中铝集团赤泥蝶变靠什么?

2024年04月15日 15:48 10880次浏览 来源:   分类: 铝资讯   作者:

 

外观酷似黏土,看似平淡无奇的赤泥,缘何成为悬在铝工业头顶的“达摩克利斯之剑”,引得“无数英雄竞折腰”,争相涌入赤泥绿色利用这个赛道?

一直以来,在铝行业生产1吨氧化铝就会排出1吨多赤泥,而赤泥绿色利用因技术和成本问题一直没有得到很好解决,每年利用率不足2%,还因新增赤泥堆存产生大量费用,成为世界性难题。

而氧化铝产能约占全国五分之一的中铝集团,用不到两年时间,将赤泥利用率从2021年不足5%提升至2023年16%以上,利用量约占全国半壁江山,为我国实现赤泥绿色利用率9.8%的目标提供了范本,并领跑全球。

那么,中铝集团自主创新的赤泥绿色利用核心技术从无到有、从有到优,经历了怎样的过程?

世界性难题

铝土矿经过湿法高碱溶出,再经分解、焙烧,化身宛若雪白“精灵”的氧化铝粉,经过电解洗礼融合成为700摄氏度的轻盈的铝水,再经过铸造、锻压、挤压等工艺淬炼,或成为铸造神舟系列、C919大飞机等国之重器的关键材料,或变身于笔记本电脑、手机、易拉罐等“飞入寻常百姓家”的日用品材料。同时,随之伴生的,还有“世界性难题”的大宗工业固体废弃物——赤泥。

赤泥,因氧化铁含量高呈红色而得名,目前全球每年新增赤泥量近2亿吨。因赤泥含碱高、颗粒细、成分复杂、处理成本高等,全球赤泥利用率不足2%。

一百多年来,赤泥绿色利用技术及产业化应用均未取得重大突破,各国主要采取安全堆放的方式处置赤泥。

赤泥产出和消纳的严重失衡,导致堆存赤泥规模巨大,已成为影响铝工业健康发展的重要问题之一。

在20世纪90年代就投入使用的中铝股份广西分公司赤泥堆场,每天约有8000吨赤泥经过压滤脱水后,通过传送带输送到堆场。“按照这个节奏,堆场将于2至3年后达到饱和。”现场工作人员介绍。

氧化铝企业的矿石来源、生产工艺、技术水平不同,造成排放的赤泥成分组成等各不相同,技术瓶颈难以突破,是制约赤泥绿色利用的一大难题。

“从赤泥中提取有价元素尚未找到高效、经济的最优工艺技术路线,科研工作者仍任重道远。”一名研究赤泥选铁技术近30年的科研专家表示,“目前赤泥中的铁只回收利用了一部分。赤泥中的铁好比是芝麻,其他有价金属、脉石矿物是绿豆、花生,要把相互咬合内嵌的芝麻、绿豆、花生分开,还要把仅4至5微米大小的芝麻捡起来,是非常困难的。”

赤泥产生于铝工业,其资源化利用却并非有色行业自身能够解决。“唯有各行业充分合作,使赤泥中的铁被钢铁行业回收,铝被有色行业回收,剩余的硅、钙等元素能够适配用于建材,实现赤泥全面化利用,才是解决之道。”中国有色金属工业协会有关人员表示,“现实情况是当前赤泥综合利用产品认证标准体系尚不健全,应用领域受限,即使在有望大规模应用的钢铁、建材、交通等领域,也存在行业应用壁垒。”

让有色更“绿色” 让世界更“有色”

习近平总书记多次强调,要像保护眼睛一样保护生态环境,像对待生命一样对待生态环境,多谋打基础、利长远的善事,多干保护自然、修复生态的实事,多做治山理水、显山露水的好事。

作为国资央企、行业头部企业,中铝集团始终胸怀“国之大者”,深入践行绿色低碳发展理念,面对赤泥绿色利用这一世界难题和时代课题,一以贯之、主动作为、加快推进赤泥绿色利用步伐,致力于“让有色更‘绿色’,让世界更‘有色’”。

早在20世纪60年代,中铝集团就开始了赤泥绿色利用领域的专项研究,是我国最早从事赤泥绿色利用研究和产业化实践的企业。

“十四五”以来,中铝集团积极贯彻落实国家“双碳”目标战略部署,将资源综合利用纳入“十四五”科技发展规划重点支持方向,设立了16个重点专项,组织所属郑州研究院和氧化铝企业、中铝环保等持续推进赤泥利用攻关;成立了赤泥综合利用领导小组,出台《赤泥综合利用行动方案》,组织所属11家大型氧化铝骨干企业,“一企一策”开展赤泥绿色利用。

