本报告的信息均来自公开资料，报告中的观点和预测仅代表安高咨询的判断，不对任何实际投资结果负责。 市场咨询电话： 010－82841322， 010－82842551 1 北京中汇安高信息咨询有限公司 第一部分 铝基础知识 一、纯铝的特性 （一）化学特性 铝是元素周期表中第三周期主族元素，具有面心立方点阵，无同素异构转变。 铝在大气中具有优良的抗蚀性。因为铝和氧的亲和力很大，在室温中即能与空气中的氧 化合，表面生成一层薄而致密并与基体金属牢固结合的氧化膜，阻止氧向金属内部扩散而起 到保护作用。铝的这一特性给铝及其合金的生产工艺带来方便，即在熔炼与铸造、锻造与热 处理过程中，无需采用特殊的防氧化措施。但在碱和盐的水溶液中，铝的氧化膜很快被破坏， 抗蚀性不好。此外，铝的氧化膜在热的稀硝酸、稀硫酸中也极易溶解。 铝及其合金也易进行阳极氧化处理，表面形成一层坚固的、各种色彩的、美观的保护膜， 可起到装饰与保护作用。大部分铝合金可进行热处理强化，提高其强度和硬度等力学性能， 以满足不同用途的需要。 （二）物理特性 铝的密度为2.72g/cm3，约为铁的1/3，故铝基合金的密度亦比较小，一般在 2.5-2.88g/cm3之间；但比强度高，可与合金钢相比。铝的熔点与其纯度有关，并随铝的纯 度的提高而升高，当纯度为99.996%时，熔点为660.24℃。铝具有优良的导电性、导热性， 其导电性仅次于银和铜，居第三位，约为纯铜导电率的62%， 物理性能如表1-1所示。物理性能包括原子序数、原子量、晶体结构、热学性能、电学 性能及膨胀系数等。 表1-1 纯度为99.99%的金属铝的主要物理性质 密度（20℃） 2.70 G/cm3 熔化热 10.47 kJ/mol 熔点 660.1 ℃ 汽化热 291.4 kJ/mol 沸点 2520 ℃ 热导率（0－100℃）238 W/(mK) 平均比热（0－100℃） 917 J/(kgK)电阻率（20℃）2.67 μΩcm 工业纯铝的力学性能除与纯度有关外，还与材料的加工状态有关。由于铝的塑性很好， 富有延展性，便于各种冷、热压力加工。它可以制成厚度为0.000,638mm的铝箔和冷拔成极 细的丝。纯铝的热加工温度为400—500℃，冷加工时的中间退火温度为350-500℃。 （三）纯铝的质量标准和牌号 变形纯铝的牌号及化学成分按GB/T3190—1996规定(基本与国际接轨)，牌号命名的基 本原则是：国际四位数字体系牌号可直接引用，未命名为国际四位数字体系牌号的变形纯铝， 采用四位字符牌号(试验纯铝在四位字符牌号前X)。四位字符牌号的第一、第三、第四位为 阿拉伯数字，第二位为英文大写字母“A”。纯铝编号系统的第一位为“1”，例如1XXX或1AXX； 最后两位数字表示纯铝的纯度。新旧牌号的纯铝及化学成分(见附表1)。 二、铝的用途 铝是有色金属中用途较广的轻金属之一。它具有密度小、重量轻、比强度高、导电与导 热性好且具有较好耐蚀性。随着近代机械制造工业如航空、航海、汽车工业的发展，以及石 油化工、电信和原子能及空间技术等新型工业的崛起，铝及铝合金的消费量日益增加，因而 铝在国民经济中占有重要地位。 为了减轻结构重量，提高运载能力和速度，在航空、航海、高速列车等交通运输工业中 本报告的信息均来自公开资料，报告中的观点和预测仅代表安高咨询的判断，不对任何实际投资结果负责。 市场咨询电话： 010－82841322， 010－82842551 2 北京中汇安高信息咨询有限公司 大量采用密度小、强度高的铝合金制作构件，如飞机机身、机翼的蒙皮等。随着汽车速度的 提高，为减轻自重，设法改进其设计，发动机的壳体、活塞、工作缸与主缸、轮毂等逐步采 用铝合金制造。摩托车与自行车行业也大量采用铝合金，如摩托车的减震器、上连板、起动 杆、缸头，自行车的曲柄、链轮、轮毂等。铝合金在其他行业如印刷机械、电力与电器设备、 离心机与铁路机具等都获得了极其广泛应用。为节约铜的用量，目前在电器工业中大量用铝 代替铜制作导线；在电机制造业中，用铝制作转子的导条，甚至定子的绕组，也可做电器、 电子设备的散热片。 三、铝土矿资源分布 铝在地壳中的含量仅次于氧和硅。自然界的含铝矿物约250种，最常见的是铝硅酸盐 及其风化产物——粘土。铝土矿是一种以氧化铝水合物为主要成分的矿石，历来是主要的炼 铝原料。