從“產(chǎn)業(yè)包袱”到“綠色財(cái)富”，鋁灰如何實(shí)現(xiàn)變廢為寶？云南文山鋁業(yè)有限公司“鋁灰全鏈條資源化技術(shù)及裝備研究”項(xiàng)目給出了答案，項(xiàng)目成功突破鋁灰處置難題，構(gòu)建起完整的資源化利用體系，為鋁產(chǎn)業(yè)綠色升級(jí)提供了“文山方案”。

　　在云南文山鋁業(yè)有限公司鋁灰資源化利用項(xiàng)目主控室，巨大的電子屏幕上跳動(dòng)著實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，技術(shù)人員緊盯各項(xiàng)參數(shù)，不時(shí)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。生產(chǎn)線上工人正操作著機(jī)器將銀灰色的鋁灰緩緩送入自動(dòng)化生產(chǎn)線，隨著設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，最終“蛻變”為潔白的氧化鋁粉末。

　　鋁灰是電解鋁或鑄造鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的灰渣，屬于危險(xiǎn)固體廢棄物。鋁灰在潮濕的空氣中易發(fā)生反應(yīng)，生成氨氣、甲烷、氫氣等有毒、有害、易爆氣體，未經(jīng)處置的鋁灰會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成污染，是壓在電解鋁企業(yè)身上的一個(gè)逐年沉重的“包袱”，很大程度上制約了鋁行業(yè)的發(fā)展，增加了企業(yè)的環(huán)保壓力。

　　2019年，隨著云鋁文山一條年產(chǎn)3萬噸的鋁灰資源化利用生產(chǎn)線建成，這個(gè)鋁產(chǎn)業(yè)“包袱”終于實(shí)現(xiàn)了從固體廢物到有價(jià)金屬的華麗轉(zhuǎn)身，也標(biāo)志著行業(yè)鋁灰處置進(jìn)入一個(gè)無害化資源化循環(huán)利用階段。

　　“2019年以前，云鋁股份旗下電解鋁企業(yè)每年產(chǎn)生的3萬噸鋁灰，均委托具備資質(zhì)的第三方公司處理，每噸處理成本約1500-2000元。自我們鋁灰資源化項(xiàng)目投運(yùn)后，不僅大幅降低了鋁灰處理成本，更通過鋁灰處理提煉出氧化鋁，每年可創(chuàng)造約5000萬元的利潤(rùn)?！痹颇衔纳戒X業(yè)有限公司氧化鋁生產(chǎn)中心副經(jīng)理石志強(qiáng)說道。

技術(shù)攻堅(jiān)實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型

　　為了將鋁灰這個(gè)“產(chǎn)業(yè)包袱”變成“綠色財(cái)富”，云南文山鋁業(yè)有限公司充分發(fā)揮校企合作優(yōu)勢(shì)，結(jié)合冶金、化工、環(huán)保等多學(xué)科的科技示范項(xiàng)目，不斷加大科技工作管理力度，圍繞鋁電解固體廢物鋁灰減量化、無害化、資源化利用展開研究，積極打造可復(fù)制的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。

　　經(jīng)過半年多的研究，團(tuán)隊(duì)突破了氣體控制與利用的技術(shù)壁壘，開發(fā)出相應(yīng)的裝置和工藝，高效實(shí)現(xiàn)氨氣的凈化吸收，氫氣的資源化利用，填補(bǔ)了氫氣氨氣等廢氣回收利用的行業(yè)空白。

　　本著用盡鋁灰有價(jià)元素的原則，團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持“理論+實(shí)踐+提升+實(shí)踐”的攻關(guān)方式，僅用三年時(shí)間，相繼攻克了一系列難題，提出了“鋁灰配制快進(jìn)快出控制法”“先母液后料漿穩(wěn)溫緩流法”“高壓低溫降耗法”等一系列先進(jìn)操作法，成功研發(fā)出“兩段法鋁灰資源化綜合利用新工藝”：采用“一段活性溶出+二段熟料燒結(jié)”兩段法生產(chǎn)工藝，既回收鋁灰中的鋁，又協(xié)同處理拜耳法氧化鋁系統(tǒng)中的雜質(zhì)， 實(shí)現(xiàn)了有害氣體安全利用，氯氟氮元素有效控制，大幅提高了二次鋁灰綜合利用效益。

