(一)

“煤都”朔州，煤儲量500億噸，名不虛傳。更其可貴的是，朔州煤屬高鋁煤。煤灰中氧化鋁含量高達40--50%，為國內外罕見，專家、業者自不難分析核算出其潛在價值。

資料顯示，朔州地區所產煤的灰份中，氧化鋁含量普遍較高，高于高嶺土，而含氧化鐵卻相對較低。經對平魯一礦、二礦及懷仁吳家窯煤礦等三礦煤灰的化學成分進行化驗分析，結果氧化鋁含量依次為：45.73%，41.24%，54.22%。氧化鐵含量分別為：2.4%，0.44%，0.80%。對電廠排放的粉煤灰進行化學成分驗證，結果類似�；抑醒趸�鋁含量為42%，氧化鐵含量為3.41%。但電廠所用煤并非取自上述三礦，而是來自附近煤礦。這足以證明朔州煤灰份中含氧化鋁高的特點，具有相當廣泛性、普遍性。經驗證煤矸石中氧化鋁含量同樣很高，也在40%以上。這是朔州煤的天賜優勢，如能合理開發，綜合利用，其經濟效益、生態效益、社會效益一目了然。

粉煤灰、煤石干石中氧化鋁含量，標示著原煤灰份和煤矸石的礦物成分。氧化鋁含量28%以上，顯示礦物成分主要是以高嶺石為主的鋁硅酸鹽，含量越高其礦物成分份額越大，開發利用價值也越大。含氧化鋁40%以上的粉煤灰、煤矸石，其原煤灰份的礦物成分，以鋁硅酸鹽為主及小量一水鋁石，鋁硅鹽酸含量可達80%以上，可視同高硅鋁礦，運用預脫硅方法將氧化鋁、氧化硅分別提取。粉煤灰因經高溫煅燒，大部分氧化硅活性消失，常溫常壓情況下活性硅提出率僅為12%上下。以托克托電廠排放粉煤灰為例，灰中氧化鋁含量為54.77%,氧化硅含量為36.5%，鋁硅比為1.51,經常溫常壓預脫硅后，鋁硅比上升為2.2,提取活性硅約為11.6%,約占氧化硅總量的32%。山西國能神州高科技公司，在加工處理含氧化鋁42%的高鋁粉煤灰時，氧化硅脫取率高達50%。至于煤矸石，倘煅燒溫度適宜，采用新方法，氧化鋁、氧化硅提取率均可達到90%以上。如上所述，經對朔州粉煤灰、煤矸石及原煤灰份的化驗分析證實：氧化鋁含量都在40%以上，鋁硅酸鹽中主要成分是高嶺石，可按高嶺石預脫硅方式進行資源化加工處理。

高嶺石受熱時會發生如下相變：

A1203.2Si02.H20(550…700℃)→A1z03.2Si02+H20

A1203.2Si02(860—950℃)→A120+.2Si02

在700℃時脫去結晶水，晶格破壞，由晶體轉化為無定形非晶體，具有一定活性，隨溫度上升，活性增強，950℃時活性最高，高于950℃時重新結晶，活性消失。由于礦物理化性能不同，受熱方法不同，世界各國試驗結果也不同，匈牙利試驗結果為1050--1100℃，德國試驗結果為900--1000℃，美國則為970℃。我國國內也曾進行過類似試驗，認為900--950℃氧化硅活性最高。但也有例外，山西柳林某企業，在煅燒煤矸石時，認定860℃較為適宜，氧化硅活性率最高，高于900℃時活性反降。由此可見，選用最佳煅燒溫度、時間必須經試驗確定。

由于活性硅可在常壓常溫條件下溶于氫氧化納溶液，生成硅酸納，

而氧化鋁受熱后，雖其比表面增大，具有一定活性，但不能在常壓常溫條件下溶于氫氧化納溶液，從而就可以預脫硅方式將其分別提取。

(二)

