火电厂粉煤灰何时变身“大铝矿”

火电厂粉煤灰何时变身“大铝矿”

大唐国际粉煤灰火电厂

北极星电力网新闻中心 2013-4-15 11:07:44

所属频道: 火力发电电建节能环保关键词: 大唐国际粉煤灰火电厂大唐国际再生资源开发有限公司利用粉煤灰成功提取氧化铝。图为工人正将铝锭打捆。

从高铝粉煤灰中提取氧化铝，既能有效减少粉煤灰的环境污染，又能缓解我国铝土矿资源短缺问题。然而，内蒙古西部地区生产的高铝原煤销往区外电厂分散掺烧，使得粉煤灰失去提取价值，相当于每年浪费700万吨优质氧化铝资源，直接经济损失200多亿元。

今年全国两会期间，内蒙古代表团以全团建议的形式向全国人大提出，加快内蒙古电力外送通道建设，实现高铝煤炭资源就地转化，建设煤电灰铝一体化循环产业基地，以充分挖掘高铝煤炭的经济价值，有效提高资源综合利用效率，还可替代氧化铝和纸浆的进口。

粉煤灰中氧化铝含量超50%

高铝粉煤灰提取氧化铝示范项目进入商业化应用

3月下旬，记者来到位于内蒙古呼和浩特市托克托工业园区的大唐国际再生资源开发有限公司，站在行政办公楼向东望去，远处是一条巨龙般又高又宽的大坝。

“那里堆放的就是大唐托克托火电厂产生的粉煤灰。”公司总工程师麻树春指着远处的尘土告诉记者，过去，托电产生的大量粉煤灰主要的处理办法就是堆放，既占用土地，又污染环境。

现在，一边是堆积如山的粉煤灰，一边是码放整齐、光灿耀眼的成捆铝锭。如果不是麻树春介绍，记者很难将两者联系在一起。

一个偶然的发现改变了粉煤灰的“命运”。2003年大唐托电1、2号机组投产后，烟气粉尘排放始终达不到环保要求。清华大学煤清洁燃烧国家工程技术中心的孙俊民博士专程来到火电厂考察，系统采集了燃烧的煤种和排放的各类粉尘样品，拿回清华分析，结果让人大吃一惊：常规粉煤灰中氧化铝的含量在30%以下，大唐托电的粉煤灰中氧化铝的含量则高达54.77%，是国内外罕见的再生含铝矿物资源，可用于提炼氧化铝和硅铝合金等有色金属产品。

从2004年开始，依托托克托工业园区高铝粉煤灰资源化利用工业试验基地，孙俊民带领他的科技创新团队自主开发了预脱硅—碱石灰烧结法提取氧化铝联产活性硅酸钙的工艺技术路线；2006年完成实验室实验，打通全部工艺流程，2008年完成工业化试验，2010年建成投产示范生产线，经过工艺设备改进优化，现已实现安全稳定连续运行，开创了国内外粉煤灰提取氧化铝的先河。

2012年，大唐国际再生资源开发公司的“高铝粉煤灰提取氧化铝”示范项目通过验收，主要技术经济指标接近或优于设计值，成为国内首个进入商业化阶段的高铝粉煤灰提取氧化铝项目。

麻树春介绍，在去年市场需求低迷、国内铝价持续走低的情况下，该项目共生产氧化铝3.8万吨，消纳粉煤灰10万吨，电解铝等下游产品实现销售收入19亿元。

我国铝土矿对外依存度超60%

内蒙古的高铝煤炭是我国重要的铝土矿后备资源

在粉煤灰提取氧化铝技术从实验室走向商业化应用的同时，我国铝土矿的供应形势日趋紧张。

最新发布的《2012中国矿产资源报告》显示，截至2011年底，中国铝土矿查明资源储量为38.7亿吨，2011年我国进口铝土矿4484万吨，对外依存度高达61.5%。

“我国的铝土矿储量仅占全球2.4%，而2012年原铝产量达到1988万吨，占全球40%以上。最近十年来，随着原铝产量的扩张，国内铝土矿供应越来越难以保证，对国外铝土矿的依赖程度越来越高，而且80%左右来自印尼。”如今已是大唐国际高铝煤炭研发中心常务副总经理、国家能源高铝煤炭开发利用重点实验室主任的孙俊民不无忧虑地说。

居高不下的进口依存度和较高的集中度，使得我国铝土矿的保障异常脆弱。2012年5月6日，印尼宣布包括铝土矿在内的14种矿产不能以原材料出口，并将于2014年全面禁止出口。从2012年6月起，我国从印尼进口铝土矿锐减。同时，铝土矿的价格不断走高。

