電解鋁-百科
電解鋁就是通過(guò)電解得到的鋁,F(xiàn)代電解鋁工業(yè)生產(chǎn)采用冰晶石-氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是溶劑,氧化鋁作為溶質(zhì),以碳素體作為陽(yáng)極,鋁液作為陰極,通入強(qiáng)大的直流電后,在950℃-970℃下,在電解槽內(nèi)的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),既電解。
中文名 電解鋁
實(shí)質(zhì) 通過(guò)電解得到的鋁
方法 冰晶石-氧化鋁融鹽電解法
溫度要求 950℃-970℃
現(xiàn)代工業(yè)
氧化鋁作為溶質(zhì),以碳素體作為陽(yáng)極,鋁液作為陰極,通入強(qiáng)大的直流電后,在950℃—970℃下,在電解槽內(nèi)的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),即電解。
鋁電解生產(chǎn)可分為側(cè)插陽(yáng)極棒自焙槽、上插陽(yáng)極棒自焙槽和預(yù)焙陽(yáng)極槽三大類(lèi)。
自焙槽生產(chǎn)電解鋁技術(shù)有裝備簡(jiǎn)單、建設(shè)周期短、投資少的特點(diǎn),但卻有煙氣無(wú)法處理,污染環(huán)境嚴(yán)重,機(jī)械化困難,勞動(dòng)強(qiáng)度大,不易大型化,單槽產(chǎn)量低等一些不易克服的缺點(diǎn),當(dāng)前已基本上被淘汰。
當(dāng)前世界上大部分國(guó)家及生產(chǎn)企業(yè)都在使用大型預(yù)焙槽,槽的電流強(qiáng)度很大,不僅自動(dòng)化程度高,能耗低,單槽產(chǎn)量高,而且滿足了環(huán)保法規(guī)的要求。
我國(guó)已完成了180kA、280kA和320kA的現(xiàn)代化預(yù)焙槽的工業(yè)試驗(yàn)和產(chǎn)業(yè)化。以節(jié)能增產(chǎn)和環(huán)保達(dá)標(biāo)為中心的技術(shù)改進(jìn)與改造,促進(jìn)自焙槽生產(chǎn)技術(shù)向預(yù)焙槽轉(zhuǎn)化,獲得了巨大成功。
根據(jù)電解鋁的生產(chǎn)工藝流程,電解鋁的生產(chǎn)成本大致由下面幾部分構(gòu)成:
(1)原材料:氧化鋁、冰晶石、氟化鋁、添加劑(氟化鈣、氟化鎂等)、陽(yáng)極材料;
(2)能源成本:電力(直流電和交流電)、燃料油;
(3)人力成本:工資及其他管理費(fèi)用;
(4)其他費(fèi)用:設(shè)備損耗及折舊、財(cái)務(wù)費(fèi)用、運(yùn)輸費(fèi)用、稅收等。
工藝流程
鋁電解工藝流程:現(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn)采用冰晶石—氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是溶劑,氧化鋁作為溶質(zhì),以碳素體作為陽(yáng)極,鋁液作為陰極,通入強(qiáng)大的直流電后,在950℃-970℃下,在電解槽內(nèi)的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),即電解;瘜W(xué)反應(yīng)主要通過(guò)這個(gè)方程進(jìn)行:2Al2O3+3C==4Al+ 3CO2。陽(yáng)極:2O2ˉ+C-4eˉ=CO2↑ 陰極:Al3+3eˉ=Al。陽(yáng)極產(chǎn)物主要是二氧化碳和一氧化碳?xì)怏w,其中含有一定量的氟化氫等有害氣體和固體粉塵。為保護(hù)環(huán)境和人類(lèi)健康需對(duì)陽(yáng)極氣體進(jìn)行凈化處理,除去有害氣體和粉塵后排入大氣。陰極產(chǎn)物是鋁液,鋁液通過(guò)真空抬包從槽內(nèi)抽出,送往鑄造車(chē)間,在保溫爐內(nèi)經(jīng)凈化澄清后,澆鑄成鋁錠或直接加工成線坯.型材等。
其生產(chǎn)工藝流程如下圖:
氧化鋁 氟化鹽 碳陽(yáng)極直流電
↓ ↓ ↓ ↓↓
排出 陽(yáng)極氣體------電解槽
↑ ↓ ↓
廢氣 ← 氣體凈化鋁液
↓ ↓
回收氟化物 凈化澄清
↓ ↓ ↓
返回電解槽
澆注 軋制或鑄造
↓ ↓
鋁錠 線坯或型材
方程:
電解鋁就是通過(guò)電解得到的鋁.
