刘风琴等：我国铝冶炼工业的竞争力分析及发展趋势 9 而我国电流效率仍处于世界落后水平.因此提高 为含有氟化盐而被定义为固体危险废弃物，同样 铝电解生产的电流效率和电能利用效率，是我国 必须合理回收其中的氟化盐及炭素材料.因此废 铝电解工业应特别重视的目标，这也是进一步降 槽衬和废阳极炭渣的无害化处理及高值资源化利 低电耗、提高生产效率的关键.鉴于石油焦质量 用，是实现我国铝电解工业可持续发展的必要条件 日趋下降，开发利用较低品质炭素原料生产优质 4我国铝冶炼工业生产和技术的战略发展 铝用炭素产品的技术也应予关注 趋势 3.5环境问题 3.5.1铝冶炼工业废气净化及达标排放问题 4.1严控铝冶炼产能的无序过快扩张 铝工业的废气主要包括铝电解烟气、铝用炭 我国铝冶炼工业的规模已是世界第一，产量 素生产的烟气、氧化铝生产的烟气、锅炉烟气等 占世界总产量的50%以上，发展到现阶段遇到严 含有多种污染源的气体，其中主要污染物有SO2、 重的资源、能源和环境的制约，因此必须严控氧化 NO,、CO、CO2、多氟化物、沥青和挥发性有机物 铝、电解铝和铝用炭素的产能总规模，把工作重点 等，对环境和人体造成危害 转移到实现高质量运行、提高核心竞争力、促进 各种烟气的污染治理包括实施清洁生产，降 节能减排和实现资源循环应用等方面. 低有害气体的排放量，对于排放出的烟气进行分 必须把握好产能转移的方向.氧化铝产能要 类、净化或脱除，实现达标排放，因此铝冶炼工业 从铝土矿短缺或贫乏地区转移到沿海适宜建设氧 废气减排包含两类技术需要开发：生产过程开发 化铝厂的地区或者国外铝土矿资源丰富的地区， 出低排放的清洁生产技术及外排烟气的净化技术. 采用国外优质铝土矿生产氧化铝，以降低氧化铝 3.5.2铝冶炼工业固废处理问题 生产成本：铝电解产能应向水电等可再生绿色能 铝冶炼工业的污染物主要是固体废弃物，其 源丰富的地区转移，或向能源丰富且廉价地区转 中氧化铝工业产出的固体残渣是赤泥，而铝电解 移，以降低铝电解能源成本：铝用炭素产能向具有 固废基本上是危险固体废弃物，即铝灰、废阴极炭 优质石油焦供应的地区转移，以降低石油焦成本 块、废侧衬、废耐火材料（底衬）以及炭阳极废渣 铝冶炼产能转移的主要目的是降低铝冶炼生产成 (炭渣) 本，提高核心竞争力 我国赤泥年产出量约为1亿吨，分散分布在各 4.2解决铝土矿资源贫乏问题 家氧化铝厂周边.由于赤泥中含有2~5gL的附 为尽快解决我国铝土矿资源短缺的问题，需 着碱（在附水中）及质量分数为3%~12%的化合 要采取两条途径，一条是加快开发国内复杂组成 碱（在固体废渣中），对大气、土壤和地下水造成污 铝土矿的高效利用技术，另一条是拓宽国外优质 染.由于赤泥在堆场中的堆积量迅速增加，且存在 铝土矿的进口渠道并进行高效处理，或者鼓励去 溃坝危险，因此解决赤泥的安全堆存、无害化处置 铝土矿资源和能源丰富、政局稳定的一带一路地 及大规模资源化利用问题迫在眉睫 区建厂.也就是国内、国外两种资源一起抓 我国铝电解、铝合金和再生铝生产过程中产 国内复杂组成的一水硬铝石矿需要尽快开发 生的危废铝灰年产出量高达400万吨左右，除了 出可经济处理生产氧化铝的技术，需要近年内有 个别氧化铝厂对铝灰先进行脱氨处理，再采用烧 所突破，重点在于开发出轻烧脱硫技术处理高硫 结法生产氧化铝外，至今仍无高效清洁的技术实 铝土矿，开发出湿法串联技术处理高硅铝土矿，争 现回收利用.铝灰中铝和氧化铝质量分数高达 取以低于进口矿的运行成本生产出氧化铝 70%以上，是一种重要的铝资源，对其实施高值资 需要尽快开发出适合处理进口三水铝石矿和 源化利用，具有重要意义. 三水铝石与一水软铝石混合矿的生产氧化铝的技 我国铝电解每年产出废阴极炭块约30万吨、 术，特别是拜耳法溶出工艺技术和有机物脱除技 废侧衬（废碳化硅结合氨化硅砖）10万吨以及废铝 术，目的是提高进口矿生产氧化铝的国际竞争力 电解槽耐火材料30万吨.这些废料全部是危险固 4.3解决能源结构不合理且短缺的问题 体废弃物.必须去除其中含有的氟化物、氰化钠 我国铝电解工业需要充分利用我国西南部地 等危险化合物，才能排放.并且这些危废中还含有 区丰富的水电等绿色能源，替代北方地区的火电 大量的有用材料，如炭素、氟化盐、碳化硅等，必 生产原铝，尽可能少地使用煤炭等资源，以降低二 须回收利用.铝电解过程排放的废阳极炭渣也因 氧化碳的排放.在适当的地区（如内蒙），有选择地而我国电流效率仍处于世界落后水平. 