隨著城市化、工業(yè)化和信息化發(fā)展，產(chǎn)生了大量的廢棄電子產(chǎn)品、報廢汽車和機電設(shè)備等。這些廢棄物中含有鉛、汞、鎘等有毒有害物質(zhì)，也包含有回收價值的金屬如金、銀、鉑等，處置得當(dāng)就能夠變廢為寶。
在廣西，由廣西南丹南方金屬有限公司、長沙有色冶金設(shè)計研究院聯(lián)合研發(fā)的科技成果“鉛銻銀多金屬綠色提取關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”，成功解決了這個問題，實現(xiàn)了多金屬綜合回收（有色行業(yè)固/危廢安全處置與資源化利用技術(shù)學(xué)術(shù)研討會）循環(huán)經(jīng)濟及環(huán)境治理產(chǎn)業(yè)升級，該技術(shù)榮獲了2021年度廣西科技進步一等獎。
廣西河池南丹，這里地處環(huán)太平洋金屬成礦帶，是全國著名的“有色金屬之鄉(xiāng)”，蘊藏著大量的脆硫鉛銻礦。脆硫鉛銻礦成分復(fù)雜，主要有價元素為鉛、銻、銀等。鉛，是人類最早使用的金屬之一。在汽車工業(yè)的百年發(fā)展歷史中，由鉛作為主原料的鉛酸電池扮演了非常重要的角色，它讓汽車的啟動更加方便，運行更加安全。不過，大部分的鉛，常常以化合物的形式存在，脆硫鉛銻礦便是其中之一。
20世紀(jì)八十年代，由于工藝技術(shù)的限制，脆硫鉛銻礦內(nèi)的有色金屬無法得到有效地分離，為了處理這種復(fù)雜的礦物，我國冶金工作者進行了大量的研究，隨著時間的推移，研究也漸入佳境。
荊濤，廣西南丹南方金屬有限公司副總經(jīng)理，作為一名冶金人，他扎根有色金屬冶煉技術(shù)研究工作已有二十年。在他職業(yè)生涯中最重要的十年，就是參與眼前這條生產(chǎn)線的研發(fā)和運作。這條生產(chǎn)線，每個月可以產(chǎn)出電鉛15000噸、硫酸22000噸、電銀50噸，精鉍200噸，為珠三角地區(qū)和長三角地區(qū)的工業(yè)企業(yè)，輸送大量的鉛、銀等有色金屬產(chǎn)品。每年的銷售收入超過60億元。
如此規(guī)模巨大的產(chǎn)量，是以前的荊濤不敢想象的數(shù)字。這條生產(chǎn)線運用的正是由廣西南丹南方金屬有限公司、長沙有色冶金設(shè)計研究院聯(lián)合研發(fā)的“富氧側(cè)吹同一爐型處理復(fù)雜多金屬物料的協(xié)同冶煉和粗鉛連續(xù)精煉新工藝”。此工藝的誕生，為全國乃至全球有色金屬冶煉產(chǎn)業(yè)，帶來了翻天覆地的變化。而在此之前，還沒有適用性廣、保護環(huán)境、投資小、經(jīng)濟效益好等各個方面均能兼顧的冶煉工藝。
2012年，龍江鎘污染事件震驚全國，龍江重金屬超標(biāo)，下游居民飲用水安全岌岌可危。此后，為杜絕這類污染事件再次發(fā)生，自治區(qū)政府加大對環(huán)保污染企業(yè)的整治力度，有色金屬冶煉(第三屆全國有色金屬冶煉化工環(huán)保工程技術(shù)交流會暨成果展示會)企業(yè)首當(dāng)其沖。這倒逼企業(yè)加快轉(zhuǎn)型步伐，紛紛加大新工藝研發(fā)投入。如何破解冶煉中的系列難題，助推綠色冶煉，考慮到廣西礦產(chǎn)資源的特殊性，南丹南方金屬有限公司將目光投向了長沙有色冶金設(shè)計研究院張樂如團隊。
