سهم انرژی در هزینه‌های تولید آلومینا

در سال ۲۰۱۵، حدود ۱۰۹ میلیون تن آلومینا در کل جهان تولید شد که از آن بین، چین با سهم ۵۲.۲ درصدی، بزرگ‌ترین تولیدکننده آلومینای متالورژیکی بود. عمده روش تولید آلومینا، از طریق پالایش ماده معدنی بوکسیت به روش بایر انجام می‌شود. اساس این روش انحلال بوکسیت در دمای بالا توسط محلول سود است تا آلومینیوم به صورت آلومینات سدیم در محلول باقی بماند. بعد از فیلتراسیون، این محلول سرد شده و با اضافه کردن آب، هیدروکسید آلومینیوم تهیه می‌شود که در نهایت با عملیات کلسینه، اکسید آلومینیوم (آلومینا) با خلوص بالا به‌دست می‌آید.

با توجه به توضیحات ارائه شده در خصوص نحوه فراوری بوکسیت و تولید آلومینا، سود (NaOH) و گرما (انرژی) از کلیدی‌ترین شاخص‌های پالایش بوکسیت هستند و بالطبع سهم قابل توجهی در هزینه‌های تولید دارند. نمودار شماره ۱، سهم هر پارامتر را در تعیین هزینه‌های تولید به طور متوسط برای چین و جهان نشان می‌دهد.

 
نکته قابل توجه در نمودار شماره ۱، سهم قابل ملاحظه انرژی و مواد اولیه (بوکسیت و سود) در تعیین هزینه‌های تولید آلومینا است؛ به این قسم که مجموع این پارامترها بیش از ۸۵ درصد هزینه‌های تولید را به‌طور متوسط به خود اختصاص می‌دهد. گرچه سهم این سه پارامتر (انرژی و هزینه‌های تأمین بوکسیت و سود) برای چین بسیار متفاوت از میانگین جهانی است، ولی همچنان مجموع این سه موارد در چین نیز تقریبا مشابه با میانگین جهانی، سهم حدود ۸۵ درصدی در تعیین هزینه‌های تولید آلومینا را دارد.

با توجه به نمودار شماره ۱، عمده مغایرت هزینه تولید چین با میانگین جهانی، در هزینه‌های انرژی و بوکسیت است. برای تولید آلومینا، همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، عمده انرژی، صرف تأمین حرارت مورد نیاز برای فرآیند انحلال بوکسیت در سود می‌شود. از این رو وجود سوخت‌هایی که قابلیت تولید حرارت بالا را داشته باشند و در عین حال به صورتی ارزان در دسترس تولیدکننده باشند، می‌توانند به مقدار قابل توجهی از هزینه‌های تولید بکاهند.
تولیدکنندگان آلومینای متالورژیکی در چین، عمدتا در نواحی شمالی و شمال غربی چین مستقر هستند، مناطقی که منابع غنی زغال سنگ چین در آن قرار دارد. نمودار شماره ۲، سهم سوخت‌های مختلف مصرفی در تولید انرژی مورد نیاز برای پالایش بوکسیت جهان و چین را با هم مقایسه می‌کند.

 با توجه به نمودار شماره ۲، زغال سنگ به تنهایی سهم بیش از ۵۰ درصدی را برای تأمین انرژی مورد نیاز تولید آلومینا و پالایش بوکسیت دارد. این سوخت، علاوه بر قابلیت تولید حرارت بسیار زیاد، به‌طور متوسط با قیمت ارزان‌تری نسبت به سایر منابع انرژی در جهان یافت می‌شود. از طرف دیگر، چین که کشوری غنی از این ماده معدنی محسوب می‌شود سهم بیشتری از انرژی مورد نیاز خود را برای پالایش بوکسیت نسبت به میانگین جهانی از طریق زغال سنگ تأمین می‌کند. این امر سبب کاهش هزینه‌ تأمین انرژی در این حوزه صنعتی در چین نسبت به میانگین جهانی شده است.

ولی در مقابل عدم وجود منابع کافی بوکسیت در چین، سبب شده تا چین قسمت قابل توجهی از تقاضای بوکسیت خود را از طریق واردات تأمین کند. بیشتر منابع بوکسیت چین، به دلیل درصد بالای سیلیس از کیفیت خوبی برای پالایش برخوردار نیستند، از طرفی منابع معدنی که استخراج بوکسیت از آن‌ها مقرون به صرفه باشد در چین محدود است. این امر چین را به بزرگ‌ترین واردکننده بوکسیت در جهان (با سهم حدود ۵۹ درصدی) تبدیل کرده است. از همین رو، علت اصلی زیاد بودن سهم هزینه‌ تأمین بوکسیت در هزینه‌های تولید آلومینا در چین نسبت به میانگین جهانی را می‌توان عدم دسترسی به منابع بوکسیت در داخل و تأمین آن از منابع خارجی دانست.