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摘要：随着科学技术的发展，先进的科学技术结合能源推动了经济的发展。然而，在经济飞速的同时，能源的利用以及环境影响制约着发展的规模、速度与效益。因此，本文就氧化铝工业生产与环境的和谐发展相关问题进行初步探究，主要从国内外氧化铝工业资源的特点、工艺技术及面临的问题和挑战，阐述了氧化铝工业节能降耗和减排的技术路线、氧化铝生产装备的高效节能化技术路线、提高氧化铝产品质量的技术路线以及氧化铝生产环境治理的技术路线，以应对市场和环境的挑战，进一步提高中国氧化铝工业的核心竞争力。
关键字：氧化铝、环境、能源
【分类号】：TF821
1、中国氧化铝工业面临的挑战
在进入21世纪后，随着氧化铝生产的迅猛发展和用矿量的快速增加，中国氧化铝工业遇到了一系列严峻的挑战。
图1氧化铝生产的主要输人和输出示意图
从图1可以看出，几乎所有的因素都不同程度地产生重大的困难和挑战，极大地影响了中国氧化铝工业技术进步的方向。最重大的挑战是氧化铝生产的供矿品位迅速下降。铝土矿品位的下降意味着A/S的下降以及氧化铝含量的下滑。铝土矿品位的下降，将对氧化铝生产产生如下严重后果：因循环效率、产出率和能量效率降低而使产量下降、能耗升高，这对本来已经过高的能耗雪上加霜；品位下降导致单位产量的矿耗和外排赤泥量增多，加上产量快速增加，给环境造成了双重压力。
2、氧化铝发展前景预测分析
从过去十年氧化铝发展局势看，概括有以下几个特点：
（1）最近10年，氧化铝行情多次剧烈振荡；
（2）电解铝生产能力增速大于氧化铝生产增长是价格上涨的基础；
（3）国际氧化铝产需由基本平衡转为供应短缺；
（4）氧化铝价格变化对我国铝工业影响波动较大。
3、中国氧化铝工业新阶段技术发展路线及规范
3.1低品位铝土矿高效低耗生产氧化铝新工艺的技术路线
开发低品位铝土矿高效低耗生产氧化铝新工艺的技术路线是：通过采用高能效的湿法过程代替火法过程，降低能耗；通过改变脱硅产物的结构、成分以及改进赤泥洗涤，降低碱耗、减少赤泥量和污染；通过采用简化流程和高效装备，减少投资、降低能耗；通过系统节能工艺和提高循环效率，大幅节能；通过采用添加剂，提高各工序的生产效率，实现节能；通过采用高效控制和砂状新工艺，提高氧化铝产品质量。
3.2氧化铝生产工艺节能降耗技术路线
要进一步挖掘节能潜力，实现拜耳法各关键工序的节能，特别是要通过开发新的工艺技术，提高溶出热效率、沉降洗涤效率、分解产出率、蒸发和焙烧热效率。提高循环效率和产出率，实现系统节能，是今后拜耳法节能的主要技术方向。
图2 提高拜耳法效率的技术路线
3.3烧结法节能降耗技术路线
烧结法的节能主要从烧成节能和湿法处理系统两个环节着手。图3和图4分别描述了烧结法烧成和湿法系统节能的技术路线。
图3烧成系统节能的基本路线
图4烧结法湿法系统节能的技术路线
3.4联合法节能降耗技术路线
联合法节能降耗的主要思路是：进一步充分发挥烧结法的补充优势，更加重视系统节能。由图5可见，为充分发挥烧结法在联合法中的作用，除了应该充分利用烧结法原有功能外，还应该通过粗液合流和深度碳产物用于拜耳法溶出后增浓等工艺，利用烧结法的中间产物提高拜耳法的循环效率，达到节能目的。
图5烧结法在联合法中可发挥的作用
3.5中国氧化铝生产环境治理技术路线
氧化铝生产环境治理技术思路是：防治、减少赤泥中的碱液向地下的渗漏；改良赤泥堆场的土壤结构和成分，用于植被和绿化。
4、氧化铝产业对环境的影响
近年来氧化铝生产能力及需求的增长，对氧化铝生产环境的主要挑战。氧化铝工业环境达标和减排的压力增大。主要体现在：
（1）氧化铝生产过程中排出的焙烧烟气，配套热电站以及熔盐加热站排放的燃煤烟气，主要含有粉尘、烟尘和二氧化碳，如不加以治理，对空气环境会产生一定影响；
（2）生产废水和生活污水如不经处理排放，将对水环境造成一定影响；
