煤、电、铝：走上彼此拯救的一体化之路

屈联西

　　

       近日，本报以《煤电铝一体化蓄势待发》为题，报道了贵阳清镇依据自有的资源优势，打造西部最大的“铝城”的规划布局。这是一个发人深省的消息。煤电铝一体化顾名思义，是将三个行业结为一体，统筹兼顾联营管理。这确实是一个高瞻远瞩的选择。当前，煤炭业处境被行业专家比喻为“绵绵无止境的寒冬”，电业也面临生态约束的巨大压力和环境成本不断提高的困扰，铝工业饱受亏损、减产、停产、需求不振瓶颈煎熬，用煤电铝一体化方式经营管理，三方携手同行，也许是一副脱困最为有效的方剂。信息显示，在同样的大环境下，山东铝业经营向好，正是得益于煤电铝一体化联营。山东铝业有90%自备电厂，自发电每度0.3元，直供不上网，每度省去上网费0.0855元，仅上网费每吨电解原铝就省下1000元以上，成本优势明显。虽受大环境影响，铝价下滑，毛利率有所下降，但山东铝业整体仍盈利。这表明山东铝业多年来实施煤电铝一体化是有效的，是应对新常态的有力举措。贵阳清镇选用煤电铝一体化方式经营管理，预示西部第一大“铝城”指日可待。
　　生态环境的警钟
　　多年实践，完全证实了煤电铝一体化的科学、合理和可行。但到目前为止，仍然还处在初始阶段，其仍然有巨大的发展空间。以源头煤炭而言，应作、能作的课程还很多。首先，高效清洁用煤的第一步是洗选。用于发电、供热的燃煤，都应进行洗选，洗选率应达100%，洗选精煤灰份应小于1%，以使燃烧过程消耗于灰份的热能降低至最低值同时，精煤发热值上升，电单耗降低，燃煤总量减少，在减排二氧化碳、二氧化硫的同时，减排被视为头号污染物的灰霾。如所选用的燃煤机组、锅炉功能优越，燃烧技术先进，可使二氧化硫、氮氧化物超低近零排放。而洗选煤排放的洗选矸与煤巷矸一起，采用相应先进技术、工艺，进行高附加值综合开发利用，可创造出不亚于煤本身的产值。有力提振煤炭业、洗选业经济效益、社会效益、生态效益，从而助推煤炭业快步渡过“寒冬”。与此同时，利出一孔，惠及共同体电业、铝业，减轻电业生态环境压力，降低电解铝成本，向铝业提供廉价氧化铝。
　　事与愿违令人遗憾的是，据报道，我国煤炭洗选业处境尴尬，小型洗选厂多已关停，大型洗选厂也不愿满负荷运转，有的也不开工。究其原因，主要是用户多不选用洗选煤，而使用原煤，洗精煤无法优质优价，而行业组织、行政当局无法可依监管不力，任其肆无忌惮地以牺牲生态环境为代价，换取一己小利，有关方面对京津冀等地用煤灰份限制在16%以下，这无异是为其开了通行证，放任自流。倘若能立法立规，加大管控力度，使治污染保环境与减煤、禁煤、限煤、去煤等举措齐头并进，给洗煤业以必要的支持，将是向污染开战的有力一击。专家分析，在可预见的未来，到2030年煤炭占我国一次能源消费仍会在50%上下。
　　高附加值开发利用潜能可观
　　新常态下，从煤电铝一体化着眼，洗选矸、煤巷矸集中规模化加工处理，使物尽其用资源产出最大化，高附加值开发利用，与煤炭比肩而立，相辅相成，也与下游电与铝同道相益，互惠共利。我国北方煤炭在其成煤过程中受地质环境影响，其灰份的矿物成份，多以高岭石、伊利石类铝硅酸盐为主，以山西吕梁、阳泉、河南新密、巩义等地为例，灰份中铝硅酸盐含量都在60%以上，高附加值开发利用潜在价值十分可观，采用高硅铝矿预脱硅技术工艺，可提取矸中活性硅的85~90%，氧化铝的85%，其它有价成份适量。综合经济效益粗略估算，吨矸可创产值2500元以上，利润1000元以上。

