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《有色金属进展(1996-2005)》第三卷 轻金属
  • 【作者】:顾松青、吴礼春
  • 【出版时间】:2007-11
  • 【字 数】:626(千字)
  • 【定 价】:¥(元)
  • 【出 版 社】:中南大学出版社
  • 【ISBN】:978-7-81105-365-4
  • 【页 码】:368(页)
  • 【开 本】:16开
第1册 氧化铝 第1章 概 述………………………………(3) 第2章 国内外铝土矿资源………………………………(5) 2.1 世界铝土矿资源………………………………(5) 2.1.1 世界铝土矿的储量………………………………(5) 2.1.2 世界铝土矿的分布………………………………(5) 2.1.3 世界铝土矿的品位及储量特点………………………………(6) 2.1.4 世界铝土矿找矿潜力地区………………………………(8) 2.2 中国铝土矿资源………………………………(8) 2.2.1 中国铝土矿的分类及分布………………………………(8) 2.2.2 中国铝土矿的品位及储量………………………………(9) 2.2.3 中国铝土矿资源的特点………………………………(12) 2.2.4 中国铝土矿资源远景储量的预测………………………………(14) 2.2.5 中国铝土矿资源的特点对氧化铝生产的影响………………………………(16) 2.3 国外铝土矿的开采………………………………(16) 2.3.1 国外铝土矿开采概况………………………………(16) 2.3.2 国外铝土矿采矿业的发展趋势………………………………(18) 2.4 中国铝土矿的开采………………………………(18) 2.4.1 中国铝土矿开采概况………………………………(18) 2.4.2 国内采矿技术………………………………(19) 2.5 中国铝土矿开采技术的进步………………………………(23) 2.5.1 铝矿山开采方面的主要技术成就………………………………(23) 2.5.2 铝土矿区复垦方面的主要技术成就………………………………(24) 第3章 国外的氧化铝工业………………………………(25) 3.1 概 况………………………………(25) 3.1.1 产量、规模及分布………………………………(25) 3.1.2 主要技术经济指标………………………………(28) 3.2 国外氧化铝工业发展的特点………………………………(29) 3.2.1 采用先进技术………………………………(29) 3.2.2 工厂规模大型化………………………………(30) 3.2.3 重视环境保护………………………………(30) 3.2.4 注意调整产品结构………………………………(30) 3.3 国外氧化铝工业技术的发展方向………………………………(30) 第4章 中国氧化铝工业的发展………………………………(33) 4.1 氧化铝工业的发展历程………………………………(33) 4.2 氧化铝工业的生产现状………………………………(35) 4.2.1 产 量………………………………(35) 4.2.2 氧化铝生产的区域分布………………………………(36) 4.2.3 氧化铝产品质量………………………………(37) 4.2.4 氧化铝生产的主要技术经济指标………………………………(37) 4.3 氧化铝生产技术………………………………(38) 4.3.1 烧结法生产氧化铝………………………………(39) 4.3.2 拜耳法生产氧化铝………………………………(40) 4.3.3 联合法生产氧化铝………………………………(43) 4.4 中国氧化铝工业目前存在的主要问题………………………………(45) 4.4.1 铝土矿资源问题………………………………(45) 4.4.2 生产能耗问题………………………………(46) 4.4.3 环境保护问题………………………………(47) 第5章 中国氧化铝工业生产技术的重大成就………………………………(48) 5.1 处理中国中低品位一水硬铝石矿的新方法和新流程………………………………(48) 5.1.1 选矿拜耳法………………………………(48) 5.1.2 石灰拜耳法………………………………(50) 5.1.3 串联法………………………………(52) 5.2 中国氧化铝工业重大高效节能关键技术………………………………(53) 5.2.1 拜耳法间接加热、强化溶出技术………………………………(53) 5.2.2 母液降膜蒸发技术………………………………(57) 