中國粉體網(wǎng)訊 我國作為全球最大的氧化鋁生產(chǎn)國，產(chǎn)量連續(xù)多年穩(wěn)居世界第一，氧化鋁廠日夜運行不息，輸出著工業(yè)文明建設(shè)所需的基礎(chǔ)材料。然而在光耀外表之下，產(chǎn)業(yè)內(nèi)部卻背負(fù)著三座沉重大山，正悄然扼緊我國氧化鋁產(chǎn)業(yè)發(fā)展的咽喉。
01.產(chǎn)能過剩與高端不足的結(jié)構(gòu)性困局
從現(xiàn)有的用途，大體可以把氧化鋁分為兩大類：一類是冶金級氧化鋁，用作電解鋁，占氧化鋁產(chǎn)量的大多數(shù)；另一類為非冶金氧化鋁，也叫精細(xì)氧化鋁。我國95%的氧化鋁用于電解鋁的生產(chǎn)，因此，電解鋁的產(chǎn)量對氧化鋁的需求量起到?jīng)Q定性作用。
截至5月底，國內(nèi)氧化鋁建成產(chǎn)能已高達(dá)10890萬噸/年。
然而，國內(nèi)電解鋁4500萬噸產(chǎn)能“天花板”是不變的，按照一噸電解鋁消耗1.925噸的氧化鋁來計算，電解鋁用氧化鋁最大需求量約8663萬噸。
況且，截至5月底，中國電解鋁運行產(chǎn)能為4413萬噸/年，實際氧化鋁需求量為8495萬噸，相比于10890萬噸的年產(chǎn)能，當(dāng)前我國已建成氧化鋁產(chǎn)能明顯過剩，加上在建產(chǎn)能和擬建產(chǎn)能，行業(yè)已處于嚴(yán)重過剩局面！
與冶金級氧化鋁產(chǎn)能嚴(yán)重過剩相反，我國在精細(xì)氧化鋁中一些高端氧化鋁如高純氧化鋁粉體、燒結(jié)細(xì)晶Al2O3粉體等方面并未完全實現(xiàn)國產(chǎn)化。以高純氧化鋁為例，高純氧化鋁（純度＞99.99%）是氧化鋁中的高端品類，具備常規(guī)材料所不具備的光、電、熱、磁以及機械特性，應(yīng)用極為廣泛。
當(dāng)前我國在高純氧化鋁的微量雜質(zhì)控制方面都取得了突破性的進(jìn)展，出現(xiàn)了一批能夠生產(chǎn)高純氧化鋁的企業(yè)，實現(xiàn)了中低端產(chǎn)品的國產(chǎn)替代，但在某些高端領(lǐng)域仍依賴進(jìn)口，價格高昂。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，從國外進(jìn)口的用于拋光行業(yè)并對產(chǎn)品指標(biāo)有細(xì)致要求的高純納米氧化鋁，價格可高達(dá)100萬元/噸以上。
02.鋁土礦資源短缺的“缺糧”之虞
1888年前后，奧地利化學(xué)家拜耳（Carl Josef Bayer）開發(fā)了一種從鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的方法。
原理很簡單，先將鋁土礦和NaOH溶液混合加熱，鋁土礦所含氧化鋁可以在NaOH溶液中溶解成鋁酸鈉，過濾去除沉淀后，向鋁酸鈉溶液中添加Al(OH)3晶種使Al(OH)3重新析出，而剩下主要含NaOH的母液則重新用于處理下一批鋁土礦；得到的Al2O3通過煅燒即可制備Al2O3。這就是目前最主流的拜耳法生產(chǎn)工藝。
拜耳法工藝流程圖
在拜耳法工藝中，鋁土礦是生產(chǎn)氧化鋁最主要的礦物。從鋁產(chǎn)業(yè)鏈來看，鋁土礦處于整個產(chǎn)業(yè)鏈的最上游。鋁土礦自然而然成為氧化鋁乃至整個鋁行業(yè)最重要的“糧”。
全球鋁土礦資源豐富，鋁土礦資源量合計約550-750億噸，主要分布在非洲、大洋洲、南美及加勒比海地區(qū)和亞洲，資源量占全球的比重分別為32％、23％、21％、6％。從儲量上來看，全球的鋁土礦儲量約313億噸，排名前幾的國家分別是幾內(nèi)亞（74億噸）、越南（58億噸）、澳大利亞（35億噸）、巴西（27億噸）、牙買加（20億噸）。
全球鋁土礦資源分布情況
根據(jù)我國自然資源部發(fā)布的《2023年中國自然資源公報》數(shù)據(jù)，截至2022年底，我國鋁土礦儲量約為6.8億噸，全球占比僅為2.4％ 。近年來，由于國內(nèi)氧化鋁產(chǎn)量持續(xù)增加，我國國內(nèi)近10年維持了較高的鋁土礦產(chǎn)量。 據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS） 數(shù)據(jù)，2023年我國鋁土礦產(chǎn)量約9300萬噸鋁土礦，占全球鋁土礦產(chǎn)量約23％.意味著我國以全球2.4％的鋁土礦儲量，支撐著全球23％的鋁土礦產(chǎn)量，顯然是不可持續(xù)的。按照2023年全球鋁土礦儲量及產(chǎn)量測算，全球鋁土礦儲采比超過75年，而我國低于8年，國內(nèi)鋁土礦資源保障程度嚴(yán)重不足。
