铝灰项目行业调研市场分析报告Word格式.docx

1、因此，从我国的国情出发，审视铝灰的处置现阶段所存在的问题，探讨如何资源化利用铝灰成为了目前我国铝行业必须面对和正视的问题。铝灰的特点集中体现在三个方面：具有毒性，多数属危废；数量较大，我国每年的排出量数百万吨级；有金属铝、铝的化合物及热能，潜在价值高。国内的一次铝灰由于其中的金属铝含量较高，具有经济价值而作为一种资源为企业重视和处理。铝灰的潜在价值主要体现在其所含的金属铝、氧化铝、氟化盐以及其蕴含的热能等。以我国的年排出量200万吨为计算基数，以铝灰中金属铝占50%、氧化铝占30%、氟化盐占10%约计，以阴极炭块中炭占50%，发热量按4000kcal/kg约计，氟化盐占30%，阳极炭渣中氟化盐

2、占70%，碳占30%，参考现行的价格计算，铝灰的潜在价值约150亿元。而二次铝灰作为一次铝灰提铝后的剩余物，在环保税实施前，由于国内缺乏技术上先进、成熟，经济上投资少、效益高的处置项目而被抛弃或掩埋，既浪费了资源，又污染了环境，与当今绿色发展的理念极不相称。从二次铝灰、废阴极炭块、阳极炭渣、电解槽防渗料、耐火料、铝加工的污泥等每个分项数量、性质、成份、潜在价值等方面看，铝灰资源化利用的关键在于二次铝灰。因此，时代呼唤先进、成熟，经济上投资少、效益高的处置技术尽快面世推广。国外对铝灰的研究主要集中在欧美日等发达国家。欧洲集中在意大利和西班牙，美国集中在美国阿贡国家实验室（简称ANL）和盐博大科技

3、有限公司，而日本相关公司的研究主要体现在AD粉上。再生铝加工的铝灰研究并产业化的代表性公司是意大利的安奇泰克技术有限公司，该公司早在40年前就开发出了一种再生铝灰的回收系统，经过近几十年的完善，已在欧洲建成了几家工厂。国内从事铝灰开发研究的科研单位分别为中国科学院、北京矿冶科技集团有限公司、郑州有色金属研究院、云南昆明冶金研究院等，高校中涉及铝灰研究的主要分布在东北大学、中南大学、江西理工大学、同济大学、南通大学等；企业中涉及铝灰研究的主要为山东铝业公司、山东铝晖环保科技有限公司、淄博海慧工程设计咨询有限公司、淄博德力鑫环保新科技有限公司、北京科林泽环保科技有限公司、湖南中大冶金设计有限公司、

4、郑州中绿环保新材料有限公司、郑州经纬科技实业有限公司、沈阳银海再生资源科技有限公司等，总数约20余家。北京矿冶科技集团有限公司、郑州有色金属研究院、湖南中大冶金设计有限公司等单位在炭渣、阴极炭块、大修渣等方面基本实现了产业化。目前淄博海慧公司在二次铝灰产业化方面，已经具有年处理1万吨二次铝灰，对应年产2万吨干基聚铝；年处理3万吨二次铝灰，对应年产6万吨铝酸钙粉和年处理4万吨二次铝灰，年产10万吨硫铝酸盐水泥的中试线，且实现了稳定的生产和收益。基本实现了生产过程“零”排放。并已经专门注册了山东铝晖环保科技有限公司，对接了魏桥铝业，返电解槽的验证协议已经签订，产业化工作正在进行之中。二、产业政策及

5、发展规划（一）中国制造2025工业是经济发展的基础，工业强则经济强。紧紧围绕供给侧结构性改革和新旧动能转换，牢牢把握工业经济发展的重点层面、关键环节、突出问题，提出激励性措施，打造政策洼地，催生发展动力。实体经济是发展经济的着力点。我国是个大国，必须发展实体经济，不断推进工业现代化，提高制造业水平，不能“脱实向虚”。工业经济是高质量发展主战场。制造业是实体经济的主体，是技术创新的主力，是供给侧结构性改革的重要领域。发展实体经济，重点在制造业，难点也在制造业。当前，全球经济发展进入深度调整期，重要发达国家重新聚焦实体经济，实施“再工业化”战略，集中发力高端制造领域；新兴经济体依靠低成本优势，承接

