12月 29 日,神霧節(jié)能股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng):神霧節(jié)能)在北京發(fā)布三項(xiàng)清潔冶煉技術(shù)—“蓄熱式轉(zhuǎn)底爐直接還原清潔冶煉技術(shù)(SRF)”“氫氣豎爐直接還原清潔冶煉技術(shù)(SHSF)” “蓄熱式燃?xì)馊鄯譅t技術(shù)(SRGS)”,并宣布由神霧節(jié)能自主研發(fā)、設(shè)計(jì)的有色金屬渣循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱(chēng):金川項(xiàng)目)在甘肅省金昌市正式全線(xiàn)投產(chǎn)。
神霧節(jié)能董事長(zhǎng)吳道洪表示,三項(xiàng)核心技術(shù)從工藝路線(xiàn)上對(duì)現(xiàn)有的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行了顛覆性變革,破解了鋼鐵、有色金屬冶煉能耗高、污染大、經(jīng)濟(jì)性差、資源利用率低等行業(yè)“痛點(diǎn)”,突破了低品位礦石、復(fù)合共伴生礦、有色金屬固體廢棄物(以下簡(jiǎn)稱(chēng):固廢)等冶煉、提取的技術(shù)難題。金川項(xiàng)目成功投產(chǎn),為全球鋼鐵、有色金屬固廢的資源綜合利用提供了高效、低成本、可持續(xù)的解決方案,經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益凸顯。
礦渣堆積成環(huán)境痼疾 神霧節(jié)能“煉金術(shù)”變廢為寶銅尾渣是銅冶煉渣經(jīng)選銅后拋棄的二次尾渣,每噸粗銅約產(chǎn)生2噸的銅尾渣。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全球及中國(guó)每年產(chǎn)生的銅尾渣分別約為 3600 萬(wàn)噸和 1600 萬(wàn)噸,歷史累積量更是高達(dá) 3 億噸和 1.3 億噸。不僅造成其中鐵、鋅等有價(jià)金屬資源的浪費(fèi)和流失,也對(duì)地下水、土壤和大氣造成了嚴(yán)重污染。
金川項(xiàng)目采用神霧節(jié)能首創(chuàng)的“蓄熱式轉(zhuǎn)底爐直接還原清潔冶煉技術(shù)(SRF)”工藝,將銅尾渣綜合利用,生產(chǎn)生鐵、氧化鋅、建材并副產(chǎn)蒸汽。一期工程總投資10.8 億元人民幣,年處理銅尾渣 80 萬(wàn)噸,產(chǎn)出 27.6萬(wàn)噸鐵塊、3.4 萬(wàn)噸氧化鋅粉、44.9 萬(wàn)噸外送蒸汽,年稅后凈利潤(rùn)達(dá) 2.1 億元、投資回收期 4.1 年。目前,金川項(xiàng)目各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到考核要求,金屬化率達(dá)到 90%、回收的氧化鋅粉品位達(dá)到 65%、鐵粉壓塊的全鐵品位達(dá)到 87%以上,生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污水外排,廢氣、固廢、噪音等均達(dá)標(biāo)排放。
金川項(xiàng)目的成功投產(chǎn),不僅標(biāo)志著神霧節(jié)能清潔冶煉技術(shù)在銅尾渣循環(huán)利用方面的突破,更為其它鋼鐵、有色金屬冶煉廢棄渣、尾礦等的大規(guī)模資源綜合利用開(kāi)辟出新的路徑。
數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)前我國(guó)鋼鐵、有色金屬行業(yè)冶煉渣、尾礦等堆積嚴(yán)重,已堆存的固廢量已超過(guò) 5億噸,僅 2015 年鋼鐵、有色金屬行業(yè)的新增固廢排放量達(dá)到1.8 億噸。以固廢中鐵含量為例,可回收 7000 萬(wàn)噸/年,占中國(guó)年鐵需求量的 10%;以固廢中鋅含量為例,可回收 160 萬(wàn)噸/年,占中國(guó)年氧化鋅需求量的 28%。我國(guó)《“十三五”規(guī)劃綱要》提出,要大力推動(dòng)大宗固體廢棄物和尾礦綜合利用,適應(yīng)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)要求。但固廢處理面臨處理難度大、利用效率低、處理能耗高、污染嚴(yán)重、經(jīng)濟(jì)性差等困境,傳統(tǒng)工藝根本無(wú)法有效處理。
