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1、酒 泉 职 业 技 术 学 院毕业设计（论文） 2012 级 冶金技术 专业题 目：氧化铝厂总体规划与建设综述 毕业时间： 学生姓名： 指导教师： 班 级： 二一四年四月二十二日酒泉职业技术学院 2015 届各专业毕业论文（设计）成绩评定表姓名班级2012冶金技术班专业冶金技术指导教师第一次指导意见论文必须由封面、正文（包含名称、摘要、关键词、正文）、参考文献等内容组成，正文标题采用：“一、”、“（一）”、“1”、“（1）”。字体宋体，第一层次题序和标题用小三号加粗；第二层次题序和标题用四号加粗；第三层次及以下题序和标题小四号加粗。 2015年3月1 日 指导教师第二次指导意见 该论文格式基本
2、正确，思路清晰，但内容有些单一，正文中有空格，有些标点符号格式使用不正确，有些内容字体不正确，“关键词”三字应采用小四号字黑体，顶格左对齐，后跟“：”，内容采用小四号宋体，一般为35个，每一个关键词之间用“，”分开，最后一个关键词后不点标点符号。2015年4月11 日指导教师第三次指导意见 论文格式正确，内容充分，整齐，表格要求著名，表格内数字的字体要按要求填写，化学式脚标的书写应注意，应与组员相互交换修改。论文以基本完成，但是还是存在不完整的地方，需细心修改，注意一些细节问题，使论文更加完整。2015年5月5 日 指导教师评语及评分 在本次毕业设计过程中该同学态度端正，能够积极配合老师的指导
3、工作，认真听取老师的指导意见，及时修改老师提出的错误，按老师要求的时间能够完成论文的撰写。但在论文设计过程中也出现了一些不足，如表格内数字的字体格式设置错误等一些细节问题，在以后的学习或工作中应更加细心。成绩： 签字（盖章） 2015 年5月 21 日答辩小组评价意见及评分成绩： 签字（盖章） 年 月 日教学系毕业实践环节指导小组意见签字（盖章） 年 月 日学院毕业实践环节指导委员会审核意见签字（盖章） 年 月 日说明：1、以上各栏必须按要求逐项填写。2、此表附于毕业论文 (设计)封面之后。氧化铝厂总体规划与建设综述摘 要: 对如何处理好建设与发展的关系进行了研究，就大型氧化铝厂总体规划中的厂
4、址选择、生产规模、初期建设、远期发展预留、企业的组成( 铝冶炼联合企业) 和建设用地等几个方面进行了论述 。关键词: 氧化铝厂，总体规划，建设规模 一、概述我国大型氧化铝厂是建国后逐步发展起来的，从1950年开始至今，已建成有中国铝业山东分公司氧化铝厂、河南分公司氧化铝厂、贵州分公司氧化铝厂、山西分公司氧化铝厂、中州分公司氧化铝厂、广西分公司氧化铝厂共六座。50多年来，在建设与发展中，总体规划起到了重要的指导作用，特别是在总体规划中如何处理好建设与发展的关系，越来越受到重视。二、我国铝土矿资源与氧化铝厂厂址选择（一）铝土矿资源与地区选择决定我国大型氧化铝厂工业布局的先决条件是铝土矿资源的分布状
5、况，它是确定氧化铝厂建厂厂址的重要条件之一。铝土矿实际上是指工业上能利用的，以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。它的应用领域有金属和非金属两个方面。铝土矿是生产金属铝的最佳原料，也是最主要的应用领域之一，其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。我国已探明铝土矿矿区310处，分布于全国19个省、自治区、直辖市。铝土矿保有储量达到22.73亿吨，其中A+B+C级7.05亿t，占总保有储量的31%。据美国矿业局MineralCommoditySummaries1996年资料，全世界铝土矿储量为230亿吨，储量基础为亿吨，其中铝土矿资源比较丰富的国家有：澳大利亚(储量基础为7
6、9亿吨)、几内亚 (储量基础59亿吨)、巴西 (储量基础为29亿吨)、牙买加 (储量基础20亿吨)、印度 (储量基础为12亿吨、匈牙利(储量基础为9亿吨)。我国铝土矿的数量和质量都不及上述国家。我国铝土矿资源还是比较丰富的，华北地台、扬子地台、华南褶皱系及东南沿海四个成矿区都具有较好的铝土矿成矿条件，尤以晋中-晋北、豫西-晋南、黔北-黔中三个成矿带成矿条件较好，资源远景也大；桂西-滇东及川南-黔北等成矿带也有一定的远景。有关部门根据已有地质条件和成矿条件分析，我国铝土矿资源总量预计可达50亿吨。我国铝土矿资源比较丰富，80%的铝土矿区和96%以上的储量分布在山西、贵州、河南、广西、四川、山东、
