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2002年,第一代技术——氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅技术实现产业化,在此基础上,秉承“创新是发展灵魂”的理念,中国恩菲向着更低能耗、更高环保的方向迈进,持续研发氧气底吹熔炼—熔融渣侧吹还原法以及氧气底吹熔炼—熔融渣底吹电热还原法炼铅技术。目前,氧气底吹炼铅项目单系列规模已从过去3万吨/年粗铅,扩大至5万吨、8万吨,如今已至20万吨;所处理物料也由单一铅精矿发展到添加蓄电池铅泥、铅银渣、锌浸出渣、高炉铅锌尘、氰化渣、金精矿;吨铅能耗由630千克标煤降至220千克。
氧气底吹铅熔炼技术大大降低了能耗和焦炭使用量,有效解决了长期困扰冶炼企业的二氧化硫烟气和粉尘所带来的环保问题,目前已经在国内外得到广泛推广和应用,使我国铅冶炼技术一举迈入国际先进水平。最值得骄傲的是,这项技术被国家九部委指定为首选炼铅工艺,现已经成功应用于包括印度等在内的国内外40多个铅冶炼项目,产能近400万吨/年。
从追赶到引领, “世界冶炼技术展览馆”华丽转身
不会止步于此的恩菲人,在氧气底吹铅熔炼技术成功研发和推广的同时,乘胜追击,将这项“绝活儿”不断延伸到铜金冶炼领域。
1990年7月,为解决水口山矿务局康家湾含金黄铁矿回收金的瓶颈,中国恩菲牵头组织专家团队,在原有底吹炉内进行铜精矿与含金黄铁矿1∶1的混矿熔炼试验,即“造锍捕金”。经过长达217天的连续试验,氧枪与炉衬仍完好无损,且熔炼富氧浓度达到70%以上,为当时世界最高水平,标志着试验的成功,为中国恩菲底吹炼铜和造锍捕金技术的产业化开发应用打下坚实基础。
1992年,中国恩菲获得“底吹熔池炼铜法及其装置”专利授权,此后不断提升,于2006年获得“氧气底吹熔炼炉”和“氧气底吹熔炼炉氧枪装置”的专利授权。
2008年,世界首个氧气底吹炼铜项目——越南生权项目大龙冶炼厂投产。同年,东营方圆氧气底吹造锍捕金示范工程项目的投产,标志着中国恩菲的底吹炼铜技术,真正实现了大规模工业化应用,继国外广为人知的顶吹、侧吹、闪速熔炼之后,再次改写了世界铜金冶炼技术格局。
而这,仅仅是一个开始。
目前,氧气底吹铜熔炼技术已在国内多个新建或改造铜冶炼项目中得到推广应用,中国恩菲的氧气底吹之路,也仿佛一条有色之龙喷薄而发,横亘祖国大江南北,并不断实现新的开创:
山东恒邦复杂金精矿综合回收技术改造工程于2010年投产,是世界第一条底吹造锍捕金生产线。中国恩菲首次将氧气底吹冶炼技术成功应用于黄金冶炼领域,极大提高了贵金属回收率,改善了环保条件。
2011年9月投产的包头华鼎铜业富氧熔池熔炼技术改造工程, 中国恩菲成功采用氧气底吹铜熔炼技术改造传统鼓风炉炼铜冶炼厂,成为淘汰落后产能的典范。
中条山有色集团恒曲冶炼厂处理50万吨/年多金属矿综合捕集回收改造工程于2014年2月投产,项目采用当时最大氧气底吹熔炼炉,开创世界之最。
中原黄金冶炼厂整理搬迁升级改造项目,世界上首次将氧气底吹熔炼技术与悬浮吹炼技术集成创新,开拓了炼金新工艺,单系列处理精矿规模150万吨/年,达熔池熔炼处理规模之最,也成为目前世界上最大的造锍捕金工程。
……
继底吹炼铅之后,“恩菲品牌”的底吹技术又开创了铜金冶炼领域的新纪元。随后,为解决吹炼工段传统PS转炉存在的液态铜锍倒运二氧化硫烟气低空污染难以治理、间断作业、炉衬寿命短、送风时率低、耐火材料单耗高、烟气二氧化硫波动大、时断时续不利于制酸等严重问题,中国恩菲又将目光投向了铜锍底吹连续吹炼技术的研发。
早在2006年,以底吹熔炼技术主要发明人、全国工程设计大师蒋继穆领衔的中国恩菲技术团队就提出铜锍底吹连续吹炼技
术并申请专利。专利的核心,就是将氧气底吹熔炼炉产出的熔融铜锍通过溜槽直接送入底吹吹炼炉进行连续吹炼,彻底取消周期性工作的PS转炉。
2009年,在国家科技部的大力支持下,由中国恩菲总工程师、有色金属行业设计大师尉克俭领衔组织实施了国家863计划课题“氧气底吹连续炼铜清洁生产工艺关键技术及装备研究”。
从构想到初探,从立项到启动,从工艺到装备,在国外同行的质疑中,在国内同行竞争对手的激励中,恩菲人历经波折,攻坚克难,砥砺前行。终于,2012年5月9日至6月3日,短短26天时间里,冷铜锍底吹连续吹炼半工业试验在豫光金铅取得成功。之后,恩菲团队又来到黄河入海口,在东营方圆开展热铜锍工业试验。
2014年3月20日,中国乃至世界铜冶炼发展史上注定要留下浓墨重彩的篇章——中国恩菲开发的世界上首条氧气底吹连续炼铜工业化示范生产线全线拉通,产出第一批合格的阳极板,消息传出,行业再次轰动。
氧气底吹连续炼铜工业化示范生产线采用氧气底吹熔炼-铜锍底吹连续吹炼工艺。氧气底吹熔炼产出的高品位铜锍热态流入氧气底吹连续吹炼炉,富氧空气从炉底的氧枪鼓入,使铜锍中的铁氧化造渣,炉内熔体形成粗铜层、白铜锍层和渣层,打眼放粗铜,溢流放渣,吹炼的送风过程实现连续化,吹炼烟气连续化。中国恩菲2006年申报专利中提出的技术设想终得实现。而更加重要的是,在氧气底吹炼铜技术持续升级的过程中,我国也已成为世界范围内炼铜炼铅工艺技术最全、设计能力最强、运营效益最高、环保效果最佳的国家,真正实现了从追赶到引领的重大跨越,摆脱了“世界冶炼技术展览馆”长期受制于人的被动局面,实现了华丽转身。
从经济效益到社会效益: 既叫好又叫座
有人用“世界冶金技术史上的奇迹”来形容中国恩菲的氧气底吹冶炼技术,其原因就在于技术特色鲜明的“全能表现”:底吹炼铅,可以搭配处理多种二次铅原料;底吹炼铜,可以处理各种品位的硫化铜精矿,或搭配处理含金的黄铁矿以及多种二次铜原料。总之,氧气底吹冶炼技术不仅原料适应性强,在节能环保方面的优势也非常明显,而其对经济效益的保障,更堪称“既叫好又叫座的技术”,被英国著名的《金属导报》评价为“技术指明了金属冶炼行业乃至多个领域未来十年、数十年,乃至上百年的发展方向”。
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