“不明覺厲”的江銅“黑科技”
2017年05月03日 9:15 6900次瀏覽 來源: 江銅傳媒 分類: 銅資訊
銅,是古代文明的重要標志,也是人類社會發(fā)展的物質基礎。
殷商時期,以銅科技為彪炳,青銅文明光耀世界。
進入兩宋時代,在張潛濕法煉銅技術的推動下,古代銅科技的發(fā)展進入第二個輝煌時期。
張潛,德興人,中國古代銅冶煉技術的開創(chuàng)者之一。667年前,張潛的濕法煉銅技術公之于世,極大推進了古代冶金技術的發(fā)展。至南宋時期,全國銅產(chǎn)量的80%都采用濕法煉銅技術。
至于中國銅科技發(fā)展的第三個高峰,一定是在新中國成立以后,一定能從江銅科技的發(fā)展軌跡中,找到端倪。
那么,銅,是如何從石頭變成金屬產(chǎn)品的?這其中隱藏了哪些 “不明覺厲”的“黑科技”呢?
江銅科技創(chuàng)新的國獎項目
1、有色金屬共伴生硫鐵礦資源綜合利用關鍵技術及應用;獎項:2016年國家科技進步獎二等獎
2、復雜難處理資源可控加壓浸出技術;獎項:2015年技術發(fā)明獎二等獎
3、節(jié)材耐磨損鋼鐵材料制造技術研發(fā)與工業(yè)應用;獎項:2015年科技進步獎二等獎
4、浮選機大型化關鍵技術研究及工業(yè)化應用;獎項:2012年國家科技進步獎二等獎
5、銅冶煉生產(chǎn)全流程自動化關鍵技術及應用;獎項:2010年國家科技進步獎二等獎
6、尾礦壩災變機理研究及綜合防治技術;獎項:2009年 國家科學技術進步獎二等獎
7、電能質量先進控制方法與裝備及其工程應用;獎項:2006年國家科技進步獎二等獎
8、特大型低品位斑巖銅礦床綜合采選技術的研究與應用;獎項:1999年國家科技進步獎一等獎
9、千枚巖型有色金屬選礦尾礦中的絹云母回收利用;獎項:1998年 中華人民共和國科學技術部二等獎
10、武山銅礦上向與下向進路水砂充填采礦方法試驗研究;獎項:1995年國家科技進步獎三等獎
11、16立方米礦用挖掘機;獎項: 1991年國務院重大技術裝備領導小組一等獎
12、大型露天爆破技術和巖體可爆性研究;獎項:1990年國家科技進步獎三等獎
13、工業(yè)污染源調查;獎項:1988年國家優(yōu)秀單位稱號鼓勵獎
14、整體鋼筋混泥土假頂分層崩落法的試驗研究;獎項:1987年中國科技進步獎三等獎
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建國之初,全國每年礦產(chǎn)銅僅為817噸,到70年代末,年產(chǎn)量仍只有22萬噸。當時國民經(jīng)濟發(fā)展和國防工業(yè)所需的銅金屬一半以上依賴進口,每年花費外匯高達4億美元。而在1979年以前,中國的外匯儲備從未超過10億美元。
中國需要銅,更需要銅工業(yè)。1979年7月1日,江西銅業(yè)公司成立,承擔起 “改變中國銅工業(yè)落后面貌”的歷史使命。
“六五”期間,國家從國外成套引進22個基礎項目,貴冶閃速熔煉技術就是其中之一。如何消化這套從日本東予冶煉廠引進的技術裝備,成了江銅建設者身上的千斤重擔。
那時候,江銅的創(chuàng)業(yè)者們白天在工地上連續(xù)奮戰(zhàn),晚上則擠在老鄉(xiāng)的土屋里看圖紙、學外語,工地附近的祠堂成了培訓中心。中國第一批現(xiàn)代冶煉的工程技術人才,就在這樣的環(huán)境中成長起來。
1985年12月30日,我國第一座閃速爐成功投料生產(chǎn),一舉將中國銅工業(yè)與世界先進水平的差距縮短40年。
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站在世界先進銅冶煉技術的至高點上,吸收國外先進技術,是當時科研技術人員的主要職責。而閃速熔煉技術的創(chuàng)新,是江銅走“引進、消化、吸收、創(chuàng)新”之路的點睛之筆。
貴冶二期可研論證時,國家已批復同意江銅翻版再上一套東予式閃速煉銅系統(tǒng)。江銅緊密跟蹤國外先進熔煉技術,當了解到國外已成功運用“四高”技術對老閃速爐進行改造后,果斷調整技術方案,改用“一爐改造”方案進行貴冶二期建設。一爐改造方案與原方案相比,節(jié)省投資5億多元。