朔州市規劃在"十二五"未，所產煤全部經過洗選，洗選率達

100%。這是一個科學、合理、明智的舉措。經洗選的中、低等級動力煤上升為優質動力煤，售價上升、物流量減少同時，電廠的單耗降低，二氧化碳、二氧化硫排放降低，灰霾排放減少，而朔州市自身又可在洗選矸上做文章下功夫。初略估算年可創產值上千億元，可以圓滿實現“走出一條發展煤、依托煤、延伸煤、超越煤的循環經濟之路”的雄心壯志，完美圓滿“十二五”全市煤炭產業振興發展和建設“兩宜城市”的朔州夢。

資料顯示全市地方煤礦產能“十二五”末達上億噸，經重組整合50座礦，平均每座產能200萬噸/年，平朔煤礦2010年產量突破1億噸，“十二五”末產能將達1.4億噸，加同煤集團、其他企業所辦礦，“十二五”末總產能約2億噸。受各地禁煤、減煤大環境影響，產量、銷量均將下降，預計洗選矸為2500萬噸以上�？蓜摦a值大致如下：

平朔煤礦矸石化學成分：

A1z03:33.67%， Si02:41.45%，燒失：19%，其它：5.88%。

采用煤矸石發電同時熱激活矸中礦物方式，發電選用循環流化床鍋爐，溫度控制在850—950℃之間，矸石中氧化鋁、氧化硅實收率均按90%計，噸矸可產氧化鋁300公斤，氧化硅370公斤，發電參照全國平均數計(80%用于發電，每噸矸平均發電800度);2500萬噸矸石年可產氧化鋁750萬噸，活性硅900萬噸，發電160億度，此外還可利用懷仁鋁硅比1.5以上的矸石和高鋁煤，煉制鋁硅鈦中間合金20萬噸，鋁硅鐵、煤--瀝青焦適量，另加余碴、脫硫石膏粉，消納高鋁粉煤灰500萬噸，合計創產值上千億元。由于高嶺土儲量、消費量均未查清，未計算在內。總之，按物盡其用，最大限度資源產出價值理念，加工處理煤孿生固體廢棄物，使其經濟效益、生態效益、社會效益與煤并肩而立，那將是循環經濟開拓創新、結構調整、轉型升級的重大創舉，也將成為行業典范。

(三)

自然，這里所說不過是一種設想。紙上談兵。要真正把設想轉化為現實，還必須有付出。付出的難度不在財力方面，也不在技術方面，而在觀念轉變。多年來人們以粉煤灰、煤矸石制取水泥、建材己習與性成，根深蒂固，要棄舊開新，沒有攻堅克難、開拓創新的勇氣，轉型升級的意愿、理念，是做不到的。前幾年，筆者曾兩次試圖向一家生產建材的大企業，推薦以微波--拜耳法加工處理朔州高鋁粉煤灰，從中提出高附加值有價成分，兩次都被拒絕。因而筆者建議，最好由地方政府以財政出資予以支持。以頂層設計，樣板示范，予以推廣。有報道稱：朔州市每年財政專項補貼資金上億元，而微波一拜耳法試驗費用，50萬元己足夠。自然有勢力、有意向的企業也不妨一試。

微波—拜耳法，雖有專利可用，但由于各地粉煤灰、煤矸石理化性能不同，最好是自己試驗。朔州地區完全有此能力。

資料顯示，以微波--拜耳法加工處理普通粉煤灰制取氧化鋁時，在常壓低溫(<100℃)條件下，氧化鋁溶出率可達85%以上，在處理煤矸石時，由于選用循環流化床鍋爐，煅燒溫度低，煅燒時間長，灰碴可二次溶出，氧化鋁溶出率可達90%以上。小型試驗，筆者曾與國內從事粉煤灰開發利用試驗多年的專家進行過交談，所需50萬元，其中試驗費20萬、微波加速器購置費20多萬。倘試驗成功，就可不走石灰石燒結法、酸法的老路，克服其造成的負面影響，大幅度減少投資，降低成本，避免二次污染，實行清潔生產，真正實現資源化、無害化、減量化，為高鋁粉煤灰、煤矸石合理定位，區別對待，做到物盡其用，求取資源價值最大化，消除有價資源浪費、流失現象，走上科學可持續發展的康壯大道，造福一方!

