一個年產45萬噸精煉銅的冶煉廠,每年產出含銅煙灰高達3000多噸,怎樣處理這些極具價值的“固廢”一直讓工程師們頭疼,而今,一項新技術破繭而出:從煙灰里分選出高品位金屬,且處理全過程高效環保無污染。這是記者近日從山東摩克立粉體機械和安徽銅陵有色集團聯合研發攻關小組得到的好消息,而這一《含銅白煙塵的分選系統》專利已經獲得了國家知識產權局授權。

銅冶煉煙灰處理一直是企業的污染源和能耗點,各冶煉企業都在尋找更好的煙灰處理方法。例如,安徽銅陵有色集團公司下屬金隆、金冠、奧爐、張家港聯合銅業等每年產生1萬多噸含銅煙灰,里面約含銅6-20%;含鉍6%、鉛20-40%、鋅6-9%、砷6-9%,還含有多種有害物質。

對于銅冶煉產生的含銅煙灰,此前行業內多采用兩種處置方式:1、返回熔煉處理。但由于煙灰入爐后反應性能差,鉛鋅鉍進入熔煉后,導致上升煙道粘接、鍋爐莫氏壁管路粘接,可能直至導致爆管。同時,煙氣中含砷過高,會增加硫化處理成本。同時,銅的品質也受到影響。2、采用委外處理,但此方式不僅占用公司流動資金,而且由于銅計價系數只有0.8,不利于有價元素的回收,影響全廠的金屬回收率。

近年來,隨著我國環保意識提升,企業越來越重視環保,要求也更加嚴格,社會責任更大。為此,銅陵有色集團相關單位聯合山東摩克立粉體設備有限公司開展技術研發攻關,力圖攻克含銅煙灰處理工藝,實現低成本、無污染、高效率的碳-銅分離回收。

這一新技術已經結出碩果。山東摩克立粉體機械負責人王新東告訴記者,他們采用超微粉碎機+精密分級機成套工藝,實現鉛鉍渣與銅金屬高效分離。

銅陵有色集團公司該科研項目協調人陶世清對記者介紹了這個新工藝的具體過程:從冶煉工藝上:相當于給銅冶煉裝上一個腎,通過黑白分離后,黑白按照黑渣4:白渣6分選,能夠把其中85%的鉛、鋅、鉍等分離出來。大大減少了有害元素二次進入熔煉爐。從環保上:減去了異地處置的運輸、儲存風險。此前,廠內裝包也是重污染區,嚴重侵害了職工的職業健康。

陶世清表示,這一新型處理工藝還能帶來很高的經濟價值。他以年直接經濟收入為例:年產白煙灰3000噸,含銅按14%,銅銷售計價系數0.8,效益為:3000*014*02*5=420萬。此外,冶煉出的鉛鉍合金經濟價值更高。

    據悉,超微粉碎是近三十年來新興的一種技術工藝,起源于歐洲,德國、日本、中國在相關機械制造方面較為領先。中國粉體工業正處在蓬勃發展期,對超微粉碎技術和產品的需求量急劇增長。

銅陵有色金屬集團是《財富》世界500強企業,2019年,其在排行榜中以268.47億美元營業收入位列第461位,是我國有色金屬工業巨頭。銅陵有色于1949年12月由中央決定恢復建設,1952年6月正式投產,是新中國最早建設起來的銅工業基地,中國銅工業的搖籃,先后建成了新中國第一座銅礦,自行設計建造了新中國第一座銅冶煉廠、第一座機械化露天銅礦等。經過60多年的建設,公司已發展成為以有色金屬為核心主業,集金融貿易、精細化工、裝備制造、科研設計、房地產開發、建筑安裝、井巷施工等相關產業多元化發展的大型企業集團。

參觀過這套系統的多位冶煉行業專家紛紛對記者表示,銅陵有色的含銅煙灰處理工藝,實現了技術領先、成本最低、無污染、高效率的金屬分離回收,解決了銅冶煉企業長期存在的痛點,將給全行業煙灰二次成礦及其開發帶來新局面。