5.2.3 氢氧化铝流态化焙烧技术………………………………(60) 5.2.4 强化烧结法生产氧化铝工艺技术………………………………(64) 5.2.5 烧结法间接加热和常压脱硅以及深度脱硅新技术………………………………(66) 5.2.6 新型絮凝剂、深度脱硅剂等化学添加剂的开发和应用………………………………(68) 5.3 一水硬铝石生产砂状氧化铝技术………………………………(70) 5.3.1 拜耳法种分砂状氧化铝生产技术………………………………(71) 5.3.2 烧结法连续碳分砂状氧化铝生产技术………………………………(73) 5.3.3 烧结法种分砂状氧化铝生产技术………………………………(74) 5.3.4 烧结法深度碳分及拜耳法溶出液后增浓技术………………………………(75) 5.4 中国氧化铝生产重大装备(设备和控制系统)的创新………………………………(75) 5.4.1 大型均矿设备………………………………(75) 5.4.2 石灰烧制回转窑………………………………(76) 5.4.3 高效磨矿设备………………………………(77) 5.4.4 高效隔膜泵和耐磨离心泵………………………………(78) 5.4.5 烧结法赤泥快速分离设备………………………………(79) 5.4.6 大容量高效过滤机和叶滤机………………………………(79) 5.4.7 大型分解槽及搅拌系统………………………………(80) 5.4.8 高效沉降槽………………………………(81) 5.4.9 在线检测和控制技术………………………………(83) 5.5 氧化铝工业的环境保护和资源综合利用………………………………(88) 5.5.1 赤泥干法输送、堆存和筑坝………………………………(88) 5.5.2 赤泥堆场的防渗处理技术………………………………(89) 5.5.3 以废治废,降低赤泥危害,实现综合利用………………………………(89) 5.5.4 生产废水的处理、循环利用和零排放………………………………(90) 5.5.5 氧化铝生产过程中镓的回收技术………………………………(90) 第6章 中国化学品氧化铝的生产与开发………………………………(93) 6.1 发展状况概述………………………………(93) 6.2 高白度氢氧化铝………………………………(94) 6.2.1 概 述………………………………(94) 6.2.2 高白度氢氧化铝的生产………………………………(94) 6.2.3 高白度氢氧化铝生产的技术进步………………………………(94) 6.3 活性氧化铝………………………………(96) 6.3.1 概 述………………………………(96) 6.3.2 活性氧化铝的的生产………………………………(96) 6.3.3 活性氧化铝的技术发展………………………………(96) 6.4 超细氢氧化铝………………………………(97) 6.4.1 概 述………………………………(97) 6.4.2 超细氢氧化铝的制备………………………………(97) 6.4.3 超细氢氧化铝的发展展望………………………………(98) 6.5 高纯超细氧化铝………………………………(99) 6.5.1 概 述………………………………(99) 6.5.2 高纯氧化铝的主要生产方法………………………………(100) 6.5.3 高纯氧化铝的发展方向………………………………(101) 6.6 高温氧化铝………………………………(102) 6.6.1 概 述………………………………(102) 6.6.2 高温氧化铝的生产工艺和主要设备………………………………(102) 6.6.3 高温氧化铝新产品开发………………………………(103) 6.7 沸石系列………………………………(104) 6.7.1 概 述………………………………(104) 6.7.2 4A沸石的生产技术进步………………………………(104) 6.7.3 4A沸石主要生产设备的技术进步………………………………(106) 6.8 拟薄水铝石………………………………(107) 6.8.1 概 述………………………………(107) 6.8.2 拟薄水铝石的生产和主要设备………………………………(107) 6.8.3 拟薄水铝石生产技术的发展………………………………(107) 6.9 铝酸钙水泥………………………………(108) 6.9.1 概 述………………………………(108) 6.9.2 铝酸钙水泥的生产………………………………(108) 6.9.3 纯铝酸钙水泥的发展方向………………………………(109) 6.10 