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科技蒙泰

高铝粉煤灰综合利用

研发机构


粉煤灰综合利用工程技术研发中心成立于2018年7月,重点研究课题和核心目标是:通过对粉煤灰综合利用技术研发并进行产业化应用,对燃煤发电形成的固废排放的粉煤灰进行资源化利用,生产高附加值的铸造铝硅合金及绿色环保的副产品。


中心现有全职科研人员23人,高级技术顾问5人。硕士以上学历11人,高级以上技术职称6人。中心下设标准化研发实验室、检测分析室、熔盐电解放大实验室、粉煤灰除杂放大实验室,总面积约2000平方米。检测分析室配备了世界一流的检测设备,主要有帕纳科锐影X射线粉末衍射仪(Empyrean3 XRD)、赛默飞电感耦合等离子体发射仪(ICP7200)、赛默飞X射线荧光光谱仪(XRF4200)、赛默飞原子吸收光谱仪(ice3000)、马尔文激光粒度仪(Mastersizer3000)等,可以较好地满足粉煤灰技术研发检测需求。



中心与东北大学合作成立“粉煤灰综合利用熔盐电解工程技术联合研发实验室”,与华东理工大学合作成立“粉煤灰综合利用工程技术联合研发实验室”,与上海交通大学合作成立“高端铝合金材料工程技术联合研发实验室”,联合开展粉煤灰提取铝硅氧化物、熔盐电解铝硅合金、高性能铝合金制备等。


研发成果


高铝粉煤灰是煤炭资源开发利用过程中产生的主要固废之一,中国每年的处理量高达数十亿吨。高铝粉煤灰富含铝硅锂镓等多种有价元素,协同提取是高值化利用的重要方向,但现有技术反应条件苛刻、多元素协同提取难、致使高铝粉煤灰综合利用率低,效益不显著,难以大规模推广应用,如何变废为宝成为一个世界性难题。


当前在实验室成功的技术路线有预脱硅-碱石灰烧结法、盐酸法和石灰石烧结法,但缺点也很明显:生产流程过长、生产成本增加、能耗增加、单位投资成本过高等。


近年来,公司持续强化技术攻关,创新工艺路线,在粉煤灰提取铝基氧化物和冶炼铝硅合金方面取得重大突破。研发团队通过基础实验和放大实验,利用粉煤灰成功制备出了铝硅合金,各项质量指标达到国际领先水平。同时还制备出部分硅含量高于12%的过共晶铝硅合金,该合金应用在汽车发动机、电子、航空、军工等领域,比共晶铝硅合金具有更高的经济价值,该研发项目已被列入自治区“科技兴蒙”重大专项。



相比较传统的技术路线,新技术实现了铝、硅资源同步利用,大幅度提高利用效率,流程更短,成本更低;利用粉煤灰搞铝基合金市场需求量大,可创造更加高的价值;粉煤灰中几乎所有物料成份均做成了高附加值的主产品和附加值较高的副产品,基本上达到零排放、净利用,环保优势突出。


项目实现产业化后,不仅可以有效解决大量燃煤电厂粉煤灰固废排放问题,还可以低成本地解决国内铝产业发展所需要的原料供应问题,更重要的是,可以弥补国内铝土矿资源的不足,减少对国外铝土矿的依赖,同时规避铝土矿进口方面存在的断供等风险,提高我国铝工业发展的战略安全性。