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　实现资源多样化、产品多样化
　　中国铝工业诞生至今60年来，一以贯之沿着铝土矿—氧化铝—电解铝模式进行。尽管中国铝资源多样而丰富，但见木不见林，人们只认铝土矿，从而导致资源对外高度依存同时，巨量宝贵资源被弃之荒野。其中，资源多样而丰富，既产煤又产电和铝的地区数不胜数。可供制取氧化铝的资源除了铝土矿外，还有高铝粉煤灰、高铝煤矸石、高铝高岭土，其氧化铝含量都不亚于进口矿。完全可视同高硅铝矿进行开发利用。每3吨即可产出氧化铝1吨，活性硅1.4吨，由于活性硅价值为氧化铝的两倍，经济效益远高于进口矿。即便普通煤矸石其氧化铝含量也多在27%上下（除铁后可达30%以上），每4.5吨亦可产出氧化铝1吨。以铝土矿制取氧化铝，包括被废弃的低品位矿，吨氧化铝实际消耗多少铝土矿，业内人士心知肚明。倘能转变思维方式，按煤电铝经营一体化理念思考，调结构、走新路，开拓创新，走资源多元化，生产方式多样化，产品多品种之路，我国铝工业资源将取之不尽，用之不竭，自给自足有余。倘能在生产氧化铝的同时兼取活性硅及其它有价成份，其经济效益、社会效益、生态效益，远高于单一铝土矿。
　　我国资源优势的另一闪光点是，适用于以电热炼制铝硅钛合金的含铝资源，量大质优得天独厚，全球独一无二。电热炼制铝硅钛合金，要求物料的氧化铝氧化硅比（以下以A/S表示）不低于1.3，氧化铁含量在0.6%以下。国外为使物料达到要求标准，受制于资源条件，通常采用精选高岭土与氧化铝掺配方式，加工精选高岭土氧化铁含量0.6%上下，氧化铝配量800公斤上下。我国如在山西炼制上述合金，可采用高岭土和铝土矿掺配方式，山西朔州高岭土氧化铁含量平均为0.3%，无需精选加工，神池铝土矿含氧化铁只有0.7%，以精选煤为还原剂时，经国际权威机构小试，炼出的中间合金配置铝硅共晶铸造合金，产出的合金含铁只有0.5%，低于标准0.6%的要求。此外，中间合金含铁低，还省却源头（原料）及末端（合金出炉）两次除铁，综合上述，可使吨合金成本降低2500元以上，优势明显。在选用山西怀仁产出煤矸石及精选煤时，由于矸中A/S达1.5以上，含氧化铁0.8%，无需添加其它含铝矿物，原料全部取自煤本身。炼得的中间合金可用以配置铝硅亚共晶变形合金，其机械性能接近于LD2，可作为LD2的代用品，广泛应用于建筑业、机械制造业、运输业等各个方面，尤其是运输业，可在汽车轻量化，轨道列车车体、运货敞车车厢制作，船舶制作，自行车、摩托车制作等诸多方面应用。未来在“一带一路”助推下，市场空间、发展前景不可限量。还有再生铝业，受铝业整体不景气的影响，及本身受产品品种、质量弱势限制，市场竞争力疲软不振，处境艰难，亟待改弦更张、转型升级,铝硅钛中间合金与再生铝废杂铝配置的铝硅（含钛）亚共晶变形合金，或将是转型升级的最有效、最强力的引擎。以低成本8000元/吨的中间合金,与适量再生铝、废杂铝配置出的耐磨、耐热、耐腐蚀、机械性能接近LD2的铝硅亚共晶变形合金，其成本、售价几何，业者不难计算得出。其技术优势、经济效益、市场竞争力，一目了然。可以一改目前只能生产初级铸造合金的状况，转向高端铸造、变形合金发展。
　　上述中间合金化学成份大致如下：铝58~65%，硅30~35%，钛3%上下，铁＜1.2%。其他杂质微量。合金成本8000元/吨上下，售价13000元/吨上下，煤矸石电厂以自发电、矸石碴、洗选煤为原料时，成本为7000元/吨上下。
　　新常态下如何提高煤电铝一体化的适应能力，使其顺势而动，顺应循环经济，从煤电铝联营考虑，铝工业应从铝土矿—氧化铝—电解铝独木桥上走下来，改走资源多元化、生产多样化、品种多品种之路，从单一电解铝向电热法铝硅钛合金倾斜，加大投资研发力度，以独有的资源优势，可以在很短的时间内实现产业化、规模化，与电解铝、再生铝合力支撑我国铝工业走出困境，走上科学可持续发展的康庄大道。
　　煤电铝一体化使三个行业结为一体，相互取长补短，统筹兼顾。其在技术、经济、生态、诸多方面的效益因素深藏广蓄，有待认真研判不断探索，由初始向纵深全程发展，日新月异地展现其优越性，创造出前所未有的新业绩。

屈联西

高附加值开发利用潜能可观