氧化铝生产原料(氧化铝工业生产)

众所周知，地球上的金属元素通常以化合物的形式积累在矿石中，因此提取金属元素通常需要经过采矿、选矿、冶炼的过程，最终获得我们人类所需的高纯度金属。与普通金属的提取过程不同，原铝必须通过中间产品的制备来获得。该中间产物是氧化铝。可以说，氧化铝是整个铝工业的准核心。

1.2初识氧化铝

氧化铝是一种稳定的铝氧化物，化学式为Al2O3。在采矿、陶瓷和材料科学中也称为氧化铝。无毒、无臭、无味的白色粉末或砂状物，密度3.9-4.0g/cm3，熔点2050，沸点2980，不溶于水，溶于无机酸和碱性溶液的两性氧化物。工业上，铝土矿一般经过拜耳法或烧结法等一系列工艺流程加工得到氧化铝。按主要用途可分为冶金级氧化铝（冶炼级氧化铝）和非冶金级氧化铝。冶炼级氧化铝用作电解铝冶炼的原料。非冶金级氧化铝主要用于刚玉、陶瓷、耐火制品等。和其他氧化铝化学品。（由于上海期货交易所即将上市的氧化铝品种仅为冶金级氧化铝，因此本文后面提到的氧化铝及相关数据均特指冶金级氧化铝。）

根据国家标准（GB/T24487-2009），氧化铝根据其化学成分和物理性能分为三个等级：AO-1、AO-2、AO-3。其化学成分应符合表1-1的规定。

1.3氧化铝的生产工艺

氧化铝的生产已有100多年的历史。特别是拜耳法创建后，氧化铝进入工业化规模化生产阶段，产能和效率大幅提高。目前，世界上95%以上的氧化铝都是通过拜耳法生产的。经过多年的发展，拜耳法逐渐从间歇式连续生产改进为连续操作，设备也逐步实现大型化、自动化、高效节能。由于世界各地生产的铝土矿存在差异，基于拜耳法基本原理，逐渐衍生出适合不同条件的拜耳法。在我国，拜耳法已发展了低温拜耳法、选矿拜耳法和石灰拜耳法。法律。

在拜耳法出现之前，世界上第一种工业化生产氧化铝的方法是烧结法。首次应用碳酸钠烧结法。此法仅适用于加工低硅优质铝土矿。加工高硅铝土矿时，会损失大量氧化铝；然后在碳酸钠烧结法的基础上，添加石灰石，演变为碱-石灰烧结法，该方法有效解决了碳酸钠烧结法加工高硅铝土矿困难的问题。烧结法虽然工艺复杂、投资大、能耗高、产品质量较拜耳法稍差，但其生产特点有利于我国低品位铝土矿的利用，因此钠钙烧结法在我国已得到一定程度的应用。发展。

随着技术的发展，当铝土矿品位、铝硅比等条件多样化时，氧化铝企业将拜耳法和烧结法结合起来，形成联合生产方式，又细分为并联、串联和混联法，其中并联法和串联法主要用于国外氧化铝厂，混联法是我国氧化铝企业开发应用的生产工艺。

二、氧化铝生产情况概述

2.1世界氧化铝产能分布情况

氧化铝生产广泛分布于亚洲、欧洲、非洲、美洲和大洋洲。目前，大约有30个国家有氧化铝产量记录。据国际铝业协会统计，截至2016年底，全球除中国以外的氧化铝产能为6613万吨，较2010年底增加297.4万吨。同时，据阿拉丁统计截至2016年底，我国氧化铝产能7496万吨。吨，约占世界总量的53%。截至2018年底，我国氧化铝产能进一步增至8387万吨，增加891万吨。

据国际铝协统计，2018年全球氧化铝产量为1.22亿吨，2010-2018年世界氧化铝产量年均增长率为5.53%。其中，中国是产量增长的主要动力，年均增长率达14.85%。2018年占全球总产量的55.76%。相比之下，南美洲和北美洲的产量和比例逐渐下降。

全球氧化铝生产商集中度较高。据阿拉丁统计，2018年全球前十大氧化铝生产商总产量为9740.5万吨，约占全球总量的80%。其中，中国企业5家，海外企业5家。海外企业有美国铝业（Alcoa）、力拓（RioTinto）、俄罗斯铝业（Rusal）、挪威海德鲁（NorwegianHydro）、南托32等，其冶炼厂主要建在澳大利亚、巴西等铝土矿丰富的地区。详细产能及分布情况见表。

2.2我国氧化铝产能分布情况

随着我国铝工业的快速发展，氧化铝产能也进入快速扩张阶段。据阿拉丁统计，截至2018年12月，我国氧化铝产能为8387万吨，与2010年同期相比增加了4262万吨，产能翻倍，也占据了全球产量的一半。从地区来看，我国氧化铝产量相对集中，主要分布在山东、山西、河南、广西、贵州、重庆、云南、内蒙古等8个省份。其分布特点基本满足产业链的需要，即分布在上游铝土矿资源丰富地区、下游电解铝厂所在地。山东、山西、河南产能占比分别为32.9%、29.3%、15.4%。这三个省份的产能合计占全国近80%，集中度非常高。

