中鋁集團赤泥蝶變靠什么?
2024年04月15日 15:48 21949次瀏覽 來源: 中國有色金屬報 分類: 鋁資訊 作者: 趙敏 何丹
外觀酷似黏土,看似平淡無奇的赤泥,緣何成為懸在鋁工業(yè)頭頂?shù)?ldquo;達摩克利斯之劍”,引得“無數(shù)英雄競折腰”,爭相涌入赤泥綠色利用這個賽道?
一直以來,在鋁行業(yè)生產(chǎn)1噸氧化鋁就會排出1噸多赤泥,而赤泥綠色利用因技術和成本問題一直沒有得到很好解決,每年利用率不足2%,還因新增赤泥堆存產(chǎn)生大量費用,成為世界性難題。
而氧化鋁產(chǎn)能約占全國五分之一的中鋁集團,用不到兩年時間,將赤泥利用率從2021年不足5%提升至2023年16%以上,利用量約占全國半壁江山,為我國實現(xiàn)赤泥綠色利用率9.8%的目標提供了范本,并領跑全球。
那么,中鋁集團自主創(chuàng)新的赤泥綠色利用核心技術從無到有、從有到優(yōu),經(jīng)歷了怎樣的過程?
世界性難題
鋁土礦經(jīng)過濕法高堿溶出,再經(jīng)分解、焙燒,化身宛若雪白“精靈”的氧化鋁粉,經(jīng)過電解洗禮融合成為700攝氏度的輕盈的鋁水,再經(jīng)過鑄造、鍛壓、擠壓等工藝淬煉,或成為鑄造神舟系列、C919大飛機等國之重器的關鍵材料,或變身于筆記本電腦、手機、易拉罐等“飛入尋常百姓家”的日用品材料。同時,隨之伴生的,還有“世界性難題”的大宗工業(yè)固體廢棄物——赤泥。
赤泥,因氧化鐵含量高呈紅色而得名,目前全球每年新增赤泥量近2億噸。因赤泥含堿高、顆粒細、成分復雜、處理成本高等,全球赤泥利用率不足2%。
一百多年來,赤泥綠色利用技術及產(chǎn)業(yè)化應用均未取得重大突破,各國主要采取安全堆放的方式處置赤泥。
赤泥產(chǎn)出和消納的嚴重失衡,導致堆存赤泥規(guī)模巨大,已成為影響鋁工業(yè)健康發(fā)展的重要問題之一。
在20世紀90年代就投入使用的中鋁股份廣西分公司赤泥堆場,每天約有8000噸赤泥經(jīng)過壓濾脫水后,通過傳送帶輸送到堆場。“按照這個節(jié)奏,堆場將于2至3年后達到飽和。”現(xiàn)場工作人員介紹。
氧化鋁企業(yè)的礦石來源、生產(chǎn)工藝、技術水平不同,造成排放的赤泥成分組成等各不相同,技術瓶頸難以突破,是制約赤泥綠色利用的一大難題。
“從赤泥中提取有價元素尚未找到高效、經(jīng)濟的最優(yōu)工藝技術路線,科研工作者仍任重道遠。”一名研究赤泥選鐵技術近30年的科研專家表示,“目前赤泥中的鐵只回收利用了一部分。赤泥中的鐵好比是芝麻,其他有價金屬、脈石礦物是綠豆、花生,要把相互咬合內嵌的芝麻、綠豆、花生分開,還要把僅4至5微米大小的芝麻撿起來,是非常困難的。”
赤泥產(chǎn)生于鋁工業(yè),其資源化利用卻并非有色行業(yè)自身能夠解決。“唯有各行業(yè)充分合作,使赤泥中的鐵被鋼鐵行業(yè)回收,鋁被有色行業(yè)回收,剩余的硅、鈣等元素能夠適配用于建材,實現(xiàn)赤泥全面化利用,才是解決之道。”中國有色金屬工業(yè)協(xié)會有關人員表示,“現(xiàn)實情況是當前赤泥綜合利用產(chǎn)品認證標準體系尚不健全,應用領域受限,即使在有望大規(guī)模應用的鋼鐵、建材、交通等領域,也存在行業(yè)應用壁壘。”
讓有色更“綠色” 讓世界更“有色”
習近平總書記多次強調,要像保護眼睛一樣保護生態(tài)環(huán)境,像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境,多謀打基礎、利長遠的善事,多干保護自然、修復生態(tài)的實事,多做治山理水、顯山露水的好事。
作為國資央企、行業(yè)頭部企業(yè),中鋁集團始終胸懷“國之大者”,深入踐行綠色低碳發(fā)展理念,面對赤泥綠色利用這一世界難題和時代課題,一以貫之、主動作為、加快推進赤泥綠色利用步伐,致力于“讓有色更‘綠色’,讓世界更‘有色’”。
早在20世紀60年代,中鋁集團就開始了赤泥綠色利用領域的專項研究,是我國最早從事赤泥綠色利用研究和產(chǎn)業(yè)化實踐的企業(yè)。
“十四五”以來,中鋁集團積極貫徹落實國家“雙碳”目標戰(zhàn)略部署,將資源綜合利用納入“十四五”科技發(fā)展規(guī)劃重點支持方向,設立了16個重點專項,組織所屬鄭州研究院和氧化鋁企業(yè)、中鋁環(huán)保等持續(xù)推進赤泥利用攻關;成立了赤泥綜合利用領導小組,出臺《赤泥綜合利用行動方案》,組織所屬11家大型氧化鋁骨干企業(yè),“一企一策”開展赤泥綠色利用。
