祥光銅業:“雙閃”技術解決低空污染
7月8日,第二屆國家環境友好工程頒獎大會在北京舉行。獲得我國建設項目環境保護最高獎———“國家環境友好工程”稱號的10個工程項目中,與三峽———上海±500千伏直流輸電工程等國家重點工程并排在一起的,還有一家并不為人熟知的山東企業———陽谷祥光銅業有限公司年產40萬噸陰極銅(一期20萬噸)工程。
“國家環境友好工程”的評選活動是在環境保護部主持下進行的,由權威專家按照污染防治、環境管理、產品對環境的影響所設置的多個考核指標進行嚴格評審而產生,旨在獎勵在環境影響評價、施工期環境管理、環保“三同時”竣工驗收過程中取得顯著成績的建設項目。祥光銅業作為一個新興的銅冶煉企業,歷經初評、復評、現場考核和公示等程序,終于從近百個候選工程中脫穎而出。祥光銅業董事長劉學景站在領獎臺上,接過“國家環境友好工程”獎牌,一時既激動又自豪。
祥光銅業在銅冶煉行業雖是新軍,卻不可輕看。這家企業僅用3年時間就完成了20萬噸陰極銅項目的設計、施工和投產運營,比國際同行快了5年多。更值得一提的是,祥光銅業擁有世界上第二座采用閃速熔煉和閃速吹煉————“雙閃速爐”工藝的銅冶煉廠,其節能環保技術達到了國際先進水平。今年初,祥光銅業被國家發改委列為第一批銅冶煉行業準入名單。在祥光銅業董事長劉學景看來,企業取得了一些成績和榮譽,源于他們對可持續發展理念的堅持:“從項目論證開始,我們就一直把安全生產、清潔生產、資源節約放在一切工作的首要位置。”
努力實現跨越式發展
“要做就做最好的”,立項之初,祥光銅業就明確了“建設一座環保、節能、高效的現代化銅冶煉廠”的發展目標。為此,他們開始在世界范圍內尋找最先進最環保的煉銅技術。
上世紀40年代,銅冶煉業發明了“閃速熔煉”技術,該技術發展迅速。目前世界上47%的冰銅產能是由閃速熔煉爐完成的。業界又在考慮能否繼續采用閃速爐將冰銅冶煉成粗銅,從而代替PS轉爐工藝,這種用閃速熔煉加閃速吹煉的煉銅工藝,即“雙閃”技術于上世紀末在美國肯尼柯特銅冶煉廠成為現實。“雙閃”技術切實解決了銅冶煉過程中的低空污染等問題,實現了環保生產、清潔生產,被譽為當今世界上最環保、節能、高效的銅冶煉技術。
祥光銅業的目光聚焦在“雙閃”技術上,而爭論也集中在“雙閃”技術上。“雙閃”的技術優勢毋庸置疑,但有專家表示,“雙閃”技術在國內還沒有廠家采用,如果祥光銅業引進“雙閃”技術,勢必需要增加投資,延長建設工期,同時對企業的技術管理是個不小的挑戰。“只要是技術先進的、環保的,我們多花點錢和時間也值得。”劉學景最終拍板。
2005年6月,國家環保部門下發環評批準文件,同意祥光銅業項目建設。2006年1月,國家發改委確認祥光銅業屬于鼓勵類項目。2007年11月,祥光銅業的首批高純度陰極銅順利產出。中國有色金屬工業協會會長康義對此評價說,我國有色金屬工業正處在產業結構調整、轉變發展方式和依靠科技進步推動行業發展的關鍵時期。祥光銅業“雙閃”技術陰極銅工程的投產,填補了國內銅工業的一項空白,標志著我國銅冶煉技術又上了一個新臺階。
“雙閃”車間位于祥光銅業80萬平方米廠區的腹地,是兩座八層樓高的藍色廠房。在“雙閃”車間內,一爐爐烈火在燃燒,一根根密封管道把冶煉中產生的煙塵回收到閃速爐中。據介紹,“雙閃”煉銅過程是一種強化的連續冶煉過程,化學反應可在兩秒鐘內完成,效率高、速度快。
“雙閃”技術最大的優勢還在節能環保等方面。首先,火法煉銅的兩個重要工序“熔煉工序”和“吹煉工序”完全在密閉的環境中進行,避免二氧化硫和粉塵煙氣泄漏。
其次,銅精礦的熔煉及冰銅的吹煉基本利用原料中的硫、鐵氧化反應熱實現,從而達到了自熱冶煉的效果。粗銅、陽極銅、陰極銅單位標煤能耗設計指標均低于國標的能耗限額先進值。與此同時,祥光銅業還設置了煙氣余熱鍋爐,用來回收冶金爐及二氧化硫轉化反應余熱,并用這些余熱發電。
