我校科研团队攻克氧化铝工业“卡脖子”难题
本报讯(记者 赵阿锋)我国储量高达10亿吨的低品质高硫铝土矿,因“硫”对传统生产工艺的严重危害,而长期被氧化铝行业视为“鸡肋”。近日,记者从我校粉体工程研究所获悉,该所陈延信教授团队经过10余年的研究探索,攻克这一“卡脖子”难题,在低品质铝土矿焙烧提质理论与技术上取得重大突破。项目成果应用一年即新增产值22.78亿元,使长期沉寂的“呆矿”成为鼓足企业“粮袋子”的“金矿”。
铝土矿是生产氧化铝和铝的最主要原材料,被列为我国战略性紧缺矿产资源。我国铝土矿储量仅占全球储量的3%,且多为低品质矿,其中20%左右属于高硫铝土矿,无法直接用于氧化铝生产过程。而我国每年从国外进口铝土矿高达1亿吨,对外依存度超过60%。
在传统工艺中,高硫铝土矿中的硫进入氧化铝生产流程后,不仅会腐蚀钢制设备并引起泄漏,而且会降低氧化铝产率和品质,使生产能耗大幅上升。如何有效解决硫脱除问题并实现高硫铝土矿的经济高效利用,成为长期困扰我国氧化铝工业的“卡脖子”难题。
陈延信教授团队从2012年起进行高硫铝土矿焙烧提质技术研发,经过大量基础研究和小型试验,提出“干法制粉-稀相流态化焙烧”的工艺技术路线,并构建了高硫铝土矿稀相流态化焙烧中试系统,开发出高硫铝土矿稀相悬浮焙烧提质工艺技术及成套装备。研究团队对我国6个区域高硫铝土矿开展评价试验,均取得良好效果。
2020年,我校以单一技术来源方式总承包国家电投集团贵州遵义产业发展有限公司200万吨/年高硫铝土矿焙烧工程建设项目,2021年8月建成投产。这是世界上首条百万吨级高硫铝土矿脱硫大型工业化生产线。截至目前,系统运行稳定正常,平均喂料量达到280吨/小时,硫化物型硫和有机碳脱除率达到95%以上,显著提高了氧化铝生产系统的生产能力和运行稳定性。
该项技术成果应用一年,新增高品质铝土矿200万吨,新增产值22.78亿元,降低资源成本4亿元。由于“呆矿”资源变成了“粮袋子”,该企业也成为2022年贵州省唯一满负荷生产的氧化铝企业。
今年9月,中国有色金属学会组织多位院士、专家对技术成果进行评价鉴定,认为该技术属国际首创,是一项重大原创性科技成果,为我国高硫铝土矿的高效高质利用和氧化铝工业的健康可持续发展提供了可靠的技术支撑,整体技术达到国际领先水平。
据介绍,在我国贵州、河南和山西等地区,高硫铝土矿资源量超过10亿吨。该技术全面推广应用后,预期可新增资源价值5000亿元以上。