7、云南省区内，各省区铝土矿储量分布及位次见表1。表1七省铝土矿储量分布及位次表省(区) 名矿区个数占全国储量比例%位次山西7041.41贵州7217.52河南3816.53广西2115.74四川（含重庆）171.95山东201.96云南231.67这七省区中除四川（含重庆）、云南之外其他五省区为我国现有六大氧化铝厂所在地，其中河南省有两座。山东省是我国最早开采铝土矿的省份之一，现在每年铝土矿资源的开采量，已不能满足山东分公司现有750kt/a氧化铝的生产规模的需要大量铝土矿需从外地购入山西省现有70个矿区，保有地质储量9亿吨多，占全国储量的41.4%，全国第一。其中晋中现有铝土矿储量23亿吨远景
8、储量6亿吨。广西壮族自治区在德保和靖西地区已勘探出几亿吨储量的堆积性铝土矿。从铝土矿资源来看，如果使用国内铝土矿，山东省不易在建新的氧化铝厂，山西省和广西自治区具有在建新的大型氧化铝厂的资源条件。我国利用国外铝资源数量大，时间长，所以需要制定我国利用国外铝资源科学的利用战略。在利用品种、方式方法、地区选择等方面要有长期全局安排。前几年“电解铝热”的后果是氧化铝供应紧缺。我国已是世界氧化铝最大进口国，2005年我国氧化铝进口量高达702万吨，接近总需求的一半，用汇25.97亿美元，而且进口方式以现货贸易为主。国际氧化铝现货贸易价格由2002年180美元/吨，暴涨到2006年5月的650美元/吨，
9、因而让国际氧化铝生产企业或贸易商获得暴利，其中很大部分是由中国电解铝企业“贡献”的。现在我国又大量建设氧化铝厂，用进口矿在国内生产氧化铝，我国铝土矿进口量将大幅增加。是否会覆辙前几年大量进口氧化铝的历史教训？笔者认为，现在应该对进口铝土矿在国内生产氧化铝的这种模式进行冷静研究。有研究报告提出“研究表明，进口矿石在国内建厂比在澳大利亚建厂节省30%以上的一次性投资，但增加了矿石运输费用。财务测算表明，项目全投资财务内部收益率为8%左右，经济效益一般。”如遇氧化铝市场价大幅下降时，问题会更突出。关键是要解决好低价优质铝土矿的稳定供应的问题。以能确保这批氧化铝厂正常生产，并能获得合理经济效益。在研究
10、处理此问题时，应关注以下两点；一是由于氧化铝项目建设时间长、投资大、达产困难、投资回报低，因此，国际上各公司和决策新建氧化铝厂时都很谨慎；二是国外氧化铝企业遵循的安全供矿标准在50年以上。因此，发展氧化铝工业，要切忌急功近利，要科学发展。（二）铝土矿资源的特点我国铝土矿除了分布集中外，还以大、中型矿床居多。储量大于2000万吨的大型矿床共有31个，其拥有的储量占全国总储量的49%；储存量在2000500万吨之间的中型矿床共有83个之多，其拥有的储量占全国总储量的37%，大、中型矿床合计占到了86%。我国铝土矿的质量比较差，加工困难、耗能大的一水硬铝石型矿石占全国总储量的98%以上。在保有储量中
11、，一级矿石 (Al2O360%70%，Al/Si12)只占1.5%，二级矿石所占 (Al2O351%71%，Al/Si9)占17%，三级矿石所占 (Al2O362%69%， Al/Si7)占11.3%，四级矿石 (Al2O362%，Al/Si5)占27.9%，五级矿石 (Al2O358%，Al/Si4)占18%，六级矿石 (Al2O354%，Al/Si3)占8.3%，七级矿石(Al2O348%，Al/Si6)占1.5%，其余为品级不明的矿石。我国铝土矿的另一个不利因素是适合露采的铝土矿矿床不多，据统计只占全国总储量的34%。与国外红土型铝土矿不同的是，我国古风化壳型铝土矿常共生和伴生有多种矿产
