1、走氟化工創(chuàng)新之路助鋁工業(yè)節(jié)能減排多氟多化工股份有限公司董事長 李世江一、發(fā)展多氟多 服務(wù)鋁工業(yè)近年來，多氟多化工股份有限公司堅(jiān)持科技創(chuàng)新， 大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，圍繞氟資源的綜合利用，開發(fā)出了無水氟化鋁、高分子比冰晶石等系列高性能無機(jī)氟化物產(chǎn)品，為我國鋁用氟化鹽開創(chuàng)了一條新路，有利于電解鋁的產(chǎn)品質(zhì)量提高、節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)。在為電解鋁企業(yè)做出應(yīng)有貢獻(xiàn)的同時(shí)，自身也得到快速發(fā)展。目前，多氟多公司擁有資產(chǎn) 5 億元，綜合產(chǎn)能 15 萬噸。公司擁有獨(dú)立的氟化學(xué)研究所和省級企業(yè)技術(shù)中心， 有國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目 1 項(xiàng)，國家級新產(chǎn)品 2 項(xiàng)，省級高新技術(shù)產(chǎn)品 7 項(xiàng)，專利技術(shù)91 項(xiàng)。公司主持修訂了冰

2、晶石、氫氟酸和無水氟化氫三項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，研制了冰晶石和氟化鋁國家儀器標(biāo)準(zhǔn)樣品， 建成了我國無機(jī)氟化工行業(yè)第一家國家認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室， 08 年產(chǎn)銷量和出口量居國內(nèi)第一位。公司現(xiàn)為中國優(yōu)秀民營科技企業(yè)、 國家對外貿(mào)易 AAA級企業(yè)、省高新技術(shù)企業(yè)、省優(yōu)秀民營企業(yè)和焦作市技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)。二、高性能無機(jī)氟化物對電解鋁節(jié)能減排的影響鋁用氟化鹽主要是用作電解鋁的助熔劑， 調(diào)整電解質(zhì)的性能， 增強(qiáng)導(dǎo)電性，降低電解溫度， 有利于氧化鋁的電解和降低電解過程的能源消耗。鋁用氟化鹽產(chǎn)品的性能和質(zhì)量直接與電解鋁生產(chǎn)過程中的能量消耗和污染物排放息息相關(guān)。 高性能和質(zhì)量優(yōu)異的氟化鹽產(chǎn)品將會使1電解鋁企業(yè)的用電消耗降低，含氟、

3、硫煙氣排放減少、更有利于電解鋁的產(chǎn)品質(zhì)量提高和節(jié)能減排， 是電解鋁行業(yè)的發(fā)展需求， 也是氟化鹽行業(yè)未來的發(fā)展方向。鋁用氟化鹽產(chǎn)品有氟化鋁、冰晶石、氟化鋰、氟化鋇、氟化鈉、氟化鈣等。其中主要是氟化鋁和冰晶石， 氟化鋁主要用于電解鋁的日常運(yùn)行，冰晶石主要用于電解鋁的啟動階段， 兩者用量占鋁用氟化鹽產(chǎn)品的 95以上，其性能的優(yōu)劣直接對電解鋁產(chǎn)生影響。以下主要對氟化鋁和冰晶石進(jìn)行分析討論，闡述不同性能的產(chǎn)品對電解鋁產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能減排的影響。1、氟化鋁目前，國內(nèi)氟化鋁產(chǎn)品可分為無水氟化鋁、 干法氟化鋁和濕法氟化鋁三大類。1 生產(chǎn)工藝無水氟化鋁工藝以無水氟化氫（含量 99.9%以上）為原料，與氫氧化鋁進(jìn)行

