煉銅典范 “閃”耀邊陲
——記廣西金川有色金屬有限公司40萬噸礦產銅冶煉項目

本刊記者 張小紅|文

2016年10月底，北方已經進入了蕭瑟的深秋，祖國的“西南門戶”“邊陲明珠”——廣西防城港卻還留戀在夏末。這是當地最宜人的季節，不冷，也不過分熱，不潮，也沒有駭人的臺風。

自從金川集團股份有限公司在此選址建設廣西金川有色金屬有限公司（以下簡稱“廣西金川公司”）40萬噸礦產銅冶煉項目（以下簡稱“廣西金川礦產銅冶煉項目”或“項目”）以來，在西北生活了近20年的郭萬書，這位分管公司設計、安全、環保、生產、技術、質量、檢驗、統計、副產品銷售及產供銷平衡等工作的廣西金川有色金屬有限公司副總經理，到這里來再創業也已經六年了。

在金川集團公司的統一領導和指揮下，在項目主體工藝技術的提供方——奧圖泰公司等的全方位支持和配合下，在金川集團公司總部各單位的大力支援下，在廣西金川公司的領導班子成員和公司全體干部職工的辛勤工作和努力下，廣西金川礦產銅冶煉項目，終于以其“目前世界上單套系統產能最大、工藝設備先進、環保一流、建設及盈利速度創下奇跡”等特點成為中國銅冶煉的新標桿，成功吸引眾多眼球，也為防城港這座海洋文化名城增添了更多新的內涵。

即使最先進的工藝 也要根據經驗和實際情況定制

在廣西金川項目的冶煉廠房里，爐內烈火燃燒，爐外銅水涌流。廣西金川公司采用閃速熔煉+閃速吹煉（二者合稱為“雙閃”煉銅工藝）+陽極爐精煉工藝，是目前世界上單套設計規模最大的“雙閃”銅冶煉廠，也是國內首個一次設計、一次建設達40萬噸/年規模的全新銅冶煉項目。

閃速熔煉技術由芬蘭奧圖泰公司自20世紀40年代開發后得到廣泛應用，被公認為是當今冶煉領域技術成熟、環保效果好、能耗低、單一設備產量最大的先進技術，已經成為銅冶煉和鎳冶煉的首選工藝和全球冶煉工業的技術標桿。

不過當時在選擇使用何種工藝時，金川公司著實還是花了一些心思。據郭萬書介紹，像頂吹、三菱、雙閃等工藝，都曾在金川的考慮范圍之內，而且他們還找過相關廠家面對面溝通了解。但一番篩選比較下來，最終能符合金川標準要求的，只剩下“雙閃”技術。“既要運營成本低，又要規模大，還要環保優良，只有‘雙閃’能實現。于是，我們就和奧圖泰公司開始談判，主要談技術改進，談了很長時間，至少半年多。”盡管已經是5、6年前的事，對于當初做選擇時的情形，郭萬書依然印象深刻。

2013年年底，閃速吹煉爐點火烘爐

事實上，無論是郭萬書還是金川公司，對閃速技術都并不陌生。1991年，郭萬書從中南大學畢業后到金川集團工作，正好趕上集團的奧圖泰閃速煉鎳項目在甘肅金昌投產，郭萬書恰巧被安排成為其中一名技術人員。后來，金川集團又陸續建設了閃速煉銅、澳斯麥特煉鎳等項目。通過這些采用領先技術的項目，金川集團培養了一大批人才，郭萬書就是其中之一。

多年來，由于對冶煉技術熟悉、對奧圖泰公司熟悉，因此在防城港這個新項目上，金川集團更希望先進工藝能夠根據實際需要來定制。郭萬書說：“在廣西金川項目之前，盡管世界上已經有三套‘雙閃’得到成功應用，但我們仍然希望它能在原來的基礎上有所改進和突破，特別希望把金川總部的實際應用經驗揉到奧圖泰的技術當中。所以，我們談判的重點就圍繞這個，不斷地談，談了近十次。”

廣西金川公司安全生產部副經理李龍平參與了項目的前期安裝工程，據介紹，從工廠的布局設計開始，奧圖泰參與了項目工藝配置和吹煉爐設計。“只有將工廠作為完整的體系去考慮，而不是僅僅把一個個設備堆積起來，才能創造出最大價值，比如在布局過程中，熔爐到渣緩冷場應該要最短，將運輸的距離降到最低，從而簡化復雜的運輸，也提高安全系數，奧圖泰充分考慮了這一點。”

