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打响黄金冶炼技术变革第一枪

中原冶炼厂“底吹熔炼+旋浮吹炼”工艺改造纪实

文章来源:真人斗地主赚人民币-真人斗地主-新黄金城667733撰写时间:2019-05-05作者:许勇


  河南中原黄金冶炼厂有限责任公司“底吹熔炼+旋浮吹炼”新工艺成为打响黄金冶炼技术变革的第一枪。在中原冶炼厂党委书记、董事长彭国敏看来,“富氧底吹造锍捕金”工艺解决了现有传统黄金冶炼企业规模小、环保压力大、金属回收率低等问题,实现了黄金冶炼大规模生产,是黄金冶炼行业的重大技术变革,为黄金冶炼和铜冶炼的产业技术升级提供了新途径。

 

中原冶炼厂熔炼分厂

 

熔炼分厂中控室

 

  如果问当前我国黄金行业最普遍采用的提金工艺,绝大部分黄金人都知道是氰化提金。然而氰化提金工艺是天使与魔鬼的结合体,虽然工艺简单,但处理不当也存在环保问题,同时对于难选冶的黄金矿石无法处理。我国黄金行业急需新的处理工艺,以打破技术瓶颈。

  河南中原黄金冶炼厂有限责任公司“底吹熔炼+旋浮吹炼”新工艺成为打响黄金冶炼技术变革的第一枪。在中原冶炼厂党委书记、董事长彭国敏看来,“富氧底吹造锍捕金”工艺解决了现有传统黄金冶炼企业规模小、环保压力大、金属回收率低等问题,实现了黄金冶炼大规模生产,是黄金冶炼行业的重大技术变革,为黄金冶炼和铜冶炼的产业技术升级提供了新途径。

 

  集成创新造就全球唯一

 

  思维一变天地宽。中原冶炼厂创造性地开发了处理铜金混合精矿“底吹熔炼+旋浮吹炼”新工艺,成为全球唯一一家将“底吹炉”与“闪速炉”结合在一起的冶炼企业。

 

技术人员在化验室做化验分析

 

  富氧底吹+旋浮吹炼金铜冶炼工艺世界先进;底吹熔炼炉规格世界先进;金铜综合冶炼黄金亚洲先进;单系列冶炼烟气制酸规模世界先进;装备及自动化水平国际领先;烟气制酸工艺水平国际领先;资源综合回收、能耗水平及环保指标国际领先——“四个先进”“三个领先”,充分证明了中原冶炼厂“富氧底吹造锍捕金”工艺在世界金铜冶炼行业的绝对领先地位。这一切实际上来源于最初的被迫创新。

  2011年以前,中原冶炼厂只是一个纯粹的黄金冶炼企业,采用的也是沸腾炉焙烧直接氰化工艺,一年处理金精粉20多万吨。但随着原料市场竞争的加剧,优质矿所占比例大幅下降,含杂矿的原料越来越多,尤其是含砷、含碳、含锑的金精矿,回收率偏低,尾渣含金量高。中原冶炼厂不得不进行转型升级。

  “我国黄金行业还是以氰化提金工艺为主,我们过去的工艺只能回收金银,且回收率不高,不仅造成大量的资源浪费,最关键的是存在巨大的环保风险。”早在中原冶炼厂整体搬迁之前,彭国敏就敏锐地看到氰化提金工艺已经不再具备先进优势,这条路肯定是走不通了,必须寻找新的黄金冶炼技术。

  在中原冶炼厂整体搬迁到三门峡工业园后,彭国敏就开始对企业的转型发展进行重新谋划。“我们要将单一的黄金冶炼变为有色金属冶炼,对各种有价元素进行综合回收。”彭国敏说。

  真人斗地主集团有限公司要求将中原冶炼厂建设成年处理量150万吨、技术领先、国际一流的冶炼加工基地。

  但是,对于如何实现这一宏伟目标,中原冶炼厂却没有方向。给中原冶炼厂转型发展带来了曙光的是造锍捕金技术的应用。在进行火法铜熔炼的过程中,铜锍具备对贵金属优良的捕集能力,能协同处理含杂金精矿。

  传统的铜冶炼技术——无论是底吹熔炼技术,还是闪速熔炼技术,在铜冶炼、铅冶炼行业也都有应用。这两种工艺都存在各自的优势与劣势,是有色金属冶炼行业两种完全不同的工艺方向。

  中原冶炼厂副总经理郭引刚表示,底吹熔炼工艺原料制备简单,原料适应性强,可处理包括含杂质高的铜精矿、复杂难处理金精矿等各种杂料,自热熔炼、能耗低、渣量少,同时原料在反应炉中存留时间相对较长,大约40分钟,能够有效回收各种有价元素,稀散元素的回收率相对较高;旋浮吹炼工艺成熟、铜锍处理能力大、自动化程度高、作业率高、环保条件好,保障了系统的清洁化生产,但是原料在反应塔里停留时间仅有0.6秒到0.8秒,难以有效回收有价元素,同时对原料的要求较高,必须经过干燥后才能进入反应炉。