重要通過(guò)這個(gè)方程進(jìn)行:2Al2O3+3C-通電→4Al+3CO2。
陽(yáng)極:2O2ˉ+C-4eˉ=CO2↑
陰極:Al3+ +3eˉ=Al
較新技術(shù)
電解鋁節(jié)能新技術(shù)問(wèn)世,行業(yè)年節(jié)電275億度。
2012年3月17日,我國(guó)電解鋁工業(yè)節(jié)能減排取得新突破,“低溫低電壓鋁電解新技術(shù)”當(dāng)日在中孚實(shí)業(yè)林豐鋁電公司順利通過(guò)國(guó)家科技部驗(yàn)收,噸鋁直流電耗由2008年的13235度降低到了11819度,降幅達(dá)10.7%,多項(xiàng)技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。如果全行業(yè)推廣后,可實(shí)現(xiàn)我國(guó)電解鋁工業(yè)年節(jié)電275億千瓦時(shí)。
電解鋁工業(yè)歷經(jīng)30多年發(fā)展,逐步成為中國(guó)重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),但由于生產(chǎn)過(guò)程中耗電高,歷來(lái)被稱為“高耗能產(chǎn)業(yè)”,也是國(guó)家重點(diǎn)調(diào)控的產(chǎn)業(yè)之一。研究開(kāi)發(fā)低溫、低電壓新技術(shù)是電解鋁工業(yè)節(jié)能降耗的發(fā)展方向,也是世界鋁工業(yè)共同面對(duì)的重大技術(shù)難題。
2009年,“低溫低電壓鋁電解新技術(shù)”列入國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人梁學(xué)民等項(xiàng)目組專(zhuān)家堅(jiān)持不懈努力,在世界上首次開(kāi)發(fā)成功電磁及磁流體穩(wěn)定技術(shù),低溫低電壓電解槽結(jié)構(gòu),低溫低電壓工藝運(yùn)行技術(shù),并在中孚實(shí)業(yè)林豐鋁電公司首創(chuàng)較有優(yōu)勢(shì)的400KA“靜流式”鋁電解槽,實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)及系列高電流密度下的低溫、低電壓長(zhǎng)周期高效穩(wěn)定運(yùn)行。
據(jù)介紹,按預(yù)計(jì)2012年國(guó)內(nèi)電解鋁產(chǎn)量2000萬(wàn)噸計(jì)算,此項(xiàng)技術(shù)全行業(yè)推廣后,可實(shí)現(xiàn)我國(guó)電解鋁工業(yè)年節(jié)電275億千瓦時(shí),相當(dāng)于河南省2011年用電量2659億千瓦時(shí)的一成以上,按每千瓦時(shí)0.53元計(jì)算,直接創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益145.75億元,折合標(biāo)準(zhǔn)煤880萬(wàn)噸,同時(shí)減少二氧化碳等溫室氣體排放1566萬(wàn)噸,將為推動(dòng)鋁工業(yè)及我國(guó)的節(jié)能減排工作起到良好的示范帶動(dòng)作用。
產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)
世界上所有的鋁都是用電解法生產(chǎn)出來(lái)的。鋁電解工業(yè)生產(chǎn)采用霍爾-埃魯冰晶石-氧化鋁融鹽電解法,即以冰晶石為主的氟化鹽作為熔劑,氧化鋁為熔質(zhì)組成多相電解質(zhì)體系。其中Na2AlF6-Al2O3二元系和Na3AlF6-AlF3-Al2O3三元系是工業(yè)電解質(zhì)的基礎(chǔ)。電解鋁工業(yè)對(duì)環(huán)境影響較大,屬于高耗能,高污染行業(yè)。電解鋁生產(chǎn)中排出的廢氣主要是CO2,以及以HF氣體為主的氣-固氟化物等。CO2是一種溫室氣體,是造成全球氣候變暖的主要原因。而氟化物中的CF4和C2F6其溫室作用效果是二氧化碳的6500-10000倍,并且會(huì)對(duì)臭氧層造成不同程度的影響。HF則是一種劇毒氣體,通過(guò)皮膚或呼吸道進(jìn)入人體,僅需1.5g便可以致死。
存在問(wèn)題