張樂如，長沙有色冶金設(shè)計研究院副總工程師，多年來致力于富氧側(cè)吹熔煉技術(shù)的研究，并取得了一系列科研成果，在行業(yè)內(nèi)聲名赫赫。雙方合作一拍即合，以廣西豐富的脆硫鉛銻礦及鋅冶煉渣為主要原料，他們組建了上百人的研發(fā)團隊，分別以南丹和長沙為主要實驗點，跨區(qū)域協(xié)同作戰(zhàn)，展開了復(fù)雜多金屬物料協(xié)同冶煉和綜合回收的研究工作。結(jié)合目前直接煉鉛工藝的生產(chǎn)實踐，最終選擇采用富氧側(cè)吹熔煉直接煉鉛技術(shù)作為基本研究思路。
嚴(yán)浩，長沙有色冶金設(shè)計研究院高級工程師，負(fù)責(zé)項目的設(shè)計工作。在接收到研發(fā)的任務(wù)后，他和團隊成員來到南丹，扎根廣西喀斯特大山，開展研究工作。回收處理的金屬物料復(fù)雜程度高，鉛、鋅、銻、銅等十幾種元素同時入爐后，由于不同物質(zhì)之間成分和屬性差異較大，在熔煉過程中，氧化物、硫化物、硫酸鹽、單質(zhì)等化合物在爐內(nèi)不可避免地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，泡沫渣、隔膜層、下生料、煙塵率高等等一系列問題層出不窮，這給研發(fā)團隊帶來極大的困難。
在失敗中不斷摸索、在反復(fù)論證中校正參數(shù)，經(jīng)過一次又一次的試驗，研發(fā)團隊通過對爐型結(jié)構(gòu)、耐火材料壽命等進行深入研究和改造，最終成功研發(fā)出側(cè)吹氧化、還原熔煉、爐渣煙化連續(xù)冶煉技術(shù)和裝備。
這個大約有四層樓高、外觀與普通樓房無異的建筑物，就是富氧側(cè)吹爐，它集富氧側(cè)吹氧化、富氧側(cè)吹還原、富氧側(cè)吹煙化于一體，能夠?qū)崿F(xiàn)粗鉛連續(xù)精煉，這個技術(shù)的問世，為有色金屬冶煉帶來革命性的變化。
傳統(tǒng)的有色金屬冶煉工藝，以燒結(jié)鼓風(fēng)爐為主，從燒結(jié)機到鼓風(fēng)爐、煙化爐，每一道工序都需要工人駐守在鍋爐前，他們守在溫度高達上千度的鍋爐旁邊，時不時要觀察爐內(nèi)燃燒情況，并輔助材料進入下一道工序，這不僅需要耗費大量的人力和物力，同時也存在一定的危險性。如今，工人們只需要掌握好設(shè)備的使用，熟記生產(chǎn)各方面參數(shù)，便可以在監(jiān)控室里二十四小時全景式監(jiān)測爐內(nèi)的生產(chǎn)情況。這一切都得益于富氧側(cè)吹冶煉技術(shù)及裝備的研發(fā)。
研發(fā)了富氧側(cè)吹氧化熔煉-側(cè)吹還原熔煉-側(cè)吹爐（渣）煙化的協(xié)同冶煉新工藝；開發(fā)了高富氧濃度側(cè)吹氧化自熱熔煉技術(shù)，氧氣濃度達到了92%-95%，入爐物料有效硫不小于12%即可實現(xiàn)自熱熔煉；實現(xiàn)了入爐物料原生礦比例可低至20%，含鉛可低至22%，銅、銻、鋅等金屬含量可高達15%以上的物料協(xié)同冶煉，還原爐渣含鋅最高可達26%；開發(fā)了雙排高低風(fēng)口側(cè)吹爐、低煙塵率直升煙道結(jié)構(gòu)、爐渣富氧側(cè)吹煙化。氧化爐煙塵率控制在5%-12%，還原爐控制在6%-10%。
富氧側(cè)吹爐的問世，徹底解決了工序復(fù)雜、生產(chǎn)不環(huán)保的核心問題。將氧氣雙側(cè)吹氧化還原爐雙爐連續(xù)冶煉處理含鉛物料熔煉技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實踐，廣西南丹南方金屬有限公司成功建設(shè)國內(nèi)第一套，采用富氧側(cè)吹氧化熔池熔煉技術(shù)年產(chǎn)鉛錠10萬噸以上，綜合回收銻銀多金屬的生產(chǎn)系統(tǒng)。隨著這個國內(nèi)首套大極板鉛電解自動化生產(chǎn)線成套裝備的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化運作，國際上第一座鉛銻銀多金屬物料連續(xù)冶煉示范工廠建成，并在多個有色冶煉企業(yè)實現(xiàn)推廣應(yīng)用，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
