低碳经济下氧化铝生产工业节能分析

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【摘要】随着近年经济的快速发展，我国氧化铝生产工业也取得了巨大的发展成效。在实施倡导低碳经济条件的今天，如何有效降低氧化铝生产耗能，实现节能减排是每一个氧化铝行业生产、管理人员都高度重视的问题。

【关键词】低碳经济条件；氧化铝生产工业；节能分析

前言

现今，环保概念深入人心，不管是任何一个行业，都必须要遵守“大自然规律、遵循社会生态平衡、倡导绿色环保”。对于氧化铝生产工业来说，它是我国经济发展的重要支柱，为我国经济做出了巨大的贡献。然而，从现实情况来看，氧化铝在生产过程中依然耗能巨大、节能减排情况让人堪忧，不但造成了巨大的能源浪费，排污问题也给环境造成了巨大的问题[1]。在实施倡导低碳经济条件的今天，氧化铝生产行业只有转变观念，树立环保意识，紧跟时代步伐，采用各种积极有效的技术节能措施，提高生产效率，降低耗能，增加产量，才能从根本上实现可持续发展。

1关于氧化铝生产系统的层次分析以及结构特征

根据影响范围，可以把氧化铝生产过程工序和设备级别的节能改造划分为下述的三种情况：①变化对外无传播：在节能改造的过程当中，输入和输入参数的要求都不改变，进行技术改造对设备、上下游都不会有任何协作要求，而是仅仅对设备的内部或者是本工序产生影响。②变化对外有传播，但传播距离有限：设备或者工序不但实现了节能，且影响仅对设备或者工序产生了影响。③变化对外有传播，传播距离较远：在改造设备或者工序的过程当中，不但给设备运行、上下游的工序产生影响，还影响着其它更远的设备或者工序，使它们的运行状况也发生变化。

2低碳经济条件下氧化铝生产工业节能技术

2.1工业级的节能技术分析

为了进一步分析和研究，根据生产的次序把氧化铝的“工业级”这个概念划分为上游工业（氧化铝生产系统的原料生产）；中间产业（余热余能的利用、稀有金属的提取）；下游产业（排放废弃物的开发利用、金属的提取）。对于上游工业来说，氧化铝生产的直接节能主要是通过改变生产的物流状况来进行实现；中间以及下游产业氧化铝生产的间接节能主要是通过提高氧化铝生产所投入的单位物料、单位能耗的产值来进行实现。

2.1.1上游工业节能技术分析氧化铝生产过程中所使用的主要原料为铝土矿，评价矿石品质主要有两个重要的指标：铝含和A/S。这两个指标也是给氧化铝生产能耗造成影响的两个根本因素。与国外相比，虽然我国铝土矿铝含量较高，然而A/S却比较低（大多数在4~7之间）。为了促使硅含量降低以及氧气化铝生产企业的入磨矿石品味提高，我国相关技术人员进行了一系列的相关研究析：①对铝土矿进行正浮选脱硅处理：通过采用新研发的技术（浮选技术）对铝土矿（铝硅比为5.9）最终所得到的精矿品味（A/S）、尾矿品味（A/S）、化铝回收率分别为11.38%、1.46%、86.46%。若是对精矿粒度不断的放粗，可把氧化铝回收率提升到大概90%左右。选矿过程中所运用到的拜耳法研究成果已顺利实现了产业化。②对铝土矿进行反浮选脱硅处理：该处理技术可同时把磨矿能耗以及精矿含水量降低[2]。很多相关的调查研究指出，自从2005年以来，我国氧化铝生产产能不断增加，很多富矿短时间内消耗迅速，很多生产氧化铝的大厂能耗也在不断的增大，入磨A/S不断降低。例如：以广西某一氧化铝生产厂为例，从2002年开始到2006年，其入磨A/S在从9%降低到5.2%，能耗1416从增加到1462（详细数据如表1）。因此，应该要尽快推行脱硅技术，促使我国氧化铝生产耗能得到有效降低。

