中国制造 金川“智”造——国优部优工程“金川铜阳极泥项目”创新成果一览
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发布人:贺奉先 发布时间:2019-6-4 9:33:56 来源:有色质监总站

  中国制造 金川“智”造——国优部优工程“金川铜阳极泥项目”创新成果一览

  金川铜阳极泥项目是金川集团为充分利用铜冶炼派生的阳极泥资源,进一步回收金、银、硒、碲等稀贵、稀散金属,对现有金银硒生产线进行改造与扩建的项目。这个项目最大的特点,即无论在哪个建设环节,无论由哪个项目团队负责,都能看到创新点和亮点,因此也可以说,项目获得的荣誉是集体智慧的结晶,是对集体力量的肯定。

  近日,2018~2019年度第一批国家优质工程奖评选结果揭晓,金川铜阳极泥稀贵金属综合回收项目(以下简称“金川铜阳极泥项目”)榜上有名。该项目在获得国家授权专利、实用新型专利、省部级科技进步奖、部级优秀工程设计一等奖、部级优质工程奖等诸多荣誉之后,不负众望,终得建筑行业国家级质量奖的肯定。

  金川铜阳极泥项目是金川集团股份有限公司(以下简称“金川集团”)为充分利用铜冶炼派生的阳极泥资源,进一步回收金、银、硒、碲等稀贵、稀散金属,对现有金银硒生产线进行改造与扩建的项目。该项目由中国恩菲工程技术有限公司设计,金昌市诚信工程建设监理有限公司监理,有色金属工业建设工程质量监督总站金川监督站监督,金川集团工程建设有限公司承建。

  这个项目最大的特点,即无论在哪个建设环节,无论由参与项目建设的哪个团队负责,都能看到创新点和亮点,因此也可以说,项目获得的荣誉是集体智慧的结晶,是对集体力量的肯定。



  工程建设创新成果

  通过集成创新和自主研发,金川铜阳极泥项目使用了多项新技术、新材料、新工艺、新设备,完成了具有自主知识产权的铜阳极泥处理成套技术。

  项目采用湿火并举法,对原料的适应性较强,采用大型立式加压釜加压浸出、集熔炼与吹炼于一体的合金吹炼、大极板银电解以及亚硫酸氢钠选择性还原提取金等技术从铜阳极泥中综合回收金、银、硒,解决了近年来铜阳极泥原料化学成分复杂多变,原有工艺适应性差的问题,简化了工艺流程,提高了技术装备水平,降低了生产加工成本,减轻了劳动强度,并实现了绿色清洁生产。

  金川新型铜阳极泥加压浸出-浸出渣-氧气斜吹旋转转炉还原熔炼-贵铅合金-富氧强化吹炼(氧化精炼)-高品质Au-Ag合金等一系列强化冶金技术及文丘里高效硒回收技术的成功研发与应用,打破了国外对铜阳极泥处理新技术和关键装备的垄断,填补了国内在该领域的技术空白,使金川集团成为拥有新型成套铜阳极泥处理工艺和装备技术自主知识产权的国内第一家企业,提高了金银硒生产装备与自动控制水平,全面提升了从铜阳极泥中综合回收金、银的冶炼与资源综合利用水平。

  工程设计创新成果

  该项目采用的金银硒生产线是我国开发建设的第一条具有国际先进水平和自主知识产权的生产线。合金吹炼炉工艺由金川集团自主研发,其优点是一炉多用、整体装备水平高、对原材料的适应性极强、生产周期急剧压缩、主工艺流程大幅缩短、处理能力显著提升、提高资源综合利用效率、极大地强化了对“三废”的处理。

  据介绍,金川铜阳极泥项目在设计方面实现了诸多“首次”。首次将高镍铜阳极泥与常规铜阳极泥合并采用大型立式加压釜氧化酸浸法处理,克服了两种不同成分铜阳极泥在同一条生产线进行脱除贱金属的困难。通过技术条件的合理控制,减少了铜阳极泥的预浸工序,直接通过大型立式加压釜对铜阳极泥中的贱金属进行一步脱除,实现了金、银、硒与镍、铜等杂质元素的高效分离。具有高效、环保、处理能力大且易于实现自动化等优点。