(四)

除了朔州外，蒙西鄂爾多斯、準格爾也是髙鋁煤產地，而且儲量、產量大于朔州，資料顯示：鄂爾多斯煤儲量1496億噸，雖其煤灰份化學成分未作全面勘察、分析，但依其髙鋁粉煤灰，髙鋁煤矸石產出范圍之大，可見其量不在小數，準格爾煤儲量544億噸，己查明全部為髙鋁煤，現兩地髙鋁煤年產量超為朔州產量的兩倍以上。為提質增效、杜絕原煤輸出，兩地規劃于2017年洗選率達95%以上。兩地洗選矸、粉煤灰年產量、產值為朔州的兩倍達2000億以上。三地合計每年可產氧化鋁2200萬噸，活性硅2600萬噸。準格爾煤灰份鋁硅比1.51，與朔州懷仁煤接近，如用其所產洗選矸作電熱法煉制鋁硅鈦合金原料，不需要添加氧化鋁或含鋁礦物，矸中殘存煤是優質還原劑，取代精選煤、石油焦，使合金成本相應降低，球團質量改善、加工工藝簡化。在利用地區鐵合金閑置礦熱爐時，只須少量投資加以改造，盤活大量固定資產，使企業轉型升級，化害為利、變廢為寶，利國利民。

除了上述三地外，與三地接壤的地區，如原平、寧武、神池、偏關、河曲、府谷等地，也可能有髙鋁煤產出。經對原平電廠排放的粉煤灰，進行化驗分析驗證，其灰份中氧化鋁含量達40%，而原平電廠所用煤產自當地。上述地區，尤其是與平魯煤礦同屬寧武煤田的地區所產煤，屬髙鋁煤的可能性更大。應進行化驗分析。倘其所產煤為髙鋁煤，將身價倍增成為拉動地方經濟的強力引擎，為綠色經濟、生態建設錦上添花!

(五)

前些時，《中國環境報》曾刊出以《提高資源產出率是綠色轉型突破口》為題的專家論文，論文精辟闡述了提高資源產出率的重要意義，及其與資源利用率的原則區別，列舉大量事實佐證其對綠色經濟、生態建設的體戚關聯。指出循環經濟就是要求更大經濟效益，更少資源浪費，最小損害生態環境的經濟模式。論文還以粉煤灰開發利用為例，闡明提高資源產出率與資源利用率對綠色經濟的不同作用及經濟效益差異，例如以粉煤灰生產水泥、建材，每噸灰產品的產值不過幾百元，而如果利用粉煤灰以新技術深加工制取超細粉煤灰，每噸灰的產值可達4000元，且可用于三峽大壩、機場、核電站等超強混凝土建筑方面，產值、用途完全是另一翻天地。兩者的市場、經濟、社會、生態定位差異，天壤之別。

對高鋁粉煤灰而言，更應重視其資源產出率，資源產出價值，以此衡量其加工績效。高鋁粉煤灰有價成分，遠非普通粉煤灰可比，兩者軒輊分明不能相提并論。對此媒體報刊多有報道，國家領導人，也曾做出指示，李克強總理還曾親自到托克托進行視察。

高鋁粉煤灰中氧化鋁含量高達40-50%，進口鋁土礦含氧化鋁平均40%上下，進口礦除了氧化鋁外，還有平均約27%氧化鐵，可以開發利用。高鋁粉煤灰除了氧化鋁，還有可提取的氧化硅30%以上。目前每3噸進口礦可產出氧化鋁1噸、鐵粉1噸、赤泥1噸，高鋁粉煤灰每3噸產出氧化鋁1噸、活性硅700公斤、碴1噸。鐵粉等產值不到1000元，而活性硅產值可達4000元，兩相比較高鋁粉煤灰優勢明顯。除此而外，高鋁粉煤灰還可以用以電熱法煉制鋁硅鈦合金，每噸灰可創產值5000元。倘有適量鋁硅鈦合金產出，有部分活性硅再加工成水溶性硅酸鋁、速溶硅肥等高附加值產品，工信部制定的每噸髙鋁粉煤灰產值2600元的規劃，就可落地生根如期圓滿完成。如上所述，建議仍在以高鋁粉煤灰生產的企業，登高望遠，放眼大局，改弦更張，適時調整經營方式，轉變生產結構。倘仍以髙鋁粉煤灰生產水泥、建材，不僅效益低微，還會造成大量資源二次浪費、流失，傷及社會，有損企業形象，成為企業發展壯大的阻力和障礙;仍在靠進口礦維持生產的企業也應適時轉變觀念，調整結構，擴大視野，重視國內資源的巨大潛在價值和優勢，立足國內開發創新，以我為主，適時放棄進口礦，轉向國內髙鋁煤投資，在髙鋁煤及其它含鋁資源開發利用上作文章。自然這無礙于在國外投資建廠，生產氧化鋁，電解鋁等，在全球經濟一體化的大環境下展身手。為使髙鋁粉煤灰、煤矸石類巨量寶貴資源，按物盡其用，求取資源產出價值最大化，不再固步自封走老路，走資源多元化，產品多種，科學可持續發展之路，建議行政當局加大監管力度，制定相應規則，愛護資源，保護資源，行業組織加強疏導，專家學者、業界人土齊心協力，千方百計杜絕資源二次浪費流失，科學合理開發利用髙鋁煤，化解鋁工業資源對外高度依存的困局。責有攸歸，不可推卸。

