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中国铝业全面向世界强国挺进

来源:铝道网2019/10/31 15:02:56

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铝道网】中国铝工业发展这么快,我没有想到,恐怕没有一个外国人能想得到,甚至不少中国铝业人也没有想到。中国铝业70年发展成就史无 前例,今天中国铝业是毫无争议的世界工作台,*大的生产国,*大的出口国:2018年,中国原铝产量36590kt,占世界总产量64340kt的56.9%;铝材产量39700kt,占世界总产量的54.6%;再生铝产量3900kt,占世界总产量7290kt的53.5%;各种铝材的产量、出口量及表观消费量均独占世界鳌头(表1)。

中国铝业全面向世界强国挺进

1海外铝土矿开发成就斐然

中国是一个铝土矿资源并不充足的国家,同时品质也不尽人意,不适合用拜耳法提取氧化铝,但中国氧化铝企业在国家的大力支持下,积极走出去,奋力开拓国际市场,特别在几内亚尤为突出,山东魏桥铝电有限公司、中国铝业集团等控制的铝土矿储量在20x105kt以上,比其他国家拥有的总和还多。此外,中国在印度尼西亚不但开采铝土矿,而且还建设了氧化铝厂。2017年中国进口铝土矿68763kt,同比增长32.1%,几乎占球贸易总量的50%。2017年中国利用海外铝土矿资源提取氧化铝的比例为38.2%,同比上升4.4个百分比。从数量上看,进口铝资源折氧化铝量较上年度的增加约5800kt,同比上升26.9%。海外铝资源开发利用有力地支撑了国内铝工业发展。

2冶金级氧化铝产量惊艳世界

2007年中国氧化铝产量21010kt,成为世界*大国惊艳全球。1954年中国第 一个氧化铝厂——山东铝厂投产,当年生产氧化铝26.611kt,开中国氧化铝工业的先河,至1978年的778.746kt,全国共生产8355.279kt,25年,平均生产334.2kt/a,复合增长率44.1%;1979年~2019年(72810kt)的40年全国共生产氧化铝698340kt,平均17459kt/a,复合增长率14.2%,这可是全世界开天辟地的记录,在这么长时间内保持如此长的复合增长率。

中国不但早在2007年就是世界冶金级产量大国,而且自新世纪以来,就已登上世界化工级氧化铝大国宝座,现在可以生产近200种,中铝山东新材料有限公司是全球*大的化工级氧化铝生产企业之一,隶属于中铝山东铝业有限公司,是此领域专业生产厂,也是此领域全球领跑者之一。该公司可以生产约130种化工级氧化铝,如碳分高白填料Al(OH)3,白度高、吸油率低,享有(中国白)美誉,常温供能稳定,受热分解脱水成为氧化铝,因而具有阻燃自熄功能,且受热分解时不产生有毒物和腐蚀性物质,是良好的阻燃、绝缘填充剂,在人造板材、模塑料环氧树脂灌封料等复合材料行业有着广泛的应用。

低钠煅烧α-Al2O3在高温煅烧而成,晶形稳定、杂质含量低,具有力学强度高、收缩率稳定、电绝缘性能好、耐磨损、耐腐蚀和高温性能优异,是制造高品质耐火材料、高端电子陶瓷、耐磨陶瓷的上乘原料。低钠煅烧α-Al2O3的电镜图像见图1。

中国铝业全面向世界强国挺进

图1低钠煅烧α-Al2O3的SEM电镜图像

左:AC-200MS;右:AC-300MS

中铝山东新材料有限公司的大孔拟薄水铝石(macro-porous pseudoboeh-mite)具有纯度高、孔容大、孔径分布均匀、流动性好、易酸溶等特点,其X射线衍射特征见图2左、SEM电镜照片见图2右。

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图2大孔拟薄水铝石的X射线衍射特征(左)与SEM电镜照片(右)

3中国领跑世界原铝与高纯铝产业

中国自2001年原铝产量达到3427kt超过美国的以来,就一直保持世界第 一的头衔。中国工业化生产原铝始于1953年抚顺铝厂(现名抚顺铝业有限公司,不生产原铝转为生产炭素制品)的建成投产,当年生产364t(全国共产400t),比美国匹兹堡冶金公司全世界首次提取(1888年)原铝晚了整整65年。

3.1世界*大原铝国

自2001年中国成为原铝*大国以来一直保持着这一头衔,恐怕在2050年以前不会出现超越者,2018年中国原铝产量36590kt,全国共有原铝厂约有122个,设计生产能力越57820kt/a,停产产能约18050kt/a,在产生产能力约39770kt/a,设备利用率92%。