其他特种氢氧化铝和氧化铝产品………………………………(110) 6.10.1 低铁氢氧化铝………………………………(110) 6.10.2 低钠氢氧化铝………………………………(110) 6.10.3 易溶氢氧化铝………………………………(110) 6.10.4 片状氧化铝………………………………(110) 6.10.5 纳米氧化铝………………………………(110) 第7章 中国氧化铝工业发展的展望………………………………(112) 7.1 中国氧化铝工业发展的趋势………………………………(112) 7.2 中国氧化铝工业技术的主要发展方向………………………………(113) 7.2.1 铝土矿探矿和采矿技术………………………………(113) 7.2.2 中低品位铝土矿低成本生产氧化铝的新流程………………………………(113) 7.2.3 氧化铝节能技术………………………………(116) 7.2.4 提高优化氧化铝产品质量技术………………………………(117) 7.2.5 氧化铝生产环境保护技术………………………………(118) 7.2.6 其他铝资源的综合利用………………………………(118) 7.2.7 化学品氧化铝新品种的开发和质量的提高………………………………(119) 参考文献………………………………(120) 第2册 电解铝 第1章 概 述………………………………(123) 第2章 国外电解铝工业………………………………(125) 2.1 国外电解铝工业的概况………………………………(125) 2.1.1 全球原铝生产情况………………………………(125) 2.1.2 全球原铝消费及市场情况………………………………(126) 2.1.3 世界目前主要的几大跨国铝业公司概况………………………………(128) 2.1.4 氧化铝供应………………………………(130) 2.1.5 世界原铝工业能源及环境污染情况………………………………(131) 2.2 国外电解铝工业的特点………………………………(136) 2.2.1 国外新建电解铝厂的布局及规模………………………………(136) 2.2.2 铝工业重组后各地区铝产能对比………………………………(137) 2.2.3 从分散到集中经营,从单一化到一体化………………………………(138) 2.2.4 铝工业是可持续发展的储能工业………………………………(138) 2.2.5 国外几个主要铝业大国原铝工业概况………………………………(139) 2.3 国外电解铝工业的发展方向………………………………(146) 2.3.1 国外现代电解铝工艺技术………………………………(146) 2.3.2 新型的前瞻性原铝生产工艺技术………………………………(147) 2.3.3 大力发展再生铝工业………………………………(147) 第3章 中国电解铝工业的发展………………………………(148) 3.1 中国电解铝工业的发展历程及现状………………………………(148) 3.1.1 电解铝工业发展历程………………………………(148) 3.1.2 产能规模及分布………………………………(148) 3.1.3 技术经济指标特征………………………………(151) 3.2 中国电解铝工业采用的主要技术和特点………………………………(152) 3.2.1 电解铝工业采用的主要技术………………………………(152) 3.2.2 铝电解技术特点………………………………(152) 3.3 中国电解铝工业面临的主要问题………………………………(153) 3.3.1 市场风险………………………………(153) 3.3.2 氧化铝原材料供应………………………………(154) 3.3.3 能 源………………………………(155) 3.3.4 技术与装备………………………………(156) 3.3.5 环境保护………………………………(156) 3.3.6 经济规模………………………………(157) 3.3.7 机制与管理………………………………(157) 第4章 中国电解铝工业生产技术的重大成就………………………………(158) 4.1 铝电解设计技术………………………………(158) 4.1.1 铝电解物理场计算、模拟和仿真………………………………(159) 4.1.2 大型预焙电解槽的设计及优化………………………………(162) 4.1.3 自焙槽改为小型预焙槽的技术………………………………(164) 4.1.4 铝电解工业氧化铝输送技术………………………………(165) 4.2 铝电解生产技术………………………………(167) 4.2.1 