據了解，奧圖泰最新的工藝和吹煉爐爐體設計被用到了項目中，專門針對項目精礦成分設計和優化的爐體保證了處理量和爐體結構的整體性，其熔爐還裝備了能夠測量熔爐膨脹性的裝置。各類配套設備也有了或大或小的改進，比如為了適應其世界上最大能力的生產，精礦噴嘴做了針對性的改進，能夠確保銅精礦和銅锍的高處理能力，在保證噴嘴穩定運行的同時，獲得更高的產能。郭萬書告訴記者，項目的閃速熔煉和閃速吹煉有效作業率分別達到99%、98%以上，兩個中央噴嘴性能穩定，可控性和可調性很強，可調范圍從50%～100%，使生產的組織更加靈活。

雙閃工廠一景

奧圖泰閃速吹煉爐冰銅噴嘴和風動溜槽區域

“在工藝設備選擇方面，關鍵部分我們選用進口設備，其他地方則盡量國產化。但無論進口還是國產，我們一致的做法都是與設備廠家聯合設計，把自己的實際經驗融合到他們的技術中，也因此收到了很好的效果。實踐已經證明，我們的選擇是對的。”郭萬書確定地說。

記者在參觀工廠時了解到，目前廣西金川項目的陽極精煉、電解和渣選礦也達到了領先水平。40萬噸陰極銅能力的項目僅采用一臺奧圖泰雙18模圓盤銅陽極澆鑄機，廢板率低于1%，陽極爐生產三年還沒有大修過；電解采用永久不銹鋼陰極電解和樹脂電解槽，電解殘極率小于13.68%。每年光是重新熔化這部分廢陽極和殘極的燃料節省就達數百萬元人民幣；渣選礦尾渣含銅在行業是最低的，技術經濟指標優于同行業。

據悉，雖然廣西金川有色金屬加工項目一期固定資產總投資與其他雙閃項目相當，但該項目更多地采用了能源回收設備，非關鍵設備盡量國產化，在不增加總投資的情況下，達到了低污染、低能耗、低運營成本穩定生產的目的。

被譽為“低污染、低能耗的典型代表”

前往廣西金川公司采訪時，記者第一眼看到的就是冶煉廠的標志性建筑——一個大煙囪。技術人員告訴記者，這個煙囪非常與眾不同，一是它高達210米，比標準高度120米足足高出75%，是廣西金川公司最高的建筑；也是廣西金川工業園唯一的煙囪。

郭萬書說：“由于“雙閃”工藝能夠產出高濃度和穩定的含二氧化硫煙氣，經過制酸系統生產硫酸后，硫的捕集率已經達到99.8%～99.9%。建這么高的煙囪，主要是為了‘雙保險’，盡管煙囪投資增加了不少，但我們從西部到沿海建廠，要建就必須建最好的，不能對海洋造成污染，不能破壞這里的旖旎風光。”秉持著這樣的建廠理念，廣西金川選擇“雙閃”、高濃度二氧化硫預轉化、干吸低溫熱回收等行業領先的關鍵技術，使項目以其能源消耗低、環保效益好，被譽為“煉銅行業可持續發展項目的典型代表”。

奧圖泰閃速熔煉爐反應塔頂區域

檢查爐況

檢查爐底安裝情況

閃速熔煉爐銅精礦失重計量系統

“雙閃”煉銅是一個強化連續冶煉的過程，特點就在于工藝控制穩定，熔煉、吹煉等重要工序都在密閉環境中進行，反應溫度高、速度快、強度大、效率高。而且，銅精礦經深度干燥后，在入爐過程中充分利用了精礦中硫、鐵的氧化反應熱，熱效率高，燃料消耗少，已完全實現了自熱熔煉和自熱吹煉，粗銅、陽極銅、陰極銅綜合能耗設計指標遠遠低于國標能耗先進值；陽極銅的綜合能耗指標達到115.62千克標準煤/噸以下，硫酸的綜合能耗指標達到負69千克標準煤/噸。煙氣余熱鍋爐能夠回收冶金爐及二氧化硫轉化反應余熱，余熱得到充分利用。

閃速技術能夠有效避免二氧化硫和粉塵煙氣外排，解決了銅冶煉過程中的低空污染問題，生產環境好，環保優勢明顯。而且，冶煉過程中產生的煙氣相對穩定，有利于二氧化硫的有效回收，與高濃度制酸工藝有效結合，保證了制酸系統生產平穩，既提高了環保效益，又能帶來一定經濟效益。此外，爐體采用獨特的水冷卻技術，爐子壽命長，作業率高；機械化和自動化程度高，勞動生產率高，生產過程用計算機控制，操作人員少；低壓供風，鼓風動力消耗少等等，也是“雙閃”工藝所具有的突出優點。

