浅析中国铝资源的进口

文 / 王祝堂

新中国铝工业始于上世纪初中期。1953年，抚顺铝厂（现名“中铝抚顺铝业有限公司”）投产，生产冶金级氧化铝2661万吨；新中国第一个大型现代化综合性加工厂——哈尔滨铝加工厂（现名东北轻合金有限责任公司）投产，当年生产各种铝材为2412吨。2012年，中国铝土矿产量为3961万吨，占世界总产量4500万吨的47.3%；铝材产量约2100万吨（笔者数据，协会数据为3040万吨），占世界总含量4630万吨的45.4%。

朝世界铝业强国迈进

2010年，中国圆了世界铝业大国梦。从2011年开始，迈开朝世界铝业强国前进的步伐，大约还有25年，就可以成为一个全面的铝业强国。成为初级强国的主要标志是：一是跨过大国门槛，氧化铝、原铝、铝材和铸件的产量均在几年前就是全球第一；从氧化铝、铝材到铝铸件等各类产品，均有着强大的生产能力。

第二，氧化铝、原铝、铝材加工等技术装备的75%以上都是世界一流的。通过引进与自主创新，在设备大型化、高效化和自动化方面都已达到国际先进水平。例如，高效赤泥沉降装备及技术、大型液固过滤分离设备及技术、大型平底MIG搅拌槽的设计应用技术及氧化铝生产中的自动化技术等在中国氧化铝行业已得到广泛的应用；在铝电解方面，中国在大型预焙槽的研发与设计、自焙槽改为小型预焙槽、铝电解节能与降耗延长电解槽寿命、铝电解计算机控制、环保与烟气净化、原铝精炼与直接生产铝合金的技术方面，均已跻身国际一般或先进水平；中国铝加工行业的先进装备与技术都是在新世纪引进的，均位居世界顶尖水平。截至2012年年底，拥有（1+1）式热粗-槽轧机 5条（1+3）及（1+4）与（1+5）式热连轧线11条，挤压力250MN的大挤压机65台，专业厚板热轧机5台，450MN的模锻机已经建成，并在建设800MN的模锻机王；拥有世界上最多CVC铝带冷轧机（15台），有比美国还多的先进铝厚板辊底式回溶-猝火处理线。

第三，中国铝工业的创新与研发能力与发达国家的相比虽然还有相当大的距离，要全面赶超美、德、日可能还需要二三十年，但在某些方面已经赶上或略胜一筹了。例如，在利用一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝的技术、处理中低品味的新工艺、局部强化节能新技术，超大规模预焙槽的设计与运转技术、节能与降耗减排电解技术、铝箱生产技术、航天器发射火箭5m级连接环生产技术等。

铝资源进口将越来越大

笔者所指的铝资源是：含铝的各种矿石（统用铝土矿代表），氧化铝（含氢氧化铝），重熔用铝锭（含有原铝或再生铝铸造的压力加工锭坯），铝合金锭，废铝，铝材（板、带、箔、管、棒、线、型、盘条、粉、膏、中间合金、锻件等），铝制品（含铸件及压铸件）。由于中国是一个铝土矿储量不富裕且品质较差的国家，而对铝的需求量又大，因此，一直是铝资源的净进口国，这种态势将延续下去，而且进口量会逐年有所波动，但增大的总趋势是不会改变的。

近五年（2008年~2012年）中国进口的各种铝资源见表1。

由表1 的数据可看，铝土矿、氧化铝、重熔用铝锭及废铝进口量年平均增长率为正值，而铝合金锭、铝材、铝制品的增长率为负值，这说明中国是一个铝资源短缺的国家，缺口量越来越大；铝合金锭、铝材及铝制品进口量逐年减少是一件好事，这说明中国铝加工业的实力在增强，技术水平在提高，经济效益在上升，高精产品的对外依赖度在迅速减少。

2012年，中国进口的铝土矿、氧化铝、重熔用铝锭和废铝折算的重熔用锭量与进口重熔用锭相比，多消耗的电力与多排放的污染物见表2。铝土矿生产氧化铝需排放大量的碱性固体废渣——赤泥，它虽然不是有毒物质，却是有害物质。虽然矿石品位及生产工艺不同，生产1吨氧化铝的赤泥流出量少的几百千克，多的可达1.8吨，甚至可达7吨左右（以霞石为原料）。2012年，全球排出的赤泥约为1.05亿吨，中国排放的有近5000万吨。