資料顯示 ：國內普通粉煤灰堆存量高達60億噸，煤矸石40億噸，占用大量土地，嚴重危害生態環境，為加速化解其對經濟社會、生態建設的危害，化害為利，變廢為寶，用以生產建材、水泥，情有可愿，有其一定合理性。而髙鋁粉煤灰堆存量不過3億噸，倘能以髙鋁粉煤灰取代進口礦，每年4500萬噸以上計，幾年內就可全部消化。因而應對髙鋁粉煤灰與普通粉煤灰區別對待，不強求其利用率的高低，而應以高資源產出率要求，進行處理。

由于髙鋁煤產地都己規劃不再以原煤輸出，必須經過洗選，粉煤灰排放量將減少，代之以洗選矸。而洗選矸開發利用枝術難度小，有價成分含量高，較易提取，資源產出價值更大。然而自上世紀90年代未蒙西鄂爾多斯、烏海一帶首次發現髙鋁粉煤灰后，2003年又在托克托發現髙鋁粉煤灰，繼而2004年又在山西朔州發現髙鋁粉煤灰，相去十余年，內蒙高鋁粉煤灰開發利用進展加快，朔州仍然緩慢。不盡如人意。資料顯示、蒙西地區大唐集團、鄂爾多斯鋁業公司、中國鋁業公司、神華集團等多家企業，規劃利用髙鋁粉煤灰制取氧化鋁近千萬噸。朔州地區除了中煤集團年產40萬噸氧化鋁項目在建外，大部份企業仍在利用髙鋁粉煤灰生產水泥、建材。導致大量有價資源特別是氧化鋁資源浪費、流失，而與此同時，中國鋁工業資源對外依存度高達60%，嚴重扭曲了世界鋁第一生產、消費大國形象。

原因何在，其說不一。但有一種說法廣為流傳，就是“髙鋁粉煤灰生產氧化鋁成本高。”這種說活法實屬想當然，道聽途說。退一步講，就算成本高也應攻堅克難加大研發創新力度，千萬百計把它降下來。就目前己達到的枝術水平，加工處理髙鋁粉煤灰的成本，與進口礦相比并不高，以國能神州公司研發方式為例;在常壓下以40%氫氧化鈉溶液，在118-126℃溫度間，可分離出灰中二氧化硅48-56%，灰中鋁硅比由0.8提升至1.6-2,0,每噸灰可產出5水偏硅酸鈉0.82噸，成本為1350元，按該公司采用方式，可從灰中提取氧化鋁350公斤(提取率80%)，成本為630元，兩項相加合計1980元。將適量鋁酸鈉加入5水偏硅酸鈉溶液中，合成水溶性硅酸鋁，加工費按1000元計，合計成本3000元，但產出水溶性硅酸鋁700多公斤，售價4200元，剩余氧化鋁210公斤，價值500元，合計4700元以上。每噸髙鋁粉煤灰可創利潤1500元。更何況國能神州公司的生出方式，也還有進一步改善、創新的余地，例如氧化硅的提取率仍有多種方式提高的可能。氧化鋁制取也可采用其它方式，如鄭州大學曾成功試用的微波—拜耳法。至于深加工成水溶性硅酸鋁，國內目前只少有兩家企業，在引進國外枝術生產含氧化硅40%、氧化鋁20%、的水溶性硅酸鋁，噸成本4000元，售價6000-8000元。廣東省生產速溶活性硅(58%)肥的廠家，產出的產品售價8000元/噸，山西省某廠生產出的含活性硅12%的硅、鈣、鎂、鉀復合肥售價2800-3000元/噸。多家生產含活性硅25%的硅肥，售價2000/噸。事在人為。

