讓金山變“金山”
——記部優(yōu)工程國投金城“日處理2000噸復(fù)雜難處理精金礦多金屬綜合回收項目”

本刊記者 張小紅｜文

由國投金城承建的“日處理2000噸復(fù)雜難處理金精礦多金屬綜合回收項目”，被列為河南省重點項目，項目采用了中國恩菲工程技術(shù)有限公司的專利技術(shù)，建成了世界上第一套“底吹熔煉+底吹吹煉+陽極爐精煉”的“三聯(lián)爐”全熱聯(lián)造锍捕金生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線能把復(fù)雜難處理的金精礦“吃干榨凈”，一次處理過程可提取12種有價元素，真正實現(xiàn)了把金山變“金山”的夢想。

國投金城冶金有限責(zé)任公司（以下簡稱“國投金城”）成立于2013年8月，是國家開發(fā)投資集團(tuán)有限公司全資子公司——國投礦業(yè)投資有限公司的控股投資企業(yè)，公司地處素有“中國金城”之稱的靈寶市豫靈鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。2017年，由國投金城承建的“日處理2000噸復(fù)雜難處理金精礦多金屬綜合回收項目”，被列為河南省重點項目，項目占地85公頃，總投資51.24億元，采用了中國恩菲工程技術(shù)有限公司的專利技術(shù)，建成了世界上第一套“底吹熔煉+底吹吹煉+陽極爐精煉”的“三聯(lián)爐”全熱聯(lián)造锍捕金生產(chǎn)線，并于2018年9月19日一次試車成功。2019年1至8月份，共處理金銅精粉46.5萬噸，生產(chǎn)黃金4.54噸、白銀40余噸、電解銅77978 噸、硫酸35萬噸，銷售收入37億余元，利潤1331萬元，實現(xiàn)了當(dāng)年投產(chǎn)、當(dāng)年達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)、當(dāng)年盈利的目標(biāo)。該生產(chǎn)線能把復(fù)雜難處理的金精礦“吃干榨凈”，一次處理過程可提取12種有價元素，真正實現(xiàn)了把金山變“金山”的夢想。

該項目主要由原料系統(tǒng)、熔煉系統(tǒng)、電解系統(tǒng)、硫酸系統(tǒng)組成，創(chuàng)新點是在世界上第一次實現(xiàn)了“底吹熔煉+底吹吹煉+陽極爐精煉”的“三聯(lián)爐”全熱聯(lián)工藝組合，并與“熔煉煙氣驟冷收砷”技術(shù)完美結(jié)合。該項目日前被評為“2018-2019年度中國有色金屬工業(yè)（部級）優(yōu)質(zhì)工程”。

原料系統(tǒng)介紹

該系統(tǒng)主要為熔煉和吹煉生產(chǎn)提供原料，具有物料卸車、儲存和配料功能。廠房總長330.2m，主跨主要用于物料儲存和配料，設(shè)3臺20t抓斗橋式起重機(jī)；副跨主要用于物料卸車，分為精金礦待檢區(qū)和銅精礦堆存區(qū)。配料后的混合物通過管式皮帶輸送機(jī)送至熔煉系統(tǒng)。

該工程為鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，A、B、C軸共設(shè)計預(yù)制柱172根，對混凝土外觀質(zhì)量要求較高。項目部從質(zhì)量、材料、經(jīng)濟(jì)、施工要求等幾個方面進(jìn)行認(rèn)真分析，最后決定采用混凝土胎膜作為預(yù)制柱底模，為提高預(yù)制柱外觀質(zhì)量，胎膜成型后用膩子粉細(xì)部找平，面鋪一層塑料薄膜；在施工過程中，所有模板采用新模板，涂刷隔離劑，周轉(zhuǎn)最多三次，對模板拼縫、加固、鋼筋綁扎、預(yù)埋件埋設(shè)、混凝土澆筑等工序嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制，最終預(yù)制柱外觀質(zhì)量檢查一次性合格率達(dá)100%。

