廿载攻关 我国构建完整镍钴高效利用技术体系
稿件来源:本报讯
奖项素描 复杂难处理镍钴资源高效利用关键技术与应用项目,攻克了复杂难处理镍钴原料的冶炼高效提取这一核心技术难题,并以此为前提,研发复杂原料选矿技术和贫矿资源获取技术,实现冶炼原料的适应性供给。 重大突破 该项目针对冶炼中间产品,研发二次铜精矿回收镍技术,高品质镍及镍盐制备技术,高品质钴及其氧化物制备技术,从而构建完整配套的复杂难处理镍钴资源高效利用技术体系。其成功应用大幅提高了我国镍钴资源利用率,提升了我国镍钴行业在该领域的战略话语权。 应用前景 该项目依据自主创新的选冶技术成果,创建了适用于镍铜贫矿开发的级差品位指标界定模型,将镍的可采品位下限从0.5%降至0.3%,实现了残矿及低品位高氧化镁镍矿的资源化,增加资源量24.9%;通过揭示金川矿床侧列尖灭再现成矿规律,发现新的盲矿体,使镍可采储量增加9.1%,实践结果表明可新增资源价值2825.88亿元。
50多年前,在中国西北河西走廊中部的龙首山下,一个地图上找不到名字的小村庄,因龙首山镍矿的发现,自四面八方汇聚起了艰苦奋斗的金川人,甩掉了新中国贫镍的帽子。 今天,由金川集团有限公司主持完成的复杂难处理镍钴资源高效利用关键技术与应用项目,使我国该类资源的提取技术达到国际领先水平,有效维护了我国镍钴资源战略安全。 22年技术攻关 从占有率和消费量来看,我国镍资源具有占有率低、消费量高的特点。1999~2008年的十年间,我国镍消费需求年均增长率高达23.6%,而镍资源对外依存度则超过75%,资源保障的战略安全问题十分突出。特别是近5年,由于我国镍消费需求迅猛增长,镍资源对外依存度已经超过80%,资源安全保障问题凸显。而占中国镍资源储量79.6%的金川镍矿中,品位低于1%的贫矿要占63%。因此,要保障国家镍钴资源战略安全,避免受制于人,最有效的途径就是要开发新工艺,大规模开发利用复杂低质难处理的镍钴资源。 在这种背景下,新一代金川人联合多家单位,在茫茫戈壁滩开始了长达22年的技术攻关,实现了该技术的成功突破和产业化应用,为我国镍钴工业的技术进步做出了重要贡献。 技术指标优异 此前针对金川镍矿同时伴生有铜钴铂钯金等21种有价元素、有害杂质氧化镁含量高等现状,采用的是以富矿采选、电炉熔炼为主线的系统生产工艺,虽实现了多金属资源综合利用,但传统的电炉冶炼流程十分庞杂,效能低,不能高效利用贫矿资源。 在22年的科技攻关过程中,该项目积累了丰硕的成果。据统计,该项目曾获省、部级科技进步一等奖8项,国家授权专利39项,其中发明专利14项;主体技术被7项国家标准采用;依据其研究成果牵头编制的有色行业标准2项、化工行业标准1项。 该项目第一完成人、金川集团董事长杨志强表示,为打破国外技术封锁,解决液相浮游形态氯气捕集的关键技术难题,研究人员开发出了全氯化介质不溶阳极法制取电积钴生产工艺和气相喷雾法热分解氯化钴技术,建成了代表世界领先水平的钴冶金生产线,生产的电池级四氧化三钴出口到美、日、韩等国,大大提高了我国在这一领域的国际竞争力。其产品不仅满足了高端电子、电池及超级合金等行业的需求,还使金川集团电钴的生产技术、产品质量均跨入了世界先进行列。 依据该项目,金川集团开发出具有若干自主知识产权的三炉系联动镍冶炼创新技术,以及多炉窑冶炼烟气网络化调配与控制技术。同时,针对冶炼烟气制酸废水处理的复杂性,开发了废水回收利用技术。这些技术的成功研发,消除了环境污染,实现了清洁生产。其中,53万吨硫酸系统是国内烟气制酸行业最大、工艺最先进的单系列生产装置,拥有多项世界之最,全系统采用专利技术在同行业最多。 推广价值高 杨志强表示,从2008年10月开始,该成果的整体技术应用于金川集团公司,近三年已处理复杂镍钴原料456万吨,生产镍35.3万吨、钴2.5万吨、铜19.1万吨;累计新增销售额1350亿元,新增利润204.16亿元,新增税收30.62亿元;同时,减少酸性废水排放296.21万吨,减少二氧化硫排放21.32万吨,节能43.96万吨标煤。 项目应用取得很大的社会价值。首先,该技术深化了复杂镍钴原料选冶技术的基础理论,提升了行业的技术标准,推动了我国镍钴行业的科技进步;其次,其生产工艺体系的创建,成为低质镍钴资源高效利用的范例,使我国该类资源的提取技术达到国际领先水平;再其次,提升了整个产业链的经济效益和市场竞争力。(本报记者 吴 玮)
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