全球鋁土礦資源儲量及產(chǎn)量情況
此外，由于成礦機理不同，我國鋁土礦以沉積型為主，而國外大多數(shù)為堆積型鋁土礦，我國國內(nèi)鋁土礦無論是資源品質(zhì)還是冶煉成本較國外鋁土礦均有較大劣勢。我國鋁土礦經(jīng)過持續(xù)大規(guī)模開采后，資源品質(zhì)下降問題日益突出，山西及河南等地區(qū)出產(chǎn)的鋁土礦鋁硅比已小于5（國外鋁土礦鋁硅比普遍大于10）。
近年來中國鋁土礦進(jìn)口及對外依存度情況
全球最大需求量與資源匱乏及稟賦不佳的矛盾造成了我國成為全球最大的鋁土礦進(jìn)口國家，每年進(jìn)口量超過全球進(jìn)口總量的四分之三，特別是2019年以后，我國進(jìn)口鋁土礦已連續(xù)五年超過1億噸，2023年我國累計進(jìn)口鋁土礦14138萬噸，同比增長超過12.7％，再度創(chuàng)下我國鋁土礦進(jìn)口歷史新高。 在我國進(jìn)口鋁土礦量創(chuàng)新高的同時，我國鋁土礦的對外依存度也持續(xù)提升，2023年全年我國鋁土礦的對外依存度達(dá)已超過60％ 。
因此，鋁土礦資源的匱乏及供應(yīng)不穩(wěn)定成為壓在我國氧化鋁產(chǎn)業(yè)上的第二座大山。
03.赤泥處置難題的生態(tài)重壓
在鋁土礦提煉氧化鋁過程中，會產(chǎn)生大量的固體廢物，因其含有大量氧化鐵，外觀與紅色泥土相似，故稱赤泥。
巴西阿盧米尼奧的大壩，水庫中含有2500萬立方米的“赤泥”，圖片來源：Nature
由于赤泥中含有大量的金屬離子，顆粒細(xì)小、堿度高（pH＝10～12.5），容易引發(fā)地下水和海洋環(huán)境的污染，赤泥中的堿液還會造成土壤的堿化、沼澤化，引起嚴(yán)重的土壤污染。此外，濕法堆存的赤泥漿中赤泥的含量僅為15％～40％，堆積空間較大；干法堆存的赤泥，由于赤泥粉末顆粒細(xì)小，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的粉塵污染，嚴(yán)重危害人類的身心健康。
每生產(chǎn)1噸氧化鋁，一般會產(chǎn)生0.8~1.5噸赤泥。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前我國每年產(chǎn)生大量赤泥，累計堆存量超過3億噸，占用土地近萬公頃。大量赤泥的堆存，不僅占用寶貴的土地資源，還給生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重威脅。同時，赤泥的堆存成本和管理費用也很高，企業(yè)面臨較大的壓力。
盡管目前我國赤泥利用率已超過10%大關(guān)，堆積量仍在快速增加，提高赤泥綜合利用率成為了一項極具挑戰(zhàn)性而又必須向前推進(jìn)的重要工作。
但是，赤泥綜合利用之路困難重重。技術(shù)瓶頸是核心阻礙：赤泥成分復(fù)雜，回收提取有價金屬如鎵、鈧等工藝成本高；大規(guī)模用于建材又受限于其放射性及穩(wěn)定性問題。安全堆存壓力日益劇增，環(huán)保投入隨之激增。赤泥問題，既是環(huán)境負(fù)擔(dān)，亦是經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，更是懸于企業(yè)頭頂?shù)摹斑_(dá)摩克利斯之劍”。
小結(jié)
當(dāng)前，產(chǎn)能失衡、資源短缺與赤泥是壓在我國氧化鋁產(chǎn)業(yè)頭上的三座大山，要搬走這三座大山，唯有以循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念為引領(lǐng)，將資源高效利用與清潔生產(chǎn)內(nèi)化為核心競爭力，推動全產(chǎn)業(yè)鏈向高端化、綠色化、低碳化躍升，方能徹底移山填壑，鑄就中國氧化鋁產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展的新格局。
參考來源：
[1]1480萬噸，這兩個鋁項目膽子有點大.中國有色金屬報
[2]氧化鋁“瘋狂過山車”：歷史新低后將何去何從？.經(jīng)濟(jì)觀察報
[3]周登輝等.我 國 鋁 土 礦 資 源 供 應(yīng) 安 全 戰(zhàn) 略 思 考 及 建 議
[4]陳立東.赤泥綜合利用技術(shù)現(xiàn)狀與展望
[5]中國粉體網(wǎng)、鋼聯(lián)數(shù)據(jù)
（中國粉體網(wǎng)/山川）
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