱為是我國氧化鋁生產(chǎn)理論的一場技術(shù)革命，并榮獲第八屆中國專利金獎和國家科技發(fā)明二等獎；選礦拜耳法高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化實施，開創(chuàng)了世界上將選礦技術(shù)應(yīng)用到氧化鋁生產(chǎn)的先河，為我國中低品位一水硬鋁石型鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁找到了一條技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的新型工藝路線；后加礦增濃溶出項目開創(chuàng)了氧化鋁行業(yè)在一條生產(chǎn)線上同時應(yīng)用一水硬鋁石和三水軟鋁石的先河。這三項技術(shù)目前已成為中鋁公司氧化鋁生產(chǎn)的核心技術(shù)，并被國內(nèi)權(quán)威人士公認(rèn)為我國氧化鋁未來發(fā)展改變資源狀況、發(fā)展礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、提高核心競爭力和保證我國氧化鋁可持續(xù)發(fā)展的重大關(guān)鍵技術(shù)。

（一）改進(jìn)傳統(tǒng)工藝，降低資源、能源消耗

燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁工藝是生產(chǎn)氧化鋁最古老的工藝，存在能耗高、流程長、成本高的缺點。為改進(jìn)該工藝，中州分公司與中南大學(xué)合作，利用先進(jìn)適用技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，取得了“強(qiáng)化燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁新工藝”，并先后實施了產(chǎn)業(yè)化和改擴(kuò)建項目，較傳統(tǒng)燒結(jié)法年增產(chǎn)30萬噸，燒結(jié)法氧化鋁工藝能耗由1999年的1821千克標(biāo)煤降至目前的1061千克，能耗降低了41.7%，僅能源消耗一項，年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤69萬噸，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益超過1億元。中州分公司還圍繞“強(qiáng)化燒結(jié)法生產(chǎn)工藝”的消化與吸收，通過全流程的技術(shù)攻關(guān)，使熟料窯運轉(zhuǎn)率由原來的不足90%提高到95%以上，窯臺時產(chǎn)能從原來的58噸提高到63噸，窯齡由原來的不足120天提高到平均200天以上，從而使7臺熟料窯年產(chǎn)氧化鋁約105萬噸左右，系統(tǒng)生產(chǎn)能力提高了50%以上。同時，中州分公司先后投入2000余萬元，對熟料窯電收塵、熱電鍋爐除塵器、全廠工業(yè)廢水零排放等環(huán)保項目進(jìn)行了改造，特別是利用國外先進(jìn)技術(shù)，使熟料窯電收塵的外排塵量降低40%以上，大大低于國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，年回收堿725噸、水200萬噸，萬元產(chǎn)值污染物排放總量減少200%以上。

（二）積極研發(fā)新工藝，提高鋁土礦資源經(jīng)濟(jì)服務(wù)年限

該公司圍繞國家“九五”重點科技攻關(guān)課題———“選礦拜耳法生產(chǎn)氧化鋁新工藝”開展攻關(guān)，并對工藝進(jìn)行不斷完善，先后取得了“選擇性磨礦”、“雙流法溶出”、“選礦—拜耳法新工藝關(guān)鍵技術(shù)裝備研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”等多項科技成果。其中，“選礦—拜耳法新工藝關(guān)鍵技術(shù)裝備研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”獲中國鋁業(yè)公司第二次科技大會惟一的一項科技進(jìn)步一等獎。該工藝于2004年投入生產(chǎn)實踐后，選礦拜耳法系統(tǒng)供礦鋁硅比從傳統(tǒng)的10以上降至5.7左右，為我國低品位一水硬鋁石型鋁土礦資源的充分利用開辟了一條有效途徑。據(jù)測算，通過應(yīng)用選礦拜耳法新工藝，我省現(xiàn)在鋁土礦資源經(jīng)濟(jì)服務(wù)年限可提高3倍以上。選礦拜耳法新工藝與國內(nèi)主要采用的混聯(lián)法相比，建設(shè)投資可節(jié)省15%～20%，生產(chǎn)成本可降低10%，生產(chǎn)能耗可降低50%。同時，中州分公司應(yīng)用了拜耳法溶出器后加礦增濃技術(shù)，在最后一個溶出器中加入國外的三水軟鋁石，生產(chǎn)能力將在少量增加投資的情況下，提高6萬噸，使熱能得以充分利用，不僅提高了產(chǎn)能，而且有利于生產(chǎn)砂狀氧化鋁，使氧化鋁單位投資比常規(guī)投資節(jié)約50%。該項目于2006年9月30日已一次投料試車成功。

