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長沙有色院辦公樓。

2022年6月，長沙有色冶金設計研究院有限公司總承包的中金嶺南丹霞冶煉廠煉鋅渣綠色化升級改造項目整體聯(lián)動試車圓滿成功。一座同時擁有“氧壓浸出煉鋅”和“閃速熔煉煉鉛”技術，引領中國鉛鋅冶煉行業(yè)發(fā)展方向的綠色、智能、低碳冶煉工廠已經(jīng)矗立眼前。

近10余年來，我國鋅冶煉技術取得突飛猛進的發(fā)展，以綠色、低碳、智能化為代表的多項清潔冶煉技術達到國際領先水平。作為有色冶煉行業(yè)技術進步的引領者，長沙有色院在核心技術上大膽創(chuàng)新，不斷突破技術壁壘，帶動了有色冶煉行業(yè)的創(chuàng)新，走過了一段不同尋常的鋅冶煉技術之路。

守正創(chuàng)新

浸出大山里的“金餑餑”

傳統(tǒng)鋅金屬冶煉主要采用“焙燒-浸出”技術，利用產(chǎn)生的二氧化硫煙氣生產(chǎn)硫酸，硫酸存在儲存壓力大、銷售困難、環(huán)境污染嚴重等問題。為了顛覆性地實現(xiàn)鋅冶煉綠色發(fā)展，長沙有色院首先突破了氧壓浸出技術在國內(nèi)鋅冶煉行業(yè)的大規(guī)模應用。

中金嶺南丹霞冶煉廠氧壓浸出煉鋅工程。

中金嶺南丹霞冶煉廠氧壓浸出煉鋅工程鋅氧壓浸出車間。

2009年，長沙有色院設計建成了我國首座10萬噸/年鋅氧壓浸出工廠——中金嶺南丹霞冶煉廠，首次開發(fā)了鋅精礦直接浸出的“一段低溫同步還原-二段高溫氧化”兩段氧壓浸出新技術，實現(xiàn)了鋅、鐵、硫與稀散金屬鎵鍺的定向分離與富集，建成了世界首條鋅氧壓浸出綜合回收鎵鍺生產(chǎn)線，將鋅精礦中的硫直接轉(zhuǎn)化為硫磺；首次開發(fā)了鋅溶液針鐵礦法除氟氯新技術，實現(xiàn)除鐵與脫氟氯雙重目的，建成了國內(nèi)最大針鐵礦法除鐵生產(chǎn)線；首次研制了大型臥式加壓釜，實現(xiàn)了鋅精礦氧壓浸出大型裝置的國產(chǎn)化裝備。

西部礦業(yè)鋅氧壓浸出工程。

創(chuàng)新之路快速推進。2015年，長沙有色院設計建成了世界海拔最高的鋅氧壓浸出工廠——西部礦業(yè)鋅氧壓浸出工廠。針對高海拔地區(qū)空氣稀薄、溶液沸點低、生態(tài)環(huán)境脆弱等不利于采用傳統(tǒng)技術建設鋅冶煉廠的重大技術難題，長沙有色院研發(fā)了高鐵硫化礦“兩段控鐵氧壓浸出”清潔煉鋅技術，實現(xiàn)了鋅、鐵的高效分離，鋅浸出率高達98.5%，鐵入渣率達到90%；研發(fā)了氧壓浸出礦漿緩釋能降溫降壓技術，徹底解決了礦漿冒槽等影響生產(chǎn)的突出問題，推動高海拔地區(qū)氧壓浸出技術的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

變廢為寶

綠色低碳技術造福企業(yè)

鋅氧壓浸出技術的應用，雖然大幅提高了鋅冶煉主流程的清潔生產(chǎn)水平，但濕法煉鋅渣的綠色高效處理仍是困擾行業(yè)綠色發(fā)展的瓶頸問題。世界85%以上鋅金屬采用“焙燒-浸出”、氧壓浸出等濕法煉鋅技術，而濕法煉鋅每生產(chǎn)1噸鋅金屬就要產(chǎn)生約1噸濕法煉鋅渣。濕法煉鋅渣不僅含有鉛、砷等具有高度遷移性的有害元素，還含有銀、銦、鋅、銅等有價元素，可作為重要的二次資源。