铝电解槽筑炉及不停槽维修技术………………………………(167) 4.2.2 铝电解槽预热焙烧启动技术………………………………(169) 4.2.3 铝电解生产工艺条件的优化及节能技术………………………………(172) 4.2.4 铝电解计算机控制技术………………………………(176) 4.2.5 延长铝电解槽寿命技术………………………………(177) 4.2.6 铝电解工业烟气净化技术………………………………(179) 4.3 铝电解原铝精炼与铝基合金熔铸技术………………………………(180) 4.3.1 精铝和高纯铝的生产技术………………………………(181) 4.3.2 铝和铝合金的净化及铸造技术………………………………(183) 4.3.3 铝电解直接生产铝基合金技术………………………………(190) 第5章 中国氟化盐工业的发展及主要技术进展………………………………(192) 5.1 氟化盐工业发展历程………………………………(192) 5.2 氟化盐工业现状………………………………(192) 5.2.1 氟资源现状………………………………(192) 5.2.2 产能规模及分布………………………………(195) 5.2.3 技术状况………………………………(196) 5.2.4 产品质量………………………………(200) 5.3 氟化盐工业主要技术进展………………………………(202) 5.3.1 对酸级萤石活化磨细,提高反应效率………………………………(202) 5.3.2 消化吸收应用预反应技术………………………………(202) 5.3.3 对HF反应炉实施改造,推广应用外热炉………………………………(203) 5.3.4 在氢氟酸生产中消化吸收应用返渣装置,提高转炉生产效率………………………………(203) 5.3.5 消化、吸收、创新干法氟化铝生产技术………………………………(204) 5.3.6 对湿法氟化铝生产技术不断改进、完善和提高,产品质量有所提高………………………………(204) 5.3.7 冰晶石生产技术的创新和生产工艺的多样化………………………………(204) 5.3.8 不断开发冰晶石、氟化铝以外的氟化盐多品种产品………………………………(205) 5.3.9 对生产过程实现自动或半自动控制………………………………(205) 5.3.10 对废渣氟石膏不断开发利用………………………………(205) 5.4 氟化盐工业存在的主要问题及发展对策………………………………(205) 5.4.1 氟化盐工业存在的主要问题………………………………(205) 5.4.2 氟化盐工业的发展对策………………………………(207) 5.5 氟化盐工业的发展趋势………………………………(208) 第6章 中国电解铝工业发展的展望………………………………(210) 6.1 中国电解铝工业的中长期发展趋势………………………………(210) 6.1.1 电解铝行业经营环境的重大变化………………………………(210) 6.1.2 采用铝电联营模式的必要性………………………………(210) 6.1.3 电解铝行业的产业重组趋势………………………………(211) 6.2 电解铝工业技术的主要发展方向………………………………(211) 6.2.1 进一步开发完善铝电解槽物理场技术………………………………(211) 6.2.2 开发扩容强化和提高电流密度的铝电解生产技术………………………………(212) 6.2.3 开发提高电流效率、降低槽电压和电耗的技术………………………………(214) 6.2.4 开发降低炭耗和氟化盐消耗的技术………………………………(215) 6.2.5 开发铝电解新型检测和控制技术………………………………(216) 6.2.6 开发新型结构铝电解槽(包括惰性阳极等)………………………………(218) 6.2.7 开发特大型预焙铝电解槽………………………………(220) 6.2.8 开发低温铝电解新技术………………………………(221) 6.2.9 开发铝电解废槽衬综合利用新技术………………………………(221) 6.2.10 铝熔体净化和铸造技术的主要发展方向………………………………(224) 参考文献………………………………(226) 第3册 铝用炭素 第1章 概 述………………………………(231) 1.1 铝用炭素材料的种类和作用………………………………(231) 1.2 铝用炭素材料的技术发展史………………………………(231) 1.3 铝电解工业对铝用炭素制品的质量要求………………………………(233) 1.3.1 电阻率 ………………………………(233) 