4月7日消息  近來(lái)，山東省東營(yíng)市迎來(lái)了一撥又一撥貴客。這些分別來(lái)自山西、云南、湖南、遼寧等地的考察團(tuán)，身份和目的出奇一致：都是來(lái)自知名有色冶金企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)家，吸引他們前來(lái)的，同為東營(yíng)市一家民營(yíng)企業(yè)的煉銅新工藝。
　　“還提‘低碳’？落伍了！現(xiàn)在在有色冶金領(lǐng)域，連‘無(wú)碳’工藝都產(chǎn)業(yè)化了，還是咱中國(guó)的完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。”這是考察團(tuán)在東營(yíng)市聽(tīng)到最多、也最能勾起話(huà)題的一句話(huà)。
　　啥是“低碳”，啥是“無(wú)碳”？“無(wú)碳”又是在哪，如何實(shí)現(xiàn)的？
　　“碳”，指溫室氣體二氧化碳。“低碳”，指減排、少排二氧化碳。時(shí)下，尤其哥本哈根氣候會(huì)議之后，“低碳”已成熱詞，“凡事必稱(chēng)低碳”。甚至，部分發(fā)達(dá)國(guó)家還擬征“碳關(guān)稅”——對(duì)生產(chǎn)過(guò)程排碳較多的進(jìn)口產(chǎn)品，課以重稅。無(wú)論如何，低碳是時(shí)代要求，大勢(shì)所趨，這就要求發(fā)展中國(guó)家引進(jìn)或革新技術(shù)，減少排碳。

　　“無(wú)碳”是如何實(shí)現(xiàn)的？
　　“無(wú)碳”，是指二氧化碳排放量幾乎為零。這可能嗎？尤其還是在需要大量使用煤炭、工藝技術(shù)水平普遍落后于世界發(fā)達(dá)國(guó)家的中國(guó)有色冶金行業(yè)？
　　2009年初，黃河三角洲濱海城市山東東營(yíng)，一家民營(yíng)企業(yè)——主業(yè)煉銅、順帶煉金、銀、鉑、鈀、硒等稀貴金屬的山東方圓有色金屬集團(tuán)公司傳出好消息：通過(guò)采用新工藝并不斷革新，公司一期工程投產(chǎn)兩個(gè)月后，煉銅“配煤率”降到了零，從而實(shí)現(xiàn)了“無(wú)碳”。這在中國(guó)有色企業(yè)里是首家。
　　所謂“配煤率”，是指煉銅時(shí)，礦粉里摻上一定比例的煤炭（或其他燃料）助燃，以利于礦粉充分燃燒、融化、出銅，否則溫度上不去，達(dá)不到熱平衡，煉不出銅。目前，我國(guó)有色冶金系統(tǒng)常用的熔煉爐配煤率為5%-7%，即100噸礦粉進(jìn)去，需配上5-7噸煤。即便國(guó)際上先進(jìn)的日本三菱法、加拿大諾蘭達(dá)法等煉銅工藝，配煤率也要4.8%或3.4%。
　　煤一燃燒，自然排碳。要減少排碳，于有色冶金領(lǐng)域，首要是降低配煤率。“一開(kāi)始，我們也沒(méi)想到。”方圓公司董事長(zhǎng)崔志祥介紹，起初，原中國(guó)有色工程設(shè)計(jì)院副院長(zhǎng)、中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司高級(jí)顧問(wèn)專(zhuān)家、中國(guó)工程設(shè)計(jì)大師蔣繼穆為方圓公司推介的新型冶煉工藝，初始配煤率為2.64%。“試運(yùn)行和生產(chǎn)過(guò)程中，為讓熱損失最小，我們對(duì)爐內(nèi)結(jié)構(gòu)、渣口、煙道、加料、氧槍等進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的設(shè)計(jì)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)論證，反復(fù)研究改造的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)——不斷減少用煤，也能完成熔煉。”方圓公司首席專(zhuān)家申殿邦說(shuō)，當(dāng)加料量為30噸/時(shí)，爐內(nèi)可達(dá)到熱平衡，實(shí)現(xiàn)完全自熱熔煉，不用配煤。投產(chǎn)兩個(gè)月后的2009年2月，這一重大科技突破，結(jié)束了熔池熔煉技術(shù)需要配煤的歷史。
　　不配煤，爐溫也能達(dá)到銅的熔點(diǎn)，不耽誤冶煉，方圓公司的熔煉爐到底有何不同？
　　原來(lái)，方圓公司用的是“氧氣底吹”爐。銅礦粉里，還含有鐵、硫，為了使鐵、硫燃燒提供爐溫，需要大量供給氧氣。所謂“底吹”，是指供氧的氧槍位于爐底，氧氣朝上冒。相對(duì)而言，目前國(guó)際國(guó)內(nèi)的煉銅工藝，大都采用“氧氣頂吹”或“氧氣側(cè)吹”。礦粉從爐頂入料口進(jìn)入，由重力作用而下——“底吹”的好處，是能讓氧氣與礦粉充分接觸，利于爐內(nèi)氧氣、銅液、礦粉之間強(qiáng)對(duì)流傳熱，充分燃燒、反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)自熱熔煉。而“頂吹”、“側(cè)吹”時(shí)，氧氣僅能接觸氧槍周?chē)牡V粉，不利于礦粉充分反應(yīng)。
　　“氧氣底吹”的冶煉方式，最早于2001年用于產(chǎn)業(yè)化煉鉛。用于產(chǎn)業(yè)化煉銅，2008年投產(chǎn)的方圓公司一期工程則是首次。從頂吹、側(cè)吹到底吹，僅是氧槍安放位置不同，難道別人就沒(méi)想到？蔣繼穆介紹，氧氣底吹法煉銅最早由兩位美國(guó)專(zhuān)家提出，上世紀(jì)70年代末80年代初做過(guò)實(shí)驗(yàn)，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)時(shí)，因大量工程技術(shù)問(wèn)題解決不了，宣告失敗。
　　在中國(guó)有色金屬冶煉領(lǐng)域，蔣繼穆等專(zhuān)家1991年在湖南水口山做氧氣底吹法煉銅實(shí)驗(yàn)，克服重重難題，獲得成功，年產(chǎn)銅3000噸。自此，這項(xiàng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的銅熔煉新工藝誕生。然而在半工業(yè)實(shí)驗(yàn)成功后，為工藝找“婆家”卻費(fèi)盡周折。國(guó)內(nèi)新上項(xiàng)目一般5萬(wàn)噸以上，從年產(chǎn)3000噸粗銅的半工業(yè)實(shí)驗(yàn)擴(kuò)大到年產(chǎn)5萬(wàn)噸，風(fēng)險(xiǎn)極大，一旦失敗，將是數(shù)億元的損失，誰(shuí)也不愿冒風(fēng)險(xiǎn)，更愿意引進(jìn)國(guó)外成熟工藝。直到2008年，方圓公司做了“第一個(gè)吃螃蟹的人”，大膽選用這項(xiàng)國(guó)產(chǎn)工藝，設(shè)計(jì)年產(chǎn)銅高達(dá)10萬(wàn)噸，并最終獲得成功！

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