摘要：节能减排建设环境友好型社会是当前大众的普遍共识，本文在具体分析了当前我国铝工业发展面临的生态挑战的基础上，针对性提出了节能降耗的相关对策，以缓解传统铝工业“高物耗、高能耗、高污染”的发展模式和生态环境保护之间的矛盾，促使铝产业走上可持续发展的低碳道路。
关键词：铝工业；节能减排；挑战及对策
我国是铝工业大国，广西铝矿资源储量居全国第三位，是全国四大铝矿基地之一，铝工业的发展为广西经济发展作出重要贡献的同时，所带来的资源的急剧消耗和严重的生态环境污染也成为铝工业发展壮大的制约瓶颈，更对广西经济的可持续发展造成了一定的威胁。广西生态环境脆弱，因此，在节能减排理念下如何采取科学的生态策略解决传统铝工业“高物耗、高能耗、高污染”的发展模式和生态环境保护之间的矛盾，促使铝产业走上可持续发展的低碳道路，意义深远，本文就此进行粗浅探讨。
1我国铝工业发展面临的生态挑战
1.1资源能源供给矛盾日益加剧
铝工业是典型的高能耗产业，其中铝矿资源和电力资源是最基本的保障。铝业生产工艺中拜耳法工艺能耗最低，但其对铝土矿品质有较高要求，铝硅比需≥8～10，但我国铝土矿资源品位普遍较低，仅13%左右的铝矿铝硅比在9～10，余下的均为4～6及6～9之间，且多为一水硬铝石矿，因此我国86%以上的氧化铝提取均采用混联法工艺生产。广西铝矿资源铝硅比虽较高，平果铝土矿铝硅比甚至达14，虽基本以拜耳法生产氧化铝，但因原材料为一水型铝土矿，提取氧化铝的能耗仍远高于国外主要氧化铝企业能耗。我国铝工业发展中综合回收利用也存在较大不足，铝土矿共伴生的稀有、稀土及稀散元素中，除了镓和铁元素回收利用其余均进入赤泥中，而国外90%以上的镓和钪是在氧化铝生产的过程中提取的，与国外相较我国能源与资源浪费严重。电力能源方面，铝工业发展需消耗大量电力，尤其是氧化铝下游产业电解铝耗电巨大，电解铝生产一般采用熔盐电解法，每生产1吨电解铝约需消耗电力15000kWh和1.95吨氧化铝，因此，在当前国内缺电矛盾日益突出的形势下铝工业电能需求存在较大缺口，铝工业的快速发展与区域资源、能源之间的矛盾日益加剧。
1.2生态影响范围与强度不断增大
我国是铝工业大国，但不是铝工业强国，与铝工业发展过程中与世界先进国家相比仍存在较大技术瓶颈，很多企业由于无害化处理、综合利用和循环利用技术以及节能环保技术、生态修复投入等跟不上，导致铝工业发展相对粗放，赤泥及二氧化碳问题依然严峻，对生态环境破坏较大。如上所述，当前我国氧化铝的生产多采用混联法工艺生产，即先以拜耳法处理大部分易溶的一水硬铝石，再将难溶或不溶部分转入烧结法，在烧结时再配入部分铝土矿来提高品位，此过程中会产生大量的工业废弃物赤泥，赤泥堆中的大量废液会对土壤和地下水造成严重污染，赤泥堆的存占也会进一步破坏当地生态环境。而二氧化碳排放问题则普遍存在于铝产业链的各环节中，其中以电解铝生产环节碳排放最多，原因主要是在传统“煤一电一铝”模式下，电解铝供电以煤电为主，煤燃烧会产生大量的二氧化碳，电解铝生产过程还会伴有大量烟气，其中所含的氟化物、二氧化硫、粉尘等也是严重污染物。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，铝工业发展中对地表的破坏也较为严重，对当地生态系统的稳定性造成严重威胁。据数据显示，每生产lt矿产金属铝约破坏植被1.314m2，永久性占地0.9244m2，排放废渣2700kg，虽然很多企业在采矿过程中“边开采边修复”，但从实践中看当前我国铝土矿山生态修复率仍较低，铝土矿露天开采造成工业废弃用地多，土地资源破坏严重。
2节能减排理念下铝工业可持续发展的对策
2.1积极推广技术创新，促进节能降耗