神霧節(jié)能清潔冶煉新技術(shù),從工藝路線(xiàn)上對(duì)現(xiàn)有的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行顛覆性變革,實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。目前,金川項(xiàng)目所用技術(shù)的大型中試研究結(jié)果已通過(guò)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)組織的科技成果鑒定,認(rèn)定該項(xiàng)目成套工藝及裝備工業(yè)化試驗(yàn)技術(shù)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平,并建議在國(guó)內(nèi)同類(lèi)冶煉企業(yè)加快推廣力度,為我國(guó)重工業(yè)和重化工業(yè)的節(jié)能減排、資源綜合利用、大氣污染治理做貢獻(xiàn)。
相關(guān)專(zhuān)家表示,我國(guó)是礦產(chǎn)消費(fèi)大國(guó),對(duì)外依存度高,未來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)礦產(chǎn)消費(fèi)將繼續(xù)增加。作為耗竭性、不可再生的自然資源,我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用必須走循環(huán)經(jīng)濟(jì)之路,實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源從有限向無(wú)限的轉(zhuǎn)化。這就要求通過(guò)突破技術(shù)、資金、政策等瓶頸,實(shí)現(xiàn)固廢、尾礦等的資源化。神霧節(jié)能相關(guān)技術(shù)突破和工業(yè)化投產(chǎn),將為我國(guó)治理固廢環(huán)境污染、保障國(guó)家礦產(chǎn)資源安全、真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供重要的技術(shù)保障和產(chǎn)業(yè)支撐。
破解行業(yè)“痛點(diǎn)” 引領(lǐng)全球冶煉技術(shù)變革
鋼鐵、有色金屬行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),2015 年我國(guó)鋼鐵、有色金屬產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額達(dá)到 13 萬(wàn)億元,占我國(guó) GDP 的20%。目前我國(guó)鋼鐵、有色金屬行業(yè)陷入產(chǎn)能過(guò)剩、虧損嚴(yán)重的發(fā)展困境,高污染、高能耗、資源利用率低、經(jīng)濟(jì)性差等成為行業(yè)之痛。
數(shù)據(jù)顯示,2015 年我國(guó)鋼鐵行業(yè)虧損面達(dá) 50.5%,有色金屬行業(yè)虧損面達(dá) 23%。以京津冀地區(qū)大氣污染物為例,鋼鐵、有色金屬行業(yè)排放的污染物占煙粉塵總量的 49%、二氧化硫的 24%、氮氧化物的22%。全國(guó)鎳、釩、鈦、鉻等重要金屬的生產(chǎn)也大都面臨提取難、成本高、污染大、電耗高等問(wèn)題。
無(wú)論是從企業(yè)盈利和發(fā)展的需要,還是為滿(mǎn)足國(guó)家和行業(yè)相關(guān)環(huán)保要求,都迫切需要新的工藝和技術(shù),去突破發(fā)展困局。“只有顛覆性技術(shù)才能從根本上解決行業(yè)問(wèn)題,才能實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、綠色制造。”吳道洪表示。
據(jù)了解,傳統(tǒng)黑色冶煉技術(shù)以焦炭和高品位礦石為原料,以焦炭、無(wú)煙煤、半焦和電力為燃料,原料稀缺、成本高;神霧節(jié)能清潔冶煉技術(shù)以普通煤、低品位礦石、復(fù)合共伴生礦等為原料,以普通煤及其煤氣為燃料,大大提高了資源利用率、降低了生產(chǎn)成本。二者相比,神霧節(jié)能的三項(xiàng)顛覆性清潔冶煉技術(shù)具有節(jié)能增效、減少污染物及碳排放、多元素協(xié)同提取、資源循環(huán)綜合利用等技術(shù)優(yōu)勢(shì),破解了制約鋼鐵、有色金屬行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的難題。金川項(xiàng)目的成功投產(chǎn),標(biāo)志著神霧節(jié)能清潔冶煉技術(shù)再次在工業(yè)化生產(chǎn)中得到驗(yàn)證。