12、。在铝土矿分布区，上覆岩层常产有工业煤层和优质石灰岩。在含矿岩系中共生有半软质粘土、硬质粘土、铁矿和硫铁矿。铝土矿矿石中还伴生有镓、钒、锂、稀土金属、铌、钽、钛、钪等多种有用元素。我国铝土矿的化学成分一般都是高铝、高硅和低铁（少部分例外），即氧化铝含量高，氧化硅含量也高，铝硅比较低（多数在47之间）。铝硅比9以上的优质铝土矿仅占总储量的18.5%左右。全国40多个典型矿区铝土矿的加权平均铝硅比仅为6左右。除广西等少数矿区外，大多数铝土矿氧化铁含量都在5%以下。还有相当数量的高硫含量的铝土矿，目前开发利用比较困难。高铝高硅低铁一水硬铝石型是我国绝大多数矿物类型，矿石品位中等。一水硬铝石为其主要含
13、铝矿物，占全国总储量的99%，少量的三水铝石型也包含其中。铝硅比1以上的铝土矿仅占6.97%。相比于国外铝土矿，铝高、硅高、铁低、铝硅低是我国铝土矿的特点。在有些地区，上述共生矿产往往和铝土矿在一起构成具有工业价值的矿床。铝土矿中的镓、钒、钪等也都具有回收价值。我国铝土矿的最后一个特点是，地质工作程度比较高，截至1994年底，我国铝土矿保有储量中属于勘探阶段的占32.5%，属于详查阶段的占55.8%，两者合计，详查以上工作程度的储量占全国总保有储量的88.3%。（三） 厂址选择与常见问题的处理1我国现有的氧化铝厂厂址与铝土矿山之间，随着铝土矿资源开采的变化，铝土矿山附近建设为宜。厂址是固定资产
14、投资项目前期工作中最重要的内容，它的任务就是在已选定的建厂地区范围内，确定工厂厂址的具体位置。厂址选择的是否合理，直接影响企业的投资、建设速度、施工难易以及建成后长期的生产经营管理和经济效益，也对城市建设、以及地区经济和自然环境有极大影响。由于厂址选择工作是一项很复杂的政治、技术、经济相结合的工作，要考虑各方面的因素。因此，要满足上述各方面的要求，会遇到很多特殊的问题和矛盾，必须综合考虑。氧化铝厂生产特点是，生产规模大，一般起步规模2030104t/a，最终规模60120104t/a，甚至更大，工艺流程长，复杂程度高，占地面积大。运输量很大，120104t/a的工厂运输量达600104 t/a
15、924104t/a，必须采用铁路运输。电解铝厂生产特点耗电量极大，负荷等级高，单位产品耗电约15000KWh/tAl，必须有可靠的电源和电量保证。在融熔状态下生产，遇水发生爆炸，因此防洪标准也很重要。厂地要求平坦而有坡度(一般在0.3%0.8%之间为主)，以减少场地的平整费用，又要便于排水，坡度过大或过小均不利于总平面布置。目前国际上氧化铝厂的工业布局有两种，一是有些老的氧化铝厂与铝矿山之间距离远，甚至一些厂需要进口铝土矿；二是新建的厂子与矿山距离近，由于铝土矿运输距离的不同，氧化铝额度生产成本相差较大，一般用进口铝矿氧化铝的生产成本比世界平均生产成本高出8%12%。为了降低氧化铝的生产成本，
16、世界上的许多跨国铝业公司将氧化铝厂建设在铝土矿资源丰富的国家或地区，并且将氧化铝厂尽量靠近铝矿山建设。2用地问题厂区的面积与外形，应按科学先进的工艺流程需要，能把厂房及其它建筑物给予合理布置，并有一定发展余地。另一方面即使设计任务书中没有明确企业予留发展问题，做为规划设计单位，也应在厂址选择阶段充分考虑企业发展用地问题，使企业的进一步发展不受限制。因此，起步5104t的电解铝厂应考虑发展到10104t的余地，起步20104t的氧化铝厂，应考虑发展到60104t或120104t的可能。场地力求平坦而又有坡度 (一般在0. 3%0. 8%之间为主)，以减少场地的平整费用，又要便于排水，坡度过大或过
17、小均不利于总平面布置。 3防洪问题洪水是指能酿成灾害的大水，洪水泛滥造成的灾害，在国家和企业都有沉痛的教训。如包头铝厂、抚顺铝厂均因洪水进入电解车间和整流所，造成停电和停产的恶性事故，经济损失巨大。因此，在现行的工业企业总平面设计规范中规定:“厂址应位于不受洪水，潮水或内涝威胁的地带;当不可避免时，必须具有可靠的防洪与排涝的措施”。按现行防洪标准的有关规定，电解铝厂属遇水后会引起爆炸的工厂。就是在小型企业，其防洪标准最低也为100年一遇。而工业企业的防洪标准和防洪措施必须在厂址选择阶段得到落实。4厂址与城镇规划相互适应问题 企业的厂址应符合区域或城镇的规划，若厂址选在城镇规划的工业区或开发区内