據了解，奧圖泰的閃速熔煉工藝被歐盟評選為“最佳實用技術”（Best Available Technology），出色的環保性能使它被提名“20世紀冶金創新大獎”（Metallurgical Innovation of the 20th Century），并被美國金屬協會評為金屬行業的“里程碑事件”。

在煙氣處理方面，廣西金川項目也有其自身特點：熔煉爐、吹煉爐產生的含高濃度二氧化硫煙氣用于制酸，精煉爐、傾動爐煙氣及制酸尾氣進行脫硫，使項目的廢氣排放量遠低于國家排放標準限值，且煙（粉）塵排放量也遠低于國家排放標準限值。

廣西金川項目的環保煙氣脫硫工藝，改變了產生廢物的傳統處理辦法，而是采用離子液吸收再生二氧化硫技術，能夠產生高濃度二氧化硫氣體用于制酸，廣西金川項目的160萬噸/年硫酸項目，是目前國內生產規模最大的硫酸廠，國內首次應用高濃度預轉化新技術，使二氧化硫濃度達32%～42%的煙氣在進入常規轉化器前超過一半能夠被氧化為三氧化硫，之后通過兩次轉化、兩次吸收的“雙轉雙吸”工藝流程，實現安全、高效、穩定生產。

廣西金川項目制酸工藝在國內有色行業首次應用熱回收裝置來回收低壓蒸汽，規模達93噸/小時，位居世界前列，能夠有效降低二氧化碳排放量，節能減排效果明顯。對于中溫位熱，在國內首次采用火管鍋爐、熱管省煤器回收，生產次高壓蒸汽，蒸汽產量63噸/小時。

除了煙氣處理工藝，廣西金川項目的污酸處理也與傳統技術大有不同。由于項目的煙氣成分復雜，傳統技術遠不能達到項目的處理要求。為此，項目采用了國內最優化的廢酸廢水處理工藝，污酸處理后廢水能夠達標，與其他廢水共同進行處理，最終實現全部回用，廢水實現了零排放。

環保部門對廣西金川項目的環境影響評價結論認為，該項目建設符合國家產業政策的要求，符合地方經濟發展和環境保護規劃要求，符合“循環經濟”“清潔生產”“污染源達標排放”以及“污染物排放總量控制”等環境保護政策。

郭萬書略帶驕傲地告訴記者，當時廣西金川項目一次性就通過了環保部門組織的驗收，這在國內是十分罕見的，要知道這個驗收需要檢測的指標有上千個，只要1個指標不合格整個項目就不合格。“現在我們還跟防城港市環保局聯網，他們可以實時監測我們。我們的環保管理體系很完善，監察體系也很完善。”郭萬書補充道。

全新的管理模式成為學習樣板

廣西金川40萬噸銅項目于2013年10月18日正式點火，11月30日閃速熔煉爐順利投料，12月1日閃速熔煉爐成功產出銅锍。2014年9月，項目從冶煉到電解所有系統全部達產達標，而且很多指標優于設計指標，在行業處于領先地位。截至2016年9月，廣西金川公司在前三個季度已經完成30萬噸銅的生產，“今年40萬噸的任務基本沒有太大的壓力。”郭萬書表示。在盈利方面，郭萬書也表示：“項目成本大幅度降低，投產后開始就持續盈利，今年的利潤也不錯。”

酒香不怕巷子深，廣西金川項目的成功立即引來了很多同行參觀學習。在記者采訪之前，郭萬書剛接待完一批，他說下午還有來訪者。“這兩年同行經常往我這兒跑，有的企業已經跑四五次了，他們主要就是想了解技術和管理方面的經驗。”郭萬書說。

閃速吹煉爐爐體冷卻系統

排渣

電解車間

在企業管理方面，廣西金川公司的確做了很多創新。據郭萬書介紹，在最開始籌建廣西金川公司時，金川集團公司就計劃一定要 “新企業新辦”，要實現高效運營，要做出示范。雖然屬于國有企業，但在很多管理方式上，廣西金川公司參照民營企業做法。公司實行扁平化管理，即公司下面直接設廠，廠下面直接管理班組。部門也大幅度精簡，實行大部制管理，把在國企中可能會設立的十多個部門壓縮為5個。

其中最值得一提的突破是，各廠取消了調度，實行“工序服從”制度。通常情況下，下道工序服從上道工序，但在某些特定條件下，上道工序也需要服從下道工序，“這些特定條件在規章制度中都寫得非常明確，大家都按規矩走，整個管理就簡單許多，崗位協調比人為協調要高效許多。”郭萬書說。

奧圖泰雙18模圓盤銅陽極澆鑄機

圓盤澆鑄機開始運行

郭萬書介紹說，廣西金川公司的大部分員工還比較年輕，都是從各個職業技術學院新招的90后， 工作時間不足三年，熟練程度和經驗都不夠，很多還需要來自金川總部的老技術人員帶一帶，不過等這些年輕人的經驗積累到一定程度，勞動生產率會更高。據悉，廣西金川公司的做法已經成為樣板，開始在金川集團公司推廣。