表2 2012年中国进出口的铝资源折算的重熔用铝锭量

进口重熔用铝锭是上策

由以上的数据可见，中国是一个铝资源的进口大国，而且进口量逐年增加，例如2012年铝土矿的进口量比2008年上升53.7%，氧化铝的上升9.6%，废铝上升20.3%，重熔用铝锭上升326%。笔者认为，从某种程度上说，这既是一个好现象，又是一件很值得探讨的事或者说是一件坏事。重熔用铝锭高速大幅度增长，废铝进口量适度增长是好事，而铝土矿进口量以两位数字的增长率攀升却是一件坏事，因为进口2吨铝土矿才能提取1吨氧化铝，同时所产生的有害固态废弃物，用2吨氧化铝才能电解获得1吨原铝，综合交流电耗约16500KWh（含氧化铝提取能耗），同时排放CO2约1.45吨。因此，可以说，在进口铝土矿与氧化铝的同时，也进口了污染物，并消耗了宝贵的能源，进口氧化铝不存在赤泥排放问题，但耗能大，CO2排放也多。所以，进口氧化铝是中策，而进口铝土矿是下策。进口重熔用铝锭不存在这两个问题，同时重熔用铝锭是一种载能型的资源，提取时所赋予的能会在今后的使用过程中“释放”出来。所以，进口重熔用铝锭与废铝就是在进口资源和能源，这种上策何乐而不为呢！

铝工业发展模式

经过近130年的发展，世界铝工业经过多次调整与兼并重组，进入新世纪以来，大致可以分为以下3种模式，它们是以能源与资源情况为前提。

第一种：能源和资源丰富的国家（地区）大力发展上游工业，适度发展或不发展下游工业（铝加工），上游工业指铝土矿、氧化铝和原铝提取，如澳大利亚既有铝土矿资源又有丰富的能源，在大力发展上游工业，适度发展铝加工业，立足于满足国内需求。几内亚、苏里南、牙买加等有丰富的铝土矿，矿石品质也不错，国家也不大，属于资源丰富的国家，致力于开采铝土矿，其他的项目尚未介入。海湾地区与冰岛有丰富的能源，目前，正在大力发展原铝工业，海湾国家根据本地区情况，除了发展原铝工业之外，还适度发展铝加工业。加拿大水电资源丰富，进口氧化铝生产原铝。这些国家与地区的原铝工业大多使用进口的氧化铝。

第二种：能源资源都短缺的国家和地区，如日本、韩国、南非共和国和台湾地区，它们既无铝土矿资源，能源也大部分靠进口，所以所需要的铝全部依赖进口。日本虽然保留着原铝年生产能力不到1万吨的浦原铝厂，但它有1个利用富士山水力的小型自备水电站，同时可以将生产的原铝立刻提纯成高纯铝。由于他们对铝的需求量大，所以全部以重熔用铝锭及铝合金锭的形式进口，每年进口重熔用铝锭及铝合金锭月235万吨。韩国每年的进口量约125万吨，台湾地区每年的进口量约70万吨。他们的铝加工材产业居世界先进水平或国际水平，除了满足自己的需求以外，还有相当量的出口，而且出口的多是高精产品，如韩国出口的85%以上为罐体料、铝箔带坯和汽车外覆盖版。日本出口的大多是高压阳极板、电子产品板带、轨道车辆挤压大型材，计算机磁盘基板、CTP板和汽车铝材等。

他们进口的重熔用铝锭及铝合金的方式有：向市场购买，招标采购和购买期货，到国外合适的国家或地区建合资或独资铝厂，目前以后一种方式为主。

第三种：能源与资源兼有但并不富裕的国家，而国内对铝的需求又大，适度发展上游产业，大力发展下游产业，是铝材净进口国。根据需要尽可能多地进口重熔用铝厂，也进口一定量的氧化铝，但很少进口铝土矿。如美国铝业公司在澳大利亚、沙特阿拉伯既采铝土矿又生产氧化铝与重熔用铝锭，在冰岛与加拿大圣劳伦斯河谷建有铝电解厂，有合资的也有独资的。美国、法国、德国等国的铝工业都属于这种模式，1995年以来，他们根据市场情况关闭了一些原铝厂，国内原铝产量有所减少，而进口重熔用铝锭量在逐年缓缓上升。他们的铝下游产业生产能力则在不断地上升，一方面国内需求上升，另一方面高精产品出口增加。

