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2010年，國家發(fā)展改革委、財(cái)政部決定組織開展“城市礦產(chǎn)”示范基地建設(shè)，資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。2019年初，國務(wù)院辦公廳部署開展“無廢城市”建設(shè)試點(diǎn)工作，要求以有色金屬、黃金、冶金、化工、非金屬礦等行業(yè)為重點(diǎn)，全面實(shí)施綠色開采，減少礦業(yè)固體廢物產(chǎn)生和貯存處置量。
按照我國現(xiàn)行分類標(biāo)準(zhǔn)，固體廢物一般分為工業(yè)固體廢物、危險(xiǎn)固體廢物、醫(yī)療廢物和城市生活垃圾等四個(gè)大類，其中工業(yè)固體廢物由于其成分復(fù)雜，存在著危害大、污染嚴(yán)重、不易祛除等特征，成為固廢處理行業(yè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。對(duì)工業(yè)固廢進(jìn)行開發(fā)利用，不僅可減輕環(huán)境污染，更能替代部分原生資源。作為有色冶金排頭兵，新興技術(shù)引領(lǐng)者，中國恩菲積極響應(yīng)國家政策，結(jié)合自身有色冶煉行業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和豐富工程經(jīng)驗(yàn)，開展了多項(xiàng)專長(zhǎng)技術(shù)研發(fā)并進(jìn)行廣泛推廣，現(xiàn)已形成工業(yè)廢棄物綜合回收領(lǐng)域國內(nèi)最完整的技術(shù)體系，覆蓋火法冶金、濕法冶金、稀有金屬冶金和環(huán)境治理等多專業(yè)多學(xué)科，為我國及全球工業(yè)固廢減量化、資源化和無害化處理提供了可靠的技術(shù)支撐。
依托自有核心專長(zhǎng)技術(shù)，中國恩菲于2017年初成立了冶金化工事業(yè)部工業(yè)廢棄物開發(fā)利用室，專門從事工業(yè)固廢開發(fā)利用、危廢物無害化處理等技術(shù)的深入研發(fā)和推廣工作，為國家綠色發(fā)展和城市礦產(chǎn)開發(fā)貢獻(xiàn)自己的力量。
側(cè)吹熔池熔煉技術(shù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展
工業(yè)廢棄物具有腐蝕性、毒性等特性，處理難度較大。而我國各種廢棄物每年以10%的平均速度增長(zhǎng)，年產(chǎn)生量超過40億噸。固廢原料種類繁雜，很多廢棄物中含有鉛、汞、鎘等大量有害金屬，隨意堆棄會(huì)對(duì)自然環(huán)境和人類生存產(chǎn)生較大危害性，須進(jìn)行妥善處理。工業(yè)廢棄物也含有金、銀、鉑等有價(jià)金屬，具有很高的利用價(jià)值，處置得當(dāng)即可變廢為寶。
目前，國內(nèi)工業(yè)固廢處置大多以反射爐、燒結(jié)爐、鼓風(fēng)爐工藝為主。反射爐工藝落后，裝備陳舊，生產(chǎn)環(huán)境差，煙氣余熱無法經(jīng)濟(jì)利用；燒結(jié)爐和鼓風(fēng)爐則因煙氣溫度低、燒結(jié)產(chǎn)生的二惡英無法處理而詬病頗多；且鼓風(fēng)爐采用料柱熔煉，需要使用焦炭或者炭精塊、人工制磚，勞動(dòng)強(qiáng)度大。工業(yè)廢棄物處置行業(yè)亟待綠色節(jié)能的綜合解決方案。
面對(duì)行業(yè)難題，中國恩菲依托在有色冶煉行業(yè)的技術(shù)積累，開展了多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，針對(duì)工業(yè)廢棄物熱值低、成分復(fù)雜、物料含水高、煙氣需要除二惡英的難點(diǎn)，開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的側(cè)吹浸沒燃燒熔池熔煉技術(shù)（Side-Submerged Combustion Smelting Process，SSC技術(shù)）。
