讓金山變“金山”
——記部優工程國投金城“日處理2000噸復雜難處理精金礦多金屬綜合回收項目”

本刊記者 張小紅｜文

由國投金城承建的“日處理2000噸復雜難處理金精礦多金屬綜合回收項目”，被列為河南省重點項目，項目采用了中國恩菲工程技術有限公司的專利技術，建成了世界上第一套“底吹熔煉+底吹吹煉+陽極爐精煉”的“三聯爐”全熱聯造锍捕金生產線，該生產線能把復雜難處理的金精礦“吃干榨凈”，一次處理過程可提取12種有價元素，真正實現了把金山變“金山”的夢想。

國投金城冶金有限責任公司（以下簡稱“國投金城”）成立于2013年8月，是國家開發投資集團有限公司全資子公司——國投礦業投資有限公司的控股投資企業，公司地處素有“中國金城”之稱的靈寶市豫靈鎮產業集聚區。2017年，由國投金城承建的“日處理2000噸復雜難處理金精礦多金屬綜合回收項目”，被列為河南省重點項目，項目占地85公頃，總投資51.24億元，采用了中國恩菲工程技術有限公司的專利技術，建成了世界上第一套“底吹熔煉+底吹吹煉+陽極爐精煉”的“三聯爐”全熱聯造锍捕金生產線，并于2018年9月19日一次試車成功。2019年1至8月份，共處理金銅精粉46.5萬噸，生產黃金4.54噸、白銀40余噸、電解銅77978 噸、硫酸35萬噸，銷售收入37億余元，利潤1331萬元，實現了當年投產、當年達產達標、當年盈利的目標。該生產線能把復雜難處理的金精礦“吃干榨凈”，一次處理過程可提取12種有價元素，真正實現了把金山變“金山”的夢想。

該項目主要由原料系統、熔煉系統、電解系統、硫酸系統組成，創新點是在世界上第一次實現了“底吹熔煉+底吹吹煉+陽極爐精煉”的“三聯爐”全熱聯工藝組合，并與“熔煉煙氣驟冷收砷”技術完美結合。該項目日前被評為“2018-2019年度中國有色金屬工業（部級）優質工程”。

原料系統介紹

該系統主要為熔煉和吹煉生產提供原料，具有物料卸車、儲存和配料功能。廠房總長330.2m，主跨主要用于物料儲存和配料，設3臺20t抓斗橋式起重機；副跨主要用于物料卸車，分為精金礦待檢區和銅精礦堆存區。配料后的混合物通過管式皮帶輸送機送至熔煉系統。

該工程為鋼筋混凝土排架結構，A、B、C軸共設計預制柱172根，對混凝土外觀質量要求較高。項目部從質量、材料、經濟、施工要求等幾個方面進行認真分析，最后決定采用混凝土胎膜作為預制柱底模，為提高預制柱外觀質量，胎膜成型后用膩子粉細部找平，面鋪一層塑料薄膜；在施工過程中，所有模板采用新模板，涂刷隔離劑，周轉最多三次，對模板拼縫、加固、鋼筋綁扎、預埋件埋設、混凝土澆筑等工序嚴格進行質量控制，最終預制柱外觀質量檢查一次性合格率達100%。

該工程A-B軸1-27線和B-C軸1-59線為梯形屋架，單榀重量3t；A-B軸28-59線為平行弦式鋼屋架，單榀重量4.3t，鋼屋架共118榀。鋼結構工程量大，工程質量要求高，施工難度大。為提高屋架制作、安裝質量，項目組安排專業質量員進行嚴格控制：材料進場試驗員見證取樣嚴把材料關，施工前安排專業技術人員崗前培訓與技術交底，焊接前組織專業人員進行焊接工藝評定，施工過程中對下料、校正、焊接等工序嚴格檢查，安裝中對高強螺栓緊固順序、扭力值等進行嚴格控制，經過層層質量控制，最終使整個屋架系統制作、安裝合格率達100%。

液壓卸車機為原料系統主要設備之一，在安裝工程中將油缸底架先行吊裝入基坑底部，再將油缸下支架吊入基坑，而后將液壓油缸吊入基坑放置基坑四周靠墻（油缸放置不影響人員在基坑內進行作業），再將油缸上支座與油缸下支座吊入基坑。將主平臺吊入基坑時，基本平臺中線與基坑中線用眼部觀察大致相互吻合，利用千斤頂將平臺進行微調，基坑寬度為3100mm、平臺寬度為3020mm，左右預留40mm空隙，前部基坑與平臺的空隙為40mm。利用千斤頂與墊鐵將平臺左右兩側調節一個水平面，允許誤差±10mm，經實測控制在±2mm以內，將主軸承座支架左右水平需達到一個水平面，該水平面需與平臺前部左右在一個水平面，允許誤差±3mm，實測控制在±1mm，加工完成后將基礎預埋件與主軸承座支架進行焊接，焊接需牢固，而后將主軸承座與主軸承座支架用螺絲相互連接。在單機及帶負荷聯動試車過程中一次性完成調試工作。

