——貴陽市磨料磨具行業協會 貴州云霧磨料公司 張燦

　　棕剛玉是一種工業原料。棕剛玉產品在我國起步較晚，是在一九五一年由當時的沈陽蘇家屯砂輪廠研制成功，至今已經有59年的歷程。半個世紀以來，我國棕剛玉產業從無到有，從小到大。在上世紀八十年代之前，我國的棕剛玉生產，也只有中國第一砂輪廠、第二砂輪廠、第三砂輪廠、第四砂輪廠、第七砂輪廠等幾家大的國營企業在生產。當時的產量只不過十幾萬噸。自我國改革開放以來，棕剛玉生產雨后春筍般發展起來，到目前為止，全國的棕剛玉生產能力已突破300萬噸，成為世界上棕剛玉第一生產大國。
　　起初所生產的棕剛玉產品，幾乎全部用于加工制成各種材質的固結磨具，涂附磨具，及研磨膏等，用于金屬材料的磨削加工。棕剛玉行業經過了半個世紀的發展壯大，但是與其他行業相比仍是一個小行業，其屬性決定了他在國民經濟中的作用，在國家現代化建設中它又是一個必不可少的行業。隨著我國工業化進程的不斷提速，棕剛玉的用途也在不斷擴大。目前已廣泛應用于耐火材料工業和石油支撐劑工業，其用量不斷增加。
　　我國的棕剛玉生產，開始都是用固定爐進行生產的。進入上世紀七十年代后，出現了傾倒爐生產的新工藝。到目前為止我國棕剛玉生產使用的固定爐和傾倒爐的比例是1：1。不論是固定爐也好，或是傾倒爐也罷，其生產工藝過程基本相同，它們都是以鋁礬土為主要原料，再配以其它輔助材料在礦熱爐內高溫融化，經過一系列的物理化學反應而制得的，是一種能耗比較高的產品。電費成本在生產成本中約占三分之一至二分之一。由于生產棕剛玉的主要原材料為鋁礬土，因此鋁礬土品質的好壞決定了能耗的高低。上世紀80年代之前，生產棕剛玉的鋁礬土其A12O3含量為85%左右，鋁硅比為20:1，用這種高品位的鋁礬土生產棕剛玉時，固定爐的單位耗電量為2600kwh左右，傾倒爐單位耗電量為2500kwh左右。根據資料顯示鋁礬土中Al2O3的含量與單位耗電量的關系如下圖： 

　　目前在我國境內A12O3含量達到85%的鋁礬土礦奇缺，或者說已經枯竭。當前生產棕剛玉所用的鋁礬土其A12O3含量多為70-80%之間。鋁礬土中SiO2的含量高低對單位耗電量的影響顯著，有資料表明，SiO2在鋁礬土中的含量每增加2%其單位耗電量可增加8-16%。所以目前棕剛玉生產企業耗電量都居高不下，固定爐生產單位耗電量達2800kwh，有些甚至更高。加上電力和原材料的價格不斷上漲，使生產成本長期在高位運行。企業的生產成本壓力很大，同時也給節能減排帶來了巨大的困難。
　　鋁礬土是生產棕剛玉的主要原料，但是它也是鋁工業、耐火材料工業和石油支撐劑工業的主要原材料，隨著國家工業化進程的不斷提速以及鋁工業、耐火材料工業、石油支撐劑工業的飛速發展，高品位鋁礬土礦蹤跡難覓。棕剛玉生產對鋁礬土品位的要求與鋁工業、耐火材料工業不同，后者對鋁礬土品位的要求較低。
　　半個世紀以來，棕剛玉生產仍沿用傳統的工藝從未改變。隨著時代的變遷，礦產資源的減少和礦產品質量的下降，能源價格的不斷提升，原材料價格的升高，節能減排任務的日趨繁重，棕剛玉生產在技術上沒有新的突破，可以預料十年后棕剛玉生產的單位耗電量及生產成本均會出現驚人的大幅上升，棕剛玉生產企業也可能會因此被迫關停。按照目前市場價格的不變價格進行測算，屆時的棕剛玉生產成本會在4000-5000元之間，節能減排也將成為不可逾越的難題。鑒于以上各種因素，未來棕剛玉生產和發展，必須在科學發展觀思想的指導下，盡快轉變發展方式，走技術創新的道路。筆者認為，未來的棕剛玉生產與發展走技術創新之路必叢以下幾方面入手：
　　一、鋁礬土中的A12O3的“富集”。可以預見未來棕剛玉生產所用的鋁礬土中的A12O3的含量為75%左右居多，從圖表上可以看出當A12O3得含量達到75%時，其單位耗電量已在3000kwh以上，按目前的電價折算，能耗費用一項占生產成本的三分之二以上。生產企業已基本無利可圖。為此，必須把鋁礬土中的A12O3富集起來，使其A12O3含量達到90%左右，要達到A12O3富集目的，必須進行物理或化學的方法進行處理，這是一個非常復雜的過程。處理后的鋁礬土成本（按現價不變）會提高15-25%，但處理后的鋁礬土生產棕剛玉時，其單位耗電會大幅下降。
　　二、對鋁礬土礦進行脫硅處理。Al2O3含量為75%的鋁礬土礦中的SiO2含量都在10%以上，SiO2的含量高勢必在棕剛玉冶煉時，增加還原劑和澄清劑的用量，由此會引起單位耗電的大幅飆升，增大企業生產成本。要走技術創新之路。脫硅這一過程也是關鍵之舉。脫硅是一個復雜的化學反映過程。脫硅后的鋁礬土是SiO2的含量降到2%以下。脫硅后的鋁礬土增加還原劑和澄清劑的用量大大減少，可以預測用脫硅后的鋁礬土生產棕剛玉的經濟效益遠大于未脫硅的鋁礬土。
　　三、適當加入添加劑。要能找到一宗適合于棕剛玉冶煉的添加劑，其目的有二，其一：冶煉棕剛玉時添加劑加入之后能促使物料的融化速度加快，確切的說這種添加劑就是促溶劑。由于融化速度的加快使原本8小時的冶煉時間縮短為6-7小時，使冶煉時間減少，生產周期加快，單位耗電自然也就降下來，同時也使生產能力提高。按照當時所使用的生產工藝預計單位耗電可能降至100-200kwh。其二，由于添加劑的使用，在剛玉融入了其他元素，能使剛玉起到改性的作用，使棕剛玉硬度和韌度都有不同程度的提高，為棕剛玉家族中增加一個新的成員。
　　以上三種改進措施實施之后，預計棕剛玉單位耗能可能由目前的2700kwh降至2000kwh以下。生產效率可提高15%，可為棕剛玉企業帶來豐厚的經濟效益。
　　筆者在此發表的拙見實為拋磚引玉，借此引起行業同仁的共鳴！我們要敢于走前人沒有走過的路，敢于進行技術創新，通過努力使我國的棕剛玉生產走在世界的前沿，為中華民族的振興作出貢獻。