“如能充分利用粉煤灰提取氧化铝，不但可以缓解铝土矿供应紧张局面，而且对粉煤灰的综合利用与发展循环经济有着重要的意义。”内蒙古自治区政协副主席、发改委主任梁铁城说。

内蒙古西部准格尔、土右、卓资山地区是我国特有的高铝煤炭资源富集地区，现已探明煤铝共存的煤炭资源量500多亿吨，煤中氧化铝含量10%—13%，粉煤灰中氧化铝含量高达40%—55%，潜在高铝粉煤灰资源量150亿吨，远远超过全国已探明铝土矿资源总储量，是我国重要的铝土矿后备资源。

内蒙古自治区能源局局长王秉军介绍，按照现在内蒙古准格尔煤田年产1亿吨高铝煤炭的产量，每年可产生3000万吨高铝粉煤灰，全部转化可提取氧化铝1200万吨左右，折合铝土矿量约2500万吨，与2010年我国进口铝土矿总量基本一致。根据准格尔煤田已探明的储量测算，高铝粉煤灰的蕴藏量达70亿吨，可使我国铝资源保障年限延长50至60年。

高铝煤炭外运造成巨大浪费

就地转化、综合利用可造就我国最大“铝土矿”

尽管国家鼓励发展高铝粉煤灰提取氧化铝及相关产品，但目前内蒙古高铝粉煤灰仍没有得到有效利用，年排放量已超过1200万吨，且每年以20%的速度递增。目前，历年积存量已超过1亿吨，不仅浪费了大量土地，而且因位于京津地区的上风向，造成了严重的大气环境污染。

孙俊民表示，高铝粉煤灰生产氧化铝工艺属于新兴工艺，前期投资较大，希望国家在税收优惠等方面出台扶持政策，以使产业能够更快更好地发展。

“高铝粉煤灰开发利用最大的困境在于原料的获取。”梁铁城认为，目前，内蒙古准格尔地区生产的高铝煤炭，约2/3销往区外电厂分散掺烧，导致高铝粉煤灰失去提取氧化铝的经济价值。这就相当于每年浪费700多万吨优质氧化铝资源，每年损失的直接经济价值就达200多亿元。

由于电力外送通道建设滞后，使内蒙古“窝电的烦恼”和南方部分地区“缺电的困扰”并存。在此情况下，内蒙古的能源输出只能以煤炭外送为主，形成所谓“煤堵在路上，电窝在家里”的局面。

梁铁城算了一笔账，目前准格尔地区煤炭坑口价仅200元左右，而其中所含的氧化铝价值在300元左右。销往区外6000多万吨高铝煤炭的销售收入约150亿元，如果能够将其全部就地转化，包括氧化铝加工电解铝、副产活性硅酸钙、水泥熟料、外送电等，总销售收入约1570亿元，比单纯外销煤炭增加销售收入1400亿元。

目前，内蒙古对高铝粉煤灰资源已采取了相应的保护措施，即维持1亿吨原煤产能暂不扩大，高铝煤优先保障区内附近电厂的用煤。所有使用高铝煤的电厂要“定点燃烧、定点储存、定点转化、综合利用”，构建高铝煤炭—火电—粉煤灰—提取氧化铝—电解铝及深加工—活性硅酸钙—建材等副产品的循环经济产业链。

“对于外运的6000万吨煤，我们规划在高铝原煤产区新建火电装机2000万千瓦。”梁铁城说，加上现有的1000万千瓦的装机，区域内总装机达到3000万千瓦，实现1亿吨高铝煤炭全部就地转化，达到粉煤灰全部资源化、高附加值利用，固体废弃物零排放的目标，真正成为我国最大“铝土矿”。

今年3月1日，由国家发改委等十部委联合发布的《粉煤灰综合利用管理办法（修订版）》正式开始实施。《办法》明确提出鼓励发展高铝粉煤灰提取氧化铝及相关产品，并要求相关部门支持粉煤灰大掺量、高附加值关键共性技术的自主创新研究。

高铝煤炭除了可以提取氧化铝，提取时产生的副产品活性硅酸钙也具有很高的经济价值，已在造纸生产线上得到实践验证。活性硅酸钙用于造纸行业，可相应减少30%的纸浆。

用烧结法从粉煤灰中提取氧化铝产生的硅钙渣，可以作为生产水泥的原料，只要配套建设水泥厂，在提取氧化铝过程中产生的废渣就可以充分利用，真正做到吃干榨尽。