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酒鋼團(tuán)隊攻克銅渣產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用難題

2023年02月28日 9:11 2277次瀏覽 來源:   分類: 科技創(chuàng)新

本報訊  日前,酒鋼集團(tuán)與金川集團(tuán)在2022年合作開展的銅渣煤基氫冶金小試、中試工作,取得了優(yōu)異指標(biāo),徹底解決了銅渣中鐵橄欖石在固態(tài)下的快速還原問題,攻克了銅渣產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的行業(yè)難題。

銅渣是在銅冶煉過程中產(chǎn)生的爐渣,其產(chǎn)生量約為精煉銅產(chǎn)量的2.2倍,我國每年新增銅渣1000萬噸以上,目前累計堆存超1.6億噸。銅渣中含有大量鐵、鉛、鋅等有回收價值的元素,其中,TFe(全鐵)含量約40%左右,遠(yuǎn)超過國內(nèi)一般鐵礦石采用標(biāo)準(zhǔn),具有非常高的回收利用價值。銅渣中回收鐵料是行業(yè)難題。2016年,我國在甘肅省建成業(yè)內(nèi)第一條銅渣轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵產(chǎn)線,由于產(chǎn)品金屬化率低、鐵回收率低等問題,該生產(chǎn)線停產(chǎn)至今。

酒鋼集團(tuán)資源研究團(tuán)隊學(xué)科帶頭人王明華經(jīng)過上千次試驗發(fā)現(xiàn),在一定溫度、空間和時間條件下,由鐵礦石和高揮發(fā)份原煤均勻混合組成的混合物中,一定會發(fā)生以鐵氧化物中的氧元素、煤中的碳元素及氫元素聯(lián)合主導(dǎo)的氫冶金過程,而且氧元素、碳元素及氫元素缺一不可。在這個重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,王明華創(chuàng)立了“煤基氫冶金理論”。依據(jù)該理論,王明華帶領(lǐng)科研團(tuán)隊進(jìn)行了多種鐵料中試,解決了回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈的世界性難題。中試中,王明華團(tuán)隊用煤基氫冶金技術(shù)處理酒鋼冶金固廢,結(jié)果喜人。

2022年下半年,王明華團(tuán)隊?wèi)?yīng)邀與金川集團(tuán)合作開展銅渣煤基氫冶金小試、中試工作。基于長期研究,王明華發(fā)現(xiàn),銅渣中主要含鐵相是還原難度極大的鐵橄欖石相,傳統(tǒng)碳冶金還原能力差,這是從銅渣中直接還原鐵類技術(shù)遲遲未能攻克的根本原因。他認(rèn)為,氫氣還原潛能是一氧化碳的11倍,在鐵礦石中的穿透能力是一氧化碳的5倍,采用氫還原鐵橄欖石值得一試。

在金川集團(tuán)銅渣試驗過程中,王明華團(tuán)隊利用金川銅渣,在窯溫1100℃左右、在窯時間3.5小時左右的條件下,取得平均金屬化率94.10%、磁選鐵粉品位86.06%、系統(tǒng)鐵回收率93.36%的優(yōu)異指標(biāo),攻克了含碳球團(tuán)因膨脹粉化不能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的行業(yè)難題。(王漢杰)

責(zé)任編輯:楊凈茹

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