18、，便可利用该区水、电、汽及交通等公用设施，以及优惠政策，减少了铝企业的基础建设的投资，使企业获得更大的经济效益。但往往规划的工业区或开发区不能满足铝企业建厂的要求，这大多表现在路网的布置和铁路的布线等方面。此时应修改已有的规划，使之适应铝企业建厂的特殊要求，已有规划与铝企业的厂址要求之间应相互适应。例如，铜川铝电煤联产项目，经多厂址比选后，认为将电解铝厂及自备电厂选在铜川经济技术开发区的工业区内较为合理。但开发区规划的道路网、铁路及绿化带均不满足铝电煤联产项目的要求，几经商讨后，省规划部门重新修改了开发区的规划。选址人员只要认真研究已有规划和设计，并提出具体的修改要求，规划部门会以科学求实的态
19、度来对待所提出的一些要求，使规划满足于铝企业建厂的要求。5运输问题氧化铝厂的运输量问题，是厂址选择的关键，也就是说，年产120104t的氧化铝厂，运输量高达550924104t，在我国如此大的动输量必须采用铁路运输。 在地方铁路或国铁支线上接轨时，必须充分考虑铁路的通过能力是否满足要求。例如某铝矿铁路运输量约为200104ta，在中国铁路支线上接轨后，原有铁路通过能力不够，铝矿不得不出资改造原的有铁路，使这满足要求。目前，国内所有氧化铝厂和大部分的大型电解铝厂均采用铁路运输，为了减少基建投资和节省生产期间的运输费用，铝企业的厂外专用线不宜过长。在这种条件下，往往厂址就要选择在靠近铁路沿线的某一
20、范围内，且不能与铁路之间有较大的河流或山脉。由此可见，铁路接轨点的确定，将直接影响厂址的选择。6供电问题选择厂址时，就应十分明确铝企业对区域供电量、质量的要求，尤其是电解铝厂有可靠的电源和电量是选择电解铝厂的前提条件。一般厂址应靠近区域变电站或发电厂。国内最大的电解铝厂青海铝厂就是靠近龙羊峡水电站布置的，用以向西部运输，东部地区生产的氧化铝来代替向中部以及东部地区输送电力，这也是按照能源指向的原则进行选址的。值得一提的是，近几年国内铝电联营企业的兴起，要求厂址选择时应特别注意电厂、铝厂各自厂址的选择及总体布置，即要保证电厂与铝厂电力联线及与国家电力网的联系等条件的要求，又要考虑两厂在交通及管理
21、上的联系。三、氧化铝厂生产规模（一）国内不同年代的生产规模氧化铝是电解铝生产的基本原料，随着国内电解铝生产规模的急剧扩张，对氧化铝原料的需求大幅度增长。由于国内氧化铝生产发展的速度跟不上电解铝生产发展的速度，所以对国外原料的依赖程度不断增加。据海关统计，2002年我国氧化铝进口量达到457万吨，同比增长36.6 %，几乎相当于当年国内氧化铝产量的85%。因此，为了优化我国铝工业产业结构，规避国际市场铝价波动给我国铝供应带来的风险，国家应加大对我国氧化铝生产的支持力度，促进氧化铝生产发展氧化铝是电解铝生产的基本原料，随着国内电解铝生产规模的急剧扩张，对氧化铝原料的需求大幅度增长。由于国内氧化铝生
22、产发展的速度跟不上电解铝生产发展的速度，所以对国外原料的依赖程度不断增加。据海关统计，2002年我国氧化铝进口量达到457万吨，同比增长36.6 %，几乎相当于当年国内氧化铝产量的85%。因此，为了优化我国铝工业产业结构，规避国际市场铝价波动给我国铝供应带来的风险，国家应加大对我国氧化铝生产的支持力度，促进氧化铝生产发展在总体规划中，氧化铝厂的生产规模可分为初期生产的规模和远期规划生产规模。它是根据矿产资源、氧化铝的工艺生产方法、厂址所在地的自然条件、交通运输、供电、供水、土地、环境保护等多种因素综合确定的。由于各厂的建设年代和建设条件不同，我国六大氧化铝厂的生产规模有所不同。我国氧化铝工业从
23、一开始就走了一条与各国不同的道路，针对国内铝土矿资源的特点开发新的流程。国内现有的6个氧化铝厂中，有1954年采用烧结法投产的山东铝厂；河南铝土矿质量优于山东，采用拜耳法溶出并用烧结法处理赤泥，提高碱和氧化铝的回收程度，郑州铝厂的联合法于1965年投产；贵州铝厂拜耳法部分建设较早，但一直不顺利，直到1978年投产，二期工程增建了烧结法，于1988年投产，形成联合法。在1982年以前，这3个厂的产量可以满足国内电解铝厂的需要，70年代末我国经济进入了一个新的发展时期，铝消费迅速增长，昔日的氧化铝电解铝平衡被打破。铝土矿地质勘探积累的成果，为大力发展氧化铝奠定了基础。山西铝厂首先被选中建设大型铝基
