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  • 領(lǐng)跑全球!中鋁集團(tuán)赤泥蝶變靠什么?

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    2024年04月16日 12:00:04
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    長(zhǎng)城鋁業(yè)赤泥代替石灰水泥修建省道315項(xiàng)目試驗(yàn)段。任杰 攝

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    中鋁股份廣西分公司氧化鋁廠赤泥選鐵車間。 梁清媛 攝


      

    外觀酷似黏土,看似平淡無(wú)奇的赤泥,緣何成為懸在鋁工業(yè)頭頂?shù)摹斑_(dá)摩克利斯之劍”,引得“無(wú)數(shù)英雄競(jìng)折腰”,爭(zhēng)相涌入赤泥綠色利用這個(gè)賽道?


    一直以來(lái),在鋁行業(yè)生產(chǎn)1噸氧化鋁就會(huì)排出1噸多赤泥,而赤泥綠色利用因技術(shù)和成本問(wèn)題一直沒(méi)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(fèi)用,成為世界性難題。


    而氧化鋁產(chǎn)能約占全國(guó)五分之一的中鋁集團(tuán),用不到兩年時(shí)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(guó)半壁江山,為我國(guó)實(shí)現(xiàn)赤泥綠色利用率9.8%的目標(biāo)提供了范本,并領(lǐng)跑全球。


    那么,中鋁集團(tuán)自主創(chuàng)新的赤泥綠色利用核心技術(shù)從無(wú)到有、從有到優(yōu),經(jīng)歷了怎樣的過(guò)程?


    世界性難題


    鋁土礦經(jīng)過(guò)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(guò)電解洗禮融合成為700攝氏度的輕盈的鋁水,再經(jīng)過(guò)鑄造、鍛壓、擠壓等工藝淬煉,或成為鑄造神舟系列、C919大飛機(jī)等國(guó)之重器的關(guān)鍵材料,或變身于筆記本電腦、手機(jī)、易拉罐等“飛入尋常百姓家”的日用品材料。同時(shí),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(xì)、成分復(fù)雜、處理成本高等,全球赤泥利用率不足2%。


    一百多年來(lái),赤泥綠色利用技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用均未取得重大突破,各國(guó)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(yán)重失衡,導(dǎo)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(wèn)題之一。


    在20世紀(jì)90年代就投入使用的中鋁股份廣西分公司赤泥堆場(chǎng),每天約有8000噸赤泥經(jīng)過(guò)壓濾脫水后,通過(guò)傳送帶輸送到堆場(chǎng)?!鞍凑者@個(gè)節(jié)奏,堆場(chǎng)將于2至3年后達(dá)到飽和。”現(xiàn)場(chǎng)工作人員介紹。


    氧化鋁企業(yè)的礦石來(lái)源、生產(chǎn)工藝、技術(shù)水平不同,造成排放的赤泥成分組成等各不相同,技術(shù)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(jià)元素尚未找到高效、經(jīng)濟(jì)的最優(yōu)工藝技術(shù)路線,科研工作者仍任重道遠(yuǎn)?!币幻芯砍嗄噙x鐵技術(shù)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(jià)金屬、脈石礦物是綠豆、花生,要把相互咬合內(nèi)嵌的芝麻、綠豆、花生分開(kāi),還要把僅4至5微米大小的芝麻撿起來(lái),是非常困難的?!?/p>


    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?!拔ㄓ懈餍袠I(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(shí)現(xiàn)赤泥全面化利用,才是解決之道。”中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)有關(guān)人員表示,“現(xiàn)實(shí)情況是當(dāng)前赤泥綜合利用產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)體系尚不健全,應(yīng)用領(lǐng)域受限,即使在有望大規(guī)模應(yīng)用的鋼鐵、建材、交通等領(lǐng)域,也存在行業(yè)應(yīng)用壁壘?!?/p>


    讓有色更“綠色”讓世界更“有色”


    習(xí)近平總書(shū)記多次強(qiáng)調(diào),要像保護(hù)眼睛一樣保護(hù)生態(tài)環(huán)境,像對(duì)待生命一樣對(duì)待生態(tài)環(huán)境,多謀打基礎(chǔ)、利長(zhǎng)遠(yuǎn)的善事,多干保護(hù)自然、修復(fù)生態(tài)的實(shí)事,多做治山理水、顯山露水的好事。


    作為國(guó)資央企、行業(yè)頭部企業(yè),中鋁集團(tuán)始終胸懷“國(guó)之大者”,深入踐行綠色低碳發(fā)展理念,面對(duì)赤泥綠色利用這一世界難題和時(shí)代課題,一以貫之、主動(dòng)作為、加快推進(jìn)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(jì)60年代,中鋁集團(tuán)就開(kāi)始了赤泥綠色利用領(lǐng)域的專項(xiàng)研究,是我國(guó)最早從事赤泥綠色利用研究和產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐的企業(yè)。


    “十四五”以來(lái),中鋁集團(tuán)積極貫徹落實(shí)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)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(diǎn)支持方向,設(shè)立了16個(gè)重點(diǎn)專項(xiàng),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(jìn)赤泥利用攻關(guān);成立了赤泥綜合利用領(lǐng)導(dǎo)小組,出臺(tái)《赤泥綜合利用行動(dòng)方案》,組織所屬11家大型氧化鋁骨干企業(yè),“一企一策”開(kāi)展赤泥綠色利用。


