Key Technology of Complex Multi-metal Material Co-smelting and Comprehensive Recycling
admin
2022-09-16
复杂多金属物料协同冶炼及综合回收关键技术
Key Technology of Complex Multi-metal Material Co-smelting and Comprehensive Recycling
技术编号
HUN-007
提供单位
长沙有色冶金设计研究院有限公司
技术大类
资源能源利用技术
联系人
崔丽娜
技术类型
全生命周期资源节约和循环利用技术
电话
15116493130
邮箱
linacui1986@163.com
适用范围
有色金属冶炼,工业固体废弃物无害化处置
推荐单位
中国有色金属工业协会
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技术简要说明复杂多金属物料协同冶炼及综合回收关键技术,利用高温熔体中元素亲和力、溶解度、密度等物理性能的差异,实现了有价金属高效富集与有害组元定向脱除,扩大了可利用的资源范围;开发出熔炼渣系优化调控新技术,显著降低了现有工艺的冶炼温度和生产能耗;开发出复杂重金属固废除杂脱害预处理新方法,实现了固废资源与有色冶炼大协同。该技术在缓解我国有色金属资源不足的同时,可促进有色冶炼清洁生产和可持续发展。
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技术提供方长沙有色冶金设计研究院有限公司
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技术主要指标信息本工艺在消纳冶炼废渣的同时,无废水排放,无空气污染,废渣可达到一般固废标准。
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商业应用情况复杂多金属物料协同冶炼技术以广东东江环保、杭州申能环保、江西自立环保等为典型。 复杂多金属物料搭配精矿协同冶炼技术在广西南方有色、郴州丰越环保、青海湘和有色、内蒙古驰宏矿业等公司获得推广,推广比例在85%以上。
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持
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商业应用单位联系人/电话/邮箱
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设备投资以荆门市绿源废渣废泥环保处置有限公司含铜废渣废泥综合利用工程试验示范项目为例估算复杂多金属物料协同冶炼及综合回收关键技术投资情况。根据含铜固废处置工艺方案,工程年处理含铜废料5.9万吨,主要需建设余热锅炉房、熔炼车间、原料库及干燥、制氧站、循环水系统、收尘、压缩空气及软水站等。项目建设投资为10628.49万元。其中:工程费用8584.53万元(含设备及安装费用6495.55万元),工程建设其他费用1256.66万元,预备费787.30万元。
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年运行维护费用项目制造黑铜的原料费、辅助材料费、燃料动力费、职工薪酬、折旧费及维修费等制造成本合计41657.7元/t,总成本69151.77万元/a。
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投资回收期本项目投资总投资16787.33万元,其中建设投资10628.49万元,建设期利息0万元,流动资金6158.84万元。经计算,生产期平均项目利润总额2586.88万元,净利润2198.85万元,项目投资财务内部收益率16.59%(税后),项目净现值(i=10%)6012.18万元,投资回收期7.02年。
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附加效益富氧侧吹强化熔池熔炼较传统鼓风炉还原处置含铜固废工艺,Cu元素回收率可提高约3.5%,以该生产线年处理含铜废料5.9万吨为例,产出黑铜1.66万吨/年,相较传统工艺产出黑铜量增加0.06万吨/年,可增加销售收入2400万元/年。