幾代中鋁人持續(xù)接力,先后完成國家“八五”“九五”科技攻關項目,率先在20世紀70年代建成了以燒結法赤泥為基料的硅酸鹽水泥廠,隨后建成了國內首條赤泥選鐵生產(chǎn)線,成功實現(xiàn)工業(yè)化應用。
截至今年3月份,中鋁集團累計獲得赤泥綠色利用各類專利授權63件,形成了赤泥基硅酸鹽水泥、赤泥選鐵等一系列綜合利用技術,并進行了產(chǎn)業(yè)化實踐。
中鋁集團赤泥利用率由2021年的不足5%提高至2022年的10%以上,再跨步實現(xiàn)2023年的16%以上,實現(xiàn)了“兩連增”,創(chuàng)造經(jīng)濟效益3億元左右,節(jié)約赤泥堆存費3億元以上,實現(xiàn)了生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益的和諧統(tǒng)一。
點石成金 造福人類
習近平總書記指出:“變廢為寶、循環(huán)經(jīng)濟是朝陽產(chǎn)業(yè)。垃圾是放錯地方的資源,把垃圾資源化,化腐朽為神奇,既是科學,也是藝術。”
赤泥是一種重要的二次資源。行業(yè)專家算過一筆賬:單單測算赤泥所含的氧化鐵、氧化鋁以及鈧、釩、鈦等稀有金屬的經(jīng)濟價值,廣西本地礦所產(chǎn)赤泥價值為3120元/噸,幾內亞礦所產(chǎn)赤泥價值為2110元/噸。
今年1月份,中鋁集團黨組書記、董事長段向東在中鋁集團二屆二次職代會上對“新中鋁”建設作出了新部署,強調要致力于打造科技特強“新中鋁”、綠色低碳“新中鋁”。
攻克赤泥為代表的有色金屬資源綜合高效利用難題,充分喚醒這“沉睡的資源”,是新一代中鋁人的勇毅擔當,更是推動行業(yè)創(chuàng)新和引領綠色發(fā)展的職責使命。
牢記中鋁集團黨組的殷殷囑托,中鋁股份領導班子深入各氧化鋁企業(yè)實地調研,緊盯重點項目進展及成效,帶領一支“聯(lián)合部隊”奔襲在“赤泥規(guī)模化系列化利用瓶頸突破的前夜”;在甲辰龍年公司召開的首個大型會議——科技創(chuàng)新工作會上,再次發(fā)出號召,讓科技創(chuàng)新戰(zhàn)旗高高飄揚在“新中鋁”建設主陣地,推動赤泥綠色利用實現(xiàn)更大突破。
中鋁股份廣西分公司氧化鋁廠選鐵車間投產(chǎn)之初,聯(lián)合國內頂尖技術團隊創(chuàng)新磁選工藝,填補了業(yè)界空白。
十余年間,選鐵車間赤泥“鐵軍”通過實施一系列生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化攻堅戰(zhàn),將鐵精礦年產(chǎn)能提高到70萬噸,真正實現(xiàn)赤泥“變廢為寶”,也因此榮膺“全國工人先鋒號”稱號。
今年1月份,中鋁礦業(yè)順利完成低溫赤泥綜合利用C組管道化流程優(yōu)化試車。流程優(yōu)化后,低溫生產(chǎn)線實現(xiàn)了赤泥再利用,礦耗可降低8%,年化效益預計達2000萬元以上,率先走出了工業(yè)化第一步。
“梅花迎雪應時開,一片赤誠苦中栽;日拱一卒無有盡,功不唐捐終入海。”中鋁股份赤泥綜合利用技術中心主任助理董紅軍這樣總結與赤泥“纏斗”的2023年。
“大家積極主動想辦法、找對策、拓路子。許多科技戰(zhàn)線的老兵傾情傾力投入,示范帶動新生力量合力破解赤泥難題,令人十分感動。”中鋁股份科技創(chuàng)新部負責人表示。
中鋁集團連續(xù)三屆支持發(fā)起了赤泥綠色利用論壇,并在2023年11月于“綠城”鄭州召開的全球首屆赤泥綠色利用國際論壇上,發(fā)出協(xié)同作戰(zhàn)、聯(lián)合攻關、完善標準、跨界融合等倡議,凝聚更多有識之士,不斷擴大赤泥綠色利用“朋友圈”。
世界百年未有之大變局意味著我們要接受百年未有之挑戰(zhàn),解決百年未曾解決的難題,聚焦解決“赤泥零排放”這個重大課題。新一代中鋁人錨定“四個特強”,堅定地選擇“一扇窄門、一條遠路、一縷微光”,堅持做困難但有價值的事,走正確而難走的路,堅信哪怕前路微光,但只要專注耕耘、艱苦跋涉,必定會迎來無限春光!
“人類從自然攫取有價資源,要成倍地回報它,這既是中國人‘滴水之恩,當涌泉相報’的樸素情感,也是‘點石成金、造福人類’的‘中鋁情懷’使然。”一名在赤泥利用事業(yè)鏖戰(zhàn)近半生的技術人員平靜地道出了中鋁人的心聲,也為“新中鋁”建設偉大目標增添了最生動的注腳。
責任編輯:王慧
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