（三）開發(fā)高附加值產(chǎn)品，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，梯級利用資源

為充分利用燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的資源優(yōu)勢，實現(xiàn)資源梯級利用的產(chǎn)業(yè)鏈。中州分公司不斷加大化學(xué)品氧化鋁的開發(fā)力度，先后自主開發(fā)了干白氫氧化鋁、超細(xì)氫氧化鋁和高白氫氧化鋁三大系列10余種高新產(chǎn)品。其中，SH—M75干白氫氧化鋁被認(rèn)定為國家級新產(chǎn)品，超細(xì)、高白氫氧化鋁被認(rèn)定為河南省高新技術(shù)產(chǎn)品。產(chǎn)品不僅具有高附加值優(yōu)勢，而且還具有環(huán)保優(yōu)勢。其原料來自氧化鋁生產(chǎn)中間的溶液，而生產(chǎn)化學(xué)品氧化鋁的廢液可以返回氧化鋁生產(chǎn)，因此生產(chǎn)過程不產(chǎn)生任何污染，而且可降低氧化鋁生產(chǎn)成本，這是單獨的化學(xué)品氧化鋁廠無法比擬的。化學(xué)品氧化鋁的開發(fā)，使分公司的經(jīng)濟(jì)活動成了一個“資源———產(chǎn)品———再生資源”的反饋式流程，物質(zhì)和能源在經(jīng)濟(jì)循環(huán)中得到合理和持久的利用，從而使“減量化、再利用、再循環(huán)”成為現(xiàn)實。目前，化學(xué)品氧化鋁生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到了年產(chǎn)13萬噸的水平，產(chǎn)品白度一般均在94%以上，年出口創(chuàng)匯超過900萬美元。

（四）推進(jìn)替代技術(shù)，循環(huán)利用能源

在推進(jìn)替代技術(shù)方面，分公司不斷完善強(qiáng)化燒結(jié)法、選礦拜耳法、高溫雙流法溶出、塊煤代焦等先進(jìn)技術(shù)及工藝；在推進(jìn)減量技術(shù)方面：不斷改進(jìn)氧化鋁間接加熱脫硅、母液管式降膜蒸發(fā)、高效CO2壓縮機(jī)等新設(shè)備的技術(shù)條件，使母液管式降膜蒸發(fā)技術(shù)首次應(yīng)用于燒結(jié)法系統(tǒng)，使蒸汽消耗顯著降低。

（五）實施清潔生產(chǎn)，綜合利用資源

分公司先后投入4000余萬元，對熟料窯電收塵、熱電鍋爐除塵器、工業(yè)廢水零排放等環(huán)保項目進(jìn)行改造，并積極推進(jìn)再利用技術(shù)。目前已實現(xiàn)了水（工業(yè)廢水零排放、赤泥回水、灰渣回水和蒸發(fā)回水的再利用）的多次利用；熱的梯級利用（高壓蒸汽發(fā)電、中壓蒸汽溶出、低壓蒸汽蒸發(fā)、乏汽用于加熱）；不僅實現(xiàn)工業(yè)廢水零排放，而且每年回收堿700余噸，水200萬噸。

