作者：杨建民
近年来，随着我国氧化铝工业快速发展，我国的铝土矿资源量日渐匮乏。在采用品位较低的国内铝土矿的同时，不得不大量使用进口矿。但是二者不同程度存在腐殖质等有机物含量过高的问题。当溶出过程中溶液中的腐殖质等有机物含量达到一定程度后，会对氧化铝生产过程产生严重危害。如何有效解决腐殖质等有机物的脱除问题，实现铝土矿的经济高效利用，成为困扰我国氧化铝企业高质量发展的难题。
致力创新解难题
中铝郑州有色金属研究院有限公司（简称郑州研究院）作为中铝技术研发中心，始终以科技创新服务国家战略和引领行业高质量发展为首要责任，未雨绸缪，面对难题，主动担当。“中铝股份氧化铝生产提质降耗技术研究及推广项目，就是我们为解决氧化铝生产过程中存在的问题，尽可能为企业提质、降耗、增效而及时提出的重大研发与推广科技专项。”郑州研究院总经理陈开斌自豪地说。面对氧化铝生产过程中逐渐出现的有机物影响生产的问题，陈开斌2020年初要求以杨会宾博士为主的研发团队，主动开展氧化铝生产流程中溶液净化及腐殖质等有机物脱除技术攻关。
杨会宾研发团队立即着手根据国内多数氧化铝企业生产现状，结合丰富的研究经验，创新性的提出了化学综合与吸附的技术路线。从实验室基础研究开始，结合氧化铝生产流程中不同的溶液，用不同的物质进行不断地配比、实验、检验，优中选优，优化再创新，以查找最佳的配比结果。那段时间，他们常常加班加点，有时忙到凌晨，最终功夫不负有心人，通过努力，他们相继攻克了材质、计量、正负电子配对等一系列技术难题，而且通过反复试验，成功研发了铝酸钠溶液脱除剂。经过市场调研，借助有关设备技术人员的经验，研发了脱除剂加注设备，具备了解决拜耳法工艺过程中脱除有机物的技术和装备能力。
推广应用不畏难
2020年6月，山西某企业由于使用国内矿石混加几内亚、印尼、所罗门群岛、澳大利亚等多种矿石，氧化铝生产系统消化不良，有机物在流程中积累多，导致分解系统泡沫严重，立盘系统过料困难，过液量严重不足，氧化铝产能大幅下降，严重影响正常生产。
得知这一情况后，杨会宾带领团队迅速赶赴现场。通过对矿石和流程内有机物进行精确检验分析，火速开展了有机物脱除剂与该厂铝酸钠溶液的适应性实验室研究，并结合实际对脱除剂进行了优化调整。
在企业的大力配合和支持下，于2020年7月底到9月中旬开展了脱除剂工业试验。试验期间，团队克服了重重困难，不仅改良了脱除剂加注设备，而且相继验证了不同矿石采用不同脱除剂的效果，以及加注位置、加注量不同对系统的影响。研究结果表明，有机脱除剂使得铝酸钠精液吸光度降低幅度超过20%、有机碳降低了9.89%；溶出液有机碳降低了6.61%，分解母液有机碳降低了8.82%，外排赤泥有机碳增加超过30%，系统泡沫问题得到有效控制，每天约排出4吨草酸钠。实验结束后脱除剂加注随系统正常运行，系统立盘过料问题解决，生产恢复正常。这也成为了保障2021年企业生产稳定运行的重要手段。同时，他们还为企业建立了溶液中草酸钠的化学检测方法和消泡剂量化评价方法，为企业及时了解系统草酸钠浓度、选择消泡剂提供了技术支撑。
据初步测算，流程中使用脱除剂后，2020年为该企业创效760多万元，预期年创效可达2200多万元。
通力合作求双赢
2021年下半年，贵州某企业采用高硫高碳铝土矿生产氧化铝时，流程内有机物持续升高，影响正常生产。在该企业的求助下，郑州研究院研发团队通过综合研判制定方案，在其生产系统开展了为期一个多月的流程除杂净化工业试验。试验期间精液的吸光度和草酸钠浓度持续下降，系统运行平稳，同样取得了满意的效果和良好的经济效益，经企业估算，年经济效益达2000万元。
为解决广西某企业有机物严重影响氧化铝生产的问题，研发团队在用时一个月进行单系列生产线脱除试验的基础上，从2021年9月份开始进行全部5个系列的腐殖质等有机物脱除工业试验。
工业试验过程中，有机物脱除技术团队基本常驻企业配合开展试验。由于该地湿热多雨，团队成员在现场需要带两套工作服，晴天一身汗，雨天一身泥。有时试验数据出点异常，团队成员在没有任何遮挡的分解槽槽顶一待就是一天，工作服全部湿透，皮肤晒得黝黑。厂里的工人取笑说：你们看着都像广西人了。时逢疫情严峻，人员不能流动。试验现场的人员得不到轮换，一待就是一个多月，难以照顾到家庭和孩子。“我的孩子今年参加高考，他希望我陪同考试，但当时试验正紧张进行，现场工作任务繁多，确实走不开。我只能在电话中再三叮嘱，给予关心。”杨会宾充满愧疚地说。在广西某企业的精诚协作与积极配合下，工业试验得以顺利进行，目前已取得积极成果。项目团队正持续努力，切实解决其腐殖质等有机物高的问题，确保其氧化铝生产能够顺利进行。
以技术为氧化铝企业解决生产难题、提质增效，中铝郑州研究院氧化铝技术研发团队一直在路上，一直在努力。
