粉煤灰提取硅铝合金项目可行性分析

1、粉煤灰提取硅铝合金项目可行性分析 (2007-04-17 14:07:36)全国燃煤发电厂每年排放的粉煤灰已超1亿吨，储灰场占地已达数十万亩，对环境造成很大威胁，因此，开展粉煤灰的综合利用、化害为利、变废为宝、保护环境，是我国一项长期的技术经济政策。一 项目实施的必要性 粉煤灰的综合利用是一个技术含量高、市场潜力大、具有广阔市场前景、集环保与资源再生利用为一体的很有发展前途的新兴产业。国内目前对粉煤灰的综合利用，主要是进行制砖、回填、铺垫道路、分选漂珠、生产水泥等方面的利用。通过化验分析，许多粉煤灰中含有大量的AL2O3和SiO2，如果利用粉煤灰提取铝硅合金,无疑讲是治理粉煤灰污染，改善环境的

2、一种新途径，也给冶金行业开辟了铝硅合金的新来源，对电厂来讲，粉煤灰的利用有了新的途径并使企业的经济效益有了新的增长，对矿产资源方面，粉煤灰提取铝硅合金无疑等于新增添了许多铝、硅矿山，缓解了铝硅原料的紧张局面,从而能够更好利用废弃物替代原生矿物，真正体现了“没有无用的垃圾，只有错放的资源”这句至理名言,是“循环经济”的最好体现。 铝硅合金作为最常用的铝加工行业必不可少的中间合金，以及炼钢使用的脱氧剂和发热剂，世界年需求量达数百万吨，中国每年需求铝硅合金50万吨，掺兑法生产仅一万余吨，一直是价格坚挺的产品，售价略高于电解铝。 铝硅合金质轻而坚韧，铸造性能好，具有良好的机械强度，耐腐蚀性强，合金熔点

3、低，适用于铸造形状复杂、要求高强度、高耐腐蚀性、高气密性的铝合金铸件和压铸公差小、表面质量高的铝合金铸件，一般用于汽车、拖拉机、船舶、飞机、火箭及内燃机车零件以及医疗器械、仪器零件、日用品、装饰用品、电子工业、建筑业等行业或领域，铝硅合金在高温时还原性很强，如果在冶炼时使用铝硅合金作为脱氧剂，可以减少钢产生皮下气泡的敏感性，从而提高钢的质量，作为发热剂可用于冶炼高熔点金属，如：铬、锰、钼、钒等。 目前，我国有两种生产铝硅合金的方法：第一种方法是用纯铝、纯硅熔炼后掺兑成铝硅合金,就是用电解法生产的金属铝和工业硅作原料，经过重新熔炼，按比例混合熔融制得。这样从矿石到铝硅合金成品要经过氧化铝厂、电解

4、铝厂、工业硅厂、铝合金厂等多个企业多道工序才能完成，生产流程长，工艺复杂，能耗高，成本高，在整个制造生产过程中，建厂周期长，投入资金多，对环境影响大；第二种方法是用高品位的铝土矿在矿热炉中炼成铝硅合金，由于生产所用的高品位的铝土矿稀缺而贵，导致原料紧张，成本高，产量小，因此，生产出来的铝硅合金价格居高不下。 粉煤灰提取铝硅合金就是依据粉煤灰中含有大量的AL2O3、SiO2等元素，将粉煤灰与添加剂、还原剂、粘结剂按比例进行混合搅拌后制成高强度的球团，通过矿热炉进行冶炼还原，制得粗铝硅合金，再经精炼炉，添加精炼剂、精炼除渣、铸锭，就可制得含铝量很高的铝硅合金。由于原料来源广阔，价格低廉,在冶炼中可