此后,江銅的“四高”煉銅技術推廣至安徽金隆、甘肅金川、山東祥光等國內企業(yè),帶動了中國閃速熔煉技術的發(fā)展。
江銅放眼世界,在引進消化的基礎上開展集成創(chuàng)新,使得一些重要的技術裝備逐步擺脫了對國外廠商的依賴。
圓盤澆鑄機是陽極銅成型設備。當初從國外引進的圓盤澆鑄機由于設備老化故障頻發(fā),每次維修都需外方的備件和技術支持。貴冶組織技術人員對圓盤澆鑄機的控制系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、計量系統(tǒng)等進行了全方位的國產(chǎn)化改造。改造后的圓盤澆鑄機,不但運行更加穩(wěn)定,產(chǎn)品合格率也高出許多。
圓盤澆鑄機成功實現(xiàn)國產(chǎn)化改造,使國內銅冶煉在這一領域逐步擺脫了對國外技術的依賴。由江銅集成創(chuàng)新的圓盤澆鑄機也推廣應用在四川鯤鵬銅業(yè)、和鼎銅業(yè)、湖北大冶和江銅清遠等銅冶煉企業(yè)。
江銅消化吸收集成創(chuàng)新的另一項創(chuàng)新成果——高純陰極銅電解電極成套裝備技術升級項目,近年來也成功推廣應用于四家國內銅行業(yè)企業(yè),結束了我國電解銅自動化作業(yè)機組長期依賴進口的歷史。不僅于此,江銅自行研制的轉爐吹煉捅風設備、閃速爐精礦噴嘴和重油噴嘴等核心設備,有的已經(jīng)成功取代進口設備,有的還出口海外。
一項項銅工業(yè)技術,從無到有,從落后到先進,江銅通過引進消化和吸收創(chuàng)新,開創(chuàng)了中國銅工業(yè)的新境界。
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在銅的采選領域,江銅所屬礦山均以“引領行業(yè)發(fā)展”為己任。
德銅以“全面建成世界一流銅礦山”為目標,永銅以“建成國際同類型領先礦山”為方向,城銅擔起“創(chuàng)建國內效益一流露天銅礦山”的使命,武銅扛起“創(chuàng)建國內一流井下銅礦山”的責任,銀山礦業(yè)舉起“國內一流露坑聯(lián)合開采新型礦山”的大旗、四川稀土則提出建成“國內最好的稀土礦山和世界一流專業(yè)化稀土公司”的目標。
德興銅礦在邁向世界級大礦的征途中,為解決規(guī)模迅速擴大后碰到的大量技術難題,聯(lián)合國內科研院所,開展了“特大型露天銅礦山綜合開采技術的研究與應用”和“特大型低品位多元素斑巖銅礦選礦工藝的研究與應用”。
歷經(jīng)20年的實踐和研究,江銅第一代科研技術人員終于摸索出一整套成熟的采選技術,使國內特大型露天銅礦的采選綜合技術,由“七五”之前的基本空白發(fā)展到當時的國際先進水平。1999年,該成果獲得國家科技進步獎一等獎,這是江銅迄今榮獲的最高科技獎項。
這項成果,也使德銅的精礦品位從11.79%提高到24%,銅回收率從78.35%提高到84%,礦石入選邊界品位由0.3%下降到0.25%。后來,該項成果中的部分技術成功應用于鞍鋼齊大山鐵礦及巴基斯坦國山達克銅金礦等多家礦山,推進了國內外銅礦資源的有效開發(fā)和利用。
自誕生之日起,江銅就肩負著“改變中國銅工業(yè)落后面貌”的使命。38年的篳路藍縷和開拓創(chuàng)新,江銅以科技創(chuàng)新為驅動,在豐饒的土地上點石成金,使中國現(xiàn)代銅工業(yè)從無到有,并由此邁向了銅業(yè)強國夢的遠征。
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江銅是國內規(guī)模最大的銅采選冶礦業(yè)集團公司之一。
按照江銅的發(fā)展戰(zhàn)略,江銅要“做大”,更要“做強”“做優(yōu)”,成為技術創(chuàng)新的“領頭羊”。多年來,江銅礦山科技人員通過大量試驗和研究,為提高產(chǎn)能、降低成本、優(yōu)化技術指標和調整產(chǎn)業(yè)結構作出了巨大努力。
其中,城門山銅礦選硫試驗研究,有效探索出城銅礦適宜的選硫工藝和最佳的選別技術指標;高鉬錸精礦深加工工藝研究,實現(xiàn)了輝鉬礦深加工過程中有價元素錸的回收,錸的綜合回收率達到70%以上,產(chǎn)品純度達99.8%以上;銀山礦業(yè)老碎礦系統(tǒng)改造工程初步設計,為老碎礦系統(tǒng)實施改造提供了技術依據(jù);優(yōu)化永銅浮選工藝流程的可行性研究,確定了該礦最佳的浮選流程。
