關鍵詞:循環經濟試點企業；礦業循環經濟；強化燒結法；選礦拜耳法；清潔生產；尾礦
中國鋁業股份有限公司中州分公司(以下簡稱中州分公司)是中鋁公司下屬的氧化鋁生產企業，是中國鋁工業產業政策規劃中優先發展的鋁工業基地。主要產品是冶金級氧化鋁和化學氧化鋁。目前冶金氧化鋁年產量654.38+0.8萬噸，鋁礬土年消耗量約360萬噸。
近年來，中州分公司牢固樹立“廢無止境”、“鋁工業無廢”的理念，大力發展循環經濟，以科技為支撐，以降本為重點，以規範管理為平臺，以群眾參與為源頭，倡導節能減排，不斷推進降本增效。2005年6月5438-10月，中州分公司作為氧化鋁行業的唯壹代表，被列入全國首批循環經濟試點企業名單。這更加堅定了中州分公司堅持以人為本，落實科學發展觀，創建資源節約型企業的信心和決心。
循環經濟是“資源→產品→再生資源”的經濟增長模式，是以資源高效利用和循環利用為特征的社會生產和再生產活動，是對“大量生產、大量消費、大量廢棄”的傳統粗放型經濟增長模式的根本性變革，是建設節約型社會的重要舉措，是以人為本、可持續發展的本質要求。黨和國家已經把發展循環經濟提到了重要的議事日程。
新形勢下，特別是中州分公司這樣的典型資源消耗型企業，要實現“建設世界壹流企業、中鋁百年老店”和可持續發展的目標，就必須把發展循環經濟特別是發展礦業循環經濟作為壹項十分緊迫而重要的戰略任務，堅持不懈地抓下去。
1.發展礦業循環經濟是中州分公司可持續發展的必然選擇。
中國鋁土礦資源豐富，迄今已探明儲量23億噸，居世界第四位，具備發展氧化鋁工業的資源條件。由於我國鋁土礦與國外不同，大多屬於高鋁高矽的壹水硬鋁石型，80%以上的鋁土礦鋁矽比(A/S)在5 ~ 8之間，無法用國外廣泛使用的常規拜耳法生產氧化鋁。基於我國鋁土礦的特點，堿石灰燒結混聯法氧化鋁生產工藝在我國已被采用和發展了幾十年，取得了堿耗低、氧化鋁產量高的成就，為我國鋁工業的發展做出了重要貢獻。目前，這兩種方法已成為我國氧化鋁的主要生產方法，其產能占我國總產能的90%。然而，與國外處理高品位鋁土礦的常規拜耳法相比，這兩種生產方法存在以下缺點:
壹是生產能耗高。噸產品綜合能耗是國內外拜耳法裝置的2 ~ 4倍。在制造成本中，能源消耗約占50%，使得生產成本居高不下。1998中每噸產品的運營成本為176美元，比國外高出約36美元。
二是工藝流程長，建設投資大。大中型氧化鋁廠建設項目，混合法單位產品建設投資比常規拜耳法高20%以上。
第三，隨著我國鋁土礦品位的逐漸下降，現有混聯工藝廠的技術經濟指標將逐漸惡化，制造成本也會相應增加。
第四，我國民營氧化鋁企業近年來異軍突起，建設項目過多，無序過度開采。同時，由於生產技術的限制，開采富鋁土礦棄貧鋁土礦現象嚴重，使得鋁土礦資源更加緊張。
這些不足不利於我國氧化鋁工業的進壹步健康持續發展。隨著能源價格的上漲和鋁土礦品位的逐年下降，這種制約將日益嚴重。
據河南省國土資源廳統計，截至2005年底，河南省鋁土礦資源量為6.98億噸。從理論上講，按照河南省氧化鋁最終產能0.1億噸/年，鋁礬土單耗2.5計算，所需鋁礬土量為0.2億噸/年，其他非鋁行業為0.5億噸/年，* *所需鋁礬土量為0.3億噸/年。按照60%的回采率，鋁土礦開采需要消耗5億噸/年。因此，粗略估算河南鋁土礦資源服務年限為6.98/0.5=13.96年。
可見，改變傳統生產工藝，大力發展礦業循環經濟，加快建設節約型企業，走節約資源、保護環境、人與自然和諧相處的發展道路勢在必行，是中州分公司可持續發展的必然選擇。為了從根本上改變氧化鋁行業的現狀，中州分公司壹方面以理論研究為基礎，通過調控生產過程中鋁與矽的反應行為，提高工藝物料中的鋁含量，實現燒結法的系統強化和創新。另壹方面，積極推進拜耳法氧化鋁生產新技術項目的產業化。同時，中州分公司大力開展節能減排、清潔生產、尾礦和赤泥再利用，實現鋁工業的可持續發展，構建和諧社會。
