开发利用与循环经高铝煤炭资源济

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1、2012-12-20北京高铝煤炭资源开发利用与循环经济孙俊民国家能源高铝煤炭开发利用重点实验室1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]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

2、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。5高铝粉煤灰的形成勃姆石/高岭石莫来石刚玉玻璃相(SiO)TiGaRE2TiGaRE高铝煤炭资源分布情况3506.330076.4250200236.4150储量/亿吨3191005062.526.730.70高铝煤炭高铝粉煤灰氧化铝铝土矿高铝粉煤灰资源特性化学成分：AlO:40-55%23SiO:37-39%2TiO:1.6%2物相组合：微晶莫来石+玻璃相(SiO)2微量元素：Ga：108ppm稀土元素：508.92ppm高

3、铝粉煤灰开发利用引起国家政府的高度重视2004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。高铝粉煤灰资源化利用技术路线铝硅钛初始合金（铝硅铁合金）铝硅钛合金高铝粉煤灰氧化铝液态铝铝锭活性硅酸钙-造纸铝板硅钙渣-水泥铝带白炭黑分子筛铝箔提纲高铝煤炭资源特性高铝粉煤灰提取氧化铝技术与示范循环经济产业布局粉煤灰提取氧化铝工艺路线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）四种工艺

4、路线的技术经济比较（t-Al2O3）预脱硅—酸法项目石灰石烧结法氨法碱石灰烧结法粉煤灰（吨）3.262.42.42.4AlO提取率75%85%85%85%2390-110反应温度（℃）1300-14001150-1200300-400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-大唐粉煤灰提取氧化铝核心技术.大唐国际=粉煤灰预脱硅+碱石灰烧结法工艺路线1.化学预脱硅2.集成创

5、新类似创新性成熟性烧结法3.副产物利用拜耳法实验室研究（2004-2006）3000吨∕年氧化铝工业化试验取得突破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。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粉煤灰提取氧化铝项目实现连续稳定运行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。

6、氧化铝提取率：85%单位能耗：1.35吨标煤／t-AlO23综合成本：~3000元／t-AlO23主产品——砂状氧化铝砂状氧化铝产品AlO杂质含量，不大于23行标YS/TSiOFeONaO274－22321998中规定二级氧98.40.040.030.60化铝河南某单98.60.030.0270.57位氧化铝我公司99.70.040.0140.17氧化铝副产品活性硅酸钙——高填料造纸副产品硅钙渣——水泥原料5000O4000OOCS23000OOCPSOOO2000OOOO1000O020406080100高铝粉煤灰提取氧化铝多联产工艺预脱硅

7、硅、铝、镓选Si活性硅酸硅酸钙产物择性分离钙母料预脱硅NaOH选择性碱液富集镓系列高铝铝硅一次分离AlGa金属镓产品粉煤灰（碱法预脱硅）砂状氢氧化铝铝硅二次分离氧化铝铝硅渣（碱－石灰烧结法）硅钙渣水泥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

8、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局面。优化我国能源和