6、国际产业转移，加快工业化步伐，打造新的“世界工厂”。在这“双重挤压”下，必须把发展实体经济摆上战略位置，扭转资本“脱实向虚”的趋势。（二）工业绿色发展规划工厂是制造业的生产单元、实施主体，绿色工厂是实现转型升级的发展之路。2016年9月国家工信部首次提出建设绿色制造指标体系，开展绿色工厂、绿色园区、绿色产品、绿色供应链管理等示范创建工作。经过各省努力，目前已经完成两批四百余家国家级绿色示范评价认定，取得了可喜的成绩。随着消费水平的升级，用户对产品质量、健康生活的要求也在不断提升，越是注重用户体验、服务细节的商品，越容易得到消费者的青睐。从这个角度看，转向生态产品，是迟早的事情。我们现在要做的，

7、就是让参与市场竞争的经营主体能享受环保带来的红利，带动居民形成绿色消费习惯，进而赢得更多绿色投资（三）xxx十三五发展规划展望中国战略性新兴产业未来发展，一是增强制度内生增长机制的建设，在政策倾斜扶持，人才、资金、市场等资源配置优先，夯实竞争的基础。二是更加重视从需求端拉动产业发展，综合并用各类手段培育新兴产业市场。三是把握好中国现有的产业基础和发展比较优势，有所为、有所不为，明确发展重点和优势产业，加强与传统产业的改造升级结合，推进完整的产业链体系。四是围绕重点领域集中力量突破制约产业发展的技术进步核心关键问题。（四）xx高质量发展规划展望未来，改革开放依然是决定实现“两个一百年”奋斗目标和

8、实现中华民族伟大复兴的关键一招，停顿和倒退是没有出路的。“开弓没有回头箭，改革关头勇者胜”。在经济发展新常态下全面深化改革，要更加注重改革的系统性、整体性和协同性，狠抓改革攻坚，突出创新驱动，强化风险防控，加强民生保障，应当成为全面深化改革关键时期需要着力做好的重要工作。从国内看，我国经济发展进入新常态，消费、投资、出口、生产要素相对优势等都发生了较大变化，经济正处于新旧动能转换阶段，正从高速增长转向中高速增长，势必面临诸多矛盾叠加、风险隐患增多的严峻挑战。但进入新常态，没有改变我国发展仍处于可以大有作为的重要战略机遇期的判断，改变的是重要战略机遇期的内涵和条件；没有改变我国经济发展总体向好的

9、基本面，改变的是经济发展方式和经济结构。“十三五”时期中国经济的基础、条件和动力在于：一方面，我国经济有巨大潜力和内在韧性。这种潜力和韧性来自新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化深入推进所蕴含的扩大内需强劲需求；来自我国地域幅员辽阔且产业类型多样，经济的支撑非独木一根，而是“四梁八柱”；来自大众创业、万众创新蕴藏着无穷创意和无限财富；来自多年来我国发展取得的巨大成就、积累的丰富经验。另一方面，全面深化改革正在源源不断释放改革红利。“十二五”期间尤其是十八大以来，各方面改革呈现蹄疾步稳、纵深推进的良好态势，在一些重要领域和关键环节取得新突破，给经济发展注入了持续强劲的动能。能不能认清机遇、抓住

10、机遇、用好机遇，是能不能赢得主动、赢得优势、赢得未来的关键。面对我国发展仍处于可以大有作为的重要战略机遇期，面对我国经济发展进入新常态，各地各部门观念上要适应，认识上要到位，方法上要对路，工作上要得力，准确把握战略机遇期内涵的深刻变化，牢固树立并切实贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，破解发展难题，厚植发展优势，更加有效地应对各种风险和挑战，继续集中力量把自己的事情办好，不断开拓发展新境界。在政策层面，持续推进产能治理，加大政策支持力度。在坚决遏制产能盲目扩张和严控总量的前提下，有序推进产业布局调整和优化，防止落后产能盲目转移严格执行国家投资管理规定和产业政策，严禁行业新增产能，持续推

