厄瓜多爾是南美洲的一個(gè)較小的國(guó)家,面臨太平洋,是世界第二大高原國(guó)家,境內(nèi)河流眾多,落差大,適合建設(shè)水電站的地點(diǎn)多,現(xiàn)在有投產(chǎn)與在建的水電站8個(gè)。厄瓜多爾擁有豐富的銅、鋁礦產(chǎn)資源,銅資源有所開(kāi)發(fā),鋁土礦尚未開(kāi)采,但已確定鋁工業(yè)是其未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的工業(yè)之一。2016年厄瓜多爾全國(guó)的發(fā)電量可達(dá)8000MW,中國(guó)或多或少地參與了這些水電站的建設(shè),其中最大的科卡科多·申克雷水電站是中國(guó)水利水電建設(shè)集團(tuán)公司承建的,可于2016年末投產(chǎn),所發(fā)的電可以滿足厄瓜多爾全國(guó)三分之一的電力需求。水電站的建設(shè),為發(fā)展鋁工業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),厄瓜多爾的電力成本明顯低于相鄰國(guó)家的,電價(jià)約為智利與哥倫比亞的1/3,秘魯?shù)?/2。
2016年10月29日,中國(guó)鋁業(yè)公司與厄瓜多爾戰(zhàn)略協(xié)調(diào)部在北京中鋁公司總部簽署了戰(zhàn)略合作備忘錄。11月17日,習(xí)近平主席又訪問(wèn)了厄瓜多爾,簽署了一系列的合作協(xié)議,其中礦業(yè)與冶金項(xiàng)目是其主要內(nèi)容之一,開(kāi)啟了中厄兩國(guó)鋁行業(yè)合作共進(jìn)新紀(jì)元。
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當(dāng)下是中國(guó)鋁企業(yè)進(jìn)入厄瓜多爾良好時(shí)機(jī)
中國(guó)與厄瓜多爾當(dāng)前的關(guān)系非常好,厄瓜多爾視中國(guó)為良好的戰(zhàn)略合作伙伴,是中國(guó)向厄瓜多爾投資建企業(yè)的大好時(shí)機(jī),厄瓜多爾政治社會(huì)穩(wěn)定,經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施不斷改進(jìn)與完善。
厄瓜多爾是發(fā)展鋁產(chǎn)業(yè)上游板塊較為理想地區(qū),就全世界來(lái)看適合于發(fā)展鋁產(chǎn)業(yè)上游板塊項(xiàng)目建設(shè)的地點(diǎn)與地區(qū)稀少,厄瓜多爾卻是建設(shè)鋁項(xiàng)目綜合條件最佳的地區(qū):政治社會(huì)穩(wěn)定的發(fā)展中國(guó)家,基礎(chǔ)設(shè)施較好,并且正在不斷改善;優(yōu)質(zhì)鋁土礦較為豐富,易開(kāi)采,適合拜耳法提取氧化鋁;水電資源充裕,價(jià)格合理,可與海灣地區(qū)的電價(jià)相提并論,甚至更低一些,且是一種皇冠級(jí)的綠色能源,不產(chǎn)生任何直接的與間接的對(duì)環(huán)境不利的污染物;產(chǎn)品接近市場(chǎng),鋁廠生產(chǎn)的重熔用鋁錠、擠壓與鍛造用圓錠、軋制板帶用的扁錠,以及其他鋁產(chǎn)品,盡管厄瓜多爾本國(guó)可容納的量甚少,但是由于產(chǎn)品有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,可以很方便地沿太平洋西岸運(yùn)至墨西哥、美國(guó)西部的加利福尼亞洲與華盛頓州、加拿大的溫哥華地區(qū),通過(guò)巴拿馬運(yùn)河可運(yùn)至墨西哥、美國(guó)、加拿大東部地區(qū),越過(guò)太平洋可以出口遠(yuǎn)東、南亞各國(guó)與地區(qū),越過(guò)大西洋可出口到歐洲,向南可向南美洲各國(guó)出口。