24、地，自1983年起，历经10年于1994年建成了用混联法年产120万吨氧化铝的能力。与已有的郑州铝厂和贵州铝厂相比，在规模、流程和设备上都有重大改进。中州铝厂也按120万吨/年混联法进行规划。由于市场、观念和金融等多方面的原因1993年一期20/万吨年烧结法投产后没有继续建设原来的工程计划搁置，形成了规模较小却对应高额的负债比例，投产后的问题使之成为众目关注的“老大难”。1990年国家决策建设平果铝的一期工程30万吨每年氧化铝及电解铝厂。我国这个独一的拜耳法厂子于1995年顺利投产，不到两年即达产达标，给当时不太景气的我国氧化铝工业带来了希望。我国上个世纪50年代初，中国铝业山东分公司氧化铝厂
25、开始规划设计时，由于是在旧中国留下的旧工厂中建设，初期氧化铝设计生产规模仅为35kt/a。上世纪50年代末，规划设计的河南分公司氧化铝厂、贵州分公司氧化铝厂初期氧化铝设计规模为200kt/a，远期规划生产规模分别为600kt/a和400 kt/a，初期计划生产规模和远期规划生产规模较山东分公司有了较大提高。上世纪70年代末，规划设计的山西分公司氧化铝厂，初期氧化铝设计生产规模为200kt/a，远期规划生产规模为1200kt/a，初期氧化铝设计生产规模没有变化，但远期规划生产规模较50年代有了更大提高。上世纪80年代中，规划设计中州分公司氧化铝厂，初期氧化铝设计生产规模和远期规划生产规模与山西分
26、化司氧化铝厂生产规模基本相同，分别为200kt/a和1200 kt/a，初期和远期规划生产规模没有变化。上世纪80年代末，规划设计的广西分公司氧化铝厂初期氧化铝设计生产规模为300kt/a，远期规划生产规模为1200kt/a，远期规划生产规模较山西、中州没有变化，但初期设计生产规模又有了提高。上世纪90年代后山西分公司氧化铝厂、中州分公司氧化铝厂和广西分公司氧化铝厂先后进行新的总体规划，对远期生产规模进行了调整，远期的规划生产规模由1200kt/a调整为2000kt/a。我国铝土矿资源居世界第六位，储量仅占世界总量的2.4%，但具有经济意义可开采利用的储量只占查明资源储量的21.5%，源保障程
27、度有限，是铝土矿资源相对缺乏的国家。铝土矿资源主要分布在山西、广西、贵州和河南四省地区，占全国资源储量的90%。大部分地区矿床类型以沉积型矿床为主，适于露天开采的矿量占总量的38%，坑采储量约占总储量的60%以上，年开采量占世界开采总量的8%。国外铝土矿多为铝硅比高的三水铝石和一水软铝石，而我国铝土矿资源可经济应用的大部分是高铝、高硅、低铁、难溶（铝硅比较低）的中低等品位的一水硬铝石。沉积型一水硬铝石占全国铝土矿资源总量的98%，与国外应用的铝土矿相比，其提取氧化铝的难度大，磨矿及溶出条件苛刻，工艺能耗及生产成本较高。三水型铝土矿占全国总量的不足1%，且由于品位低、规模小、生产工艺不成熟，尚不
28、具备工业意义。从我国现有的大型氧化铝厂的规划和建设的实际情况来看，老厂的实际生产规模已经超出原来规划设计的构想，再建新的氧化铝厂规划设计的生产规模有进一步的提高的趋势，初期氧化铝生产规模一般为400kt/a或400kt/a以上，远期规划生产规模将为2000kt/a或2000kt/a上。例如，正在筹建中的某大型氧化铝厂，先后设计初期氧化铝的生产规模为450kt/a，远期规划生产规模将为1000kt/a，以及初期氧化铝生产规模为1000kt/a，远期规划生产规模为200kt/a两个方案。（二） 国外氧化铝厂的生产规模从有关资料来看，近年来，国外氧化铝厂逐步向规模化和大型化方向发展，目前国际上已达2
29、000kt/a生产规模的大型氧化铝厂共有6座，其中座位于澳大利亚。例如，澳大利亚沃斯利氧化铝厂始建于1980年，于1983年建成投入使用，生产规模为1000kt/a氧化铝，90年代初经扩建形成生产规模为1750kt/a，目前已形成的生产规模3100kt/a。又如奥大利亚瓦吉拉普氧化铝厂，始建于1980年，1984年建成第一系列，初期氧化铝生产规模为600kt/a，1992年建成第二系列，形成氧化铝生产规模1500kt/a，目前的生产规模为2200kt/a。世界上生产规模在2000kt/a以上的大型氧化铝厂见下表2所示。表2世界上生产规模在2000kt/a以上的大型氧化铝厂序号国家厂名生产规模k
