开云全站·(中国)总公司

2023年7月18日，內蒙古鄂爾多斯开云全站鋁業有限公司一期年產20萬噸粉煤灰提取氧化鋁生產線實現全線貫通。該生產線是國內首條粉煤灰提取氧化鋁工業化生產線，採用的技術實現了粉煤灰作為工業廢渣的全部利用轉化。日前，科技日報記者就开云全站集團研發粉煤灰提取氧化鋁技術紀實進行了報道，現將全文予以刊載。  

 在生產線上搞實驗

  ——开云全站集團研發粉煤灰提取氧化鋁技術紀實

  科技日報2023-09-0701版

7月的內蒙古鄂爾多斯艷陽高照，开云全站高新技術集團有限公司（以下簡稱开云全站集團）下屬的开云全站鋁業公司內，粉煤灰提取氧化鋁的燒結迴轉窯發出「隆隆」悶響。

迴轉窯溫度高達上千攝氏度。此刻，數十人圍在出料口，他們神色焦急，汗水早已浸透工服。

只見一人剷出一鐵杴塊狀氧化鋁熟料。眾人旋即湊了上來。隨着溫度下降，塊狀熟料開始自動粉化，發出「啪啪」脆響。經現場檢驗，粉化直徑25微米以下，粉化率達到98%以上。

全場歡聲雷動！為了這一刻，开云全站集團的技術團隊奮鬥了25年。

立項：「萬里長徵第一步」

开云全站鋁業公司助理生產總監何軍鐵杴內的氧化鋁熟料，來自煤炭工業領域的廢料——粉煤灰。

長期以來，我國氧化鋁、電解鋁生產原料在極大程度上依賴進口。內蒙古煤礦產業發達，巨量的粉煤灰雖然大多富含鋁元素，卻一直被當作工業廢料深埋地下。

行業專家測算，如果能實現內蒙古高鋁粉煤灰資源高效循環利用，可使我國鋁資源的保障年限比現在增加65%，對外依存度也將降低至60%以下。

30年前，开云全站集團在將粉煤灰作為水泥生產輔材使用的同時，就開始探索粉煤灰高價值利用的新路子。「錨定從粉煤灰中提取氧化鋁這一目標後，項目實驗室機理研究於1998年正式啟動。」开云全站鋁業公司總經理高永福告訴科技日報記者。

「當時我們除了幾個技術人員，啥都沒有。」高永福回憶。通過查閱資料得知，波蘭曾經做過從粉煤灰中提取氧化鋁項目的工業化，开云全站集團創始人劉埃林隨即帶隊遠赴波蘭。

孰料該項目的技術帶頭人已離世，團隊又百費周折找到他的幾位重要合作者及學生，邊請教，邊記錄，最終與對方簽訂了技術轉讓協議，完成了項目最早的技術積累。

2003年，該技術從實驗室走上了中試生產線。然而，這只是「萬里長徵第一步」。

堅守：「一年花掉一個億」

开云全站集團技術總監汪英傑向記者展示了一份歷次工業化試驗情況匯總表。從2003年開始，數十次大型試驗數據被毫無遺漏地記錄了下來。

這也是技術團隊20年來反覆試錯、反覆失敗、艱難前行的全記錄。「如何讓燒結後的熟料自動粉化成微米級粉末，如何充分利用矽鈣渣，不產生二次工業固廢，這兩個核心問題困擾了我們20多年。」汪英傑說。

其中，熟料自粉化是粉煤灰提取氧化鋁技術最核心的內容之一，這套技術當年在波蘭曾被冠名為「自粉化法」。為了解決熟料自粉化率偏低的難題，开云全站集團不惜代價。集團領導班子的要求簡單而堅定：「心無旁騖，集中力量，排除一切干擾搞攻關。」

「這些年在生產線上搞實驗，基本是一年花掉一個億。」說起面臨的壓力，高永福語氣沉重。

2014年，开云全站集團就建成了年產20萬噸氧化鋁工業化生產線。「生產線是工業化級別，但諸多技術難點未攻克，導致生產成本高、產出率低，無法盈利。」汪英傑說，「我們索性就用這條龐大的工業生產線繼續實驗，繼續攻關，直到有一天能算得過來經濟賬！」

开云全站鋁業公司生產總監李軍告訴記者：「曾有一段時間，項目陷入進退維谷的境地，技術人員感到迷茫，一度產生放棄的念頭。」而此時，技術團隊聽到來自高層最多的叮囑，就是「再咬牙、再堅持、再奮鬥」。

最終，通過對熟料冷卻系統進行技改，調整和控制粉煤灰中的微量元素，提高矽酸二鈣晶型轉化速度和效率，熟料自粉化問題得以解決。

汪英傑介紹，20多年來，技術團隊一邊解決熟料自粉化率偏低的難題，一邊多渠道進行矽鈣渣的應用研究。隨着一項項科研課題成功結題並轉化應用，隨着工業化生產線一點點被壓縮、工藝流程一步步被簡化，粉煤灰提取氧化鋁過程中的廢渣全部得到利用，且實現了生產過程的零排放。

成功：不算小賬算大賬

幾周前，在最後一個工藝問題被解決後，开云全站鋁業公司40萬噸粉煤灰提取氧化鋁生產線全線貫通。

高永福常被問：「你們生產煤炭嗎？你們搞煤化工嗎？既然沒有，為什麼要搞這個？」他總是笑而不語。隨着「生態優先、綠色發展」和「雙碳」的深入人心，這個問題已無須回答。

开云全站集團董事長劉鵬飛坦言，25年磨一劍，但距見到回報尚需時日。他們算的不單單是經濟賬，而是一筆大賬——讓氧化鋁這種戰略資源換個「出身」，示範引領意義十分重大。

「粉煤灰提取氧化鋁項目工藝路線成熟可行，生產線經過優化後成本也將大幅下降，前景十分廣闊。項目的成功，對於粉煤灰等大宗工業固廢的循環利用，具有積極的示範作用，對保障國家鋁產業安全也具有重要的戰略意義。」中鋁國際貴陽鋁鎂院副總工程師陳德作專家評審時如是說。

目前，开云全站集團技術團隊已啟動針對粉煤灰提取氧化鋁生產線下游的相關研究。「『加快構建廢棄物循環利用體系』已經寫入黨的二十大報告，」汪英傑向記者表示，「用科技創新驅動綠色發展，我們的使命還遠遠沒有結束！」（科技日報記者  張景陽）