總之，轉變觀念，調整結構，遵循十八大三中全會制定的方針、方向，與時俱進，不斷創新，使物盡其用，求取資源產出價值最大化，走資源多元化產品品種多樣化，科學可持續發展之路，讓髙鋁煤定位回歸常態，髙鋁煤產地煤炭業，特別是非煤產業，將如日中天，前景無限。我國鋁工業將在髙鋁煤、鋁土礦、其它含鋁資源，三大支柱三位一體助推下資源保障長久自給自足。

(六)

從物盡其用，資源產出最大化著眼，不只是高鋁粉煤灰高鋁煤矸石，鋁硅酸鹽含量高的煤矸石，高附加值開發利用潛在價值，同樣應予重視，尤其是煤矸石由于加工難度小，活性硅提出率高，提取的活性硅售價高于氧化鋁，其產出價值不亞于高鋁粉煤灰、高鋁煤矸石。我國煤矸石堆存量達40億噸，其中大部分鋁硅酸鹽含量60%以上。倘能以高附加值綜合開發利用，可以創造出意想不到的經濟效益、生態效益。以山西為例，目前堆存煤矸石12億噸，其中絕大部分其礦物成分主要是鋁硅酸鹽，平均在60%以上。呂梁地區某企業，以煤矸石發電，電廠排放灰碴經加工，平均每噸矸石產出氧化鋁220公斤，活性硅336公斤，產出電與蒸汽熱值相當于0.25噸標煤，其它產品適量。合計產值2670元，利潤1077元。該企業有煤、洗煤廠、煤矸石電廠，年產60萬噸選礦拜爾法氧化鋁。倘能以自發電(每度電成本0.20元)，以選礦尾礦為原料，洗精煤為還原劑，煉制鋁硅鈦合金，噸成本將不超過7000元，合金售價13000元上下。矸石碴采用預脫硅方式加工處理，制取硅酸鈉過濾分離出的固體物料，鋁硅比大幅上升，可用作拜耳法溶出料，鋁硅比低的部分進入選礦流程，矸中有價成份，利用率可達90%以上。10%的殘渣，可用以生產建材或作它用，實行無渣清潔生產。

信息顯示，目前全國24家煤矸石電廠，其中有9家因上網困難而虧損，這些虧損電廠，完全可以以自發電，矸石灰渣為原料，煉制鋁硅鈦合金，或低鐵(小于8%)鋁硅鐵合金�？梢宰孕薪ㄔO，也可與虧損鋁企業合作建設，一座年產1萬噸的礦熱爐投資1.2億元，由于投資利潤率高，兩年內即可收回全部投資。如矸石粉不適用于煉制上述合金，可就近選用其它適用物料，在中國可以煉制鋁硅合金的物料比比皆有。選用其它物料時合金成本有可能略為上升，但不會超過9000元/噸，投資利潤率仍然處于高位。

綜上所述，不論是高鋁粉煤灰、煤矸石，還是高鋁硅酸鹽含量煤矸石。都是含“金”量極高的稀有的寶貴資源，應倍加珍惜，使其物盡其用，按資源產出最大化要求，進行高附加值綜合開發利用，變廢為寶。如用以生產建材，大材小用。自然，鋁硅酸鹽、氧化鋁含量低的粉煤灰、煤矸石，除了采用其它先進技術制取高附加值產品外，為化害為利計，仍可用以制取建材，采用何種技術進行加工利用，應由其化學成分、礦物成分確定。

(關鍵字：鋁粉煤灰 煤矸石)