2018年世界6大原铝生产国的厂数及设计生产能力见表2,中国原铝生产能力约为美国的34.2倍,俄罗斯的13.7倍,印度的14.3倍。

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3.2世界*大600kA的电解槽据波利克(R.P.Pawlek)的统计(LMA,Feb,2019),2018年全世界原铝总生产能力90803kt/a,停产7908kt/a,在产生产能力82895kt/a,总产量约64200kt/a,设备利用率77.45%。

中国有2个铝业公司有600kA电解槽,一个在山东信发集团铝业公司,是世界上三大600kA电解槽之一,自2015年投产以来一直运转正常,是东北大学设计院研发的;二是魏桥铝电有限公司的180台600kA电解槽系列,不但阳极电流密度*高,达600kA,是当今世界*大者之一,而且是规模*大的,由于相应缩减电解铝规模号召已于2018年停产。加拿大阿尔维达(Arvida)铝厂也有阳极电流密度接近1A/cm2的600kA的电解槽,是力拓加铝集团于2010年研发的AP60技术,在阿尔维达建的首台槽2011年12月投产,电流效率94.2%,直流电耗13260kwh/tAl。魏桥铝业公司的600kA项目共有180台电解槽,分成两个系列,总生产能力600kt/a,是中铝公司的沈阳铝镁设计研究院有限公司与贵阳铝镁设研究院有限公司的设计精英组 织的团队研发的。

特大电流电解槽技术不光是单一的电流技术,而是集电、磁、热、力学、材料、信息技术、智能化与修复等多项技术于一体的高尖综合性技术。电解槽电流大型化具有建设技资省、生产成本低、污染轻、效率高、效益好等优点。不过电解槽的电流强度不是想增大就能够增大的,它是一项复杂的系统工程,“拔一毛而动全身”,也不是电流强度越大越好。

3.3中国登上高纯铝产销“珠峰”

中国高纯铝的生产能力和消费量早在2010年登上“珠穆朗玛峰”,生产能力近250kt/a,如果全部正常生产的话,产量除满足全世界需求外,还绰绰有余。2018年全国共有17厂(公司)可以生产高纯铝,其有17年高纯铝企业,新疆众和铝业股份有限公司是*大者,生产能力约45kt/a,新疆是中国也是全球高纯铝生产基地,总生产能力约80kt/a。新疆生产建设兵团在建产能60kt/a高纯铝项目。

按照铝的纯度不同,中国及大多数国家将其分为三类:原铝(primary Al)、精铝(refined Al)、高纯铝(high purity Al)。原铝的纯度一般为99.0%~99.85%,精铝的纯度为≥99.9%~<99.99%,是以原铝为原料用三层液法和/或偏析法生产的。高纯铝纯度≥99.999%(5N),是以99.99的铝为原料采用凝固提纯法(偏析法、区域熔炼法)或有机溶液电解法生产的,当今的技术可在实验室提取8N的超级极纯铝

3.4天下第 一大原铝企业——魏桥铝电有限公司

中国山东魏桥铝电有限公司是中国宏桥集团下辖的11家子公司之一,集热电、氧化铝、原铝、液态铝合金、铝合金平扎产品、铝及铝合金锭、新材料与一体的特大型铝企业,是天下*大的原铝企业,原铝生产能力达6800kt/a,2013年的产量不会低于6500kt,为美国产量的3.33倍,俄罗斯产量的1.65倍,加拿大产量的2.224倍,阿拉伯联合酋长国产量的3.61倍,是盖世无双,亘古未有的超超级原铝航母,可以肯定地说,也不会有后来者。

魏桥铝电公司自2002年开始涉足铝产业,当年建成一个原铝生产能力50kt/a的铝电解厂,从那时起一路攀升,做大做强,一方面向上游电力、氧化铝延伸,另一方面向下游——铝加工畅游,12年弹指一挥,已从昔日的铝产业“小兄弟”一跃荣登世界铝工业的龙头老大,形成一条世界*大、产业*全、效益*高的综合性铝业王国。

2018年,魏桥铝电有限公司保有原铝生产能力6800kt/a,已停产2420kt/a,在产生产能力4380kt/a,扔是世上无双的在一地有如此之大产能的企业。提取这么多的原铝需要约8540kt/a氧化铝,这么多的氧化铝都是就地提取的,铝土矿主要从几内亚进口,公司在几内亚有巨大的铝土矿资源。

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