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1、 1环境保护标准制(修)订项目 有色金属工业污染物排放系列标准 有色金属工业污染物排放系列标准 铝 工 业 污 染 物 排 放 标 准 编制说明 (征求意见稿) 铝 工 业 污 染 物 排 放 标 准 编制说明 (征求意见稿) 铝工业污染物排放标准编制组 铝工业污染物排放标准编制组 2铝工业污染物排放标准编制说明铝工业污染物排放标准编制说明 1 铝工业生产和环境污染现状 1.11 铝工业生产和环境污染现状 1.1 铝工业生产规模和布局 铝工业生产规模和布局 铝工业是国民经济发展的重要基础原料产业，同时也是高耗能产业。经过几十年的发展，我国已成为世界铝生产、消费大国。但我国铝工业配置资源、产业集
2、中度、技术装备水平、产品竞争力、技术创新等方面与世界铝工业强国相比， 仍有一定差距。 国外 90%以上的氧化铝生产采用能耗低、污染小的拜耳法工艺生产。因为矿石类型和品位的原因，我国普遍采用烧结法和联合法生产工艺。近几年，我国氧化铝企业经技术改造，国际先进技术和设备在各氧化铝厂普遍采用：如间接加热管道化溶出、 多效降膜蒸发、 流态化焙烧、 赤泥干法输送及堆存等等， 总体上说，我国氧化铝厂技术装备水平已经接近世界先进水平。 我国及世界的电解槽型和铝厂生产规模正向大型化发展。 国际最大槽容量已达 500kA 以上， 主流槽型在 300kA 左右。 八十年代中期,我国最大槽容量为 160kA,目前 3
3、50kA 电解槽已投入生产。智能控制、模糊控制、自动加料控制、超浓相输送、烟气干法净化技术等的采用，已使我国跻身于世界电解铝工业先进行列。 1.1.1 世界氧化铝和电解铝生产简介 1.1.1 世界氧化铝和电解铝生产简介 (1) 世界氧化铝生产状况 目前世界氧化铝生产主要集中在澳大利亚、美国、中国、巴西、加拿大和俄罗斯等国家。其中澳大利亚依靠其得天独厚的铝土矿资源优势，是世界上最大的氧化铝生产国。世界上几乎所有跨国铝业公司均将其视为理想的氧化铝供应基地。2006 年澳大利亚氧化铝产量为 16650kt/a，位居世界第一；中国氧化铝产量为 13670kt/a，列第二位。世界氧化铝产量及市场需求见图
4、 1。 301000200030004000500060007000氧化铝产量48845004521549445123.55485581661186801氧化铝消费量486950615251472850555492.6583362266630199819992000200120022003200420052006图 1 世界氧化铝产量及消费量状况(万吨) (2)世界电解铝生产状况 目前世界金属铝主要采用预焙阳极电解槽生产，自焙槽产量不足 10%。2003年前，世界电解铝产量发展速度较为平稳，近 34 年发展速度加快。如 1998年至2003年， 全球电解铝产量由22645kt/a提高到2795
5、0kt/a， 增长率不足4.3%；2003 年至 2006 年，电解铝产量由 27950kt/a 提高到 33970kt/a，增长率超过 6.7%。世界原铝生产情况见图 2。由于能源紧张，电解铝主要向发展中国家和资源丰富国家发展，发达国家已很少再建设电解铝厂，美国部分电解铝厂已停产。 0500100015002000250030003500产量226523702454244826122795299331903397消费量217323422492236125202712301931973433199819992000200120022003200420052006图 2 世界原铝产量及消费量(单