30、t/a1澳大利亚格拉斯通35802澳大利亚平贾拉32003澳大利亚沃斯利31004澳大利亚瓦吉拉普22005美国波因特康福特22006委内瑞拉奥尔达斯港2000目前世界上有些铝业公司正在着手规划设计生产规模为4000kt/a5000kt/a的大型氧化铝厂。（三）生产方法与生产规模世界上氧化铝的生产主要是碱法，包括三种不同方法，即拜耳法、烧结法和联合法，工艺技术方法应用主要依据铝矿石的质量。拜耳法、烧结法和联合法，其中联合法又可分为串联法和混联法。采用何种生产方法，主要取决于铝土矿石的性质和铝硅比(A/S)。氧化铝生产方法与铝土矿石质量指标的关系见表3。表3氧化铝生产方法与铝土矿石质量指标表质量
31、指标拜耳法烧结法联合法Al2 O3含量% 50 55 50铝硅比A/S8 3. 5 4. 5拜耳法是利用较高品位的铝矿石，与碱液、石灰乳及母液按比例混合后磨制成料浆，经预脱硅后在相应温度、压力条件下直接溶出铝酸钠，再经赤泥分离、种子分解和氢氧化铝焙烧等工序制得成品氧化铝。对于铝硅比大于7的高品位矿石，以拜耳法生产工艺为首选，其能耗低、投资省、产品质量好且污染物产生量少，属于氧化铝工业清洁生产工艺。烧结法是将铝土矿破碎后与石灰、纯碱、无烟煤及返回母液按比例混合，磨成生料浆，喷入烧成窑制成熟料，再经熟料溶出、赤泥分离、铝酸钠分解和氢氧化铝焙烧等工序，制得成品氧化铝。该工艺流程长、能耗高、污染物产生
32、量大，但其最大优点是可利用低品位铝土矿，符合我国铝土矿资源的特点。联合法是将拜耳法和烧结法联合起来，处理铝硅比37的矿石，充分发挥各自的长处，联合法有并联、串联以及混联三种基本流程。混联法是将高品位矿石采用拜耳法处理，拜耳法赤泥与低品位的矿石一起进入烧结法生产系统。整个工艺流程复杂，但氧化铝实收率高。能耗、物耗比单纯烧结法低，比常规拜耳法高，单位产品排污量介于二者之间。串联法是将全部矿石先用经济的拜耳法处理，回收绝大部分氧化铝，然后用烧结法处理拜耳法赤泥，回收大部分碱和小部分氧化铝，烧结法溶液经脱硅后进入拜耳法系统，溶液析出的碱返回烧结法系统配科。一般来讲，对于高品位(A/S)的铝土矿石，采用
33、拜耳法生产氧化铝适合于建设各级别生产规模的氧化铝厂；对于低品位(A/S)的铝土矿石，采用烧结法生产氧化铝适合于建设初期生产规模小于400kt/a的氧化铝厂，烧结法的主要缺点是生产工艺流程长、能耗高，生产成本增加；反映在基本建设上是投资较大。对于高、低品位(A/S)都有的铝土矿石来中，采混联法生产氧化铝适合于建设初期生产规模大于400kt/a的氧化铝厂。（四） 初期建设与远期发展规模我国现有六大氧化铝厂的规划均采用远期规划分期建设的方案，各厂的建设年代，分期建设规模，分期次数，分期间隔时间长短不同。山东分公司氧化铝厂初期氧化铝设计规模为35kt/a，先后进行经过七期扩建后，又进行多次技术改造与改
34、革，现规模为50kt/a。郑州分公司氧化铝厂初期氧化铝设计规模为200kt/a，经过四期扩建后，又进行多次技术改造，现规模为1300kt/a，正在规划设计扩建700kt/a拜耳法氧化铝生产线，远期将要达到2000kt/ a。中州分公司氧化铝厂初期氧化铝的设计规模为200kt/a，先后经过改造和扩建，现规模为550kt/a。新增300kt/a选矿拜耳法工程正在建设，建成后将达到850kt/a。正在规划扩建300kt/a选矿拜耳法第二条氧化铝生产线，远期规划将达到2000kt/a。山西分公司氧化铝厂初期氧化铝设计规模为200kt/ a，经过二期扩建，现规模为1200kt/a，三期工程800kt/a
35、拜耳法氧化铝生产线正在建设，建成后估计将达到2000kt/a。一般氧化铝厂初期建设规模是明确的，而中期建设规模和远期建设规模是根据实际情况而相对变化的，主要原因是受矿石资源、生产技术条件、资金、场地和运输等条件的限制。根据总体规划和技术经济合理性的要求，建设分期不宜分得太多，一般不宜超过三期。一期工程与二期工程之间时间也不宜安排过长，如果一期工程与二期工程之间间隔时间较长，一期工程在较高的投资下运行中，会造成较大的经济损失。四、氧化铝厂建设用地规划（一） 氧化铝厂用地结构我国六大氧化铝厂实际上均按大型铝冶金联合企业进行规划建设的。大型铝冶金联合企业，一般是由铝矿山、石灰石矿、氧化铝厂、热电厂、
