低碳經(jīng)濟下氧化鋁生產(chǎn)工業(yè)節(jié)能分析

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【摘要】隨著近年經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國氧化鋁生產(chǎn)工業(yè)也取得了巨大的發(fā)展成效。在實施倡導低碳經(jīng)濟條件的今天，如何有效降低氧化鋁生產(chǎn)耗能，實現(xiàn)節(jié)能減排是每一個氧化鋁行業(yè)生產(chǎn)、管理人員都高度重視的問題。

【關鍵詞】低碳經(jīng)濟條件；氧化鋁生產(chǎn)工業(yè)；節(jié)能分析

前言

現(xiàn)今，環(huán)保概念深入人心，不管是任何一個行業(yè)，都必須要遵守“大自然規(guī)律、遵循社會生態(tài)平衡、倡導綠色環(huán)?！?。對于氧化鋁生產(chǎn)工業(yè)來說，它是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱，為我國經(jīng)濟做出了巨大的貢獻。然而，從現(xiàn)實情況來看，氧化鋁在生產(chǎn)過程中依然耗能巨大、節(jié)能減排情況讓人堪憂，不但造成了巨大的能源浪費，排污問題也給環(huán)境造成了巨大的問題[1]。在實施倡導低碳經(jīng)濟條件的今天，氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)只有轉變觀念，樹立環(huán)保意識，緊跟時代步伐，采用各種積極有效的技術節(jié)能措施，提高生產(chǎn)效率，降低耗能，增加產(chǎn)量，才能從根本上實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1關于氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)的層次分析以及結構特征

根據(jù)影響范圍，可以把氧化鋁生產(chǎn)過程工序和設備級別的節(jié)能改造劃分為下述的三種情況：①變化對外無傳播：在節(jié)能改造的過程當中，輸入和輸入?yún)?shù)的要求都不改變，進行技術改造對設備、上下游都不會有任何協(xié)作要求，而是僅僅對設備的內(nèi)部或者是本工序產(chǎn)生影響。②變化對外有傳播，但傳播距離有限：設備或者工序不但實現(xiàn)了節(jié)能，且影響僅對設備或者工序產(chǎn)生了影響。③變化對外有傳播，傳播距離較遠：在改造設備或者工序的過程當中，不但給設備運行、上下游的工序產(chǎn)生影響，還影響著其它更遠的設備或者工序，使它們的運行狀況也發(fā)生變化。

2低碳經(jīng)濟條件下氧化鋁生產(chǎn)工業(yè)節(jié)能技術

2.1工業(yè)級的節(jié)能技術分析

為了進一步分析和研究，根據(jù)生產(chǎn)的次序把氧化鋁的“工業(yè)級”這個概念劃分為上游工業(yè)（氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)的原料生產(chǎn)）；中間產(chǎn)業(yè)（余熱余能的利用、稀有金屬的提?。?；下游產(chǎn)業(yè)（排放廢棄物的開發(fā)利用、金屬的提?。?。對于上游工業(yè)來說，氧化鋁生產(chǎn)的直接節(jié)能主要是通過改變生產(chǎn)的物流狀況來進行實現(xiàn)；中間以及下游產(chǎn)業(yè)氧化鋁生產(chǎn)的間接節(jié)能主要是通過提高氧化鋁生產(chǎn)所投入的單位物料、單位能耗的產(chǎn)值來進行實現(xiàn)。

2.1.1上游工業(yè)節(jié)能技術分析氧化鋁生產(chǎn)過程中所使用的主要原料為鋁土礦，評價礦石品質(zhì)主要有兩個重要的指標：鋁含和A/S。這兩個指標也是給氧化鋁生產(chǎn)能耗造成影響的兩個根本因素。與國外相比，雖然我國鋁土礦鋁含量較高，然而A/S卻比較低（大多數(shù)在4~7之間）。為了促使硅含量降低以及氧氣化鋁生產(chǎn)企業(yè)的入磨礦石品味提高，我國相關技術人員進行了一系列的相關研究析：①對鋁土礦進行正浮選脫硅處理：通過采用新研發(fā)的技術（浮選技術）對鋁土礦（鋁硅比為5.9）最終所得到的精礦品味（A/S）、尾礦品味（A/S）、化鋁回收率分別為11.38%、1.46%、86.46%。若是對精礦粒度不斷的放粗，可把氧化鋁回收率提升到大概90%左右。選礦過程中所運用到的拜耳法研究成果已順利實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。②對鋁土礦進行反浮選脫硅處理：該處理技術可同時把磨礦能耗以及精礦含水量降低[2]。很多相關的調(diào)查研究指出，自從2005年以來，我國氧化鋁生產(chǎn)產(chǎn)能不斷增加，很多富礦短時間內(nèi)消耗迅速，很多生產(chǎn)氧化鋁的大廠能耗也在不斷的增大，入磨A/S不斷降低。例如：以廣西某一氧化鋁生產(chǎn)廠為例，從2002年開始到2006年，其入磨A/S在從9%降低到5.2%，能耗1416從增加到1462（詳細數(shù)據(jù)如表1）。因此，應該要盡快推行脫硅技術，促使我國氧化鋁生產(chǎn)耗能得到有效降低。