1.3.2 体积密度 ………………………………(233) 1.3.3 机械强度 ………………………………(233) 1.3.4 真密度 ………………………………(233) 1.3.5 杂质含量 ………………………………(234) 1.3.6 与CO2气体和空气的反应性能 ………………………………(234) 1.3.7 电解膨胀率 ………………………………(234) 第2章 国外铝用炭素材料工业………………………………(235) 2.1 国外铝用炭素材料工业概况………………………………(235) 2.2 国外铝用炭素材料工业特点………………………………(235) 2.3 国外铝用炭素材料工业发展趋势………………………………(239) 2.3.1 国外铝用炭素工业生产的发展趋势………………………………(239) 2.3.2 国外预焙阳极生产技术的发展趋势………………………………(240) 2.3.3 国外铝用阴极生产的发展趋势………………………………(240) 2.3.4 国外铝用炭素生产设备的发展………………………………(241) 第3章 中国铝用炭素工业原材料………………………………(242) 3.1 石油焦………………………………(242) 3.1.1 中国国内石油焦产量………………………………(242) 3.1.2 中国石油焦生产企业产量分布………………………………(242) 3.1.3 中国石油焦质量状况及生产技术 ………………………………(244) 3.1.4 中国石油焦市场分析………………………………(245) 3.1.5 石油焦的进出口………………………………(246) 3.1.6 石油焦质量的变化趋势………………………………(247) 3.2 煤沥青………………………………(247) 3.2.1 中国煤沥青生产现状………………………………(247) 3.2.2 煤沥青的生产技术进步………………………………(249) 3.2.3 煤沥青的质量指标………………………………(250) 3.3 无烟煤和石墨碎………………………………(252) 3.3.1 中国无烟煤资源的状况………………………………(252) 3.3.2 电煅无烟煤………………………………(252) 3.3.3 石墨碎………………………………(253) 第4章 中国铝用炭素工业发展现状………………………………(254) 4.1 铝用炭素工业的发展历程和生产现状………………………………(254) 4.1.1 铝用炭素工业发展历程………………………………(254) 4.1.2 我国铝用炭素工业现状………………………………(256) 4.2 铝用炭素工业的主要生产技术………………………………(266) 4.2.1 自焙阳极糊生产技术………………………………(266) 4.2.2 我国预焙阳极制品的生产技术………………………………(266) 4.2.3 我国铝用阴极制品的主要生产技术………………………………(272) 4.3 我国铝用炭素工业存在的主要问题………………………………(275) 4.3.1 规模、布局、工艺参差不齐………………………………(275) 4.3.2 预焙阳极质量稳定性差………………………………(276) 4.3.3 阴极炭块的品种有待更新换代………………………………(276) 4.3.4 原料质量的劣化问题日趋严重………………………………(277) 4.3.5 能源紧张………………………………(277) 4.3.6 技术装备创新滞后………………………………(277) 4.3.7 环保治理难度大………………………………(278) 第5章 中国铝用炭素材料工业生产与技术进步………………………………(279) 5.1 炭阳极生产技术进步………………………………(279) 5.1.1 炭阳极生产基础研究与提高质量的工艺技术进步………………………………(279) 5.1.2 石油焦煅烧技术的进步………………………………(279) 5.1.3 生阳极制造技术………………………………(282) 5.1.4 生阳极焙烧技术………………………………(283) 5.2 烟气净化和余热利用技术………………………………(283) 5.2.1 煅烧石油焦烟气的综合利用及治理现状………………………………(283) 5.2.2 生阳极制造过程中沥青烟气治理………………………………(284) 5.2.3 焙烧烟气净化系统………………………………(284) 5.3 铝用阴极材料生产技术………………………………(285) 5.3.1 高石墨质阴极的生产技术………………………………(285) 5.3.2 