铜冶炼技术创新节约亿元
文 | 本刊记者 侯洁如
图片提供｜阳谷祥光铜业有限公司
编辑 | 杨海霞
设计 | 李玉丹
制作 | 黄硕存
导读：
“阳谷祥光旋浮铜冶炼工艺”克服现有铜冶炼工艺能耗高、污染大、效率低问题，两大应用企业年节约费用均超亿元。
铜是国民经济发展和国防工业的重要战略材料，中国是铜冶炼大国，连续十六年保持铜产量世界第一，占世界铜产量35%。能耗高、污染大、效率低是现有铜冶炼工艺存在的共性问题，如何利用高新技术改造传统高耗能、高污染行业，成为有色行业转型升级可持续发展的重大需求。
“我们通过全面分析研究国内外相关技术和设备，自主开发出节能高效清洁环保旋浮铜冶炼工艺体系及核心装备，实现了铜冶炼理论、工艺、装备的重大创新。”阳谷祥光铜业有限公司相关负责人表示，这项技术打破了国外对先进铜冶炼技术和关键设备的长期垄断，提升了我国铜冶炼的核心竞争力。
“阳谷祥光旋浮铜冶炼工艺”技术于2009年5月在公司应用。生产实践表明，祥光铜业的熔炼炉和吹炼炉运行稳定，在处理高杂质铜精矿时工厂依然稳定地生产出合格粗铜，年节能量好于预期值，主要技术经济指标达到国际领先水平。该技术平均节能能力为0.19tce/tCu，碳减排能力为0.31tCO2/tCu。以年产50万吨阴极铜计，年节约天然气71429KNm3，折标准煤95000吨。年节约费用18572万元，为公司带去重大的经济效益、环境效益和社会效益。
据了解，旋浮铜冶炼工艺节能原理是通过采用物料颗粒碰撞反应机理，反应机理分为两部分，一是反应塔上部的氧气和物料颗粒间的反应；二是反应塔下部过氧化颗粒和欠氧化颗粒间的碰撞反应。传统冶炼只有第一部分反应机理，没有第二部分反应机理，因而反应不完全。而旋浮冶炼的碰撞反应机理确保整个熔炼和吹炼过程在各种工艺条件下都能反应充分完全。
阳谷祥光铜业有限公司技术人员解释说，该技术采用龙卷风旋流分散物料，强化气粒混合。旋浮冶炼对物料的分散模拟了自然界龙卷风高速旋转具有极强扩散和卷吸能力的原理，大大增加了物料颗粒碰撞，提高了氧利用率，降低了生料及烟尘发生率，减少了二次处理用能。“风内料外”的环状布料形式，强化传质传热，提高余热回收。另外，公司还开发出旋浮冶炼工艺的核心装备，如，具有完全自主知识产权的脉动旋流型喷嘴克服中央扩散型喷嘴气粒混合差、粒子碰撞少、反应偏析、热损失大等问题，较好实现超强化、低能耗的冶炼目标；旋浮冶金数模实现冶炼生产过程计算机在线控制，使得在不同工艺条件下计算出最佳工艺控制参数，对生产过程进行实时控制，在线率99.5%以上，控制精度98%以上，确保了大规模冶炼工业生产的高效和稳定，实现了旋浮智能化冶炼和自热冶炼。
除了在内部应用了该技术外，目前，阳谷祥光旋浮铜冶炼工艺也已在中国黄金集团-河南中原黄金冶炼厂和中铝东南铜业有限公司推广应用；在肯尼科特公司招标中评选为首选技术。以中铝东南铜业有限公司年产40万吨阴极铜计，年节约天然气55,944KNm3，折标准煤74,400吨，年二氧化碳减排量121,400吨。年节约费用14,544万元。
公司相关负责人预计，随着该技术的深入推广和应用，2020年在行业内规模以上企业（20万吨/年）推广比例将达到80%，投资额约20,000万元，按铜产量800万吨计算，可年节约120万吨标煤，减排二氧化碳190万吨。
⬆祥光铜业阳极铜浇铸车间