該工程A-B軸1-27線和B-C軸1-59線為梯形屋架，單榀重量3t；A-B軸28-59線為平行弦式鋼屋架，單榀重量4.3t，鋼屋架共118榀。鋼結(jié)構(gòu)工程量大，工程質(zhì)量要求高，施工難度大。為提高屋架制作、安裝質(zhì)量，項目組安排專業(yè)質(zhì)量員進(jìn)行嚴(yán)格控制：材料進(jìn)場試驗員見證取樣嚴(yán)把材料關(guān)，施工前安排專業(yè)技術(shù)人員崗前培訓(xùn)與技術(shù)交底，焊接前組織專業(yè)人員進(jìn)行焊接工藝評定，施工過程中對下料、校正、焊接等工序嚴(yán)格檢查，安裝中對高強(qiáng)螺栓緊固順序、扭力值等進(jìn)行嚴(yán)格控制，經(jīng)過層層質(zhì)量控制，最終使整個屋架系統(tǒng)制作、安裝合格率達(dá)100%。

液壓卸車機(jī)為原料系統(tǒng)主要設(shè)備之一，在安裝工程中將油缸底架先行吊裝入基坑底部，再將油缸下支架吊入基坑，而后將液壓油缸吊入基坑放置基坑四周靠墻（油缸放置不影響人員在基坑內(nèi)進(jìn)行作業(yè)），再將油缸上支座與油缸下支座吊入基坑。將主平臺吊入基坑時，基本平臺中線與基坑中線用眼部觀察大致相互吻合，利用千斤頂將平臺進(jìn)行微調(diào)，基坑寬度為3100mm、平臺寬度為3020mm，左右預(yù)留40mm空隙，前部基坑與平臺的空隙為40mm。利用千斤頂與墊鐵將平臺左右兩側(cè)調(diào)節(jié)一個水平面，允許誤差±10mm，經(jīng)實測控制在±2mm以內(nèi)，將主軸承座支架左右水平需達(dá)到一個水平面，該水平面需與平臺前部左右在一個水平面，允許誤差±3mm，實測控制在±1mm，加工完成后將基礎(chǔ)預(yù)埋件與主軸承座支架進(jìn)行焊接，焊接需牢固，而后將主軸承座與主軸承座支架用螺絲相互連接。在單機(jī)及帶負(fù)荷聯(lián)動試車過程中一次性完成調(diào)試工作。

在工程施工過程中，施工方始終堅持事前、事中、事后“三階段”控制，重點加強(qiáng)事前、事中過程控制和質(zhì)量信息反饋，對工程質(zhì)量實施動態(tài)管理，堅持各項施工有計劃、有措施、有檢查、有結(jié)果、有總結(jié)。同時各工序嚴(yán)格堅持以自檢、互檢、專檢為內(nèi)容的“三檢制”，工序之間嚴(yán)格執(zhí)行“工序交接檢”，使工程質(zhì)量管理始終處于受控狀態(tài)。同時配備先進(jìn)的檢測儀器、施工設(shè)備、工器具，采購優(yōu)質(zhì)材料，從人、機(jī)、料、法、環(huán)各個方面做到防控結(jié)合，為工程創(chuàng)優(yōu)奠定堅實基礎(chǔ)。

項目鳥瞰圖

熔煉系統(tǒng)介紹

該系統(tǒng)采用中國恩菲自主研發(fā)的“氧氣底吹熔煉+氧氣底吹連續(xù)吹煉+回轉(zhuǎn)式陽極爐精煉”熱態(tài)三聯(lián)爐連續(xù)煉銅冶煉工藝，實現(xiàn)從原料加入陽極板產(chǎn)出的全熱態(tài)連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)；設(shè)備流程短，不但有利于熔煉系統(tǒng)煙氣穩(wěn)定，還有利于制酸系統(tǒng)、收砷系統(tǒng)的運行，減少了低空吊運冰銅及粗銅所產(chǎn)生的低空污染。

