創新路上 豫光“鋅”聲
翟愛萍|文
豫光以鉛冶煉技術聞名行業,很多人都忽略了豫光的鋅版塊。其實,鋅版塊是豫光十分重要的一部分。
“豫光完全有能力在國際市場上做大做強,而且這個時間不會太長。從我們企業本身,一方面繼續把鉛產品的規模做大,續寫鉛的再生利用這篇文章,同時,譜寫“鋅”的篇章。我們在發展鉛鋅的同時,正在尋找一條采選冶聯合發展之路,摸索一條全新的具有中國特色的鉛鋅發展之路。”言猶在耳,這是豫光集團董事長楊安國在2001年就鉛鋅聯產課題接受媒體采訪時所說的一席話。
于是,我們咬住鉛的發展和技術創新不放松,同時把觸角延伸到“鋅”行業,真正實現了鉛鋅聯產的目標,而且耗時不長:2003年鋅冶煉30萬噸資源綜合利用一期工程開工建設,2005年投產,當年達產;2007年二期工程建設開工,2008年投產,系統開車經過創新采用了“濕法鋅系統循環造液系統開車”新方法,僅用7天時間產出合格鋅錠,創造了當時鋅冶煉的“新”速度,從此豫光煉鉛人開始了“鋅”的技術創新之路。
在豫光初介入新行業時,對鋅冶煉技術的選擇做了深入的調研、總結和思考。那時候,世界上所有的煉鋅工藝在我國基本上都有相關應用的工廠,而現在應用較廣泛的工藝主要有兩段浸出-浸出渣揮發窯揮發法(又稱常規濕法煉鋅工藝),熱酸浸出-黃鉀鐵礬法、熱酸浸出-針鐵礦法、鋅精礦直接浸出等工藝。然而每種工藝都存在一定的利弊。為有效地切入生產,實現鉛鋅聯產的目標,豫光兩條系統均采用的是當時比較成熟的常規濕法煉鋅工藝,當時國內濕法煉鋅廠例如株冶、會澤、蒙自等冶煉廠均采用兩段浸出-浸出渣揮發窯揮發法的常規工藝,該法具有技術成熟可靠,適宜處理各種復雜原料,可通過氧化鋅回收稀散金屬等特點。

鋅冶煉初期豫光人經歷了“取百家之長,夯實技術管理”的模仿期,當時主要是圍繞提高產品質量、產量、技術指標以及節能減排、降低成本等目標,從科技創新、體制建設、創新管理和科技投入入手,以科技項目為載體,形成了自主創新、研發創新、對外合作創新,將科技創新思路落到了實處。通過十年自建、模仿、成長期,主金屬鋅回收率達到97.5%以上的同時,提取出了鉛、銀、銅、鈷、鎵、鍺、鐵、硒、汞等鋅精礦中有價成分,能耗等主要技術指標達到了行業領先水平,系統產能通過挖潛改造技術提升達到28萬噸,成功開發了60余種鋅合金產品,將產業鏈成功地向下游延伸,營造了多個效益增長點。基于技術的不斷成熟和自我研發,還實現了一系列技術創新:鋅浸出渣無害化處理工藝、煉鋅高鈷液凈化除雜、鋅冶煉中有價金屬高效回收利用新工藝;與中南大學合作完成了國家科技支撐計劃濕法冶金用多孔節能陽極制備與應用關鍵技術,目前到了推廣應用階段;完成了重點科技攻關河南省鋅冶煉系統中鎵鍺回收工藝研究,再生鋅資源回收提煉鋅的研究等一系列延伸課題的研究工作,并在此期間培養出了鋅冶煉梯隊人才資源,為鋅冶煉的產業發展、進位趕超、綠色崛起作出了強大的技能儲備。

當下,面對國際市場,行業的低迷和環保壓力與日俱增的現狀,新建冶煉項目的可能性都大幅降低的情況下,企業何去何從?我們認為:要立足現狀,根據實際情況進行深度挖潛改造。在此過程中,一是要提高整體工藝技術水平和設備能力;二是在“三廢”排放方面,雖然已經有效突破了以前困擾大氣排放的煙氣技術瓶頸,接下來污水的排放還需要花大力氣、大代價進行產學研深度合作整治研發。這是行業的選擇也是豫光技術創新的必由之路。
針對常規濕法煉鋅有價元素回收率低、渣處理能耗高、環保投資高且難以達標以及企業生產成本高,渣難以資源化的現狀,在前期研究的基礎上,2012年豫光與中國恩菲工程有限公司投資近600萬元立足于自主創新與技術集成,進行赤鐵礦除鐵工藝及除鐵裝置、鋅精礦冶煉工藝流程有價元素綜合高效提取技術、赤鐵礦渣綜合利用技術等行業共性關鍵技術研究,開展半工業化驗證試驗,完成了鋅精礦有價元素高效提取新技術應用示范技術的國內專家評審。該項技術豫光正在積極推進與原有常規濕法冶煉融合,在技術創新和嫁接上與原流程尋找切入點,來規避常規濕法煉鋅存在浸出渣量大,渣率高,鋅及小金屬浸出率低,浸出渣處理能耗高、稀散金屬的回收率較低等問題,顯著提高鋅資源回收水平,為常規濕法冶煉技術升級提供技術支撐,提升傳統技術的水平和裝備,達到優勢互補,技術集約化,裝備集約化。
濕法煉鋅另一個制約其發展的因素就是硫酸凈化污酸產生的固廢問題。近幾年為了落實國家減量化、資源化的行業倡導,鋅業公司開展了鋅冶煉煙氣凈化污酸治理與資源化利用研究。該研究課題系統地分析了鋅冶煉煙氣凈化污酸的來源、特征和常規的處置方法,對鋅冶煉煙氣凈化污酸的減量化、循環富集和資源化綜合回收利用技術進行了詳細的研究,提出了鋅冶煉煙氣凈化污酸減量化生產控制方法、資源化綜合回收利用的新技術和新工藝流程,目前通過內部成果轉化,工程項目已經落地,該項目成功轉化實施后,污酸中的硫酸經轉化后成為制取石膏的原料,其中的重金屬則被富集于渣中,通過渣處理工序實現有價金屬的回收。新工藝具有回收率高,環境污染小,不影響后續工藝,可綜合回收利用鋅、鉛、銅、鎘等元素,實現污酸資源化等特點。
“十三五”期間,豫光鋅冶煉的目標是:開展關鍵技術攻關,完成鋅資源綜合回收利用與鋅合金以及高端產品的研制以及鋅冶煉技術以及裝備重點技術研究;擴大對外技術交流,繼續跟蹤國內外世界領先技術,堅持以集成創新、消化吸收再創新為前提,鼓勵原始創新,確保鋅煉技術的先進性,產生擁有公司自主知識產權的核心技術,使豫光鋅冶煉與鉛冶煉技術并駕齊驅力創“鉛鋅聯產”模式的行業標桿。
(本文作者系河南豫光鋅業有限公司科技發展部部長)