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广西金川有色金属有限公司40万吨矿产铜冶炼项目

   日期:2017-01-10     浏览:3503    评论:0    
核心提示:2016年10月底,北方已经进入了萧瑟的深秋,祖国的西南门户边陲明珠防城港却还留恋在夏末。这是当地最宜人的季节,不冷,也不过分
 
2016年10月底,北方已经进入了萧瑟的深秋,祖国的“西南门户”“边陲明珠”——防城港却还留恋在夏末。这是当地最宜人的季节,不冷,也不过分热,不潮,也没有骇人的台风。
自从金川集团股份有限公司在此选址建设广西金川有色金属有限公司(以下简称“广西金川公司”)40万吨矿产铜冶炼项目(以下简称“广西金川矿产铜冶炼项目”或“项目”)以来,在西北生活了近20年的郭万书,这位分管公司设计、安全、环保、生产、技术、质量、检验、统计、副产品销售及产供销平衡等工作的广西金川有色金属有限公司副总经理,到这里来再创业也已经六年了。
 
奠基仪式
在金川集团公司的统一领导和指挥下,在项目主体工艺技术的提供方——奥图泰公司等的全方位支持和配合下,在集团公司总部各单位的大力支援下,在广西金川公司的领导班子成员和公司全体干部职工的辛勤工作和努力下,广西金川矿产铜冶炼项目,终于以其“目前世界上单套系统产能最大、工艺设备先进、环保一流、建设及盈利速度创下奇迹”等特点成为中国铜冶炼的新标杆,成功吸引众多眼球,也为防城港这座海洋文化名城增添了更多新的内涵。
 
即使最先进的工艺也要根据经验和实际情况定制
 
在广西金川项目的冶炼厂房里,炉内烈火燃烧,炉外铜水涌流。广西金川公司采用闪速熔炼+闪速吹炼(二者合称为“双闪”炼铜工艺)+阳极炉精炼工艺,是目前世界上设计规模最大的“双闪”铜冶炼厂,也是国内首个一次设计、一次建设达40万吨/年规模的全新铜冶炼项目。
闪速熔炼技术由芬兰奥图泰公司自20世纪40年代开发后得到广泛应用,被公认为是当今冶炼领域技术成熟、环保效果好、能耗低、单一设备产量最大的先进技术,已经成为铜冶炼和镍冶炼的首选工艺和全球冶炼工业的技术标杆。
 
奥图泰闪速吹炼炉
不过当时在选择使用何种工艺时,金川公司着实还是花了一些心思。据郭万书介绍,像顶吹、三菱、双闪等工艺,都曾在金川的考虑范围之内,而且他们还找过相关厂家面对面沟通了解。但一番筛选比较下来,最终能符合金川标准要求的,只剩下“双闪”技术。“既要运营成本低,又要规模大,还要环保优良,只有‘双闪’能实现。于是,我们就和奥图泰公司开始谈判,主要谈技术改进,谈了很长时间,至少半年多。”尽管已经是5、6年前的事,对于当初做选择时的情形,郭万书依然印象深刻。
事实上,无论是郭万书还是金川公司,对闪速技术都并不陌生。1991年,郭万书从中南大学毕业后到金川集团工作,正好赶上集团的奥图泰闪速炼镍项目在甘肃金昌投产,郭万书恰巧被安排成为其中一名技术人员。后来,金川又陆续建设了闪速炼铜、澳斯麦特炼镍等项目。通过这些采用领先技术的项目,金川培养了一大批人才,郭万书就是其中之一。
多年来,由于对冶炼技术熟悉、对奥图泰公司熟悉,因此在防城港这个新项目上,金川更希望先进工艺能够根据实际需要来定制。郭万书说:“在广西金川项目之前,尽管世界上已经有三套‘双闪’得到成功应用,但我们仍然希望它能在原来的基础上有所改进和突破,特别希望把金川总部的实际应用经验揉到奥图泰的技术当中。所以,我们谈判的重点就围绕这个,不断地谈,谈了近十次。”
广西金川有色金属有限公司安全生产部副经理李龙平参与了项目的前期安装工程,据介绍,从工厂的布局设计开始,奥图泰参与了项目工艺配置和吹炼炉设计。“只有将工厂作为完整的体系去考虑,而不是仅仅把一个个设备堆积起来,才能创造出最大价值,比如在布局过程中,熔炉到渣缓冷场应该要最短,将运输的需要降到最低,从而简化复杂的运输,也提高安全系数,奥图泰充分考虑了这一点。”
 
