基于物质流分析的氧化铝工业可持续发展研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文基于物质流分析的氧化铝工业可持续发展研究作者姓名：周凤禄指导教师：张廷安教授东北大学材料与冶金学院申请学位级别：博士学科类别：工学学科专业名称：有色金属冶金论文提交日期：2014—04论文答辩日期：2014—04学位授予日期：答辩委员会主席：吴维岂评阅人：东北大学2014年04月万方数据APh．D．DissertationinNonferrousmetalsMetallurgyStudyonSustainableDevelopmentofAluminaIndustrybySubstanceFlowAnalysisMethodbyZhouFen

2、gluSupervisor：ProfessorZhangTing—anNortheasternUniversityApril2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢二白二．}最。学位论文作者签名：日期：2014年04月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或

3、机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年口学位论文作者签名：7虱肌导师签名：签字日期：2014年04月签字日期：万方数据东北大学博士学位论文摘要基于物质流分析的氧化铝工业可持续发展研究摘要氧化铝工业是我国国民经济重要的基础原材料产业，是能源、水资源、矿石资源、消耗量很大的资源密集型产业。本文针对氧化铝工业需依靠资源的高消耗来推动增长，以及存在资源消耗高、浪费大、污染重等一系列问题，阐述了可持续发展概念对实现我国氧化铝工业

4、循环经济的重要意义，回顾了国内外关于物流分析的研究进展，介绍了物流分析的各种方法及其特点，并将其作为研究氧化铝工业的可持续发展的工具，从氧化铝工业的全局以及氧化铝生产周期的角度详细分析了氧化铝工业的现状。通过铝循环及氧化铝生产周期现状分析，建立了铝循环的欧拉模型，以及氧化铝生产工序、生产周期的物质流模型。研究了每一个模型中与氧化铝工业与生产过程有关的重要指标，涵盖了资源指标、效率指标、环境指标、能耗指标、生产率指标等多个方面。结合行业的实际数据，研究了我国氧化铝工业可持续发展的策略。得出以下结论：(1)从1997年到2012年，我国铝生产矿石指数呈波动趋势，最低为0．624

5、t／t，最高为1．390t／t。从1997年到2007年，我国氧化铝仍需要依靠进口才能满足电解铝的需求。到2008年国内氧化铝已经供大于求。(2)我国铝土矿对氧化铝生产的生产率呈波动趋势，在0．783-0．819之问，在2002、2003年左右达到最大值，2004年以后呈下降趋势。说明投入单位铝资源，得到的氧化铝产品量正在下降，这个现象应该引起足够重视。(3)铝土矿资源的环境效率指数和资源排放量指数在十二年问呈平缓波动趋势。资源的环境效率指数在2．7¨．57之间，资源排放量指数在0．22～0．36之间。排除铝土矿资源品位下降的因素，铝土矿采矿的回采率、损失率、贫化率、提高氧

6、化铝生产中氧化铝的回收率问题值得关注。通过对中国铝土矿资源承载力的研究，提出以下建议：(1)为保证我国氧化铝生产的稳步发展，提高铝土矿的供应保证程度，必须立足于加快国内的铝土矿生产建设，以弥补每年消失的能力，提高国内铝土矿的自给程度。(2)国家应有计划地增加资源勘查投入，尽快扭转铝土矿资源新增储量远低于消失储量的被动局面。(3)鼓励有识之士到国外投资开矿，与国外铝土矿建立长期战略合作伙伴关系，签定长期供矿合同。．TI．万方数据东北大学博士学位论文摘要(4)在国内外选点建立废铝进151、加工与配送的大型基地，充分利用国内、外废铝资源，发展我国的废铝加工工业。从氧化铝工业能耗角

7、度出发，通过研究，指出我国氧化铝厂的节能要结合氧化铝生产的特点以及企业的生产、技术现状等因素，从多个角度来考虑。要充分研究氧化铝厂物质流和能量流的关系，加强管理，选择合理的工艺，提高装备水平和控制水平，继续丌发重点技术。最后，对我国氧化铝工业的环境影响因素进行了分析，并重点研究了赤泥的排放和综合利用问题。提出了赤泥综合利用的途径，需要转变思路，结合当地实际，将赤泥资源化，再利用。进一步发挥它的价值，同时缓解资源压力和环境压力。关键词：物质流分析；欧拉观察法；铝循环：铝土矿资源承载力：铝的资源效率；矿石指数；节能；赤