二、中州分公司發展礦業循環經濟的主要做法
中州分院始終堅持走產學研合作與自主創新相結合的道路，把資源循環利用、環境保護、工藝裝備改進等難點作為科技攻關的重點。近年來取得科技成果200多項，其中20多項為國內外首創。32項科技成果通過省部級鑒定，13獲省部級二等獎；申請了50多項專利，其中40項被國家知識產權局接受，26項獲得授權。國家高技術產業化示範項目“30萬噸/年選礦生產氧化鋁拜耳法”和氧化鋁生產強化燒結工藝的成功開發和工業應用，引起了國內外同行業的高度重視。其中強化燒結新工藝被國內知名專家稱為我國氧化鋁生產理論的壹次技術革命，獲得第八屆中國專利金獎和國家科技發明二等獎；拜耳法在選礦中的工業化實施，在國際上開創了選礦技術應用於氧化鋁生產的先河，為我國低品位壹水硬鋁石型鋁土礦生產氧化鋁找到了壹條技術可靠、經濟合理的新技術路線。後加礦濃溶項目開創了氧化鋁行業壹條生產線同時應用壹水硬鋁石和壹水硬鋁石的先河。目前，這三項技術已成為中鋁公司氧化鋁生產的核心技術，被國內權威機構認定為中國氧化鋁未來發展改變資源形勢、發展礦業循環經濟、提高核心競爭力、保障中國氧化鋁可持續發展的重大關鍵技術。
(壹)改進傳統工藝，降低資源和能源消耗。
燒結法生產氧化鋁是最古老的氧化鋁生產工藝，具有能耗高、流程長、成本高等缺點。為完善工藝，中州分公司與中南大學合作，利用先進適用技術改造提升傳統產業，實現了“強化燒結生產氧化鋁新工藝”，並相繼實施了產業化和改擴建項目，年產量比傳統燒結法增加30萬噸。燒結氧化鋁工序能耗由1999年的1821 kg標準煤下降到目前的1 kg，能耗下降41.7%。僅壹項能耗就可節約69萬噸標準煤，每年創造經濟效益6543.8億元以上。中州分公司還著力於“強化燒結生產工藝”的消化吸收，通過全過程技術攻關，熟料窯開工率由不足90%提高到95%以上，窯時產能由58噸提高到63噸，窯齡由不足1.20天提高到平均200天以上，使7座熟料窯年產量約為1.05萬噸。同時，中州分公司投資2000多萬元對熟料窯電除塵、熱電鍋爐除塵器、全廠工業廢水零排放等環保項目進行改造，特別是采用國外先進技術，使熟料窯電除塵排放的粉塵減少40%以上，遠低於國家排放標準， 年回收堿725噸，水200萬噸，萬元產值汙染物排放總量減少200%以上。
(二)積極研發新技術，提高鋁土礦資源的經濟服務年限。
公司圍繞“九五”科技攻關課題——“選礦生產氧化鋁的拜耳法”，不斷改進工藝，取得了選擇性磨礦、雙流法浸出、選礦拜耳法關鍵技術和設備研發及工業應用等多項科技成果。其中“選礦關鍵技術與裝備——拜耳法的研發及工業應用”獲得中國鋁業公司第二屆科技大會唯壹的科技進步壹等獎。2004年該工藝投入生產實踐後，拜耳法系統鋁矽比由傳統的10下降到5.7左右，為我國低品位壹水硬鋁石型鋁土礦資源的充分利用開辟了有效途徑。預計應用新型拜耳法可使我省鋁土礦資源的經濟服務年限提高3倍以上。選礦拜耳法新流程與國內主要的串並聯流程相比，建設投資可節約15% ~ 20%，生產成本可節約10%，生產能耗可節約50%。同時，中州分公司應用拜耳溶出器後加礦，最後壹個溶出器加外來三水鋁石的技術，在投資增加不多的情況下，將產能提高6萬噸，使熱能得到充分利用，既提高了產能，又方便了砂狀氧化鋁的生產，氧化鋁單位投資比常規投資節省50%。該項目於2006年9月30日成功投產。
(3)開發高附加值產品，優化產品結構，分步利用資源。