2.1.2中间产业的节能技术分析中间产业的节能技术主要包括三个方面技术，分别是热电与氧化铝联合节能技术；余热利用、裕压发电；回收镓、钒等金属。氧化铝在整个生产的过程中会把大量的电力和蒸汽消耗掉，通过应用热电与氧化铝联合节能技术可提高资源的合理利用率，并产生良好的经济效能。在氧化铝企业的热力中存在大量的冷凝水，这些冷凝水压力都比较高，可进行充分的余热利用；氧化铝生产过程当中一些蒸汽需要减压、减温后方能使用。通过应用裕压发电技术可达到减少成本、节约能聊的目的。近年，镓作为微电子技术的基础原料在市场上有着大量的需求。我国在烧结法生产的整个流程当中，不但生产除了价格低廉的原材料，为化学法副产镓提供了支持，同时还提供了便于处理残渣废液的场所，促使我国石灰法提镓水平在世界中保持着较高的领先地位。

2.1.3下游产业节能技术分析下游产业节能技术主要是对赤泥进行有效的综合利用，主要是在高铁赤泥当中对铁、水泥、或者其它建筑材料进行回收。在我国一步地区当中，铝土矿同时伴有极其丰富的金属钪，如山西铝土矿以及广西苹果铝土矿等等，在生产氧化铝过程当中，主要采用烧结法、拜耳法，95%以上的钪会进入到赤泥中。因此，加大分析研究钪提取技术可从促使氧化铝生产中废弃物的资源化利用水平得到提高。

2.2企业级的节能技术分析

对于氧化铝工业企业级的节能技术来说，一般情况下主要对工艺、技术进行创新和改进，工艺主要包括有四种（有强化烧结法、新串联法、新并联法、一水硬铝石的双流法溶等），技术创新主要包括有三种（石灰拜耳法、选矿拜耳法、烧结法和拜耳法粗液合流）。

2.3设备、工序级节能技术分析

设备、工序级节能技术主要包括有强化溶出技术、采用降膜蒸发器、氢氧化铝流态化焙烧三个方面。对于强化溶出技术来说，通过引进应用消化吸收的管道化溶出技术，不但促使溶出时间缩短，还促使溶出率有效提高，有效的增加了系统的循环效率。在整个氧化铝生产的过程当中，蒸发工序大约占能耗的20%以上，通过使用较为先进的降膜蒸发器，可有效实现降低能耗的目的。氢氧化铝流态化焙烧技术在世界中较为领先，它主要是对余热进行充分的回收，促使焙烧能耗降低，减少环境污染。一项氧化铝生产工业数据调查指出，从2007年开始，我国开始不断引进国外先进的生产设备以及吸收、借鉴相关的技术，并结合自身的实际情况，加强技术的自主创新，不但在很大的程度上减低了生产成本，并降低了氧化铝的生产耗能。现以某广西一氧化铝生产单位为例，从2007年开始，不断引进国内外各种先进化的生产设备，提高生产效率，同时派遣相关人员前往进修学习各种先进的节能技术后回厂进行生产指导，采取各种有效节能措施，优化生产管理流程，其2007年到2015年的氧化铝生产综合耗能呈现持续降低趋势。

3结束语

当前，全球呈现出低碳经济的发展趋势。对于我国的的氧化铝生产行业来说，只有紧跟国际步伐，转变传统落后的生产方式，引进采用各种先进的节能技术，减少投入成本，降低氧化铝生产综合耗能，提高能源利用率，才能从促使氧化铝生产实现最大的经济效益，才能确保氧化铝生产行业未来的发展之路更加长远、稳定。

参考文献

[1]张玉明.氧化铝生产节能减排实践[J].中国有色金属，2015，16（12）：990~993.

[2]范景军.氧化铝生产计划编制系统的研制与开发[J].有色金属工业，2016，21（07）：333~335.

作者：甘德明 单位：广西华银铝业有限公司