中國恩菲城市礦產(chǎn)資源化利用技術(shù)和項(xiàng)目巡禮
2022年08月01日 9:10 6654次瀏覽 來源: 中國有色金屬報(bào) 分類: 重點(diǎn)新聞 作者: 宋寧
深耕城市礦產(chǎn)領(lǐng)域 助推循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展——中國恩菲城市礦產(chǎn)資源化利用技術(shù)和項(xiàng)目巡禮
每天,伴隨著工廠生產(chǎn)、家庭裝修、電器升級(jí),我們身邊都會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄金屬資源。城市礦產(chǎn),是對(duì)這些廢棄資源再生循環(huán)利用的形象比喻。
自“十一五”開始,依托在有色礦冶領(lǐng)域近70年的技術(shù)和項(xiàng)目積累,中國恩菲在城市礦產(chǎn)領(lǐng)域快速發(fā)展,不斷將冶金行業(yè)技術(shù)移植到城市礦產(chǎn)領(lǐng)域,為緩解資源約束、減輕環(huán)境污染、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)了強(qiáng)有力的恩菲力量。
當(dāng)前,中國恩菲在城市礦產(chǎn)領(lǐng)域已具備完善的技術(shù)體系,擁有多項(xiàng)核心技術(shù),涵蓋火法冶金、濕法冶金、稀有金屬冶金、煙氣處理和廢水處理等多學(xué)科技術(shù)。其中,火法以側(cè)吹浸沒燃燒熔池熔煉技術(shù)為核心,濕法以加壓浸出及萃取為核心,輔以煙氣綜合處理、水處理等多項(xiàng)技術(shù)。
重金屬污泥、冶煉廢渣無害化和回收銅鉛的優(yōu)秀解決方案——側(cè)吹浸沒燃燒熔池熔煉技術(shù)
側(cè)吹浸沒燃燒熔煉技術(shù)是中國恩菲開發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一種富氧強(qiáng)化熔池熔煉技術(shù)。該技術(shù)的核心特點(diǎn)是處理不發(fā)熱物料,側(cè)吹噴槍直接向熔池內(nèi)部補(bǔ)熱。2008年以來,該技術(shù)已在液態(tài)鉛渣還原、廢鉛酸蓄電池鉛膏、鋅浸渣、含重金屬工業(yè)污泥、銅渣、鎳渣等固體廢物和有價(jià)金屬回收領(lǐng)域多個(gè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。
目前,中國恩菲側(cè)吹浸沒燃燒技術(shù)開發(fā)團(tuán)隊(duì)正積極推進(jìn)該技術(shù)在大宗固廢錳渣、赤泥、磷石膏、煤矸石、紅土鎳礦等領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣。根據(jù)應(yīng)用情況和推廣前景看,側(cè)吹浸沒燃燒熔煉技術(shù)已經(jīng)成為我國冶煉和城市礦產(chǎn)資源化行業(yè)技術(shù)進(jìn)步乃至國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義的自主創(chuàng)新的核心技術(shù)。
云南馳宏會(huì)澤6萬噸/年粗鉛、10萬噸/年電鋅及渣綜合利用工程項(xiàng)目,是應(yīng)用中國恩菲側(cè)吹浸沒燃燒熔池熔煉技術(shù)打造的經(jīng)典案例,于2013年12月份投產(chǎn)。該項(xiàng)目由中國恩菲設(shè)計(jì),并對(duì)其中具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、技術(shù)居國際領(lǐng)先地位的熔融高鉛渣側(cè)吹還原熔煉系統(tǒng)實(shí)施EPC總承包,是繼2005年被譽(yù)為“綠色花園式的現(xiàn)代化冶煉廠”的曲靖有色基地冶煉廠建成投產(chǎn)后,中國恩菲為云南馳宏鋅鍺股份有限公司打造的又一個(gè)綠色環(huán)保型鉛鋅冶煉廠。