  通过自主研发,该项目火法部分选用氧气斜吹旋转转炉富氧强化吹炼技术制取金银合金,首次将液压马达驱动应用于氧气斜吹旋转转炉,取缔了传统的庞大机械传动装置。同时通过富氧强化吹炼技术,集熔炼、还原、精炼为一体,实现了一炉多用的功能,可完成传统火法工艺需3台炉子完成的任务,使其主干流程比传统火法流程缩短近2/3。

  该项目首次在国内通过自主研发,将塔文组合器烟气净化技术应用于铜阳极泥中有价元素硒的高效回收。首次将直线式浇铸机应用于大板金银阳极的浇铸,淘汰了原始的人工浇铸的作业方式,具有操作连续稳定、自动化程度高、劳动强度低等优点,并且所浇铸的阳极板物理外观质量好,大大提高了后续银电解的生产效率和产品质量。湿法流程需劳动定员107人,该工艺只需要定员87人。

  此外,该项目利用硒对微波具有良好的吸收性能,创造性地将隧道式微波干燥设备应用于硒粉的脱水干燥。采用该技术烘干硒粉具有自动化程度高、现场环境清洁卫生、对产品无污染等优点,大大提高了硒粉的烘干效率。

  工程施工创新成果

  铜阳极泥项目是金川集团重点项目,金川工程建设公司高度重视,开工伊始就制定了“确保国家优质工程奖”的质量目标。他们精心编制了质量创优计划,统一组织,强化管理,遵循“方案先行,加强交底”的原则,以样板开道,严格材料检验,加强现场协调,做好成品保护。

  据悉,金川铜阳极泥项目建筑总面积29300平方米,厂房长187.85米,跨度36米,结构形式为装配式框排架结构。包括加压浸出、合金吹炼及硒回收、银精炼等工序。加压浸出工序为二层钢筋砼框架结构,一层为浆化物料转运及溶液储槽区,二层为碲生产区。合金吹炼及硒回收工序为单层排架及八层框架组成,排架部分为合金吹炼生产区,框架部分为合金炉备料加料及硒回收区。银精炼工序为三层框架,一层为银浇铸及溶液储槽区,二层为干燥过滤区,三层为银电解区。

  特别值得一提的是,工程施工过程中采用了近年来建筑业推广的10大项新技术里的6大项中的10小项新技术,包括:混凝土裂缝控制技术、预应力技术,预制构件工厂化生产加工技术,钢结构深化设计与物联网应用技术、钢结构防腐防火技术,机电管线及设备工厂化预制技术,绿色施工技术中的“封闭降水及水收集综合利用、建筑垃圾减量化与资源化利用技术”,高效外墙自保温技术、高效能门窗技术等。

  工程于2014年3月开工,2016年6月全线投料试生产,2016年9月竣工验收。目前,铜阳极泥总处理能力达到6000吨/天,年产金25.73吨、银600.13吨、二氧化硒65.61吨、精硒134.97吨、碲20.63吨,产品质量达到:金锭Au99.99%,银锭Ag99.95%,二氧化硒98%,精硒99.9%,碲锭99%,实现年销售收入105亿元。该项目现已达到设计投料量的生产负荷,有完善的三废处理措施,经济、社会、环保效益可观。

  工程使用创新成果

  金川铜阳极泥处理新工艺利用湿法与火法互补,克服了火法对环境的危害、着眼于节能、收率和减少贵金属在生产中的积压,同时解决了湿法工艺处理规模小、废水产生量大的难点。该工艺具备节能、成本低、环境保护好、技术先进、成熟可靠的特点。

  该工程一次试车成功。投入生产后工艺设备运行平稳可靠,各项生产指标及产品质量均已达到或超过设计指标,标志着开发应用新型铜阳极泥处理工艺的铜阳极泥稀贵金属综合回收项目已顺利实现达产达标。

  “三废”综合回收利用达到欧洲环保标准:废气经酸雾净化、文丘里装置处理;废水经污水站净化处理后二次利用;废物采用布袋收尘装置回收后回炉二次提炼,冶炼废渣成为水泥原料。

  本项目自主研发的新型设备和生产工艺,打破了国外对铜阳极泥处理核心技术和关键装备的垄断,填补了国内空白,让金川集团稀贵金属冶炼技术达到了国际先进水平,为民族工业和“中国制造”作出了突出贡献。


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