豫光：将底吹熔池熔炼技术做到最好
屈连西 杨明
10月10日上午，“双底吹”连续炼铜技术产业化开发与应用科技成果评价会在愚公故里——河南省济源市召开。会议对公司首家实现产业化应用的“双底吹”连续炼铜技术进行评价。评价委员会一致认为该技术创新性强，整体技术达到了国际领先水平，建议加速推广应用。
“双底吹”连续炼铜技术是恩菲和豫光合作形成的一项自主核心技术。豫光“双底吹”连续炼铜技术产业化开发应用项目，是世界首家将“双底吹”连续炼铜技术成功产业化应用的项目。在生产过程中，豫光不断完善工艺。该技术具有原料适应性强、连续冶炼、能耗低、金属回收率高、环保好、投资省、自动化程度高等优点，具备处理再生铜、铜精矿能力，解决了铜冶炼行业P-S转炉“不能连续吹炼、低空污染”的问题，刷新了铜冶炼的历史。
“双底吹”连续炼铜技术经济指标先进，技术难度和复杂程度高，技术重现性好，成熟度高，经济、社会效益显著，节能减排效果明显。技术显著提高了我国在世界铜冶炼产业的市场竞争力，引领了我国铜冶炼行业技术创新的发展，刷新了世界铜冶炼历史。
至此，豫光已首家在国内将底吹熔池熔炼技术应用于多个领域。熔池熔炼是将冶金炉料直接加入鼓风翻腾剧烈搅拌的高温熔池中迅速完成气、液、固相间各种反应的熔炼方法。通过对冶金过程的不同控制，可以实现有色金属物料熔化、硫化、氧化、还原、造锍和烟化等多种冶金过程。豫光多年来的工业实践证明，熔池熔炼是一种原料适用性广、高效环保的强化冶金工艺。根据鼓风方式不同，冶金工作者分别进行了侧吹、顶吹、底吹三种方向的探索与研究，并分别付诸工业实践。豫光集团专注于底吹，采用底吹熔池熔炼技术对多种重金属物料进行冶金尝试，而且取得了显著的成绩。
首家在国内采用富氧底吹氧化鼓风炉还原炼铅技术
1997年6月，由北京有色冶金设计研究院主导，豫光和水口山矿务局、安徽池州冶炼厂技术人员组成的研发小组在湖南水口山开始首次试验。同年10月进行了第二次试验。年底完成技术报告。1998年，正式宣告富氧底吹（底吹熔池熔炼）氧化-鼓风炉还原炼铅技术成型。
技术成型之初，尽管行业内均充分认识到该技术的科学性、实用性，但是，对于这一将为铅冶炼带来革命性变革的技术，国内却没有一家企业敢用。大家心照不宣，失败了，将会毁掉一个企业；成功了，大家都可以跟进借鉴，并且没有风险。那么，谁愿作“第一个吃螃蟹的人”呢？
1998年，富氧底吹氧化-鼓风炉还原铅冶炼烟（尘）综合治理技术论证会议，成为豫光技术升级、规模扩大的拐点。豫光董事长杨安国在会上决定上马富氧底吹氧化-鼓风炉还原铅冶炼综合治理项目。
1999年初，项目通过了国家有关科研机构的论证，迅速开展工程设计、征地建设，2002年5月，铅冶炼烟（尘）综合治理技改工程建成投产，很短时间内达产，顺利通过相关部门验收。该项目使该公司新增粗铅生产能力8万吨、硫酸6.5万吨、硫回收率94%以上。豫光成为首家在国内采用富氧底吹氧化-鼓风炉还原炼铅技术的企业。
2002年12月，以中国工程院院士张国成为首的7位专家对《富气底吹氧化-鼓风炉还原炼铅新工艺工业化装置的研究及应用》进行鉴定，认为这一工艺技术国内领先、国际先进，对中国铅冶炼技术改造起到了示范作用，代表了中国铅冶炼技术的发展方向。
首家在国内将底吹熔池熔炼技术应用到再生铅领域