該項(xiàng)目通過處理馳宏老廠堆存多年的冶煉渣、鋅浸出渣、礦山低品位鉛鋅共生氧化礦等,實(shí)現(xiàn)鉛鋅冶煉優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和硫、鍺、金、銀、銅、鎘、鈷等元素的綜合回收。該項(xiàng)目依托先進(jìn)技術(shù)取得了優(yōu)異成績,獲得了2014年度“中國有色金屬行業(yè)部級(jí)優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”和2015年度國家級(jí)“國家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)”。
白銀有色鉛鋅廠鋅冶煉渣無害化處理項(xiàng)目,繼續(xù)使用并發(fā)展該項(xiàng)技術(shù),采用了國內(nèi)首創(chuàng)、國際一流的“側(cè)吹熔化爐+煙化爐渣處理工藝”,于2021年12月份建成投產(chǎn),年處理14萬噸鋅浸出渣、年產(chǎn)氧化鋅煙塵2萬噸。2021年12月26日9時(shí)56分,白銀鉛鋅廠鋅冶煉渣無害化處理項(xiàng)目側(cè)吹熔化爐順利點(diǎn)火開爐投料,17時(shí)36分,順利產(chǎn)出第一爐渣,標(biāo)志著側(cè)吹技術(shù)進(jìn)一步成熟。該項(xiàng)目開創(chuàng)了國內(nèi)富氧側(cè)吹熔池熔煉技術(shù)處理濕法煉鋅渣全冷料工業(yè)化應(yīng)用的先河,推動(dòng)了濕法煉鋅企業(yè)渣處理技術(shù)的進(jìn)步,引領(lǐng)了國內(nèi)濕法煉鋅行業(yè)資源綜合利用的新發(fā)展。
河南豫光金鉛再生鉛資源循環(huán)利用及高效清潔生產(chǎn)技改工程項(xiàng)目,將中國恩菲側(cè)吹浸沒燃燒熔池熔煉技術(shù)應(yīng)用于再生鉛行業(yè),具備10萬噸/年鉛膏和極板處理能力。2020年9月10日,該公司設(shè)計(jì)的側(cè)吹熔煉系統(tǒng)投入底料,第二天即開始投入鉛膏進(jìn)行正常生產(chǎn),全流程順利拉通,再次彰顯了該技術(shù)在再生鉛領(lǐng)域的穩(wěn)定與可靠。作為一項(xiàng)技改項(xiàng)目,中國恩菲需要在停產(chǎn)的鼓風(fēng)爐車間內(nèi)完成設(shè)備配置,為本來就復(fù)雜的設(shè)計(jì)增加了難度。該公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)迎難而上,經(jīng)過8個(gè)月的建設(shè),項(xiàng)目如期完成,整個(gè)廠房配置緊湊合理,投產(chǎn)后設(shè)備運(yùn)行良好;國內(nèi)首創(chuàng)使用了側(cè)吹噴粉煤技術(shù),使該項(xiàng)目具有原料適應(yīng)性強(qiáng)、生產(chǎn)成本低等獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì)。該項(xiàng)目成功投產(chǎn),對(duì)中國恩菲在再生銅、固體危廢、工業(yè)污泥處理等領(lǐng)域進(jìn)一步推廣側(cè)吹浸沒燃燒熔池熔煉技術(shù)具有重要示范意義,側(cè)吹浸沒燃燒熔池熔煉技術(shù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力和“輻射”能力得到進(jìn)一步加強(qiáng)。
