我國(guó)是全球第一產(chǎn)鋁大國(guó)，2008年產(chǎn)出原鋁1318萬(wàn)噸，占全球總產(chǎn)量的33.4％；同時(shí)也是全球第一消費(fèi)大國(guó)，2008年消費(fèi)量達(dá)1260萬(wàn)噸，占全球總消費(fèi)量的32.89％。但我國(guó)鋁土礦資源量卻只占全球的3％，另一方面，粉煤灰開(kāi)發(fā)利用是國(guó)內(nèi)重要鋁資源之一，相當(dāng)于一個(gè)特大型鋁礦。如能加大投資力度，其潛力、前景不可限量。
高附加值利用尚未形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模
近年來(lái)，科技工作者著眼于粉煤灰理化特性，進(jìn)行高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品研發(fā)，從粉煤灰中提取氧化鋁、羥基硅、固態(tài)鋁酸鈉、硅酸鋁、硅酸鉀、莫來(lái)石、水泥助磨劑、稀土農(nóng)肥等，已日益為人們所重視，前景十分廣闊。
粉煤灰的化學(xué)成分主要是二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、二氧化鈦、氧化鎂、氧化鈣以及其他堿金屬氧化物和稀有元素。其中三氧化二鋁含量較高的粉煤灰被稱(chēng)為高鋁粉煤灰，具有很高的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。依據(jù)目前技術(shù)水平，含三氧化二鋁30％以上的就可視為高鋁粉煤灰。
普通粉煤灰三氧化二鋁含量平均為25％～28％，我國(guó)35處粉煤灰樣品三氧化二鋁平均含量為27.1％。國(guó)外粉煤灰亦大體類(lèi)似，日本粉煤灰三氧化二鋁平均含量為25.86％，美國(guó)為20.81％，英國(guó)為26.99％，德國(guó)為24.93％，只有波蘭高達(dá)32.39％。
上世紀(jì)60年代，波蘭人曾以石灰石燒結(jié)法制取氧化鋁，我國(guó)安徽、寧夏、江蘇等地也曾以類(lèi)似方式作過(guò)試驗(yàn)，在提取氧化鋁同時(shí)生產(chǎn)活性硅酸鈣，但未能形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)。
技術(shù)研發(fā)不斷突破，應(yīng)用領(lǐng)域不斷開(kāi)拓
經(jīng)國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)，兩年前，內(nèi)蒙古鄂爾多斯以高鋁粉煤灰為原料，用石灰石燒結(jié)法在制取氧化鋁同時(shí)聯(lián)產(chǎn)水泥項(xiàng)目成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。項(xiàng)目投資18億元，年產(chǎn)氧化鋁40萬(wàn)噸，近期即將投產(chǎn)。去年初，大唐國(guó)際托克托電廠與同方環(huán)境公司合作，利用托克托電廠粉煤灰制取氧化鋁聯(lián)產(chǎn)羥基硅及電熱法煉制鋁硅鈦合金技術(shù)成果發(fā)布。托克托電廠年耗煤1600萬(wàn)噸，排放粉煤灰400萬(wàn)噸，灰中氧化鋁含量高達(dá)54％以上，在提取羥基硅后三氧化二鋁/二氧化硅(A /S)達(dá)2.2。如用于制取氧化鋁，回收率按85％計(jì)，每2.2噸粉煤灰即可制取1噸氧化鋁，400萬(wàn)噸灰可產(chǎn)出180萬(wàn)噸氧化鋁，這比山東“非中鋁”企業(yè)用進(jìn)口礦石生產(chǎn)氧化鋁還更具有優(yōu)勢(shì)(每3噸礦石產(chǎn)出氧化鋁1噸)。
此外，河南鞏義成功進(jìn)行了運(yùn)用常溫常壓波加速溶出新技術(shù)將粉煤灰與廢棄低品位鋁土礦制取氧化鋁的半工業(yè)化試驗(yàn)，鄭州龍昌公司利用上述技術(shù)從粉煤灰中提取羥基硅的小型試驗(yàn)也獲得成功，羥基硅成本不到2000元/噸，所產(chǎn)未經(jīng)脫水羥基硅以3000元/噸售出。這些技術(shù)為粉煤灰高附值開(kāi)發(fā)利用打下了基礎(chǔ)。
粉煤灰的另一個(gè)高附加值開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域是電熱熔煉鋁硅鈦合金和鋁硅鐵合金。氧化鋁含量大于30％的粉煤灰用作煉制鋁硅鐵時(shí)可煉得含鋁40％以上的合金，除了用于煉鋼脫氧外，還可取代硅鐵用作煉鎂還原劑。