在工程施工過程中，施工方始終堅持事前、事中、事后“三階段”控制，重點加強事前、事中過程控制和質量信息反饋，對工程質量實施動態管理，堅持各項施工有計劃、有措施、有檢查、有結果、有總結。同時各工序嚴格堅持以自檢、互檢、專檢為內容的“三檢制”，工序之間嚴格執行“工序交接檢”，使工程質量管理始終處于受控狀態。同時配備先進的檢測儀器、施工設備、工器具，采購優質材料，從人、機、料、法、環各個方面做到防控結合，為工程創優奠定堅實基礎。

項目鳥瞰圖

熔煉系統介紹

該系統采用中國恩菲自主研發的“氧氣底吹熔煉+氧氣底吹連續吹煉+回轉式陽極爐精煉”熱態三聯爐連續煉銅冶煉工藝，實現從原料加入陽極板產出的全熱態連續生產作業；設備流程短，不但有利于熔煉系統煙氣穩定，還有利于制酸系統、收砷系統的運行，減少了低空吊運冰銅及粗銅所產生的低空污染。

精煉分廠電解凈液車間

熔煉系統由精煉工段、熔煉吹煉工段、熔煉爐收塵及風機房、吹煉收塵及風機房、火法精煉收塵、白煙塵打包站、環保風機房等7個子項組成，總建筑面積28979.35m2。主要工程量為：鋼筋954t，鋼材4733t，混凝土9742m3，砌體7031m3，回填土5543m3；燈具安裝1193套，開關插座安裝174個，BV線敷設29950m，照明配套管安裝9900m，防雷接地扁鐵安裝3690m；衛生潔具安裝58套，給、排水管安裝1518m；空調安裝23臺，暖氣管安裝847m，暖氣片安裝9套等；工業設備284臺套，工業管道約14894.5m，電氣設備748臺套，電纜電線敷設14.8km。

“三聯爐”配置中三臺爐子之間全部使用密閉溜槽進行連接，冰銅及粗銅通過各自流槽分別流入吹煉爐及陽極爐。“三聯爐”減少了因低空吊運冰銅及粗銅所產生的低空污染，環保效果好；同時通過密閉溜槽輸送冰銅、粗銅等物料，減少熱量損失，節約能耗、降低成本（每噸銅生產成本減少60元左右）；設備流程短，有利于熔煉系統煙氣穩定，總體煙氣量小，不但有利于制酸系統的運行，還有利于設備收砷，大大減少了制酸系統的設備投資。

該工程于2017年1月7日開工，2018年3月15日進入安裝階段，2018年9月15日竣工。從開始施工起就灌輸全過程實施質量控制的管理理念，提前進行質量創優的策劃，施工技術不斷創新，并精細化施工，施工過程中未發生死亡、重傷事故，成本和質量都得到有效控制；結構實體安全可靠，觀感質量良好，工程一次性驗收合格。在試車過程中運行良好，實現了工程投運即達標達產的目標；經過一個寒暑期的運行檢驗，未發現影響使用功能的問題和危及結構安全的隱患，各項性能指標均達到設計、生產要求，實現良好經濟效益。

電解系統介紹

電解系統包括電解工程和凈液工段。電解車間軸線平面長度248.4m，軸線寬度51.0m，最大跨度33m，建筑面積15943.55m2；基礎形式為獨立基礎和杯口基礎，主體為框架結構，混凝土等級為C40；辦公區為混凝土屋面；生產區廠房屋面為管桁式鋼屋架，電木浪板屋面。主要工程量為：灰土擠密樁14418根，灰土回填66000m3，素土回填30000m3，混凝土17750m3，鋼筋1800t，型材1440t，砌體2200m3；電解槽480個，排風機40臺，分體式空調19臺，高壓柜2臺，低壓柜30臺、配電柜126臺，動力變壓器2臺，電纜6000m，橋架794m，燈具267m，設備619臺套。