雙贏選擇 造福當地

廣西金川項目位于防城港市企沙鎮，企沙鎮三面臨海，陸地平緩開闊，很多游客到企沙來，就是看上了這里“質樸的美麗、多彩的潔凈、寧靜而不遠離人間煙火”。郭萬書的辦公室就在北部灣邊上，“面朝大海，春暖花開”的詩意生活對他而言，似乎不算一件奢侈的事情，只是他的重心始終在工作上。

據了解，防城港市是金川公司考察研究的渤海灣、北部灣、江浙沿海地區中最具發展空間的港口城市。過去防城港沒有有色企業布局，同業競爭尚未展開，是距公司海外主要原料產地澳大利亞、菲律賓、印度尼西亞、智利、墨西哥、秘魯海運距離最近、建設條件最好的深水大港。防城港地處即將啟動的中國-東盟自由貿易區，印度尼西亞、菲律賓等國的原料可“零”關稅進口，隨著金川公司資源戰略的快速推進，金川公司將控制大量的海外鎳銅鈷等有色金屬等礦產資源，在防城港建設銅鎳冶煉生產基地，能夠有效規避集團總部所在的金昌地區礦產資源的約束，支撐金川公司資源戰略和跨國經營戰略的實施，能夠有效降低金川公司主要產品生產成本，增加產品品種，同時產品更加貼近終端市場。

金川公司在廣西防城港建設有色金屬加工項目，緊鄰我國磷資源集中產區云、貴、川三省，該區域也是中國大量消耗硫酸的區域，僅防城港每年就進口260萬噸硫磺運往上述地區制酸，硫酸可就近銷售；此外，產品的運輸成本也極具競爭力，銅鎳副產品冶煉渣、硫酸可就近消化，鎳銅冶煉分攤的廢物處置成本將大幅度降低，有利于公司更大范圍地控制資源，全面提升競爭力。

根據金川集團公司“內陸-沿海-海外”的發展規劃布局，結合公司海外資源開發和產品終端市場的分布等具體實際，按照科學發展觀的要求，從節能降耗、降低生產成本、增強企業競爭力出發，金川公司適時做出了在沿海地區建設加工項目的決策。經過多次考察和多方案比較，決定將有色金屬加工項目建設在廣西防城港市的企沙工業園。

根據金川集團公司的發展規劃和廣西金川有色金屬加工項目規劃，項目按統籌規劃、分期實施的原則進行建設。根據廣西金川公司的安排，一期工程又劃分為8個單項工程而設計，分別是：一期鎳鐵、40萬噸/年銅冶煉、40萬噸/年銅電解、160萬噸/年硫酸、120萬噸/年渣選礦、鐵路工廠站、海運碼頭、總體規劃工程。

與此同時，自廣西金川落戶企沙以來，帶動了當地建設、加工、物流、餐飲、住宿、旅游等配套經濟全面發展。記者聽到的一個故事是，企業入駐以前，在企沙很少見到汽車，餐館里海鮮的做法基本以水煮為主；企業入駐以后，人和車子都多了，餐館菜式也變得豐富起來，原來餐館特地到四川、重慶等地聘請了廚師來做菜。

在廣西金川公司電解車間的外墻上，“工藝先進、環保一流、循環經濟、社區和諧”的標語十分醒目，據說這是金川集團公司董事長楊志強提出的公司定位，郭萬書說：“我們就是按照這個要求做的。”在短短幾年間，廣西金川支持當地的養殖業、旅游業，出資維修道路，建設基礎設施，與政府部門有關舉辦聯歡活動，和諧社區關系，并為防城港市提供就業崗位，為當地居民創造了就業機會，將發展成果惠及到當地群眾。“我們會繼續給當地多做實事，造福老百姓。”郭萬書說。

如今，防城港這座海洋之城越發繁華了，碧海藍天之間矗立著廣西金川有色金屬有限公司40萬噸銅冶煉廠——獨特的鋼結構料倉、縱橫廠區的管橋架、碩大的酸庫罐、壯觀的閃速廠房、現代化的工廠，奪目之處不勝枚舉。

如今，這座技術領先、節能環保的“雙閃”冶煉企業平穩運營，兩座閃速爐的火焰，仿佛金川人不滅的激情——不斷提高技術水平和創新能力的激情，以科技促效益、促環保，實現可持續發展的激情，金川人用激情和智慧，閃耀邊陲，點亮未來銅冶煉發展進步之路。

雙閃的尾氣除塵系統