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【荣誉·恩菲】带领我国铅冶炼技术 迈入国际先进行列——中国恩菲荣获 2004 年国家科技进步二等奖纪实

【荣誉·恩菲】带领我国铅冶炼技术  迈入国际先进行列——中国恩菲荣获 2004 年国家科技进步二等奖纪实 ENFI中国恩菲
2023-10-01
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导读:——中国恩菲“氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅(SKS)新工艺及工业化装置开发研究”荣获2004年国家科技进步二等奖纪实




  70年创新发展,70年壮丽辉煌。

  70年来,中国恩菲始终坚持着世界一流的使命担当,凝聚着“大国工匠”的磅礴力量,激荡着创新发展的滚滚春潮。

  当历史的画卷徐徐展开,一幅中国恩菲用高技术高质量高标准持续引领行业发展的蓬勃画面跃然眼前。从湄公河畔到曹妃甸,中国恩菲创造“鲁班品质“;从中原大地到祖国边陲,中国恩菲打造“国优典范”;从底吹炼铅到“炼土成镍”,中国恩菲擎起科技进步大旗……

  70年来,中国恩菲凭借专长技术与核心优势荣获百余项国家级奖项,千余项省部级奖项。就让我们走进中国恩菲的荣誉殿堂,一同见证“荣誉 恩菲”。



带领我国铅冶炼技术

迈入国际先进行列


——中国恩菲“氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅(SKS)新工艺及工业化装置开发研究”荣获2004年国家科技进步二等奖纪实


技术简介

  中国恩菲自主开发“氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅(SKS)新工艺及工业化装置开发研究”是在“六五”期间水口山矿务局进行的半工业化试验的基础上,由国家科委立项,由国家计委、经贸委列入“八五”“九五”重点科技攻关项目的研发成果。技术利用氧气底吹炉氧化替代烧结工艺,彻底解决了原烧结过程中二氧化硫及铅尘严重污染环境的难题。底吹产出的高铅渣用创新后的鼓风炉还原,有效抑制了低沸点铅物的挥发,克服了其他炼铅新工艺普遍存在的烟尘率高、返尘量大的缺点,且具有金属回收率高、热能利用好等优点。该技术是有色金属行业冶炼技术的重大技术创新,达到国际先进技术水平,该技术荣获2004年国家科技进步二等奖。

  “物有甘苦,尝之者识;道有夷险,履之者知。” 

  从20世纪“小马过河”的初探,到“胜利会师”的收获,从底吹炼铅技术的尝试,到氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅(SKS)新工艺及工业化装置开发的成功,恩菲人不辱使命,擎起“中国创新”的大旗,在世界有色冶炼领域书写了一整套更高效、更节能、更环保的“恩菲答卷”。





原创氧气底吹冶炼技术

铅冶炼——率先取得惊人突破

  在天安门西侧的国家博物馆里,安放着享有“镇国之宝”美誉的司母戊鼎,这是迄今世界出土最大、最重的青铜器,已有3000余年历史。源自青铜时代的炼铜法传承至今,不论是通过向熔炉送风产生高温熔化孔雀石的“火法冶炼”,还是采用金属元素置换的“水法炼铜”,都能在我国历史中得到追溯。

  进入现代社会,伴随工业化进程的推进,火法冶炼工艺技术水平不断提升,古时的熔炉早已被各式大规模冶炼炉取代,用来输送氧气的吹管也演变为氧枪,而在此过程中,中国作为冶炼古国,却慢慢失去了旧日地位。


10万吨年铅厂

是首座国外底吹炼铅冶炼厂


  20世纪,国内几乎全部现代强化冶炼技术都依靠国外引进,对外技术依赖严重,长期受制于人,甚至有“世界冶炼技术的展览馆”之称。上世纪80年代,国内外环保要求日趋严格,为淘汰烧结——鼓风炉等传统炼铅工艺,各国纷纷开展了新式炼铅工艺的研究,包括QSL一步炼铅工艺、Kivcet工艺、Kaldo炼铅工艺、顶吹炼铅工艺等。虽然国外开发的冶炼技术百家争鸣,但其中多为一步或一炉炼铅,在运行中会带来一些成本或工程问题。

