我国铝冶炼技术现状及发展趋势

1、.：.；我国铝冶炼技术现状及开展趋势摘 要：全面回想了我国铝冶炼技术的开展现状，在分析了国内铝冶炼技术存在缺乏的根底上，指出了我国铝冶炼技术的开展趋势。关键词：铝冶炼；技术现状；开展趋势我国的铝冶炼工业经过几十年的开展，获得了前所未有的成果，2000年氧化铝产量达429万t，铝锭283万t，我国已成为世界铝消费和消费的大国。这一成果的获得，与科技的奉献是不可分的。现就我国氧化铝和电解铝方面所获得的成果作一回想，并就我国氧化铝消费技术的开展趋势作一分析。1 氧化铝消费技术我国铝土矿资源绝大多数为一水硬铝石，高铝、高硅、低硫、低铁、中低铝硅比，Al2O3，含量普通在40-75，SiO2含量普通在4

2、-18，铝硅比小于4的占7. 42，47的占59.53，710的占26.08，大于10的仅占6.97。 由于我国铝土矿资源的这一显著特点，国内氧化铝消费大多采用混联法，此外，还有拜耳法和烧结法。1.1 氧化铝消费所获得的主要技术成就(1)矿石均化和多碎少磨技术，包括矿山块矿石及进厂碎矿石均化， 多碎少磨提高了磨矿效率，降低了磨矿本钱；(2)烧结法熟料烧成强化技术，包括高档次铝土矿强化烧结技术、 铝土矿浮选精矿强化烧结技术、生料浆配料、非饱和配方、石灰配料和高浓度碳酸化分解，生料加煤排硫、窑体改造及操作改良、单枪喂料；(3)烧结法熟料溶出技术，包括低苛性分子比溶出、高碳酸钠浓度二段磨溶出、低碳酸

3、钠浓度一段磨溶出；(4)粗液脱硅技术，包括高压釜间接加热延续脱硅、管道化间接加热延续脱硅、深度脱硅；(5)拜耳法强化溶出技术，包括管道化溶出、单管预热一高压釜溶出、 管道一停留罐溶出、混联法中的拜耳法不平衡溶出、新型高压隔膜泵；(6)一水硬铝石选矿一拜耳法消费氧化铝技术， 该技术将选矿技术和拜耳法有机结合，有效地利用了我国大量的中低档次铝土矿，降低了氧化铝的消费本钱；(7)赤泥分别技术，包括絮凝沉降分别、 42m 6m 大型钢索扭矩沉降槽、 100m2辊子卸料真空转鼓过滤机、385m2单筒凯利叶滤机；(8)分解技术，包括延续碳酸化分解、4400m3大型平底分解槽、245m2 立盘过滤机、51

4、m2程度盘式过滤机、270m2大型板式换热器、27m2程度带式真空过滤机；(9)氧化铝闪速焙烧技术，包括美国闪速焙烧炉、丹麦气体悬浮熄灭炉；(10)蒸发技术，包括降膜蒸发器，高效闪蒸器等。此外，在多种类氧化铝消费，赤泥综合利用、镓回收、仪表及消费过程自动控制等方面也获得了很大的成果。1.2 存在的主要问题(1)原料质量差、铝土矿AS低我国铝土矿资源与国外三水铝石和一水软铝石相比，原料质量差，铝土矿AS 低，需求高温高压溶出，这给氧化铝消费带来了困难。(2)能耗高由于混联法既有完好的拜耳法系统，又有完好的烧结法系统，流程异常复杂。接踵而来的是能耗很高，就是处置铝硅比约为10的优质矿石，能耗仍高达

5、 38GJt 氧化铝，是国外普通拜耳法的3倍多。很显然，随着矿石档次下降， 经济的拜耳法比例减少，昂贵的烧结法比例添加，能耗还要添加。(3)产质量量不高，多为中间状氧化铝目前国内冶金级氧化铝产品多为中间状氧化铝，产品粒度较细，产品的磨损指数较大，要很好满足现代电解铝工业大型预焙槽的要求，还要加快砂状氧化铝的开发。(4)产品构造不合理目前我国氧化铝厂多以消费冶金级氧化铝产品为主，产量达406万t，而非冶金级氧化铝产品的年产量23万t左右，与市场需求相比差距很远。(5)技术的产业化程度需求进一步提高这几年，铝行业开发了不少先进技术，但是推行运用的程度还不够，今后要进一步在工程立项、研发和产业化的各

6、个环节加强与消费的结合，提高技术成果的产业化率。1.3 氧化铝冶炼技术的开展方向(1)加速铝土矿选矿工艺的产业化步伐铝土矿选矿工艺研讨经过“九五科技攻关，曾经完成了工业实验，构成了一套完好的工艺道路，“十五期间要加快该技术的产业化，并开展铝土矿的反浮选技术研讨。(2)强化和革新现有消费方法溶出是拜耳法的关键工序。我国如今曾经有了3种强化溶出技术：a、长城铝业公司引进的德国管道化溶出；b、山西铝厂引进的法国单管预热一高压釜溶出；c、我国自行开发的管道一停留罐溶出。应该在总结消费实践效果的根底上，尽快推行运用。强化熟料烧结过程，如降低烧成温度，改动供料方式，改良窑体构造等，其次是提高溶液浓度，强化

