昆山市長發(fā)鋁業(yè)有限公司
地址:江蘇省昆山市石牌鎮(zhèn)長
發(fā)路588號(hào)
電話:0512-57881988
傳真:0512-57881588
手機(jī):15262626232(姚經(jīng)理)
網(wǎng)址:sinplee.cn
郵編:215312
郵箱:trade@kscfly.com
在過去,對(duì)于電解鋁生產(chǎn)工藝來說,如果沒有冰晶石,電解槽是無法進(jìn)入正常運(yùn)行的,包括電解槽裝爐、焙燒和啟動(dòng)各過程。而今,在以錦江集團(tuán)鋁行業(yè)技術(shù)專家王建軍為主的研發(fā)團(tuán)隊(duì),在秉持清潔生產(chǎn)、綠色發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念下,勇于創(chuàng)新,改變傳統(tǒng),經(jīng)過十幾年的攻關(guān)和努力,在國內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)了利用電解鋁副產(chǎn)品——電解質(zhì)取代冰晶石對(duì)電解系列的焙燒啟動(dòng),并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用,發(fā)展了循環(huán)經(jīng)濟(jì),推動(dòng)了鋁工業(yè)的綠色發(fā)展。
勇于挑戰(zhàn) 提出課題
通常情況下,電解鋁生產(chǎn)工業(yè)中電解槽必須經(jīng)過焙燒啟動(dòng)才能轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn),而啟動(dòng)一臺(tái)電解槽就需要消耗約50多噸的冰晶石,并使其熔融成為液體電解質(zhì),以滿足生產(chǎn)工藝的需求。但在電解鋁生產(chǎn)過程中,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量的電解質(zhì),而這些電解質(zhì)的主要成份就是冰晶石,一般情況下,電解鋁廠將這些電解質(zhì)取出后長期堆放在電解車間內(nèi),長期大量累積最終變成工業(yè)廢料,這樣一來不僅造成大量有價(jià)值資源浪費(fèi),而且形成嚴(yán)重的環(huán)境污染。一方面鋁電解槽焙燒啟動(dòng)需要大量的冰晶石,另一方面在電解鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的電解質(zhì)。近年來,隨著電解鋁產(chǎn)能的逐年大幅增長,電解質(zhì)量堆積越來越多,同時(shí)對(duì)冰晶石的需求也越來越大,如何利用電解質(zhì)取代冰晶石,使其能在電解槽焙燒啟動(dòng)中得到循環(huán)利用,意義重大。
2003年,還在山東南山鋁業(yè)公司任職的王建軍,看到車間內(nèi)堆存著越來越多的電解質(zhì),心想若能將這些電解質(zhì)有效利用,代替冰晶石,那對(duì)公司來說將節(jié)約一筆不小的開支,更重要的是還能解決電解質(zhì)污染隱患問題。于是,大大的問號(hào)便在王建軍心里埋下了伏筆。
隨后的幾年里,王建軍便開始潛心研究這個(gè)讓其他人覺得不可能解決的問題,2003年和2004年相繼進(jìn)行了電解生產(chǎn)中摻配物料物理性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室分析和現(xiàn)場測試。2005年開始控制正常生產(chǎn)冰晶石消耗、增加啟動(dòng)后期電解質(zhì)的用量、增加啟動(dòng)期電解質(zhì)的用量。2006年在南山鋁業(yè)東海三期20萬噸電解鋁系列中的50多臺(tái)槽上進(jìn)行了電解質(zhì)粉和電解塊裝爐的工業(yè)化實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用。2007年6月在南山二期300kA電解槽上進(jìn)行了全電解質(zhì)粉裝爐、焙燒啟動(dòng)工業(yè)化實(shí)驗(yàn)。2008年開始在南山二期進(jìn)行了電解質(zhì)粉取代冰晶石的工業(yè)化應(yīng)用。
先后經(jīng)過電解質(zhì)粉、電解質(zhì)取代冰晶石試驗(yàn)和中試應(yīng)用,功夫不負(fù)有心人,2008年終于取得了電解槽焙燒啟動(dòng)電解質(zhì)部分替代冰晶石的初步成功,并通過了山東省相關(guān)科技成果鑒定。直至2010年在中寧縣錦寧鋁鎂新材料有限公司進(jìn)行了資源節(jié)約焙燒啟動(dòng)規(guī)?;瘧?yīng)用,從整個(gè)焙燒啟動(dòng)技術(shù)角度解決了電解質(zhì)取代冰晶石的規(guī)?;瘧?yīng)用問題,實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用。
創(chuàng)新思路 改變傳統(tǒng)
在鋁電解焙燒啟動(dòng)工藝中,國內(nèi)傳統(tǒng)的焙燒啟動(dòng)技術(shù)在裝爐、焙燒、啟動(dòng)后期管理等過程全部采用冰晶石,使冰晶石為主的材料熔化形成液體電解質(zhì),而且這種傳統(tǒng)伴隨著我國鋁工業(yè)的成長已有50多年的歷史。甚至在我國的一些教科書中一直也是這樣認(rèn)為,所以人們一直認(rèn)為電解質(zhì)替代冰晶石根本不可能做到。
