云錫文山鋅銦冶煉有限公司科技工作取得新成效

云錫文山鋅銦冶煉有限公司

1 公司概況

云錫文山鋅銦冶煉有限公司成立于2016年5月12日，注冊(cè)資本11億元，是云南錫業(yè)股份有限公司全資子公司，位于云南省文山州馬關(guān)縣夾寒箐鎮(zhèn)達(dá)號(hào)工業(yè)園區(qū)，主要從事有色金屬產(chǎn)品、礦產(chǎn)品及其副產(chǎn)品的冶煉、加工、銷售及貿(mào)易等業(yè)務(wù)。

公司持續(xù)致力于技術(shù)革新與科技創(chuàng)新，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)再創(chuàng)新高：鋅回收率97.23%、銦回收率73.3%，達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平。2021年生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)績(jī)斐然，全年產(chǎn)出鋅錠12.46萬噸、銦錠63噸、硫酸39.4萬噸，實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入28.9億元、利潤(rùn)總額2.55億元。

2 科技工作概況

公司圍繞復(fù)雜多金屬鋅精礦綠色高效冶煉、工業(yè)固廢資源化、節(jié)能降耗，持續(xù)建立健全科技創(chuàng)新管理基礎(chǔ)體系與深化科技體制機(jī)制改革，實(shí)現(xiàn)科技工作科學(xué)化、規(guī)范化、系統(tǒng)化、全局層級(jí)化管理，進(jìn)一步激發(fā)科技創(chuàng)新活力、助力創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施，有效提高自主創(chuàng)新能力，在“人、才、物” 等方面全方位保障并推動(dòng)科技工作高效運(yùn)行。同期部署的系列科技計(jì)劃與技術(shù)改造項(xiàng)目實(shí)施后，有價(jià)金屬回收率進(jìn)一步提高，冶煉產(chǎn)品、副產(chǎn)品品質(zhì)持續(xù)穩(wěn)定良好，單位產(chǎn)品綜合能耗進(jìn)一步降低，取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境效益。

至2022年5月，公司獲授權(quán)專利24件，目前尚有15件提交國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局并正在審查之中。

公司現(xiàn)有員工848人，其中碩士6人、本科208人；正高級(jí)職稱1人、高級(jí)職稱16人、中級(jí)職稱72人；專兼職研發(fā)人員164人。獲獎(jiǎng)情況（表1），參與制定的國標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如表（2）。

3 主要科技成果——“鋅冶煉中和石膏源頭提質(zhì)-資源化利用關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化”

3.1 成果簡(jiǎn)介

目前我國工業(yè)副產(chǎn)石膏綜合利用率僅為60%左右，為實(shí)現(xiàn)工業(yè)副產(chǎn)石膏-中和石膏綜合利用，公司聯(lián)合寧夏博得石膏研究院（有限公司），開發(fā)了濕法煉鋅浸出液有價(jià)金屬分離回收、污酸深度處理、中和石膏源頭提質(zhì)、中和石膏清潔高效制備β型半水石膏的綜合利用技術(shù)，解決中和石膏資源化利用技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)鋅冶煉行業(yè)與建材行業(yè)原材料聯(lián)動(dòng)匹配，助力工業(yè)副產(chǎn)石膏綜合利用綠色低碳發(fā)展。

表1 文山鋅銦公司主要獲獎(jiǎng)情況

表2 主要參與制定的國標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)情況

3.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

一是硫酸體系鐵粉沉銅、銅砷共沉技術(shù)。通過開發(fā)酸性含砷溶液清潔高效回收銅及同步分離集中固化脫砷新工藝，在全流程前段消除砷元素存在的潛在危害，并簡(jiǎn)化除砷工藝，避免后段中和產(chǎn)出石膏過程砷在石膏中的夾帶存在。

二是硫氫復(fù)合三級(jí)逆流硫化沉砷技術(shù)。針對(duì)含砷及重金屬金屬的酸性溶液，研發(fā)酸性體系下三級(jí)逆流動(dòng)態(tài)硫化沉砷工藝：采用硫磺與氫氣直接合成硫化氫氣體作為硫化劑，并與污酸中的砷形成硫化物沉淀脫除。實(shí)現(xiàn)砷的高效脫出，且有效避免帶入第三雜質(zhì)，為后段溶液中和過程產(chǎn)出高品質(zhì)石膏創(chuàng)造有利條件。

三是誘導(dǎo)石膏晶體生長(zhǎng)和晶型轉(zhuǎn)化技術(shù)。酸性體系下通過控制中和反應(yīng)梯度逐漸降低酸度，并添加硫酸鈣晶種，誘導(dǎo)石膏晶體生長(zhǎng)和晶型轉(zhuǎn)化，從產(chǎn)出源頭提升石膏品質(zhì)。

四是預(yù)處理截留雜質(zhì)離子和蒸汽熱傳導(dǎo)強(qiáng)化相轉(zhuǎn)變技術(shù)與裝備。針對(duì)夾帶可溶性硫酸鹽雜質(zhì)，開發(fā)了中和石膏洗滌-離心分離預(yù)處理凈化除雜工藝；依托鋅冶煉系統(tǒng)“硫化礦氧化自熱特性釋放的反應(yīng)熱”優(yōu)勢(shì)發(fā)生高溫蒸汽并作為石膏煅燒熱能來源，開發(fā)了專用蒸汽管式煅燒窯，生產(chǎn)過程無碳基能源消耗，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)石膏的干燥與煅燒一步完成；產(chǎn)出的β型石膏粉經(jīng)陳化均化，成分和性能進(jìn)一步得到穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了中和石膏的資源化利用。

3.3 成果應(yīng)用

研究成果在云錫文山鋅銦冶煉有限公司推廣應(yīng)用。

一是建成濕法煉鋅中和石膏源頭提質(zhì)生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)污酸深度處理及砷渣減量和濕法煉鋅浸出液中銅的回收、砷的脫出以及中和過程有價(jià)金屬的有效分離回收。其中硫化脫砷過程產(chǎn)出含砷＞35%的高富集度砷渣，脫砷率＞99%；鐵粉沉銅砷過程中銅沉淀回收率≥98%，砷沉淀率≥99%，產(chǎn)出的沉銅渣含銅＞45%；中和過程產(chǎn)出的中和石膏中含Zn＜0.8%，二水硫酸鈣含量＞93%。2021年回收有價(jià)金屬銅、鋅、銦合計(jì)創(chuàng)效4 463.29萬元；

二是建成國內(nèi)首條鋅冶煉副產(chǎn)石膏固廢資源化利用生產(chǎn)線-年產(chǎn)10萬噸β型石膏粉生產(chǎn)線，在國內(nèi)鋅冶煉行業(yè)首次實(shí)現(xiàn)了副產(chǎn)石膏固廢的綠色低碳資源化利用，使用副產(chǎn)石膏生產(chǎn)的β型石膏粉半水相＞92%，抗折強(qiáng)度＞2.5MPa，標(biāo)稠、凝結(jié)時(shí)間等各項(xiàng)性能指標(biāo)穩(wěn)定，滿足建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如圖1、2為生產(chǎn)的β型石膏粉；投用于建材行業(yè)，拓寬鋅冶煉副產(chǎn)固廢資源利用邊界，如圖3、4為石膏建材砌塊；2021年度β型石膏粉銷售創(chuàng)效257.53萬元。

圖1 β型石膏粉

圖2 袋裝β型石膏粉

圖3 β型石膏粉砌塊（a）

圖4 β型石膏粉砌塊（b）

圖5 鋅錠

圖6 銦錠