
成果簡介 氧氣底吹技術是中國恩菲工程技術有限公司(以下簡稱“中國恩菲”)自主研發的有色金屬冶煉技術,因從熔體底部供氧而得名,簡稱SKS。自二十世紀八十年代起,中國恩菲就開始了對SKS技術的探索。歷經不懈的研發、優化和工業化應用,該項技術已成為銅鉛領域世界領先的冶煉技術,并在國內外多個重大項目中實現工業化應用,改變了世界銅鉛冶煉格局,一舉奠定了中國在世界冶煉行業的領先地位。 歷史背景 長期以來,國內現代強化冶煉技術幾乎全部都依靠國外引進,對外技術依賴嚴重,長期受制于人。二十世紀八十年代后,伴隨發達國家對環保要求的日趨嚴格,為淘汰傳統的燒結—鼓風爐傳統煉鉛工藝,各國紛紛開展了新的煉鉛工藝的研究工作,包括QSL一步煉鉛工藝、Kivcet工藝、Kaldo煉鉛工藝、頂吹煉鉛工藝等。
雖然國外開發的冶煉技術多種多樣,但直接引進到國內會帶來一些工程問題,且成本相對較高。為扭轉技術受制于人的被動局面,同時為解決困擾我國冶煉過程中存在的污染問題,提高自主創新能力和技術的適用性,實現低碳環保的綠色冶煉,中國恩菲高級顧問專家、全國勘察設計大師蔣繼穆帶領著中國恩菲的冶煉專家,聚焦低碳、環保、高效的有色冶金新工藝,開啟了氧氣底吹熔煉技術的研發之路。 創新歷程 中國恩菲研發氧氣底吹熔煉技術的征程始于鉛冶煉。1983年9月,經國家科委批準,氧氣底吹煉鉛課題被列入國家“六五”計劃,北京有色冶金設計研究總院(中國恩菲前身)、水口山礦務局(湖南水口山有色金屬集團有限公司前身)牽頭進行了大量小型試驗。1985年12月,中國恩菲設計的年產3000噸粗鉛的半工業試驗成套裝置建成,至1987年11月底共進行了10批次試驗,完成熔煉895噸鉛精礦,產出粗鉛342噸。為解決產出的高鉛渣沒法處理和金、銀分散的問題,1990年7月,中國恩菲牽頭組織專家團隊,在原有底吹爐內進行了銅精礦與含金黃礦1∶1的混礦熔煉試驗,并獲得圓滿成功。1997年9月,為滿足國家日趨嚴格的環保要求,實現“燒結鍋—鼓風爐煉鉛工藝必須于2000年前全部淘汰”的目標,中國恩菲繼續開展研究,利用原有底吹熔煉爐和1.5平方米小型鼓風爐開展底吹熔煉—鼓風爐還原煉鉛工藝試驗。試驗通過適度提高鼓風爐料焦率、降低鼓風熔煉強度,成功將渣含鉛量降低到3%以下,達到與熔煉燒結礦同樣的水準。
為進一步提升節能環保效果,中國恩菲技術團隊不斷尋求新的突破,向著更低能耗的方向邁進,研發出氧氣底吹熔煉—熔融側吹還原法、氧氣底吹熔煉—熔融底吹電熱還原法煉鉛技術。最終,第三代氧氣底吹熔煉技術實現耗煤量接近理論值。
在持續優化氧氣底吹煉鉛技術的過程中,中國恩菲依托“造锍捕金”試驗,逐漸將該技術延伸到銅冶煉領域,開啟了底吹煉銅和造锍捕金技術的產業化開發應用道路。在銅冶煉領域,中國恩菲對SKS技術進行優化改造,將工藝氣體直接鼓入銅锍層,鼓入的沖擊力以及氣泡的上升和膨脹,給熔體帶來很大的攪動能量。這種技術具有煙氣帶走熱量少、爐體熱損失小、渣量少、操作溫度低等多種優勢,熔煉過程完全自熱,無需添加任何燃料,是國際領先的低碳冶煉工藝。 重大意義和深遠影響 作為中國恩菲在有色冶煉領域重要的科技創新成果,SKS因其節能、環保、原料適應性強等突出優勢,被海內外超過70家冶煉企業采用,兩次榮獲國家科技進步獎。目前,SKS已成為基本金屬產業轉型發展的關鍵支撐技術、提升國家有色金屬產業國際競爭力的核心保障技術、國際產能與裝備制造合作的引領技術、國際基本金屬冶煉優先技術,成為中國有色行業在國際上一張自主創新的名片。國際知名行業媒體——英國《金屬導報》曾這樣評價SKS:“氧氣底吹冶煉技術指明了金屬冶煉行業乃至多個領域未來十年、數十年,乃至上百年的發展方向。”
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