實(shí)際運(yùn)行指標(biāo)差。由于開(kāi)發(fā)時(shí)間短,對(duì)中國(guó)大型鋁電解槽在生產(chǎn)領(lǐng)域的深層次開(kāi)發(fā)明顯不足,致使實(shí)際運(yùn)行指標(biāo)的生產(chǎn)指標(biāo)與國(guó)際先進(jìn)水平還有較大差距。多數(shù)在大負(fù)荷、小電網(wǎng)環(huán)境下運(yùn)行,安全隱患多。鋁電聯(lián)營(yíng)是中國(guó)電解鋁企業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)之一,但同時(shí)在技術(shù)上也存在相應(yīng)的問(wèn)題。由于大容量電解槽一般系列規(guī)模較大(一個(gè)系列產(chǎn)能可達(dá)20萬(wàn)噸以上),巨大的用電負(fù)荷集中在一個(gè)生產(chǎn)系列上(一般達(dá)40萬(wàn)KW以上),電解系列生產(chǎn)的任何波動(dòng)都會(huì)造成電網(wǎng)或自備電廠較大的影響,甚至威脅供電安全。
缺乏建立在對(duì)陰極破損機(jī)理與規(guī)律透徹掌握基礎(chǔ)上的“精細(xì)設(shè)計(jì)”技術(shù)和提高槽壽命的綜合技術(shù)措施,電解槽難以達(dá)到設(shè)計(jì)壽命,早期破損率高。影響中國(guó)大型槽槽壽命的問(wèn)題除了中國(guó)普遍認(rèn)為的陰極炭素材料質(zhì)量方面的原因外,電解槽的設(shè)計(jì)、筑爐材料、筑爐質(zhì)量、焙燒啟動(dòng)、正常生產(chǎn)操作及生產(chǎn)管理等方面均存在一些問(wèn)題。導(dǎo)致這些問(wèn)題的深層次原因是,中國(guó)尚缺乏對(duì)鋁電解槽破損(常稱為陰極破損)機(jī)理與規(guī)律的深入掌握及在此基礎(chǔ)上的“精細(xì)設(shè)計(jì)”技術(shù)和提高槽壽命的綜合技術(shù)措施。隨著電解槽容量的不斷擴(kuò)大,槽壽命問(wèn)題就更加突出。
缺乏先進(jìn)的生產(chǎn)操作技術(shù),作業(yè)成本高。中國(guó)300KA級(jí)的特大型預(yù)焙鋁電解槽投入工業(yè)應(yīng)用的時(shí)間短。又不能完全照搬以前在大型預(yù)焙槽上的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)(這些經(jīng)驗(yàn)也有很大局限性)。焙燒啟動(dòng)過(guò)程中電流分布不均的問(wèn)題更突出且焙燒啟動(dòng)過(guò)程中的能耗大;投入運(yùn)行后電解槽的物理場(chǎng)(電場(chǎng)、磁場(chǎng)、流場(chǎng))容易波動(dòng),熱平衡的維持較困難;槽電阻極易受外界的干擾而波動(dòng),陽(yáng)極效應(yīng)發(fā)生后熄滅困難,且由于電解槽的慣性大,一旦出現(xiàn)槽況波動(dòng)或槽況異常現(xiàn)象,很難快速恢復(fù)正常。就中國(guó)電解鋁整體生產(chǎn)狀態(tài)而言,能源綜合利用效率要比國(guó)際先進(jìn)水平低15%左右,主要表如今:電流效率相差2-3個(gè)百分點(diǎn);噸鋁電耗相差300-800Kwh;電解鋁用陽(yáng)極生產(chǎn)過(guò)程能耗相差3Gj/t左右;電解鋁陽(yáng)極消耗相差30-60Kg(折合標(biāo)準(zhǔn)煤約75-150Kg);電槽槽壽命相差1000天左右;陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)國(guó)際先進(jìn)為0.1次/天.槽以下,中國(guó)較好水平在0.3次/天.槽左右。
產(chǎn)能過(guò)剩
中國(guó)電解鋁行業(yè)從2002年開(kāi)始,電解鋁產(chǎn)量開(kāi)始過(guò)剩,受下游行業(yè)需求下降影響,中國(guó)2008年電解鋁過(guò)剩預(yù)計(jì)達(dá)到50萬(wàn)噸。電解鋁需求增速放緩,受經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響,來(lái)自房地產(chǎn)和汽車(chē)行業(yè)的需求增速大幅下滑,而來(lái)自于電力設(shè)備行業(yè)的需求仍保持快速增長(zhǎng),包裝行業(yè)對(duì)電解鋁的需求量保持穩(wěn)定,2008年電解鋁需求增速在10%左右。中國(guó)鋁土礦資源稀缺,鋁礦資源只能再維持10年,不可能再支撐電解鋁行業(yè)年均20%左右的擴(kuò)張速度。電解鋁的生產(chǎn)成本價(jià)在15000元/噸-17500元/噸,而電解鋁的價(jià)格僅為13400元/噸,行業(yè)虧損嚴(yán)重。原料進(jìn)一步下跌,中國(guó)電解鋁企業(yè)的平均生產(chǎn)成本也在15000元左右,因此鋁價(jià)大幅下跌的可能性很小。2009年6月份左右鋁價(jià)有可能回到15000元/噸。
