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中国恩菲压力浸出技术取得新进展 2015年10月16日浏览次数:1809 作者: 来源:中国有色金属报

     2014年底,中国恩菲工程技术有限公司(以下简称“中国恩菲”)设计的国内第一套铜钴硫化矿加压氧浸装置顺利投产,引起行业一片赞叹。
  这赞叹,不仅因为这是国内已投入运行的温度及压力最高的加压氧浸生产线,配备有目前国内最大高温衬砖釜,操作温度及压力分别高达210℃和2.9MPa;更是由于项目投产第一个月就达到设计产能,且短期内各项工艺指标均达到或超过设计要求。
  “该铜钴硫化矿加压氧浸装置的正式投产,标志着我国已真正掌握高温、高压、通氧浸出工艺核心技术,并成功应用于有色工业生产实践,这是国内湿法加压浸出技术的又一重大革新性进步”,国务院特殊津贴专家、中国恩菲工程技术有限公司副总工程师、压力浸出技术首席专家陆业大介绍。
  压力浸出技术破解工艺难题
  中国恩菲在此项目中首次采用全湿法处理工艺处理铜钴硫化矿,该项目建设规模大、原料品种杂、产品品种多,如采用传统工艺则必然造成流程长、能耗高、主金属回收率低、伴生有价金属回收不彻底、试剂消耗量大、冶炼废水和废渣多等诸多问题。针对项目特性,恩菲在充分发挥自身技术、工程优势的同时,结合在巴布亚新几内亚瑞木项目等多个压力浸出工程上的成功经验,最终决定采用压力浸出工艺方案。
  作为中国恩菲核心专长技术——“压力浸出技术”,近年在国内外受到越来越多的关注。有行业人士这样说,它一直让湿法冶炼工程技术人员“又爱又怕”。“爱”在于它具有能耗低、碳排放量少、环境友好、能处理成分复杂及低品位资源、能综合回收资源中有价金属以及实现渣资源化等优势;而“怕”则在于它的工艺过程中存在高温、高压、高磨蚀、高腐蚀、通氧条件下易引起燃烧等特点,工程化实施极其困难,稍有不慎便可能出现严重的安全隐患。
  自上世纪70年代,恩菲技术人员便看到了这一技术的巨大潜力,于是迎难而上深入研究,最终成功掌握该项技术,打破了国外少数几家公司的技术垄断。近年来,中国恩菲采用了先进的设计和核心的技术,包括基于工程化的METSIM物料及热量平衡计算、三维设计软件、严格的工艺控制及安全控制核心技术等,为第一套铜钴硫化矿加压氧浸装置的成功奠定了坚实基础,再加之中国恩菲多年来积累的丰富实践经验,进一步保证了项目实施的良好效果。
  自项目投产至今,工艺稳定、金属回收率高,各项指标先进,经受住了严格的实践检验。而采用压力浸出技术给这一项目带来了诸多卓越之处。一是环保好、能耗低。过程采用氧气作为反应介质,依靠硫化物的氧化实现系统的自热,热效率高;充分循环利用了系统化学反应放出的热量,节能效果明显;无含硫烟气排放,绿色环保。二是原料适应性强。能够处理硫含量从百分之几到百分之几十的原料,有效解决了火法冶炼系统严格限制原料硫含量的问题,扩大了原料来源。三是有价金属回收率高。火法冶炼系统处理该种原料操作复杂,且钴回收率只能到80%左右,而采用压力浸出技术则可以轻松达到99%以上,渣含钴率低于0.03%。四是工艺流程短。仅需要对原料进行磨矿及制浆就可以直接入压力釜进行反应,反应矿浆直接降到常压后与后续系统直接衔接。没有火法冶炼工艺流程长、设备多、配置占地面积大、操作繁琐等问题。
  自主研发装备助力项目投产
  为了保障项目顺利实施,除对项目进行全流程工艺设计外,中国恩菲着眼于工程化、安全性、自动控制三个基础,在加压浸出装置中使用了多项具有自主知识产权的专利设备,如: 中国恩菲研发的尾气洗涤系统,有效保证了排放尾气的质量达到当地苛刻的环保要求,而且实现了尾气热量二次循环利用,充分体现节能与环保的先进设计理念;中国恩菲专利设计的多介质混合喷管置于釜体内部而不会产生遇氧燃烧和介质腐蚀,有效保障各种物料顺利通入高压釜的有效混合区域内,从而达到最好的混合及反应效果;核仪表保护装置对置于恶劣工况条件下的核仪表进行了全面保护,彻底杜绝了高压釜内可能发生的核仪表腐蚀及核源脱落等严重安全问题。另外值得一提的是,项目成功实现了系统的整体设计,工艺与控制紧密结合,率先实现了真正意义上的DCS远程控制——投产以来,运行平稳、安全可靠、生产指标稳定,“现场无人值守”“远程控制”等控制理念变为现实,再次证明该技术的安全性、可靠性及高效率,为企业创造了良好的经济效益。
  该项目的投产及成功运行,证明中国恩菲不仅掌握了该工艺的核心技术,而且具有先进的工程化理念,诸多开创性成果的取得,是中国恩菲领先的技术水平和卓越设计实力的最佳体现。
  技术持续创新引领卓越成就
  事实上,中国恩菲在压力浸出技术领域的成就远不止于此。中国恩菲拥有完整的、具有自主知识产权的压力浸出技术,在国内钴、镍、锌、铜、黄金等方面均具有广泛应用。
  自上世纪70年代,中国恩菲陆续在阿尔巴尼亚红土镍矿、金川钴冰铜、吉林镍业硫酸镍等项目上完成压力浸出研究及设计;2006年起,恩菲创新地将第三代高压酸浸(HPAL)技术应用于巴布亚新几内亚瑞木镍钴项目,采用了目前世界上最大的高压釜之一,操作温度达260℃、操作压力5.17MPa,最终,项目创造了世界范围内同类项目中投资最省、建设速度最快、一次性投产成功的良好成绩。
  在贵州某含砷难处理金精矿项目中,中国恩菲采用压力浸出预处理技术取代了对环境影响较大、资源综合利用率较低的常规焙烧预处理工艺,开创了压力浸出技术在黄金领域应用的首例实施项目。再如,在云南某大型锌铟冶炼项目中,针对原料锌精矿锌低、铁高、伴生有价金属铜、铟、锡较高,含砷、含氟高的特点,恩菲采用压力浸出技术实施赤铁矿除铁,实现了渣资源化综合利用、经济效益好、环境友好、能耗低等功效。
  未来,中国恩菲将持续开展氧压浸出技术科研攻关,深入推进技术研发,发挥自身工程经验优势和核心专长技术实力,提升技术应用水平,推广技术应用领域,做有色冶金领域的“国家队”“世界队”,为推动有色冶炼行业持续发展增添新的助力。(恩菲)