精煉分廠電解凈液車間

熔煉系統(tǒng)由精煉工段、熔煉吹煉工段、熔煉爐收塵及風(fēng)機(jī)房、吹煉收塵及風(fēng)機(jī)房、火法精煉收塵、白煙塵打包站、環(huán)保風(fēng)機(jī)房等7個子項組成，總建筑面積28979.35m2。主要工程量為：鋼筋954t，鋼材4733t，混凝土9742m3，砌體7031m3，回填土5543m3；燈具安裝1193套，開關(guān)插座安裝174個，BV線敷設(shè)29950m，照明配套管安裝9900m，防雷接地扁鐵安裝3690m；衛(wèi)生潔具安裝58套，給、排水管安裝1518m；空調(diào)安裝23臺，暖氣管安裝847m，暖氣片安裝9套等；工業(yè)設(shè)備284臺套，工業(yè)管道約14894.5m，電氣設(shè)備748臺套，電纜電線敷設(shè)14.8km。

“三聯(lián)爐”配置中三臺爐子之間全部使用密閉溜槽進(jìn)行連接，冰銅及粗銅通過各自流槽分別流入吹煉爐及陽極爐。“三聯(lián)爐”減少了因低空吊運冰銅及粗銅所產(chǎn)生的低空污染，環(huán)保效果好；同時通過密閉溜槽輸送冰銅、粗銅等物料，減少熱量損失，節(jié)約能耗、降低成本（每噸銅生產(chǎn)成本減少60元左右）；設(shè)備流程短，有利于熔煉系統(tǒng)煙氣穩(wěn)定，總體煙氣量小，不但有利于制酸系統(tǒng)的運行，還有利于設(shè)備收砷，大大減少了制酸系統(tǒng)的設(shè)備投資。

該工程于2017年1月7日開工，2018年3月15日進(jìn)入安裝階段，2018年9月15日竣工。從開始施工起就灌輸全過程實施質(zhì)量控制的管理理念，提前進(jìn)行質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)的策劃，施工技術(shù)不斷創(chuàng)新，并精細(xì)化施工，施工過程中未發(fā)生死亡、重傷事故，成本和質(zhì)量都得到有效控制；結(jié)構(gòu)實體安全可靠，觀感質(zhì)量良好，工程一次性驗收合格。在試車過程中運行良好，實現(xiàn)了工程投運即達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)的目標(biāo)；經(jīng)過一個寒暑期的運行檢驗，未發(fā)現(xiàn)影響使用功能的問題和危及結(jié)構(gòu)安全的隱患，各項性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計、生產(chǎn)要求，實現(xiàn)良好經(jīng)濟(jì)效益。

電解系統(tǒng)介紹

電解系統(tǒng)包括電解工程和凈液工段。電解車間軸線平面長度248.4m，軸線寬度51.0m，最大跨度33m，建筑面積15943.55m2；基礎(chǔ)形式為獨立基礎(chǔ)和杯口基礎(chǔ)，主體為框架結(jié)構(gòu)，混凝土等級為C40；辦公區(qū)為混凝土屋面；生產(chǎn)區(qū)廠房屋面為管桁式鋼屋架，電木浪板屋面。主要工程量為：灰土擠密樁14418根，灰土回填66000m3，素土回填30000m3，混凝土17750m3，鋼筋1800t，型材1440t，砌體2200m3；電解槽480個，排風(fēng)機(jī)40臺，分體式空調(diào)19臺，高壓柜2臺，低壓柜30臺、配電柜126臺，動力變壓器2臺，電纜6000m，橋架794m，燈具267m，設(shè)備619臺套。