當(dāng)能源價(jià)格不斷攀升之時(shí),世界各大鋁業(yè)公司開(kāi)始通過(guò)降低電解鋁生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的成本來(lái)確保鋁業(yè)生產(chǎn)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。從國(guó)內(nèi)政策面上分析,國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策給鋁行業(yè)定位在滿足國(guó)內(nèi)需求上,且在對(duì)高精尖產(chǎn)品和低技術(shù)含量產(chǎn)品在政策上將會(huì)有區(qū)別。因此,掌握交通運(yùn)輸、電力、包裝、家電等行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),同時(shí)積極引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備,提高技術(shù)能力降低生產(chǎn)成本成為當(dāng)前鋁業(yè)公司發(fā)展的主要方向。
如何進(jìn)一步化解電解鋁產(chǎn)能過(guò)剩
在剛剛頒布的《國(guó)務(wù)院關(guān)于化解產(chǎn)能?chē)?yán)重過(guò)剩矛盾的指導(dǎo)意見(jiàn)》以下簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)意見(jiàn)》的基礎(chǔ)上,中國(guó)產(chǎn)業(yè)洞察網(wǎng)研究員認(rèn)為應(yīng)加強(qiáng)政策執(zhí)行與配套,進(jìn)一步壓供拓需,從供需兩方面完善政策,努力化解電解鋁產(chǎn)能過(guò)剩。具體有以下幾點(diǎn)建議。
在供給側(cè),建議多策并舉嚴(yán)格壓縮電解鋁產(chǎn)能,尤其應(yīng)加快推進(jìn)電價(jià)改革,打消產(chǎn)能快速擴(kuò)張的沖動(dòng)。
其一,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《指導(dǎo)意見(jiàn)》,“嚴(yán)禁建設(shè)新增產(chǎn)能項(xiàng)目”、“分類(lèi)妥善處理在建違規(guī)項(xiàng)目”、“清理整頓建成違規(guī)產(chǎn)能”、“淘汰和退出落后產(chǎn)能”,建議可對(duì)違規(guī)建設(shè)產(chǎn)能收取罰金,以建立淘汰落后產(chǎn)能基金,并針對(duì)產(chǎn)能淘汰和退出在財(cái)政補(bǔ)貼、企業(yè)轉(zhuǎn)產(chǎn)、職工安置等方面出臺(tái)具體扶持政策。
其二,切實(shí)消除政策性障礙,落實(shí)好“整合一批”,推進(jìn)企業(yè)的兼并重組,具體而言:建議在證監(jiān)會(huì)《并購(gòu)重組審核分道制實(shí)施方案》對(duì)電解鋁等九個(gè)推進(jìn)兼并重組重點(diǎn)行業(yè)進(jìn)入快速豁免/快速審核通道的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究并降低同行業(yè)上市公司兼并重組的成本;建議調(diào)整電力政策,允許龍頭企業(yè)建設(shè)或吸收的現(xiàn)有發(fā)電企業(yè)為其電解鋁生產(chǎn)提供廉價(jià)電力供應(yīng);建議在金融、稅費(fèi)等方面加大支持力度,鼓勵(lì)龍頭企業(yè)作為整合主體,切實(shí)推進(jìn)跨地區(qū)、跨行業(yè)、跨所有制的企業(yè)重組。