4、氣固反應(yīng)生產(chǎn)氟化鋁產(chǎn)品。干法氟化鋁工藝主要是螢石生產(chǎn)的未凈化的氟化氫氣體為原料和氫氧化鋁進(jìn)行氣固反應(yīng)生產(chǎn)的氟化鋁產(chǎn)品。濕法氟化鋁工藝主要是以螢石生產(chǎn)的有水氫氟酸為原料和氫氧化鋁進(jìn)行液固反應(yīng)生產(chǎn)的氟化鋁產(chǎn)品。2 產(chǎn)品質(zhì)量無水氟化鋁產(chǎn)品主含量達(dá)到 92、燒減量（主要為結(jié)合水）0.3 、容重更大、由于使用無水氟化氫（含量 99.9%以上），雜質(zhì)含量極低。2干法氟化鋁的產(chǎn)品質(zhì)量， 主含量達(dá)到 90，燒減量（主要結(jié)合水）0.5 ；容重大，產(chǎn)品顆粒大，流動性好；但由于使用的是未凈化的HF氣體，導(dǎo)致其產(chǎn)品雜質(zhì)含量偏高。濕法氟化鋁的產(chǎn)品質(zhì)量，主含量約85，燒減量（主要結(jié)合水）6左右；顆粒小、容重低，只有干法的

5、一半，流動性差；雜質(zhì)含量較高。國內(nèi)三種氟化鋁產(chǎn)品質(zhì)量如下：組成無水氟化鋁干法氟化鋁濕法氟化鋁氟化鋁 AlF3（ %）90.590.085.5二氧化硅 SiO2（ %）0.020.250.30五氧化二磷 P2O5（ %）0.0040.030.04硫酸鹽 SO4（ %）0.080.301.00燒減量（ %）0.300.505.50松裝密度（ g/cm3）1.601.500.703 對電解鋁的影響無水氟化鋁產(chǎn)品主含量最高，降低了噸鋁的氟化鋁消耗。無水氟化鋁產(chǎn)品由于使用無水氟化氫（含量 99.9%以上），二氧化硅、五氧化二磷、硫酸鹽雜質(zhì)含量極低，提高了電解鋁的產(chǎn)品質(zhì)量，降低了電解鋁的能源消耗，減少了電

6、解鋁的硫污染排放。無水氟化鋁產(chǎn)品燒減量（主要為結(jié)合水）最低，減少了電解鋁的氟污染排放。國內(nèi)三種氟化鋁產(chǎn)品對電解鋁的影響如下：3項(xiàng)目影響方面無水氟化鋁干法氟化鋁濕法氟化鋁氟化鋁噸鋁消耗氟化鋁噸鋁消耗氟化鋁 25kgAlF原料消耗噸鋁消耗氟化鋁 19.8kg320kg二氧化硅進(jìn)入原鋁中進(jìn)入原鋁中 35ppm的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)入原鋁中 1.85ppm 的硅 SiSiO 223.3ppm 的硅 Si硅 Si每萬噸原鋁在電解五氧化二磷每萬噸原鋁在電解液中累集每萬噸原鋁在電解液能量消耗液中累集 26.2kgP2O53.5kg 的磷 P的磷 P中累集 43.7kg 的磷 P硫酸鹽每萬噸原鋁釋放每萬噸原鋁釋放每萬噸

7、原鋁釋放污染排放100kg 的 SO 氣體400kg 的 SO 氣體 1670kg 的 SO 氣體SO4222氫氟酸每萬噸原鋁釋放 1.3噸 HF氣 每萬噸原鋁釋放每萬噸原鋁釋放 30.6污染排放2.2 噸 HF 氣體噸 HF氣體HF體4 發(fā)展方向無水氟化鋁使用的氟化氫是經(jīng)過冷凝精餾的高純產(chǎn)品，氟化鋁反應(yīng)采用高膨脹高速循環(huán)流化床反應(yīng)器，氣固分布均勻，混合效果好，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高，裝置耗能低、產(chǎn)出率高。所以無水氟化鋁比干法氟化鋁主含量更高、容重大、水份極低的原因，就在于使用了高純氟化氫氣體，雜質(zhì)含量更低。尤其是無水氟化鋁產(chǎn)品 1.O 以下的水份含量，較好地避免了電解槽內(nèi)的水解反應(yīng)， 極大地減少了電解

