近年來，隨著我國氧化鋁工業(yè)快速發(fā)展，我國的鋁土礦資源量日漸匱乏。在采用品位較低的國內鋁土礦的同時，不得不大量使用進口礦。但是二者不同程度存在腐殖質等有機物含量過高的問題。當溶出過程中溶液中的腐殖質等有機物含量達到一定程度后，會對氧化鋁生產(chǎn)過程產(chǎn)生嚴重危害。如何有效解決腐殖質等有機物的脫除問題，實現(xiàn)鋁土礦的經(jīng)濟高效利用，成為困擾我國氧化鋁企業(yè)高質量發(fā)展的難題。

致力創(chuàng)新解難題

    中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司（簡稱鄭州研究院）作為中鋁技術研發(fā)中心，始終以科技創(chuàng)新服務國家戰(zhàn)略和引領行業(yè)高質量發(fā)展為首要責任，未雨綢繆，面對難題，主動擔當。“中鋁股份氧化鋁生產(chǎn)提質降耗技術研究及推廣項目，就是我們?yōu)榻鉀Q氧化鋁生產(chǎn)過程中存在的問題，盡可能為企業(yè)提質、降耗、增效而及時提出的重大研發(fā)與推廣科技專項。”鄭州研究院總經(jīng)理陳開斌自豪地說。面對氧化鋁生產(chǎn)過程中逐漸出現(xiàn)的有機物影響生產(chǎn)的問題，陳開斌2020年初要求以楊會賓博士為主的研發(fā)團隊，主動開展氧化鋁生產(chǎn)流程中溶液凈化及腐殖質等有機物脫除技術攻關。

楊會賓研發(fā)團隊立即著手根據(jù)國內多數(shù)氧化鋁企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，結合豐富的研究經(jīng)驗，創(chuàng)新性的提出了化學綜合與吸附的技術路線。從實驗室基礎研究開始，結合氧化鋁生產(chǎn)流程中不同的溶液，用不同的物質進行不斷地配比、實驗、檢驗，優(yōu)中選優(yōu)，優(yōu)化再創(chuàng)新，以查找最佳的配比結果。那段時間，他們常常加班加點，有時忙到凌晨，最終功夫不負有心人，通過努力，他們相繼攻克了材質、計量、正負電子配對等一系列技術難題，而且通過反復試驗，成功研發(fā)了鋁酸鈉溶液脫除劑。經(jīng)過市場調研，借助有關設備技術人員的經(jīng)驗，研發(fā)了脫除劑加注設備，具備了解決拜耳法工藝過程中脫除有機物的技術和裝備能力。

推廣應用不畏難

    2020年6月，山西某企業(yè)由于使用國內礦石混加幾內亞、印尼、所羅門群島、澳大利亞等多種礦石，氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)消化不良，有機物在流程中積累多，導致分解系統(tǒng)泡沫嚴重，立盤系統(tǒng)過料困難，過液量嚴重不足，氧化鋁產(chǎn)能大幅下降，嚴重影響正常生產(chǎn)。

得知這一情況后，楊會賓帶領團隊迅速趕赴現(xiàn)場。通過對礦石和流程內有機物進行精確檢驗分析，火速開展了有機物脫除劑與該廠鋁酸鈉溶液的適應性實驗室研究，并結合實際對脫除劑進行了優(yōu)化調整。

在企業(yè)的大力配合和支持下，于2020年7月底到9月中旬開展了脫除劑工業(yè)試驗。試驗期間，團隊克服了重重困難，不僅改良了脫除劑加注設備，而且相繼驗證了不同礦石采用不同脫除劑的效果，以及加注位置、加注量不同對系統(tǒng)的影響。研究結果表明，有機脫除劑使得鋁酸鈉精液吸光度降低幅度超過20%、有機碳降低了9.89%；溶出液有機碳降低了6.61%，分解母液有機碳降低了8.82%，外排赤泥有機碳增加超過30%，系統(tǒng)泡沫問題得到有效控制，每天約排出4噸草酸鈉。實驗結束后脫除劑加注隨系統(tǒng)正常運行，系統(tǒng)立盤過料問題解決，生產(chǎn)恢復正常。這也成為了保障2021年企業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定運行的重要手段。同時，他們還為企業(yè)建立了溶液中草酸鈉的化學檢測方法和消泡劑量化評價方法，為企業(yè)及時了解系統(tǒng)草酸鈉濃度、選擇消泡劑提供了技術支撐。

據(jù)初步測算，流程中使用脫除劑后，2020年為該企業(yè)創(chuàng)效760多萬元，預期年創(chuàng)效可達2200多萬元。

通力合作求雙贏

    2021年下半年，貴州某企業(yè)采用高硫高碳鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁時，流程內有機物持續(xù)升高，影響正常生產(chǎn)。在該企業(yè)的求助下，鄭州研究院研發(fā)團隊通過綜合研判制定方案，在其生產(chǎn)系統(tǒng)開展了為期一個多月的流程除雜凈化工業(yè)試驗。試驗期間精液的吸光度和草酸鈉濃度持續(xù)下降，系統(tǒng)運行平穩(wěn)，同樣取得了滿意的效果和良好的經(jīng)濟效益，經(jīng)企業(yè)估算，年經(jīng)濟效益達2000萬元。

為解決廣西某企業(yè)有機物嚴重影響氧化鋁生產(chǎn)的問題，研發(fā)團隊在用時一個月進行單系列生產(chǎn)線脫除試驗的基礎上，從2021年9月份開始進行全部5個系列的腐殖質等有機物脫除工業(yè)試驗。

工業(yè)試驗過程中，有機物脫除技術團隊基本常駐企業(yè)配合開展試驗。由于該地濕熱多雨，團隊成員在現(xiàn)場需要帶兩套工作服，晴天一身汗，雨天一身泥。有時試驗數(shù)據(jù)出點異常，團隊成員在沒有任何遮擋的分解槽槽頂一待就是一天，工作服全部濕透，皮膚曬得黝黑。廠里的工人取笑說：你們看著都像廣西人了。時逢疫情嚴峻，人員不能流動。試驗現(xiàn)場的人員得不到輪換，一待就是一個多月，難以照顧到家庭和孩子。“我的孩子今年參加高考，他希望我陪同考試，但當時試驗正緊張進行，現(xiàn)場工作任務繁多，確實走不開。我只能在電話中再三叮囑，給予關心。”楊會賓充滿愧疚地說。在廣西某企業(yè)的精誠協(xié)作與積極配合下，工業(yè)試驗得以順利進行，目前已取得積極成果。項目團隊正持續(xù)努力，切實解決其腐殖質等有機物高的問題，確保其氧化鋁生產(chǎn)能夠順利進行。

以技術為氧化鋁企業(yè)解決生產(chǎn)難題、提質增效，中鋁鄭州研究院氧化鋁技術研發(fā)團隊一直在路上，一直在努力。

（楊建民）