2.1.2中間產(chǎn)業(yè)的節(jié)能技術分析中間產(chǎn)業(yè)的節(jié)能技術主要包括三個方面技術，分別是熱電與氧化鋁聯(lián)合節(jié)能技術；余熱利用、裕壓發(fā)電；回收鎵、釩等金屬。氧化鋁在整個生產(chǎn)的過程中會把大量的電力和蒸汽消耗掉，通過應用熱電與氧化鋁聯(lián)合節(jié)能技術可提高資源的合理利用率，并產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效能。在氧化鋁企業(yè)的熱力中存在大量的冷凝水，這些冷凝水壓力都比較高，可進行充分的余熱利用；氧化鋁生產(chǎn)過程當中一些蒸汽需要減壓、減溫后方能使用。通過應用裕壓發(fā)電技術可達到減少成本、節(jié)約能聊的目的。近年，鎵作為微電子技術的基礎原料在市場上有著大量的需求。我國在燒結法生產(chǎn)的整個流程當中，不但生產(chǎn)除了價格低廉的原材料，為化學法副產(chǎn)鎵提供了支持，同時還提供了便于處理殘渣廢液的場所，促使我國石灰法提鎵水平在世界中保持著較高的領先地位。

2.1.3下游產(chǎn)業(yè)節(jié)能技術分析下游產(chǎn)業(yè)節(jié)能技術主要是對赤泥進行有效的綜合利用，主要是在高鐵赤泥當中對鐵、水泥、或者其它建筑材料進行回收。在我國一步地區(qū)當中，鋁土礦同時伴有極其豐富的金屬鈧，如山西鋁土礦以及廣西蘋果鋁土礦等等，在生產(chǎn)氧化鋁過程當中，主要采用燒結法、拜耳法，95%以上的鈧會進入到赤泥中。因此，加大分析研究鈧提取技術可從促使氧化鋁生產(chǎn)中廢棄物的資源化利用水平得到提高。

2.2企業(yè)級的節(jié)能技術分析

對于氧化鋁工業(yè)企業(yè)級的節(jié)能技術來說，一般情況下主要對工藝、技術進行創(chuàng)新和改進，工藝主要包括有四種（有強化燒結法、新串聯(lián)法、新并聯(lián)法、一水硬鋁石的雙流法溶等），技術創(chuàng)新主要包括有三種（石灰拜耳法、選礦拜耳法、燒結法和拜耳法粗液合流）。

2.3設備、工序級節(jié)能技術分析

設備、工序級節(jié)能技術主要包括有強化溶出技術、采用降膜蒸發(fā)器、氫氧化鋁流態(tài)化焙燒三個方面。對于強化溶出技術來說，通過引進應用消化吸收的管道化溶出技術，不但促使溶出時間縮短，還促使溶出率有效提高，有效的增加了系統(tǒng)的循環(huán)效率。在整個氧化鋁生產(chǎn)的過程當中，蒸發(fā)工序大約占能耗的20%以上，通過使用較為先進的降膜蒸發(fā)器，可有效實現(xiàn)降低能耗的目的。氫氧化鋁流態(tài)化焙燒技術在世界中較為領先，它主要是對余熱進行充分的回收，促使焙燒能耗降低，減少環(huán)境污染。一項氧化鋁生產(chǎn)工業(yè)數(shù)據(jù)調(diào)查指出，從2007年開始，我國開始不斷引進國外先進的生產(chǎn)設備以及吸收、借鑒相關的技術，并結合自身的實際情況，加強技術的自主創(chuàng)新，不但在很大的程度上減低了生產(chǎn)成本，并降低了氧化鋁的生產(chǎn)耗能?，F(xiàn)以某廣西一氧化鋁生產(chǎn)單位為例，從2007年開始，不斷引進國內(nèi)外各種先進化的生產(chǎn)設備，提高生產(chǎn)效率，同時派遣相關人員前往進修學習各種先進的節(jié)能技術后回廠進行生產(chǎn)指導，采取各種有效節(jié)能措施，優(yōu)化生產(chǎn)管理流程，其2007年到2015年的氧化鋁生產(chǎn)綜合耗能呈現(xiàn)持續(xù)降低趨勢。

3結束語

當前，全球呈現(xiàn)出低碳經(jīng)濟的發(fā)展趨勢。對于我國的的氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)來說，只有緊跟國際步伐，轉變傳統(tǒng)落后的生產(chǎn)方式，引進采用各種先進的節(jié)能技術，減少投入成本，降低氧化鋁生產(chǎn)綜合耗能，提高能源利用率，才能從促使氧化鋁生產(chǎn)實現(xiàn)最大的經(jīng)濟效益，才能確保氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)未來的發(fā)展之路更加長遠、穩(wěn)定。

參考文獻

[1]張玉明.氧化鋁生產(chǎn)節(jié)能減排實踐[J].中國有色金屬，2015，16（12）：990~993.

[2]范景軍.氧化鋁生產(chǎn)計劃編制系統(tǒng)的研制與開發(fā)[J].有色金屬工業(yè)，2016，21（07）：333~335.

作者：甘德明 單位：廣西華銀鋁業(yè)有限公司