鋁項(xiàng)目規(guī)模與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
在中國(guó)鋁業(yè)公司與厄瓜多爾戰(zhàn)略協(xié)調(diào)部簽署的戰(zhàn)略合作備忘錄中,就在厄瓜多爾建一個(gè)原鋁生產(chǎn)500kt/a的鋁廠達(dá)成了共識(shí),現(xiàn)正在做立項(xiàng)前的有關(guān)工作以及建廠前的一些準(zhǔn)備工作。中國(guó)在此項(xiàng)目中應(yīng)盡量多占一些股份,這是一個(gè)投資回收期短的項(xiàng)目,把盡量多的重熔用錠與擠壓用圓錠運(yùn)回國(guó)內(nèi),不宜將鋁土礦與氧化鋁運(yùn)回來(lái),因?yàn)樯a(chǎn)1t原鋁需2t氧化鋁與4t鋁土礦,不但需要相當(dāng)多的能源,而且會(huì)產(chǎn)生大量的對(duì)環(huán)境不利的污染物;如果不把產(chǎn)品運(yùn)回國(guó)內(nèi),也可向北美洲出口。
厄瓜多爾鋁廠可以分期建設(shè),一期已確定為500kt/a,當(dāng)然這是談判桌上的大致生產(chǎn)能力,采用什么樣的槽型與生產(chǎn)能力多大決定于投資者與設(shè)計(jì)部門(mén)的可行性研究報(bào)道。
至于產(chǎn)品結(jié)構(gòu),在投資允許范圍內(nèi)宜盡量拓寬些,以便取得更大的回報(bào)與縮短回收期。擴(kuò)大產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或者說(shuō)搞深加工,還真值得議一議。廣義來(lái)講,原鋁廠除原鋁(從電解槽內(nèi)真空虹吸出來(lái)的鋁熔體)與重熔用鋁錠外,其他一切產(chǎn)品均屬深加工產(chǎn)品。
鋁廠的深加工產(chǎn)品可大致為分三級(jí):初級(jí)的——軋制用扁錠、擠壓或鍛造用圓錠、拉線用的線桿或盤(pán)條;半成品——板、帶、管、棒、型、線、粉、鍛件;成品或可組裝成品產(chǎn)品的零部件,如車(chē)輪、壓鑄件、鑄件或其他用半成品加工的產(chǎn)品。
發(fā)展深加工產(chǎn)品應(yīng)分解進(jìn)行,遵循先易后難、先簡(jiǎn)后繁、先市場(chǎng)大的原則。在一期500kt/a原鋁中,可先將400kt/a變成深加工產(chǎn)品,其中圓錠300kt/a,拉線用盤(pán)條40kt/a、車(chē)輪40kt/a、高純鋁20kt/a,因?yàn)檫@些產(chǎn)品的市場(chǎng)容量大、投資不高、進(jìn)入技術(shù)門(mén)坎適中,產(chǎn)品可就近出口北美洲,也可以向亞洲出口。在全世界生產(chǎn)的近20000kt/a擠壓材中,有約90%是用6063型合金擠壓的,合金相當(dāng)單一,可事先生產(chǎn)一些大綜的產(chǎn)品貯于倉(cāng)庫(kù),如生產(chǎn)重熔用鋁錠那樣。6063型合金是一類低合金比的Al-Mg-Si系合金,用原鋁配制合金時(shí),向混合爐加入少量的Mg、Si即可,極易鑄造,幾乎無(wú)技術(shù)缺陷,成品率很高,除切頭、切尾、車(chē)皮等幾何工藝廢料外,沒(méi)有或很少有其他廢品。
北美是擠壓用圓錠的大市場(chǎng),據(jù)美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)公司(The Aluminum Association,Inc.)的統(tǒng)計(jì),2015年北美(加拿大、美國(guó)、墨西哥)可生產(chǎn)擠壓材的工廠198家,共有擠壓機(jī)507臺(tái),其中擠壓力最小的只有200Ustf,可擠型材的最大外接圓直徑50.4mm(2in.),最大擠壓機(jī)為150Mn(16500Ustf),可擠壓型材的最大外接圓直徑865mm(34in.)。擠壓機(jī)總數(shù)見(jiàn)表1。