其三,均衡區(qū)域電價(jià),加快電力體制改革,消除暴利預(yù)期。雖然從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,電解鋁等高耗能行業(yè)有向新疆等能源豐富的西部地區(qū)大面積轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)與必要,但從中短期看,產(chǎn)能在區(qū)域間的完全轉(zhuǎn)移需要有一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,且考慮到運(yùn)輸能力和資源環(huán)境因素,新疆等西部地區(qū)僅僅因?yàn)?a target="_blank" style="text-decoration-line: none; color: rgb(255, 119, 0); padding: 0px; margin: 0px;">優(yōu)惠電價(jià)而造成的產(chǎn)能擴(kuò)張也不宜突飛猛進(jìn)。因此,建議采取措施均衡區(qū)域電價(jià),加快推進(jìn)國(guó)家電網(wǎng)體制改革,比如可在全國(guó)電解鋁行業(yè)率先試點(diǎn),在全國(guó)范圍內(nèi)統(tǒng)一并網(wǎng)服務(wù)費(fèi)至1分錢(qián)到3分錢(qián),或者允許各地建設(shè)行業(yè)內(nèi)區(qū)域輸電網(wǎng)絡(luò),以消除政策原因造成的電價(jià)不平等,打消相關(guān)企業(yè)在新疆等西部地區(qū)獲得超額利潤(rùn)的預(yù)期,從而抑制產(chǎn)能投資沖動(dòng),使企業(yè)主動(dòng)停止新建產(chǎn)能。
在需求側(cè),基于當(dāng)前外需不振、貿(mào)易摩擦升級(jí)的現(xiàn)實(shí)情況,建議通過(guò)收儲(chǔ)、拓寬應(yīng)用范圍等手段加大鋁的國(guó)內(nèi)需求,切實(shí)“消化一批”,并通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新提高鋁材的加工層次,獲取更高收益。一是要適當(dāng)增加國(guó)家對(duì)鋁的儲(chǔ)備。國(guó)家在當(dāng)前鋁價(jià)創(chuàng)兩年來(lái)新低的情況下擴(kuò)大收儲(chǔ)規(guī)模,不僅有利于消化一部分產(chǎn)能,促進(jìn)資產(chǎn)保值增值,也能夠樹(shù)立市場(chǎng)信心。二是要加大研發(fā)及財(cái)稅支持,積極拓寬鋁的應(yīng)用范圍。三是要積極努力通過(guò)技術(shù)攻關(guān)與創(chuàng)新,提高我國(guó)鋁材的加工層次,獲取更高收益。
供需狀況
全球電解鋁產(chǎn)量平穩(wěn)增長(zhǎng),增產(chǎn)動(dòng)力依然來(lái)自于中國(guó)。2005年世界電解鋁產(chǎn)量3191萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)了6.45%,其中中國(guó)產(chǎn)量767萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)了15.07%。2006年全球電解鋁產(chǎn)量達(dá)到3380萬(wàn)噸。2006年6月份全球日平均產(chǎn)量(不包括中國(guó))8.22萬(wàn)噸,較5月份日均產(chǎn)量增長(zhǎng)了700噸,環(huán)比增長(zhǎng)0.09%。6月份國(guó)內(nèi)電解鋁產(chǎn)量78.03萬(wàn)噸,日均產(chǎn)量電解鋁產(chǎn)量2.6萬(wàn)噸,較五月份日平均產(chǎn)量增長(zhǎng)了1975噸,環(huán)比增長(zhǎng)7.59%。中國(guó)依然是全球電解鋁增產(chǎn)的主動(dòng)力,由于中國(guó)產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的比重高到24.9%,中國(guó)產(chǎn)量的變化趨勢(shì)對(duì)全球電解鋁供應(yīng)起到了決定性的作用。中國(guó)電解鋁行業(yè)發(fā)展的狀況決定中國(guó)國(guó)內(nèi)電解鋁供應(yīng)一直較為充裕,2005年電解鋁平均產(chǎn)能1070萬(wàn)噸,產(chǎn)能利用率75%,從6月份國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)看,中國(guó)的產(chǎn)能已經(jīng)得到了一定程度的釋放。中國(guó)建電解鋁項(xiàng)目11個(gè),建設(shè)總能力112萬(wàn)噸,尚有10個(gè)擬建電解鋁項(xiàng)目,總能力140萬(wàn)噸。2006年電解鋁生產(chǎn)能力達(dá)1160萬(wàn)噸,2007年達(dá)1250萬(wàn)噸。電解鋁建設(shè)工藝簡(jiǎn)單技術(shù)含量低建設(shè)周期短,有充足資金投入,從開(kāi)工到建成投產(chǎn)僅需要了9個(gè)月。