浙江金泰萊環(huán)??萍加邢薰举F金屬資源再生技改項(xiàng)目,是中國恩菲首個(gè)使用側(cè)吹浸沒燃燒熔池熔煉技術(shù)對(duì)工廢業(yè)污泥和有機(jī)溶劑進(jìn)行綜合處理的工程項(xiàng)目,于2020年4月份投產(chǎn)。該項(xiàng)目處理工業(yè)廢棄物規(guī)模為15.1萬噸/年,包括污泥近10萬噸、無機(jī)污泥混合物近5萬噸、廢有機(jī)溶劑6000噸、有機(jī)硅6000噸。中國恩菲在工藝比選、設(shè)備選型、總體布置等設(shè)計(jì)過程中,充分考慮了節(jié)能降耗的因素,優(yōu)先采用自動(dòng)化控制水平較高的工藝和設(shè)備,并配置相應(yīng)的能耗計(jì)量裝置。該項(xiàng)目側(cè)吹熔煉煙氣和各類外排廢氣經(jīng)處理后,排放濃度遠(yuǎn)低于排放標(biāo)準(zhǔn)限值;生產(chǎn)廢水經(jīng)處理后全部回用,不外排;生產(chǎn)固廢全部得到合理處置,盡可能實(shí)現(xiàn)綜合利用,既減少了環(huán)境污染,又提高了經(jīng)濟(jì)效益。
江西興南環(huán)保科技有限公司10萬噸/年含銅二次資源綜合利用建設(shè)項(xiàng)目,是中國恩菲首個(gè)含銅危廢綜合資源化項(xiàng)目,于2021年7月份投產(chǎn)。該項(xiàng)目采用“干燥機(jī)干燥-側(cè)吹熔煉-底吹吹煉-陽極爐精煉”工藝,年處理37萬噸危廢。其中,污泥10萬噸/年、含銅固廢15萬噸/年、冰銅5.4萬噸/年、鉛冰銅4.3萬噸/年、紫雜銅2.2萬噸/年。
興南項(xiàng)目的順利投產(chǎn),帶來了良好的示范效應(yīng)。隨后,中國恩菲陸續(xù)實(shí)施了新南資源江門市崖門金屬污泥資源化利用項(xiàng)目、廣西飛南象州縣銅資源環(huán)保再生利用項(xiàng)目等多個(gè)銅資源回收項(xiàng)目,將側(cè)吹浸沒燃燒熔池熔煉技術(shù)不斷發(fā)揚(yáng)光大。
回收鎳鈷鋰鉑鈀銠的首選解決方案——濕法加壓浸出及萃取技術(shù)體系
中國恩菲擁有完整的濕法加壓浸出及萃取技術(shù)體系,包括硫酸體系加壓浸出技術(shù)、鹽酸體系常壓及加壓浸出技術(shù)以及配套的尾氣洗滌專利技術(shù);各種稀有金屬的萃取技術(shù);多項(xiàng)核心專利專有設(shè)備,能廣泛應(yīng)用于城市礦產(chǎn)中的鎳、鈷、鋰、鉑、鈀、銠等金屬提取。
石油煉化催化劑和汽車尾氣凈化催化劑是一類重要的含貴金屬城市礦產(chǎn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各類廢催化劑逐年增多,從各類廢催化劑中回收貴金屬的技術(shù)亟需實(shí)現(xiàn)突破。針對(duì)鈀廢催化劑,中國恩菲采用“回轉(zhuǎn)窯焙燒-濕法”工藝回收貴金屬鈀;針對(duì)汽車尾氣凈化廢催化劑,研發(fā)了“拆解-破碎-電爐熔煉-霧化”工藝和分離-精煉工藝回收貴金屬,在廢催化劑回收貴金屬領(lǐng)域取得了行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
以先進(jìn)技術(shù)帶動(dòng)市場(chǎng)開拓。中國恩菲承接了江西浩博新材料科技股份有限公司貴金屬二次資源綜合利用項(xiàng)目,從廢催化劑等貴金屬二次資源中提取鉑鈀銠等貴金屬。該項(xiàng)目分兩期,一期處理鈀廢催化劑3000噸/年,汽車尾氣凈化廢催化劑3000噸/年;二期處理汽車尾氣凈化廢催化劑1.2萬噸/年。目前,該項(xiàng)目一期正在建設(shè)中。隨后,中國恩菲陸續(xù)承擔(dān)了國能龍?jiān)磧?nèi)蒙古公司失活脫硝催化劑資源化綜合利用項(xiàng)目、成都華域年處理5000噸/年廢催化劑車間鉬釩提取項(xiàng)目以及貴研資源(易門)貴金屬二次資源富集再生現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目等諸多項(xiàng)目,讓先進(jìn)技術(shù)在各地開花結(jié)果。