美國(guó)有擠壓廠的州37個(gè),11州沒(méi)有鋁材擠壓廠,僅有1個(gè)廠的州有8個(gè)。美國(guó)鋁材擠壓廠多集中在東、南、西部沿海地區(qū)、中西部地區(qū),擠壓廠數(shù)多于10家的州是:加利福尼亞州15家,俄亥俄州15家,得克薩斯州15家,密執(zhí)安州14家,印第安納州13家。美國(guó)鋁擠壓企業(yè)的集中度高為厄瓜多爾鋁廠擠壓用圓錠的推銷(xiāo)創(chuàng)造了很好的條件。
在美國(guó)現(xiàn)在保有的507臺(tái)擠壓機(jī)中,擠壓力1500Ustf~3000Ustf的占73%左右,它們可擠壓的材料的外接圓直徑為6in(152mm)~10in(254mm)這就是說(shuō)所用的圓錠直徑為6in、7in、8in、9in、10in的,因此,厄瓜多爾生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)圓錠直徑為:140mm、160mm、195mm、220mm、240mm,其他規(guī)格的錠可根據(jù)與客戶簽訂的協(xié)議生產(chǎn)。在鋁廠的一期項(xiàng)目中可以不含軋制板帶用的扁錠,因?yàn)殍T造這類錠的技術(shù)較高,合金也多,規(guī)格也不少。如果經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)查,能與世界及美國(guó)最大的平軋鋁產(chǎn)品企業(yè)諾貝麗斯鋁業(yè)公司達(dá)成長(zhǎng)期供貨協(xié)議也是最好不過(guò)的。
如果資金充足,在一期深加工項(xiàng)目中也可以建車(chē)輪廠,生產(chǎn)低壓鑄造輪與鍛造輪,還可以搞其他深加工產(chǎn)品,但要搞板、帶、箔等宜慎重,因?yàn)槎蚬隙酄枎缀鯚o(wú)內(nèi)需,而且輸出又競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)諾貝麗斯鋁業(yè)公司、美國(guó)鋁業(yè)公司、凱撒鋁及化學(xué)公司等。
建世界綠色領(lǐng)跑者鋁廠
中國(guó)在原鋁生產(chǎn)技術(shù)、鋁土礦開(kāi)采、氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面已居世界前列,也有到國(guó)外建設(shè)鋁廠的經(jīng)驗(yàn),在幾內(nèi)亞與印度尼西亞建成了合資鋁土礦公司,在印度尼西亞還建成了合資氧化鋁企業(yè),幫助土耳其、伊朗等國(guó)建設(shè)了一些鋁廠,中國(guó)鋁工業(yè)在走向世界方面取得了一定的成就,但是還很不夠,中國(guó)是一個(gè)鋁資源與能源并不富裕的國(guó)家,必須大力到國(guó)外去辦鋁廠提高資源供給能力,把重熔用鋁錠或加工用錠運(yùn)回來(lái),盡量減少鋁土礦與氧化鋁的運(yùn)輸量,因?yàn)樵谶M(jìn)口這些資源的同時(shí)也運(yùn)回了更多的污染物,與消耗相當(dāng)多的能源。
中鋁公司開(kāi)發(fā)出了世界頂尖的600kA電解槽,在魏橋鋁電有限公司建成了80臺(tái)60kA的最大規(guī)模電解槽系列,加拿大阿爾維達(dá)鋁業(yè)公司建成的陽(yáng)極電流密度接近1A/cm2的600kA電解槽也是世界領(lǐng)先的。中國(guó)鋁業(yè)公司的600kA電解槽的性能指標(biāo)未見(jiàn)報(bào)道,但阿爾維達(dá)鋁業(yè)公司的AP60(600kA)電解槽2014年8月測(cè)試的性能指標(biāo)如表2所列。