濕法煉鋅渣堆存占用土地、污染環(huán)境，處理起來沒有合適的方法。傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)工藝雖然成熟可靠，但存在生產(chǎn)成本高、能耗高、低濃度煙氣逸散等缺陷。為此，長沙有色院開發(fā)了富氧側(cè)吹處理濕法煉鋅渣技術。該技術屬于強化熔煉方法，采用富氧鼓風強化熔池反應介質(zhì)的鼓泡攪拌，為原料和熔劑的迅速加熱、熔化以及化學反應的增速創(chuàng)造了條件；爐本體的銅水套表面采用掛渣保護，設備能長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)；由于使用了富氧，煙氣量僅為傳統(tǒng)工藝的20%～30%，煙氣二氧化硫濃度提高，可用于制酸。

青海湘和整體技術升級改造和煉鋅尾渣無害化處理及有價金屬綜合回收項目。

2019年，長沙有色院設計建成了青海湘和煉鋅尾渣無害化處理及有價金屬綜合回收工廠，實現(xiàn)了尾礦渣和硫渣無害化處理，回收渣中的鉛、鋅、硫等有價元素，以及硫酸和次氧化鋅等副產(chǎn)品，為企業(yè)增加了經(jīng)濟效益，實現(xiàn)了減排增效，社會效益和環(huán)保效益顯著。

長沙有色院以技術創(chuàng)新驅(qū)動高質(zhì)量發(fā)展為目標，科技創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，打破制約行業(yè)的技術瓶頸，自主研發(fā)了閃速熔煉搭配處理鋅浸出渣的強化熔煉技術，該技術應用于中金嶺南丹霞冶煉廠煉鋅渣綠色化升級改造項目。項目于2022年6月投產(chǎn)，采用閃速熔煉工藝，處理自產(chǎn)鋅冶煉渣、社會性危廢等物料合計近30萬噸/年，并綜合回收鋅、鉛、銅、銀、鎘、鈷、硫等有價元素，實現(xiàn)了鋅冶煉廢渣的無害化處理和資源綜合回收利用。

從0到1

關鍵技術裝備替代進口

鋅電積是濕法煉鋅的重要工序，鋅電積設備，極板數(shù)量多，生產(chǎn)操作復雜，其自動化、智能化生產(chǎn)是衡量濕法煉鋅技術水平、裝備水平的重要標志。

近年來，我國鋅電積生產(chǎn)正處于由人工作業(yè)向自動化、智能化轉(zhuǎn)換的關鍵階段。由于國內(nèi)鋅冶煉原料來源雜、工藝參數(shù)波動大、極板規(guī)格存在差異性，設備工藝適應性要求高，關鍵裝備存在剝鋅機組剝鋅成功率低、行車故障率高和陽極處理機組水耗大等重大技術難題，亟待開發(fā)高效、穩(wěn)定、節(jié)能、智能的鋅電積裝備。

鋅電積剝鋅設備（小極板升級改造）。

從2008年開始，長沙有色院瞄準行業(yè)共性需求，聚焦提速、提質(zhì)增效，以及智能化、信息化、安全性等方面，在國內(nèi)最早啟動鋅電積全自動剝鋅技術的自主研發(fā)，已成為國內(nèi)唯一可提供處理大、中、小全系列鋅電積裝備的研發(fā)單位及設備供應商。長沙有色院相繼推出大、中、小極板全系列鋅電積裝備，產(chǎn)品實現(xiàn)進口替代，應用于西部礦業(yè)、馳宏鋅鍺等鋅冶煉企業(yè)，切實推動了行業(yè)智能升級，裝備的先進性、穩(wěn)定性、可靠性獲得廣泛認可，整體技術達到國際領先水平。

習近平總書記在黨的二十大報告中強調(diào)：“推動綠色發(fā)展，促進人與自然和諧共生。”在鋅冶煉行業(yè)，清潔冶煉技術正持續(xù)發(fā)揮創(chuàng)新引領作用，在推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整的同時，用生態(tài)環(huán)保技術推進行業(yè)綠色低碳發(fā)展。

目前，長沙有色院正在向著國內(nèi)首座50萬噸以上年處理能力的濕法煉鋅渣富氧側(cè)吹處理工廠、首臺19m2鋅精礦沸騰焙燒爐等鋅清潔冶煉工程技術高峰奮力攀登，將氧壓浸出技術應用范圍擴大至鋅、鉬、銅、鎳、鈷、釩等有色金屬領域。同時，長沙有色院積極“走出去”，踐行“一帶一路”倡議，把我國鋅清潔冶煉先進技術和裝備推廣應用至提升鋅冶煉產(chǎn)能潛力巨大的新興國家和地區(qū)。