側(cè)吹熔池熔煉技術(shù)思路由我國知名重有色冶煉專家、中國恩菲高級(jí)專家王忠實(shí)首提，在中國恩菲副總工程師、國家百千萬人才李東波協(xié)的帶領(lǐng)下，恩菲團(tuán)隊(duì)協(xié)同相關(guān)企業(yè)開展大量工藝研究和工程實(shí)踐探究工作，2015年在第三次全國熔池熔煉會(huì)議上，中國恩菲首次正式對(duì)外提出，揭開了側(cè)吹技術(shù)推廣提升的新篇章。
該技術(shù)屬于強(qiáng)化熔池熔煉技術(shù)，富氧空氣和燃料通過熔煉爐側(cè)墻浸沒熔池的噴槍，直接鼓入熔融熔體或爐渣中，加入熔池的物料隨熔體的攪動(dòng)快速分布于熔體之中，在1300℃的高溫下與周圍熔體快速傳熱、傳質(zhì)，完成物理化學(xué)反應(yīng)。產(chǎn)出的熔煉渣為玻璃態(tài)渣，屬于一般固廢，可用作建材，不存在二次污染。側(cè)吹煙氣配有高效收塵及煙氣凈化系統(tǒng)，煙氣經(jīng)過驟冷、活性吸附、收塵、脫硫、脫硝、脫氟氯及除二惡英綜合處理后實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。因其氧濃度高、燃料適應(yīng)性強(qiáng)、爐體結(jié)構(gòu)合理等特點(diǎn)，使其與同類技術(shù)相比，具有熱利用率高、作業(yè)率高、安全性好、環(huán)保好等突出優(yōu)勢(shì)。該工藝首次在處理鉛膏中使用，利用浸沒燃燒熔池熔煉直接燃燒向熔體補(bǔ)熱的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、低碳的新型的再生鉛處理工藝。
SSC 技術(shù)經(jīng)過多年的實(shí)踐和優(yōu)化，已成為處理液態(tài)鉛渣、廢鉛酸蓄電池等二次鉛雜料、二次銅雜料、二次鋅雜料、含有色金屬污泥等不發(fā)熱物料最先進(jìn)的冶煉技術(shù)，為我國有色冶煉領(lǐng)域和固體廢棄物無害化、資源化領(lǐng)域工藝技術(shù)升級(jí)的首選方案。
【鋅渣處理】鋅浸出渣作為一種工業(yè)固廢，無害化處理一直是困擾國內(nèi)外鋅冶煉企業(yè)的重大難題。當(dāng)前，全球鋅冶煉處理工藝80%仍以濕法冶煉為主，全球每年產(chǎn)生的鋅浸出渣近千萬噸，目前國內(nèi)年產(chǎn)鋅渣約500萬噸，而以往未加處理堆存的數(shù)量更為龐大。2016年《國家危險(xiǎn)廢物名錄》正式將鋅冶煉的濕法浸出渣列入其中，其所含有害元素（如鎘、鉛、鋅、砷等）如不處理極易造成環(huán)境危害。“如何實(shí)現(xiàn)鋅浸出渣無害化，并實(shí)現(xiàn)有價(jià)金屬的回收，且最大程度降低處理成本”，是整個(gè)鋅冶煉行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)及難點(diǎn)。
過去，行業(yè)最常用的鋅浸出渣處理工藝主要有回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)法、奧斯麥特法和煙化爐煙化法?；剞D(zhuǎn)窯處理鋅浸出渣，其工藝操作簡(jiǎn)單，技術(shù)比較成熟，但是存在占地面積大、加工成本高、操作環(huán)境差、銀回收率低等缺點(diǎn)。目前，只有一家韓國企業(yè)掌握此種技術(shù)，引進(jìn)費(fèi)用高、建設(shè)投資大。煙化爐處理鋅浸出渣冷料存在床能率低、水套壽命短等問題，也并非“完美的選擇”。
針對(duì)以上工藝存在的不足與問題，中國恩菲啟動(dòng)了高富氧側(cè)吹浸沒燃燒熔池熔煉處理鋅浸出渣工藝的研發(fā)工作。2008年，中國恩菲聯(lián)合云南馳宏公司研發(fā)側(cè)吹熔化處理鋅浸渣，經(jīng)過前期大量工業(yè)試驗(yàn)、方案論證，結(jié)合自身在側(cè)吹浸沒燃燒熔煉技術(shù)的最新發(fā)展成果，于2017年啟動(dòng)可研以及后續(xù)的設(shè)計(jì)和建設(shè)工作，最終實(shí)現(xiàn)側(cè)吹熔化爐的順利投產(chǎn)。由于側(cè)吹熔化爐采用高富氧，能耗低，綜合后續(xù)的煙化爐貧化工序，噸渣實(shí)際標(biāo)煤消耗~300kg,比現(xiàn)有其他火法渣處理工藝減少30%~40%的標(biāo)煤消耗；鋅、鉛、銀的回收率均超過了95%。其能耗指標(biāo)和有價(jià)金屬的回收率均達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。