（3）设备噪声对周围环境可能造成一定影响；尤其对附近居民生活及用水，甚至土地影响较为严重；
（4）赤泥含碱较高，赤泥堆场如不严格进行防渗处理，对地下水环境可能造成影响。
5、预防和减轻不良环境影响的对策及措施
氧化铝生产中大气污染物防治措施
氧化铝生产过程中产生出大量的废水、废气、废渣，对环境构成了一定的威胁。废气中的主要污染物为粉尘和二氧化硫等。
（1）废气中粉尘的净化，粉尘的净化一般可采用二步法干法除尘。首先将排放的废气导进旋风分离器，当废气切向进人旋风分离器后，因离心作用而将粉尘颗粒抛向外壁，沿旋风分离器下部锥形部分滑到粉尘出口，这种除尘方法可除去废气中的大部分颗粒较大的粉尘。该法处理量大，操作费用低。为了达到更好的除尘效果，还可将多个旋风分离器串联使用。经旋风分离器分离后的废气再采用静电除尘法进一步将废气净化。
目前我国大部分氧化铝生产厂都采用先进行旋风分离，然后再用静电除尘进行精净化的工艺。
（2）烟气中二氧化硫的去除
废气经除尘处理后主要含有毒气体二氧化硫，如排入大气将造成严重的污染，同时大量二氧化硫排入大气也是硫资源的损失。将烟气中的二氧化硫回收制酸，不仅消除了烟害，也可带来经济效益。
结 论
通过氧化铝生产现状的分析走这些节能降耗和减排的技术路线、氧化铝生 产装备的高效节能化技术路线、提高氧化铝产品质量的技术路线以及氧化铝生产环境治理的技术路线将使氧化铝在生产更加环保与高效。
（一）节能降耗和减排的技术路线提高氧化铝产品质量使拜耳法提高循环效率和产出率，实现系统节能。
（二）氧化铝生产装备的高效节能化技术路线提高氧化铝生产效率的同时减少对环境的污染。
（三）氧化铝生产环境治理的技术路线净化了大气中的粉尘和二氧化硫，提高废水的再利用，废渣噪声也得到了相应的处理，降低了生产成本。
参考文献
[1]、李旺兴，等.中国氧化铝工业而临的机遇和挑战[A].中国焦作.2004.12.
[2]、顾松青.中国氧化铝工业发展的技术路线，中国铝业公司科技部，450041.
[3]、张伦和.合理利用铝土矿资源.加快我国氧化铝工业发展[C]. 第三届豫晋两省铝工业发展研讨会及有色金属工业发展论坛，2004.11.
[4]、贺深阳.平果铝赤泥建材资源化研究，2006.
[5]、张元福，刘永刚，甘国耀.平果赤泥综合利用现状和开发研究展望[J]，轻金属，2004.12.
关键字：氧化铝、环境、能源
【分类号】：TF821
1、中国氧化铝工业面临的挑战
在进入21世纪后，随着氧化铝生产的迅猛发展和用矿量的快速增加，中国氧化铝工业遇到了一系列严峻的挑战。
图1氧化铝生产的主要输人和输出示意图
从图1可以看出，几乎所有的因素都不同程度地产生重大的困难和挑战，极大地影响了中国氧化铝工业技术进步的方向。最重大的挑战是氧化铝生产的供矿品位迅速下降。铝土矿品位的下降意味着A/S的下降以及氧化铝含量的下滑。铝土矿品位的下降，将对氧化铝生产产生如下严重后果：因循环效率、产出率和能量效率降低而使产量下降、能耗升高，这对本来已经过高的能耗雪上加霜；品位下降导致单位产量的矿耗和外排赤泥量增多，加上产量快速增加，给环境造成了双重压力。
2、氧化铝发展前景预测分析
从过去十年氧化铝发展局势看，概括有以下几个特点：
（1）最近10年，氧化铝行情多次剧烈振荡；
（2）电解铝生产能力增速大于氧化铝生产增长是价格上涨的基础；
（3）国际氧化铝产需由基本平衡转为供应短缺；
（4）氧化铝价格变化对我国铝工业影响波动较大。
3、中国氧化铝工业新阶段技术发展路线及规范
3.1低品位铝土矿高效低耗生产氧化铝新工艺的技术路线
开发低品位铝土矿高效低耗生产氧化铝新工艺的技术路线是：通过采用高能效的湿法过程代替火法过程，降低能耗；通过改变脱硅产物的结构、成分以及改进赤泥洗涤，降低碱耗、减少赤泥量和污染；通过采用简化流程和高效装备，减少投资、降低能耗；通过系统节能工艺和提高循环效率，大幅节能；通过采用添加剂，提高各工序的生产效率，实现节能；通过采用高效控制和砂状新工艺，提高氧化铝产品质量。
