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煤,除了发电和制备煤化工产品,还与我们的日常用品密切相关。在走访了国家能源高铝煤炭资源开发利用重点实验室及内蒙古大唐国际再生资源开发有限公司之后,记者惊讶地发现在一张雪白的办公用纸上、一袋清新洁净的洗衣粉里都有可能找到煤的影子,因为这些产品当中都可以加入从粉煤灰中提取加工的化工填料。
“高铝粉煤灰提取氧化铝多联产不仅仅是传统意义上的粉煤灰综合利用项目,而是要以这个项目为基础,形成粉煤灰全组分循环利用的产业链。”国家能源高铝煤炭资源开发利用重点实验室主任孙俊民向记者介绍说。
氧化铝提取已实现产业化
“高铝粉煤灰提取氧化铝多联产技术,目前已经实现产业化。”孙俊民介绍说,大唐集团于2008年兴建了年处理50万吨高铝粉煤灰的产业化示范项目,设计年产氧化铝20万吨。该项目于2013年10月达产,大唐国际再生资源开发有限公司成为国内外唯一商业化运行的高铝粉煤灰提取氧化铝企业。
据介绍,该项目达产以来运行平稳,每月可产氧化铝1.67万吨,产品质量、能耗、物耗等指标也达到设计要求。目前每吨氧化铝的车间生产成本与烧结法生产氧化铝基本持平。
为了鼓励企业综合开发利用高铝粉煤灰资源,2011年以来,国家发展改革委专门制定了《关于加强高铝粉煤灰资源开发利用的指导意见》。同年3月,国家发展改革委在产业结构调整指导目录中,又把高铝粉煤灰综合利用列入鼓励类行业条目。
“粉煤灰的综合利用并不是一件新生事物。”孙俊民说。在上世纪八十年代全国第二届粉煤灰综合利用大会上,原国家计委副主任叶青就提出,粉煤灰做建材仍属大宗常规利用,粉煤灰利用的探索重点应放在提取铝等有价元素方面。
2003年以来,科研人员发现,在内蒙古中西部和山西北部的部分煤田,蕴藏着丰富的高铝煤炭资源。这种高铝煤燃烧产生的粉煤灰,氧化铝含量在38%~50%,开发价值很高。之后国内的很多企业、科研机构闻风而动,纷纷进行技术开发和产业化探索。而大唐国际能够实现产业化,孙俊民有3个体会。
第一个是得益于研究机构和企业共同开发的模式。大唐国际与清华大学从技术开发源头合作,协同创新,实现了工艺设备流程、生产成本与市场的有机融合,一切技术路线不是纸上谈兵,而是在合作机制上瞄准产业化。
其次是接地气。工艺技术借鉴行业相关经验,在原有铝土矿生产氧化铝技术基础上进行了大量创新和改进,从设计到设备选型、工艺路线的确定与生产管理等都有一定的产业基础可供借鉴。
最后是信心坚定。从发现高铝粉煤灰至今,大唐国际一直致力于相关技术开发与产业探索,攻克了一个又一个生产技术难关,在粉煤灰利用产业方向上总投入超过80亿元,尤其在当前铝产品价格大幅下跌、市场低靡的外部环境下,粉煤灰提取氧化铝多联产示范在节能降耗与副产品应用方面取得了一系列新的突破。
从燃料到基础原料
煤炭是我国最主要的化石燃料,煤中蕴藏的大量无机元素通常被当作灰分或有害物质,而通过科技创新能够把煤中无机组分转化为各类有用产品,实现煤炭从燃料向基础原料的转化。
利用高铝粉煤灰生产氧化铝,对我国铝业健康发展和环境保护意义重大。但孙俊民带领的国家能源高铝煤炭资源开发利用重点实验室并没有将目光囿于单一项目开发,而是力求将粉煤灰全组分资源化利用。
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