36、赤泥水泥厂、煤气( 站) 厂、电解铝厂、炭素厂、铝材加工厂、机检修厂、总仓库区、赤泥堆场、灰渣堆场、水源及水处理厂、污水处理站、铁路和道路运输系统、公用公共设施、居住区等设施组成。氧化铝厂用地按其功能用途的构成，可分为矿山用地、工业区用地、居住区用地、道路及铁路用地等。其中工业区用地又可分为厂区用地、公用辅助生产设施用地、工业区道路及铁路进厂线用地、赤泥堆场和灰渣堆场用地、厂外工程用地等。工业区是企业的中枢，氧化铝厂是工业区的核心，其他有关配套工厂和设施都是围绕氧化铝厂来建设的。因此，在总体规划中是以氧化铝厂为中心进行全厂用地规划的。（二） 厂区建设用地与发展预留用联合法生产氧化铝。一般来讲，
37、同等规模的氧化铝厂，建设用地数量关系是联合法生产氧化铝厂区用地面积大于烧结法，烧结法大于拜耳法。这是因为烧结法生产工艺流程比拜耳法工艺流程多一项烧结工艺，联合法生产工艺流程是烧结法和拜耳法两套生产工艺流程并存，且生产工艺流程较复杂，因此，用地数量较大。我国六大氧化铝厂规划生产规模与厂区用地情况见表4。表4我国六大氧化铝厂规划生产规模与厂区用地情况表企业名称生产方法初期规模kt/a规划规模kt/a厂区用地hm2单位用地面积m2/t山东分公司氧烧结法3550091.631.83河南分公司氧化铝厂联合法200600120.731.51贵州分公司氧化铝厂联合法60040077.181.93山西分公司氧
38、化铝厂联合法2001200145.401.21中州分公司氧化铝厂联合法2001200164.261.37广西分公司氧化铝厂拜耳法3001200125.951.05本表中的用地指标是按调整总体规划前进行统计和计算的。在氧化铝厂厂区用地规划中，发展预留用地的预留方法有两种，一是按生产工艺划分为工段分块预留和按生产规模成系列、成片预留，二是按区域可划分为厂内预留和厂外预留。发展预留用地是一个较为复杂的问题，发展预留用地面积规划小了，满足不了后来发展的需要，因而造成厂区场地上建筑密度过大，多处建筑物之间间距不合理。如山东分公司铝厂和河南分公司氧化铝厂在建设与发展中就遇到过类似问题。发展预留用地面积规划
39、大了，又会造成土地闲置，有的工程一期工程规模较小，预留发展远期工程规模比较大，一期工程完成后，因二期工程间隔时间很长，而造成的厂区场地在较长时间里未得到充分利用。另外，工厂内发展预留用地可以得到很好保护，而厂外发展预留用地往往会被其他建筑设施所占用，因此，在总体规划中预留发展用地时间和空间上要 做到合理安排，厂外发展预留用地应纳入总体规划之中，给予保护性说明。我国一些氧化铝厂调整规划后生产规模与厂区用地情况见下面表5所示。表5我国一些氧化铝厂调整规划后生产规模与厂区用地情况表企业名称生产方法实际规模kt/a调规划规模kt/a厂区用地hm2单位用地面积m2/t山东分公司氧化铝厂烧结法750河南分
40、公司氧化铝厂联合法12002000144.570.72贵州分公司氧化铝厂联合法650山西分公司氧化铝厂联合法12002000216.361.08中州分公司氧化铝厂联合法8002000174.750.87广西分公司氧化铝厂拜耳法4502000从表4和表5中可以看出，我国大型氧化铝厂厂区用地面积，随着生产规模的扩大在增加，但每吨氧化铝单位用地面积逐步在减少。（三） 职工素质的变化通过多渠道强化成本管理，职工管理上的创新，在工艺上的革新，在设备维修上的小改小革和修旧利废等已蔚然成风。职工参与管理的意识增强，正做到了职工当家作主。目前，从矿里大的项目，到车间生产工艺的调整，生产任务的排布、采场生产线路
41、的维护、设备的配备、检修时间的安排等，小至机台的维护保养、材料、备件的消耗，职工均有比较科学的建议，仅2003年4月份就收到并采纳的合理化建议18条。职工在生产中就怎样提高当班和机台的作业效率，怎样才能达到最低消耗，经常开展QC小组活动，组织攻关，矿为此每年进行一次QC成果评比，对于好的项目和成果比较大的在表扬奖励的同时，申报上级给予立功表彰。（四）环境面貌的变化原先70年代建设厂房和职工住宅时，比较简陋特别是生产现场没有考虑职工的值班室等措施，职工工作环境恶劣，矿部在完善职工生活条件的同时，暂时又无能力进行大规模的改造，为此特规定，各单位可以利用成本节约部分改善作业条件，现在孝矿职工的作业环