8、鋁工業(yè)生產(chǎn)中的氟化物的排放，完全符合鋁行業(yè)準(zhǔn)入條件 的要求，達(dá)到 1.O 千克噸鋁以下的氟化物排放要求，僅此一項(xiàng)， 以 2007 年國內(nèi)電解鋁產(chǎn)量 1280 萬噸計(jì)算，全國每年將減少排放氟化物 25,600 噸以上。無水氟化鋁以優(yōu)異的產(chǎn)品性能和節(jié)能減排的效果， 贏得了所有用戶的認(rèn)可和贊譽(yù)。該產(chǎn)品代表了今后全球鋁用氟化鹽產(chǎn)品的發(fā)展趨勢和方向，理應(yīng)得到大力支持、著力開發(fā)和推廣使用。42、冰晶石目前，國內(nèi)冰晶石產(chǎn)品可分為高分子比冰晶石和普通冰晶石兩大類。1 生產(chǎn)工藝高分子比冰晶石工藝以氟硅酸鈉為原料，在堿性環(huán)境中生產(chǎn)冰晶石產(chǎn)品。普通冰晶石工藝主要是以螢石生產(chǎn)的有水氫氟酸為原料， 在酸性環(huán)境中生產(chǎn)冰晶

9、石產(chǎn)品。2 產(chǎn)品質(zhì)量由于在堿性環(huán)境中生產(chǎn)，高分子比冰晶石產(chǎn)品分子比高，達(dá)到2.8 3.0 ，燒減量（主要結(jié)合水） 2，硫酸鹽含量0.05 ，三氧化二鐵含量 0.005 。由于在酸性環(huán)境中生產(chǎn)，普通冰晶石產(chǎn)品分子比較低，為2.0 2.2 ，燒減量（主要結(jié)合水） 3，硫酸鹽含量0.5 ，三氧化二鐵含量 0.08 。國內(nèi)兩種冰晶石產(chǎn)品質(zhì)量如下：組成高分子比冰晶石普通冰晶石氟 F（ %）5253鋁 Al（ %）鈉 Na（ %）12.5133330二氧化硅 SiO2（ %） 0.250.285三氧化二鐵 Fe2 O3 （ %）五氧化二磷 P2O5（ %）氧化鈣 CaO（ %）硫酸鹽 SO4（ %）水分

10、H2O（ %）燒減量（ %）分子比0.0050.080.010.020.030.20.050.50.250.251.53.02.8 3.02.0 2.23 對電解鋁的影響高分子比冰晶石用于新槽啟動，可節(jié)約大量氟化鈉或純堿用量，降低生產(chǎn)成本；添加方法簡單，易于操作；避免了添加氟化鈉或純堿造成電解質(zhì)不均勻現(xiàn)象，電解質(zhì)水平平穩(wěn)、收縮較慢、分子比變化平緩，利于電解質(zhì)成分的穩(wěn)定保持； 電解溫度合理、變化小，易于控制；陰極吸鈉均勻，利于延長電解槽壽命。高分子比冰晶石三氧化二鐵含量極地，提高了電解鋁的產(chǎn)品質(zhì)量。高分子比冰晶石燒減量（主要為結(jié)合水）低，水解反應(yīng)降低，減少了電解鋁的氟污染排放。高分子比冰晶石硫酸

11、鹽雜質(zhì)含量極低，減少了電解鋁的硫污染排放。國內(nèi)兩種冰晶石產(chǎn)品對電解鋁的影響如下：項(xiàng)目影響方面高分子比冰晶石普通冰晶石分子比原料消耗電解槽平均壽命 6 年以上；電解槽平均壽命5 年；6能量消耗電解槽啟動需冰晶石9.5t ， 電解槽啟動需冰晶石純堿 0.5t 。10.5t ，純堿 4t 。三氧化二鐵產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)入原鋁中 0.38ppm 的鐵進(jìn)入原鋁中 6ppm的鐵Fe OFeFe23硫酸鹽污染排放每萬噸原鋁釋放每萬噸原鋁釋放SO467kg 的 SO2 氣體kg 的 SO2氣體燒減量污染排放每萬噸原鋁釋放 6.7噸HF每萬噸原鋁釋放氣體。13.35 噸 HF氣體。4 發(fā)展方向高分子比冰晶石產(chǎn)品，經(jīng)過幾