榮獲省科技進步三等獎的“特大型露天礦山穩(wěn)產(chǎn)綜合研究與應用”是德銅科研成果中較為突出的亮點。
按照最初設計,德銅三期工程產(chǎn)能由銅廠和富家塢兩個礦區(qū)共同承擔。但由于歷史原因,富家塢礦區(qū)2004年才開始進行基建剝離。為在富家塢產(chǎn)能發(fā)揮之前保持10萬噸穩(wěn)產(chǎn)能力,德銅科研技術人員進行了大量管理創(chuàng)新和技術創(chuàng)新,為優(yōu)化生產(chǎn)布局提供了重要依據(jù)。相關科研成果“德銅特大型露天金屬礦山開采中期穩(wěn)產(chǎn)技術研究”, 被鑒定專家一致認為達到國際先進水平。
德銅13萬噸擴能改造項目是公司資源戰(zhàn)略關鍵環(huán)節(jié),而浮選裝備的升級換代又是德銅13萬噸項目的重要內容。在項目實施之前,德銅科研技術人員就從設備性能、運行成本等方面進行了充分證論,為德銅采用200立方米和160立方米的大型浮選機的決策提供了充分依據(jù)。為確保項目成功投產(chǎn),德銅技術人員又開展了“浮選機大型化關鍵技術研究及工業(yè)化應用”研究,成功解決了浮選機大型化過程中存在的粗粒礦物回收率低、細?;厥招Ч睢⒍搪犯怕矢?、泡沫輸送慢等世界性難題,使我國成為世界上掌握大型浮選機關鍵技術的三個國家之一。
大型浮選機的采用,使德銅綜合產(chǎn)能由10萬噸提升至13萬噸成為可能。該項科研成果也獲得國家科技進步二等獎。近年來,隨著全公司礦山挖潛改造項目和科技創(chuàng)新成果逐步發(fā)揮效益,江銅銅原料自給率持續(xù)保持國內第一。
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江銅的礦山技術,有著足以傲視國內同行的豪華團隊;江銅的冶煉技術,同樣有著睥睨天下的夢幻組合。近年來,江銅冶煉科技人員先后完成了節(jié)能減排、降本增效以及工藝改進等方面的一系列研究課題,使江銅的銅冶煉技術始終領先國內。
獲省科技進步三等獎的 “電解液凈化試驗”研究,增強了現(xiàn)行煉銅工藝對復雜原料的適應性;“高鉍銅陽極泥處理研究”和“降低分銀渣含銀試驗研究”課題,保障了金銀回收率的穩(wěn)步提高;溶劑萃取法分離鉑鈀工藝研究和實踐,每年可為公司新增銷售收入8700萬元、利潤5000萬元;從凈化渣中回收銻生產(chǎn)粗制銻酸鈉工藝研究和實踐,每年可為公司增加1600-2000萬元銷售收入和300-400萬元利潤;銅冶煉爐渣回收鐵的研究,也取得了突破性進展……
國內銅資源70%以上依賴國外進口,江銅每年從國內外市場購入的銅精礦也超過100萬噸。原料的復雜多變,規(guī)模的快速擴張,為均衡高效組織冶煉生產(chǎn)帶來較大困難。
貴冶聯(lián)合科研院所,經(jīng)過多年攻關,終于解決了長期困擾全流程實現(xiàn)自動化控制的若干難題,實現(xiàn)了銅冶煉全過程的控制與優(yōu)化。這項榮獲國家科技進步二等獎的成果,不僅提高了銅冶煉過程中的資源回收率和設備利用率,還帶動了我國銅冶煉工業(yè)的技術升級,大幅提升了我國銅冶煉行業(yè)的國際競爭力。
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隨著江銅產(chǎn)業(yè)鏈的延長和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大,諸多前瞻性的科研課題和現(xiàn)場技術難題擺在江銅面前。
適應江銅多元發(fā)展戰(zhàn)略,增強產(chǎn)品的科技含量,是江銅轉型發(fā)展的體現(xiàn)之一。江銅轉型發(fā)展的成功經(jīng)驗,更多地還是體現(xiàn)于綠色發(fā)展模式的建構。
