長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)長(zhǎng)沙有色院)擁有湖南省再生金屬資源循環(huán)利用工程技術(shù)研究中心、湖南省鉛鋅清潔冶煉工程技術(shù)研究中心等多個(gè)省部級(jí)工程研究平臺(tái)及博士后科研工作站。近3年,長(zhǎng)沙有色院在資源循環(huán)高效利用領(lǐng)域承擔(dān)各類(lèi)科研項(xiàng)目30余項(xiàng),始終以提升資源綜合利用和清潔生產(chǎn)水平為目標(biāo),堅(jiān)持以短流程、節(jié)能環(huán)保的綠色科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)行業(yè)技術(shù)升級(jí)。
銅基固廢的來(lái)源廣泛,包括有色冶煉產(chǎn)生的各種廢渣廢料、銅使用后的二次含銅物料等,這些固廢中不僅銅等有價(jià)組分含量高,還含有砷、銻、鉛等重金屬元素以及黃金、銀等稀貴金屬元素。
長(zhǎng)沙有色院針對(duì)銅基固廢處置面臨的能耗高、成本高、難以直接產(chǎn)出高品質(zhì)產(chǎn)品等一系列行業(yè)技術(shù)難題,依托多項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)重點(diǎn)科技研發(fā)項(xiàng)目,開(kāi)發(fā)了復(fù)雜銅基固廢短流程清潔冶煉新技術(shù),包括浸沒(méi)式多功能強(qiáng)化噴吹技術(shù)、低硫銅基固廢富氧側(cè)吹協(xié)同熔煉技術(shù)和高硫含銅固廢富氧側(cè)頂吹強(qiáng)化熔煉技術(shù),在荊門(mén)市格林美新材料有限公司、廣西南方有色金屬集團(tuán)有限責(zé)任公司、樂(lè)清市瑞集環(huán)??萍加邢薰镜榷嗉移髽I(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用并取得了良好效果,對(duì)緩解我國(guó)銅資源緊缺、推動(dòng)行業(yè)節(jié)能降碳具有重要戰(zhàn)略意義。
荊門(mén)市格林美新材料有限公司循環(huán)電子廢棄物銅基多金屬物料富氧側(cè)吹熔池熔煉處置新技術(shù)示范工程項(xiàng)目于2020年12月投料生產(chǎn),已穩(wěn)定生產(chǎn)近4年,年處理能力10萬(wàn)噸。由于低硫銅基多金屬固廢原料種類(lèi)復(fù)雜、成分波動(dòng)大、自身熱值不高等特性,針對(duì)傳統(tǒng)熔煉工藝原料適應(yīng)性差、冶煉效率低、環(huán)保效果不佳等問(wèn)題,長(zhǎng)沙有色院開(kāi)發(fā)了富氧側(cè)吹熔池熔煉協(xié)同處置技術(shù)及裝備,實(shí)現(xiàn)了廢舊電路板、含銅污泥和廢雜銅等協(xié)同冶煉,可產(chǎn)出含銅95%以上的粗銅。該技術(shù)工藝備料簡(jiǎn)單,能適應(yīng)復(fù)雜銅基多金屬固廢原料的多樣性,銅綜合回收率達(dá)98%以上,貴金屬回收率達(dá)95%以上,為含銅固廢的無(wú)害化、資源化提供了先進(jìn)有效的途徑,對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源綜合利用具有重要意義。
廣西南方有色金屬集團(tuán)有限責(zé)任公司重金屬固廢無(wú)害化、資源化工業(yè)試驗(yàn)基地項(xiàng)目于2021年8月建成并投入使用,含銅固廢年處理能力3萬(wàn)噸。針對(duì)鉛冰銅等高硫含銅二次資源傳統(tǒng)熔煉工藝流程長(zhǎng)、效率低、銅鉛分離不徹底等問(wèn)題,長(zhǎng)沙有色院開(kāi)發(fā)了鉛冰銅富氧側(cè)頂吹熔池熔煉直接煉銅技術(shù)及成套裝備,大幅縮短熔煉工藝流程,每批次物料熔化加吹煉時(shí)間縮短至24小時(shí),大幅提高了工作效率,產(chǎn)出粗銅品位從80%提升至92%以上,粗銅含鉛降低至0.2%~0.3%,主要雜鉛脫除率達(dá)99%,砷脫除率約90%,銻脫除率約85%,實(shí)現(xiàn)了含銅固廢中銅與鉛、銻、砷的高效分離。
蘭溪自立環(huán)??萍加邢薰?5萬(wàn)噸危險(xiǎn)廢物處置利用及20萬(wàn)噸再生電解銅項(xiàng)目于2019年11月投產(chǎn),已連續(xù)生產(chǎn)5年。該項(xiàng)目以無(wú)機(jī)危險(xiǎn)廢物、廢線路板、有機(jī)危廢等多金屬物料為主要原料,經(jīng)焙燒、側(cè)吹熔煉后得到黑銅、粗銅等,再與外購(gòu)廢雜銅一起經(jīng)陽(yáng)極精煉和電解精煉得到電銅。銅電解液凈化后得到二級(jí)電銅、黑銅和粗硫酸鎳等產(chǎn)品。長(zhǎng)沙有色院研發(fā)的富氧側(cè)吹爐投料量300噸/天,可年產(chǎn)冰銅1萬(wàn)噸、二氧化錫1萬(wàn)噸、蒸汽15萬(wàn)噸。
樂(lè)清市瑞集環(huán)??萍加邢薰境鞘械V產(chǎn)無(wú)污染循環(huán)利用項(xiàng)目以含銅電鍍污泥為原料,采用干燥及還原熔煉工藝回收銅,產(chǎn)出黑銅、冰銅、富鋅煙塵和熔煉渣。該工藝在對(duì)含銅污泥進(jìn)行無(wú)害化、減量化的同時(shí),綜合回收銅、銀、鋅等金屬,銅回收率達(dá)95%,鎳回收率達(dá)72%,鋅富集率40%。長(zhǎng)沙有色院研發(fā)的工藝流程簡(jiǎn)單、回收率高、成本低,有利于環(huán)境保護(hù),節(jié)能減排,緩解資源緊缺的矛盾,提高固廢處置行業(yè)的社會(huì)效益和生態(tài)效益。
據(jù)悉,長(zhǎng)沙有色院開(kāi)發(fā)的銅基多金屬固廢資源循環(huán)利用技術(shù)經(jīng)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)組織評(píng)審,認(rèn)定整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,并獲得中國(guó)有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
未來(lái),長(zhǎng)沙有色院將持續(xù)創(chuàng)新、優(yōu)化、深化銅基多金屬固廢處置技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,致力于為客戶提供更加高效、環(huán)保的系統(tǒng)解決方案,實(shí)現(xiàn)資源的最大化回收。
(郭徽)
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