笔者认为，第三种模式对中国铝工业发展大有借鉴意义。中国是一个铝资源与能源都不富足的国家，而且是一个经济大国，从经济建设与国家安全层面出发，又必须发展自己的铝工业，同时应该具有相当大的规模，这是一个矛盾，处理好这个矛盾，着实很难做到两全其美。

国土资源部在《2012年中国国土资源公报》中称，2012年底，国内查明铝土矿总量上升至40.8亿吨。虽然探明的铝土矿资源年年有所增加，但也赶不上需求的上升。从2012年~2015年的需求来看，也不够十年之用。2015年，中国需求（表观消费）铝2930万吨，2025年的表观消费量可达6000万吨。需求量这么大，不自力更生怎么行呢？笔者认为，国内生产的最底线为需求的50%。2012年，中国进口的铝资源相当于重熔用铝锭1555万吨，为总表观消费量的56.6%，距笔者设计的底线仅差6.6个百分点，这说明国内资源的保证率目前大致为42%。

铝土矿替代资源的开发与利用

从国家安全与经济建设需要考虑，中国铝工业应保持最低年产量，进口量不能超过表观消费量的50%，而中国的铝土矿资源量又明显不足，不能持续满足铝工业快速稳定发展的需要。从战略角度考虑，必须进口开展以铝土矿的替代资源中提取氧化铝的研发工作。可以作为铝土矿替代资源生产氧化铝的资源较多，如粉煤灰、粘土矿、霞石和明矾石等，但在通常的情况下，从可替代资源中提取氧化铝的经济性较差，目前，世界上只有俄罗斯等独联体国家从霞石和明矾石中提取氧化铝实现了产业化。

根据我国的具体情况，粉煤灰作为提取氧化铝的替代资源更具实际意义，粉煤灰储量大，2012年的排放量约为4亿吨，我国已经积存约60亿吨，它们含有15%~43%的Al2O3。大量未被利用的粉煤灰不仅占用宝贵的土地资源，而且对环境构成不同程度的污染威胁，综合利用粉煤灰也是电力生产和环境保护需要解决的迫切问题之一。

从粉煤灰提取氧化铝（氢氧化铝）或铝盐的工艺有9种，较为成熟的工艺有三种：石灰石烧结法、碱石灰烧结法和酸浸发。前两种属于碱法，后者属于酸法。不管哪一种方法，提取氧化铝后的残渣都有综合利用的可行性。

碱法处理粉煤灰生产氧化铝特点是工艺流程长，运作的物料量大，设备投资也大，而且提取氧化铝后的残渣约为粉煤灰的4倍，需要配套有相应的水泥生产系统，以利用残渣。与碱法比较，酸法处理粉煤灰生产氧化铝的残渣少，因而运作的物料量少，建设投资也相对小一些。不过，酸法工艺装备必须具有足够的耐酸性，同时废酸回收也较为困难。2012年，中国大唐国际再生资源开发公司的“高铝粉煤灰提取氧化铝”示范项目通过验收，年生产能力达20万吨，采用碱性工艺，是国内首条进入商业化生成的“从粉煤灰中提取氧化铝的”生产线。2013年6月14日，“高铝粉煤灰提取氧化铝关键技术研究及其工业化中试装置开发技术成果鉴定会”在北京召开，这是中国首条采用“一步酸溶法”从粉煤灰提取氧化铝的工业试验线，是神话集团研发的，年生产能力为4000吨。从高铝粉煤灰中提取氧化铝对保证我国铝资源的战略安全、改善粉煤灰生态环境、优化西部地区产业布局、促进经济发展、构筑“煤炭-电力-粉煤灰-有色金属-建材”一体化的循环经济产业链有重大深远意义。在目前技术条件下，这项技术的成本还较高，市场竞争力还不强。从长远看，以储量极其丰富的粘土矿为原料，研究开发环境友好的利用生物技术提取氧化铝的新技术与工艺，是扩大氧化铝生产资源量的有效途径。

笔者预计，2015年，中国对重熔用铝锭需求可达2930万吨，2020年及2025年的需求量将分别达到4300万吨和6000万吨，其中约50%需要进口。2030年，中国对重熔用铝锭的需求可能进入平稳期，2050年后，对重熔用铝锭的需求可能呈逐年下降的趋势。