為了充分利用燒結法生產氧化鋁的資源優勢，實現資源梯級利用的產業鏈。中州分公司不斷加大化工氧化鋁開發力度，自主開發了幹白氫氧化鋁、超細氫氧化鋁、高白氫氧化鋁三大系列10多種高科技產品。其中SH-M75幹白氫氧化鋁被認定為國家級新產品，超細高白氫氧化鋁被認定為河南省高新技術產品。產品不僅具有高附加值優勢，還具有環保優勢。它的原料來自氧化鋁生產中間的溶液，生產化學氧化鋁產生的廢液可以返回氧化鋁生產，所以生產過程不產生任何汙染，而且可以降低氧化鋁的生產成本，這是單個化學氧化鋁廠無法比擬的。化工氧化鋁的發展使分公司的經濟活動成為壹個“資源-產品-再生資源”的反饋過程，物料和能源在經濟循環中得到合理和永久的利用，從而使“減量化、再利用和循環利用”成為現實。目前，化學氧化鋁生產規模已達到年產654.38+30萬噸的水平，產品白度普遍在94%以上，年出口創匯超過900萬美元。
(D)推廣替代技術和回收能源。
在替代技術推廣方面，不斷完善強化燒結、拜耳法、高溫雙流溶出、塊煤代焦等先進技術和工藝。在推廣還原技術中，不斷完善氧化鋁間接加熱脫矽、母液管式降膜蒸發、高效CO2壓縮機等新設備的技術條件，使母液管式降膜蒸發技術首次應用於燒結系統，蒸汽消耗顯著降低。
(五)推行清潔生產和資源綜合利用。
分公司先後投資4000多萬元改造熟料窯電收塵、熱電鍋爐收塵、工業廢水零排放等環保項目，積極推廣回用技術。目前已多次實現水(工業廢水零排放、赤泥回水、灰渣回水、蒸發回水回用)；熱量的梯級利用(高壓蒸汽發電、中壓蒸汽溶解、低壓蒸汽蒸發、乏汽供熱)；不僅實現了工業廢水零排放，每年還回收堿700多噸，水200萬噸。
(六)圍繞尾礦、灰渣和赤泥的綜合利用，積極開展科學技術研究工作，延長開采周期之路。
2003年，拜耳法氧化鋁生產新工藝在中國鋁業公司中州分公司成功實現工業化。隨著中州分公司拜耳法技術的不斷深入研究和二次開發，工藝經濟技術指標不斷優化，氧化鋁生產成本不斷降低，技術優勢越來越明顯。
選礦拜耳法作為壹種創新工藝，也帶來了壹個新的課題:與常規拜耳法只有壹種廢棄物——赤泥相比，選礦拜耳法還有另壹種廢棄物——鋁土礦浮選尾礦。隨著中州分公司兩條拜耳法生產線的連續穩定運行，浮選尾礦的排放總量也在不斷積累，對中州分公司現有尾礦庫的長期穩定運行造成了巨大壓力。因此，解決鋁土礦浮選尾礦的安全儲存和資源化利用問題已成為拜耳法工業化後亟待解決的重要問題。
鋁土礦浮選尾礦的資源開發利用是壹個新課題，也是壹個技術難題。要從中獲得良好的經濟效益，盡可能實現浮選尾礦的零排放。發展鋁土礦浮選尾礦綜合利用技術，不僅可以豐富和完善鋁土礦浮選尾礦資源化利用技術的內涵，促進新產業鏈的形成，建立新的經濟增長點，而且可以有效降低浮選尾礦儲存過程中的環境和安全風險，實現鋁土礦浮選尾礦的零排放。具有資源、環境和生態效應，對我國氧化鋁生產企業實現循環經濟、良性發展、提高經濟效益具有重要的現實意義。
中鋁公司和中州分公司高度重視鋁土礦浮選尾礦的安全儲存和資源化利用，在中州分公司拜耳法產業化之初就組織科技力量攻關。近兩年來，經過中州分公司科技人員的不懈努力，鋁土礦浮選尾礦膏體貯存技術研究完成了全部研究內容，創新性地應用膏體技術處理浮選尾礦，建立了鋁土礦浮選尾礦膏體膠結貯存技術，將浮選尾礦漿、基料和膠凝激發劑按壹定比例混合，形成具有壹定強度的易膠結膏體。目前這項技術在中州分公司已經進入產業化階段。2005 ~ 2006年，鋁土礦浮選尾礦生產低溫陶瓷木材技術研究完成了項目規定的全部研究內容，成功開發了鋁土礦浮選尾礦生產低溫陶瓷木材技術、鋁土礦浮選尾礦生產仿石技術和鋁土礦浮選尾礦生產水泥混合材技術。2006年“鋁土礦浮選尾礦制備鋁矽合金的研究”在鋁土礦浮選尾礦除鐵技術上取得了重大突破，鋁土礦浮選尾礦制備鋁矽鐵合金的研究正在進行中。
目前，幹貯灰方案可行性研究報告已通過專家評審，2007年底前可實施。尾礦和赤泥綜合利用方案與相關高校合作攻關。
礦產資源是不可再生資源，日益緊張。因此，創建資源節約型企業，降低生產成本，實現工業廢棄物的資源化利用，發展礦業循環經濟，增加產品產量，改善產品結構，提高企業競爭力，是中州分公司這樣壹個高能耗的資源節約型企業義不容辭的責任。