本報(bào)訊  日前，酒鋼集團(tuán)與金川集團(tuán)在2022年合作開(kāi)展的銅渣煤基氫冶金小試、中試工作，取得了優(yōu)異指標(biāo)，徹底解決了銅渣中鐵橄欖石在固態(tài)下的快速還原問(wèn)題，攻克了銅渣產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的行業(yè)難題。

銅渣是在銅冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的爐渣，其產(chǎn)生量約為精煉銅產(chǎn)量的2.2倍，我國(guó)每年新增銅渣1000萬(wàn)噸以上，目前累計(jì)堆存超1.6億噸。銅渣中含有大量鐵、鉛、鋅等有回收價(jià)值的元素，其中，TFe（全鐵）含量約40％左右，遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)內(nèi)一般鐵礦石采用標(biāo)準(zhǔn)，具有非常高的回收利用價(jià)值。銅渣中回收鐵料是行業(yè)難題。2016年，我國(guó)在甘肅省建成業(yè)內(nèi)第一條銅渣轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵產(chǎn)線，由于產(chǎn)品金屬化率低、鐵回收率低等問(wèn)題，該生產(chǎn)線停產(chǎn)至今。

酒鋼集團(tuán)資源研究團(tuán)隊(duì)學(xué)科帶頭人王明華經(jīng)過(guò)上千次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在一定溫度、空間和時(shí)間條件下，由鐵礦石和高揮發(fā)份原煤均勻混合組成的混合物中，一定會(huì)發(fā)生以鐵氧化物中的氧元素、煤中的碳元素及氫元素聯(lián)合主導(dǎo)的氫冶金過(guò)程，而且氧元素、碳元素及氫元素缺一不可。在這個(gè)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，王明華創(chuàng)立了“煤基氫冶金理論”。依據(jù)該理論，王明華帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了多種鐵料中試，解決了回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈的世界性難題。中試中，王明華團(tuán)隊(duì)用煤基氫冶金技術(shù)處理酒鋼冶金固廢，結(jié)果喜人。

2022年下半年，王明華團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)邀與金川集團(tuán)合作開(kāi)展銅渣煤基氫冶金小試、中試工作?；陂L(zhǎng)期研究，王明華發(fā)現(xiàn)，銅渣中主要含鐵相是還原難度極大的鐵橄欖石相，傳統(tǒng)碳冶金還原能力差，這是從銅渣中直接還原鐵類技術(shù)遲遲未能攻克的根本原因。他認(rèn)為，氫氣還原潛能是一氧化碳的11倍，在鐵礦石中的穿透能力是一氧化碳的5倍，采用氫還原鐵橄欖石值得一試。

在金川集團(tuán)銅渣試驗(yàn)過(guò)程中，王明華團(tuán)隊(duì)利用金川銅渣，在窯溫1100℃左右、在窯時(shí)間3.5小時(shí)左右的條件下，取得平均金屬化率94.10%、磁選鐵粉品位86.06%、系統(tǒng)鐵回收率93.36%的優(yōu)異指標(biāo)，攻克了含碳球團(tuán)因膨脹粉化不能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的行業(yè)難題。(王漢杰)