鄔傳谷
摘 要:中國恩菲工程技術(shù)有限公司近年來在銅、鉛、鋅、鎳等有色金屬的火法冶煉技術(shù)和爐窯裝備上實現(xiàn)了一系列創(chuàng)新和巨大突破。
關(guān)鍵詞:工業(yè)爐;有色冶金;新型爐窯
中國恩菲工程技術(shù)有限公司(以下簡稱“恩菲”)經(jīng)過幾十年有色冶煉經(jīng)驗的積累和總結(jié),厚積薄發(fā),近年來在銅、鉛、鋅、鎳等有色金屬的火法冶煉技術(shù)和爐窯裝備上實現(xiàn)了一系列創(chuàng)新和比較大的突破,包括以下幾個方面:
一、底吹連續(xù)吹煉技術(shù)和裝備
最近比較熱門的底吹煉銅技術(shù),恩菲已經(jīng)在底吹熔煉的基礎(chǔ)之上,開發(fā)出了新的連吹工藝和設(shè)備,以底吹連續(xù)吹煉爐取代傳統(tǒng)的P-S轉(zhuǎn)爐。多個采用底吹連續(xù)吹煉爐的銅冶煉項目已經(jīng)達產(chǎn)達標,正在設(shè)計的多個大型國內(nèi)外銅項目都將采用底吹連續(xù)吹煉工藝。
二、新一代底吹連續(xù)煉鉛技術(shù)及裝備
底吹煉鉛技術(shù)形成了氧氣底吹熔煉-液態(tài)渣直接還原-強化揮發(fā)的三連爐短流程工藝工藝,已投產(chǎn)7家以上。其它方面還包括:頂吹爐的創(chuàng)新設(shè)計,恩菲所創(chuàng)新設(shè)計的頂吹爐首次應用于鎳精礦冶煉,而且是當時乃至現(xiàn)在世界上最大的頂吹爐;閃速爐的創(chuàng)新設(shè)計包括全水冷反應塔,銅鋼復合冷卻水套等;以及用于紅土礦冶煉的大型鎳鐵電爐的開發(fā),恩菲所開發(fā)的鎳鐵電爐是國內(nèi)功率最大、電壓最高、熔池面積最大的電爐;用于多種物料處理的各種規(guī)格卡爾多爐、用于雜銅處理的大型傾動爐,已投產(chǎn)使用的均為國內(nèi)規(guī)格熔煉最大的。
最近恩菲正在實施和開發(fā)最新的技術(shù)及裝備,主要有釩鈦磁鐵礦的綜合回收,鋅冶煉裝備的節(jié)能環(huán)保及大型化,采用節(jié)能環(huán)保的方法從廢鉛酸電池中回收鉛,鎳冶煉渣貧化回收鎳鈷等貴金屬,煤基直接還原鎳鐵,用熱廢冶煉渣制作建材用的渣棉渣板等技術(shù)裝備。
(一)釩鈦磁鐵礦綜合回收。目前釩鈦磁鐵礦的綜合回收主要走預還原-電爐熔分流程。此流程能同時回收鐵、釩和二氧化鈦。預還原設(shè)備可以有多種選擇,主要有豎爐、回轉(zhuǎn)窯、轉(zhuǎn)底爐、多級流化床等,而后面的熔分電爐是關(guān)鍵。恩菲近期為四川龍蟒礦業(yè)設(shè)計的強制冷卻熔分電爐已順利投產(chǎn)。
(二)鋅冶煉裝備的節(jié)能環(huán)保及大型化。近年來,恩菲在鋅冶煉技術(shù)方面取得了很大的發(fā)展,自西北鉛鋅冶煉廠第一臺109m2流態(tài)化焙燒爐自1992年投產(chǎn)以來,為我國鋅冶煉整體水平提高一個新的平臺作出巨大貢獻。經(jīng)歷了整整20余年生產(chǎn),積累許多寶貴經(jīng)驗。為實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保及規(guī)模化集約化生產(chǎn)的需要,恩菲為西北鉛鋅冶煉廠設(shè)計了目前為止最大規(guī)格的152m2流態(tài)化焙燒爐,目前項目已經(jīng)進入施工階段。