全石墨化阴极生产技术………………………………(287) 5.3.3 可湿润复合阴极技术………………………………(291) 5.4 氮化硅结合碳化硅砖在大型铝电解槽上的应用………………………………(293) 5.4.1 氮化硅结合碳化硅砖的性能………………………………(293) 5.4.2 氮化硅结合碳化硅砖制品的研发与生产………………………………(293) 5.4.3 氮化硅结合碳化硅砖的工业应用………………………………(294) 5.4.4 氮化硅结合碳化硅砖的应用现状及前景………………………………(295) 第6章 铝用炭素材料质量标准与检测技术………………………………(296) 6.1 原材料标准和检测技术………………………………(296) 6.2 预焙阳极标准和分析技术………………………………(298) 6.3 阴极材料标准和分析技术………………………………(301) 第7章 中国铝用炭素工业的发展与展望………………………………(304) 7.1 我国与国外铝用炭素工业的主要差距及发展趋势………………………………(304) 7.1.1 国内外铝用炭素工业的主要差距………………………………(304) 7.1.2 我国铝用炭素工业迫切需要解决的关键问题………………………………(305) 7.2 我国铝用炭素工业的规模和产品的发展趋势………………………………(305) 7.2.1 生产规模的扩大与产量的提高………………………………(305) 7.2.2 铝用炭素新品种的开发与产品结构调整………………………………(306) 7.3 我国铝用炭素工艺技术的发展方向………………………………(307) 7.3.1 预焙阳极生产技术的优化与炭阳极质量的持续提高………………………………(307) 7.3.2 高质量铝用阴极生产技术的优化………………………………(309) 7.3.3 铝用炭素工业重大生产设备的开发和改进………………………………(310) 7.3.4 开发铝用炭素工业高效节能与环保技术………………………………(310) 参考文献………………………………(311) 第4册 镁冶炼 第1章 概 述………………………………(315) 第2章 国内外镁矿资源及储量………………………………(317) 2.1 世界镁矿资源………………………………(317) 2.1.1 世界镁矿资源类别与分布………………………………(317) 2.1.2 世界镁矿产资源储量………………………………(318) 2.2 中国的镁矿资源………………………………(319) 2.2.1 菱镁矿(MgCO3)………………………………(319) 2.2.2 白云石(CaCO3•MgCO3)………………………………(320) 2.2.3 盐湖光卤石、水氯镁石、卤水、海水………………………………(321) 2.2.4 其他资源………………………………(322) 第3章 国外镁冶炼工业进展………………………………(323) 3.1 国外镁冶炼工业概况………………………………(323) 3.1.1 国外镁冶炼企业概况………………………………(323) 3.1.2 国外原镁产量………………………………(324) 3.2 国外镁冶炼工业的特点………………………………(325) 3.2.1 国外电解法炼镁工艺与技术指标………………………………(325) 3.2.2 国外硅热还原法炼镁工艺与技术指标………………………………(333) 3.2.3 国外不同工艺的原镁质量………………………………(335) 3.2.4 国外不同炼镁生产工艺的劳动生产率………………………………(336) 3.2.5 国外镁冶炼环境治理与废渣利用………………………………(336) 3.3 国外金属镁市场………………………………(338) 3.4 国外镁冶炼工业的发展趋势………………………………(339) 3.4.1 未来原镁电解法生产的发展趋势………………………………(339) 3.4.2 国外镁工业发展前景………………………………(340) 第4章 中国镁冶炼工业的发展………………………………(341) 4.1 中国镁冶炼工业的发展历程………………………………(341) 4.2 中国镁冶炼工业生产现状………………………………(342) 4.2.1 原镁产能、产量………………………………(342) 4.2.2 产业布局和产业结构调整………………………………(348) 4.2.3 镁冶炼技术与消耗指标………………………………(350) 4.2.4 镁精炼工艺………………………………(351) 4.2.5 发展镁的循环经济………………………………(353) 