7、湿法各工序。采用各种添加剂，例如沉降絮凝剂、过滤助滤剂、分解添加剂、溶出添加剂等，可以显著强化消费过程，而且很容易被工业上采用。种子搅拌分解是氧化铝消费中储存液量最多，时间最长的工序，它的强化必将显著提高工厂的消费才干。(3)加快砂状氧化铝消费技术的攻关，提高我国氧化铝产质量量我国氧化铝工业由于以一水硬铝石型铝土矿为主要消费原料，致使种分和碳分分解原液的氧化铝浓度高、苛性比值也较高，消费砂状氧化铝的技术难度较大。“ 十五期间要重点处理铝酸钠溶液分解过程粒子成核控制技术、铝酸钠溶液分解过程产品粒度控制技术、铝酸钠溶液分解过程产品强度控制技术和添加剂强化分解技术等。经过科技攻关，构成一套适宜我国砂

8、状氧化铝消费技术。(4)加快氧化铝技术成果的产业化加快石灰拜耳法、双流法新技术、间接加热延续脱硅、高效沉降槽、降膜蒸发技术等技术在氧化铝消费过程中的产业化运用，进一步降低消费能耗和消费本钱。2 电解铝消费技术目前铝全部采用熔盐电解方法消费，其消费设备从较早的单一侧插自焙槽，开展到拥有侧插自焙、上插自焙、预焙槽等各种槽型。我国已完成了180kA、280kA和320kA的现代化预焙槽的工业实验和产业化。 以节能增产和环保达标为中心的技术改良与改造，促进自焙槽消费技术向预焙槽转化，获得了宏大胜利。我国曾经成为大型预焙槽开发的先进国家。2.1 电解铝所获得的主要技术成果(1)大型预焙槽的开发1992年

9、完成180kA预焙槽工业实验，电流效率到达 93 ， 铝直流电耗达 13 800kWht左右，消费工艺技术条件与160kA槽根本一样。1996年完成了280kA预焙槽工业实验， 这一技术已胜利地运用于焦作万方铝业集团公司。目前电流效率到达93以上，铝直流电耗达13 400kWh/t左右， 消费运转平稳。2000年完成了320kA大型预焙槽工业实验，电流效率达94.92，平均铝直流电耗13192kWht，到达了法国铝业公司开发的AP30大型电解槽的技术目的， 最近已和印度一家公司签定了技术转让合同，实现了技术的输出。(2)计算机控制技术目前我国主要电解铝厂均采用了计算机控制。自顺应控制技术、模糊

10、控制技术和智能模糊控制技术的开发运用使吨铝节电在100kWh左右。(3)采用添加剂电解质中添加氟化镁、氟化铝和锂盐等物质可以改善电解质的某些物化性能，从而提高电解过程中电流效率(约2左右)。降低电解本钱。 在电解质中参与添加剂目前已被广泛运用。(4)电解槽构造的改良电解槽构造的改良已先后完成了槽壳构造的改良、槽底保温构造的改良、阴极构造及资料的改良、，阳极系统的改良和点下料系统的实验和运用。此外，在电解工艺制度和烟气净化方面也获得了显著成果。2.2 存在的技术问题(1)整体机械化配备程度尚待提高虽然我国在铝电解消费实际中研讨开发了一系列公用设备，如多功能结合机组、地爬打壳机、筒式下料器等，但与

11、国际先进程度相比，机械化配备程度尚需进一步提高，主要表如今：a、国产多功能结合机组缺点频繁，制造质量还不高， 关键部件需求进一步开发，如扭拔机构，空压系统及电气控制部分。b、相配套的供料系统和槽上部下料系统跑、冒、漏景象严重， 多功能机组受料问题需改良提高；对闸刀式下料和插板式下料安装应改呵斥点式下料。c、与工艺操作相配套的设备需研讨开发，如出铝及清理抬包的机械化， 与电子计算机控制相顺应的打壳下料电磁阀的质量及任务性能提高等。d、保证大型预焙铝电解槽消费用的紧缩空气水分较大， 这是目前全国各大铝厂普遍存在的问题，虽然设有气水分别器，但效果不理想，极易损坏各种电磁阀，呵斥一系列设备缺点而影响消

12、费。e、与铝电解工艺操作相配套的其它设备需开发，如阳极改换设备， 要求不仅能准确地装配和安装，而且在改换时能处置残极周围的结壳及掉入槽中的电解质块，现场卫生清理设备及电解槽一系列技术测试设备等。(2)铝电解槽寿命短如今国际上的大型预焙铝电解寿命在7年以上，有的已达10年， 而我国铝电解槽平均寿命仅4年左右。虽然经过几年的消费实际，采取了一系列技术措施， 根本抑制了电解槽早期破损问题，但槽寿命仍与世界先进程度差距较大。(3)自动控制程度尚待进一步提高虽然我国大部分铝电解厂采用了电解槽槽控技术，但整体的自动控制程度依然不高，与国外相比差距较大，主要表如今控制电解槽消费过程的信息取样不完好，电解槽专家系统不完备，与计算机控制技术相配套的设备缺点较多以及综合的动态研讨不充分等。2.3 铝电解技术的开展方向(1)完善大型预焙槽技术在