煉制鋁硅鐵合金，應(yīng)力求提高合金中鋁含量，降低鐵含量。焦作李封鐵合金廠，試生產(chǎn)期間產(chǎn)出的鋁硅鐵成分平均如下:硅為34％，鐵為12.5％，鋁為47.8％，鈦為3.3％。鄭州輕金屬研究院曾以鋁硅鐵取代硅鐵作還原劑煉鎂，試驗(yàn)所采用的鋁硅鐵合金成分為:鋁含量35.41％，硅含量41.54％，鐵含量16.76％。還原溫度1100℃時(shí)，鎂收率為65.5％。與當(dāng)時(shí)以75硅鐵為還原劑煉鎂的各項(xiàng)指標(biāo)相比，還原劑單耗略有降低，鎂收率則提高5％～6％，溫度降低50℃，具有一定優(yōu)勢(shì)。
利用途徑多樣，節(jié)能減排優(yōu)勢(shì)明顯
我國(guó)具有高鋁粉煤灰資源優(yōu)勢(shì)，除了內(nèi)蒙古外，還有“煤都”山西朔州。朔州煤儲(chǔ)量423億噸，年產(chǎn)煤上億噸，煤灰中氧化鋁含量高于高嶺土，而氧化鐵含量卻相對(duì)較低。
經(jīng)對(duì)平魯一礦、二礦及懷仁煤礦等3個(gè)煤礦煤灰的化學(xué)成份進(jìn)行化驗(yàn)分析，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％，0.8％。此外，經(jīng)驗(yàn)證，煤矸石中氧化鋁含量亦在40％以上。朔州的南鄰原平，電廠排放粉煤灰氧化鋁含量也高達(dá)40％，并有大量廢棄鋁土礦。
以粉煤灰為主要原料，電熱熔煉鋁硅中間合金，以原鋁或再生鋁進(jìn)行稀釋?zhuān)渲聘鞣N牌號(hào)鋁硅合金，不僅是綜合利用環(huán)保項(xiàng)目，而且與以原鋁或再生鋁與工業(yè)硅重熔合成的鋁硅合金相比，成本低，可節(jié)省能耗約20％，減排大量二氧化碳及固體廢棄物，降低建設(shè)用地和投資，還可大大改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品成品率，是國(guó)家政策支持的項(xiàng)目。
雖然如此，但鋁硅合金畢竟是高能耗產(chǎn)品，其適用范圍有一定局限性。一般說(shuō)來(lái)，在高鋁粉煤灰出產(chǎn)地、電力充裕電價(jià)低的地區(qū)、電鋁聯(lián)營(yíng)企業(yè)，以及因政策規(guī)定進(jìn)入門(mén)檻提高而被迫停產(chǎn)、有閑置適用(便于改造)的礦熱爐、整流設(shè)備的企業(yè)，都是其用武之地。在不具備發(fā)展、推廣條件的地區(qū)、企業(yè)，筆者認(rèn)為仍應(yīng)以通常方式開(kāi)發(fā)利用，如上所述，利用粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁、羥基硅、固態(tài)鋁酸鈉等高附加值產(chǎn)品，既可大批量消化粉煤灰，又有著可觀的經(jīng)濟(jì)效益。(作者系中國(guó)鋁冶煉技術(shù)開(kāi)發(fā)中心專(zhuān)家顧問(wèn))
■相關(guān)鏈接 利用率僅為發(fā)達(dá)國(guó)家一半
對(duì)燃煤電廠而言，粉煤灰曾是一大包袱。近年來(lái)，隨著循環(huán)經(jīng)濟(jì)的推行、發(fā)展，國(guó)家鼓勵(lì)政策陸續(xù)出臺(tái)，特別是粉煤灰綜合利用技術(shù)的新發(fā)展，情況有所改變，但因舊灰堆存量大，新灰利用率仍較低(國(guó)內(nèi)粉煤灰利用率只有40％，是發(fā)達(dá)國(guó)家利用率的一半)，全國(guó)每年仍有約兩億噸新灰未被消化。因而，如何開(kāi)展綜合利用，提高利用率，使其化害為利、變廢為寶，仍然是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要課題。
國(guó)內(nèi)目前粉煤灰的綜合利用方式，仍以大批量利用為主，用作建筑材料的部分占總消化量的50％以上，如粉煤灰水泥、加氣混凝土砌塊、燒結(jié)陶粒、燒結(jié)磚、蒸壓磚、輕型中空隔墻板、復(fù)合保溫外墻板、保溫屋面板、輕質(zhì)中空樓板等系列板材等；作為填充料，用于道路、機(jī)場(chǎng)、港區(qū)建設(shè)工程的約占總消化量的20％以上；用于農(nóng)業(yè)方面改良土壤、制取農(nóng)用肥料的約占消化量的20％以上。<REC>
煉制鋁硅鈦合金應(yīng)注意什么?