豫光技术人员在实践中发现，底吹熔炼技术的原料适用性广，特别适用于处理再生铅料。2009年以来，豫光在国内首家运用该技术和从意大利引进的废旧蓄电池CX集成预处理技术，先后建成了两条废旧铅酸蓄电池处理生产线，年回收处理废旧铅酸蓄电池36万吨，成为目前世界上废旧蓄电池处理能力最大的企业，并被国家列为首批循环经济试点单位。
废旧电池自动分离-底吹熔炼再生铅新工艺实现了废旧铅酸蓄电池的大规模自动化处理；产品铅膏、铅栅、塑料、废酸等实现了有效分类和充分再利用；铅膏采用了底吹混合熔炼新技术，实现了高温脱硫，达到了铅和硫同时回收利用的目的。实践证明，该技术能耗低、环保好、指标优，铅回收率达到97.5%以上、锑利用率达到98%以上、硫利用率达到98%以上。
河南省副省长史济春表示：“循环经济是企业发展壮大的基础，豫光金铅在循环经济方面做得很好，变废为宝，提高效益，综合利用，节约资源，走出了自具特色的路子。”
日前，豫光金铅被国家工信部、环保部确定为国家第一批符合《再生铅行业准入条件》的两家企业之一。
首家在国内将底吹熔池熔炼工艺成功应用在铅直接还原领域
豫光成功将富氧底吹氧化-鼓风炉还原熔炼技术应用于铅冶炼行业，实现了高效、绿色环保冶炼。但在生产过程中，富铅渣需要铸块、冷却后才能投入下一道工序重新加热熔化，消耗了大量的能源。针对这一问题，该公司技术人员展开了数年的科技攻关，开发了液态高铅渣直接还原炼铅新技术——豫光炼铅法（YGL）。
豫光炼铅法（YGL）——在国内首创了“氧气+天然气+煤粒”相结合的底吹热态还原铅新工艺，充分利用了热渣潜热、优化了熔炼条件、提高了还原效率、减少了烟气量和烟尘率；集成创新了氧气底吹氧化、液态渣底吹还原两段式、双底吹全熔池直接炼铅工艺，替代了鼓风炉，取消了高温熔融液态渣浇铸-冷却-熔化过程，缩短了工艺流程、减少了占地面积、大幅度降低了能耗和污染物的排放；自主开发的卧式底吹还原炉装置，具有熔炼强度高、密闭性好、热损失低、操作简便、安全可靠、自动化程度高等特点。整个工艺具有短流程、低碳化、清洁连续性炼铅等多项优点，节能降耗优势明显。
2008年8月，该公司将豫光炼铅法成功应用于工业化生产。用煤替代焦炭，达到了清洁生产和低碳排放的目标，实现了真正意义上的绿色冶炼和低碳经济；该技术应用后，SO2排放浓度只有鼓风炉还原的10%，CO2排放量只有传统工艺的25%；能耗比国家准入标准降低56%，比原来的富氧底吹-鼓风炉工艺降低40%。
2010年，该项技术荣获中国有色金属工业科学技术一等奖。以液态高铅渣直接还原炼铅技术为核心内容的“铅高效清洁冶炼及资源循环利用关键技术与产业化”荣获2011年度国家科技进步二等奖。
首家在国内将底吹熔池熔炼技术应用到贵金属冶炼领域
借鉴底吹熔池熔炼技术在铅冶炼领域的成功经验，豫光技术人员大胆探索、勇于创新，2006年，首家在国内成功将底吹熔池熔炼技术应用于贵金属冶炼领域，开创了氧气底吹金银冶炼的先河。该项技术把传统的阳极泥处理工艺分成两个阶段，采用底吹贵铅炉和底吹分银炉分步完成。底吹贵铅炉不用纯碱、萤石溶剂，采用高铅锑渣型，实现了贵贱金属的富集分离、降低了对耐火材料的浸蚀、延长了氧气底吹贵铅炉的炉龄；底吹分银炉利用氧气替代传统的压缩空气，缩短了精炼周期、降低了生产成本。
采用氧气底吹金银冶炼技术后，豫光实现了阳极泥的连续处理，替代了传统工艺升温、降温、再升温的反复过程，一方面增加了阳极泥处理量，另一方面降低了生产成本，同时延长了炉龄、节约了能源。该技术适用于从有色冶炼过程中产出的含金银贵金属的废渣、废料、阳极泥中提炼金银，尤其适用于铅阳极泥的处理，提升了我国贵金属冶炼技术水平。