(三)采用側(cè)吹浸沒燃燒熔池熔煉技術(shù)從廢鉛酸蓄電池中
回收鉛。目前廢鉛酸電池的處理方法主要是首先對鉛酸電池進行破碎分選,分選出的鉛合金一般采用轉(zhuǎn)爐熔煉生產(chǎn)粗鉛,分選出的鉛膏以及轉(zhuǎn)爐熔煉過程中產(chǎn)生的鉛灰傳統(tǒng)的處理方法是采用反射爐熔煉或者回轉(zhuǎn)短窯熔煉。反射爐熔煉雖然對爐料的適應性強,結(jié)構(gòu)簡單,投資小,操作容易掌握,但是反射爐的生產(chǎn)率和熱效率比較低;回轉(zhuǎn)短窯熔煉傳熱傳質(zhì)好,從而提高爐子的生產(chǎn)效率,但是回轉(zhuǎn)短窯不能實現(xiàn)連續(xù)操作,對大規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)就需要較大的場地以及更多的設(shè)備。
最近的年產(chǎn)再生粗鉛8萬t的廢鉛酸蓄電池工程已于近期順利投產(chǎn)。該側(cè)吹爐爐型為長方形,分為氧化段和還原段。在氧化段和還原段的側(cè)墻均設(shè)有噴槍,向爐內(nèi)噴吹天然氣和富氧空氣,提供反應所需的熱量,同時攪動熔體,強化爐內(nèi)的化學反應,在同一爐內(nèi)完成氧化還原反應。采用側(cè)吹爐處理廢鉛酸電池的方法與傳統(tǒng)的處理方法相比,具有熔化速度快、連續(xù)作業(yè)、機械化程度高、操作方便、操作環(huán)境好等突出優(yōu)點。
(四)其他技術(shù)。①紅土礦煤基直接還原技術(shù):恩菲最近圍繞紅土礦冶煉開展了包括直接還原工藝開發(fā)和冶煉渣資源化利用等方面的研究工作。②鎳鐵電爐渣綜合利用技術(shù):紅土礦礦熱爐所產(chǎn)出的熔煉渣是目前困擾鎳鐵生產(chǎn)企業(yè)的問題,并直接影響到鎳鐵產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。目前熔渣生產(chǎn)礦棉課題已經(jīng)取得階段性成果,并在工藝試驗研究的基礎(chǔ)上開發(fā)了適用于鎳鐵礦熱爐渣生產(chǎn)礦棉及巖棉產(chǎn)品的爐窯和配套工藝設(shè)備。③渣貧化及綜合回收技術(shù):針對目前金川集團和吉恩鎳業(yè)富氧頂吹熔煉爐渣鎳、鈷品位高的問題,恩菲開展了高效貧化鎳、鈷工藝及裝置開發(fā)研究工作。目前,該課題正在進行擴大試驗研究工藝論證和裝置設(shè)計工作。開發(fā)及設(shè)計的貧化裝置具有能耗低、處理量大、操作簡易的特點,結(jié)合前期研究成果,該研究工作已申報國家課題支持并有望在很短時間內(nèi)實現(xiàn)示范工業(yè)化生產(chǎn)。
恩菲除在傳統(tǒng)重有色金屬冶煉方面保持持續(xù)的設(shè)計創(chuàng)新和研發(fā)投入外,同時特別關(guān)注符合國家產(chǎn)業(yè)政策的冶煉技術(shù)研究,注重提升設(shè)備節(jié)能環(huán)保水平,提升資源綜合利用水平,并采用新的設(shè)計手段進一步提升我們技術(shù)的可靠性和先進性,以便將裝備設(shè)備的壽命和可靠性提升到更高的水平。恩菲愿同社會各界冶金工作者一道,共同提升有色冶金節(jié)能環(huán)保和綜合回收水平,使中國有色冶金技術(shù)和裝備水平走向世界前列。