孙俊民国家能源高铝煤炭开发利用重点实验室高铝煤炭资源开发利用与循环经济12012-12-20北京提纲高铝煤炭资源特性高铝粉煤灰提取氧化铝技术与示范循环经济产业布局铝与铝资源铝：节能可再生军工铝土矿资源：8-10年国外资源？替代资源？炼铝原料（铝资源）铝土矿：Al2O3＞40%A／S＞2.1粉煤灰(煤矸石)：Al2O3＞40%高岭石（Al2O3·2SiO2·2H2O）霞石[(Na,K)2Al2O3·2SiO2]明矾石[K2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3]5高铝粉煤灰的发现内蒙古中西部地区是我国“西电东送”重要电源基地2003年，内蒙古大唐国际托克托发电公司1#、2#机组投产后，因烟气粉尘净化问题发现了粉煤灰中富集氧化铝的特性。高铝粉煤灰的形成勃姆石/高岭石TiGaRE莫来石刚玉玻璃相(SiO2)TiGaRE高铝煤炭资源分布情况050100150200250300350高铝煤炭高铝粉煤灰氧化铝铝土矿储量/亿吨236.46.376.431962.526.730.7高铝粉煤灰资源特性化学成分：Al2O3:40-55%SiO2:37-39%TiO2:1.6%物相组合：微晶莫来石+玻璃相(SiO2)微量元素：Ga：108ppm稀土元素：508.92ppm2004年7月20日，国家发改委在北京组织召开高铝粉煤灰综合利用系列项目专家咨询论证会，邀请国内知名院士和专家，研究确定了高铝粉煤灰提取氧化铝和生产铝硅合金两条重要的产业方向。高铝粉煤灰开发利用引起国家政府的高度重视高铝粉煤灰资源化利用技术路线铝硅钛合金高铝粉煤灰氧化铝活性硅酸钙-造纸硅钙渣-水泥白炭黑分子筛铝硅钛初始合金（铝硅铁合金）铝锭铝板铝带铝箔液态铝提纲高铝煤炭资源特性高铝粉煤灰提取氧化铝技术与示范循环经济产业布局1预脱硅—碱石灰烧结法（大唐）2石灰石烧结法（蒙西）3酸法（神华）4氨法（华能华电）粉煤灰提取氧化铝工艺路线四种工艺路线的技术经济比较（t-Al2O3）项目石灰石烧结法预脱硅—碱石灰烧结法氨法酸法粉煤灰（吨）3.262.42.42.4Al2O3提取率75%85%85%85%反应温度（℃）1300-14001150-1200300-40090-110成渣量（吨）9.02.11.61.3煤（吨）1.311.2--电耗（度）700600500-石灰石（吨）9.03.0-0.082碳酸钠0.18---烧碱0.010.06-0.06硫酸-0.027-0.26硫酸铵--0.2-.类似拜耳法烧结法大唐国际工艺路线粉煤灰预脱硅碱石灰烧结法创新性成熟性+=大唐粉煤灰提取氧化铝核心技术1.化学预脱硅2.集成创新3.副产物利用实验室研究（2004-2006）2008年10月25日清晨，工业化试验生产出合格的氢氧化铝和硅酸钙产品，标志我国在粉煤灰提取氧化铝及硅副产品工序取得了突破性进展，填补了国内外化工及有色金属领域的空白。3000吨∕年氧化铝工业化试验取得突破.年产20万吨氧化铝示范工程建设建设单位：大唐国际再生资源开发公司施工单位：中国二冶、中国十一冶设计单位：东北大学设计研究院大唐国际粉煤灰年产20万吨氧化铝示范项目吨氧化铝消耗粉煤灰2.4吨，副产0.75吨活性硅酸钙，2.2吨硅钙渣。氧化铝提取率：85%单位能耗：1.35吨标煤／t-Al2O3综合成本：~3000元／t-Al2O3粉煤灰提取氧化铝项目实现连续稳定运行砂状氧化铝产品主产品——砂状氧化铝行标YS/T274－1998中规定二级氧化铝Al2O3杂质含量，不大于SiO2Fe2O3Na2O98.40.040.030.60河南某单位氧化铝98.60.030.0270.57我公司氧化铝99.70.040.0140.17副产品活性硅酸钙——高填料造纸副产品硅钙渣——水泥原料20406080100010002000300040005000OOOOOOOOOOOOOCPSC2S高铝粉煤灰提取氧化铝多联产工艺铝硅一次分离（碱法预脱硅）铝硅二次分离（碱－石灰烧结法）铝硅渣氢氧化铝硅钙渣硅、铝、镓选择性分离预脱硅产物硅酸钙金属镓选择性富集预脱硅碱液高铝粉煤灰砂状氧化铝水泥活性硅酸钙母料镓系列产品SiAlGaNaOH本工艺与传统拜耳法节能减排对比多联产工艺（粉煤灰）传统拜耳法工艺（天然矿物）消耗固废高铝粉煤灰:2.4吨消耗天然矿物铝土矿:2.0吨电石渣:1.6吨石灰石:2.4吨减排减排CO2:0.7吨排放排放CO2:1.4吨减排赤泥：2.0吨排放赤泥：1.5吨减少植被破坏0.88m2破坏植被0.88m2国家发改委指导意见提纲高铝煤炭资源特性高铝粉煤灰提取氧化铝技术与示范循环经济产业布局西部特色循环经济产业模式战略意义缓解我国铝土矿和原生木浆过度依赖进口的...