雖然鋁硅鈦合金與鋁硅鐵合金以粉煤灰為主要原料時(shí)其氧化鋁含量并無(wú)一定額度區(qū)分，但兩種合金性質(zhì)截然不同，前者是鋁合金，后者是鐵合金，鋁合金對(duì)含鐵量有嚴(yán)格要求，原料含三氧化二鐵量一般不得大于0.8％，中間合金含鐵量不大于1.2％，不是所有粉煤灰都適用。煉制鋁硅合金氧化鋁含量必須使A/S達(dá)到1.3以上才能練出含鋁55％以上的粗合金。
此外，灰的化學(xué)活性也不可忽視，化學(xué)活性差反應(yīng)速度下降，會(huì)導(dǎo)致電耗增加，產(chǎn)量降低。一般來(lái)說(shuō)，灰中氧化鋁含量應(yīng)大于40％。
中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)文獻(xiàn)軍前不久斷言:“中國(guó)氧化鋁永遠(yuǎn)不會(huì)成為第二個(gè)鐵礦砂。”之所以氧化鋁不會(huì)像鐵礦砂那樣受制于進(jìn)口，是因?yàn)橹袊?guó)擁有豐富而可靠的后備資源，特別是高鋁粉煤灰，產(chǎn)生量大，品質(zhì)優(yōu)良。但是目前國(guó)內(nèi)對(duì)其開(kāi)發(fā)利用尚未形成規(guī)模。
據(jù)調(diào)查，除了內(nèi)蒙古鄂爾多斯、準(zhǔn)格爾之外，與準(zhǔn)格爾接壤的晉北的朔州、忻州，也先后發(fā)現(xiàn)氧化鋁含量40％以上的高鋁粉煤灰，且儲(chǔ)量巨大。以煤都朔州為例，資料顯示，朔州煤儲(chǔ)量490億噸，煤灰分中三氧化二鋁含量普遍較高(其中平朔一礦、平朔二礦和懷仁吳家窯礦等三大礦點(diǎn)粉煤灰化學(xué)成分見(jiàn)表一)。
朔州神頭電廠是華北最大電廠。現(xiàn)有多年堆存粉煤灰超億噸，每年仍排放粉煤灰500萬(wàn)噸以上，電廠用煤來(lái)自附近礦點(diǎn)，而非上述三礦(粉煤灰成分見(jiàn)表二)。
氧化鋁成分含量與粉煤灰同樣高的還有煤矸石、高嶺土。以煤矸石為原料制取莫來(lái)石的右玉某廠，所用煤矸石中氧化鋁含量在40％以上，同樣用以制取莫來(lái)石的懷仁某廠，所用煤矸石中氧化鋁含量為45％。煤矸石平均含煤20％，燃后粉煤灰中氧化鋁含量提高到50％～55％。高嶺土中氧化鋁含量多高于40％。
朔州地區(qū)火力發(fā)電裝機(jī)容量到2015年將達(dá)1700萬(wàn)千瓦，到時(shí)候年排放粉煤灰將在1000萬(wàn)噸以上；煤矸石產(chǎn)量為煤產(chǎn)量的15％，2015年煤矸石產(chǎn)量將達(dá)3300萬(wàn)噸，兩項(xiàng)合計(jì)4300萬(wàn)噸，用作生產(chǎn)氧化鋁的原料，年可生產(chǎn)氧化鋁1000萬(wàn)噸以上。
實(shí)驗(yàn)表明，采用先進(jìn)技術(shù)，氧化鋁含量40％以上的粉煤灰，氧化鋁溶出率可達(dá)85％，每3噸粉煤灰即可產(chǎn)出1噸氧化鋁，與進(jìn)口鋁土礦相當(dāng)。與此同時(shí)，還可以副產(chǎn)大量高附加值產(chǎn)品，如羥基硅、硅肥、硅質(zhì)土壤改良劑、脫硫石膏粉、水泥助磨劑、莫來(lái)石、鐵粉等，殘?jiān)靡陨a(chǎn)建筑材料，實(shí)現(xiàn)無(wú)渣生產(chǎn)。
如此龐大而寶貴的后備資源，再加上非鋁礦開(kāi)發(fā)應(yīng)用，選礦拜爾法技術(shù)的強(qiáng)力推廣，中國(guó)氧化鋁絕不會(huì)像鐵礦砂那樣高度受制于原料。