11、进产能过剩治理。深度融入国家“一带一路”战略，推动我省传统支柱产业走出去，进一步加强国际产能合作。深化开展产销、银企、用工、产学研“四项对接”等企业服务活动，对生产经营困难的骨干企业逐个制定帮扶措施，及时协调解决突出问题，尤其要保障资金链条不断裂。三、鼓励中小企业发展从促进产业发展看，民营企业机制灵活、贴近市场，在优化产业结构、推进技术创新、促进转型升级等方面力度很大，成效很好。据统计，我国65%的专利、75%以上的技术创新、80%以上的新产品开发是由民营企业完成的。从吸纳就业看，民营经济作为国民经济的生力军是就业的主要承载主体。全国工商联统计，城镇就业中，民营经济的占比超过了80%，而新增就

12、业贡献率超过了90%。近年来，从中央到地方加快了经济体制改革和经济发展方式的转变，相继出台了一系列重大政策鼓励、支持和引导民营经济加快发展。民营经济已成为我省国民经济的重要支撑，财政收入的重要来源，扩大投资的重要主体，吸纳劳动力和安置就业的主渠道，体制创新和机制创新的重要推动力，为我省经济社会又好又快发展作出了积极贡献。四、项目必要性分析纵观整个我国铝行业危废处置，目前整体基本处于初级阶段,成熟且具有社会、环境、企业经济效益三统一，并为业内人士所认可的试验、示范、生产线尚需时间完善，铝灰的资源化利用可谓任重道远。铝灰资源化利用具有三个原则，一是“三化”原则，即无害化、减量化、资源化。二是“三统

13、一”原则，即社会效益、环境效益、企业经济效益的统一。三是 “三要素”原则，即数量、效益、二次污染从数量上体现限度的利用，从效益上体现高的产值附加值，从环保上体现无二次污染。广义铝灰中可利用的成分主要有金属铝、氧化铝、氟化盐、炭以及耐火、保温材料中所含的二氧化硅、氧化钙等物质。其价值就是根据其不同性质加以利用，实现其保值增值。对于铝灰资源化利用的方向，笔者认为，富含氧化铝、氟化盐的二次铝灰经处理后返电解槽，可用于生产铝酸钙粉和净水剂，还可用于生产特种水泥；富含碳热能和氟化盐的阴极炭块和含有一定量氧化铝、二氧化硅等的电解槽防渗料、耐火料等应作为水泥生产的原料及燃料；富含氢氧化铝的铝加工的污泥应作为

14、净水剂的原料；其次，二次铝灰适宜的工艺是先除氮，然后通过酸浸的办法除杂，并将主成份氧化铝和氟化盐一同返电解槽，同时副产聚合氯化铝。第三，阴极炭块适宜的去处是作为水泥的燃料和原料、铝业自备电厂流化床锅炉的燃料，或者作为烧结法氧化铝生产窑炉的燃料和脱硫剂。上述方面山东铝业公司已做过大量的工作，并积累了相当的经验。此外，对于阳极炭渣而言，最适宜的去处是作为水泥的燃料和原料，还可以尝试加入到阳极生产之中；同时，大修渣最适宜的去处是作为水泥的原料，铝加工污泥最适宜的去处是作为净水剂聚合氯化铝的原料。与此同时，铝灰资源化利用还存在诸多问题，如铝灰危固废界定，具体细则尚未完成，目前还在研究、制订之中；二次铝

15、灰返电解槽联产聚合氯化铝净水剂过程中涉及氢气爆炸的安全问题；产品质量问题以及环保标准问题。其中，安全问题通过研究，目前已找到了经济且实用的技术方法，可以有效地防止氢气爆炸，确保生产安全。虽然铝灰的资源化利用仍存在诸多问题，但可以肯定的是，我国铝灰的资源化利用前景将非常广阔。从国家政策层面看，党和政府已经把绿色发展作为当前和今后的发展方向，并实施了史上最严厉的税收,每吨铝灰征收1000元环保税倒逼铝灰的资源化利用；从资源的角度看，我国作为电解铝、铝加工、再生铝加工产能、产量全球第一的铝业大国，巨大的铝灰体量将为资源化利用提供广阔的市场空间。第二章 行业发展形势分析一、建设地经济发展概况地区生产总