闪速熔炼炉铜精矿失重计量系统
据了解,奥图泰最新的工艺和吹炼炉炉体设计被用到了项目中,专门针对项目精矿成分设计和优化的炉体保证了处理量和炉体结构的整体性,其熔炉还装备了能够测量熔炉膨胀性的装置。各类配套设备也有了或大或小的改进,比如为了适应其世界上最大能力的生产,精矿喷嘴做了针对性的改进,能够确保铜精矿和铜锍的高处理能力,在保证喷嘴稳定运行的同时,获得更高的产能。郭万书告诉记者,项目的闪速熔炼和闪速吹炼有效作业率分别达到99%、98%以上,两个中央喷嘴性能稳定,可控性和可调性很强,可调范围从50%~100%,使生产的组织更加灵活。
“在工艺设备选择方面,关键部分我们选用进口设备,其他地方则尽量国产化。但无论进口还是国产,我们一致的做法都是与设备厂家联合设计,把自己的实际经验融合到他们的技术中,也因此收到了很好的效果。实践已经证明,我们的选择是对的。”郭万书确定地说。
记者在参观工厂时了解到,目前广西金川项目的阳极精炼、电解和渣选矿也达到了领先水平。40万吨阴极铜能力的项目仅采用一台奥图泰双18模圆盘铜阳极浇铸机,废板率低于1%,阳极炉生产三年还没有大修过;电解采用永久不锈钢阴极电解和树脂电解槽,电解残极率小于13.68%。每年光是重新熔化这部分废阳极和残极的燃料节省就达数百万元人民币;渣选矿尾渣含铜在行业是最低的,技术经济指标优于同行业。
据悉,虽然广西金川有色金属加工项目一期固定资产总投资与其他双闪项目相当,但该项目更多地采用了能源回收设备,非关键设备尽量国产化,在不增加总投资的情况下,达到了低污染、低能耗、低运营成本稳定生产的目的。
 
被誉为“低污染、低能耗的典型代表”
 
前往广西金川公司采访时,记者第一眼看到的就是冶炼厂的标志性建筑——一个大烟囱。技术人员告诉记者,这个烟囱非常与众不同,一是它高达210米,比标准高度120米足足高出75%,是广西金川公司最高的建筑;也是广西金川工业园唯一的烟囱。
 
广西金川
郭万书说:“由于“双闪”工艺能够产出高浓度和稳定的含二氧化硫烟气,经过制酸系统生产硫酸后,硫的捕集率已经达到99.8%~99.9%。建这么高的烟囱,主要是为了‘双保险’,尽管烟囱投资增加了不少,但我们从西部到沿海建厂,要建就必须建最好的,不能对海洋造成污染,不能破坏这里的旖旎风光。”秉持着这样的建厂理念,广西金川选择“双闪”、高浓度二氧化硫预转化、干吸低温热回收等行业领先的关键技术,使项目以其能源消耗低、环保效益好,被誉为“炼铜行业可持续发展项目的典型代表”。
“双闪”炼铜是一个强化连续冶炼的过程,特点就在于工艺控制稳定,熔炼、吹炼等重要工序都在密闭环境中进行,反应温度高、速度快、强度大、效率高。而且,铜精矿经深度干燥后,在入炉过程中充分利用了精矿中硫、铁的氧化反应热,热效率高,燃料消耗少,完全以实现了自热熔炼和自热吹炼,粗铜、阳极铜、阴极铜单位标煤能耗设计指标远远低于国标能耗先进值;阳极铜的综合能耗指标达到115.62千克标准煤/吨以下,硫酸的综合能耗指标达到-69千克标准煤/吨。烟气余热锅炉能够回收冶金炉及二氧化硫转化反应余热,余热得到充分利用。
 