雖然如此，高鋁粉煤灰、煤矸石及非鋁礦物的開(kāi)發(fā)利用，仍是一個(gè)新的課題。從內(nèi)蒙古自治區(qū)發(fā)現(xiàn)高鋁粉煤灰，到鄂爾多斯及托克托兩個(gè)氧化鋁廠投產(chǎn)，前后歷經(jīng)10余年，可謂舉步維艱。朔州粉煤灰在2004年已經(jīng)化驗(yàn)證實(shí)氧化鋁含量較高，但至今在地方13個(gè)重點(diǎn)粉煤灰開(kāi)發(fā)利用項(xiàng)目中，仍然用于生產(chǎn)水泥或生產(chǎn)墻體材料，致使大量高價(jià)資源白白浪費(fèi)。而以粉煤灰為原料進(jìn)行電熱熔煉鋁硅鈦合金項(xiàng)目，由于資金問(wèn)題，至今仍未落實(shí)。
加大粉煤灰、煤矸石的開(kāi)發(fā)利用力度，有望打破鋁土礦—氧化鋁—電解鋁的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，拓寬資源來(lái)源，不再受制于鋁土礦資源，同時(shí)也可大大提高粉煤灰的利用價(jià)值。因此，應(yīng)盡快轉(zhuǎn)變觀念，通過(guò)政府扶持、大企業(yè)參與等形式，加大投資、研發(fā)力度，改變粉煤灰利用方式。
高附加值利用尚未形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模
近年來(lái)，科技工作者著眼于粉煤灰理化特性，進(jìn)行高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品研發(fā)，從粉煤灰中提取氧化鋁、羥基硅、固態(tài)鋁酸鈉、硅酸鋁、硅酸鉀、莫來(lái)石、水泥助磨劑、稀土農(nóng)肥等，已日益為人們所重視，前景十分廣闊。
粉煤灰的化學(xué)成分主要是二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、二氧化鈦、氧化鎂、氧化鈣以及其他堿金屬氧化物和稀有元素。其中三氧化二鋁含量較高的粉煤灰被稱(chēng)為高鋁粉煤灰，具有很高的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。依據(jù)目前技術(shù)水平，含三氧化二鋁30％以上的就可視為高鋁粉煤灰。
普通粉煤灰三氧化二鋁含量平均為25％～28％，我國(guó)35處粉煤灰樣品三氧化二鋁平均含量為27.1％。國(guó)外粉煤灰亦大體類(lèi)似，日本粉煤灰三氧化二鋁平均含量為25.86％，美國(guó)為20.81％，英國(guó)為26.99％，德國(guó)為24.93％，只有波蘭高達(dá)32.39％。
上世紀(jì)60年代，波蘭人曾以石灰石燒結(jié)法制取氧化鋁，我國(guó)安徽、寧夏、江蘇等地也曾以類(lèi)似方式作過(guò)試驗(yàn)，在提取氧化鋁同時(shí)生產(chǎn)活性硅酸鈣，但未能形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)。
技術(shù)研發(fā)不斷突破，應(yīng)用領(lǐng)域不斷開(kāi)拓
