在生產(chǎn)線上搞實(shí)驗(yàn)——蒙西集團(tuán)研發(fā)粉煤灰提取氧化鋁技術(shù)紀(jì)實(shí)
7月的內(nèi)蒙古鄂爾多斯艷陽高照,蒙西高新技術(shù)集團(tuán)有限公司(以下簡稱蒙西集團(tuán))下屬的蒙西鋁業(yè)公司內(nèi),粉煤灰提取氧化鋁的燒結(jié)回轉(zhuǎn)窯發(fā)出“隆隆”悶響。
回轉(zhuǎn)窯溫度高達(dá)上千攝氏度。此刻,數(shù)十人圍在出料口,他們神色焦急,汗水早已浸透工服。
只見一人鏟出一鐵锨塊狀氧化鋁熟料。眾人旋即湊了上來。隨著溫度下降,塊狀熟料開始自動粉化,發(fā)出“啪啪”脆響。經(jīng)現(xiàn)場檢驗(yàn),粉化直徑25微米以下,粉化率達(dá)到98%以上。
全場歡聲雷動!為了這一刻,蒙西集團(tuán)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)奮斗了25年。
立項(xiàng):“萬里長征第一步”
蒙西鋁業(yè)公司助理生產(chǎn)總監(jiān)何軍鐵锨內(nèi)的氧化鋁熟料,來自煤炭工業(yè)領(lǐng)域的廢料——粉煤灰。
長期以來,我國氧化鋁、電解鋁生產(chǎn)原料在極大程度上依賴進(jìn)口。內(nèi)蒙古煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá),巨量的粉煤灰雖然大多富含鋁元素,卻一直被當(dāng)作工業(yè)廢料深埋地下。
行業(yè)專家測算,如果能實(shí)現(xiàn)內(nèi)蒙古高鋁粉煤灰資源高效循環(huán)利用,可使我國鋁資源的保障年限比現(xiàn)在增加65%,對外依存度也將降低至60%以下。
30年前,蒙西集團(tuán)在將粉煤灰作為水泥生產(chǎn)輔材使用的同時,就開始探索粉煤灰高價值利用的新路子?!板^定從粉煤灰中提取氧化鋁這一目標(biāo)后,項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室機(jī)理研究于1998年正式啟動?!泵晌麂X業(yè)公司總經(jīng)理高永福告訴科技日報記者。
“當(dāng)時我們除了幾個技術(shù)人員,啥都沒有?!备哂栏;貞洝Mㄟ^查閱資料得知,波蘭曾經(jīng)做過從粉煤灰中提取氧化鋁項(xiàng)目的工業(yè)化,蒙西集團(tuán)創(chuàng)始人劉埃林隨即帶隊(duì)遠(yuǎn)赴波蘭。
孰料該項(xiàng)目的技術(shù)帶頭人已離世,團(tuán)隊(duì)又百費(fèi)周折找到他的幾位重要合作者及學(xué)生,邊請教,邊記錄,最終與對方簽訂了技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議,完成了項(xiàng)目最早的技術(shù)積累。
2003年,該技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走上了中試生產(chǎn)線。然而,這只是“萬里長征第一步”。
堅(jiān)守:“一年花掉一個億”
蒙西集團(tuán)技術(shù)總監(jiān)汪英杰向記者展示了一份歷次工業(yè)化試驗(yàn)情況匯總表。從2003年開始,數(shù)十次大型試驗(yàn)數(shù)據(jù)被毫無遺漏地記錄了下來。
這也是技術(shù)團(tuán)隊(duì)20年來反復(fù)試錯、反復(fù)失敗、艱難前行的全記錄?!叭绾巫専Y(jié)后的熟料自動粉化成微米級粉末,如何充分利用硅鈣渣,不產(chǎn)生二次工業(yè)固廢,這兩個核心問題困擾了我們20多年?!蓖粲⒔苷f。
其中,熟料自粉化是粉煤灰提取氧化鋁技術(shù)最核心的內(nèi)容之一,這套技術(shù)當(dāng)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,蒙西集團(tuán)不惜代價。集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)班子的要求簡單而堅(jiān)定:“心無旁騖,集中力量,排除一切干擾搞攻關(guān)?!?/p>
“這些年在生產(chǎn)線上搞實(shí)驗(yàn),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,蒙西集團(tuán)就建成了年產(chǎn)20萬噸氧化鋁工業(yè)化生產(chǎn)線?!吧a(chǎn)線是工業(yè)化級別,但諸多技術(shù)難點(diǎn)未攻克,導(dǎo)致生產(chǎn)成本高、產(chǎn)出率低,無法盈利?!蓖粲⒔苷f,“我們索性就用這條龐大的工業(yè)生產(chǎn)線繼續(xù)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)攻關(guān),直到有一天能算得過來經(jīng)濟(jì)賬!”
蒙西鋁業(yè)公司生產(chǎn)總監(jiān)李軍告訴記者:“曾有一段時間,項(xiàng)目陷入進(jìn)退維谷的境地,技術(shù)人員感到迷茫,一度產(chǎn)生放棄的念頭?!倍藭r,技術(shù)團(tuán)隊(duì)聽到來自高層最多的叮囑,就是“再咬牙、再堅(jiān)持、再奮斗”。
最終,通過對熟料冷卻系統(tǒng)進(jìn)行技改,調(diào)整和控制粉煤灰中的微量元素,提高硅酸二鈣晶型轉(zhuǎn)化速度和效率,熟料自粉化問題得以解決。
汪英杰介紹,20多年來,技術(shù)團(tuán)隊(duì)一邊解決熟料自粉化率偏低的難題,一邊多渠道進(jìn)行硅鈣渣的應(yīng)用研究。隨著一項(xiàng)項(xiàng)科研課題成功結(jié)題并轉(zhuǎn)化應(yīng)用,隨著工業(yè)化生產(chǎn)線一點(diǎn)點(diǎn)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(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的零排放。
成功:不算小賬算大賬
幾周前,在最后一個工藝問題被解決后,蒙西鋁業(yè)公司40萬噸粉煤灰提取氧化鋁生產(chǎn)線全線貫通。
高永福常被問:“你們生產(chǎn)煤炭嗎?你們搞煤化工嗎?既然沒有,為什么要搞這個?”他總是笑而不語。隨著“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”和“雙碳”的深入人心,這個問題已無須回答。
蒙西集團(tuán)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(jīng)濟(jì)賬,而是一筆大賬——讓氧化鋁這種戰(zhàn)略資源換個“出身”,示范引領(lǐng)意義十分重大。
“粉煤灰提取氧化鋁項(xiàng)目工藝路線成熟可行,生產(chǎn)線經(jīng)過優(yōu)化后成本也將大幅下降,前景十分廣闊。項(xiàng)目的成功,對于粉煤灰等大宗工業(yè)固廢的循環(huán)利用,具有積極的示范作用,對保障國家鋁產(chǎn)業(yè)安全也具有重要的戰(zhàn)略意義?!敝袖X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,蒙西集團(tuán)技術(shù)團(tuán)隊(duì)已啟動針對粉煤灰提取氧化鋁生產(chǎn)線下游的相關(guān)研究?!啊涌鞓?gòu)建廢棄物循環(huán)利用體系’已經(jīng)寫入黨的二十大報告,”汪英杰向記者表示,“用科技創(chuàng)新驅(qū)動綠色發(fā)展,我們的使命還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束!”
編輯:周程
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