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　　【上海錦鋁】當前,，我國的電解鋁產(chǎn)業(yè)正在掀起一輪從北向南、由東向西的戰(zhàn)略調(diào)整高潮,，大量產(chǎn)能紛紛搬遷至水電能源豐富的云南等地,。利用好當前原鋁工業(yè)布局大幅度調(diào)整的戰(zhàn)略時機，應當大力發(fā)展適合我國資源特色的負碳電熱煉鋁產(chǎn)業(yè),，從而逐步替代不適合我國國情的電解鋁路徑,。

　　廣西、云南等西南地區(qū)擁有較為豐富的鋁土礦資源,，但其中大量是低品位鋁土礦和尾礦,，結合粉煤灰能源等工業(yè)的固體廢棄物，采用創(chuàng)新型的清潔電熱煉鋁工藝,，走非電解的技術路徑,，直接生產(chǎn)鋁硅高熵型合金液，然后用粗鎂提取出金屬純鋁,，實現(xiàn)電熱法直接冶煉鋁合金,，發(fā)展獨具中國特色的非電解煉鋁產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)我國原鋁工業(yè)的資源自給,、清潔生產(chǎn),、零碳排甚至負碳排，以及更高的質(zhì)量效益,。

　　金屬鋁是人類*重要的輕合金材料,，我國的電解鋁產(chǎn)量已經(jīng)超過每年3600萬噸，連續(xù)多年占據(jù)全世界50%以上份額,。但我國的電解鋁事業(yè)同時也面臨著資源匱乏,、污染嚴重、成本高漲,、無法使用零碳排新能源等四大弊端,。首先是資源匱乏，我國嚴重缺乏高品質(zhì)鋁土礦,，資源量短缺嚴重,，一直以來依賴進口，承受國外礦業(yè)巨頭的盤剝,，受制于人,，如果僅僅依靠國內(nèi)的資源量，我國的鋁礦資源將在7年之內(nèi)消耗殆盡,。其二,，電解鋁原料氧化鋁的生產(chǎn)過程,，產(chǎn)生大量赤泥，惡化毒害了生態(tài)環(huán)境,。鋁電解過程的氟化物氣體,、煙塵，以及氰 化物,，不僅僅是嚴重污染,，甚至是劇毒的化學毒害物質(zhì)。第三,，電解鋁過程中氧化鋁的原料成本占到了40%,，眾多電解鋁企業(yè)效益微薄甚至陷入虧損境地。*后,，由于電解鋁的工藝特性,，電力供應不能中斷，導致電解鋁基本上只能使用化石能源火力發(fā)電,，而不能大量使用風電,、光伏、水電等波動較大的新能源,，我國對國際社會的碳減排在電解鋁這個耗電大戶中無法推行,。

　　云南、廣西是我國北方鋁土礦的主要產(chǎn)區(qū),，但在提供高鋁硅比的優(yōu)質(zhì)鋁土礦的同時,，遺留下大量的低品位鋁土礦、選后的尾礦等,，其鋁硅比A/S往往在2.5以下,，由于鋁硅比太低，完全不能應用于電解鋁工藝,，但恰恰適合走另外的技術路徑,，充分利用含硅的鋁資源，發(fā)展獨特的電熱法煉鋁的創(chuàng)新產(chǎn)業(yè),。另外,，各地大量堆存的粉煤灰也是一種含有一定氧化鋁的低品質(zhì)鋁土礦，正好參與進來,，作為電熱法煉鋁的原料之一,。

　　總體的工藝技術是：含鋁低階鋁土礦、鋁土尾礦以及粉煤灰,、煤矸石等，以煙煤,、生物質(zhì)碳為還原劑,，在封閉的礦熱埋弧電爐內(nèi)冶煉出高鋁的鋁硅鐵三元合金,，以熔融金屬鎂為萃取劑，將金屬鋁從三元合金中提取出來,，這是因為金屬鎂液有一個獨特的性質(zhì)：可以無限溶解金屬鋁,，但不溶解硅和鐵，這樣實現(xiàn)了金屬鋁與硅和鐵的分離,，鋁鎂合金液經(jīng)過真空蒸餾,，分別獲得純鋁或者鋁合金，蒸餾出來的鎂在在廠內(nèi)循環(huán)利用,，或者作為高純鎂對外供應,。硅和鐵既可以作為煉鎂的還原劑，也可以分離成高純金屬硅,，作為光伏多晶硅的上游原料,，或者作為副產(chǎn)品硅鐵，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的全元素充分利用,。