（六）積極圍繞選礦尾礦、灰渣、赤泥的綜合利用開展科技攻關(guān)工作，延伸礦業(yè)循環(huán)之路

2003年，選礦拜耳法氧化鋁生產(chǎn)新工藝在中國鋁業(yè)中州分公司成功地實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。隨著中州分公司對選礦拜耳法工藝技術(shù)的不斷深入研究和二次開發(fā)，該工藝的各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)不斷優(yōu)化，氧化鋁生產(chǎn)成本不斷降低，其技術(shù)優(yōu)勢越來越顯著。

作為一項創(chuàng)新工藝，選礦拜耳法同時也帶來了一個新的課題：與常規(guī)拜耳法只有赤泥一種廢棄物相比，選礦拜耳法又多了一種廢棄物———鋁土礦浮選尾礦。隨著中州分公司選礦拜耳法兩條生產(chǎn)線持續(xù)穩(wěn)定地運行，浮選尾礦的總排放量也越積越多，對中州分公司現(xiàn)有尾礦庫的長期穩(wěn)定運行造成極大的壓力。因此，解決鋁土礦浮選尾礦的安全堆存和資源化利用問題成為選礦拜耳法產(chǎn)業(yè)化實施后亟待解決的重要難題。

鋁土礦浮選尾礦的資源化開發(fā)利用是一個新興的課題，也是一個技術(shù)難度較大的課題，既要從中獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，又要盡可能實現(xiàn)浮選尾礦的零排放。對鋁土礦浮選尾礦綜合利用技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，不但能豐富和完善鋁土礦浮選尾礦資源化利用技術(shù)的內(nèi)涵，促進(jìn)新產(chǎn)業(yè)鏈的形成，建立新的經(jīng)濟(jì)增長點，還能有效地降低浮選尾礦堆存過程中的環(huán)境和安全風(fēng)險，實現(xiàn)鋁土礦浮選尾礦的零排放。具有資源、環(huán)境和生態(tài)效應(yīng)，對我國氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、良性發(fā)展、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要的現(xiàn)實意義。

中國鋁業(yè)公司、中州分公司對鋁土礦浮選尾礦的安全堆存和資源化利用問題非常重視，在選礦拜耳法在中州分公司產(chǎn)業(yè)化伊始，就組織科技力量對此展開科技攻關(guān)。兩年來，經(jīng)過中州分公司科技人員的不懈努力，《鋁土礦浮選尾礦膏體堆存技術(shù)研究》完成了全部研究內(nèi)容，創(chuàng)新性應(yīng)用膏體技術(shù)處理浮選尾礦，確立了以浮選尾礦漿液、配入基料、膠凝激發(fā)劑，按一定比例混合形成有一定強(qiáng)度的易膠結(jié)膏體，形成了鋁土礦浮選尾礦的膏體膠結(jié)堆存的技術(shù)。目前，該項技術(shù)已在中州分公司進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化實施階段?！朵X土礦浮選尾礦制取低溫陶瓷木材技術(shù)研究》在2005～2006年完成了項目規(guī)定的全部研究內(nèi)容，成功地開發(fā)出了鋁土礦浮選尾礦制取低溫陶瓷木材技術(shù)、鋁土礦浮選尾礦制取仿石材技術(shù)、鋁土礦浮選尾礦制取水泥混合材技術(shù)?！朵X土礦浮選尾礦制取鋁硅合金研究》在2006年已在浮選尾礦除鐵技術(shù)上有較大突破，鋁土礦浮選尾礦制取鋁硅鐵合金研究正在進(jìn)行中。

目前，灰渣干法堆存方案的可研報告已通過專家審查，2007年年底前可實施完畢。尾礦及赤泥綜合利用方案已與相關(guān)院校合作開展攻關(guān)。

礦產(chǎn)資源是不可再生資源，日益緊張。所以，圍繞創(chuàng)建資源節(jié)約型企業(yè)，降低生產(chǎn)成本、實現(xiàn)工業(yè)廢棄物資源化利用、發(fā)展礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、提高產(chǎn)品產(chǎn)量和改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，從而提高企業(yè)競爭力，是類似中州分公司一樣的高能耗資源消耗型企業(yè)義不容辭和責(zé)無旁貸的責(zé)任。

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