會(huì)澤側(cè)吹熔化爐投產(chǎn)后，在國內(nèi)外鋅冶煉行業(yè)引起了巨大反響。包括秘魯、土耳其等業(yè)主均進(jìn)行了實(shí)地參觀了解，對(duì)該技術(shù)表現(xiàn)出極大的興趣，并給予了高度評(píng)價(jià)?？梢灶A(yù)見的是，此項(xiàng)技術(shù)必將對(duì)解決我國鉛鋅冶煉行業(yè)渣污染現(xiàn)狀和再生資源利用起到推動(dòng)和示范作用，成為解決全球鋅浸出渣處理難題的新方案。
【工業(yè)固廢】中國恩菲冶金化工事業(yè)部工業(yè)廢棄物開發(fā)利用室成立近3年，承擔(dān)工作固廢咨詢、設(shè)計(jì)、供貨項(xiàng)目30余項(xiàng)（不含再生鉛、再生銅、鋅渣處理等項(xiàng)目），其中20余項(xiàng)采用SSC技術(shù)。SSC技術(shù)在固廢領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，處理的工業(yè)廢棄物涵蓋含銅廢物、含鉻廢物、電鍍污泥、有機(jī)污泥、有機(jī)溶劑、廢油漆、醫(yī)藥廢物、廢線路板、有機(jī)樹脂、廢鉛酸電池、廢催化劑、濕法浸出渣等多種類別。
SSC技術(shù)處理含銅污泥、廢催化劑、飛灰、含銅冶煉粉塵、冶煉殘?jiān)?、廢線路板、有機(jī)危廢、廢活性炭等物料過程中，工業(yè)廢棄物中的有價(jià)金屬進(jìn)入粗銅；金屬氧化物與熔劑造渣固化，成為一般固廢；入爐物料中的有機(jī)物經(jīng)高溫、二次燃燒、驟冷、煙氣治理后達(dá)標(biāo)排放；高溫?zé)煔饨?jīng)余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，充分回收余熱；該技術(shù)既充分利用了工業(yè)廢棄物中的熱值，又回收了銅等有價(jià)金屬，還能將余熱充分回收，最后生成一般固廢，達(dá)到危廢處置的目的。
2019年，世界上第一套側(cè)吹技術(shù)處理危廢的裝置在浙江實(shí)施，項(xiàng)目采用新型側(cè)吹爐處理有機(jī)污泥、無機(jī)污泥、廢有機(jī)溶劑等多種混合危險(xiǎn)廢物。目前，固廢項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還將側(cè)吹技術(shù)推廣應(yīng)用到廣東江門、江西上饒、廣西象州、廣東珠海等項(xiàng)目中，這些項(xiàng)目的順利建設(shè)，預(yù)示著鼓風(fēng)爐處置工業(yè)固廢將成為歷史。
未來，隨著有色行業(yè)有價(jià)金屬綜合回收需求的增加，行業(yè)對(duì)側(cè)吹熔池熔煉技術(shù)的需求會(huì)日益增強(qiáng)。應(yīng)用SSC技術(shù)處理各類固體危險(xiǎn)廢物，達(dá)到資源化、無害化，并有效抑制二惡英的排放，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好，具有十分重要的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
電子垃圾協(xié)同處置解決行業(yè)難題
據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國工業(yè)和生活中產(chǎn)生的各類垃圾每年以數(shù)十億噸的速度增加，在廢舊電子產(chǎn)品、金屬污泥及其它廢料中有大量可循環(huán)利用的有色金屬、貴金屬、塑料、橡膠等資源，形成一座埋藏于城市的寶藏。如何實(shí)現(xiàn)電子廢棄物的精細(xì)化分類回收及全元素利用，綜合回收與集成處置，智能控制與規(guī)?；瘧?yīng)用，摸清廢舊線路板熱解機(jī)理與高值化利用方法，及如何形成系統(tǒng)的創(chuàng)新技術(shù)體系，是未來技術(shù)發(fā)展的一大難點(diǎn)，誰能攻克便占領(lǐng)未來技術(shù)的制高點(diǎn)。