　　該工藝不僅利用了低鋁硅比鋁土礦及其尾礦,，也一定程度消納利用了粉煤灰、煤矸石等固體廢棄物,，作為城市礦產(chǎn)來提取金屬鋁,，實現(xiàn)了變廢為寶，使得我國的金屬鋁事業(yè)不再依賴海外資源,。

　　從成本的角度分析,，電熱煉鋁不僅是多重的循環(huán)經(jīng)濟，經(jīng)濟效益遠遠超越電解鋁,。電解鋁主要成本是約14000kwh的工藝用電和1.9噸左右的氧化鋁消耗,，其中氧化鋁單價2800-3100元/噸，導致電解鋁的鋁元素原料成本即高達每噸原鋁5500-6000元,。創(chuàng)新的電熱煉鋁,，除了電能有一定程度降低外，原材料方面只需要3-5噸價格極其低廉的固廢,，原料成本不超過幾百元,。僅僅原材料一項，電熱鋁的成本優(yōu)勢就高達3000-5000元,，而我國電解鋁大部分的生產(chǎn)成本逼近其售價13000元/噸,。

　　在環(huán)保上，電熱煉鋁硅再提鋁的工藝技術,，采用密閉礦熱爐和封閉真空蒸餾等主體設備,，沒有任何含氟、氰的化學毒害，也沒有濕法過程的酸堿液處理難題,，也不產(chǎn)生赤泥,，僅有的常規(guī)火法冶金粉塵，也由于密閉生產(chǎn)設備被控制在一個極為理想的排放水平,。

　　采用礦熱爐進行還原煉鋁,，后續(xù)的物理法分離鋁與硅和鐵元素，生產(chǎn)裝置可以適應電力波動和停限電,，適合使用水電等季節(jié)性波動電力,，也適合光伏風電等不穩(wěn)定新能源。

　　如果采用生物質(zhì)碳作為還原劑,，密閉爐中冶煉,，則能夠副產(chǎn)大量高品質(zhì)CO，能夠通過水蒸汽變換獲得大量氫氣能源,，同時捕集封存高濃度CO2氣體,，實現(xiàn)負碳煉鋁、鋁氫聯(lián)產(chǎn)的超級綠色煉鋁,。

　　在技術成熟度上,，該項技術曾經(jīng)在在工業(yè)化的規(guī)模上被二戰(zhàn)時期的德國完整實踐過，并被命名為Beck工藝,，當時由于戰(zhàn)爭德國積存了大量廢鎂,，戰(zhàn)后由于金屬鎂產(chǎn)量斷崖式降低而被迫停產(chǎn)。二戰(zhàn)后的美國,、加拿大,、法國、烏克蘭也采用電熱法冶煉出高鋁的鋁硅合金,。我國河南登電集團*近十幾年來引進前蘇聯(lián)烏克蘭技術,，冶煉高鋁的鋁硅合金早已成功。用鎂提取鋁元素,，更是有色金屬領域的常規(guī)做法,，相關的研究和實踐已經(jīng)通行了數(shù)十年。

　　當前,，應在產(chǎn)能南移的原鋁企業(yè)中,，規(guī)劃建設一定比例的電熱法煉鋁生產(chǎn)能力，用于和電解鋁進行比較,，同時進一步優(yōu)化工業(yè)和裝備,，使之進一步適合我國資源、能源特點,，并將環(huán)保水平進一步提升,，使得我國的綠色負碳煉鋁成為國際碳減排的樣板。

　　在此基礎上，各地可規(guī)劃建設多個大型負碳型水電鋁材循環(huán)經(jīng)濟基地,，直至擴大到千萬噸級,，并向下游的鋁合金型材,、汽車輕量化零部件等深加工延伸,，形成中國資源特色的創(chuàng)新型的輕合金產(chǎn)業(yè)。