[01456172]再生铜冶炼系统工艺与智能装备开发及应用

该项目属于有色金属冶金技术领域。废杂铜是中国铜工业重要的再生资源，占铜资源量的30%以上，中国已成为世界上最大的再生铜资源国。但是长期以来中国再生铜处理技术远低于世界先进水平，全国几十家废杂铜冶炼和加工企业仍然采用传统的鼓风炉和反射炉等工艺，普遍存在规模小、装备水平低、能耗高、环境污染严重等突出问题，原因是缺乏自主的先进工艺和装备，加上国外为了控制再生铜资源的竞争对中国进行技术封锁和限制，很多企业期望技术升级的目标难以实现，中国作为再生铜资源大国付出了巨大的能源和环境代价，废杂铜冶炼的落后现状亟待改变。国家要大力发展循环经济，必须开发具有自主知识产权的再生铜冶炼系列工艺和装备，形成行业技术升级的主导技术，提升中国再生铜行业整体水平。该项目通过基础理论研究、计算机仿真优化、工业化设计及生产实践验证，开发了具有国际领先水平的再生铜冶炼系列工艺及装备，覆盖了从再生铜原料到最终产品的完整产业链，打破了国外的技术封锁，实现了再生铜原料清洁高效冶炼。主要技术创新内容包括：1、国际首创NGL炉冶炼废杂铜成套工艺及装备。首次开发“再生铜冶炼熔体氮气微搅动技术”，促进传热传质，提高反应速率；攻克了废杂铜冶炼炉型对工艺性能影响的关键技术，提高了熔化速率和炉体密闭性、安全性；采用氧气卷吸燃烧供热技术，提升了热效率，显著降低了能耗和烟气量。2、开发了低品位再生铜(包括电子废料和含铜渣料)顶吹转炉冶炼工艺和装备。开发出顶吹转炉一炉三段的处理工艺，流程短，原料适应性强，金属回收率高；开发了高效的烟气净化技术，有效地抑制了二噁英的产生；开发了顶吹转炉生产智能控制系统，保证了操作平稳安全。3、开发了再生铜永久阴极电解成套智能装备。国际首创矢量化阴极铜剥离技术及装备，提高了装备的生产能力，降低了能耗；国际首创智能双通道阳极铣耳的技术及装备，解决了阳极耳铣削深度难于控制、铣削噪声大等问题，提高了机组的运行速度和能力；开发了铜电解专用吊车双激光动态测距、智能修正系统，保证自动精确定位；优化了铜电解残极洗涤机组，提升了作业效率。该项目获国家发明专利8项，国际发明专利5项，实用新型专利15项，软件著作权5项，主编国家标准1部。项目成果初评为2016年江西省科技进步一等奖，获中国有色金属工业科学技术一等奖3项，江西省科技进步二等奖1项，国家优秀专利奖2项。项目成果在两个国家级“城市矿产基地”实现了大规模工业化应用，近三年累计新增销售收入290.82亿元，新增利润8.03亿元，经济效益显著。项目相关技术成果已被国家工信部和有色金属行业列为废杂铜处理首选和推广的工艺，还在行业内不断得到推广应用，提升了中国再生资源处理整体水平，为提高中国有色金属工业核心竞争力和国际影响力做出了重要贡献。