以“蓄熱式轉(zhuǎn)底爐直接還原清潔冶煉技術(shù)(SRF)”為例,與傳統(tǒng)冶煉技術(shù)相比,冶煉過(guò)程沒(méi)有焦化、燒結(jié)、高爐等高能耗、高污染設(shè)備,不需要焦煤資源,只需要普通煤炭作為原料;通過(guò)將蓄熱式燃燒技術(shù)和直接還原技術(shù)進(jìn)行耦合,用普通煤炭作為還原劑、副產(chǎn)的一氧化碳作為燃料補(bǔ)充,反應(yīng)溫度低、能耗低;采用國(guó)際領(lǐng)先蓄熱式燃燒技術(shù)來(lái)使用低熱值燃料,爐膛熱利用率大于 86%,系統(tǒng)熱利用率大于 94%,比傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯工藝節(jié)能 25%,并減少了大氣污染物和二氧化碳的排放;高爐煉鐵需要含鐵量 60%以上的富礦,而“蓄熱式轉(zhuǎn)底爐直接還原清潔冶煉技術(shù)” 可處理各種低品位難選礦、復(fù)合共伴生礦、稀貴與有色金屬礦以及有色渣等固廢資源,原料適應(yīng)性廣;在高效提取復(fù)雜原料中鐵資源的同時(shí),還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)釩、鈦、鎳、鋅、鉀等元素的協(xié)同提取和高值化利用。
在采用“蓄熱式轉(zhuǎn)底爐直接還原清潔冶煉技術(shù)(SRF)”的江蘇沙鋼集團(tuán) 30 萬(wàn)噸/年固廢綜合處理項(xiàng)目中,與傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯工藝相比,神霧節(jié)能清潔冶煉技術(shù)能耗降低 25%、二氧化碳排放降低 25%、二氧化硫排放降低 70%、氮氧化物排放降低 67%、生產(chǎn)成本降低 45%,年凈利潤(rùn)達(dá) 8000 多萬(wàn)元。
據(jù)介紹,“氫氣豎爐直接還原清潔冶煉技術(shù)(SHSF)”適合生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼、特種鋼、純凈鋼,尤其適合釩鈦礦冶煉,鈦資源回收率可達(dá) 95%以上,破解了釩鈦磁鐵礦利用難度大的世界性難題。目前傳統(tǒng)工藝冶煉釩鈦鐵礦不僅生產(chǎn)成本高,同時(shí)鈦資源的回收率為零,浪費(fèi)了航空航天、深海及化工企業(yè)廣泛需要的寶貴鈦資源。采用神霧節(jié)能清潔冶煉技術(shù),鈦的生產(chǎn)成本可降低 20%,這將大大拓展鈦、釩資源的市場(chǎng)應(yīng)用空間,加速中國(guó)及全球金屬消費(fèi)進(jìn)入鈦、釩時(shí)代。
目前,神霧節(jié)能三項(xiàng)清潔冶煉技術(shù)已進(jìn)入大規(guī)模推廣應(yīng)用階段,開(kāi)始全面進(jìn)軍全球鋼鐵、有色礦產(chǎn)資源及其固體廢棄物等高能耗、高污染行業(yè)市場(chǎng)。中國(guó)鋼鐵、有色金屬行業(yè)的技術(shù)改造空間將達(dá) 3.2 萬(wàn)億元,改造完成后每年可節(jié)約標(biāo)煤 2.8 億噸以上、減排二氧化碳 7.0 億噸;每年可處理低品位礦 20 億噸、紅土鎳礦 1.1 億噸、釩鈦礦 4000 萬(wàn)噸、鉻鐵礦 1050 萬(wàn)噸、各種黑色、有色金屬固廢 1.8 億噸。全球市場(chǎng)的空間更加不可估量。
吳道洪表示,神霧節(jié)能清潔冶煉技術(shù)為我國(guó)鋼鐵、有色金屬行業(yè)提質(zhì)升級(jí)、推進(jìn)供給側(cè)改革、減少環(huán)境污染提供了國(guó)際領(lǐng)先、成熟可靠的技術(shù)解決方案。同時(shí),將我國(guó)大量低品位礦、復(fù)合共伴生礦、大宗固廢及尾礦等進(jìn)行資源化利用,從而降低我國(guó)礦石對(duì)外依存度,保障國(guó)家礦產(chǎn)資源安全。“唯有采用神霧節(jié)能顛覆性清潔冶煉技術(shù),才能高效、大規(guī)模的提取鎳、鈦、釩、銦、鍺等未來(lái)金屬,才能真正從源頭徹底減少大氣污染、應(yīng)對(duì)全球氣候變化,才能真正實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。”他說(shuō)。