經(jīng)國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)，兩年前，內(nèi)蒙古鄂爾多斯以高鋁粉煤灰為原料，用石灰石燒結(jié)法在制取氧化鋁同時(shí)聯(lián)產(chǎn)水泥項(xiàng)目成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。項(xiàng)目投資18億元，年產(chǎn)氧化鋁40萬(wàn)噸，近期即將投產(chǎn)。去年初，大唐國(guó)際托克托電廠與同方環(huán)境公司合作，利用托克托電廠粉煤灰制取氧化鋁聯(lián)產(chǎn)羥基硅及電熱法煉制鋁硅鈦合金技術(shù)成果發(fā)布。托克托電廠年耗煤1600萬(wàn)噸，排放粉煤灰400萬(wàn)噸，灰中氧化鋁含量高達(dá)54％以上，在提取羥基硅后三氧化二鋁/二氧化硅(A /S)達(dá)2.2。如用于制取氧化鋁，回收率按85％計(jì)，每2.2噸粉煤灰即可制取1噸氧化鋁，400萬(wàn)噸灰可產(chǎn)出180萬(wàn)噸氧化鋁，這比山東“非中鋁”企業(yè)用進(jìn)口礦石生產(chǎn)氧化鋁還更具有優(yōu)勢(shì)(每3噸礦石產(chǎn)出氧化鋁1噸)。
此外，河南鞏義成功進(jìn)行了運(yùn)用常溫常壓波加速溶出新技術(shù)將粉煤灰與廢棄低品位鋁土礦制取氧化鋁的半工業(yè)化試驗(yàn)，鄭州龍昌公司利用上述技術(shù)從粉煤灰中提取羥基硅的小型試驗(yàn)也獲得成功，羥基硅成本不到2000元/噸，所產(chǎn)未經(jīng)脫水羥基硅以3000元/噸售出。這些技術(shù)為粉煤灰高附值開(kāi)發(fā)利用打下了基礎(chǔ)。
粉煤灰的另一個(gè)高附加值開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域是電熱熔煉鋁硅鈦合金和鋁硅鐵合金。氧化鋁含量大于30％的粉煤灰用作煉制鋁硅鐵時(shí)可煉得含鋁40％以上的合金，除了用于煉鋼脫氧外，還可取代硅鐵用作煉鎂還原劑。
煉制鋁硅鐵合金，應(yīng)力求提高合金中鋁含量，降低鐵含量。焦作李封鐵合金廠，試生產(chǎn)期間產(chǎn)出的鋁硅鐵成分平均如下:硅為34％，鐵為12.5％，鋁為47.8％，鈦為3.3％。鄭州輕金屬研究院曾以鋁硅鐵取代硅鐵作還原劑煉鎂，試驗(yàn)所采用的鋁硅鐵合金成分為:鋁含量35.41％，硅含量41.54％，鐵含量16.76％。還原溫度1100℃時(shí)，鎂收率為65.5％。與當(dāng)時(shí)以75硅鐵為還原劑煉鎂的各項(xiàng)指標(biāo)相比，還原劑單耗略有降低，鎂收率則提高5％～6％，溫度降低50℃，具有一定優(yōu)勢(shì)。
利用途徑多樣，節(jié)能減排優(yōu)勢(shì)明顯
我國(guó)具有高鋁粉煤灰資源優(yōu)勢(shì)，除了內(nèi)蒙古外，還有“煤都”山西朔州。朔州煤儲(chǔ)量423億噸，年產(chǎn)煤上億噸，煤灰中氧化鋁含量高于高嶺土，而氧化鐵含量卻相對(duì)較低。
經(jīng)對(duì)平魯一礦、二礦及懷仁煤礦等3個(gè)煤礦煤灰的化學(xué)成份進(jìn)行化驗(yàn)分析，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％，0.8％。此外，經(jīng)驗(yàn)證，煤矸石中氧化鋁含量亦在40％以上。朔州的南鄰原平，電廠排放粉煤灰氧化鋁含量也高達(dá)40％，并有大量廢棄鋁土礦。
以粉煤灰為主要原料，電熱熔煉鋁硅中間合金，以原鋁或再生鋁進(jìn)行稀釋?zhuān)渲聘鞣N牌號(hào)鋁硅合金，不僅是綜合利用環(huán)保項(xiàng)目，而且與以原鋁或再生鋁與工業(yè)硅重熔合成的鋁硅合金相比，成本低，可節(jié)省能耗約20％，減排大量二氧化碳及固體廢棄物，降低建設(shè)用地和投資，還可大大改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品成品率，是國(guó)家政策支持的項(xiàng)目。