以技术为支撑促进节能降耗是建设低碳铝产业的基础。当前，我国铝产业已基本形成了以采矿、选矿、冶金、消费以及废杂铝的回收与循环利用的完整产业链，在实践中我们应深入分析产业链中各生产环节的工艺流程，以“减量化、再利用、资源化”为原则有针对性地进行技术创新，对铝产业链系统节能降耗改造方案进行决策，淘汰或改造资源浪费、污染严重的落后生产工艺和装备，采用新能量集成系统高效运行，提高能源使用效率，减少温室气体的产生与排放，促进铝产业链的生产流程朝着生态化方向发展，节能减排减小环境压力。同样以广西为例，针对我国提取氧化铝的能耗远高于国外主要氧化铝企业能耗这一缺陷，我们应继续加大研究力度完善其中的工艺问题，显著降低能耗并设法解决尾矿问题。另有数据显示，当前广西铝矿生产中赤泥综合利用率不足10%，因此我们应积极开发赤泥综合利用技术，可将烧结赤泥及粉煤灰混合用于筑坝工程中，并积极推动从赤泥提取有价金属。又如，大型预焙电解槽和再生铝的生产均是节能减排的重要措施，以异型阴极结构电解槽和可湿润性阴极导流槽为代表的新结构电解槽吨铝直流电耗可降1000～1200℃，而再生铝对铝的回收率可达90%以上，在耗电、耗水、废气排放和固废方面分别仅占电解铝的3.1%、3.8%、5%和0.5%，节能效果明显，因此实践中应大力发展应用，并将相关技术配套集成，建立起资源和能源消耗最小化、废物和污染物产生最少的高新技术系统，以实现铝业生态化低碳经济发展模式的技术要求。此外，我国传统铝工业在自主研发生产高技术含量、高端铝加工产品能力方面与国外企业差距较大，而大力发展市场紧缺的铝精深加工、废铝回收和资源综合利用相关产品对于节能降耗有积极意义，以重型卡车为例，采用铝合金轮毂能有效减轻整车重量，而车辆每减重l00kg则能减少约59／km的二氧化碳排放量，以车子每年跑18万公里计算，每年碳排量减少约在5t以上，因此应鼓励铝深加工产品的开发力度，引进并开发高技术含量深加工产品和新材料，提高中高端铝精深加工产品比例，从根源上实现节能减排。
2.2提高水电能源的使用，减轻环保压力
“煤电铝”一直是我国铝工业的传统模式，以电解铝供电为例，煤电在其中所占比例达84%，而水电仅占16%。，“煤电铝”模式对于促进我国铝工业的迅速发展曾发挥了重要作用，但在当前节能减排大环境下，该模式由于温室气体排放量巨大，已经不适用于铝工业的未来发展。而水电作为清洁的可再生能源，因不产生污染、不排放温室气体及固体废物在降低二氧化碳排放、减轻环保压力方面有明显优势，成为国际上众多国家发展铝工业的首选电力能源。因此，在我国当前缺电矛盾日益突出的情况下，提高水电能源在铝工业中的使用符合节能减排基本国策，也有利于国家或地区的可持续发展。同样以广西为例，广西水资源丰富，铝工业发展中煤电占比75%，水电占比25%，全面发展水-电-铝的战略设想有很大发展空间，但当前广西水电开发已相对饱和，因此关键是改善现有电源丰、枯水期调节能力，并通过铝电联营、热电联产以及建立区域性电网，水电铝一体化，有效降低生产成本，同时还应全面提高现有工业用水的重复利用率，开发生物质能发电，提高能源综合利用效率。
总之，节能减排建设环境友好型社会是当前大众的普遍共识，当前我国铝工业在发展过程中虽然在环保方面取得了一定成绩，但“高开采、高消耗、低利用、高排放”问题依然存在，铝工业发展过程中的资源与环境负担依然沉重，因此我们应继续加大相关方面的研究，以实现“社会效益”、“环境效益”和“经济效益”的三赢。
参考文献：
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论文作者:刘广宁
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/24
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