該工程采用國內最先進的第三代機器人剝片機，為了保證安裝質量，嚴格按下列程序進行操作：根據機組的基礎圖紙用鋼絲繩逐個地在各機械的主要位置上打上確定中心用的基準點，并在基礎的合適部位埋設永久的中心基準點。按照施工圖紙找出基礎縱、橫向中心線，放出7條中心線同時彈出基礎的中心墨線，在基礎的合適部位埋設12個永久的中心線標板，永久的中心線標板用不銹鋼鋼板制作。應該以陰極剝片機組的1#、2#剝片機的中心線為基準，對照設備基礎的中心線，根據施工圖紙找出機組各設備的中心線。另外，為了保證安裝高度也應根據基礎圖紙和基礎面的高低在主要部位上埋設水平基準點，用短圓鋼制作，埋設好后測量出它的絕對標高，確認各部位的標高有無誤差。機組設備基礎用電鉆打孔，然后用化學螺栓和錨固劑固定，如果電鉆打孔打不通，機組設備基礎采用墊δ＝16mm鋼板，用螺栓固定設備。機組的各部件在安裝時，必須依次倒運進入電解車間內部，在各部件倒運就位前，必須對運輸道路和臨時堆放場地進行清理。機組的各部件利用平板車將設備倒運至電解車間內，利用電解主跨專用吊車將設備吊到殘極洗滌機組的基礎上，利用倒鏈、附跨電動單梁吊車和滾杠、道木把設備倒運至設備基礎上。機組的各部件找正找平后，全部采用灌漿料把設備基礎灌實。

該工程于2017年3月22日開工，2018年5月30日主體結構封頂，2018年9月25日竣工，2018年10月8日試生產出第一塊陰極銅板，投產后陰極銅板各項性能指標均達到設計要求。

硫酸系統介紹

該系統總投資2.5億元人民幣。主要由凈化工序、干吸工序、轉化工序、循環水系統、脫硫系統、酸庫系統組成。安裝工程包括：各種設備約97臺套；工藝管道約6000m；電氣設備236臺套。

工程于2016年11月20日開工，2017年5月18日進入安裝階段，2018年11月26日竣工。項目質量核定為優良。施工中未發生過重傷以上事故，安全管理達標。

該系統應用了多項創新工藝，一是，高濃度煙氣制酸技術的應用，工程設計正常煙氣中SO2濃度為14.28%，受限于催化劑的使用溫度。該工程轉化工序設計采用高濃度二氧化硫煙氣二元可調節預轉化制硫酸方法，即五段“4+1”預轉化雙接觸制酸工藝，“ⅣⅡ-VⅢⅠ”熱換流程。主要為經干燥塔干燥后的煙氣經過風機后再經過兩個換熱器換熱后分出一部分（或全部）煙氣進入轉化器預轉化層，經預轉化后進入1#余熱鍋爐吸收掉熱量，再回兌入正常轉化進行制酸。從而保證了高濃度制酸的穩定性。二是，該工程關鍵設備（如上所述動力波、導電玻璃鋼電除霧器、旋流網板支撐管束的深度傳熱多通道管殼式換熱器及其強化傳熱方法和急擴加速流縮放管技術、熱管鍋爐等）采用多項專利技術，代表了國內外目前最高的技術水平。三是，項目采用雙氧水脫硫工藝對現有二吸塔出口煙氣進行脫硫處理，使煙氣二氧化硫指標降至100mg/Nm3以下，屬于典型的煙氣脫硫（FGD）項目。對于雙氧水法脫硫工藝，其具有較高的脫硫效率，同時由于制酸尾氣較為潔凈，副產物稀硫酸可以直接回用到制酸系統內部作為補充水使用，無廢水、廢渣等二次污染物產生，因此是非常適先進的脫硫工藝之一。四是，采用自動氬弧焊機的應用，針對轉化器、干吸塔、多通道管殼式換熱器換熱管數量多，焊接工作量大的特點，該系統換熱管與管板間采用了自動氬弧焊接技術，焊接速度快，焊縫美觀，從而保證了焊接質量。五是，硫酸系統開車所有設備管道無漏點，設備運行良好。一次性開車成功。產出成品硫酸像純凈水一樣清澈，無雜質。

通過對施工難點的有效控制，在建設各方的共同努力下，在整個施工過程中，嚴格控制工程質量，按照“優良”工程的要求進行，使“優良”質量控制貫穿于整個施工階段，工程共有11個建筑分部工程，6個安裝分部工程，均為優良，優良率100%。最終實現工程的“優良”目標。

該系統從中標開始，全過程質量活動、成本都得到有效控制和監督，并進行創優目標的策劃，施工中克服重重困難，不斷創新技術，并且精細化組織施工，實現了結構安全可靠，感觀好，工程一次性驗收合格的結果。在試車過程中運行良好，達到工程投運即達標達產，經過一年的運行，未發現影響使用功能的問題和危及結構安全的隱患，并滿足生產工藝要求，實現良好的經濟效益。

近年來，國投金城實現了項目建設高速度、經濟社會效益雙豐收，生產管理技術不斷創新，并成為與央企合作的示范企業。生產實踐證明，本項目所采用的“氧氣底吹熔煉+氧氣底吹連續吹煉+回轉式陽極爐精煉”熱態三聯爐連續煉銅冶煉工藝是黃金冶煉行業處理高砷、微細粒、高碳質等復雜難處理金精礦的理想工藝，可完美替代傳統的“硫酸化焙燒+氰化浸出”濕法工藝，對黃金冶煉行業的技術換代、產業升級和綠色可持續發展具有較強的引領和示范作用。