该项技术的成功应用，使豫光单炉阳极泥处理量较传统工艺增大了2倍，阳极泥月处理量超过500吨，吨阳极泥能耗较传统工艺降低2000千克标煤，成本下降幅度超过1000元，金、银回收率提高到99%、98.5%，金、银直收率均提高到95%。
首家在国内将底吹熔池熔炼工艺成功应用到铜冶炼领域
作为全世界最大铅冶炼企业，豫光在铅精炼过程中每年产出数万吨富含金属铅、铜的中间渣料——除铜渣。为了摒弃传统低效率、高耗能工艺对除铜渣中铅与铜的回收，从2007年开始，豫光科技人员目光再次投向底吹熔池熔炼工艺处理除铜渣。经过数年的不懈探索、实验，该公司先后就含铜物料开展了“底吹试验炉除铜渣处理工艺研究和半工业试验”、“冰铜底吹连续吹炼工艺研究和半工业试验”。2009年8月，豫光完成了采用底吹炉处理除铜渣，产出粗铅产品与铅冰铜，对铅冰铜进行吹炼产出粗铜产品的全程工艺路线探索。2012年5月，为检验底吹吹炼工艺在铜冶炼行业原料适用性，公司联合北京恩菲公司等单位，开展了“铜锍富氧底吹连续吹炼工艺半工业化试验”，取得了铜冰铜连续吹炼试验的成功，与已付诸工业化应用的富氧底吹造锍捕金熔炼技术集成，形成了铜精矿双底吹连续炼铜技术，使得富氧双底吹连续炼铜工艺路线全线贯通。
富氧双底吹连续炼铜技术熔炼段实现底吹自热造锍，产出冰铜；吹炼段底吹供氧，炉渣、冰铜、粗铜多相共存的情况下实现连续吹炼，产出粗铜；精炼段将粗铜进一步处理产出优质电解铜。该技术不仅在熔炼段充分利用了原料中的化学能，实现了无碳自热清洁熔炼冰铜，而且在吹炼段成功实现了连续吹炼，解决了低浓度SO2低空污染问题。
2014年，豫光自主研发设计、建造的除铜渣底吹熔炼分离铅-底吹吹炼粗铜工业化生产线，首次在国内外规模生产。
首家在国内将底吹熔池熔炼新技术成功应用到锑冶炼领域
随着底吹熔池熔炼技术在贵金属冶炼领域、铜冶炼领域的研究与开发，豫光技术人员同时研究将底吹熔池熔炼技术应用于锑冶炼领域。
2012年4月，豫光首家在国内成功开发出锑底吹熔池熔炼新技术，将底吹熔池熔炼技术拓展到锑冶炼领域。采用该技术进行锑冶炼原料适用性广，不仅可以处理含锑冶炼渣料，而且对于辉锑矿、脆硫铅锑矿等各种含锑物料同样适用，含锑物料在底吹熔池熔炼炉内熔化并发生还原、造渣反应，在熔池熔炼炼锑炉底部，用气体喷枪向熔体内供入氧气、氮气和天然气，气体燃烧放热保证炉温的同时，参与炉料的氧化、还原反应，并对熔体进行剧烈搅拌，加速熔池内的传热传质及反应速度，使炉料迅速反应，产出贫锑渣、粗锑和烟气，实现锑原料的连续处理；工艺采用铁硅钙渣型，产出对耐火材料浸蚀小的渣型，渣含锑低于传统工艺，锑直收率高；将传统间断作业改为连续作业，生产效率高；具有工艺装备先进、自动化程度高、操作环境好、劳动强度小、环保效益好等诸多优点。
该技术成功实现工业化，目前运行情况良好。实现了我国锑冶炼技术升级，是炼锑行业的一次革命，满足有色冶炼综合回收锑的冶炼发展需要，提高了公司核心竞争力。
展望豫光的未来，该公司设计院院长李卫锋李卫锋满怀信心地说：“依托底吹熔池熔炼技术，我们还将在渣处理，铅、锌、铜联产及资源循环综合利用方面，做更深入的研究工作，进一步推动重有色金属技术升级，将底吹熔池熔炼技术创新进行到底。” 感谢分享！
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