  也正是从那时起,为民族工业争气、为有色行业出彩的神圣使命就责无旁贷地落到了中国恩菲的肩头。为扭转技术受制于人的被动局面,解决困扰我国铅冶炼烧结过程中的环保问题,中国恩菲的冶炼专家团队义无反顾地挑起大梁,踏上了研发有色冶金先进工艺的“新长征之路”。

  1983年9月,经原国家科委批准,氧气底吹铅熔炼技术研发课题被列入国家“六五”计划,由中国恩菲前身北京有色冶金设计研究总院牵头,联合行业众多科研院所组成攻关组,对氧气底吹铅熔炼工艺进行研究探索和小型试验。

  1985年12月,由中国恩菲设计,采用氧气底吹铅熔炼技术的年产3000吨粗铅半工业试验成套装置建成,并于1987年11月底完成10批次试验,共计熔炼铅精矿895吨,产出粗铅342吨。这组尘封的数据今天看来实在不怎么惊人,但在当时却是对技术研发有着重大意义的第一步。

  1997年9月,为满足国家日趋严格的环保要求,践行“烧结锅——鼓风炉炼铅工艺必须于2000年前全部淘汰”这一“军令状”,中国恩菲组织豫光金铅、温州冶炼厂和池州冶炼厂,在水口山利用原有底吹熔炼炉和1.5平方米小型鼓风炉开展底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅工艺全流程试验。在铅精矿底吹熔炼取得满意经济技术指标后,通过适度提高鼓风炉焦率、降低鼓风熔炼强度,实现了渣含铅小于3%,降低至与熔炼烧结矿同一水准,但粗铅能耗大大降低,试验最终取得成功。

  2002年,第一代技术氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅技术实现产业化,在此基础上,中国恩菲向着更低能耗、更高环保的方向迈进,持续研发氧气底吹熔炼——熔融渣侧吹还原法以及氧气底吹熔炼——熔融渣底吹还原法炼铅技术。目前,氧气底吹炼铅项目单系列规模已从过去3万吨/年粗铅,扩大至5万吨、8万吨、10万吨、20万吨,如今已至40万吨;所处理物料也由单一铅精矿发展到添加蓄电池铅泥、铅银渣、锌浸出渣、高炉铅锌尘、氰化渣、金精矿的铅精矿;吨铅能耗由630千克标煤降至220千克标煤。

  氧气底吹铅熔炼技术大大降低了能耗和焦炭使用量,有效解决了长期困扰冶炼企业的二氧化硫烟气和粉尘所带来的环保问题,已经在国内外得到广泛推广和应用,使我国铅冶炼技术一举达到国际先进水平


豫光金铅项目全景






不破不立

勇担中国冶金技术国家队责任

  在恩菲人的字典里,“创新”是永恒的关键词。中国恩菲也正是这样数十年如一日地传承着创新的精神,引领着创新的方向。然而,任何技术的研发,都要经历科研攻关的漫长过程,从理论到实践,从试验到产业化,其中的艰辛非常人所能想象。为什么中国恩菲能够不断前行,持续突破?因为恩菲人深知自己肩负的责任,这责任,是行业和国家赋予的,是使命,也是动力。氧气底吹冶炼技术的诞生,就是恩菲人责任和使命的体现,持续不断的提升和超越,是恩菲人为氧气底吹技术“代言”的最大动力。

  中国恩菲高级顾问专家、全国工程设计大师蒋继穆说,技术的创新和发展,靠的是后继有人。中国恩菲设有博士后科研工作站,以此为依托,院士大师带领博士后研究生团队共同开展工作。此外,包括底吹熔炼、连续吹炼工艺在内的所有技术创新,在实现产业化前,必须通过半工业及工业化试验,以解决工艺和工程上没有把握的问题,这个过程,是从理论到实践的重要转变,还能帮助年轻的科研工作者开拓思路,在顺利完成任务的过程中得到升华。