雖然如此，但鋁硅合金畢竟是高能耗產(chǎn)品，其適用范圍有一定局限性。一般說(shuō)來(lái)，在高鋁粉煤灰出產(chǎn)地、電力充裕電價(jià)低的地區(qū)、電鋁聯(lián)營(yíng)企業(yè)，以及因政策規(guī)定進(jìn)入門(mén)檻提高而被迫停產(chǎn)、有閑置適用(便于改造)的礦熱爐、整流設(shè)備的企業(yè)，都是其用武之地。在不具備發(fā)展、推廣條件的地區(qū)、企業(yè)，筆者認(rèn)為仍應(yīng)以通常方式開(kāi)發(fā)利用，如上所述，利用粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁、羥基硅、固態(tài)鋁酸鈉等高附加值產(chǎn)品，既可大批量消化粉煤灰，又有著可觀的經(jīng)濟(jì)效益。(作者系中國(guó)鋁冶煉技術(shù)開(kāi)發(fā)中心專(zhuān)家顧問(wèn))
■相關(guān)鏈接 利用率僅為發(fā)達(dá)國(guó)家一半
對(duì)燃煤電廠而言，粉煤灰曾是一大包袱。近年來(lái)，隨著循環(huán)經(jīng)濟(jì)的推行、發(fā)展，國(guó)家鼓勵(lì)政策陸續(xù)出臺(tái)，特別是粉煤灰綜合利用技術(shù)的新發(fā)展，情況有所改變，但因舊灰堆存量大，新灰利用率仍較低(國(guó)內(nèi)粉煤灰利用率只有40％，是發(fā)達(dá)國(guó)家利用率的一半)，全國(guó)每年仍有約兩億噸新灰未被消化。因而，如何開(kāi)展綜合利用，提高利用率，使其化害為利、變廢為寶，仍然是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要課題。
國(guó)內(nèi)目前粉煤灰的綜合利用方式，仍以大批量利用為主，用作建筑材料的部分占總消化量的50％以上，如粉煤灰水泥、加氣混凝土砌塊、燒結(jié)陶粒、燒結(jié)磚、蒸壓磚、輕型中空隔墻板、復(fù)合保溫外墻板、保溫屋面板、輕質(zhì)中空樓板等系列板材等；作為填充料，用于道路、機(jī)場(chǎng)、港區(qū)建設(shè)工程的約占總消化量的20％以上；用于農(nóng)業(yè)方面改良土壤、制取農(nóng)用肥料的約占消化量的20％以上。<REC>
煉制鋁硅鈦合金應(yīng)注意什么?
雖然鋁硅鈦合金與鋁硅鐵合金以粉煤灰為主要原料時(shí)其氧化鋁含量并無(wú)一定額度區(qū)分，但兩種合金性質(zhì)截然不同，前者是鋁合金，后者是鐵合金，鋁合金對(duì)含鐵量有嚴(yán)格要求，原料含三氧化二鐵量一般不得大于0.8％，中間合金含鐵量不大于1.2％，不是所有粉煤灰都適用。煉制鋁硅合金氧化鋁含量必須使A/S達(dá)到1.3以上才能練出含鋁55％以上的粗合金。
此外，灰的化學(xué)活性也不可忽視，化學(xué)活性差反應(yīng)速度下降，會(huì)導(dǎo)致電耗增加，產(chǎn)量降低。一般來(lái)說(shuō)，灰中氧化鋁含量應(yīng)大于40％。
中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)文獻(xiàn)軍前不久斷言:“中國(guó)氧化鋁永遠(yuǎn)不會(huì)成為第二個(gè)鐵礦砂。”之所以氧化鋁不會(huì)像鐵礦砂那樣受制于進(jìn)口，是因?yàn)橹袊?guó)擁有豐富而可靠的后備資源，特別是高鋁粉煤灰，產(chǎn)生量大，品質(zhì)優(yōu)良。但是目前國(guó)內(nèi)對(duì)其開(kāi)發(fā)利用尚未形成規(guī)模。
