酒鋼團隊攻克銅渣產業化應用難題
2023年02月28日 9:11 3037次瀏覽 來源： 中國有色網 分類： 科技創新
本報訊 日前，酒鋼集團與金川集團在2022年合作開展的銅渣煤基氫冶金小試、中試工作，取得了優異指標，徹底解決了銅渣中鐵橄欖石在固態下的快速還原問題，攻克了銅渣產業化應用的行業難題。
銅渣是在銅冶煉過程中產生的爐渣，其產生量約為精煉銅產量的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，遠超過國內一般鐵礦石采用標準，具有非常高的回收利用價值。銅渣中回收鐵料是行業難題。2016年，我國在甘肅省建成業內第一條銅渣轉底爐直接還原提鐵產線，由于產品金屬化率低、鐵回收率低等問題，該生產線停產至今。
酒鋼集團資源研究團隊學科帶頭人王明華經過上千次試驗發現，在一定溫度、空間和時間條件下，由鐵礦石和高揮發份原煤均勻混合組成的混合物中，一定會發生以鐵氧化物中的氧元素、煤中的碳元素及氫元素聯合主導的氫冶金過程，而且氧元素、碳元素及氫元素缺一不可。在這個重大科學發現的基礎上，王明華創立了“煤基氫冶金理論”。依據該理論，王明華帶領科研團隊進行了多種鐵料中試，解決了回轉窯結圈的世界性難題。中試中，王明華團隊用煤基氫冶金技術處理酒鋼冶金固廢，結果喜人。
2022年下半年，王明華團隊應邀與金川集團合作開展銅渣煤基氫冶金小試、中試工作。基于長期研究，王明華發現，銅渣中主要含鐵相是還原難度極大的鐵橄欖石相，傳統碳冶金還原能力差，這是從銅渣中直接還原鐵類技術遲遲未能攻克的根本原因。他認為，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。
在金川集團銅渣試驗過程中，王明華團隊利用金川銅渣，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%、系統鐵回收率93.36%的優異指標，攻克了含碳球團因膨脹粉化不能產業化應用的行業難題。(王漢杰)
責任編輯：楊凈茹
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