該工程采用國內(nèi)最先進(jìn)的第三代機(jī)器人剝片機(jī)，為了保證安裝質(zhì)量，嚴(yán)格按下列程序進(jìn)行操作：根據(jù)機(jī)組的基礎(chǔ)圖紙用鋼絲繩逐個地在各機(jī)械的主要位置上打上確定中心用的基準(zhǔn)點，并在基礎(chǔ)的合適部位埋設(shè)永久的中心基準(zhǔn)點。按照施工圖紙找出基礎(chǔ)縱、橫向中心線，放出7條中心線同時彈出基礎(chǔ)的中心墨線，在基礎(chǔ)的合適部位埋設(shè)12個永久的中心線標(biāo)板，永久的中心線標(biāo)板用不銹鋼鋼板制作。應(yīng)該以陰極剝片機(jī)組的1#、2#剝片機(jī)的中心線為基準(zhǔn)，對照設(shè)備基礎(chǔ)的中心線，根據(jù)施工圖紙找出機(jī)組各設(shè)備的中心線。另外，為了保證安裝高度也應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)圖紙和基礎(chǔ)面的高低在主要部位上埋設(shè)水平基準(zhǔn)點，用短圓鋼制作，埋設(shè)好后測量出它的絕對標(biāo)高，確認(rèn)各部位的標(biāo)高有無誤差。機(jī)組設(shè)備基礎(chǔ)用電鉆打孔，然后用化學(xué)螺栓和錨固劑固定，如果電鉆打孔打不通，機(jī)組設(shè)備基礎(chǔ)采用墊δ＝16mm鋼板，用螺栓固定設(shè)備。機(jī)組的各部件在安裝時，必須依次倒運進(jìn)入電解車間內(nèi)部，在各部件倒運就位前，必須對運輸?shù)缆泛团R時堆放場地進(jìn)行清理。機(jī)組的各部件利用平板車將設(shè)備倒運至電解車間內(nèi)，利用電解主跨專用吊車將設(shè)備吊到殘極洗滌機(jī)組的基礎(chǔ)上，利用倒鏈、附跨電動單梁吊車和滾杠、道木把設(shè)備倒運至設(shè)備基礎(chǔ)上。機(jī)組的各部件找正找平后，全部采用灌漿料把設(shè)備基礎(chǔ)灌實。

該工程于2017年3月22日開工，2018年5月30日主體結(jié)構(gòu)封頂，2018年9月25日竣工，2018年10月8日試生產(chǎn)出第一塊陰極銅板，投產(chǎn)后陰極銅板各項性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求。

硫酸系統(tǒng)介紹

該系統(tǒng)總投資2.5億元人民幣。主要由凈化工序、干吸工序、轉(zhuǎn)化工序、循環(huán)水系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、酸庫系統(tǒng)組成。安裝工程包括：各種設(shè)備約97臺套；工藝管道約6000m；電氣設(shè)備236臺套。

工程于2016年11月20日開工，2017年5月18日進(jìn)入安裝階段，2018年11月26日竣工。項目質(zhì)量核定為優(yōu)良。施工中未發(fā)生過重傷以上事故，安全管理達(dá)標(biāo)。