    幾代中鋁人持續(xù)接力,先后完成國(guó)家“八五”“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目,率先在20世紀(jì)70年代建成了以燒結(jié)法赤泥為基料的硅酸鹽水泥廠,隨后建成了國(guó)內(nèi)首條赤泥選鐵生產(chǎn)線,成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。


    截至今年3月份,中鋁集團(tuán)累計(jì)獲得赤泥綠色利用各類專利授權(quán)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(shù),并進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐。


    中鋁集團(tuán)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(shí)現(xiàn)2023年的16%以上,實(shí)現(xiàn)了“兩連增”,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益3億元左右,節(jié)約赤泥堆存費(fèi)3億元以上,實(shí)現(xiàn)了生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的和諧統(tǒng)一。


    點(diǎn)石成金造福人類


    習(xí)近平總書(shū)記指出:“變廢為寶、循環(huán)經(jīng)濟(jì)是朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。垃圾是放錯(cuò)地方的資源,把垃圾資源化,化腐朽為神奇,既是科學(xué),也是藝術(shù)?!?/p>


    赤泥是一種重要的二次資源。行業(yè)專家算過(guò)一筆賬:?jiǎn)螁螠y(cè)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(jì)價(jià)值,廣西本地礦所產(chǎn)赤泥價(jià)值為3120元/噸,幾內(nèi)亞礦所產(chǎn)赤泥價(jià)值為2110元/噸。


    今年1月份,中鋁集團(tuán)黨組書(shū)記、董事長(zhǎng)段向東在中鋁集團(tuán)二屆二次職代會(huì)上對(duì)“新中鋁”建設(shè)作出了新部署,強(qiáng)調(diào)要致力于打造科技特強(qiáng)“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(dān)當(dāng),更是推動(dòng)行業(yè)創(chuàng)新和引領(lǐng)綠色發(fā)展的職責(zé)使命。


    牢記中鋁集團(tuán)黨組的殷殷囑托,中鋁股份領(lǐng)導(dǎo)班子深入各氧化鋁企業(yè)實(shí)地調(diào)研,緊盯重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)展及成效,帶領(lǐng)一支“聯(lián)合部隊(duì)”奔襲在“赤泥規(guī)?;盗谢闷款i突破的前夜”;在甲辰龍年公司召開(kāi)的首個(gè)大型會(huì)議——科技創(chuàng)新工作會(huì)上,再次發(fā)出號(hào)召,讓科技創(chuàng)新戰(zhàn)旗高高飄揚(yáng)在“新中鋁”建設(shè)主陣地,推動(dòng)赤泥綠色利用實(shí)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(guó)內(nèi)頂尖技術(shù)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新磁選工藝,填補(bǔ)了業(yè)界空白。


    十余年間,選鐵車間赤泥“鐵軍”通過(guò)實(shí)施一系列生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化攻堅(jiān)戰(zhàn),將鐵精礦年產(chǎn)能提高到70萬(wàn)噸,真正實(shí)現(xiàn)赤泥“變廢為寶”,也因此榮膺“全國(guó)工人先鋒號(hào)”稱號(hào)。


    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(shí)現(xiàn)了赤泥再利用,礦耗可降低8%,年化效益預(yù)計(jì)達(dá)2000萬(wàn)元以上,率先走出了工業(yè)化第一步。


    “梅花迎雪應(yīng)時(shí)開(kāi),一片赤誠(chéng)苦中栽;日拱一卒無(wú)有盡,功不唐捐終入海?!敝袖X股份赤泥綜合利用技術(shù)中心主任助理董紅軍這樣總結(jié)與赤泥“纏斗”的2023年。


    “大家積極主動(dòng)想辦法、找對(duì)策、拓路子。許多科技戰(zhàn)線的老兵傾情傾力投入,示范帶動(dòng)新生力量合力破解赤泥難題,令人十分感動(dòng)。”中鋁股份科技創(chuàng)新部負(fù)責(zé)人表示。


    中鋁集團(tuán)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(kāi)的全球首屆赤泥綠色利用國(guó)際論壇上,發(fā)出協(xié)同作戰(zhàn)、聯(lián)合攻關(guān)、完善標(biāo)準(zhǔn)、跨界融合等倡議,凝聚更多有識(shí)之士,不斷擴(kuò)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(gè)重大課題。新一代中鋁人錨定“四個(gè)特強(qiáng)”,堅(jiān)定地選擇“一扇窄門、一條遠(yuǎn)路、一縷微光”,堅(jiān)持做困難但有價(jià)值的事,走正確而難走的路,堅(jiān)信哪怕前路微光,但只要專注耕耘、艱苦跋涉,必定會(huì)迎來(lái)無(wú)限春光!


    “人類從自然攫取有價(jià)資源,要成倍地回報(bào)它,這既是中國(guó)人‘滴水之恩,當(dāng)涌泉相報(bào)’的樸素情感,也是‘點(diǎn)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(shù)人員平靜地道出了中鋁人的心聲,也為“新中鋁”建設(shè)偉大目標(biāo)增添了最生動(dòng)的注腳。


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