12、年的推廣，已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外電解鋁的啟動，新啟動槽使用高分子比冰晶石， 為電解槽的正常運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)， 使電解槽的使用壽命普遍延長一年以上， 降低了因電解槽運(yùn)行不平穩(wěn)和壽命短而造成的能源消耗和原料損失。高分子比冰晶石產(chǎn)品， 更加有利于電解鋁的產(chǎn)品質(zhì)量、 節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)控制，具有優(yōu)異的性能，目前，已成為新一代高性能無機(jī)氟化物。三、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)做好氟資源綜合利用氟作為一種戰(zhàn)略資源， 已受到國家的高度重視。 氟化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)大有可為。作為一個(gè)氟化工企業(yè)， 在實(shí)踐中我們要認(rèn)真解決三個(gè)層面的問題：1、在原料來源上貫徹循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，建立合理的氟資源開發(fā)戰(zhàn)略。最大限度地利用磷礦石的氟資源， 進(jìn)一步推進(jìn)

13、磷肥副產(chǎn)氟資源的綜合利用；進(jìn)一步加大對磷化工氟資源基礎(chǔ)研究、 應(yīng)用研究費(fèi)用的投入，修訂和完善產(chǎn)品質(zhì)量、及 “三廢 ”排放等標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督和加7大環(huán)保執(zhí)法整治力度，促進(jìn)磷化工氟資源綜合利用；適時(shí)調(diào)整政策，保護(hù)我國螢石資源，推動企業(yè)參與全球競爭。2、在生產(chǎn)過程中推廣循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，即在企業(yè)內(nèi)部推廣清潔生產(chǎn)工藝，搞好各種與氟相關(guān)的化學(xué)元素的綜合利用，使企業(yè)生產(chǎn)過程中各種元素物盡其用， 減少排放量。 如在氟化鈣制氫氟酸過程中認(rèn)真研究硫的循環(huán)利用及鈣的綜合利用問題，開發(fā)廢渣氟石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥項(xiàng)目。在氟硅酸鈉制冰晶石過程中研究氨的循環(huán)利用及硅的綜合利用問題，開發(fā)納米白炭黑項(xiàng)目等。既節(jié)約資源，又保護(hù)環(huán)境

14、，使社會效益和經(jīng)濟(jì)效益最大化。3、在最終產(chǎn)品上體現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，努力提高產(chǎn)品質(zhì)量。在鋁用氟化鹽行業(yè)內(nèi)，推廣高性能產(chǎn)品，即推廣低硅、低鐵、低灼減的高分子比冰晶石產(chǎn)品， 推廣無水氟化鋁產(chǎn)品。 通過推廣高性能氟化鹽產(chǎn)品，努力降低氟的消耗。雖然此舉會對氟化鹽行業(yè)帶來較大沖擊，用量減少，但這正是我們用社會責(zé)任感推動行業(yè)發(fā)展的表現(xiàn)；同時(shí)，研究產(chǎn)品消耗的原因，與電解鋁行業(yè)一起研究氟的回收問題。四、攜手鋁工業(yè)騰飛 推動氟化工可持續(xù)發(fā)展氟的綜合利用涉及磷肥、氟化工、有色等諸多行業(yè)，和國家相關(guān)部門，為此各行業(yè)協(xié)會應(yīng)進(jìn)一步發(fā)揮職能作用， 加強(qiáng)氟資源的規(guī)劃和管理控制，充分利用磷、氟、硅化工等優(yōu)勢企業(yè)和科研單位的科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)實(shí)力， 協(xié)同合作，在元素循環(huán)和過程工程兩個(gè)層面提高資源利用率。氟化工企業(yè)要建立科學(xué)、 理性的投資決策制度， 樹立科學(xué)化發(fā)展、8全球化競爭的新理念， 對企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、 核心競爭力管理模式作客觀評價(jià)和準(zhǔn)確定位；