“由于‘雙閃’煉銅工藝在密閉環境中進行,因此二氧化硫的濃度較高,這為后續的煙氣制酸工序創造了有利條件。”祥光銅業有關負責人告訴記者,“雙閃”技術煉銅目前已經實現了計算機離線控制,下一步可實現計算機在線控制,不僅進一步優化了工藝條件,還可以節約人力成本等。
高起點通常離不開高投入,對于這一點,祥光銅業董事長劉學景用了一個非常簡短的詞匯:舍得。3年內,祥光銅業用于環保的投資累計已達2.95億元,占項目總投資的9.38%。在劉學景眼中,如此“舍得”的原因很簡單:“我們要做經得起考驗、負責任的企業。”
環保理念貫穿生產全過程
在傳統的冶煉行業生產過程中,會產生許多廢氣、廢水、廢渣。祥光銅業將環保理念貫穿于生產和管理的各個環節,以科技為支撐,發展循環經濟,將這些廢棄物料“吃干榨凈”。這樣一來,廢物變成了寶貝,既保護了環境,又為公司增加了額外的收入。
在祥光銅業的廠區中,碩大的酸庫罐格外醒目。對于冶煉煙氣,祥光銅業采用動力波稀酸洗滌凈化和高濃度二氧化硫轉化技術制造工業硫酸。“‘雙閃’技術與高濃度二氧化硫轉化技術的有效配套,使制酸系統結構更緊湊,煙氣中二氧化硫轉化率更高,可達99.86%。”有關負責人自豪地說。
在項目設計階段,有人提出在陽極爐精煉過程中也會產生少量二氧化硫。為了不對環境造成污染,祥光銅業迅速對設計方案做出了調整,找到了更好的解決方法,為此額外增加投資數千萬元。陽谷恰好就在硫酸消費的重點區域,得天獨厚的地理位置,使硫酸這個煉銅的額外收獲成了企業穩定快速增長的利潤來源之一。據悉,祥光銅業在制酸系統投資了2億元以上,但從煙氣制酸中得到的效益已占公司總效益的10%,真正取得了經濟效益和環保效益的雙贏效果。
酸庫的南邊,是硫酸車間循環水池。在祥光銅業,“廢水”的處理得到了同樣的重視。據了解,祥光銅業的用水由三部分組成:生產用水、冷卻水和生活用水。其中,生產用水采用的是陽谷縣污水處理廠及山東鳳祥集團污水處理站處理的中水。生產廢水處理后則被全部用于渣緩冷系統。對于公寓樓、食堂等產生的生活用水,祥光銅業則按照國家相關標準進行了環保處理。目前,祥光銅業只有一個外排排水口,排水口的旁邊就是可以24小時監控排水指標的監控室,設備的運營情況則由第三方負責監測。
對于閃速熔煉過程中產生的爐渣,祥光銅業采用了浮選法處理工藝,通過緩冷、破碎、半自磨、球磨、浮選工藝回收爐渣中的銅。據介紹,經過處理后,閃速熔煉工序產出的爐渣銅含量可從2.3%降至0.30%—0.35%,每年可從爐渣中回收近萬噸銅。除了可以回收銅,在電解產生的銅泥中還含有金、銀等多種貴金屬,祥光銅業采用國外先進的卡爾多爐對貴金屬進行回收。
在廠區的后方,堆放著許多黑色的“最終尾渣”,這些是將爐渣吃干榨盡后的最終產物。但是,它們仍具有利用價值,下游企業可以從中提取煉鐵原料,還可以為水泥生產提供輔料,最終尾渣依然能夠為企業提供經濟效益。
在廠區道路上,一輛外形似環衛清潔車的白色汽車吸引了記者的注意,車廂的側面噴著“JDS高效真空吸塵車”的字樣。“這一輛車就價值40多萬元。”工作人員告訴記者。這輛吸塵車不斷地在廠區里來回行駛,將散落的塵埃進行吸塵處理,為環保再添一道屏障。整個祥光銅業的廠區環境也經過精心設計,綠意盎然,生機勃勃。
目前,祥光銅業年產40萬噸陰極銅二期工程正在建設之中,項目全部達產后,將年產40萬噸陰極銅、20噸黃金、600噸白銀、140萬噸硫酸及相關產品。對于未來的發展,劉學景坦言,雖然引進了先進的技術和設備,但還需要很好地消化和吸收。提高自主創新能力、打造核心競爭力的任務還非常繁重。強化管理、降低成本、提高效益還需要付出百倍的努力。“我們要努力實現有色工業的現代化,將祥光銅業建設成為一座環保、節能、高效的現代化銅冶煉廠。”劉學景這樣闡述未來的發展目標。

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