江銅以科技創(chuàng)新推進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展,是國家推廣的重要經(jīng)驗。其中,冶煉爐渣選銅的研究,即是江銅為國內銅行業(yè)貢獻的重要成果。我國陰極銅年產(chǎn)量約為600萬噸,冶煉爐渣產(chǎn)出量相應達到1100萬噸,爐渣含銅則有27.5萬噸。若這部分廢棄的爐渣含銅能夠回收,相當于一座特大型銅礦山的產(chǎn)能。江銅的科研人員通過系統(tǒng)研究及工業(yè)化試驗,開發(fā)出“緩冷-半自磨+球磨-銅礦物浮選”的新工藝。并且,這一科研成果在貴冶變成現(xiàn)實,每年從廢渣中回收銅金屬8000-10000噸。
近年來,江銅廢渣選銅的循環(huán)經(jīng)濟模式陸續(xù)推廣到山東祥光銅業(yè)冶煉廠、福建紫金銅業(yè)冶煉廠、甘肅白銀銅冶煉廠和金川銅冶煉廠,帶動了國內有色金屬工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。這項成果也獲得中國有色金屬工業(yè)科學技術一等獎。
廢渣選銅只是江銅綠色發(fā)展模式中的一環(huán)。江銅通過運用先進硫化生物提銅和濕法冶煉提銅技術,每年從廢石廢水中回收銅金屬超過2000噸;通過綜合利用冶煉和化工工藝中產(chǎn)生的余熱,每年完成余熱發(fā)電量超過2億度……
在江銅,環(huán)境保護是企業(yè)經(jīng)營的重要部分。江銅以科技創(chuàng)新為手段,以提升環(huán)境品質為目標,在全產(chǎn)業(yè)鏈的全過程積極尋求節(jié)能降耗、減污增效的空間和綠色發(fā)展的可能。從綠色產(chǎn)品的研發(fā)、綠色技術的創(chuàng)新,到綠色服務的構建、綠色產(chǎn)業(yè)的培育,再到生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的建設,江銅已形成了一條完整的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈,每年增加銷售收入30億元。
江銅的綠色發(fā)展尤其注重企業(yè)與環(huán)境的和諧共處,對于一些環(huán)保效益和社會效益突出的項目,江銅也不吝科研投入。國家科技進步二等獎項目“尾礦壩災變機理研究及綜合防治技術”,已在國內40多座大中型尾礦壩獲得應用,提高了尾礦壩的安全性及使用壽命,社會效益、環(huán)保效益顯著。另一項省科技進步二等獎項目“硫化砷濾餅加壓氧化浸出工藝研究與應用”,確立銅冶煉過程中砷回收的最佳工藝控制條件,總體技術達到國際領先水平。
此外,江銅正在進行產(chǎn)業(yè)化的石墨銅合作技術、正在推廣應用的納米瓷球技術,以及即將大面積應用的無土復墾技術等等,正推進江銅由技術應用型企業(yè)向技術發(fā)明型企業(yè)轉型。
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江銅以銅立業(yè),以創(chuàng)新強企,逐步形成了科技創(chuàng)新的比較優(yōu)勢。
目前,江銅共獲省部級以上科技獎勵220項,擁有國家授權專利978項。其中,低品位露天銅礦的綜合開采技術、濕法冶煉和硫化提銅技術已經(jīng)處于世界先進水平;閃速爐作業(yè)率、銅冶煉綜合能耗、銅冶煉綜合回收率、總硫利用率、傾動爐爐齡、尾礦含銅等十余項冶煉指標達到世界先進水平。
此外,江銅還先后參與或主持了《銅精礦生產(chǎn)能源消耗限額》、《三氧化二砷》、《高純金》和《陰極銅》等數(shù)十項國家標準、行業(yè)標準的制定或修訂,一個個“江銅標準”由此上升為國家標準,對引領銅行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展起到了不可或缺的積極作用。
江銅日益增強的技術創(chuàng)新能力,引領著中國銅工業(yè)的發(fā)展,同時也提升了江銅的國際競爭力。近年來,江銅采選冶技術走出國門,陸續(xù)輸出到巴基斯坦山達克銅金礦、伊朗哈通?阿巴德冶煉廠、泰國羅陽銅冶煉廠、贊比亞謙比西銅礦等國外企業(yè),在一定程度上擴大了我國銅工業(yè)的國際影響力。
責任編輯:付宇
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