16、值2093.46亿元，比上年增长11.96%。其中，第一产业增加值167.48亿元，增长10.21%；第二产业增加值1297.95亿元，增长9.37%第三产业增加值628.04亿元，增长6.43%。一般公共预算收入262.10亿元，同比增长9.60%，一般公共预算支出58 3.73亿元，同比增长10.41%。国税收入325.39亿元，同比增长11.39%；地税收入亿元53.90，同比增长7.18%。居民消费价格上涨1.16%。其中，食品烟酒上涨0.75%，衣着上涨1.11%，居住上涨0.74%，生活用品及服务上涨0.67%，教育文化和娱乐上涨0.79%，医疗保健上涨0.85%，其他用品和服务上

17、涨0.80%，交通和通信上涨0.64%全部工业完成增加值1611.52亿元。规模以上工业企业实现增加值1521.84亿元，比上年增长9.28%。规模以上AA、BB、CC、DD（含铝灰）等主导行业共完成工业增加值122 6.95亿元，增长6.20%。AA完成增加值480.75亿元，增长10.35%；BB完成工业增加值390.36亿元，增长11.02%；CC完成工业增加值294.89亿元，增长9.97%；DD完成工业增加值149.19亿元，增长10.67%。规模以上工业企业实现主营业务收入6150.60亿元，比上年增长10.35%。实现利润总额573.64亿元，比上年增长8.28%。固定资产投资完

18、成4466.59亿元，比上年增长7.38%。其中，建设项目投资完成3930.60亿元，增长7.56%；房地产开发投资完成535.99亿元，增长8.07%。在固定资产投资中，第一产业投资完成223.33亿元，同比增长8. 81%；第二产业投资完成3394.61亿元，同比增长7.66%；第三产业投资完成848.65亿元，增长7.19%。高新技术产业投资938.94亿元，增长11.12%。民间投资3980.67亿元，增长7.85%。城市基础设施投资553.86亿元，增长10. 11%。重点项目847个，完成投资2986.63亿元，增长8.28%。全市实现社会消费品零售总额1149.76亿元，比上年增

19、长6.91%。城镇实现零售额1024.12亿元，增长8.26%；乡村实现零售额458.04亿元，增长8.73%。限额以上批发零售企业商品零售额亿元507.05，增长6.33%。实际利用外资69873.35万美元，同比增长55.46%。外贸进出口总值328.05亿元，同比增长58.97%。其中，出口总值213.23亿元，同比增长57.81%；进口总值114.82亿元，同比增长51.44%。二、铝灰行业市场分析（一）行业分析2017年我国原铝产量为3590.5万t,占全球原铝产量的56.7%1近年来,国家加大了对再生金属产业的鼓励和支持力度,对再生金属产业的发展加以引导和扶持在政策红利支持下,废铝

20、利用率也不断提高,铝灰产量也日益增加,据推测,2017年我国铝灰产量150200万t,且每年以2%左右的速率增长铝灰中含有氟化物氮化铝可溶盐等对环境有毒有害物质,在2016年被列入国家危险废弃物名录,属于有色金属冶炼废物（HW48）,需按照危废相关要求处置国内外学者围绕铝灰处理技术开展了大量工作,并取得一定成效,但仍未实现大规模产业化应用,本文对已有研究成果进行归纳整理,为后续铝灰处理工作提供思路和借鉴铝灰产生于所有的熔融铝的工序,主要包括:原铝生产（电解铝）铝合金生产废铝回收再生及铝灰处理过程通常,按照铝灰中金属铝含量的不同,可分为一次铝灰和二次铝灰从熔炼炉内扒出的铝渣称为一次铝灰,外观上呈