該系統(tǒng)應(yīng)用了多項創(chuàng)新工藝，一是，高濃度煙氣制酸技術(shù)的應(yīng)用，工程設(shè)計正常煙氣中SO2濃度為14.28%，受限于催化劑的使用溫度。該工程轉(zhuǎn)化工序設(shè)計采用高濃度二氧化硫煙氣二元可調(diào)節(jié)預(yù)轉(zhuǎn)化制硫酸方法，即五段“4+1”預(yù)轉(zhuǎn)化雙接觸制酸工藝，“ⅣⅡ-VⅢⅠ”熱換流程。主要為經(jīng)干燥塔干燥后的煙氣經(jīng)過風(fēng)機(jī)后再經(jīng)過兩個換熱器換熱后分出一部分（或全部）煙氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化器預(yù)轉(zhuǎn)化層，經(jīng)預(yù)轉(zhuǎn)化后進(jìn)入1#余熱鍋爐吸收掉熱量，再回兌入正常轉(zhuǎn)化進(jìn)行制酸。從而保證了高濃度制酸的穩(wěn)定性。二是，該工程關(guān)鍵設(shè)備（如上所述動力波、導(dǎo)電玻璃鋼電除霧器、旋流網(wǎng)板支撐管束的深度傳熱多通道管殼式換熱器及其強(qiáng)化傳熱方法和急擴(kuò)加速流縮放管技術(shù)、熱管鍋爐等）采用多項專利技術(shù)，代表了國內(nèi)外目前最高的技術(shù)水平。三是，項目采用雙氧水脫硫工藝對現(xiàn)有二吸塔出口煙氣進(jìn)行脫硫處理，使煙氣二氧化硫指標(biāo)降至100mg/Nm3以下，屬于典型的煙氣脫硫（FGD）項目。對于雙氧水法脫硫工藝，其具有較高的脫硫效率，同時由于制酸尾氣較為潔凈，副產(chǎn)物稀硫酸可以直接回用到制酸系統(tǒng)內(nèi)部作為補(bǔ)充水使用，無廢水、廢渣等二次污染物產(chǎn)生，因此是非常適先進(jìn)的脫硫工藝之一。四是，采用自動氬弧焊機(jī)的應(yīng)用，針對轉(zhuǎn)化器、干吸塔、多通道管殼式換熱器換熱管數(shù)量多，焊接工作量大的特點，該系統(tǒng)換熱管與管板間采用了自動氬弧焊接技術(shù)，焊接速度快，焊縫美觀，從而保證了焊接質(zhì)量。五是，硫酸系統(tǒng)開車所有設(shè)備管道無漏點，設(shè)備運行良好。一次性開車成功。產(chǎn)出成品硫酸像純凈水一樣清澈，無雜質(zhì)。

通過對施工難點的有效控制，在建設(shè)各方的共同努力下，在整個施工過程中，嚴(yán)格控制工程質(zhì)量，按照“優(yōu)良”工程的要求進(jìn)行，使“優(yōu)良”質(zhì)量控制貫穿于整個施工階段，工程共有11個建筑分部工程，6個安裝分部工程，均為優(yōu)良，優(yōu)良率100%。最終實現(xiàn)工程的“優(yōu)良”目標(biāo)。

該系統(tǒng)從中標(biāo)開始，全過程質(zhì)量活動、成本都得到有效控制和監(jiān)督，并進(jìn)行創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)的策劃，施工中克服重重困難，不斷創(chuàng)新技術(shù)，并且精細(xì)化組織施工，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)安全可靠，感觀好，工程一次性驗收合格的結(jié)果。在試車過程中運行良好，達(dá)到工程投運即達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)，經(jīng)過一年的運行，未發(fā)現(xiàn)影響使用功能的問題和危及結(jié)構(gòu)安全的隱患，并滿足生產(chǎn)工藝要求，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

近年來，國投金城實現(xiàn)了項目建設(shè)高速度、經(jīng)濟(jì)社會效益雙豐收，生產(chǎn)管理技術(shù)不斷創(chuàng)新，并成為與央企合作的示范企業(yè)。生產(chǎn)實踐證明，本項目所采用的“氧氣底吹熔煉+氧氣底吹連續(xù)吹煉+回轉(zhuǎn)式陽極爐精煉”熱態(tài)三聯(lián)爐連續(xù)煉銅冶煉工藝是黃金冶煉行業(yè)處理高砷、微細(xì)粒、高碳質(zhì)等復(fù)雜難處理金精礦的理想工藝，可完美替代傳統(tǒng)的“硫酸化焙燒+氰化浸出”濕法工藝，對黃金冶煉行業(yè)的技術(shù)換代、產(chǎn)業(yè)升級和綠色可持續(xù)發(fā)展具有較強(qiáng)的引領(lǐng)和示范作用。