　　2019年10月，中鋁集團(tuán)所屬云鋁文山建成國(guó)內(nèi)首條鋁灰資源化利用生產(chǎn)線。自鋁灰資源化利用生產(chǎn)線投產(chǎn)以來，工藝系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)，各項(xiàng)排放指標(biāo)合格，每年實(shí)現(xiàn)無害化、資源化處理鋁灰3萬噸，回收氧化鋁2萬噸，消除氧化鋁系統(tǒng)有機(jī)物1000噸，副產(chǎn)品氫氣近300萬標(biāo)準(zhǔn)立方米，每年創(chuàng)造價(jià)值2000萬元以上，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益非?？捎^。

　　“因?yàn)槭侨珖?guó)乃至全世界首條采用這種工藝的鋁灰資源化利用生產(chǎn)線，我們?cè)诮ㄔO(shè)過程也沒有可以參考或者借鑒的樣本，屬于是‘摸著石頭過河’，在首條生產(chǎn)線運(yùn)營(yíng)的過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，所以為了填平補(bǔ)齊存在的問題同時(shí)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，我們又對(duì)鋁灰資源化利用項(xiàng)目進(jìn)行了提產(chǎn)改造?！笔緩?qiáng)說道。

　　為提升鋁灰處理能力，云南文山鋁業(yè)有限公司攜手高校和科研單位對(duì)研發(fā)數(shù)據(jù)的不斷修正和對(duì)設(shè)備流程的不斷升級(jí)改造，2023年9月，云南文山有限公司年處置5萬噸鋁灰生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)許可獲得批復(fù)，鋁灰處理能力實(shí)現(xiàn)升級(jí)，文山鋁業(yè)開始協(xié)助周邊企業(yè)進(jìn)行鋁灰處理，進(jìn)一步降低了云南省及周邊省市電解鋁企業(yè)鋁灰的儲(chǔ)量，實(shí)現(xiàn)了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。“年處置能力達(dá)5萬噸的生產(chǎn)線建成后，除處理自有企業(yè)產(chǎn)生的鋁灰外，我們還承接了文山州其他鋁合金企業(yè)的鋁灰處理業(yè)務(wù)。這些企業(yè)此前委托外部機(jī)構(gòu)處理時(shí)，費(fèi)用為每噸500-600元，而交由我們處理的價(jià)格顯著降低：硯山片區(qū)企業(yè)的處理費(fèi)為每噸300元，富寧片區(qū)企業(yè)為每噸350元。因運(yùn)輸成本存在差異，價(jià)格略有不同，但整體而言，可為合作企業(yè)每噸至少節(jié)省200-300元的成本。”石志強(qiáng)介紹。

推動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)

　　“鋁灰全鏈條資源化技術(shù)及裝備研究”項(xiàng)目是中國(guó)第一個(gè)兩段法鋁灰資源化利用新工藝技術(shù)，項(xiàng)目研究成果的轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，有效解決了電解鋁生產(chǎn)、危險(xiǎn)固廢處理的后顧之憂，為鋁行業(yè)提供了鋁灰安全資源化處理方式，在行業(yè)中得到廣泛認(rèn)可。項(xiàng)目累計(jì)獲得國(guó)際性榮譽(yù)1項(xiàng)，國(guó)家級(jí)榮譽(yù)5項(xiàng)，各類專利23項(xiàng)，入選生態(tài)環(huán)境部《國(guó)家先進(jìn)污染防治技術(shù)目錄（固體廢物和土壤污染防治領(lǐng)域）》、“科創(chuàng)中國(guó)”先導(dǎo)技術(shù)榜單、中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)百項(xiàng)優(yōu)秀成果轉(zhuǎn)化案例名單，3次評(píng)價(jià)整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

　　未來，云南文山鋁業(yè)公司有限公司將繼續(xù)充分發(fā)揮企校研三方聯(lián)動(dòng)作用，圍繞規(guī)?；I(yè)化、智能化對(duì)“鋁灰全鏈條資源化技術(shù)及裝備研究”項(xiàng)目進(jìn)行再升級(jí)再優(yōu)化，用核心技術(shù)攻關(guān)破解行業(yè)痛點(diǎn)，加速科技成果向新質(zhì)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，為推動(dòng)全球鋁行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。

　　“下一步，我們計(jì)劃將年處置能力提升至15-20萬噸，同步打造專業(yè)化運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)，深入探索更多鋁灰處理工藝，并向智能化方向升級(jí)——通過實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的無人化或少人化，進(jìn)一步提升鋁灰資源化利用的效率與經(jīng)濟(jì)效益。此外，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，我們還將持續(xù)拓展服務(wù)范圍，為更多企業(yè)提供高效低成本的鋁灰處理解決方案?！笔緩?qiáng)說道。