12月29日，神霧節(jié)能股份有限公司(以下簡稱：神霧節(jié)能)在北京發(fā)布三項顛覆性的清潔冶煉技術—“蓄熱式轉底爐直接還原清潔冶煉技術(SRF)”“氫氣豎爐直接還原清潔冶煉技術(SHSF)”“蓄熱式燃氣熔分爐技術(SRGS)”，并宣布由神霧節(jié)能自主研發(fā)、設計的全球首創(chuàng)的有色金屬渣循環(huán)經濟示范項目(以下簡稱：金川項目)在甘肅省金昌市正式全線投產。
神霧節(jié)能董事長吳道洪表示，三項核心技術從工藝路線上對現(xiàn)有的傳統(tǒng)生產方式進行了顛覆性變革，破解了鋼鐵、有色金屬冶煉能耗高、污染大、經濟性差、資源利用率低等行業(yè)“痛點”，突破了低品位礦石、復合共伴生礦、有色金屬固體廢棄物(以下簡稱：固廢)等冶煉、提取的技術難題，將引領全球鋼鐵、有色金屬行業(yè)技術和工藝路線的變革。金川項目成功投產，標志著神霧節(jié)能攻克了鋼鐵、有色金屬固廢處理的世界性難題，將這一人類環(huán)境公害“變廢為寶”、循環(huán)利用，為全球鋼鐵、有色金屬固廢的資源綜合利用提供了高效、低成本、可持續(xù)的解決方案，經濟效益、環(huán)境效益和社會效益凸顯。
礦渣堆積成環(huán)境痼疾 神霧節(jié)能“煉金術”變廢為寶
銅尾渣是銅冶煉渣經選銅后拋棄的二次尾渣，每噸粗銅約產生2噸的銅尾渣。據不完全統(tǒng)計，全球及中國每年產生的銅尾渣分別約為3600萬噸和1600萬噸，歷史累積量更是高達3億噸和1.3億噸。不僅造成其中鐵、鋅等有價金屬資源的浪費和流失，也對地下水、土壤和大氣造成了嚴重污染。
金川項目采用神霧節(jié)能首創(chuàng)的“蓄熱式轉底爐直接還原清潔冶煉技術(SRF)”工藝，將銅尾渣綜合利用，生產生鐵、氧化鋅、建材并副產蒸汽。一期工程總投資10.8億元人民幣，年處理銅尾渣80萬噸，產出27.6萬噸鐵塊、3.4萬噸氧化鋅粉、44.9萬噸外送蒸汽，年稅后凈利潤達2.1億元、投資回收期4.1年。目前，金川項目各項指標均達到考核要求，金屬化率達到90%、回收的氧化鋅粉品位達到65%、鐵粉壓塊的全鐵品位達到87%以上，生產過程無污水外排，廢氣、固廢、噪音等均達標排放。
作為全球首條銅尾渣循環(huán)利用示范生產線，金川項目的成功投產，不僅標志著神霧節(jié)能清潔冶煉技術在銅尾渣循環(huán)利用方面的突破，更為其它鋼鐵、有色金屬冶煉廢棄渣、尾礦等的大規(guī)模資源綜合利用開辟出新的路徑。
數據顯示，當前我國鋼鐵、有色金屬行業(yè)冶煉渣、尾礦等堆積嚴重，已堆存的固廢量已超過5億噸，僅2015年鋼鐵、有色金屬行業(yè)的新增固廢排放量達到1.8億噸。以固廢中鐵含量為例，可回收 7000 萬噸/年 ，占中國年鐵需求量的 10%;以固廢中鋅含量為例，可回收 160 萬噸/年，占中國年氧化鋅需求量的 28%。我國《十三五規(guī)劃綱要》提出，要大力推動大宗固體廢棄物和尾礦綜合利用，適應建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會要求。但固廢處理面臨處理難度大、利用效率低、處理能耗高、污染嚴重、經濟性差等困境，傳統(tǒng)工藝根本無法有效處理。
神霧節(jié)能清潔冶煉新技術，從工藝路線上對現(xiàn)有的傳統(tǒng)生產方式進行顛覆性變革，實現(xiàn)了變廢為寶。目前，金川項目所用技術的大型中試研究結果已通過中國有色金屬工業(yè)協(xié)會組織的科技成果鑒定，認定該項目成套工藝及裝備工業(yè)化試驗技術達到了國際領先水平，并建議在國內同類冶煉企業(yè)加快推廣力度，為我國重工業(yè)和重化工業(yè)的節(jié)能減排、資源綜合利用、大氣污染治理做貢獻。
相關專家表示，我國是礦產消費大國，對外依存度高，未來隨著經濟增長礦產消費將繼續(xù)增加。作為耗竭性、不可再生的自然資源，我國對礦產資源的開發(fā)利用必須走循環(huán)經濟之路，實現(xiàn)礦產資源從有限向無限的轉化。這就要求通過突破技術、資金、政策等瓶頸，實現(xiàn)固廢、尾礦等的資源化。神霧節(jié)能相關技術突破和工業(yè)化投產，將為我國治理固廢環(huán)境污染、保障國家礦產資源安全、真正實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供重要的技術保障和產業(yè)支撐。
破解行業(yè)“痛點” 引領全球冶煉技術變革
鋼鐵、有色金屬行業(yè)是國民經濟發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎性產業(yè)，2015年我國鋼鐵、有色金屬產業(yè)銷售額達到13萬億元，占我國GDP的20%。目前我國鋼鐵、有色金屬行業(yè)陷入產能過剩、虧損嚴重的發(fā)展困境，高污染、高能耗、資源利用率低、經濟性差等成為行業(yè)之痛。
