闪速选冶:撬动300亿吨弃存资源
2010年04月06日 16:13 5728次浏览 来源: 中国有色网 分类: 新技术
13亿人进入小康时代,需要多少有色金属支撑?答案也许还要等上7-8年,但有一点众所周知,现有矿产资源城市中,1/3走向资源枯竭,1/3走向深部开采,1/3剩下贫矿、难选冶矿。
1、有色资源,亮出黄牌警告
13亿人进入小康时代,农村城市化,城市现代化,需要多少有色金属支撑?答案也许还要等上7-8年,但据权威机构报告,按2008年有色金属选冶产能,我国基本金属静态储量平均可供开采年限不到10年,其中铅锌资源可供开采年限6-7年。我国矿产资源城市中,1/3走向资源枯竭,1/3走向深部开采,1/3剩下贫矿和难选冶矿。
面对矿产资源紧缺的情势,我国采取了加大国外资源进口、强化国内资源勘探、加快发展循环经济和强制节能降耗等措施。但是,我国选冶装备落后发达国家N年,选冶主体技术领域几乎没有我国主权技术,选冶企业长期处在高能耗、高污染、低效率的运行状况。选冶产能的这种现状,导致有限资源浪费巨大,低品位矿、难选冶矿的资源化利用程度极低。比如,按年产300吨黄金推算,我国黄金选冶产业固废的黄金损失总量达42吨。我国历年弃存的尾矿、贫矿、难选冶矿超过300亿吨,其中,低品位氧化锌矿的锌储量超过5000万吨,弃存资源中的有价矿物价值超过9万亿,但现有选冶产能只能望矿兴叹。
由全球气候变暖趋势制导的环境保护政策、矿产资源开发政策,对技术与装备落后的选冶产能亮出了黄牌,进一步加剧了我国选冶企业的生存压力。因此,开发适应我国有色矿产资源和选冶产能特点的高效选冶技术及装备,延缓有色金属稀缺时代的到临,具有极其重要的现实意义和战略意义。
2、技术创新,呼唤资源战略升级
据权威机构报告,我国2008年前10位省区的有色金属规模企业共有6069个,企业平均产值3.069亿元/年。从这些数据可以看出,我国有色矿产资源属于大矿少、小矿多,富矿少、贫矿多,单体矿少、复杂矿多的赋存形态,我国基本形成中小选冶产能为主体的选冶产业格局。
矿产资源特点,导致形成大项目难上、小项目难管的局面。小项目引不动大资金,“两高一低”成为约定俗成。于是,乱采乱挖,晚上排废气、下雨排废水、四处堆废渣的现象,在很多中小选冶企业,比比皆是。
要改变这种局面,就要有新的约定,更要有技术支撑。但是,在选冶产业,为技术创新投入的,很少;为创新技术投入的,更少。原因无外乎两个方面:一是矿产资源廉价,二是环境污染廉价。所以,国家鼓励技术创新多年,选冶产业面貌依旧。可见,要推动我国选冶技术创新,光靠鼓励,已经远远不够。
在经济发达国家,实施矿产资源保守开采产业政策以后,选冶产业趋向萎缩,从业取向迅速改变。在我国,作为主体经济的矿产资源经济、能源资源经济、农业资源经济和劳动资源经济,还要持续相当长的时间。因此,大幅提升矿产开发成本,大幅提升环境污染成本,大幅提升劳动防护成本,大幅提升资源浪费成本,将资源战略提升到应有的高度,是推动选冶技术创新、提高资源利用效率、有效保护生态环境、有效提高劳动保障的必要措施。
3、闪速选冶,要撬动300亿吨弃存资源
闪速选冶技术,是由兴民科技18项发明专利和33项专有技术构成的用于选矿、冶炼工业的一项系统工程技术。其主体特征是,通过大幅缩短过程时间和流程节拍,大幅减少装备体积和用材消耗,实现大幅节能降耗和显著提高过程效率的目的。这项技术,充分对接我国矿产资源和选冶产能特点,突破常规选冶方法束缚,对选冶主体技术进行系统化技术创新,为选冶成套装备提出了高效化、小型化、模块化的发展方向,尤其是为低品位矿、难选冶矿提出了高效低耗的生产手段,对传统选冶主体技术是一种革命性突破。其核心技术主要包括:
闪速筛分技术,即螺旋筛分技术,采用筛缝走向与矿浆流动轨迹重合或同向的方法,实现颗粒不可逆筛分过程。这项技术,筛分过程时间3秒钟,筛分效率≥85%,筛分成本≤1元/吨。其主要用途,是用于目标颗粒集中在某一粒度范围的矿石高效筛分。由于筛分成本低、效率高,吨矿价值达到15元的砂锡矿、砂金矿、砂钨矿和钻石矿等海砂矿,都具有回收价值。该装备总重量,按处理量对比,仅相当于高频振动细筛1%。
闪速浮选技术,即螺旋浮选技术和超声浮选技术。螺旋浮选是采用螺旋转子产生螺旋气场,对入流矿浆进行N次不可逆气液混合,在起浮装置内完成气泡生成和气泡矿化,实现不可逆浮选过程,使浮选槽单位容积浮选产能扩大N倍。这项技术,克服在先浮选槽气液混合效率低和入流矿浆与出流矿浆“一锅煮”的设计缺陷,大幅节省装备用材消耗,大幅降低装备制造与安装难度,能更好地适应贫矿和复杂难选矿的高效浮选。超声浮选是在螺旋浮选技术基础上,应用超声波技术给入流矿浆和出流矿浆施加超声波能量,进一步缩短浮选过程时间和改善浮选效果。这项技术,主要用于处理高泥低品位矿、残留浮选药剂包层的弃存尾矿、残留浸出产物包层或氧化产物包层的冶炼过程弃渣。
闪速浮选技术,使浮选过程时间缩短60-70%,浮选过程能耗降低50-60%,浮选药剂消耗降低30-50%,浮选槽总容积减少60-70%,浮选效率大幅提高。例如,云南兰坪含锌6%高泥氧化锌矿,采用在先浮选技术,锌回收率低于75%,浮选成本高于100元/吨;采用闪速浮选技术,锌回收率达85%,浮选成本低于50元/吨。湖南平江含金1.5-3.0克/吨氰金尾矿,采用在先浮选技术,黄金回收率低于10%;采用闪速浮选技术,黄金回收率达80%。闪速浮选技术的应用,为我国数亿吨氰金尾矿的资源化处理,提供了工业化解决方案。
闪速浸出技术,即管式浸出技术,采用高透波材料管道,利用高声强、大功率超声波波源隔离传递超声波能量,在管道内形成设定的超声波能量场,对矿浆施加高于常规搅拌40倍以上的搅拌强度和声化学能量,高效分散浸出产物并有效阻抗浸出产物在颗粒表面形成钝化包层,使矿粉在不可逆流动过程中实现不可逆浸出过程。这项技术,使颗粒目标成分浸出率趋向一致性,最大化提高了浸出效率。例如,锌焙砂常规浸出过程时间为120分钟,闪速浸出过程时间仅5分钟。常规锌粉置换除杂过程时间为240-360分钟,闪速浸出锌粉置换除杂过程时间仅15分钟。难浸金精矿常规浸出过程时间为24小时,闪速浸出过程时间仅30分钟。随着过程时间大幅缩短,能耗降低50-70%,浸出槽容积减少80-90%,浸出槽用材消耗亦节省80-90%。
闪速除酸技术,即低真空除酸技术,通过对电积、电解、电镀、浸出过程采用可伸缩槽盖密闭,对密闭区设置低真空环境,使过程酸雾被真空抽送水喷射除酸装置,实现过程酸雾无害化和资源化。例如,锌电积过程采用闪速除酸技术,可彻底消除锌电积车间酸雾污染,且酸雾回收率100%。产生砷化氢、氢氰酸等剧毒气体的生产过程,采用闪速除酸技术,可彻底消除污染隐患。这项技术,为我国有色金属、钢铁、化工、电子、能源等企业,提供了减排增效的清洁生产方案。
兴民科技在湖南平江县投建的日处理200吨氰金尾矿闪速浮选生产线,成套装备投资1500万元,产出金精矿,装备投资回收期315天,劳动生产率160万元。采用闪速选冶技术投建20万吨/年低品位氧化锌矿(锌6%)闪速选冶生产线,产出锌精矿和电锌,装备投资1.2亿元,投资回收期329天,劳动生产率170万元。由此可见,应用闪速选冶技术,撬动300亿吨弃存资源,指日可待。
责任编辑:仁可
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