在廢舊動(dòng)力電池回收方面,中國恩菲總承包的中冶瑞木新能源科技有限公司廢舊動(dòng)力電池循環(huán)利用示范生產(chǎn)線項(xiàng)目,屬于中冶新材料項(xiàng)目的一部分,處理三元電池拆解后黑粉5000噸/年,于2021年投產(chǎn)。該項(xiàng)目主要產(chǎn)品為三元材料前驅(qū)體,特色產(chǎn)品為氧化鈧,目標(biāo)市場(chǎng)分別為鋰離子三元正極材料、鈧合金材料和鈧基電解質(zhì)粉體新材料等。該項(xiàng)目的投產(chǎn),充分體現(xiàn)了中國恩菲在濕法冶金領(lǐng)域雄厚的技術(shù)儲(chǔ)備,不僅能順利完成三元前驅(qū)體的生產(chǎn),還能提取鈧等稀有元素,有力地實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目效益最大化。中國恩菲在利用氫氧化鎳鈷生產(chǎn)前驅(qū)體等產(chǎn)品的同時(shí),還配套考慮了三元電池回收的問題,建設(shè)了5000噸的三元電池黑粉回收線、規(guī)劃了10萬噸級(jí)的回收產(chǎn)業(yè)鏈,從源頭上實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。
金川科技園5000噸/年廢舊鋰離子電池資源循環(huán)利用項(xiàng)目,通過處理廢舊鋰離子電池,回收鎳、鈷、錳等有價(jià)金屬,于2022年4月份投產(chǎn)。該項(xiàng)目采用“破碎-裂解-分選”工藝對(duì)廢舊鋰電池進(jìn)行預(yù)處理,預(yù)處理產(chǎn)出的電極粉料采用“酸浸-除鐵鋁-沉淀鎳鈷錳-蒸發(fā)結(jié)晶-沉淀碳酸鋰”工藝回收有價(jià)金屬。該項(xiàng)目是金川集團(tuán)開發(fā)鎳資源城市礦山、從傳統(tǒng)礦山資源型企業(yè)逐步開始向著二次資源進(jìn)行轉(zhuǎn)型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
回收多種金屬、復(fù)雜難處理城市礦產(chǎn)資源的解決方案——綜合解決方案
在城市礦產(chǎn)回收技術(shù)方面,中國恩菲已積淀了包括含銅鎳鉛鋅固廢側(cè)吹浸沒燃燒綠色技術(shù),二次鋅資源聯(lián)合回收技術(shù),綜合回收金、銀、鉑、鈀、鋨、銠、銥、釕貴金屬技術(shù),回轉(zhuǎn)窯-電爐(RKEF)高效回收鎳、鈷、錫技術(shù),有機(jī)物低溫?zé)峤饧夹g(shù),硫酸體系加壓浸出技術(shù),鹽酸體系常壓及加壓浸出技術(shù)和冶煉煙氣二噁英、脫硫、脫硝、除溴綜合處理技術(shù)等多項(xiàng)核心技術(shù),形成了雄厚的技術(shù)儲(chǔ)備庫。當(dāng)客戶遇到含有多種金屬、復(fù)雜難處理的物料時(shí),單一工藝難以滿足項(xiàng)目要求,中國恩菲將從技術(shù)儲(chǔ)備庫中挑選、組合出適宜的工藝路線,解決各類金屬回收問題。
中國恩菲設(shè)計(jì)的江西和豐多金屬固廢資源綜合利用項(xiàng)目,采用火法和濕法聯(lián)合工藝,年處理13.8萬噸工業(yè)廢棄物,于2022年初點(diǎn)火,至今已全線拉通。該項(xiàng)目分為含低貴金屬原料處理、含高貴金屬原料處理和濕法處理3大系統(tǒng)。濕法處理系統(tǒng)中的濕法含鋅煙塵浸出系統(tǒng),設(shè)計(jì)年處理2.5萬噸原料,生產(chǎn)一水硫酸鋅和七水硫酸鋅產(chǎn)品,是目前中國恩菲單系列硫酸鋅產(chǎn)量最大的項(xiàng)目。該項(xiàng)目的順利投產(chǎn),對(duì)含銅、錫、鉛、鋅混合物料的綜合處理項(xiàng)目起到重要的示范作用。