闪速吹炼炉反应塔
闪速技术能够有效避免二氧化硫和粉尘烟气外排,解决了铜冶炼过程中的低空污染问题,生产环境好,环保优势明显。而且,冶炼过程中产生的烟气相对稳定,有利于二氧化硫的有效回收,与高浓度制酸工艺有效结合,保证了制酸系统生产平稳,既提高了环保效益,又能带来一定经济效益。此外,炉体采用独特的水冷却技术,炉子寿命长,作业率高;机械化和自动化程度高,劳动生产率高,生产过程用计算机控制,操作人员少;低压供风,鼓风动力消耗少等等,也是“双闪”工艺所具有的突出优点。
据了解,奥图泰的闪速熔炼工艺被欧盟评选为“最佳实用技术”(Best Available Technology),出色的环保性能使它被提名“20世纪冶金创新大奖”(Metallurgical Innovation of the 20th Century),并被美国金属协会评为金属行业的“里程碑事件”。
在烟气处理方面,广西金川项目也有其自身特点:熔炼炉、吹炼炉产生的含高浓度二氧化硫烟气用于制酸,精炼炉、倾动炉烟气及制酸尾气进行脱硫,使项目的废气排放量远低于国家排放标准限值,且烟(粉)尘排放量也远低于国家排放标准限值。
广西金川项目的环保烟气脱硫工艺,改变了产生废物的传统处理办法,而是采用离子液吸收再生二氧化硫技术,能够产生高浓度二氧化硫气体用于制酸,广西金川项目的160万吨/年硫酸项目,是目前国内生产规模最大的硫酸厂,国内首次应用高浓度预转化新技术,使二氧化硫浓度达32%~42%的烟气在进入常规转化器前超过一半能够被氧化为三氧化硫,之后通过两次转化、两次吸收的“双转双吸”工艺流程,实现安全、高效、稳定生产。
广西金川项目制酸工艺在国内有色行业首次应用热回收装置来回收低压蒸汽,规模达93吨/小时,位居世界前列,能够有效降低二氧化碳排放量,节能减排效果明显。对于中温位热,在国内首次采用火管锅炉、热管省煤器回收,生产次高压蒸汽,蒸汽产量63吨/小时。
除了烟气处理工艺,广西金川项目的污酸处理也与传统技术大有不同。由于项目的烟气成分复杂,传统技术远不能达到项目的处理要求。为此,项目采用了国内最优化的废酸废水处理工艺,污酸处理后废水能够达标,与其他废水共同进行处理,最终实现全部回用,废水实现了零排放。
 
环保部门对广西金川项目的环境影响评价结论认为,该项目建设符合国家产业政策的要求,符合地方经济发展和环境保护规划要求,符合“循环经济”“清洁生产”“污染源达标排放”以及“污染物排放总量控制”等环境保护政策。
郭万书略带骄傲地告诉记者,当时广西金川项目一次性就通过了环保部门组织的验收,这在国内是十分罕见的,要知道这个验收需要检测的指标有上千个,只要1个指标不合格整个项目就不合格。“现在我们还跟防城港市环保局联网,他们可以实时监测我们。我们的环保管理体系很完善,监察体系也很完善。”郭万书补充道。
全新的管理模式
成为学习样板
广西金川40万吨铜项目于2013年10月18日正式点火,11月30日闪速熔炼炉顺利投料,12月1日闪速熔炼炉成功产出铜锍。2014年9月,项目从冶炼到电解所有系统全部达产达标,而且很多指标优于设计指标,在行业处于领先地位。截至今年9月,广西金川在前三个季度已经完成30万吨铜的生产,“今年40万吨的任务基本没有太大的压力。”郭万书表示。在盈利方面,郭万书也表示:“项目成本大幅度降低,投产后开始就持续盈利,今年的利润也不错。”
 
2013年底,闪速吹炼炉点火烘炉
酒香不怕巷子深,广西金川项目的成功立即引来了很多同行参观学习。在记者采访之前,郭万书刚接待完一批,他说下午还有来访者。“这两年同行经常往我这儿跑,有的企业已经跑四五次了,他们主要就是想了解技术和管理方面的经验。”郭万书说。
在企业管理方面,广西金川的确做了很多创新。据郭万书介绍,在最开始筹建广西金川时,金川公司就计划一定要 “新企业新办”,要实现高效运营,要做出示范。虽然属于国有企业,但在很多管理方式上,广西金川参照民营企业做法。公司实行扁平化管理,即公司下面直接设厂,厂下面直接管理班组。部门也大幅度精简,实行大部制管理,把在国企中可能会设立的十多个部门压缩为5个。
其中最值得一提的突破是,各厂取消了调度,实行“工序服从”制度。通常情况下,下道工序服从上道工序,但在某些特定条件下,上道工序也需要服从下道工序,“这些特定条件在规章制度中都写得非常明确,大家都按规矩走,整个管理就简单许多,岗位协调比人为协调要高效许多。”郭万书说。
郭万书介绍说,广西金川的大部分员工还比较年轻,都是从各个职业技术学院新招的90后, 工作时间不足三年,熟练程度和经验都不够,很多还需要来自金川总部的老技术人员带一带,不过等这些年轻人的经验积累到一定程度,劳动生产率会更高。据悉,广西金川公司的做法已经成为样板,开始在金川集团公司推广。
 
