沐鸣2注册登录地址_低铝硅比铝矿:不容低估的“宝藏”

长期以来，业界一直以铝硅比来量度、决定铝土矿的取舍，低铝硅比矿往往被放弃开采，其量究竟有多大，无人能说得出。但是如果从物尽其用，最大限度提高其资源产出率的观点、理念去审视、思考，低铝硅比矿则是一个大宝藏。其生态价值自不必说，其潜在经济价值，一旦被转化为现实，完全可与高铝硅比矿等量齐观。

诚然，这是一个没有现成答案只有悬念的课题，但破解的难度不在财力与技术，而在观念转变。与中国铝业相伴一路走来的一些固有观念根深蒂固，不是一朝一夕就能改变。铝硅比原本只是作为不同矿物成分，选择相应生产工艺、投资收益率对铝土矿进行评估、分级的一个技术术语，数十年来却成为掌控、左右资源配置，市场供求，生产经营决策的万能钥匙。采矿商为追求利益最大化，以铝硅比作为铝土矿取舍标准，采富弃贫，滥采乱挖，数十年已习以为常;生产企业为追求利益最大化，自定购矿铝硅比标准，只购高铝硅比矿，不要低铝硅比矿，多年来已约定俗成。其后果便是资源浪费、流失，矿石利用率只有40%。这其中尽管也有如耐材业等其它行业因素，但铝工业是主要责任者。

中国铝工业面临机遇

党的十八大提出生态文明建设。与铝工业相伴而生的赤泥，尾矿、废弃低铝硅比铝土矿的循环加工开发利用，是铝工业必须破解的课题。目前，对进口矿赤泥综合开发利用在山东铝厂已取得成功，对国产一水硬铝石赤泥综合开发利用目前除了串联法之外，尚待加大研发力度，对选矿尾矿综合开发利用，长城铝业公司正在着力进行试验，前景可期。但对废弃低铝硅比矿的加工开发利用，尚未提上议事日程。事实上，对铝工业而言，在财力方面付出有限，在技术研发方面，更是轻而易举，关键是观念的转变，在着重氧化铝同时能兼顾其它，如同钢铁业兼营非钢，煤炭业兼营非煤，在制取氧化铝同时不放弃其它有价成分综合开发利用，不能眼中只有氧化铝而无其它。要有责任感，有开拓创新、攻坚克难的意愿和勇气。能以物尽其用，最大限度提高资源产出率为追求目标，尽快使废弃低铝硅比矿，化害为利，变废为宝。若能转变观念，将废弃低铝硅比矿重视起来，那么对铝工业而言是一个很好的机遇。在使资源优化、产品多样化的同时，创造更好的经济效益，为中国铝工业可持续发展开创新局面。

以铝硅比1.5的铝土矿为例，电热法炼制铝硅合金工艺要求最佳铝硅比为1.3~1.6，铝硅比1.5，是理想标准，无需添加氧化铝或含铝矿物，加以中国铝土矿的优点之一是氧化铁含量低，除铁难度小，可在原料制备方面使成本大幅度降低，经高梯度磁分选后的精选矿粉，与适量精选煤、结杆焦、粘结剂混合、混揑加工成团，可炼出含铝58%上下，含硅35%上下，含钛2%~3%，含铁不大于1.2%的合格中间合金。合金按成分市价约为15000元∕吨上下，可以原铝价或低于原铝价售出。成本约为9000~10000元∕吨。按国家规定可减免增值税和所得税，投资利润率在40%上下，市场空间巨大。

当矿石中氧化铁含量高，采用通常方法难以将其清除到指标(不大于0.8%)要求时，可考虑炼制低铁铝硅钛合金。合金中铁含量低于3%时，可采用重力离心法、震动法将合金液体中大部分铁清除;高于3%时，可试用液态淬火方法予以清除。试验证明，铁在硅中溶解度很低，主要是与铝化合生成铝铁化合物，且铁在铝中呈偏聚原子团存在，液态淬火铁原子团局部聚集，可得含铁8.4%的过饱合固溶体，在固溶体中铁原子是成团而不纹乱的，液态淬火固体物,再经制粉磁选，即可能将大部份铁清除。粉状合金中铁含量高于1.2%但不超过2.5%的，可用以配制亚共晶变形合金，其经济效益毫不逊色。

铝硅比1.5的高铁废弃低铝硅比铝矿，可用以制取铝硅铁合金，除用于炼钢脱氧外，还可取代硅铁用作皮江法炼镁还原剂，其技术经济效益优于硅铁，在提高镁收率同时还可降低温度延长还原罐寿命。

此外，用铝硅比1.5的废弃铝矿，以高炉法制取铝硅铁合金也值得一试。上世纪80年代，日本高炉法炼铝曾轰动一时，但由于只追求铝而忽视铝硅铁合金，未能产业化。日本以含氧化铝35%的粘土为原料，与煤搭配制取炭化球团，向高炉吹氧方式使冶炼温度达到2100℃，炼出含铝50%~60%，硅10%~15%，铁20%~25%的铝硅铁合金。此类合金可如上所述，用于炼钢脱氧，用作炼镁还原剂。差不多同时美国也以粘土为原料以类似方式制取铝，亦未产业化。

尽管在电热法炼制铝硅合金方面，中国资源优势非常明显，但由于长期被忽视，至今没有成功案例，更没有可供转让、推广的完美技术样板。虽然工信部把电热法炼制铝硅钛合金列为《大宗工业固体废弃物综合利用“十二五”规划》的重点工程，但并不见有具体行动者。因此，靠电热法炼制铝硅合金消纳巨量被废弃低铝硅比铝土矿并不现实，须另辟蹊径。笔者认为，被废弃的低铝硅比铝矿，其实质就是高硅铝矿，采用通常加工此类矿的预脱硅方式，就完全可以使其变废为宝、化害为利，达到物尽其用，最大限度提高资源产出价值的客观要求。