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综合效益资源利用方面,本技术主要原料为电镀污泥、不锈钢酸洗污泥、含铜污泥、废杂铜、废铅膏、铜铅锌冶炼渣、废线路板、废活性炭等复杂物料,产品主要为无害渣、铁渣、蒸汽、粗铜、冰铜、稀贵金属等。以重金属污泥为例,目前大多数原料含镍5%~30%、含铜5%~10%、含水达到60%左右,以堆场的形式堆存,随着环保政策的日益严格,重金属污泥成为制约上游行业发展的最关键因素。通过协同冶炼技术,开展废物再生利用,重金属污泥经过干燥焙烧,进入富氧侧吹炉熔融处置,能够有效回收金属,形成金属产品,冶炼废渣经过高温后,是建材行业优质的原材料,实现资源循环利用。 能源利用方面,本技术主要能源消耗为原煤或天然气或物料自身反应热,比如废活性炭、废线路板、废裂解油等;也可物料协同过程放热,比如造渣放热、交互反应放热;也利用天然气、电等清洁能源,也可利用煤等常规能源。按照协同处置物料的不同,熔炼炉能源消耗有所不同,比如含硫物质、废活性炭、废线路板,熔炼炉能够利用物料自身的化学反应热,整个冶炼过程不需要外置燃料,能够实现自热熔炼。由于采用高浓度富氧强化熔炼,有效热量最大限度利用,并且采用余热回收装置产生蒸汽、电等二次能源。
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障碍对技术转移影响等级0
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提交日期2020/12/31
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技术成熟度截至目前,复杂多金属物料协同冶炼技术在含重金属的固废环保领域成为独树一帜的火法处置方法,除去部分厂家采用电炉处理含镍污泥外,其余均是采用逆流焙烧—富氧侧吹法处理重金属污泥类项目,技术覆盖率达到85%以上,以广东东江环保、杭州申能环保、江西自立环保等为典型。创新、协同是时代的显著特征,协同冶炼必将成为我国固废资源的绿色解决方案。 复杂多金属物料搭配精矿协同冶炼技术,其核心富氧侧吹炉,是最具竞争力的核心装备技术,在广西南方有色、郴州丰越环保、青海湘和有色、内蒙古驰宏矿业等公司获得推广,推广比例在85%以上。随着矿冶企业的产能扩张以及原矿产量下降,搭配工业重金属物料,成为矿冶企业必经之路,从规模效益转向资源综合利用,已成为矿冶企业的共识。
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技术适用性与使用条件资源条件:含重金属工业废弃物产出的园区、工厂,比如有色工业园区、电镀厂工业园区、不锈钢酸洗工业园区、印制线路板制造企业等,适用于典型重金属物料协同处置工艺;具有大型冶炼厂的园区,适用于典型工业固废与有色冶炼协同处理工艺。该技术能够最大限度地回收有价资源,可处理电镀污泥、不锈钢酸洗污泥、含铜污泥、废杂铜、废铅膏、冶炼浸出渣、废线路板等复杂物料,是多种元素的综合回收解决方案。
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技术稳定性复杂多金属物料协同冶炼技术的核心装备富氧侧吹熔炼炉氧气浓度可调范围大,21%~95%,能够实现高浓度富氧熔池熔炼,比艾萨法、澳斯麦特法、底吹法、斜吹法等其余技术高出15个百分点;关键核心部件氧气喷嘴寿命长,达到5年以上,比其他熔池熔炼法例如底吹、顶吹喷枪(1个月以内)更具优势;能够实现块煤、天然气、粉煤、废残碳等多种燃料的浸没喷吹;可实现氧化、还原、烟化等各种工艺过程,实现复杂物料在一定气氛和温度的化学物理反应。因此该技术在处理物料的适应性、操作稳定性上均有较好的表现,且近年来公司针对熔炼装备大型化、冶金炉稳定运行、耐材寿命延长、复杂烟气余热利用及深度净化、自控系统监测与调节等相关系统性能开展了深入的研究,工业应用效果良好。
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技术安全性该技术可实现生产污水、废水零排放,对淡水无影响。产出的熔炼渣酸浸液达标,无土壤污染。外排废气满足《铅、锌工业污染物排放标准》特别排放限值要求。 根据生产工艺和主要设备的特点,该生产工艺存在压力容器爆炸、腐蚀、毒物危害、电气安全事故、高温和粉尘、噪音、电磁辐射、雷击等可能造成职业危害及安全事故的因素,设计过程中采取了一系列针对性的、充分的安全劳动卫生防范措施,可以做到安全生产。
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技术转移推广障碍0
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知识产权转让长沙有色冶金设计研究院有限公司通过技术引进、自主研发及合作研发的途径形成了一套复杂多金属物料协同冶炼技术,在项目研究、实施过程中获得国内自主知识产权授权专利21件,其中发明专利4件,实用新型专利17件。长沙有色冶金设计研究院有限公司独享全部核心知识产权,完全可独立开展技术转化与应用。