超强化旋浮铜冶炼技术与装备

项目编号:131000001126
超强化旋浮铜冶炼技术与装备
所属行业:
有色
所处阶段:
批量生产阶段
总投资(万元):
7030.0万元
新增利润(万元):
31000.0万元
技术成果来源:
自主研发
合作方式:
其它
设备投资(万元):
4800.0万元
节省成本(万元):
21000.0万元
技术先进性说明:
开发出超强化旋浮冶炼工艺、关键设备—旋风脉动喷嘴及生产过程计算机在线控制系统。解决了现有工艺反应不好、效率低、脱杂能力差、能耗高等问题。实现了超强化、大产能、低能耗、环保好的智能和自热现代铜冶炼目标。
主要技术参数:
单系统阴极铜最大产能可实现50万吨/年;投料量:250~400t/h;热负荷:2600~2900MJ/m3.h;作业率98%以上;铜回收率98.4%;粗铜能耗从200kgce/t降到150kgce/t。

      本技术成果属于有色金属冶金技术领域。

       闪速熔炼和闪速吹炼是目前世界上最先进的炼铜工艺之一,但核心技术和关键设备长期被国外垄断,国内企业每年专利使用费用和核心设备进口费用巨大。另外,随着铜冶炼向着更强化、更高效、更节能、更环保的方向发展,芬兰奥托昆普闪速熔炼和闪速吹炼的问题也不断地暴露出来,如反应偏析、下生料、炉况波动、烟尘率高、热损失大、故障率高、炉衬损害大等,严重制约着闪速炉产能的进一步扩大。

       闪速炉炼铜是一个十分复杂的工艺过程,其整个控制的输入变量和输出变量比较多,包括输入变量的原料成分、投料量、目标冰铜品位、冰铜温度、烟气温度、烟气量以及输出变量的送风量、天然气量、送氧量等,是一个典型的多输入都输出、强耦合、显著不确定性系统。因此对闪速炉炼铜数学模型、计算机仿真和在线控制的研究一直是冶炼行业专家学者和生产企业所关注的。

       为此,祥光铜业有限公司和中南大学联合开展空间铜冶炼工艺理论研究,研发出一种超强化、低能耗、环保好的空间脉动旋流铜冶炼新工艺、新技术、新装备。技术成果成功应用在祥光铜业铜冶炼项目中,生产运行稳定,项技术经济指标达到国际领先水平。

成果在铜冶炼技术上实现了重大突破和创新,其创新点和技术特征如下:

       1、提出了一种空间旋浮冶炼反应的“粒子脉动碰撞”和“四重强化”过程机理,为强化冶炼过程奠定了理论基础。

       2、发明了具有自主知识产权的脉动旋浮型喷嘴,结构巧妙,物料分散效果好,冶炼强度高,打破了国外对闪速冶炼核心技术的长期垄断。

       3、研发了基于“旋浮铜冶炼工艺”机理的闪速吹炼冶金计算模型,其计算精度高、控制效果好。

       4、提出了基于闪速熔炼冶金计算模型的计算方法,解决了与国内外现有闪速熔炼系统不同性质物料的控制问题,具有高品位、高富氧率、高热强度铜冶炼的特点。

       5、通过控制粗铜氧硫比实现了阳极精炼无氧化无还原,达到了阳极精炼还原的天然气零消耗的要求。

      该技术成果经过几年的生产证实:实现了单台炉的产能达到50万吨/年,年节约标煤3.15万吨,投料量从国外先进水平200t/h提高到400t/h;粗铜能耗从200kgce/t降到150kgce/t,节能效果显著。 

成果鉴定情况:     

        成果于2011年通过了由山东省科学技术厅组织的科技成果鉴定,与会专家一致认定该工艺生产稳定,效率高、产能大、能耗低、环保好、经济效益和社会效益显著。整体技术达到国际领先水平,具有重要的推广应用价值。

国内外同行的认可:

        该技术的成功应用,引起了世界有色冶金行业的广泛关注,目前已有多家企业前来考察技术应用效果并签订相关协议和合同:

        1、紫金铜业有限公司考察了祥光旋浮喷嘴后认为该核心设备技术先进、运行可靠,已经用该喷嘴取代了原有的喷嘴。

        2、四川宏达钼铜有限公司派专家组考察验证了祥光铜业近一年的生产数据,确认该技术先进可靠,确定了在其“钼铜多金属资源沈建功综合利用项目”上全套应用旋浮冶炼技术和核心设备,并签订了技术合作协议和科研设计合同。

         3、加拿大艾丰豪公司在祥光铜业交流、考察、取样、现场验证半年后,确定在其刚果金年产50万吨铜冶炼项目上采用旋浮冶炼技术,并签订了“铜冶炼战略合作协议”和科研设计合同。

        4、白银有色集团股份有限公司派专业技术团队来祥光铜业考察,通过生产数据确认工艺技术的先进及可靠性,决定在其铜冶炼技术提升改造工程上应用旋浮铜冶炼工艺技术,并签订了建筑工程设计合同。

知识产权及获奖情况:

       “超强化旋浮铜冶炼工艺研究及产业化应用”获中国有色金属工业科学技术壹等奖;“旋浮铜冶炼生产过程在线控制系统研发与应用”获中国有色金属工业科学技术贰等奖;获授权发明专利2项。

 

 

 

 

      

名称:一种旋浮卷吸及其反应器
类型:发明专利
申请号(登记号):CN201110208013.4
申请人:阳谷祥光铜业有限公司
授权日期:2010-08-11
分类号:C22B 15/00
所有权人:阳谷祥光铜业有限公司
名称:一种脉动旋流法铜冶炼工艺及装置
类型:发明专利
申请号(登记号):CN200910230500.3
申请人:阳谷祥光铜业有限公司
授权日期:2011-01-05
分类号:C22B15
所有权人:阳谷祥光铜业有限公司
技术名称:旋浮铜冶炼在线控制系统研发与应用
所有人:阳谷祥光铜业有限公司
获奖名称和级别:中国有色金属工业科学技术贰等奖
颁奖单位:中国有色金属工业协会
获奖时间:2012-12-27
技术名称:超强化旋浮铜冶炼工艺研究及产业化应用
所有人:阳谷祥光铜业有限公司
获奖名称和级别:中国有色金属工业科学技术壹等奖
颁奖单位:中国有色金属工业协会
获奖时间:2012-12-27
技术名称:旋浮铜冶炼生产过程在线控制系统
所有人:阳谷祥光铜业有限公司
鉴定结果:整体技术达到国际先进水平
鉴定单位:山东省科学技术厅
鉴定时间:2011-12-25
技术名称:旋浮铜冶炼工艺研究及产业化应用
所有人:阳谷祥光铜业有限公司
鉴定结果:整体技术达到国际领先水平
鉴定单位:山东省科学技术厅
鉴定时间:2011-12-25
附件名称:加拿大艾丰豪公
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附件名称:四川宏达钼铜有
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附件名称:紫金铜业有限公
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附件名称:白银建设工程设
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附件名称:旋浮铜冶炼生产
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附件名称:超强化旋浮铜冶
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附件名称:中国专利证书2
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附件名称:中国专利证书1
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附件名称:中国有色金属工
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附件名称:中国有色金属工
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