几代中铝人持续接力,先后完成国家“八五”“九五”科技攻关项目,率先在20世纪70年代建成了以烧结法赤泥为基料的硅酸盐水泥厂,随后建成了国内首条赤泥选铁生产线,成功实现工业化应用。

截至今年3月份,中铝集团累计获得赤泥绿色利用各类专利授权63件,形成了赤泥基硅酸盐水泥、赤泥选铁等一系列综合利用技术,并进行了产业化实践。

中铝集团赤泥利用率由2021年的不足5%提高至2022年的10%以上,再跨步实现2023年的16%以上,实现了“两连增”,创造经济效益3亿元左右,节约赤泥堆存费3亿元以上,实现了生态效益、社会效益和经济效益的和谐统一。

点石成金 造福人类

习近平总书记指出:“变废为宝、循环经济是朝阳产业。垃圾是放错地方的资源,把垃圾资源化,化腐朽为神奇,既是科学,也是艺术。”

赤泥是一种重要的二次资源。行业专家算过一笔账:单单测算赤泥所含的氧化铁、氧化铝以及钪、钒、钛等稀有金属的经济价值,广西本地矿所产赤泥价值为3120元/吨,几内亚矿所产赤泥价值为2110元/吨。

今年1月份,中铝集团党组书记、董事长段向东在中铝集团二届二次职代会上对“新中铝”建设作出了新部署,强调要致力于打造科技特强“新中铝”、绿色低碳“新中铝”。

攻克赤泥为代表的有色金属资源综合高效利用难题,充分唤醒这“沉睡的资源”,是新一代中铝人的勇毅担当,更是推动行业创新和引领绿色发展的职责使命。

牢记中铝集团党组的殷殷嘱托,中铝股份领导班子深入各氧化铝企业实地调研,紧盯重点项目进展及成效,带领一支“联合部队”奔袭在“赤泥规模化系列化利用瓶颈突破的前夜”;在甲辰龙年公司召开的首个大型会议——科技创新工作会上,再次发出号召,让科技创新战旗高高飘扬在“新中铝”建设主阵地,推动赤泥绿色利用实现更大突破。

中铝股份广西分公司氧化铝厂选铁车间投产之初,联合国内顶尖技术团队创新磁选工艺,填补了业界空白。

十余年间,选铁车间赤泥“铁军”通过实施一系列生产工艺流程优化攻坚战,将铁精矿年产能提高到70万吨,真正实现赤泥“变废为宝”,也因此荣膺“全国工人先锋号”称号。

今年1月份,中铝矿业顺利完成低温赤泥综合利用C组管道化流程优化试车。流程优化后,低温生产线实现了赤泥再利用,矿耗可降低8%,年化效益预计达2000万元以上,率先走出了工业化第一步。

“梅花迎雪应时开,一片赤诚苦中栽;日拱一卒无有尽,功不唐捐终入海。”中铝股份赤泥综合利用技术中心主任助理董红军这样总结与赤泥“缠斗”的2023年。

“大家积极主动想办法、找对策、拓路子。许多科技战线的老兵倾情倾力投入,示范带动新生力量合力破解赤泥难题,令人十分感动。”中铝股份科技创新部负责人表示。

中铝集团连续三届支持发起了赤泥绿色利用论坛,并在2023年11月于“绿城”郑州召开的全球首届赤泥绿色利用国际论坛上,发出协同作战、联合攻关、完善标准、跨界融合等倡议,凝聚更多有识之士,不断扩大赤泥绿色利用“朋友圈”。

世界百年未有之大变局意味着我们要接受百年未有之挑战,解决百年未曾解决的难题,聚焦解决“赤泥零排放”这个重大课题。新一代中铝人锚定“四个特强”,坚定地选择“一扇窄门、一条远路、一缕微光”,坚持做困难但有价值的事,走正确而难走的路,坚信哪怕前路微光,但只要专注耕耘、艰苦跋涉,必定会迎来无限春光!

“人类从自然攫取有价资源,要成倍地回报它,这既是中国人‘滴水之恩,当涌泉相报’的朴素情感,也是‘点石成金、造福人类’的‘中铝情怀’使然。”一名在赤泥利用事业鏖战近半生的技术人员平静地道出了中铝人的心声,也为“新中铝”建设伟大目标增添了最生动的注脚。

责任编辑:王慧

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