當(dāng)前，高技術(shù)門檻正成為“城市礦山”的新方向，它不再是小作坊式分散地由單個(gè)回收企業(yè)運(yùn)作，而是要求資源利用系統(tǒng)化、精細(xì)化、規(guī)?；?，形成分揀、拆解、加工完整的產(chǎn)業(yè)鏈條，并在廢棄物收集處理中，采取嚴(yán)格的環(huán)保措施，防止二次污染。
其中，廢線路板資源化回收是中國面臨的重大課題。“十一五”以來，我國廢線路板處置技術(shù)有了很大的提升，“廢線路板機(jī)械破碎-重力分選”“多金屬粉末冶煉及電解”“單純利用廢線路板樹脂粉末制備建材”等廢線路板處置主流技術(shù)在全國范圍得到了推廣應(yīng)用，但相對(duì)國外廢線路板的整體利用主流技術(shù)，目前存在金屬回收率不高、樹脂等二次危廢及能源利用效率低等問題，除此之外，還存在廢線路板熱解過程熱解油氣捕集率低、成分復(fù)雜及利用價(jià)值低，樹脂及金屬綜合利用率低、熱解能源效率低、二惡英/重金屬等二次污染重等問題，急需開發(fā)適合我國國情的成套技術(shù)。
2018年，中國恩菲作為牽頭單位成功申報(bào)廢線路板國家專項(xiàng)，目前正依托該國家重點(diǎn)專項(xiàng)，全力進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，開展廢線路板低溫?zé)峤獬浞痔蓟白詿峄赜霉に嚰夹g(shù)、熱解產(chǎn)物控制燃燒技術(shù)、大型專用裝置核心系統(tǒng)研制工作。目前，已結(jié)合客戶需求為江西和內(nèi)蒙古兩家公司提供廢線路板低溫?zé)峤饧岸嘟M分產(chǎn)品化技術(shù)方案，通過回收有價(jià)金屬的同時(shí)實(shí)現(xiàn)危廢無害化處置，為線路板多種資源綠色回收指明了技術(shù)方向。
鋼廠煙灰綜合回收利用建經(jīng)典
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國電爐煉鋼年產(chǎn)出煙灰量約200萬噸，煙灰含鋅量高，是重要的含鋅二次資源，同時(shí)因含有Dioxin等有害物質(zhì)，也被劃為“危險(xiǎn)廢物”范圍。
在鋼鐵生產(chǎn)集散地唐山，銅煙灰含鋅二次資源處理長(zhǎng)期以來采用小工廠分散作業(yè)，各工廠工藝技術(shù)落后，裝備水平低，經(jīng)濟(jì)效益差，生產(chǎn)操作條件惡劣，造成二次資源回收利用率低，環(huán)境污染嚴(yán)重。2018年，中國恩菲受唐山騰龍?jiān)偕萍加邢薰疚校诤颖睒吠そ?jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)設(shè)計(jì)建設(shè)以處理當(dāng)?shù)劁搹S煙灰為主的二次鋅資源。該項(xiàng)目采用了一種新的獨(dú)特的含鋅二次資源處理專利技術(shù)即有機(jī)溶劑萃取與濕法煉鋅相結(jié)合的工藝路線及富氧回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)技術(shù)處理鋼煙灰，可高效回收有價(jià)金屬鋅、鉛、鎘等，產(chǎn)出鋅純度達(dá)55%的粗氧化鋅產(chǎn)品，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了爐渣的無害化。項(xiàng)目年產(chǎn)15萬噸鋅產(chǎn)品，是國內(nèi)最大的鋅二次資源回收企業(yè)。
冶煉銅渣綜合回收新方案
銅熔煉渣作為銅冶煉生產(chǎn)過程中重要的“三廢”之一，其處置即關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，也關(guān)系到其社會(huì)效益。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國銅渣年產(chǎn)生量逾2000萬噸，目前全球銅熔煉渣處理大多采用渣選礦工藝。該工藝銅回收率高，但存在渣中鋅、銻、鉛等其它有價(jià)金屬回收困難，尾礦含砷超標(biāo)，流程長(zhǎng)、投資大、占地面積大等問題。
