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(yáng)高照，蒙西高新技術(shù)集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)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(jiàn)一人鏟出一鐵锨塊狀氧化鋁熟料。眾人旋即湊了上來(lái)。隨著溫度下降，塊狀熟料開始自動(dòng)粉化，發(fā)出“啪啪”脆響。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，粉化直徑25微米以下，粉化率達(dá)到98%以上。

全場(chǎng)歡聲雷動(dòng)！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(wàn)里長(zhǎng)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(lái)自煤炭工業(yè)領(lǐng)域的廢料——粉煤灰。

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)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(cè)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(guó)鋁資源的保障年限比現(xiàn)在增加65%，對(duì)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(shí)，就開始探索粉煤灰高價(jià)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(dòng)。”蒙西鋁業(yè)公司總經(jīng)理高永福告訴科技日?qǐng)?bào)記者。

“當(dāng)時(shí)我們除了幾個(gè)技術(shù)人員，啥都沒(méi)有?！备哂栏；貞?。通過(guò)查閱資料得知，波蘭曾經(jīng)做過(guò)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(qǐng)教，邊記錄，最終與對(duì)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(wàn)里長(zhǎng)征第一步”。

堅(jiān)守：“一年花掉一個(gè)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(wú)遺漏地記錄了下來(lái)。

這也是技術(shù)團(tuán)隊(duì)20年來(lái)反復(fù)試錯(cuò)、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(dòng)粉化成微米級(jí)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(gè)核心問(wèn)題困擾了我們20多年?！蓖粲⒔苷f(shuō)。

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(jià)。集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)班子的要求簡(jiǎn)單而堅(jiān)定：“心無(wú)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(gè)億?！闭f(shuō)起面臨的壓力，高永福語(yǔ)氣沉重。

2014年，蒙西集團(tuán)就建成了年產(chǎn)20萬(wàn)噸氧化鋁工業(yè)化生產(chǎn)線。“生產(chǎn)線是工業(yè)化級(jí)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(wú)法盈利。”汪英杰說(shuō)，“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(guò)來(lái)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(shí)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。”而此時(shí)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)聽到來(lái)自高層最多的叮囑，就是“再咬牙、再堅(jiān)持、再奮斗”。

最終，通過(guò)對(duì)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(wèn)題得以解決。

汪英杰介紹，20多年來(lái)，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(jiǎn)化，粉煤灰提取氧化鋁過(guò)程中的廢渣全部得到利用，且實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的零排放。

成功：不算小賬算大賬

幾周前，在最后一個(gè)工藝問(wèn)題被解決后，蒙西鋁業(yè)公司40萬(wàn)噸粉煤灰提取氧化鋁生產(chǎn)線全線貫通。

高永福常被問(wèn)：“你們生產(chǎn)煤炭嗎？你們搞煤化工嗎？既然沒(méi)有，為什么要搞這個(gè)？”他總是笑而不語(yǔ)。隨著“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”和“雙碳”的深入人心，這個(gè)問(wèn)題已無(wú)須回答。

蒙西集團(tuán)董事長(zhǎng)劉鵬飛坦言，25年磨一劍，但距見(jiàn)到回報(bào)尚需時(shí)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(gè)“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(guò)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(duì)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(duì)保障國(guó)家鋁產(chǎn)業(yè)安全也具有重要的戰(zhàn)略意義?！敝袖X國(guó)際貴陽(yáng)鋁鎂院副總工程師陳德作專家評(píng)審時(shí)如是說(shuō)。

目前，蒙西集團(tuán)技術(shù)團(tuán)隊(duì)已啟動(dòng)針對(duì)粉煤灰提取氧化鋁生產(chǎn)線下游的相關(guān)研究。“‘加快構(gòu)建廢棄物循環(huán)利用體系’已經(jīng)寫入黨的二十大報(bào)告，”汪英杰向記者表示，“用科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)綠色發(fā)展，我們的使命還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有結(jié)束！”