昆明往南220公里，是云南省红河州古城建水县。那里3500多年前就有人类活动的痕迹，那里有中国第二大孔庙，那里有远近闻名的燕子洞。近来，在这片红土地上，耸立起了一片蓝色的工业园区。占地6500亩的云南冶金集团股份有限公司的产业集群基地在阳光、蓝天、白云下很耀眼，云南省铝电解节能减排工程技术研究中心的铝电解工业试验研发平台就建设在这里。
工程中心运行两年来取得了重大成果，受到了社会各方的关注和赞许。
1.人才培养方面
工程中心目前从事研发的人员为113人，其中教授级高工8人、高工62人；博士10人、硕士37人，在读硕士生37人、有国家百千万人才1人、云南省技术创新人才10人、博士生导师3人。
工程中心坚持产学研发展道路，与贵阳铝镁设计研究院和昆明理工大学等高等院校和科研单位共建了“联合培养研究生基地”，进一步提高科技人员的实践能力和创新能力，培养了铝电解急需的专业技术人才。经过两年的建设，工程中心新增省级创新团体2个，省技术创新人才培养对象7人，博士生导师3人，博士4人、硕士10人，已经形成知识结构、年龄结构合理的研发队伍。
2.管理机制方面
为了加快科技创新步伐，提高科技创新能力，促进科技成果转化，成立了工程中心管理委员会和中试基地，设有5个研究室和3个试验基地。形成了以技术研究中心管理委员会为决策层，专家咨询技术委员会为指导，科研机构开展基础、共性、关键技术研发；管理与服务机构协调、服务、监督的多层次科技进步和创新管理体系。制定了《云南省铝电解节能减排工程技术研究中心科技项目管理办法》、《云南省铝电解节能减排工程技术研究中心科学技术奖励办法》、《云南省铝电解节能减排工程技术研究中心知识产权管理办法》、《云南省铝电解节能减排工程技术研究中心合理化建议和技术革新工作管理办法》、《云南省铝电解节能减排工程技术研究中心科技项目经费管理办法》等管理办法，建立完善了技术创新体系。完善科技奖励制度，加大对科技创新人员的奖励，调动了科技人员的积极性和创造性，对取得成果的科技人员进行奖励。
3.研发平台建设方面
云南冶金集团股份有限公司投资3.8亿元，在昆明冶金研究院建成了新的研发平台，添置了大量的先进设备，能从事铝行业采、选、冶、新材料的开发及信息技术的应用等领域的技术开发工作，为铝电解工程中心平台建设提供了有力的技术支持。云铝涌鑫铝业有限公司2012获国家高新技术企业认证。
工程中心的重大科技创新
两年来，工程中心承担了“低温低电压铝电解新技术”、“大型预焙铝电解槽曲面阴极技术的开发与产业化”、“铝工业烟气脱硫及资源化利用”等国家科技支撑计划项目。成功开展了“节能型高能效铝电解槽示范”项目，使铝电解槽平均工作电压降到3.9V以下，原铝直流电耗降至12200千瓦时/吨·铝，比传统电解槽降低800—1000千瓦时/吨·铝。该技术先后在186KA、220KA、300KA的电解槽上推广运用。同时开展了“铝冶炼吨铝直流电耗低于12000千瓦时的电解铝关键工艺”等前沿共性技术的研究，吨铝直流电耗指标达到国际先进水平。
1.低温低电压铝电解新技术
在电解体系中，电解质温度每降低10℃电流效率将提高1％。低温低电压铝电解新技术成功研制破解了铝工业生产重大技术难题，达到降低吨铝电耗、降低生产成本的目的。该技术主要通过对现有工艺技术条件进行优化，采取规整炉膛、调整锂盐浓度、优化铝水平与电解质水平的比例、降低阳极效应系数控制、开发电解槽强制保温技术、加强操作质量等措施来提高电解槽运行的稳定性，在保持电解槽稳定的前提下，合理匹配各项主要技术参数，控制好电解槽的能量平衡和物料平衡，实现低温生产。工程中心试验电解槽通过低温生产工艺技术的应用，电解温度为930℃—935℃，电解质中的锂盐含量为电解质质量分数的2.8％—3.0％，电解质分子比为2.3—2.5，电解质初晶温度降低了15℃—20℃，直流电耗在原13240千瓦时/吨·铝的基础上降低了300—400千瓦时/吨·铝，电流效率提高了1.5%—2%，达95.5%，达到铝行业先进水平。
2.曲面阴极高能效铝电解槽熔炼新技术