雖說電解質(zhì)成分中冰晶石含量為80%多,但是前期直接利用電解質(zhì)粉進(jìn)行焙燒啟動(dòng),整個(gè)過程電解質(zhì)粉易板結(jié)、難溶解。利用電解質(zhì)焙燒啟動(dòng)電解槽、把電解質(zhì)納入電解鋁生產(chǎn)過程的循環(huán)系統(tǒng)中在當(dāng)時(shí)行業(yè)內(nèi)被認(rèn)為是一個(gè)笑話進(jìn)行串講。解決板結(jié)問題是前期電解質(zhì)替代冰晶石的關(guān)鍵所在,為了解決此難題,王建軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),對(duì)電解質(zhì)的性質(zhì)、電解槽焙燒啟動(dòng)的機(jī)理再次進(jìn)行了深入的研究,通過改變電解質(zhì)酸堿性來優(yōu)化電解質(zhì)性質(zhì)。經(jīng)過成分的調(diào)整,最終解決了熔化過程中結(jié)塊的難題,使其完全適合電解槽焙燒啟動(dòng)的需求,并編制了相應(yīng)的焙燒啟動(dòng)方案,改變了國內(nèi)沿用50多年的焙燒啟動(dòng)工藝。
在上述通過堿性化處理創(chuàng)新思路的改變下,王建軍同時(shí)通過破碎、篩分等工序,產(chǎn)生不同粒度的電解質(zhì),按照一定的配比混合,使其分別適用于電解槽各部位的要求,即中心部位用細(xì)粒度、邊部用塊狀和大顆粒、保溫用粉狀等,同步解決了電解質(zhì)在焙燒啟動(dòng)過程中的保溫防氧化問題,并在錦寧鋁鎂新材料有限公司400kA系列鋁電解槽上得到規(guī)模化應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)電解槽焙燒過程中電解質(zhì)完全取代冰晶石技術(shù)跨越。
隨著錦寧鋁鎂電解槽焙燒過程中電解質(zhì)完全取代冰晶石的成功及產(chǎn)生的巨大經(jīng)濟(jì)效益,引起了同行的關(guān)注,紛紛開始學(xué)習(xí)采用全電解質(zhì)進(jìn)行焙燒啟動(dòng),現(xiàn)國內(nèi)電解鋁廠焙燒啟動(dòng)采用冰晶石的已鮮有耳聞。
變廢為寶 為行業(yè)年節(jié)約成本十幾億元
眾所周知,當(dāng)前,擺在電解鋁企業(yè)頭上的兩把利劍就是降本增效和節(jié)能環(huán)保,而王建軍對(duì)冰晶石的消耗和電解質(zhì)的綜合利用研究的突破,不僅解決了大量生產(chǎn)“廢料”問題—電解質(zhì)堆存問題,而且還大大降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本,變廢為寶,一舉兩得。
在內(nèi)蒙古錦聯(lián)鋁材有限公司的400kA鋁電解系列生產(chǎn)線應(yīng)用電解質(zhì)取代冰晶石焙燒啟動(dòng)技術(shù)的具體實(shí)踐中得出了這樣的結(jié)論:資源節(jié)約型焦粒焙燒啟動(dòng)技術(shù)與傳統(tǒng)的焙燒啟動(dòng)工藝相比,取得了節(jié)約冰晶石55噸/槽的成果,在2013年10月~2015年6月進(jìn)行電解質(zhì)取代冰晶石焙燒啟動(dòng)的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用,此項(xiàng)技術(shù)三年來為該公司成功啟動(dòng)電解產(chǎn)能60萬噸,節(jié)約了大量的物資和能源,創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益9000多萬元,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著,促進(jìn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
貴陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院易小兵教授預(yù)計(jì)稱,資源節(jié)約型焙燒啟動(dòng)技術(shù)中電解質(zhì)取代冰晶石可為中國電解鋁行業(yè)年節(jié)約成本在10億元以上,且市場前景廣闊,社會(huì)效益顯著。
王建軍說,對(duì)于一個(gè)20萬噸的300kA槽電解系列的焙燒啟動(dòng),通常每槽要冰晶石量約40噸,如全部用電解質(zhì)取代冰晶石,則每槽節(jié)約16萬元(按冰晶石和電解質(zhì)差價(jià)4000元計(jì))。若2000噸電解鋁產(chǎn)能,按300kA電解槽進(jìn)行折算,則年節(jié)約費(fèi)用7.6億元。
另一方面社會(huì)效益更是重中之重,國內(nèi)冰晶石原料主要采用螢石進(jìn)行生產(chǎn),造成不可再生的重要戰(zhàn)略資源螢石礦的消耗,同時(shí)造成較為嚴(yán)重的相關(guān)含氟廢水或廢氣環(huán)境污染。
更重要的是作為電解生產(chǎn)副產(chǎn)品電解質(zhì),如果在生產(chǎn)過程中不注重采取措施進(jìn)行循環(huán)利用,可能由于大量累計(jì)最終造成工業(yè)廢料,不僅造成大量有價(jià)值資源浪費(fèi),而且形成嚴(yán)重的環(huán)境污染。
此外,還間接消耗電解鋁生產(chǎn)過程中的工業(yè)垃圾碳渣,碳渣是電解鋁生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品,含氟化鹽高達(dá)60%以上,此技術(shù)開發(fā)成功后,工業(yè)垃圾碳渣由以前的無人問津一舉轉(zhuǎn)變成為香餑餑,利用碳渣浮選電解質(zhì),從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)資源的回收和利用,促進(jìn)環(huán)境保護(hù)。
所以,不論是經(jīng)濟(jì)效益,還是社會(huì)效益,“電解質(zhì)”取代“冰晶石”焙燒啟動(dòng)技術(shù)真正引領(lǐng)我國電解鋁工業(yè)焙燒啟動(dòng)技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代。