21、现灰白色,主要是由金属铝和铝氧化物组成的混合物,铝含量可达15%70%,也称之为“白铝灰”;二次铝灰是一次铝灰提取金属铝后的废弃物,主要成分为氧化铝氮化铝金属铝盐类以及其它组分,因其固结成块状,也称之为“盐饼”铝灰成分因产生环节及工艺的不同,具有较明显的差异,主要物相为氧化铝金属铝镁铝尖晶石方镁石石英氮化铝碳化铝及盐溶剂等2-4铝灰堆积密度0.8281.118g/cm3,表观密度2.3962.528g/cm3,浸出液pH为9.0310.145,ABDULKADIR等利用JMatPro计算了铝灰的热导系数及比热容6从图1可知,铝灰热导系数和比热容与温度均呈现较好的线性关系,但在624K时发生突变

22、,这是因为在该温度下铝灰发生了相变我国铝灰处理及资源化水平相对落后,多数企业采用直接填埋或堆存方式处理,这种粗放处理方式会对环境造成以下三方面危害铝灰在堆存过程中受雨淋或潮湿环境影响,其赋存的氟化物氰化物重金属可溶盐等有毒有害物质会发生迁移转化,造成地下污染7此外,铝灰中的氮化铝在潮湿环境下会释放出氨气,引起地下水pH升高;部分钙镁离子还可能导致地下水总硬度超标 铝灰中含有的氮化铝金属铝及少量的碳化铝硫化铝磷化铝等,遇水会释放大量氨气,并产生一定量氢气甲烷硫化氢磷化氢等8这些气体多数有毒有害,部分具有恶臭性易燃易爆性,直接排放到空气中不仅污染大气,还会带来安全隐患此外,堆场铝灰在风吹日晒环境下

23、,导致铝灰表面粘结性变差,极易引起粉尘污染铝灰堆存不仅占用大量耕地,而且其盐分会缓慢积聚在土壤中导致盐碱化,扰乱周围植物根系正常生理活动此外,铝灰中的硒砷钡隔铬铅等可能导致土壤重金属超标9铝灰,特别是一次铝灰中含有较高的金属铝,国内外开发了许多技术用于回收铝灰中的金属铝主要分为热处理法和冷处理法两类10常见的铝灰热回收技术包括:炒灰回收法倾动回转窑处理法12压榨回收法及离心法等该类技术主要应用于一次铝灰,能够充分利用铝灰的物理潜热,但铝灰在高温条件下反复搅拌,不可避免要与空气接触,致使金属铝被大量氧化,降低了铝的回收率常见的铝灰冷处理技术包括离心法13电选法14重选法机械筛分法等1 1该类技术

24、主要应用于二次铝灰回收金属铝,具有操作简单污染小的优点铝灰回收金属铝技术的主要原理及优缺点如表1所示铝灰回收氧化铝的方法主要有酸法碱熔炼法碱浸法等,其优缺点如表2所示DAS15利用硫酸浸出法从铝灰中回收-Al2O3,先通过水洗除去铝灰中的可溶盐,再用硫酸浸出获得硫酸铝溶液,将其与氨水反应,最后经煅烧制备出-Al2O3,该工艺中铝的回收率达到84%MOSTAFA16采用盐酸浸出法制备纳米级高纯氧化铝-Al2O3,在盐酸浓度5mol/L,反应温度85下浸出2h,制备出粒径为15.90nm的氧化铝,产品纯度在98%以上;研究还发现铝灰在盐酸中的溶解受层扩散控制,反应活化能为10.49kJ/mol李菲

25、17采用低温碱性熔炼浸出晶种分解工艺制备出-Al2O3周扬民18将净化后铝灰与烧碱熔炼制备铝酸钠,然后经水浸分离煅烧等工序制备出砂状氧化铝谢刚19采用加压碱浸,微波辅助活化的方式,实现了从电解铝灰中回收氧化铝铝灰中盐主要来源于热处理法回收铝过程中添加的熔剂崔维20采用超声波强化浸出回收铝灰中氯盐,与常规浸出相比提高了浸出率缩短了浸出时间BRUCKARD21研究了不同铝灰粒度浸出时间浸出温度浸出液种类对可溶盐的影响,表明90%以上的氯化物能够在1h内通过水洗脱除,在湿磨碱浸工艺条件下,氯去除率高达99.6%铝灰中的可溶盐回收,一般不单独进行,通常是铝灰资源化的一个附加工艺（二）市场预测铝灰可以产