自然界的氧化铝水合物有三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石。它们的物理性质和 化学性质差别很大。因此铝土矿按其中氧化铝水合物的矿物形态分为三水铝石型、一水软铝 石型、一水硬铝石型，以及混合型。世界上铝土矿资源总量约在400-500亿吨，储量在10 亿吨以上的国家有几内亚、澳大利亚、巴西、牙买加及印度等，这些国家的铝土矿占世界铝 土矿总储量的73%。图中红色区域为铝土矿主要分布区。 中国已探明的铝土矿主要分布于河 南、山西、贵州、山东、广西等地，除个 别地区外都为低铁高铝的一水硬铝石型， 杂质主要是高岭石中的SiO2和少量的 Fe2O3、TiO2。中国还有丰富的明矾石矿，浙 江、安徽两省有以亿吨计的钾明矾石资源， 是生产氧化铝和钾肥的原料。此外，在云 南等地也发现有较丰富的霞石资源。和各 种常用有色金属矿石相比，铝矿中的铝含 量高得多，而铝矿的储量又非常丰富，这 就使铝工业在资源上占有较大的优势。 本报告的信息均来自公开资料，报告中的观点和预测仅代表安高咨询的判断，不对任何实际投资结果负责。 市场咨询电话： 010－82841322， 010－82842551 3 北京中汇安高信息咨询有限公司 第二部分 氧化铝 一、氧化铝生产工艺 从矿石提取氧化铝有多种方法，但目前拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法，其产量 约占全世界氧化铝总产量的95%左右。 （一）拜耳法 系奥地利拜耳(K·J·Bayer)于1888年发明。其原理是用苛性钠(NaOH)溶液加工溶出铝 土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣(赤泥)分离后，降低温度，加入氢氧化铝作 晶种，经长时间搅拌，铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净，并在950-1200℃温度下煅烧便得 氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液，蒸发浓缩后循环使用。 拜耳法的简单化学反应如下： 溶出：AL2O3·3H2O+2NaOH=2NaAL(OH)4 或AL2O3·H2O+2NaOH+2H2O＝2NaAL(OH)4 分解：NaAL(OH)4=AL(OH)3↓+NaOH 燃烧：2AL(OH)3→AL2O3+3H2O 在这次调研过程中，我们特地走访了国内唯一的一家以纯拜尔法加工氧化铝的企业—— 平果铝业有限公司。在采访过程中，平果铝厂的姚科长向我们介绍了各种铝土矿的加工过程， 由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同，它们在苛性钠溶液中的溶解性能 有很大差异，所以要提供不同的溶出条件，主要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在 125-140℃下溶出，一水硬铝石型铝土矿则要在240-260℃并添加石灰(3-7%)的条件下溶出。 另外姚科长还主要介绍了现代拜耳法的发展前景在于：①设备的大型化和连续操作；②生产 过程的自动化；③节省能量，例如高压强化溶出和流态化焙烧；④生产砂状氧化铝以满足铝 电解和烟气干式净化的需要。下面是拜尔法的工艺流程和现场调研流程。 拜耳法的工艺流程图 铝土矿 破碎 苛性钠 湿磨 石灰 苛化蒸发 加压溶出分离 洗涤 碳酸钠结晶 苛化溶液 石灰石渣 氧化铝煅烧分离洗涤分解 热交换 氢氧化铝 原矿浆 赤泥 晶种 铝 酸 钠 溶 液 洗液 蒸发母液 母液 冷凝水 热母液 冷凝水 本报告的信息均来自公开资料，报告中的观点和预测仅代表安高咨询的判断，不对任何实际投资结果负责。 市场咨询电话： 010－82841322， 010－82842551 4 北京中汇安高信息咨询有限公司 下面我们通过调研的方式将氧化铝拜耳法的生产过程简要地进行图解。在我国只有平果 铝厂是用纯拜耳法生产氧化铝的，在氧化铝生产过程中是全封闭的，所以有的生产环节没有 图片。对此我们多少也感到一些遗憾。 （1）采矿过程，中国铝土矿 （2）破碎 多为鸡窝矿，其分布较为分散， 所以无法进行大规模集中开采， 单机游动性比较大。 （3）初级铝土矿（4）洗矿 （5）再破碎洗矿（6）铝土矿的初形