4.3 中国金属镁的消费………………………………(354) 4.4 中国镁冶炼工业环境治理概况………………………………(354) 4.5 中国镁冶炼工业发展存在的主要问题………………………………(355) 4.5.1 生产厂家多,规模小………………………………(355) 4.5.2 物耗、能耗偏高,环保差………………………………(355) 4.5.3 劳动生产率低………………………………(355) 4.5.4 镁产品质量不稳定………………………………(355) 4.5.5 无序、多头出口………………………………(355) 4.5.6 中国镁产品开发应用滞后………………………………(355) 第5章 中国镁冶炼工业的主要成就………………………………(357) 5.1 电解法炼镁取得的主要成就………………………………(357) 5.1.1 105 kA无隔板电解技术的消化吸收………………………………(357) 5.1.2 轻烧菱镁矿球团料改进氯化工艺………………………………(357) 5.1.3 青海钾光卤石电解法炼镁技术的产业化………………………………(358) 5.1.4 盐湖水氯镁石脱水技术………………………………(359) 5.2 硅热还原法炼镁取得的主要成就………………………………(360) 5.2.1 缩短还原周期………………………………(360) 5.2.2 还原炉采用蓄热式燃烧技术………………………………(361) 5.2.3 采用射流真空代替机械真空………………………………(361) 5.2.4 利用还原炉余热发电………………………………(361) 5.2.5 机械化出渣技术………………………………(361) 5.3 镁的精炼工艺………………………………(362) 第6章 中国镁冶炼工业发展的展望………………………………(363) 6.1 中国镁冶炼工业的中长期发展趋势………………………………(363) 6.2 中国镁冶炼工业技术的主要发展方向………………………………(363) 6.2.1 硅热还原法炼镁工业技术发展方向………………………………(363) 6.2.2 电解法镁冶炼技术的发展方向………………………………(365) 6.2.3 电内热还原法炼镁工艺技术………………………………(366) 6.2.4 镁钛联合冶炼新工艺………………………………(366) 6.2.5 镁冶炼企业直接生产高品质镁合金………………………………(367) 6.2.6 镁冶炼中废渣的综合利用技术………………………………(367) 6.2.7 减少有害气体排放………………………………(367) 参考文献………………………………(368)
铝和镁是主要的也是十分重要的轻金属,都属于常用的有色金属。 铝和镁及其合金材料因其密度低、比强度高、导电导热性能好等一系列优良特性,已被广泛应用于国民经济的各个领域,包括交通运输、包装容器、建筑装饰、航天航空、国防军工、机械电器、电子通讯、石油化工、能源电力、文化卫生等重要行业,成为发展最快、应用最广、关联度最大的有色金属基础材料。现代铝、镁工业已成为国民经济发展的重要支柱之一。铝和镁的冶炼过程虽然能耗较高,但其合金材料在应用中可以产生节能效果,同时还只需要消耗少量的能量,即可进行回收和再生利用,因此又被称为“绿色金属”。 20世纪50年代,我国建成了山东铝厂和抚顺铝厂。从此以后,我国有了自己的铝镁工业。我国铝镁工业经过了20世纪60年代、70年代的艰难创业阶段和80年代至90年代中期的长足发展阶段,到1995年已经形成了在世界上具有一定地位和影响、拥有几十家大型铝镁企业和科研、设计院所的完整的铝镁工业体系。1995年,全国生产氧化铝220万t,电解铝181万t,金属镁7.77万t。 1995—2005年是我国铝镁工业飞速发展的10年,国内巨大的市场潜力和持续快速发展的国民经济有力地推动了我国铝镁工业的蓬勃发展。在这10年中,我国铝镁工业无论是产能与产量,还是技术装备与质量品种,都发生了翻天覆地的变化。我国已经发展成为世界铝镁工业大国。 2005年,全国生产氧化铝861万t,电解铝779万t,金属镁46.76万t,分别比1995年增加了291%,330%,502%。至此,我国原铝、原镁产量已远远超过其他国家,稳居世界第一;氧化铝产量仅次于澳大利亚,而且在此后几年内将成为世界氧化铝生产第一大国。 目前,我国每年生产世界上总产量约1/3的铝用炭素材料和氟化盐;我国的化学品氧化铝和铝合金材料的生产、铝材加工业和再生铝业方兴未艾、迅猛增长。 生产技术的进步,是推动我国铝镁工业快速发展的强大动力。