電解鋁上游行業(yè)氧化鋁產(chǎn)能迅速擴(kuò)張,產(chǎn)業(yè)鏈向電解鋁行業(yè)延伸,成為電解鋁產(chǎn)能增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿Αk娊怃X行業(yè)所處的成長(zhǎng)發(fā)展階段決定了產(chǎn)量增長(zhǎng)是主基調(diào),電解鋁企業(yè)競(jìng)爭(zhēng),重組購(gòu)并,不斷擴(kuò)張,行業(yè)集中度提高,也將推動(dòng)產(chǎn)能的增長(zhǎng)。電解鋁行業(yè)的購(gòu)買(mǎi)方即鋁消費(fèi)商,在中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,中國(guó)城市化進(jìn)程中基礎(chǔ)設(shè)施、公共事業(yè)、住房和汽車(chē)等消費(fèi)品,極大地帶動(dòng)中國(guó)電解鋁消費(fèi)需求。電解鋁行業(yè)處于高速發(fā)展成長(zhǎng)期階段,行業(yè)優(yōu)勝劣汰,行業(yè)集中度不斷提升。2003年至2005年電解鋁總產(chǎn)量從554萬(wàn)噸上升至767萬(wàn)噸,增產(chǎn)213萬(wàn)噸,其中僅中國(guó)十大電解鋁廠實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)91萬(wàn)噸。生產(chǎn)廠家從141家減少至95家,單個(gè)廠家平均生產(chǎn)規(guī)模從2003年的3.9萬(wàn)噸上升至2005年8萬(wàn)噸。
行業(yè)分析
2012年1-11月中國(guó)原鋁產(chǎn)量為1815萬(wàn)噸,產(chǎn)量同比呈現(xiàn)小幅下降趨勢(shì),產(chǎn)能?chē)?yán)重過(guò)剩情況有所緩解,截止10月底行業(yè)淘汰落后產(chǎn)能目標(biāo)27萬(wàn)噸目標(biāo)已完成大半。
現(xiàn)階段,電解鋁企業(yè)應(yīng)避免盲目擴(kuò)大產(chǎn)能,將原有的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛芰,利用現(xiàn)有資源,在原來(lái)優(yōu)勢(shì)方面上聯(lián)合煤電、冶煉、加工,形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈,將企業(yè)規(guī)模做大,將生產(chǎn)能力做強(qiáng),將加工工藝做精,已經(jīng)成為電解鋁企業(yè)的重要目標(biāo)。
新中國(guó)的電解鋁工業(yè)經(jīng)過(guò)60余年的發(fā)展,在方方面面都取得了巨大的成就,但也面臨著諸多的挑戰(zhàn)與問(wèn)題,必須妥善解決,否則,對(duì)下一步的發(fā)展不利。
生產(chǎn)能力過(guò)剩
截止到2013年底,中國(guó)的原鋁生產(chǎn)能力已經(jīng)超過(guò)32000kt/a,這是一個(gè)頗為嚇人的數(shù)字,必須剎住車(chē),不能再發(fā)展了,在國(guó)內(nèi)發(fā)展鋁電解工業(yè)的這駕馬車(chē)再也不能這樣甩著響鞭,唱著大風(fēng)歌一路狂奔亂跑了。要發(fā)展到國(guó)外去,到資源和能源相對(duì)豐富的地方去開(kāi)采鋁土礦,提取氧化鋁和生產(chǎn)重熔用鋁錠,去建設(shè)合資或獨(dú)資企業(yè),將獲得的產(chǎn)品運(yùn)回國(guó)內(nèi)。爭(zhēng)取到2020年出口的鋁材與鋁制品在數(shù)量上是用進(jìn)口的重熔用鋁錠加工的,而不是相當(dāng)于用進(jìn)口的鋁資源(鋁土礦、氧化鋁、廢鋁)加工的。到2030年,爭(zhēng)取國(guó)內(nèi)表觀消費(fèi)的重熔用鋁錠有50%左右是進(jìn)口的。日本、韓國(guó)及中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)發(fā)展原鋁電解工業(yè)的思路有值得我們借鑒之處,美國(guó)與歐洲一些國(guó)家的作法也有可學(xué)習(xí)之處。
