把海外资源转化为关键金属绿色产能——贵阳院攻克三水铝石矿利用关键技术为铝产业链安全与低碳转型提供“中国方案”

2026年09月08日 10:19 197次浏览 来源:   分类: 地矿建设   作者:

一块来自海外的三水铝石矿,如何稳定地变成高品质氧化铝?这既是一道工艺题,也是一道关乎资源安全、产业韧性与绿色转型的发展题。

铝是支撑新能源、高端装备制造和新型基础设施建设的关键基础原材料。面对进口三水铝石矿大规模利用带来的工艺挑战,贵阳铝镁设计研究院有限公司(以下简称“贵阳院”)自主攻关形成成套关键技术,在多个大型氧化铝项目实现产业化应用,为把海外矿源转化为稳定、绿色、高效的国内产能提供了坚实支撑。

从“有矿难用”

到“用矿更优”

当前,我国氧化铝产业原料对外依存度上升趋势明显,几内亚、澳大利亚等地的三水铝石矿已成为国内氧化铝企业的主要原料来源。然而,传统拜耳法工艺处理三水铝石矿时,常常面临有机物持续富集、草酸盐循环累积、系统热能梯级利用不足、砂状氧化铝品质调控难等问题。产品粒度波动、系统清理周期缩短、蒸汽消耗偏高、伴生资源难以回收这些“卡点”,直接影响生产线长周期稳定运行和企业综合效益。

在能耗双控、“双碳”目标和产业链供应链保供要求叠加的背景下,单一设备改造已难以打破瓶颈。贵阳院将目光投向全流程:不是在某一个环节“修修补补”,而是围绕矿石特性、结晶过程、能源匹配和水资源循环,系统重构工艺方案。

从“四项突破”

到“一套工程方案”

经过持续机理研究、工程验证和工艺迭代,贵阳院形成了适配三水铝石矿特点的提质降耗关键成套技术。经行业专家鉴定,技术整体达到国际领先水平。

前置净化型两段分解技术,将有机物控制前移,精准调控氢氧化铝结晶过程,在提升产品质量稳定性的同时简化流程、减少设备配置;蒸发母液侧流冷却结晶草酸盐脱除及有价金属回收技术,打通有机物和草酸盐稳定脱除路径,并让伴生资源实现价值回收;热能、势能多级梯级综合利用技术,统筹二次蒸汽、矿浆余热和工序高差,让热能“吃干榨净”、让物料更多依靠自流输送;全厂水资源动态优化匹配技术,对赤泥堆场回水、氢氧化铝洗水、赤泥洗水等进行智能调配,持续降低新水消耗。

“四项突破”环环相扣,形成的不是一项孤立技术,而是一套可工程化、可复制、可推广的中国工艺。它的核心逻辑很清晰:把一块矿石用得更深,把一份能源用得更省,把一条产业链守得更稳。

在一座座工厂里

算清“经济账、能源账、资源账”

技术的价值,最终要在生产现场检验。贵阳院坚持“一矿一策”,结合各项目原料结构、区位条件和能源禀赋实施定制化工艺设计。近10年来,依托该技术落地的氧化铝产能近2000万吨,占国内同期氧化铝新增总产能50%以上。南北多区域、多项目的工程实践,验证了这套技术体系对不同工况的适应性和兼容性。

在中铝集团所属广西华昇新材料项目,技术方案有效破解了几内亚三水铝石矿加工过程中母液杂质富集难题,保障生产线长期稳定产出高品质砂状氧化铝。在河北文丰新材料项目,新工艺精准适配进口三水铝石配矿体系,为钢铝耦合循环经济模式稳定运行提供有力工艺支撑。在广投北海绿色生态铝项目,前置净化两段分解、余热梯级回收等创新成果与“矿—港—厂”临港布局优势深度融合,产品指标稳定达到国家标准最高等级。在防城港中丝路氧化铝项目,成套技术实现全面集成,创新采用半自磨磨矿工艺,利用大块矿石之间的相互冲击、研磨实现破碎和磨细,减少乃至避免传统钢球磨矿对钢球介质的依赖,既降低钢球消耗,也有效减少磨矿环节能耗;项目投产后,矿耗、蒸汽耗、电耗等关键指标均优于设计预期。在北海东方希望铝基新材料项目,单条生产线规模由100万吨跃升至200万吨,多台全球领先的大型单体设备建成投用,实现项目投资、占地等多项指标显著优化。

多个工业化项目长期运行数据显示,贵阳院成套技术有效降低综合能耗,吨氧化铝综合能耗控制在280千克标准煤以下,处于国际领先水平。与国家标准一级能耗限值相比,每生产1吨氧化铝可节约50千克标准煤。

如果说传统矿山开采的是地下资源,那么贵阳院通过科技创新,开采的则是一座“看不见的绿色矿山”。这座“矿山”每年可“产出”约100万吨标准煤,可供200万居民一年的生活用能;它不需要掘进巷道,不增加资源消耗,却以工艺创新持续释放绿色价值,让每一吨矿石发挥更大效益,让每一份能源实现更高效率。

这组数据背后,是一场从“单点节能”到“系统节能”的深刻变革:草酸盐实现持续稳定脱除,系统运行周期显著延长;氧化铝产品粒度和强度指标波动明显收窄,品质更加稳定;伴生金属实现协同回收,让每一份资源都得到更充分利用。对企业而言,这是实实在在的降本增效;对行业而言,这是以技术创新推动绿色低碳转型、提升产业竞争力的重要跨越。

一项技术

托起产业安全与绿色未来

把进口矿用好,就是为产业链添一份底气。三水铝石矿利用关键技术打通了大规模、高效率利用进口三水铝石矿的工艺路径,支撑了北部湾、北方沿海等临港氧化铝产业集群发展,有助于提升海外铝资源综合利用水平,增强我国氧化铝产业链原料供给的稳定性和韧性。

把能耗降下来,就是为绿色发展增一份空间。通过全流程热能、势能与水资源的统筹优化,该技术为存量生产线低碳改造和新建项目能效提升提供了可复制方案,既服务企业降本增效,也契合有色金属工业绿色化、智能化、高端化转型的方向。

把自主技术立起来,就是为中国方案打开更大舞台。贵阳院依托长期工程积累,形成了拥有自主知识产权、适配进口三水铝石矿的成套工艺体系。未来,随着复杂铝土矿高效利用、赤泥资源化、智能冶金调控和超低能耗氧化铝工艺持续推进,这套“从矿石到产品、从能量到资源”的系统创新,将为保障国家基础原材料安全、服务“双碳”目标、推动中国铝工业走向更高质量发展持续注入科技力量。

责任编辑:任飞

二审:淮金

终审:孟庆科

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