一个年产45万吨精炼铜的冶炼厂,每年产出含铜烟灰高达3000多吨,怎样处理这些极具价值的“固废”一直让工程师们头疼,而今,一项新技术破茧而出:从烟灰里分选出高品位金属,且处理全过程高效环保无污染。这是记者近日从山东摩克立粉体机械和安徽铜陵有色集团联合研发攻关小组得到的好消息,而这一《含铜白烟尘的分选系统》专利已经获得了国家知识产权局授权。

铜冶炼烟灰处理一直是企业的污染源和能耗点,各冶炼企业都在寻找更好的烟灰处理方法。例如,安徽铜陵有色集团公司下属金隆、金冠、奥炉、张家港联合铜业等每年产生1万多吨含铜烟灰,里面约含铜6-20%;含铋6%、铅20-40%、锌6-9%、砷6-9%,还含有多种有害物质。

对于铜冶炼产生的含铜烟灰,此前行业内多采用两种处置方式:1、返回熔炼处理。但由于烟灰入炉后反应性能差,铅锌铋进入熔炼后,导致上升烟道粘接、锅炉莫氏壁管路粘接,可能直至导致爆管。同时,烟气中含砷过高,会增加硫化处理成本。同时,铜的品质也受到影响。2、采用委外处理,但此方式不仅占用公司流动资金,而且由于铜计价系数只有0.8,不利于有价元素的回收,影响全厂的金属回收率。

近年来,随着我国环保意识提升,企业越来越重视环保,要求也更加严格,社会责任更大。为此,铜陵有色集团相关单位联合山东摩克立粉体设备有限公司开展技术研发攻关,力图攻克含铜烟灰处理工艺,实现低成本、无污染、高效率的碳-铜分离回收。

这一新技术已经结出硕果。山东摩克立粉体机械负责人王新东告诉记者,他们采用超微粉碎机+精密分级机成套工艺,实现铅铋渣与铜金属高效分离。

铜陵有色集团公司该科研项目协调人陶世清对记者介绍了这个新工艺的具体过程:从冶炼工艺上:相当于给铜冶炼装上一个肾,通过黑白分离后,黑白按照黑渣4:白渣6分选,能够把其中85%的铅、锌、铋等分离出来。大大减少了有害元素二次进入熔炼炉。从环保上:减去了异地处置的运输、储存风险。此前,厂内装包也是重污染区,严重侵害了职工的职业健康。

陶世清表示,这一新型处理工艺还能带来很高的经济价值。他以年直接经济收入为例:年产白烟灰3000吨,含铜按14%,铜销售计价系数0.8,效益为:3000*014*02*5=420万。此外,冶炼出的铅铋合金经济价值更高。

    据悉,超微粉碎是近三十年来新兴的一种技术工艺,起源于欧洲,德国、日本、中国在相关机械制造方面较为领先。中国粉体工业正处在蓬勃发展期,对超微粉碎技术和产品的需求量急剧增长。

铜陵有色金属集团是《财富》世界500强企业,2019年,其在排行榜中以268.47亿美元营业收入位列第461位,是我国有色金属工业巨头。铜陵有色于1949年12月由中央决定恢复建设,1952年6月正式投产,是新中国最早建设起来的铜工业基地,中国铜工业的摇篮,先后建成了新中国第一座铜矿,自行设计建造了新中国第一座铜冶炼厂、第一座机械化露天铜矿等。经过60多年的建设,公司已发展成为以有色金属为核心主业,集金融贸易、精细化工、装备制造、科研设计、房地产开发、建筑安装、井巷施工等相关产业多元化发展的大型企业集团。

参观过这套系统的多位冶炼行业专家纷纷对记者表示,铜陵有色的含铜烟灰处理工艺,实现了技术领先、成本最低、无污染、高效率的金属分离回收,解决了铜冶炼企业长期存在的痛点,将给全行业烟灰二次成矿及其开发带来新局面。