6、位：万吨) 1.1.2 我国铝行业生产规模和布局 1.1.2 我国铝行业生产规模和布局 (1) 我国氧化铝生产状况 我国已成为世界氧化铝生产大国，仅次于澳大利亚，居世界第二位。2003年前全国规模以上氧化铝厂仅 6 家(其中 80 万吨以上企业 4 家，6080 万吨的企业 2 家)， 全年氧化铝产量 602.71 万吨。 全国冶金级氧化铝产量为 561.2 万吨，全部由中铝公司 6 个分公司生产。按原铝产量估算，需消耗冶金级氧化铝 10784万吨，预计进口量约 555 万吨。 近年来，由于氧化铝价格居高不下，我国氧化铝厂的建设进入白热化，与前5 年相对平稳的增长相比，2006 年氧化铝生产规
7、模和产量均迅猛增长，由 2005年的 860 万吨猛增至 1370 万吨，增长高达 59.3%，氧化铝生产企业达 18 家,生产能力达 1855 万吨左右。氧化铝生产能力已远远超过关于加快铝工业结构调整指导意见的通知(发改运行2006589 号)“2010 年国内氧化铝总产能达到1400 万吨”的铝工业结构调整目标，但由于我国电解铝产能过大，每年仍有大量氧化铝依靠进口。目前在建、拟建的氧化铝厂仍较多，预计到 2010 年，我国氧化铝产量将有更大增长。 我国氧化铝生产企业的地域分布较为集中。2006 年我国氧化铝企业主要分布于山东、河南、山西、贵州、广西和重庆 6 个省市，近年四川、云南等省正在
8、建设或拟建氧经铝厂，但均尚未投入生产。近年我国氧化铝产量见图 3，2006年氧化铝生产的地域分布见表 1。 0200400600800100012001400160018002000产量 469541614.7698601370 消费量672.8511080 1310 1521 18232001 2002 2003 2004 2005 2006图 3 我国氧化铝产量及消费量状况(万吨) 表 1 2006 年我国氧化铝生产能力、产量分布 单位：万 t 序号 地区 生产能力 产量 1 山东 760 367.36 2 河南 540 519.76 3 山西 315 254.8 4 贵州 120 110
9、.52 5 广西 90 94.29 6 重庆 30 23.26 总 计 1855 1730 数据来源： 国铝业，2007 年第 1 期 5由于中国在近十年氧化铝工业的快速发展中，不断了解、认识、引进、实践国际先进的技术装备，使氧化铝生产的技术装备水平有长足发展，近年建设的拜耳法氧化铝厂（尤其是中国铝业公司下属氧化铝厂生产线）的技术装备水平已达国际领先水平，如铝土矿溶出采用双流法、管道化溶出；赤泥分离洗涤采用高效沉降技术；氢氧化铝焙烧采用流态化焙烧技术等等。高技术装备的采用使其生产技术指标已达到发达国家氧化铝厂如美铝(ALCOA)和加铝(ALCAN)的水平。表 2是我国中铝公司近年新建部分拜耳法
10、生产线与 ALCOA 和 ALCAN 指标的比较。 表 2 拜耳法生产线部分指标比较表 主要指标 序 号 指标名称 单位 ALCOA ALCAN 中铝公司 1 铝土矿溶出汽耗 GJ/m3-矿浆0.40.5 0.40.45 0.40.6 2 赤泥分离洗涤底流 L/S 1.01.2 1.01.2 3 种子分解氧化铝产品-45 磨损指数 % % 10 8 12 12 20 20 4 母液蒸发汽耗 t/t-蒸水 0.250.3 0.270.32 0.270.325 氢氧化铝焙烧油耗 Kg/t-Al2O37478 7478 虽然随着先进技术装备的引进和新技术的开发，2000 年以来我国氧化铝生产能耗较八
11、十年代和九十年代有明显下降， 但由于铝土矿的铝硅比低而造成生产工艺复杂等原因，单位产品能耗一般在 500t-标煤/t-Al2O3以上，仍高于 400t-标煤/t-Al2O3左右的国际先进水平。 (2) 我国电解铝生产状况 200 年后，我国已成为世界最大电解铝生产国。从 2004 年起，我国电解铝已占到世界电解铝总产量的百分之二十以上（其中 2004 年占 22.29%，2005 年占24.47%， 2006 年占 27.52%） ， 目前世界上四分之一以上的电解铝在中国生产。 1998年至 2006 年我国原铝产量及市场需求见图 4。 6010020030040050060070080090