42、境已经得到改善，并在2001、2002 年连续获得省级文明单位。氧化铝循环回水管道堵塞的原因分为设计、施工、现场管理三个方面。采用清浊分流、避免水跃、规范施工、封闭部分检查井、缩小检查井井口（筒）、定期刮管措施，解决了循环回水管道堵塞的问题。考察国内氧化铝工业，氧化铝厂的生产现场都有一个由脏乱差向干净整洁的转变过程。现场检查井内捞出来的物品看，可以说地面上有啥，检查井内就会有啥，这些废弃物，比重大，流动性差，沉积在管道内，占据管道断面，阻塞水流，氧化铝循环水由母液蒸发、赤泥洗涤等工序冷却水组成。其中蒸发工序用水占循环水量的60%80%。由于氧化铝的生产工艺、管理水平偏低等方面的原因，循环回水管
43、道德输水不畅成为国内氧化铝生产厂的共同性问题。因此，我们将生产实践中暴露出来的问题加以分析归纳。材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值，循环水中含有大量的NaOH和Na2CO3等物质，最高达45g/L，所以不能随意往循环回水井中排入机械冷却水，生活杂用水，冲洗地坪水，因为这些水中含有Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2，一遇到了循环回水，则立即发生如下软化反应：Ca(HCO3)2+2NaOHCaCO3+Na2CO3+2H2O Mg(HCO3)2+2NaOHMg(OH)2+Na2CO3+H2O+CO2分析下水管道中污垢的主要成分(见表1)也证明了上述的推断，现场检查也发现常排
44、冷水的地方，结垢最严重。表6环回水管道中结垢成分Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OSiO240.01.515.02.01.11.4五、结语从我国大型氧化铝厂的建设和发展来看，不论是新厂还是老厂，总体规划越来越受到重视，编制总体规划应在时间上和空间上对企业的发展做好全面安排，适时调整和制定新的发展战略目标是十分必要的。一般新建厂要至少考虑30-50年发展规划，老厂要至少每隔5-10年对总体规划进行恰当调整和补充，使总体规划在规划期限内，真正对企业的发展起到指导作用。化铝工业是我重要的基础工业之一，国家就根据我国国民经济的发展状况提出了优先发展铝的方针，但是丰富的铝资源储量和其匮乏的可经济利
45、用的商品铝土矿资源之间的矛盾，制约了我国氧化铝生产技术的发展，尽快扩大我国可经济利用的商品铝土矿的资源储量目前已迫在眉捷。因此，国家应集中资金，组织国内优势的科研院所联合攻关，尽快解决优势工艺（如选矿石灰拜耳法）存在的产业化技术难题，使我国的铝工业在国际市场上更有竞争力，同时彻底解决氧化铝工业中的污染难题，改变我国氧化铝工业的高能耗、高成本、高污染状况，真正实现我国铝工业的可持续健康发展。大型氧化铝厂厂址选择是总体规划设计中的重要工作，厂址方案的优劣，直接关系到基 建投资、生产经营费用的高低，以及影响到企业将来的发展。在厂址选择的过程中， 地区选择应注重我国铝土矿资源上的分布情况，场地选择应注
46、重工程的合理性和远期发展的可行性。我国大型氧化铝厂的建设，对当地经济、社会发展起到了很大的积极作用。大型氧化铝厂总体规划与一般城市规划略有不同，铝冶金联合企业的主要工业区， 由于各厂之间的联系密切，在总体规划中偏重于工业上的合理布局。因此，氧化铝厂的总体规划与城市总体规划相结合显得十分重要，城市总体布局要符合城市规划的要求，在工业、农业、交通、环境保护、生活福利、建筑形式等方面要相互协调。在建设与发展的关系处理上，近远结合、统筹兼顾，近期建设用地合理集中，远期发展尽可能地预留在厂外。分期建设时，建设用地要分期征用，同时对远期发展预留用地进行合理保护。参考文献1 邱竹贤.铝电解.北京：冶金工业出版社，1988.2张伦和，何静华，张颖.我国氧化铝工业现状及发展对策.轻金属，2006年第2期.3中国有色金属报.世界氧化铝市场回顾和预测N.2005.4第十四期. 4曾庆猛.对氧化铝工业可持续发展的再认识J.世界