双赢选择
造福当地
广西金川项目位于防城港市企沙镇,企沙镇三面临海,陆地平缓开阔,很多游客到企沙来,就是看上了这里“质朴的美丽、多彩的洁净、宁静而不远离人间烟火”。郭万书的办公室就在北部湾边上,“面朝大海,春暖花开”的诗意生活对他而言,似乎不算一件奢侈的事情,只是他的重心始终在工作上。
据了解,防城港市是金川公司考察研究的渤海湾、北部湾、江浙沿海地区中最具发展空间的港口城市。过去防城港没有有色企业布局,同业竞争尚未展开,是距公司海外主要原料产地澳大利亚、菲律宾、印度尼西亚、智利、墨西哥、秘鲁海运距离最近、建设条件最好的深水大港。防城港地处即将启动的中国-东盟自由贸易区,印度尼西亚、菲律宾等国的原料可“零”关税进口,随着金川公司资源战略的快速推进,金川公司将控制大量的海外镍铜钴等有色金属等矿产资源,在防城港建设铜镍冶炼生产基地,能够有效规避集团总部所在的金昌地区矿产资源的约束,支撑金川公司资源战略和跨国经营战略的实施,能够有效降低金川公司主要产品生产成本,增加产品品种,同时产品更加贴近终端市场。
金川公司在广西防城港建设有色金属加工项目,紧邻我国磷资源集中产区云、贵、川三省,该区域也是中国大量消耗硫酸的区域,仅防城港每年就进口260万吨硫磺运往上述地区制酸,硫酸可就近销售;此外,产品的运输成本也极具竞争力,铜镍副产品冶炼渣、硫酸可就近消化,镍铜冶炼分摊的废物处置成本将大幅度降低,有利于公司更大范围地控制资源,全面提升竞争力。
 
双闪工厂
根据金川集团公司“内陆-沿海-海外”的发展规划布局,结合公司海外资源开发和产品终端市场的分布等具体实际,按照科学发展观的要求,从节能降耗、降低生产成本、增强企业竞争力出发,金川公司适时做出了在沿海地区建设加工项目的决策。经过多次考察和多方案比较,决定将有色金属加工项目建设在广西防城港市的企沙工业园。
根据金川集团公司的发展规划和广西金川有色金属加工项目规划,项目按统筹规划、分期实施的原则进行建设。根据广西金川公司的安排,一期工程又划分为8个单项工程而设计,分别是:一期镍铁、40万吨/年铜冶炼、40万吨/年铜电解、160万吨/年硫酸、120万吨/年渣选矿、铁路工厂站、海运码头、总体规划工程。
与此同时,自广西金川落户企沙以来,带动了当地建设、加工、物流、餐饮、住宿、旅游等配套经济全面发展。记者听到的一个故事是,企业入驻以前,在企沙很少见到汽车,餐馆里海鲜的做法基本以水煮为主;企业入驻以后,人和车子都多了,餐馆菜式也变得丰富起来,原来餐馆特地到四川、重庆等地聘请了厨师来做菜。
在广西金川公司电解车间的外墙上,“工艺先进、环保一流、循环经济、社区和谐”的标语十分醒目,据说这是金川公司董事长杨志强提出的公司定位,郭万书说:“我们就是按照这个要求做的。”在短短几年间,广西金川支持当地的养殖业、旅游业,出资维修道路,建设基础设施,与政府部门有关举办联欢活动,和谐社区关系,并为防城港市提供就业岗位,为当地居民创造了就业机会,将发展成果惠及到当地群众。“我们会继续给当地多做实事,造福老百姓。”郭万书说。
如今,防城港这座海洋之城越发繁华了,碧海蓝天之间矗立着广西金川有色金属有限公司40万吨铜冶炼厂——独特的钢结构料仓、纵横厂区的管桥架、硕大的酸库罐、壮观的闪速厂房、现代化的工厂,夺目之处不胜枚举。
如今,这座技术领先、节能环保的“双闪”冶炼企业平稳运营,两座闪速炉的火焰,仿佛金川人不灭的激情——不断提高技术水平和创新能力的激情,以科技促效益、促环保,实现可持续发展的激情,金川人用激情和智慧,闪耀边陲,点亮未来铜冶炼发展进步之路。
 
 
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