  对此,中国恩菲冶金专家尉克俭也颇有感触。他说,新工艺技术的研发过程中,工艺本身可行仅仅是第一步,核心装置的开发非常关键,还有生产操作经验的积累。以“氧气底吹连续炼铜清洁生产工艺”的开发为例,国家863项目的完成,为产业化提供了巨大支撑,产业化示范线的建设,则意味着工艺取得了跨越性的进展,也开启了新的改进提升、成熟完善之路。比如,针对底吹炉加料口粘结的问题,中国恩菲后续开发了加料口清理机,并已在多个项目中投入使用;中国恩菲引进Metsim和MetCal等冶金计算软件和FLUENT等流体计算模拟软件,使设计手段更加科学化。

  尉克俭说,创新要以获取效益为依归。对技术的评价,要以所耗成本和所创造价值为前提,要确保能够连续稳定地运行,各项指标参数合格,再对其先进性和优越性进行评价。当前,中国恩菲已拥有强大的底吹冶炼技术开发专业团队,未来,公司将以恩菲研究院为依托,以博士后科研工作站为支撑,继续开展研发工作,尝试进一步开发与拓展底吹技术的应用领域,并在其工业化应用中不断挖掘潜能,支持与支撑包括有价金属的综合回收在内的循环经济与绿色发展要求。

  中国民族工业的复兴,源于一大批有抱负、有梦想的先驱,中国有色金属工业的雄起,更有赖于包括恩菲人在内的科技先锋的夙兴夜寐。从过去对国外技术的望尘莫及,到今天国外对恩菲品牌底吹冶炼技术的望其项背,中国恩菲走过了无比艰辛的创新之路。




从经济效益到社会效益:

既叫好又叫座

  有人用“世界冶金技术史上的奇迹”来形容中国恩菲的氧气底吹炼铅技术,其原因就在于技术特色鲜明的“全能表现”,不仅原料适应性强,在节能环保方面的优势也非常明显,而且对经济效益的保障,更堪称“既叫好又叫座的技术”。此外,还被英国著名的《金属导报》评价为“技术指明了金属冶炼行业乃至多个领域未来十年、数十年,乃至上百年的发展方向”。

  氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅新工艺及工业化装置开发,彻底改变了中国铅冶炼污染现状,在环境治理上取得突破性进展,是中国有色金属行业的重大技术进步,对国民经济可持续发展具有深远意义。两厂投产连续运行一年多实践表明,该工艺具有投资省、综合能耗低、环保、金属回收率高、生产成本低等特点,完美结合先进的熔池熔炼现代技术与创新后的鼓风炉还原工艺,获得铅冶炼同行的高度认可,并已扩展到铜冶炼领域。

  在中国恩菲实现国际化的超越和领先的过程中,氧气底吹炼铅、炼铜系列技术已陆续在智利、秘鲁、越南、印尼、蒙古等国申请专利,受到全球的广泛关注,并成功应用于国内外40多个铅冶炼项目,产能近400万吨/年。

  而今,一台台熊熊燃烧的冶炼炉,正承载着“中国创新”全球出彩的新希望,点亮了恩菲人、冶炼人、有色人的新梦想。中国恩菲敢以开放胸怀拥抱浩瀚苍穹的创新团队正在面对新的挑战,勇攀新高峰。在推动行业发展的道路上,恩菲人责无旁贷。当好有色冶金技术发展的国家队,是中国恩菲擎起的“中国创新”大旗的最大动力!



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创于1953年,现隶属中国五矿、中冶集团,拥有科学研究、工程服务、产业投资三大领域,非煤矿山、有色冶金、水务资源、能源环境、新高材料、市政文旅、城市矿产、智能装备、房产经营九个单元,致力于成为最值得信赖的国际化工程综合服务商及能源环境发展商
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ENFI中国恩菲 创于1953年,现隶属中国五矿、中冶集团,拥有科学研究、工程服务、产业投资三大领域,非煤矿山、有色冶金、水务资源、能源环境、新高材料、市政文旅、城市矿产、智能装备、房产经营九个单元,致力于成为最值得信赖的国际化工程综合服务商及能源环境发展商
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