1996—2005年10年间,我国针对中低品位一水硬铝石铝土矿,开发了选矿拜耳法、石灰拜耳法和串联法等新的生产氧化铝的流程和方法,大大增加了我国可经济利用的铝土矿资源量,为我国氧化铝工业可持续发展打下了坚实的基础。通过开发出铝土矿间接加热强化溶出、砂状氧化铝、强化烧结法、降膜蒸发、悬浮焙烧和高效沉降等一系列氧化铝生产关键技术,使我国氧化铝工业在节能降耗、提高质量方面,取得了重大进展。在此期间开发成功的280 kA大型预焙铝电解槽成套技术,成为我国现代电解铝工业技术发展的里程碑,在此基础上开发的320 kA,300 kA和350 kA大型铝电解预焙槽技术相继获得了大规模工业应用,从根本上改变了我国铝电解技术相对落后的面貌。铝电解计算机智能化控制、提高电解槽寿命、铝电解节能、降低阳极效应系数、提高炭阳极质量、石墨化、高石墨质和可湿润阴极、新型内衬材料等一系列关键技术和产品的大规模产业化应用,使我国铝电解和炭素工业生产技术达到了世界先进水平。热法炼镁技术的广泛推广应用不仅使我国原镁产量提高到占世界总产量的70%以上,而且大大降低了生产成本,提高了我国镁冶炼工业的竞争力。近10年对热法炼镁工艺的优化,包括缩短还原周期、蓄热式燃烧技术、射流真空技术、还原炉余热发电、机械化出渣等关键技术的应用,明显降低了热法炼镁技术的能耗,提高了生产效率,改善了生产环境。从青海盐湖资源提取高纯氯化镁和钾光卤石方面的技术开发也取得了较大进展,为青海盐湖资源的综合利用提供了很好的途径。 我国铝镁工业技术的发展,扩展了可利用资源的范围,优化了生产过程,提高了生产能力,明显提高了流程中的能量效率和资源利用效率,降低了生产成本,提升了生产技术水平。我国铝镁工业技术的发展,减少了工业废物的排放,提高了劳动生产率,改善了操作环境,使生产更加清洁、安全、文明。我国铝镁工业技术的发展,使产品质量更高、品种更多,具有更加广阔的应用市场。 但是,在看到我国铝镁工业取得巨大成就的同时,还应该认识到未来可持续发展所面临的重大挑战。首先是来自资源、能源的挑战。铝镁工业的发展极大程度上依赖于充足而廉价的资源和能源的供应。目前,矿产资源品位下降、能源短缺、原材料价格上升已经成为我国铝镁工业发展的瓶颈。铝镁工业技术进步必须解决资源、能源的高效利用,进一步节能降耗,扩展可经济利用的资源等关键技术难题。另外一个重大的挑战是环境。我国庞大的铝镁工业每年要生产出数千万吨废弃物,不仅污染环境,浪费资源,而且严重影响到铝镁工业的生存和发展前景。必须针对铝镁工业废弃物的特点,开发相应的无害化技术和利用技术,尽快实现少排放或零排放。同时,我国铝镁工业还必须顺应市场的需求,持续提高产品质量,不断推出市场需要的高性能产品品种,解决相应的关键技术问题。 总体上看,我国已经成为世界铝镁工业大国,但还不是强国。我国铝镁工业与世界先进水平相比,主要差距在于:我国铝土矿资源较贫乏,质量、品位较低;氧化铝生产流程复杂,能耗较高,质量较差,成本缺乏竞争力;铝电解工业电耗物耗较高,槽寿命较低,废弃物排放较多;铝用炭素工业产品质量不稳定,环境污染较严重,阴极和内衬材料的新品种较少;炼镁工业能耗、物耗较高,与清洁生产有较大差距。 今后的10年是我国实现世界铝镁工业强国之梦的10年。落实科学发展观,坚持依靠创新和科技进步,创建资源、能源节约型和清洁生产型企业,实现我国铝镁工业的可持续发展,是实现世界铝镁工业强国之梦的必由之路。我国铝镁工业的科技界承担着振兴我国铝镁工业、建设铝镁工业强国这一光荣而又艰巨的任务。针对我国铝镁工业面临的挑战,深刻认识到我国铝镁工业与世界先进水平的差距,潜心钻研,奋力拼搏,开发出适合我国资源和流程特点的新工艺装备,加快新技术的产业化应用,是我国铝镁工业科技工作者进行技术创新、勇攀科技高峰的主要途径。 本卷包括氧化铝分册、电解铝分册、铝用炭素分册和镁分册4个分册,分别由这4个工业技术领域的专家编撰而成。本卷各分册吸取了前两版《有色金属进展》的“轻金属卷”的许多内容,重点突出了我国铝镁工业在1996—2005年间所取得的重大成就。《有色金属进展》编委会和中国铝业公司主要领导对本卷的编写进行了认真、细致的指导,提出了许多宝贵的修改意见。在此,向在本卷编写过程中给予大力支持和帮助的各位领导和专家表示衷心的感谢! 愿本卷能和读者共同回顾铝镁工业发展的历史,为读者提供我国铝镁工业技术成就的信息,更重要的是希望激励读者广开思路,明确奋斗目标,为我国铝镁工业的发展作出新贡献。编者希望以此书与读者共勉。 由于编写者水平有限,掌握的资料不一定准确和全面,本卷中难免存在许多不足甚至不妥之处,敬请读者批评指正。
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