走出去開(kāi)發(fā)鋁資源有風(fēng)險(xiǎn),有些地方的風(fēng)險(xiǎn)還很大,可能需要“交一定量的學(xué)費(fèi)”,交學(xué)費(fèi)可能是不可避免的,爭(zhēng)取少交點(diǎn)。目前,日本等國(guó)全部關(guān)停了國(guó)內(nèi)的原鋁生產(chǎn)(日本還保留了一個(gè)生產(chǎn)能力為15kt/a的浦原鋁廠,該廠利用富士山的一個(gè)小水電站的電力,電站是鋁廠建設(shè)的,浦原鋁廠將原鋁隨后用偏析法提取高純鋁,以減少對(duì)環(huán)境的污染),而且近30年來(lái),工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、德國(guó)等的原鋁產(chǎn)量還有所減少,大的鋁業(yè)公司的原鋁產(chǎn)量在國(guó)內(nèi)的有一些下降,而在國(guó)外的企業(yè)的產(chǎn)量卻上升了35%以上。
2013年,全世界人均鋁消費(fèi)量(按70億人,原鋁消費(fèi)量51400kt計(jì)算)7.34千克/人,中國(guó)的人均鋁消費(fèi)量(按13.5億人,原鋁消費(fèi)量25500kt計(jì)算)18.89千克/人,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)世界平均消費(fèi)量,是其2.57倍,并且接近工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的21.4千克/人。我們現(xiàn)在的主要任務(wù)是要提高原材料的消費(fèi)質(zhì)量,用盡可能少的原材料消耗辦盡可能多的事。國(guó)內(nèi)規(guī)模再也不要擴(kuò)大了,可采取“東減西增、火減水增”的措施。
技術(shù)方面的挑戰(zhàn)
雖然中國(guó)部分電解鋁廠的槽容量已經(jīng)趕上或超過(guò)較有優(yōu)勢(shì)水平,但同類(lèi)槽型的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與國(guó)外先進(jìn)水平相比還相對(duì)落后。
目前,我國(guó)電解鋁廠電解槽的陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)較高;噸鋁電耗比歐洲領(lǐng)先水平的高;平均槽壽命普遍較短;國(guó)外領(lǐng)先水平的電流效率已達(dá)96%,而中國(guó)75%以上的企業(yè)的電流效率只有92.5%-93.5%,而且還有相當(dāng)多的工廠的整流效率計(jì)算偏低;在同等電耗條件下,中國(guó)電解槽的陽(yáng)極電流密度設(shè)計(jì)僅為0.7-0.735A/cm2,這就意味著等同單位面積電解槽的產(chǎn)量低,因此,今后一段時(shí)間內(nèi),中國(guó)鋁電解的一項(xiàng)主要任務(wù)就是較大限度地提高電解槽單位面積產(chǎn)量。
中國(guó)當(dāng)下發(fā)展電解鋁工業(yè)也有諸多優(yōu)勢(shì),如電解鋁廠單位產(chǎn)品投資低,約為工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的1/3;勞動(dòng)力成本低,是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家原鋁成本中相應(yīng)勞務(wù)費(fèi)的1/5-1/4;環(huán)保要求較低,因此環(huán)保設(shè)施投資也較低,這是不應(yīng)該的,現(xiàn)在到了加大環(huán)保投資的時(shí)候了。千省萬(wàn)省,不能省環(huán)保,應(yīng)提高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),凡是不達(dá)標(biāo)的,應(yīng)關(guān)停,環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)成為高壓線。