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摘要
高铝煤炭广泛分布于我国内蒙古自治区中西部煤田，富含丰富的铝、硅、锂、镓等有价元素，对其进行资源协同开发，有望大幅提升我国铝资源供给体系韧性并提高固废利用率，以及改善燃煤电厂的飞灰堆存等环境污染问题.本研究以大唐国际托电园区的高铝粉煤灰示范生产线为案例，解析了高铝煤炭中各类无机资源的分布规律，并在全面梳理“原料—工艺—技术—产品/副产品”匹配机制的基础上，构建了集成“高铝煤炭清洁燃烧工艺-多级预脱硅工艺-氧化铝低能耗提取工艺”于一体的高铝煤炭循环利用全产业链；采用物质代谢分析方法，研究高铝煤炭循环利用全过程中有价元素的迁移转化规律，建立了高铝煤炭伴生有价元素的走向与分配模型，识别了该产业链中物质代谢优化调控的关键环节；此外，以传统铝土矿炼铝产业和木浆造纸产业为参考基准，核算了该产业链推广应用的经济、环境效益.结果表明，高铝煤炭循环利用全产业链中有价元素总体循环回收利用率超过80.0%，在内蒙古自治区推广应用该产业链，每年可生产1 303.0×104 t氧化铝，联产964.0×104 t活性硅酸钙和3 192.0×104 t硅钙渣，创造年收入401.2×108元，节约3 505.0×104 t铝土矿，保护11.5 km2植被.研究显示，高铝煤炭循环利用全产业链的有价元素回收率高，具有良好的环境和经济效益.
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单位经济管理学院; 清华大学