為革除渣選礦工藝弊端，中國恩菲正在研究一種短流程的銅冶煉技術(shù)，并同時(shí)進(jìn)行核心裝備CR爐（全稱“全面回收（completely recycle）爐”）的開發(fā)。該工藝通過讓熱態(tài)熔煉爐渣直接入CR爐，同時(shí)加入特殊添加劑和還原劑并控制冶煉條件，實(shí)現(xiàn)銅锍沉降分離的同時(shí)，鉛鋅揮發(fā)回收、砷定向富集。該工藝可全面回收銅渣中銅、鉛、鋅、金、銀等多種有價(jià)金屬元素，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用，避免資源浪費(fèi)。同時(shí)，深度脫除銅渣中的砷，實(shí)現(xiàn)尾渣無害化，契合國家綠色可持續(xù)發(fā)展要求。并通過與上游冶煉工序無縫對(duì)接，充分利用爐渣余熱，實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能、短流程冶煉，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。目前，中國恩菲正積極進(jìn)行工業(yè)化試驗(yàn)，為技術(shù)早日投入應(yīng)用做準(zhǔn)備。
2019年，由中國恩菲冶煉專家共同撰寫的我國首部側(cè)吹冶煉領(lǐng)域?qū)Ｖ冬F(xiàn)代有色金屬側(cè)吹冶金技術(shù)》出版。系統(tǒng)總結(jié)了國內(nèi)外側(cè)吹冶金技術(shù)的發(fā)展歷程，各種側(cè)吹冶金的爐型和特點(diǎn)，重點(diǎn)介紹了中國恩菲在液態(tài)鉛渣還原、銅精礦、再生鉛膏、鋅浸渣、工業(yè)污泥等工業(yè)廢棄物領(lǐng)域?qū)嵺`和應(yīng)用。根據(jù)目前城市礦產(chǎn)資源利用、危險(xiǎn)廢棄物綜合利用和處置的發(fā)展與市場(chǎng)需要，重點(diǎn)介紹了側(cè)吹浸沒燃燒技術(shù)的機(jī)理及應(yīng)用、側(cè)吹強(qiáng)化攪拌模擬仿真、側(cè)吹處理銅鎳精礦技術(shù)等最新成果。為了適應(yīng)智能冶煉和綠色冶煉要求，書中對(duì)智能優(yōu)化控制系統(tǒng)在側(cè)吹冶煉領(lǐng)域的應(yīng)用也有涉及，形成鮮明的恩菲特色。
“日日行，不怕千萬里；常常做，不怕千萬事。”作為冶煉行業(yè)排頭兵，中國恩菲堅(jiān)持以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，從未放慢綠色冶煉技術(shù)研究的步伐。為了把側(cè)吹浸沒燃燒技術(shù)延伸到更多的產(chǎn)業(yè)中，使之符合時(shí)代的需求，恩菲人持續(xù)提升技術(shù)水平，當(dāng)前，正在深入挖掘側(cè)吹浸沒燃燒冶煉技術(shù)的發(fā)展?jié)摿Γ瑢?cè)吹冶煉裝置將繼續(xù)向多功能化、爐體大型化、高床能率化、長(zhǎng)壽命化進(jìn)行優(yōu)化和提升；同時(shí)，積極探索側(cè)吹技術(shù)在處理錫、銻等領(lǐng)域的應(yīng)用。近期研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開始了第二代側(cè)吹浸沒燃燒熔煉技術(shù)的研發(fā)，以進(jìn)一步拓展在黑色金屬、高熔點(diǎn)金屬氧化物料還原熔煉領(lǐng)域的應(yīng)用。
習(xí)主席曾說，“綠水青山，就是金山銀山”。從廢銅爛鐵到真金白銀，中國恩菲將利用最先進(jìn)的行業(yè)技術(shù)和先發(fā)優(yōu)勢(shì)，秉持 “資源有限，循環(huán)無限”的理念, 引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)綠色升級(jí)，擎起的中國創(chuàng)新綠色發(fā)展的大旗。