对应海外，我国氧化铝生产企业也相对集中。其中，中国铝业、魏桥集团、信发集团、锦江集团、东方希望也跻身全球前十大氧化铝生产商之列。其中，中国铝业和魏桥集团2018年位列前两位。据统计，上述五家企业控制的氧化铝产能约占全国总产能的82%。

虽然我国氧化铝产能巨大，但随着电解铝产能的不断提升以及国内铝土矿品位和储量的下降，我国氧化铝产能可能会遇到一定的瓶颈。为了更好地利用海外资源，近年来我国铝产能不断增加。企业逐步走出国门，在铝土矿资源发达的国家投资开采、设立氧化铝厂。为此，我们对国内企业在海外建设氧化铝装置的情况进行了梳理，如表4所示。

三、氧化铝消费情况

3.1全球氧化铝消费情况

就冶金级氧化铝而言，其用途比较单一，基本用于电解铝的生产。据英国金属先驱报统计，2018年，世界电解铝产量为6373万吨，较2010年电解铝产量增长51.61%，而全球氧化铝消费量为12435万吨，较2010年增长51.23%氧化铝消耗量。两者的增长趋势基本一致。由于两者关系密切，研究氧化铝的消费量就相当于研究电解铝的全球产量分布。据国际铝协会统计，2018年中国电解铝产量占全球总产量的56.7%，其次是除中国以外的亚洲和非洲，第三位是欧洲。通过对比氧化铝产量分布和电解铝产量分布，可以发现两者之间存在区域错配，因此全球氧化铝贸易市场每年都比较活跃。

从地区来看，亚洲、非洲（包括中国）和欧洲的氧化铝产能无法满足该地区电解铝生产的需求，而大洋洲和南美洲的电解铝产能则无法吸纳该地区的氧化铝产量。因此，从全球氧化铝贸易的大方向来看，是从大洋洲和南美洲运输到欧洲、亚洲和非洲。其中，大洋洲主要出口国是澳大利亚，南美洲主要是巴西。

我国是电解铝生产大国。多年来，氧化铝进出口一直以进口为主。不过，随着2016年电解铝行业供给侧改革，电解铝产能增长受到抑制，但对于氧化铝来说，这种情况并不存在。此消息在此情况下，我国氧化铝进口量一直呈下降趋势。2018年，由于挪威海德鲁巴西Alunorte氧化铝冶炼厂因尾矿库事件意外停产，海外氧化铝形成较大缺口，进而导致利润减少。受此带动，2018年我国氧化铝出口为净出口。据海关总署统计，我国氧化铝进口来源广泛。主要来源国包括澳大利亚、印度尼西亚、牙买加、印度、美国、法国、德国、越南和日本。2018年，我国自上述国家的进口占进口总额的30%。98.7%，其中澳大利亚占比高达49%。

3.2国内氧化铝消费情况

就国内消费而言，氧化铝产能与电解铝产能也存在区域错配。如上所述，我国氧化铝产能主要集中在8个省份，但电解铝产量分布较为广泛。对比产量占比与氧化铝产量占比可以得出，我国氧化铝产量排名前四的省份是山西、广西、河南和贵州，而进口量排名前五的省份是新疆、内蒙古、青海、甘肃、宁夏。

四、小结

铝是世界上使用第二广泛的金属，其工业重要性不言而喻。氧化铝作为原铝冶炼的主要原料，在产业链中发挥着突出的作用。目前氧化铝年产量达到1亿吨以上，冶炼能力广泛分布于六大洲。但企业集中度较高。全球前10名氧化铝生产商的总产量占全球的80%。我国是氧化铝生产第一大国。近年来，随着产能快速扩张，我国年产量已占全球产量的一半以上。海外产能大多分布在铝土矿资源相对丰富、电解铝生产集中的地区。国家和地区。这个特点也适用于中国。我国氧化铝产能主要分布在8个省份，其中山西、山东、河南产能占比80%以上。

冶金级氧化铝用途比较单一，基本用作电解铝生产的原料。正是由于这一特点，导致国内外氧化铝产销不匹配。具体来说，海外大洋洲和南美洲的氧化铝产能较大，通常销往欧洲、亚洲和非洲以及北美；国内贸易方面，主要贸易方向是从山西、河南、广西等地运往新疆、内蒙古、青海等地的氧化铝。同时，我国是氧化铝净生产国。进口国家。

由于供需错配，氧化铝贸易是铝产业链的重要组成部分。如上所述，国内外氧化铝企业集中度较高，在现货市场上议价能力较强，使得市场定价机制尚不完善，因此将氧化铝引入期货市场将有助于定价机制市场化，使产能布局和利润分配更加合理，促进铝工业健康有序发展。

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