1、走氟化工創新之路助鋁工業節能減排多氟多化工股份有限公司董事長 李世江一、發展多氟多 服務鋁工業近年來，多氟多化工股份有限公司堅持科技創新， 大力發展循環經濟，圍繞氟資源的綜合利用，開發出了無水氟化鋁、高分子比冰晶石等系列高性能無機氟化物產品，為我國鋁用氟化鹽開創了一條新路，有利于電解鋁的產品質量提高、節能減排和環境保護。在為電解鋁企業做出應有貢獻的同時，自身也得到快速發展。目前，多氟多公司擁有資產 5 億元，綜合產能 15 萬噸。公司擁有獨立的氟化學研究所和省級企業技術中心， 有國家高技術產業化示范項目 1 項，國家級新產品 2 項，省級高新技術產品 7 項，專利技術91 項。公司主持修訂了冰

2、晶石、氫氟酸和無水氟化氫三項國家標準，研制了冰晶石和氟化鋁國家儀器標準樣品， 建成了我國無機氟化工行業第一家國家認可實驗室， 08 年產銷量和出口量居國內第一位。公司現為中國優秀民營科技企業、 國家對外貿易 AAA級企業、省高新技術企業、省優秀民營企業和焦作市技術創新示范企業。二、高性能無機氟化物對電解鋁節能減排的影響鋁用氟化鹽主要是用作電解鋁的助熔劑， 調整電解質的性能， 增強導電性，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。鋁用氟化鹽產品的性能和質量直接與電解鋁生產過程中的能量消耗和污染物排放息息相關。 高性能和質量優異的氟化鹽產品將會使1電解鋁企業的用電消耗降低，含氟、

3、硫煙氣排放減少、更有利于電解鋁的產品質量提高和節能減排， 是電解鋁行業的發展需求， 也是氟化鹽行業未來的發展方向。鋁用氟化鹽產品有氟化鋁、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品的 95以上，其性能的優劣直接對電解鋁產生影響。以下主要對氟化鋁和冰晶石進行分析討論，闡述不同性能的產品對電解鋁產品質量、節能減排的影響。1、氟化鋁目前，國內氟化鋁產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，與氫氧化鋁進行

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

5、一半，流動性差；雜質含量較高。國內三種氟化鋁產品質量如下：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品主含量最高，降低了噸鋁的氟化鋁消耗。無水氟化鋁產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、硫酸鹽雜質含量極低，提高了電解鋁的產品質量，降低了電解鋁的能源消耗，減少了電

6、解鋁的硫污染排放。無水氟化鋁產品燒減量（主要為結合水）最低，減少了電解鋁的氟污染排放。國內三種氟化鋁產品對電解鋁的影響如下：3項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二氧化硅進入原鋁中進入原鋁中 35ppm的產品質量進入原鋁中 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 發展方向無水氟化鋁使用的氟化氫是經過冷凝精餾的高純產品，氟化鋁反應采用高膨脹高速循環流化床反應器，氣固分布均勻，混合效果好，反應轉化率高，裝置耗能低、產出率高。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，雜質含量更低。尤其是無水氟化鋁產品 1.O 以下的水份含量，較好地避免了電解槽內的水解反應， 極大地減少了電解

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

9、石產品。2 產品質量由于在堿性環境中生產，高分子比冰晶石產品分子比高，達到2.8 3.0 ，燒減量（主要結合水） 2，硫酸鹽含量0.05 ，三氧化二鐵含量 0.005 。由于在酸性環境中生產，普通冰晶石產品分子比較低，為2.0 2.2 ，燒減量（主要結合水） 3，硫酸鹽含量0.5 ，三氧化二鐵含量 0.08 。國內兩種冰晶石產品質量如下：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，可節約大量氟化鈉或純堿用量，降低生產成本；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不均勻現象，電解質水平平穩、收縮較慢、分子比變化平緩，利于電解質成分的穩定保持； 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，提高了電解鋁的產品質量。高分子比冰晶石燒減量（主要為結合水）低，水解反應降低，減少了電解鋁的氟污染排放。高分子比冰晶石硫酸

11、鹽雜質含量極低，減少了電解鋁的硫污染排放。國內兩種冰晶石產品對電解鋁的影響如下：項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 。三氧化二鐵產品質量進入原鋁中 0.38ppm 的鐵進入原鋁中 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 發展方向高分子比冰晶石產品，經過幾

12、年的推廣，已廣泛應用于國內外電解鋁的啟動，新啟動槽使用高分子比冰晶石， 為電解槽的正常運行奠定良好的基礎， 使電解槽的使用壽命普遍延長一年以上， 降低了因電解槽運行不平穩和壽命短而造成的能源消耗和原料損失。高分子比冰晶石產品， 更加有利于電解鋁的產品質量、 節能減排和環境保護控制，具有優異的性能，目前，已成為新一代高性能無機氟化物。三、發展循環經濟做好氟資源綜合利用氟作為一種戰略資源， 已受到國家的高度重視。 氟化工循環經濟大有可為。作為一個氟化工企業， 在實踐中我們要認真解決三個層面的問題：1、在原料來源上貫徹循環經濟理念，建立合理的氟資源開發戰略。最大限度地利用磷礦石的氟資源， 進一步推進

13、磷肥副產氟資源的綜合利用；進一步加大對磷化工氟資源基礎研究、 應用研究費用的投入，修訂和完善產品質量、及 “三廢 ”排放等標準，加強技術監督和加7大環保執法整治力度，促進磷化工氟資源綜合利用；適時調整政策，保護我國螢石資源，推動企業參與全球競爭。2、在生產過程中推廣循環經濟理念，即在企業內部推廣清潔生產工藝，搞好各種與氟相關的化學元素的綜合利用，使企業生產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真研究硫的循環利用及鈣的綜合利用問題，開發廢渣氟石膏制硫酸聯產水泥項目。在氟硅酸鈉制冰晶石過程中研究氨的循環利用及硅的綜合利用問題，開發納米白炭黑項目等。既節約資源，又保護環境

14、，使社會效益和經濟效益最大化。3、在最終產品上體現循環經濟理念，努力提高產品質量。在鋁用氟化鹽行業內，推廣高性能產品，即推廣低硅、低鐵、低灼減的高分子比冰晶石產品， 推廣無水氟化鋁產品。 通過推廣高性能氟化鹽產品，努力降低氟的消耗。雖然此舉會對氟化鹽行業帶來較大沖擊，用量減少，但這正是我們用社會責任感推動行業發展的表現；同時，研究產品消耗的原因，與電解鋁行業一起研究氟的回收問題。四、攜手鋁工業騰飛 推動氟化工可持續發展氟的綜合利用涉及磷肥、氟化工、有色等諸多行業，和國家相關部門，為此各行業協會應進一步發揮職能作用， 加強氟資源的規劃和管理控制，充分利用磷、氟、硅化工等優勢企業和科研單位的科學研究和工程設計實力， 協同合作，在元素循環和過程工程兩個層面提高資源利用率。氟化工企業要建立科學、 理性的投資決策制度， 樹立科學化發展、8全球化競爭的新理念， 對企業發展戰略、 核心競爭力管理模式作客觀評價和準確定位；