筆者并不是希望在厄瓜多爾也建600kA的鋁廠,具體采用什么樣的槽型決定于一系列因素,投資者當(dāng)然會(huì)優(yōu)選效果最佳的。筆者希望在選擇方案時(shí)一定要優(yōu)先考慮環(huán)保,并不說(shuō)一定要超過(guò)海德魯鋁業(yè)公司擬建的卡爾莫鋁廠的各項(xiàng)指標(biāo)。海德魯鋁業(yè)公司2016年2月對(duì)外宣稱,將于2017年下半年投資43億克朗,在挪威西部卡爾莫島建一個(gè)世界上最節(jié)能環(huán)保的鋁廠。該廠在節(jié)能方面采用當(dāng)前最先進(jìn)技術(shù),比世界鋁電解平均能耗低15%,二氧化碳排放也將達(dá)到世界最低水平。
在此還應(yīng)指出鋁廠氟化物排放問(wèn)題,是擺在原鋁工業(yè)面前環(huán)保挑戰(zhàn)之一,鋁廠氟化物長(zhǎng)期排放,一定會(huì)積聚于鋁廠周?chē)寥乐?,氟通過(guò)土壤-植物-動(dòng)物-人體進(jìn)行遷移、聚集,從而產(chǎn)生一系列的環(huán)境和危害人體健康等嚴(yán)重社會(huì)問(wèn)題。在鋁廠氟化物排放標(biāo)準(zhǔn)方面,中國(guó)當(dāng)前執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)與世界先進(jìn)水平相比還有很大差距,當(dāng)今國(guó)外85%以上鋁廠的排放已降到≤0.3kgF/tAl,而中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)仍停留在0.6kgF/tAl。挪威海德魯鋁業(yè)公司新投產(chǎn)的松達(dá)爾鋁廠的氟排放已達(dá)到0.19kgF/tAl,近期投產(chǎn)的由海德魯鋁業(yè)公司設(shè)計(jì)的卡塔爾鋁廠從電解廠房天窗自由排放的氟低到0.12kgF/tAl,推算全廠不會(huì)超過(guò)0.15kgF/tAl,達(dá)世界最低。
在鋁電解槽排放的氟化物中主要是氟化氫和含氟粉塵,前者為無(wú)色有刺激性氣體,是一種大氣污染物,易溶于水,形成氫氟酸,有強(qiáng)烈的腐蝕性和毒性。氟雖是一種生命元素,維持動(dòng)物健康需要一定量的氟,但一旦過(guò)量就會(huì)造成不可逆轉(zhuǎn)的危害。氟化物對(duì)人體危害主要是使骨質(zhì)疏松和/或變形,產(chǎn)生自發(fā)性骨折,其次危害是:牙齒出現(xiàn)斑點(diǎn)和變脆,損害皮膚,出現(xiàn)疼痛、大面積濕疹和難以忍受的皮炎。
鋁廠排放氟化物的渠道:一是凈化處理后殘留物從煙囪排出,二是從電解廠房頂部無(wú)序排放的。中國(guó)工信部規(guī)定鋁廠的準(zhǔn)入門(mén)檻的氟排放量為≤0.6kgF/tAl,是指二者和全廠的總排放量。目前,美國(guó)的規(guī)定值為0.6kgF/tAl;歐洲老廠的極限值為0.6kgF/tAl,新建和改建廠的為0.35kgF/tAl,而全球的平均值≤0.6kgF/tAl。據(jù)報(bào)道,2016,國(guó)際新建和改建鋁廠已達(dá)到(0.25kgF~0.30kgF)/tAl。
中國(guó)在幫助厄爾多瓜建設(shè)原鋁廠時(shí),氟的排放量欲達(dá)到海德魯鋁業(yè)公司松達(dá)爾鋁廠的0.19kgF/tAl或由它設(shè)計(jì)的卡塔爾廠0.15kgF/tAl水平,恐怕有相當(dāng)大的難度,但0.25kgF/tAl應(yīng)是追求的目標(biāo)。這對(duì)于中國(guó)建成國(guó)際性鋁業(yè)強(qiáng)國(guó)不無(wú)重要意義。