在生產(chǎn)線上搞實驗——蒙西集團研發(fā)粉煤灰提取氧化鋁技術紀實

7月的內蒙古鄂爾多斯艷陽高照，蒙西高新技術集團有限公司（以下簡稱蒙西集團）下屬的蒙西鋁業(yè)公司內，粉煤灰提取氧化鋁的燒結回轉窯發(fā)出“隆隆”悶響。

回轉窯溫度高達上千攝氏度。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，粉化直徑25微米以下，粉化率達到98%以上。

全場歡聲雷動！為了這一刻，蒙西集團的技術團隊奮斗了25年。

立項：“萬里長征第一步”

蒙西鋁業(yè)公司助理生產(chǎn)總監(jiān)何軍鐵锨內的氧化鋁熟料，來自煤炭工業(yè)領域的廢料——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口。內蒙古煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)達，巨量的粉煤灰雖然大多富含鋁元素，卻一直被當作工業(yè)廢料深埋地下。

行業(yè)專家測算，如果能實現(xiàn)內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。“錨定從粉煤灰中提取氧化鋁這一目標后，項目實驗室機理研究于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。

“當時我們除了幾個技術人員，啥都沒有?！备哂栏；貞?。通過查閱資料得知，波蘭曾經(jīng)做過從粉煤灰中提取氧化鋁項目的工業(yè)化，蒙西集團創(chuàng)始人劉埃林隨即帶隊遠赴波蘭。

孰料該項目的技術帶頭人已離世，團隊又百費周折找到他的幾位重要合作者及學生，邊請教，邊記錄，最終與對方簽訂了技術轉讓協(xié)議，完成了項目最早的技術積累。

2003年，該技術從實驗室走上了中試生產(chǎn)線。然而，這只是“萬里長征第一步”。

堅守：“一年花掉一個億”

蒙西集團技術總監(jiān)汪英杰向記者展示了一份歷次工業(yè)化試驗情況匯總表。從2003年開始，數(shù)十次大型試驗數(shù)據(jù)被毫無遺漏地記錄了下來。

這也是技術團隊20年來反復試錯、反復失敗、艱難前行的全記錄?！叭绾巫専Y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最核心的內容之一，這套技術當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，蒙西集團不惜代價。集團領導班子的要求簡單而堅定：“心無旁騖，集中力量，排除一切干擾搞攻關?！?/p>

“這些年在生產(chǎn)線上搞實驗，基本是一年花掉一個億?！闭f起面臨的壓力，高永福語氣沉重。

2014年，蒙西集團就建成了年產(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，但諸多技術難點未攻克，導致生產(chǎn)成本高、產(chǎn)出率低，無法盈利。”汪英杰說，“我們索性就用這條龐大的工業(yè)生產(chǎn)線繼續(xù)實驗，繼續(xù)攻關，直到有一天能算得過來經(jīng)濟賬！”

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，項目陷入進退維谷的境地，技術人員感到迷茫，一度產(chǎn)生放棄的念頭?！倍藭r，技術團隊聽到來自高層最多的叮囑，就是“再咬牙、再堅持、再奮斗”。

最終，通過對熟料冷卻系統(tǒng)進行技改，調整和控制粉煤灰中的微量元素，提高硅酸二鈣晶型轉化速度和效率，熟料自粉化問題得以解決。

汪英杰介紹，20多年來，技術團隊一邊解決熟料自粉化率偏低的難題，一邊多渠道進行硅鈣渣的應用研究。隨著一項項科研課題成功結題并轉化應用，隨著工業(yè)化生產(chǎn)線一點點被壓縮、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”，示范引領意義十分重大。

“粉煤灰提取氧化鋁項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，蒙西集團技術團隊已啟動針對粉煤灰提取氧化鋁生產(chǎn)線下游的相關研究?！啊涌鞓嫿◤U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)新驅動綠色發(fā)展，我們的使命還遠遠沒有結束！”