自2016年建成投產(chǎn)以來，單臺裝備處理能力45萬噸以上。各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)達到或超過設(shè)計值，并推廣到多項工程中。項目于2016年11月建成投產(chǎn)，2017年新增銷售額15億元，2018年新增銷售額為28億元，2019年新增銷售額35億元，2020年新增銷售額42億元，總計新增銷售額為120億元。2021年項目新增銷售額再創(chuàng)新高，達到62億元。這一項目利用行業(yè)新技術(shù)、新材料、新設(shè)備為創(chuàng)新載體，研發(fā)團隊加大技術(shù)攻關(guān)、技術(shù)改造、技術(shù)引進、技術(shù)創(chuàng)新，推動資源循環(huán)利用，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護。按照國家有關(guān)要求，冶煉企業(yè)必須對廢渣實現(xiàn)無害化處理，而富氧側(cè)吹氧化、還原、煙化連續(xù)協(xié)同冶煉技術(shù)及裝備，真正實現(xiàn)了生態(tài)綠色冶煉。
有色金屬綠色冶煉，筑牢廣西生態(tài)優(yōu)勢，歷經(jīng)十余年的探索研究，這場跨地域的合作，最終取得了豐碩的成果。在2016年中央第一輪環(huán)保督查和2018年環(huán)保督查回頭看過程中，項目得到高度認(rèn)可和肯定。目前，項目獲得國家授權(quán)專利20余件，獲中國有色金屬工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)一等獎2項等多項榮譽，并在今年收獲了廣西科技進步一等獎。
獲得科技進步一等獎是黨和國家對鉛冶煉技術(shù)進步的肯定，站在新的起點上，我們要以開放創(chuàng)新的思維方式，求真務(wù)實的態(tài)度，從點滴做起，推動鉛冶煉先進技術(shù)的推廣和運用，助力有色金屬產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。利用新技術(shù)，改變?nèi)藗儗鹘y(tǒng)冶煉行業(yè)臟、亂、差，環(huán)境污染等不好的印象，促進鉛冶煉自動化、智能化的發(fā)展。
隨著科技進步，自動化、智能化成為金屬冶煉工藝的發(fā)展趨勢，在廣西南丹南方金屬有限公司的廠區(qū)內(nèi)，從生產(chǎn)鍋爐的自動化，到鉛錠碼錠、打包、轉(zhuǎn)運、歸堆等都已實現(xiàn)了無人操作。以“鉛銻銀多金屬綠色提取關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”科研成果為抓手，廣西南丹南方金屬有限公司真正做到有色金屬冶煉事業(yè)的管理科學(xué)化、裝備現(xiàn)代化、經(jīng)營國際化、環(huán)境優(yōu)美化。通過與行業(yè)領(lǐng)先團隊的合作，也為廣西有色金屬冶煉(第三屆全國有色金屬冶煉化工環(huán)保工程技術(shù)交流會暨成果展示會)事業(yè)培養(yǎng)了大量人才。
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