3.2氧化铝生产工艺节能降耗技术路线
要进一步挖掘节能潜力，实现拜耳法各关键工序的节能，特别是要通过开发新的工艺技术，提高溶出热效率、沉降洗涤效率、分解产出率、蒸发和焙烧热效率。提高循环效率和产出率，实现系统节能，是今后拜耳法节能的主要技术方向。
图2 提高拜耳法效率的技术路线
3.3烧结法节能降耗技术路线
烧结法的节能主要从烧成节能和湿法处理系统两个环节着手。图3和图4分别描述了烧结法烧成和湿法系统节能的技术路线。
图3烧成系统节能的基本路线
图4烧结法湿法系统节能的技术路线
3.4联合法节能降耗技术路线
联合法节能降耗的主要思路是：进一步充分发挥烧结法的补充优势，更加重视系统节能。由图5可见，为充分发挥烧结法在联合法中的作用，除了应该充分利用烧结法原有功能外，还应该通过粗液合流和深度碳产物用于拜耳法溶出后增浓等工艺，利用烧结法的中间产物提高拜耳法的循环效率，达到节能目的。
图5烧结法在联合法中可发挥的作用
3.5中国氧化铝生产环境治理技术路线
氧化铝生产环境治理技术思路是：防治、减少赤泥中的碱液向地下的渗漏；改良赤泥堆场的土壤结构和成分，用于植被和绿化。
4、氧化铝产业对环境的影响
近年来氧化铝生产能力及需求的增长，对氧化铝生产环境的主要挑战。氧化铝工业环境达标和减排的压力增大。主要体现在：
（1）氧化铝生产过程中排出的焙烧烟气，配套热电站以及熔盐加热站排放的燃煤烟气，主要含有粉尘、烟尘和二氧化碳，如不加以治理，对空气环境会产生一定影响；
（2）生产废水和生活污水如不经处理排放，将对水环境造成一定影响；
（3）设备噪声对周围环境可能造成一定影响；尤其对附近居民生活及用水，甚至土地影响较为严重；
（4）赤泥含碱较高，赤泥堆场如不严格进行防渗处理，对地下水环境可能造成影响。
5、预防和减轻不良环境影响的对策及措施
氧化铝生产中大气污染物防治措施
氧化铝生产过程中产生出大量的废水、废气、废渣，对环境构成了一定的威胁。废气中的主要污染物为粉尘和二氧化硫等。
（1）废气中粉尘的净化，粉尘的净化一般可采用二步法干法除尘。首先将排放的废气导进旋风分离器，当废气切向进人旋风分离器后，因离心作用而将粉尘颗粒抛向外壁，沿旋风分离器下部锥形部分滑到粉尘出口，这种除尘方法可除去废气中的大部分颗粒较大的粉尘。该法处理量大，操作费用低。为了达到更好的除尘效果，还可将多个旋风分离器串联使用。经旋风分离器分离后的废气再采用静电除尘法进一步将废气净化。
目前我国大部分氧化铝生产厂都采用先进行旋风分离，然后再用静电除尘进行精净化的工艺。
（2）烟气中二氧化硫的去除
废气经除尘处理后主要含有毒气体二氧化硫，如排入大气将造成严重的污染，同时大量二氧化硫排入大气也是硫资源的损失。将烟气中的二氧化硫回收制酸，不仅消除了烟害，也可带来经济效益。
结 论
通过氧化铝生产现状的分析走这些节能降耗和减排的技术路线、氧化铝生 产装备的高效节能化技术路线、提高氧化铝产品质量的技术路线以及氧化铝生产环境治理的技术路线将使氧化铝在生产更加环保与高效。
（一）节能降耗和减排的技术路线提高氧化铝产品质量使拜耳法提高循环效率和产出率，实现系统节能。
（二）氧化铝生产装备的高效节能化技术路线提高氧化铝生产效率的同时减少对环境的污染。
（三）氧化铝生产环境治理的技术路线净化了大气中的粉尘和二氧化硫，提高废水的再利用，废渣噪声也得到了相应的处理，降低了生产成本。
参考文献
[1]、李旺兴，等.中国氧化铝工业而临的机遇和挑战[A].中国焦作.2004.12.
[2]、顾松青.中国氧化铝工业发展的技术路线，中国铝业公司科技部，450041.
[3]、张伦和.合理利用铝土矿资源.加快我国氧化铝工业发展[C]. 第三届豫晋两省铝工业发展研讨会及有色金属工业发展论坛，2004.11.
[4]、贺深阳.平果铝赤泥建材资源化研究，2006.
[5]、张元福，刘永刚，甘国耀.平果赤泥综合利用现状和开发研究展望[J]，轻金属，2004.12.