據(jù)調(diào)查，除了內(nèi)蒙古鄂爾多斯、準(zhǔn)格爾之外，與準(zhǔn)格爾接壤的晉北的朔州、忻州，也先后發(fā)現(xiàn)氧化鋁含量40％以上的高鋁粉煤灰，且儲(chǔ)量巨大。以煤都朔州為例，資料顯示，朔州煤儲(chǔ)量490億噸，煤灰分中三氧化二鋁含量普遍較高(其中平朔一礦、平朔二礦和懷仁吳家窯礦等三大礦點(diǎn)粉煤灰化學(xué)成分見(jiàn)表一)。
朔州神頭電廠是華北最大電廠。現(xiàn)有多年堆存粉煤灰超億噸，每年仍排放粉煤灰500萬(wàn)噸以上，電廠用煤來(lái)自附近礦點(diǎn)，而非上述三礦(粉煤灰成分見(jiàn)表二)。
氧化鋁成分含量與粉煤灰同樣高的還有煤矸石、高嶺土。以煤矸石為原料制取莫來(lái)石的右玉某廠，所用煤矸石中氧化鋁含量在40％以上，同樣用以制取莫來(lái)石的懷仁某廠，所用煤矸石中氧化鋁含量為45％。煤矸石平均含煤20％，燃后粉煤灰中氧化鋁含量提高到50％～55％。高嶺土中氧化鋁含量多高于40％。
朔州地區(qū)火力發(fā)電裝機(jī)容量到2015年將達(dá)1700萬(wàn)千瓦，到時(shí)候年排放粉煤灰將在1000萬(wàn)噸以上；煤矸石產(chǎn)量為煤產(chǎn)量的15％，2015年煤矸石產(chǎn)量將達(dá)3300萬(wàn)噸，兩項(xiàng)合計(jì)4300萬(wàn)噸，用作生產(chǎn)氧化鋁的原料，年可生產(chǎn)氧化鋁1000萬(wàn)噸以上。
實(shí)驗(yàn)表明，采用先進(jìn)技術(shù)，氧化鋁含量40％以上的粉煤灰，氧化鋁溶出率可達(dá)85％，每3噸粉煤灰即可產(chǎn)出1噸氧化鋁，與進(jìn)口鋁土礦相當(dāng)。與此同時(shí)，還可以副產(chǎn)大量高附加值產(chǎn)品，如羥基硅、硅肥、硅質(zhì)土壤改良劑、脫硫石膏粉、水泥助磨劑、莫來(lái)石、鐵粉等，殘?jiān)靡陨a(chǎn)建筑材料，實(shí)現(xiàn)無(wú)渣生產(chǎn)。
如此龐大而寶貴的后備資源，再加上非鋁礦開(kāi)發(fā)應(yīng)用，選礦拜爾法技術(shù)的強(qiáng)力推廣，中國(guó)氧化鋁絕不會(huì)像鐵礦砂那樣高度受制于原料。
雖然如此，高鋁粉煤灰、煤矸石及非鋁礦物的開(kāi)發(fā)利用，仍是一個(gè)新的課題。從內(nèi)蒙古自治區(qū)發(fā)現(xiàn)高鋁粉煤灰，到鄂爾多斯及托克托兩個(gè)氧化鋁廠投產(chǎn)，前后歷經(jīng)10余年，可謂舉步維艱。朔州粉煤灰在2004年已經(jīng)化驗(yàn)證實(shí)氧化鋁含量較高，但至今在地方13個(gè)重點(diǎn)粉煤灰開(kāi)發(fā)利用項(xiàng)目中，仍然用于生產(chǎn)水泥或生產(chǎn)墻體材料，致使大量高價(jià)資源白白浪費(fèi)。而以粉煤灰為原料進(jìn)行電熱熔煉鋁硅鈦合金項(xiàng)目，由于資金問(wèn)題，至今仍未落實(shí)。
加大粉煤灰、煤矸石的開(kāi)發(fā)利用力度，有望打破鋁土礦—氧化鋁—電解鋁的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，拓寬資源來(lái)源，不再受制于鋁土礦資源，同時(shí)也可大大提高粉煤灰的利用價(jià)值。因此，應(yīng)盡快轉(zhuǎn)變觀念，通過(guò)政府扶持、大企業(yè)參與等形式，加大投資、研發(fā)力度，改變粉煤灰利用方式。
