鄔傳谷
摘 要:中國恩菲工程技術有限公司近年來在銅、鉛、鋅、鎳等有色金屬的火法冶煉技術和爐窯裝備上實現了一系列創新和巨大突破。
關鍵詞:工業爐;有色冶金;新型爐窯
中國恩菲工程技術有限公司(以下簡稱“恩菲”)經過幾十年有色冶煉經驗的積累和總結,厚積薄發,近年來在銅、鉛、鋅、鎳等有色金屬的火法冶煉技術和爐窯裝備上實現了一系列創新和比較大的突破,包括以下幾個方面:
一、底吹連續吹煉技術和裝備
最近比較熱門的底吹煉銅技術,恩菲已經在底吹熔煉的基礎之上,開發出了新的連吹工藝和設備,以底吹連續吹煉爐取代傳統的P-S轉爐。多個采用底吹連續吹煉爐的銅冶煉項目已經達產達標,正在設計的多個大型國內外銅項目都將采用底吹連續吹煉工藝。
二、新一代底吹連續煉鉛技術及裝備
底吹煉鉛技術形成了氧氣底吹熔煉-液態渣直接還原-強化揮發的三連爐短流程工藝工藝,已投產7家以上。其它方面還包括:頂吹爐的創新設計,恩菲所創新設計的頂吹爐首次應用于鎳精礦冶煉,而且是當時乃至現在世界上最大的頂吹爐;閃速爐的創新設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,恩菲所開發的鎳鐵電爐是國內功率最大、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格卡爾多爐、用于雜銅處理的大型傾動爐,已投產使用的均為國內規格熔煉最大的。
最近恩菲正在實施和開發最新的技術及裝備,主要有釩鈦磁鐵礦的綜合回收,鋅冶煉裝備的節能環保及大型化,采用節能環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。預還原設備可以有多種選擇,主要有豎爐、回轉窯、轉底爐、多級流化床等,而后面的熔分電爐是關鍵。恩菲近期為四川龍蟒礦業設計的強制冷卻熔分電爐已順利投產。
(二)鋅冶煉裝備的節能環保及大型化。近年來,恩菲在鋅冶煉技術方面取得了很大的發展,自西北鉛鋅冶煉廠第一臺109m2流態化焙燒爐自1992年投產以來,為我國鋅冶煉整體水平提高一個新的平臺作出巨大貢獻。經歷了整整20余年生產,積累許多寶貴經驗。為實現節能環保及規模化集約化生產的需要,恩菲為西北鉛鋅冶煉廠設計了目前為止最大規格的152m2流態化焙燒爐,目前項目已經進入施工階段。
(三)采用側吹浸沒燃燒熔池熔煉技術從廢鉛酸蓄電池中
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爐熔煉生產粗鉛,分選出的鉛膏以及轉爐熔煉過程中產生的鉛灰傳統的處理方法是采用反射爐熔煉或者回轉短窯熔煉。反射爐熔煉雖然對爐料的適應性強,結構簡單,投資小,操作容易掌握,但是反射爐的生產率和熱效率比較低;回轉短窯熔煉傳熱傳質好,從而提高爐子的生產效率,但是回轉短窯不能實現連續操作,對大規模的生產企業就需要較大的場地以及更多的設備。
最近的年產再生粗鉛8萬t的廢鉛酸蓄電池工程已于近期順利投產。該側吹爐爐型為長方形,分為氧化段和還原段。在氧化段和還原段的側墻均設有噴槍,向爐內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,強化爐內的化學反應,在同一爐內完成氧化還原反應。采用側吹爐處理廢鉛酸電池的方法與傳統的處理方法相比,具有熔化速度快、連續作業、機械化程度高、操作方便、操作環境好等突出優點。
(四)其他技術。①紅土礦煤基直接還原技術:恩菲最近圍繞紅土礦冶煉開展了包括直接還原工藝開發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:紅土礦礦熱爐所產出的熔煉渣是目前困擾鎳鐵生產企業的問題,并直接影響到鎳鐵產業健康發展。目前熔渣生產礦棉課題已經取得階段性成果,并在工藝試驗研究的基礎上開發了適用于鎳鐵礦熱爐渣生產礦棉及巖棉產品的爐窯和配套工藝設備。③渣貧化及綜合回收技術:針對目前金川集團和吉恩鎳業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計工作。開發及設計的貧化裝置具有能耗低、處理量大、操作簡易的特點,結合前期研究成果,該研究工作已申報國家課題支持并有望在很短時間內實現示范工業化生產。
恩菲除在傳統重有色金屬冶煉方面保持持續的設計創新和研發投入外,同時特別關注符合國家產業政策的冶煉技術研究,注重提升設備節能環保水平,提升資源綜合利用水平,并采用新的設計手段進一步提升我們技術的可靠性和先進性,以便將裝備設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能環保和綜合回收水平,使中國有色冶金技術和裝備水平走向世界前列。