中國恩菲設(shè)計(jì)并進(jìn)行核心設(shè)備供貨的江西巴頓多金屬二次資源綜合回收利用項(xiàng)目,以危險(xiǎn)廢物為主要原料,綜合回收有價(jià)金屬,預(yù)計(jì)于今年年底投產(chǎn)。該項(xiàng)目主要原料有金屬冶煉煙塵、分銀渣、鋅回收產(chǎn)生的浸出渣、錫渣、銅陽極泥、錫陽極泥、銅渣、含銅污泥、廢雜銅等。該項(xiàng)目采用多項(xiàng)工藝回收有價(jià)金屬,包括“回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)、浸出、除雜、電積”“回轉(zhuǎn)窯焙燒、電爐熔煉、真空爐分離、精煉鍋精煉、錫電解”“焙燒、浸出除銅、氯化分金、亞鈉分銀”“烘干、富氧熔煉、陽極爐熔煉”等,主要產(chǎn)出電積鋅、電解錫、鉛銻合金、電解銀、金、鈀、黑銅和陽極銅等金屬產(chǎn)品。當(dāng)前,主要城市礦產(chǎn)原料、工藝和產(chǎn)品基本上都在該項(xiàng)目中有所涉及,是該公司目前在建的綜合性最強(qiáng)的城市礦產(chǎn)項(xiàng)目,充分體現(xiàn)了中國恩菲在城市礦產(chǎn)領(lǐng)域綜合型資源回收的技術(shù)實(shí)力。
中冶新材料副產(chǎn)物無害化處理項(xiàng)目,擁有國內(nèi)首條鎳鈷固廢處理生產(chǎn)線,于2021年7月份正式產(chǎn)出第一爐鎳鈷產(chǎn)品。該項(xiàng)目以中冶新材料項(xiàng)目一期、二期及廢舊電池回收利用項(xiàng)目生產(chǎn)的副產(chǎn)物為原料,主要處理生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)出的酸堿浸出副產(chǎn)物、含鈣副產(chǎn)物、水處理含碳副產(chǎn)物、水處理過濾副產(chǎn)物、鈧系統(tǒng)副產(chǎn)物,總處理量為5萬噸/年(濕基);采用“蒸汽干燥-回轉(zhuǎn)窯-電爐”工藝,將副產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為鎳锍、玻璃態(tài)水淬渣,可產(chǎn)鎳鈷產(chǎn)品2007噸/年,實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)物的減量化、資源化、無害化循環(huán)利用。該項(xiàng)目是國內(nèi)首條鎳鈷固廢處理生產(chǎn)線,為同行業(yè)企業(yè)自行處置副產(chǎn)渣提供了樣板,為我國鋰電池三元前驅(qū)體浸出渣及鎳鈷固廢資源化處置技術(shù)的發(fā)展指明了方向。
三明城市資源循環(huán)利用基地總承包工程,是中國恩菲在城市礦產(chǎn)廢棄物資源利用方面的第一個(gè)工程總承包項(xiàng)目,對(duì)該公司在城市礦產(chǎn)及相關(guān)固廢處理業(yè)務(wù)領(lǐng)域的開拓具有里程碑的意義。該項(xiàng)目應(yīng)用先進(jìn)、綠色、高效的報(bào)廢汽車拆解和廢鋼破碎加工處理工藝及裝備,實(shí)現(xiàn)年處理報(bào)廢車輛1萬輛、年處理廢鋼30萬噸;具備有色物料精細(xì)分選的能力,有價(jià)物質(zhì)回收率≥99%。該項(xiàng)目也是各方堅(jiān)持綠色發(fā)展理念、建設(shè)生態(tài)文明的積極實(shí)踐。
為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)危廢和固廢無害化、資源化的目標(biāo),中國恩菲將繼續(xù)在城市礦產(chǎn)領(lǐng)域積極探索推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有益路徑,深刻踐行“礦業(yè)報(bào)國、礦業(yè)強(qiáng)國”的初心使命,聚力承擔(dān)中央企業(yè)的國家責(zé)任,引領(lǐng)行業(yè)實(shí)現(xiàn)高技術(shù)、高質(zhì)量發(fā)展,為建設(shè)天更藍(lán)、水更綠的美麗中國貢獻(xiàn)恩菲力量!
責(zé)任編輯:孟慶科
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