26、生氢气氨气甲烷硫化氢等气体每千克铝灰能够释放0.2 51.17L气体5虽然气体量较少,且经济效用一直受到质疑,但是近年来,国内外专家学者开始注重铝灰整体资源化研究,气体作为资源化的一种产品,使之成为各种气体的潜在来源MESHRAM23等研究了利用氢氧化钠溶液从铝灰中回收氢气的技术,结果表明,细颗粒的铝灰更容易生成氢气,这是因为其具有更大的表面积,尽管细颗粒铝灰中金属铝含量低于粗颗粒DAVID24研究表明,将铝灰破碎研磨至45m,破坏掉包裹在金属铝外的氧化铝膜后,以氢氧化钠和氢氧化钾为催化剂,在室温环境下,氢气的回收率可达100%BR UCKARD8研究发现,氨气更容易在pH8的碱性溶液中生产,

27、在pH8的溶液中主要是氨水形式存在PICKENS25发明了一种铝灰制备铝酸钙的工艺,先对铝灰进行破碎研磨,利用水浸实现铝灰中可溶物与不溶物分离,从可溶物中回收盐,不溶物主要组成为氧化铝及少量的镁硅氧化物,基本不含氮化铝和金属铝在不溶物中添加一定量的氧化钙,并在10931193下烧成铝酸钙,其可用于脱除高质量钢中的有害元素硫刘万超等26也报道了铝灰制备铝酸钙精炼剂的工艺中国是钢铁大国,利用铝灰制备炼钢熔剂有望实现铝灰规模化应用耐火材料广泛应用于冶金水泥陶瓷玻璃石化等高温行业铝灰中含有大量氧化铝,使其成为潜在的耐火材料生产原料有关铝灰生产耐火材料的研究很多,但缺少对铝灰制备的耐火材料的性能评价27

28、PARK28利用900煅烧后的铝灰代替部分浇注料的细骨料（0.074mm）,通常其抗压抗折强度都能够满足要求,但当掺量达超过30%时,其性能下降YO SHIMURA27采用等离子加热技术制备耐火材料,铝灰无需预处理,可直接替代约5%的原料,但需要严格控制生产过程中的含水率,防止高温下因气体产生引起裂纹李晓娜29以铝灰高铝钒土和电熔镁砂为原料,采用高温电熔法合成富铝镁铝尖晶石,并验证其作为耐火材料原料是可行的除了利用铝灰制备上述产品外,科研工作者也积极探索其他新用途HIRAKI30利用铝灰和硅渣为原料,在氢氧化钠溶液中合成X型沸石分子筛,Si/Al摩尔比为1.01.5,比表面积为500600m2

29、/g,产品满足商用标准YOO31用铝灰和仲丁醇为原料,在氮气环境保护下,以碘化汞为催化剂合成仲丁醇铝MURAYAMA3 2以盐酸和氢氧化钠溶解铝灰后的滤液为原料,合成Mg-AlCa-AlZn-Al三种层状双氢氧化物（LDHs）KAMIL33等以铝灰为原料通过酸洗提高其催化活性,并将其用于餐饮废油的裂解HONG34以二次铝灰煤矸石石油焦为原料,采用电热法,制备出高质量铝硅合金,铝的回收率为98.4%该技术既降低了铝硅合金的生产成本,又实现了多种废物的综合利用Berzeliu sUmwelt-ServiceAG（B.U.S）提出了一种湿法处理铝灰的方法35,并在德国建立铝灰处理厂,整个处理工艺如图2所示铝灰经研磨筛选后可获得金属铝含量在80%以上的颗粒,被运输到再生铝车间用于生产铸造合金;筛下料送入湿法处理车间,在80水中处理23h浸出过程产生的气体主要为氢气氨气甲烷及少量的硫化氢磷化氢等,其中氨气用硫酸溶液吸收脱除,硫酸铵溶液直接出售给硬质板工厂,或者制成硫酸铵晶体;剩余的毒性气体硫化氢和磷化氢采用活性炭吸附浓缩过滤后残渣用新鲜水冲洗,使其氯含量降低至0.2%以下,经烘干后用作水泥工业原料;最后浸出液在多效蒸发器中蒸发回收盐,其主要物质组成为30%氯