12、01000原铝产量233259.9282.8342.7433.6554.7667.1780.6934.92原铝消费量242.5292.6353.5370425500.2596.8710860199819992000200120022003200420052006图 4 我国原铝产量与消费量 (单位：万吨) 2002 年前，生产集中度低是我国电解铝行业的一大突出特点，小铝厂遍地开花造成环境管理的困难。2002 年我国电解铝厂超过 133 家，平均产量不足 3.3万吨(产能 4.1 万吨)。2003 年电解铝投资进入白热化发展阶段，截止年底，已建成电解铝厂 140 余家，总生产能力 833 万吨，
13、超过市场需求。虽有大型电解铝项目陆续投产，但仍有较多能耗高、污染严重的自焙阳极电解槽小铝厂存在，企业平均产能只达到 5.7 万吨，远低于国外电解铝厂 19.25 万吨的平均规模。 2004 年后，由于氧化铝价格、电价增高及国家淘汰自焙槽和宏观调控、清洁生产的要求，目前自焙电解槽系列已全部停产，电解铝厂建设朝大槽型、大规模迅速发展。由于部分小电解铝厂关停，2005 年电解铝厂降为 98 家，我国电解铝行业的集中度有所提高，平均规模超过 10 万吨。2006 年，电解铝行业集中度进一步提高，全国 89 家电解铝厂平均规模达到 13.6 万吨， 平均产量为 105047万吨.其中产量超过 20 万吨
14、的企业有 14 个，产量占到 47%。 我国电解铝厂在全国范围内分布较广，2006 年共分布于 21 个省、市、区，产量在 40 万吨以上的有 10 个省、区，占全国总产量的 85.9%，我国电解铝主要分布情况见表 3。 表 3 2006 年我国电解铝生产能力、产量主要分布 单位：万 t 序号 地区 生产能力 产量 1 河南 263.3 210.72 2 山东 164.2 101.57 3 青海 96.7 81.07 4 山西 106.3 76.01 5 内蒙 99 67.91 76 甘肃 68.4 63.73 7 贵州 70.5 57.54 8 宁夏 58 55.66 9 云南 59.8 4
15、7.05 10 四川 41.4 41.72 其它 12 省市区 1027.6 132 总 计 1200 935 数据来源： 中国铝业，2007 年第 3 期 电解铝是高能耗行业。 “十五”期间，由于我国电解铝工业技术进步加快以及加强了对节能降耗的重视，电解铝单位产品电耗大幅度下降，2000 年至 2004年，铝锭生产直流电耗由 14214 kWh/t-Al 降至 13672kWh/t-Al，综合交流电耗由 15480 kWh/t-Al 降至 14683 kWh/t-Al。 尤其是 2004 年淘汰自焙槽以来， 200kA以上预焙槽成为我国电解铝工业的主导槽型， 而且 350kA 以上预焙槽实现
16、规模化生产，我国电解铝总体技术达到国际先进水平，大型电解铝预焙槽技术已进入世界先进行列。槽技术的提高，有效降低了原铝直流电耗。2006 年已有 10 家企业原铝直流电耗低于 13500kWh/t-Al，其中云南铝业等 5 家企业原铝直流电耗低于13200kWh/t-Al，达到世界先进水平。 但由于生产工艺的高耗电性和电解铝生产的过快增长，2005 年我国电解铝总耗电量高达 1137.7 亿 kWh，占整个有色金属电力总耗量的 80%（有色金属总电耗约 1419 亿 kWh） ，占全国总耗电量的 4.59%。 1.2 铝工业生产工艺 1.2 铝工业生产工艺 金属铝生产原料主要是铝土矿。金属铝生产分为两大步骤：一是以铝土矿为原料生产氧化铝，二是将氧化铝进行熔盐电解生产金属铝。 1.2.1 采矿及选矿工艺 1.2.1 采矿及选矿工艺 我国铝土矿开采以露天开采为主。通常铝土矿山选矿厂是将铝土矿进行破碎、筛