铝硅比不应是唯一标准

以铝硅比1.5的被废弃低铝硅比矿为例加以分析，我国铝土矿的矿物成分在河南、山西主要是一水硬铝石与铝硅酸盐，两者合计约占矿物总量的85%~90%，这有利于简化预脱硅工艺，采用热激活方式，激活氧化铝与氧化硅。尤其是氧化硅，通常在加热过程，随温度升高，氧化硅由晶体转化为无定形非晶体，具有很高活性，在温度上升到900℃~950℃时，活性最高，可在常温常压条件下溶于氢氧化钠溶液，生成硅酸纳，经碳酸分解，液固分离，液体碳酸钠苛化后返回流程，固体活性硅，可深加工成附加值高于氧化铝的硅肥，白炭黑、硅酸铝。活性硅提取率可达85%以上。而脱硅过滤固体，铝硅比大幅度上升，完全适于用作拜耳法溶出料。按铝硅比1.5计算大致如下：氧化铝约为52%上下，氧化硅约为35%上下，氧化硅脱取率按85%计约为30%上下，脱硅过滤固体内残留氧化硅约为5.3%上下，铝硅比接近10，可充分满足拜耳法工艺要求。

为了简化流程，提高氧化铝、氧化硅实收率，减少赤泥排放量，最大限度提高资源产出率，充分利用氧化铝受热激发已具有的活性，笔者认为可以不走高温高压石灰拜耳法老路，用微波拜耳法进行溶出或有可能。因为微波可以给比表面增大有一定活性的氧化铝以能量和热量，对合成铝酸钠有催化作用，降低其反应温度，促进氧化铝在氢氧化钠溶液中溶解，加快溶出速度。从而最终在常压低温条件下合成铝酸钠。由于赤泥中没有氧化钙、可返回流程进行二次溶出，降低碱耗同时，提高氧化铝、氧化硅的实收率，减少赤泥排放，使矿石利用率达到80%~85%。此法如获成功，将是氧化铝生产工艺的重大突破、创新，一改一水硬铝石矿的应用前景，铝硅比高低，不再是决定其取舍的标准，低铝硅比矿不再被弃采，现有的巨量低铝硅比矿将被视为至宝，与高铝硅比矿一样受到重视，为铝工业提高资源保障，化解对外依存度做出贡献。

铝硅比低于1.5的矿石，只要其矿物成分以铝硅酸盐为主，仍有开发利用价值，可以单独加工，也可以与高铝硅比矿混合加工。铝硅比高的矿石，在脱硅过滤固体中铝硅比大于15的，可考虑部分用以制取复合氧化铝。此外制取白氢氧化铝及高级耐火材料，其它有价元素，例如钛、镓等加工回收同样应予以重视。企业可依据具体情况自行规划相应举措。有关复合氧化铝笔者将另行撰述。预脱硅工艺过程排放的小量赤泥，残渣，深加工利用价值小，可用以生产建材或作它用，实行全程清洁生产，无渣化生产，绝不可造成二次污染，影响生态文明建设。

综上所述，若能物尽其用，最大限度提高资源产出率，对低铝硅比铝土矿进行加工开发利用，使其潜在价值转化为现实，它完全可与高铝硅比矿比肩而立。尽管无法准确计算出其有多少量，但依据现有资料，完全可以粗略估算其大概情况。30年前，笔者曾对河南30多个矿点进行实地调查统计，自1965年河南第一家氧化铝厂投产到1981年的16年间，包括耐火材料在内共消费铝土矿约1500万吨，而同时被弃采、废弃的铝土矿达1450万吨，考虑到弃采矿数据不全，矿石利用率只有50%上下。此后，随着矿石铝硅比不断下降，矿石利用率降低到40%上下。2000年笔者再访河南，所见所闻比过去有过之而无不及，上亿吨可直接加工成复合氧化铝的高铝硅比矿，所剩无几。2002年，据河南省地质局《河南省铝土矿资源保证程度分析》，氧化铝年产量达885万吨时，年需高铝硅比铝土矿1700万吨，消耗原矿4000万吨，2300万吨低铝硅比矿被废弃，加以赤泥不开发利用，矿石利用率不到40%。近年来由于矿石铝硅比不断下降，河南有多家氧化铝厂，采用选矿拜耳法工艺，但选矿尾矿未开发利用，从而使矿石氧化铝实收率大幅度降低，特别是相伴而来的开采率下降，导致大量低铝硅比矿被弃采，造成铝土矿资源空前浪费，使资源对外依存度大幅上升，严重伤害铝工业的正常发展。据报道，到2002年，河南共消耗铝土矿1.2亿吨，被废弃低铝硅比矿约两亿吨。10年过去了，今天状况如何?河南如此，山西又如何?笔者两年前曾走访晋北原平地区，据当地供矿商口述，晋北某氧化铝厂于2007年投产到2010年的几年里，原平地区被废弃荒野的低于收购标准的矿石不下3000万吨。除了河南，山西、山东、贵州等地也有相当量被废弃低铝硅比铝土矿，保守估算，全国被废弃低铝硅比铝土矿当不在4亿吨以下。按4亿吨计，至少可创产值万亿元以上，说它是个大宝藏毫不夸张。

(王程兹)