曲面阴极高能效铝电解槽熔炼新技术是开发出一种能减少铝电解槽水平电流及削弱铝液流动的异型阴极结构电解槽，从而降低槽电压以达到降低电耗的目标。曲面型阴极结构基于等电位面原理，有效地提高阴极电流分布的均匀性，减少电解槽铝液中水平电流的产生，从而减小垂直磁场，减缓电解槽内铝液的波动，稳定铝液表面流速，提高金属铝液稳定性，减少铝的溶解损失，达到提高电流效率和降低极距的目的。国内同行业也对类似技术进行了产业化研发，取得了一定实效，工程中心通过集成创新形成了自主知识产权。该技术分别在156#、178#、191＃、203#、223#、273#、274#槽先后经过五个阶段的试验。电解槽平均工作电压降到3.9V以下，铝直流电耗降至12200千瓦时/吨·铝，比传统电解槽降低800—1000千瓦时/吨·铝。
3.铝电解用磷生铁阴极制备新技术
铝电解用磷生铁阴极的制备技术的研发，解决了传统的钢棒糊夯实工艺技术上存在的不足。此方法工艺简单，生产处理成本低，磷生铁浇铸阴极产品性能稳定，合格率达100%。生产出来的磷生铁阴极能够有效降低铝电解的阴极压降，阴极压降由原来的320mv降到了250mv。磷生铁阴极制备新技术研制成功后于2011年在205#槽上集成运用了曲面阴极高能效铝电解槽的熔炼技术、铝电解用磷生铁阴极的制备方法技术、新型电解槽内衬保温技术，使205#电解槽平均槽电压降到3.78V，平均电流效率95.37%，在曲面阴极熔炼技术实施后直流电耗12200千瓦时/吨·铝的基础上再降低直流电耗300—400千瓦时/吨·铝，直流电耗达到11840千瓦时/吨·铝，直流电耗指标达到国内外铝行业领先水平。
4.新型电解槽内衬保温新技术
新型电解槽内衬保温技术的运用，保证了电解槽热场的稳定性。通过采用优化保温方案的措施，减少了电解槽向周围环境通过对流、辐射和传导而损失的热量，减少了电解槽热损失，为实施低电压生产创造了条件。
5.电解质替代冰晶石焙烧启动新方法
优化了焙烧启动过程，使铝电解槽在焙烧过程中受热均匀，减少焙烧过程中阴极内部的热应力，减少阴极碳块内部裂纹的产生，提高了电解槽的焙烧质量，这是电解槽长寿命的基本保障。
6.废阳极炭渣、废阴极内衬无害化回收与利用技术
在铝电解过程中，因阳极碳块的碎裂，将产生1%左右的炭渣，电解质含量在58%左右。很多铝厂都将废炭渣作为一般的工业垃圾处理。工程中心攻克了火法熔炼铝电解阳极炭渣无害化回收炭渣中电解质的新方法。该方法工艺简单，处理成本低，处理后可使炭渣完全无害化，环保效益和经济效益显着。电解质回收率高达99％，电解质纯度高达98％，每吨铝减少了10公斤高危固体废弃物排放，同时回收5公斤电解质。
废旧阴极内衬包括阴极炭块、耐火材料、渗入的金属和电解质、少量氮化铝和氰化物等。堆放中产生有毒物质，对环境造成污染。工程中心通过研发将分离出来的炭用作工业硅生产中的还原剂、电解质返回铝厂使用。废阴极炭块回收清理干净后加工成糊料用于大修槽。
7.废铝灰的回收与利用技术
在电解铝及铝加工产品生产过程中，铝液进入混合炉后，要经过熔炼、静置、扒渣等工序，分离出大量铝灰。工程中心研制出铝灰处理成套设备，从熔解炉产生的热灰中回收铝熔液，通过搅拌，将比重不同的金属铝和热残灰分层分离。该技术的特点为连续高效、运行平稳，投资少。铝液回收后的废铝灰经处理作为氧化铝原料配入使用，实现了资源的回收利用。
8.电解槽烟气脱硫脱氟除尘一体化工业试验示范装置
2010年9月27日国家环保部发布GB25465-2010《铝工业污染物排放标准》，与旧标准相比，新标准对电解铝烟气中二氧化硫和氟的排放浓度分别从850mg/Nm3和6mg/Nm3降低到了200mg/Nm3和3mg/Nm3，粉尘排放指标规定为20mg/Nm3。工程中心开展“电解槽烟气脱硫脱氟除尘一体化工业试验示范装置”的研究，开发出了具有同时脱除二氧化硫和氟装置，脱硫效率大于90％、脱氟效率大于80％的氨法脱硫脱氟一体化烟气治理技术，该技术的运用，可以实现烟气排放二氧化硫低于50mg/Nm3、氟低于3mg/Nm3，大大减少了二氧化硫和氟的排放量，年回收二氧化硫608吨、生产液体硫铵：3586吨（折固体1254吨/年），年回收氧化铝粉尘38.4吨、脱除氟化物6.4吨、产出冰晶石10吨。该技术的推广运用，为铝工业绿色制造提供示范生产线，将推进中国铝工业环境友好发展、绿色发展、循环发展、为国家新排放标准在行业内实施和实现提供坚实的基础和示范。
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