數據顯示，2015年我國鋼鐵行業(yè)虧損面達 50.5%，有色金屬行業(yè)虧損面達 23%。以京津冀地區(qū)大氣污染物為例，鋼鐵、有色金屬行業(yè)排放的污染物占煙粉塵總量的49%、二氧化硫的24%、氮氧化物的22%。全國鎳、釩、鈦、鉻等重要金屬的生產也大都面臨提取難、成本高、污染大、電耗高等問題。
無論是從企業(yè)盈利和發(fā)展的需要，還是為滿足國家和行業(yè)相關環(huán)保要求，都迫切需要新的工藝和技術，去突破發(fā)展困局。“只有顛覆性技術才能從根本上解決行業(yè)問題，才能實現(xiàn)清潔生產、綠色制造。”吳道洪表示。
據了解，傳統(tǒng)黑色冶煉技術以焦炭和高品位礦石為原料，以焦炭、無煙煤、半焦和電力為燃料，原料稀缺、成本高;神霧節(jié)能清潔冶煉技術以普通煤、低品位礦石、復合共伴生礦等為原料，以普通煤及其煤氣為燃料，大大提高了資源利用率、降低了生產成本。二者相比，神霧節(jié)能的三項顛覆性清潔冶煉技術具有節(jié)能增效、減少污染物及碳排放、多元素協(xié)同提取、資源循環(huán)綜合利用等技術優(yōu)勢，破解了制約鋼鐵、有色金屬行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的難題。金川項目的成功投產，標志著神霧節(jié)能清潔冶煉技術再次在工業(yè)化生產中得到驗證。
以“蓄熱式轉底爐直接還原清潔冶煉技術(SRF)”為例，與傳統(tǒng)冶煉技術相比，冶煉過程沒有焦化、燒結、高爐等高能耗、高污染設備，不需要焦煤資源，只需要普通煤炭作為原料;通過將蓄熱式燃燒技術和直接還原技術進行耦合，用普通煤炭作為還原劑、副產的一氧化碳作為燃料補充，反應溫度低、能耗低;采用國際領先蓄熱式燃燒技術來使用低熱值燃料，爐膛熱利用率大于86%，系統(tǒng)熱利用率大于94%，比傳統(tǒng)的回轉窯工藝節(jié)能25%，并減少了大氣污染物和二氧化碳的排放;高爐煉鐵需要含鐵量60%以上的富礦，而“蓄熱式轉底爐直接還原清潔冶煉技術”可處理各種低品位難選礦、復合共伴生礦、稀貴與有色金屬礦以及有色渣等固廢資源，原料適應性廣;在高效提取復雜原料中鐵資源的同時，還能夠實現(xiàn)對釩、鈦、鎳、鋅、鉀等元素的協(xié)同提取和高值化利用。
在采用“蓄熱式轉底爐直接還原清潔冶煉技術(SRF)”的江蘇沙鋼集團30萬噸/年固廢綜合處理項目中，與傳統(tǒng)的回轉窯工藝相比，神霧節(jié)能清潔冶煉技術能耗降低25%、二氧化碳排放降低25%、二氧化硫排放降低70%、氮氧化物排放降低67%、生產成本降低45%，年稅后利潤達9000多萬元。
據介紹，“氫氣豎爐直接還原清潔冶煉技術(SHSF)”適合生產優(yōu)質鋼、特種鋼、純凈鋼，尤其適合釩鈦礦冶煉，鈦資源回收率可達95%以上，破解了釩鈦磁鐵礦利用難度大的世界性難題。目前傳統(tǒng)工藝冶煉釩鈦鐵礦不僅生產成本高，同時鈦資源的回收率為零，浪費了航空航天、深海及化工企業(yè)廣泛需要的寶貴鈦資源。采用神霧節(jié)能清潔冶煉技術，鈦白粉生產成本可降低37%、海綿鈦生產成本下降10%以上、釩生產成本降低15%，這將大大拓展鈦、釩資源的市場應用空間，加速中國及全球金屬消費進入鈦、釩時代。
目前，神霧節(jié)能三項清潔冶煉技術已進入大規(guī)模推廣應用階段，開始全面進軍全球鋼鐵、有色礦產資源及其固體廢棄物等高能耗、高污染行業(yè)市場。中國黑色、有色金屬行業(yè)的技術改造空間將達3.2 萬億元，改造完成后每年可節(jié)約標煤2億噸以上、減排二氧化碳2.5 億噸、新增行業(yè)經濟效益3000億元以上;每年可處理低品位礦20億噸、紅土鎳礦1.1億噸、釩鈦礦4000萬噸、鉻鐵礦1050萬噸、各種黑色、有色金屬固廢1.8億噸。全球市場的空間更加不可估量。
吳道洪表示，神霧節(jié)能清潔冶煉技術為我國鋼鐵、有色金屬行業(yè)提質升級、推進供給側改革、減少環(huán)境污染提供了國際領先、成熟可靠的技術解決方案。同時，將我國大量低品位礦、復合共伴生礦、大宗固廢及尾礦等進行資源化利用，從而降低我國礦石對外依存度，保障國家礦產資源安全。“唯有采用神霧節(jié)能顛覆性清潔冶煉技術，才能高效、大規(guī)模的提取鎳、鈦、釩、銦、鍺等未來金屬，才能真正從源頭徹底減少大氣污染、應對全球氣候變化，才能真正實現(xiàn)綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展目標。”他說。