  “基于不同的诉求,我们尝试将底吹熔炼与闪速熔炼结合起来,扬长避短,这样既解决了稀散元素的回收问题,同时也保证了环境友好、处理规模大的优势。”郭引刚说。

  思维一变天地宽。中原冶炼厂创造性地开发了处理铜金混合精矿“底吹熔炼+旋浮吹炼”新工艺,成为全球唯一一家将“底吹炉”与“闪速炉”结合在一起的冶炼企业。“这开创了有色金属冶炼行业设备大型化的先河,实现了一次革命性的集合创新。”彭国敏说。

  目前中原冶炼厂从精矿到产品,铜回收率98%以上、金回收率97.70%、银回收率95.80%、硫回收率98.57%,熔炼作业率达到95%以上,吹炼作业率达到98%以上,技术经济指标国际先进。

 

  持续创新引领技术发展

 

  “设备的扩大并不是简单地放大尺寸规格,这是一个复杂的问题,需要解决多方面的难题。”彭国敏坦言。中原冶炼厂通过细化配料方案、改造熔炼渣溜槽、优化氧枪选型和布局等措施,使系统开车率不断提升,达到了国内底吹炉运行的先进水平。

 

底吹熔炼炉规格世界领先

 

圆盘浇铸机

 

阳极板浇铸

 

  作为一项新技术的开拓者,中原冶炼厂也面临着无可借鉴的困境。中原冶炼厂在设计规模上是年处理矿量150万吨,年产铜40万吨,但是过去的底吹熔炼炉最大产能只有10万吨铜,与设计目标相差甚远,这就必须将过去的底吹熔炼炉进行扩大。

  “设备的扩大并不是简单地放大尺寸规格,这是一个复杂的问题,需要解决多方面的难题。”彭国敏坦言,例如整个底吹熔炼炉的耐热问题、强度问题,如何加料和送氧的问题,氧枪寿命问题,上升烟道的结胶、腐蚀问题,当时都没有相关经验,只能摸着石头过河。

  针对底吹熔炼炉的放大问题,中原冶炼厂召开了近20次专题研讨会。虽然做了充分的技术准备,但是最终建成后,系统调试过程仍然非常艰难。

  放大以后的整个系统,底吹熔炼炉长30米、直径5.8米,设有3个加料口、2个熔炼渣排放口、3个铜锍排放口、28支氧枪。但是对于这些加料口、排放口、氧枪如何布置才能最大化作业效率,中原冶炼厂一开始也毫无头绪。

  中原冶炼厂总工程师俎小凤说:“按照系统设计,每小时能处理原矿250吨,但是前3个月最大处理量不超过80吨。我们当时都绝望了。”为此,中原冶炼厂通过细化配料方案、改造熔炼渣溜槽、优化氧枪选型和布局等措施,使系统开车率不断提升,达到了国内底吹炉运行的先进水平——改造旋浮吹炼系统溜槽、开创点检方式、解决炉子出口结焦堵塞等问题,使吹炼炉开车率提高到97%以上,处理量由设计能力45吨/小时提高到的65吨/小时;改进阳极炉浇铸设备、固化浇铸操作要领,使阳极板浇铸合格率由88%提高至96.5%,经过一系列技术创新和系统优化,实现了系统的平稳运行。

  建设不完、优化不止。对于中原冶炼厂而言,技术与流程的优化从未停止过。在达产达标后,2018年1月,中原冶炼厂电解二期项目正式试车投产,产能从过去的20万吨提升到35万吨,进一步扩大了生产规模。

  产能的增长带来的就是阳极泥的不断增多。针对卡尔多炉产能不足的问题,中原冶炼厂自主开发了一套阳极泥浸铅减量化新工艺,使现有的卡尔多炉年处理阳极泥量从过去3000吨提升至5000吨左右,相当于增建一台卡尔多炉,大大提高系统处理能力,也大大缩短了金铜在冶炼中间环节所用的时间。

  此外,中原冶炼厂利用原有系统,加入少量粘结剂实现烟灰浆化造团,此举有效解决了以往烟灰直投带来的现场环境恶劣、系统清理难度大及效果不理想等问题,解决了卡尔多炉烟灰难以有效处理的行业难题。

  经过不断工艺条件优化、生产装备改进、操作维护技术开发,实现了全系统稳定运行,技术经济指标不断提升突破,如今底吹炉每小时最大处理原料达320吨,处理能力显著增强。郭引刚表示,未来中原冶炼厂还将继续挖掘系统潜力,把产能再提高,将铜年产量提高到37万吨到40万吨。“针对整个系统的挖潜和改造,我们也正在筹划一些改造项目,预计到2020年,产能将再上一个新台阶。”郭引刚表示,今年中原冶炼厂要加强精细化管理,让各项指标更上一层楼,达到或者超过同行业的工艺指标。

  而在中原冶炼厂的未来发展规划中,远不止如此。综合回收是中原冶炼厂“底吹熔炼+旋浮吹炼”工艺的特色与优势,危险固废的减量化和资源化也在中原冶炼厂的当前规划中,各种有价元素的精深加工和工业化生产的蓝图正在徐徐展开。

  经过3年的持续创新,中原冶炼厂“底吹熔炼+旋浮吹炼”工艺不断完善,技术领先地位更加稳固。彭国敏非常自信地说:“就技术上来看,短时间内不会有新的工艺或者新的装备能够替代我们的技术与装备。”

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