5、直接炼成铝硅合金，因而生产成本低，销路好，在市场上有很强的竞争力。二 项目实施的可行性1. 原料是条件 在粉煤灰提取铝硅合金整个过程中，首先要对所使用的粉煤灰进行化验，掌握其中各个成分的含量,按照铝硅合金的国家标准牌号规定,根据粉煤灰的基本条件进行合理的配料，达到铝硅合金的国家标准牌号规定是可行的，如果含量不理想，可用添加剂进行改质优化也是可行的。例如：适应于炼钢作脱氧剂和发热剂的牌号FeAl17Si40的硅铝合金，它的硅铝含量要求为Si 40%,Al 17%,而某电厂粉煤灰中硅铝含量为Si 61.13%,Al 21.16%,比较之下该电厂的粉煤灰是制取牌号FeAl17Si40硅铝合金的最好原

6、料。再如：适用于铸造形状复杂、要求高强度、高耐腐蚀性、高气密性的铝合金铸件和压铸铝合金铸件，一般用于汽车、拖拉机、船舶、航空及内燃机车零件以及医疗器械、仪器零件、日用品、装饰用品等行业或领域，其铝硅含量一般为Al 72-85%, Si 9-26%,而某电厂粉煤灰中铝硅含量为Al48.36%,Si23.43%,比较之下该电厂的粉煤灰是制取此类铝硅合金的最好原料。2. 团球是关键 把粉煤灰团成冷、热强度都很高的球块，离不开粘结剂和机械设备，只有把粉煤灰团成冷、热强度都很高的球块，才能进行冶炼。目前我们研制开发的粘结剂和机械设备,对粉煤灰与各种配料混合、搅拌、团球后进行试验,其冷强度达到1500N个

7、，热强度在1600-2200温度下不散、不粉，达到了冶炼的要求，因此, 粉煤灰提取铝硅合金是可行的。3. 冶炼是保证 根据冶炼要求，选定冶炼炉型，确定冶炼还原温度和助溶剂、加料批次、数量以及精炼剂，配套化验仪器，由熟练的有经验的炉前工人操作，只有这样，才能从粉煤灰中提取出符合国家标准的高质量的铝硅合金。炉型、冶炼还原温度和助溶剂、加料批次、数量以及精炼剂、仪器、工人等，都是冶炼行业已经经过多年实践积累成熟的，因此, 粉煤灰提取铝硅合金是可行的。4. 经济效益是落实点 目前，电解铝价格17000元/吨,硅铁价格5000元/吨，制成铝硅合金后价格在10000元/吨以上，粉煤灰提取铝硅合金需用粉煤灰

8、约100元, 添加剂约400元, 还原剂约400元, 粘结剂约200元,辅料约1500元,电费约4000元，总计约6600元/吨，如果按8000元/吨价格出售，取得的经济效益证明该项目是可行的。三 项目实施的可靠性1. 工艺流程和设备配置A 该项目采用粘接剂高中压成型后烘干工艺流程。B 设备配置： a 原料制备工段: 粉煤灰、添加剂、还原剂和粘结剂按比例倒入搅拌机混合揉捏均匀，由压球机辊压成型，通过低温烘干机干燥后送入中转仓待运。 b 冶炼工段: 干燥后的球团按批次、数量陆续送入冶炼炉在1600-2200温度下进行冶炼，出炉后在精炼炉中提纯，然后倒入铸模冷却，清整后即为铝硅合金成品，送入成品库

9、包装或发运。2. 年产1万吨生产设备投资估算 1048 万元a 机械设备费用 分选机械 46万元 搅拌成型 54万元 烘干机 48万元 冶炼炉 750万元 制砖机械 30万元 其它输送设备和电气 40万元b 厂房等土建费用 80万元3. 建设周期3-4个月建成投产4. 经济分析 一万吨铝硅合金大约使用六万吨粉煤灰，粉煤灰中除AL2O3和SiO2外，还含有5以上的Fe2O3可以进行分选回收直接出售，325目以上的细微粉可以作塑料、橡胶的添加剂直接出售，余下的渣可以制砖和砌块出售，这样，既实现粉煤灰的综合利用，又实现经济的新增长。A 分选系统的毛利： Fe2O3的回收，6万吨按5计算，可回收3000吨氧化铁粉，毛利100元/吨，3000吨氧化铁粉的毛利30万元人民币。 细微粉的回收，6万吨按5计算，可回收3000吨细微粉，毛利500元/吨，3000吨细微粉的毛利150万元人民币。B 铝硅合金产