因此提高 铝电解生产的电流效率和电能利用效率，是我国 铝电解工业应特别重视的目标，这也是进一步降 低电耗、提高生产效率的关键. 鉴于石油焦质量 日趋下降，开发利用较低品质炭素原料生产优质 铝用炭素产品的技术也应予关注. 3.5    环境问题 3.5.1    铝冶炼工业废气净化及达标排放问题 铝工业的废气主要包括铝电解烟气、铝用炭 素生产的烟气、氧化铝生产的烟气、锅炉烟气等 含有多种污染源的气体，其中主要污染物有 SO2、 NOx、CO、CO2、多氟化物、沥青和挥发性有机物 等，对环境和人体造成危害. 各种烟气的污染治理包括实施清洁生产，降 低有害气体的排放量，对于排放出的烟气进行分 类、净化或脱除，实现达标排放. 因此铝冶炼工业 废气减排包含两类技术需要开发：生产过程开发 出低排放的清洁生产技术及外排烟气的净化技术. 3.5.2    铝冶炼工业固废处理问题 铝冶炼工业的污染物主要是固体废弃物，其 中氧化铝工业产出的固体残渣是赤泥，而铝电解 固废基本上是危险固体废弃物，即铝灰、废阴极炭 块、废侧衬、废耐火材料（底衬）以及炭阳极废渣 （炭渣）. 我国赤泥年产出量约为 1 亿吨，分散分布在各 家氧化铝厂周边. 由于赤泥中含有 2～5 g·L−1 的附 着碱（在附水中）及质量分数为 3%～12% 的化合 碱（在固体废渣中），对大气、土壤和地下水造成污 染. 由于赤泥在堆场中的堆积量迅速增加，且存在 溃坝危险，因此解决赤泥的安全堆存、无害化处置 及大规模资源化利用问题迫在眉睫. 我国铝电解、铝合金和再生铝生产过程中产 生的危废铝灰年产出量高达 400 万吨左右，除了 个别氧化铝厂对铝灰先进行脱氮处理，再采用烧 结法生产氧化铝外，至今仍无高效清洁的技术实 现回收利用. 铝灰中铝和氧化铝质量分数高达 70% 以上，是一种重要的铝资源，对其实施高值资 源化利用，具有重要意义. 我国铝电解每年产出废阴极炭块约 30 万吨、 废侧衬（废碳化硅结合氮化硅砖）10 万吨以及废铝 电解槽耐火材料 30 万吨. 这些废料全部是危险固 体废弃物. 必须去除其中含有的氟化物、氰化钠 等危险化合物，才能排放. 并且这些危废中还含有 大量的有用材料，如炭素、氟化盐、碳化硅等，必 须回收利用. 铝电解过程排放的废阳极炭渣也因 为含有氟化盐而被定义为固体危险废弃物，同样 必须合理回收其中的氟化盐及炭素材料. 因此废 槽衬和废阳极炭渣的无害化处理及高值资源化利 用，是实现我国铝电解工业可持续发展的必要条件. 4    我国铝冶炼工业生产和技术的战略发展 趋势 4.1    严控铝冶炼产能的无序过快扩张 我国铝冶炼工业的规模已是世界第一，产量 占世界总产量的 50% 以上，发展到现阶段遇到严 重的资源、能源和环境的制约，因此必须严控氧化 铝、电解铝和铝用炭素的产能总规模，把工作重点 转移到实现高质量运行、提高核心竞争力、促进 节能减排和实现资源循环应用等方面. 必须把握好产能转移的方向. 氧化铝产能要 从铝土矿短缺或贫乏地区转移到沿海适宜建设氧 化铝厂的地区或者国外铝土矿资源丰富的地区， 采用国外优质铝土矿生产氧化铝，以降低氧化铝 生产成本；铝电解产能应向水电等可再生绿色能 源丰富的地区转移，或向能源丰富且廉价地区转 移，以降低铝电解能源成本；铝用炭素产能向具有 优质石油焦供应的地区转移，以降低石油焦成本. 铝冶炼产能转移的主要目的是降低铝冶炼生产成 本，提高核心竞争力. 4.2    解决铝土矿资源贫乏问题 为尽快解决我国铝土矿资源短缺的问题，需 要采取两条途径，一条是加快开发国内复杂组成 铝土矿的高效利用技术，另一条是拓宽国外优质 铝土矿的进口渠道并进行高效处理，或者鼓励去 铝土矿资源和能源丰富、政局稳定的一带一路地 区建厂. 也就是国内、国外两种资源一起抓. 国内复杂组成的一水硬铝石矿需要尽快开发 出可经济处理生产氧化铝的技术，需要近年内有 所突破，重点在于开发出轻烧脱硫技术处理高硫 铝土矿，开发出湿法串联技术处理高硅铝土矿，争 取以低于进口矿的运行成本生产出氧化铝. 需要尽快开发出适合处理进口三水铝石矿和 三水铝石与一水软铝石混合矿的生产氧化铝的技 术，特别是拜耳法溶出工艺技术和有机物脱除技 术，目的是提高进口矿生产氧化铝的国际竞争力. 4.3    解决能源结构不合理且短缺的问题 我国铝电解工业需要充分利用我国西南部地 区丰富的水电等绿色能源，替代北方地区的火电 生产原铝，尽可能少地使用煤炭等资源，以降低二 氧化碳的排放. 在适当的地区（如内蒙），有选择地 刘风琴等： 我国铝冶炼工业的竞争力分析及发展趋势 · 9 ·