中國瑞林：助力我國銅電解技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)

　　近日，以中國瑞林工程技術(shù)股份有限公司（以下簡稱“中國瑞林”）為主完成的“雙向平行流高電流密度銅電解工藝和專用裝置研發(fā)及應(yīng)用”和“智能銅電解專用吊車吊具系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”兩個(gè)項(xiàng)目，雙雙獲得中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

　　技術(shù)創(chuàng)新乃國之重器，也是目前我國工業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵所在。在我國有色金屬工業(yè)發(fā)展中，不乏有在科技創(chuàng)新的道路上孜孜以求的先行者，中國瑞林就是其中的代表。掌握具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新技術(shù)始終是中國瑞林增強(qiáng)核心競爭力的不懈追求。在中鋁東南銅業(yè)寧德40萬噸銅冶煉基地項(xiàng)目中，中國瑞林總結(jié)多個(gè)項(xiàng)目成功的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，采用了雙旋浮銅冶煉、非衡態(tài)高濃度制酸等擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界先進(jìn)技術(shù)和裝備，特別是自主研發(fā)的“雙向平行流高電流密度銅電解”新工藝在中鋁東南銅業(yè)首次實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

　　同時(shí)，以瑞林智造為支撐，為工藝量體裁衣自主制造了國產(chǎn)化的相應(yīng)設(shè)備，形成了工藝技術(shù)與設(shè)備交相輝映、相得益彰的良好格局，推進(jìn)了我國的銅工業(yè)向科技型工業(yè)的強(qiáng)勢轉(zhuǎn)化升級(jí)，在我國銅電解歷史上，再一次豎起了屬于瑞林人的技術(shù)豐碑，令世界矚目。

　　孜孜以求　以科技引領(lǐng)銅工業(yè)強(qiáng)勢升級(jí)

　　在銅電解行業(yè)中，采用高電流密度，意味著更高的單位面積產(chǎn)能和更高的生產(chǎn)效率，在合理范圍內(nèi)追求高電流密度已成為銅電解工藝發(fā)展的趨勢，但是常規(guī)不銹鋼陰極電解技術(shù)電流密度一般為280～320A/m2，如果進(jìn)一步提高電流密度，往往會(huì)出現(xiàn)濃差極化和陽極鈍化等現(xiàn)象，導(dǎo)致陰極銅質(zhì)量難以達(dá)標(biāo)，能耗飆升。要突破這個(gè)技術(shù)瓶頸，必須在銅電解工藝技術(shù)上進(jìn)行大的變革，改變傳統(tǒng)電解槽內(nèi)的電解液流場，增加電解液與陰極的接觸機(jī)會(huì)。

　　瑞林人在近20年的時(shí)間里孜孜以求，其技術(shù)雛形“雙向平行流循環(huán)”于上世紀(jì)90年代初首先在沈新10萬噸銅電解項(xiàng)目中應(yīng)用。由于受當(dāng)時(shí)材料和裝備技術(shù)的制約，雖然電流密度和陰極銅質(zhì)量比常規(guī)銅電解有所提升，但未能實(shí)現(xiàn)高電流密度的生產(chǎn)。2012年，中國瑞林借助國家銅冶煉和加工工程技術(shù)中心平臺(tái)，與江西理工大學(xué)、杭州三耐環(huán)?？萍脊煞萦邢薰尽⒔縻~業(yè)公司貴溪銅冶煉廠、瑞林裝備公司等單位合作，進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。通過基礎(chǔ)理論和計(jì)算機(jī)仿真研究、水力模擬實(shí)驗(yàn)以及在貴溪冶煉廠銅電解生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行的工業(yè)化試驗(yàn)等過程，反復(fù)調(diào)整工藝參數(shù)、優(yōu)化裝備結(jié)構(gòu)，終于攻克了一道道技術(shù)難關(guān)，最終創(chuàng)立了銅電解雙向平行流循環(huán)方式及最佳流場技術(shù)，研究出雙向平行流技術(shù)和功能一體化精準(zhǔn)集成的專用電解槽，開發(fā)了高精度自動(dòng)化起吊設(shè)備和出裝槽控制系統(tǒng)，再通過集成平衡導(dǎo)電、高位槽直接供液等技術(shù)，形成了先進(jìn)的雙向平行流高電流密度銅電解生產(chǎn)工藝和成套裝備。

　　二十年磨礪　孔雀東南飛開屏舞蹁躚

　　2016年1月，中國瑞林在中鋁東南銅業(yè)寧德40萬噸銅冶煉基地項(xiàng)目中，提出了采用“雙向平行流高電流密度電解工藝”建設(shè)特大型電解工程的總體解決方案，通過準(zhǔn)確、詳實(shí)的對(duì)比論證，盡顯“雙向平行流高電流密度電解工藝”投資成本低、生產(chǎn)運(yùn)營費(fèi)用低的優(yōu)勢，獲得了業(yè)主及業(yè)界有關(guān)專家的高度認(rèn)可。

　　中鋁東南銅業(yè)是世界上第一個(gè)實(shí)施“雙向平行流高電流密度電解”工藝的特大型電解項(xiàng)目，中國瑞林作為電解項(xiàng)目EPC承包人責(zé)任重大。新工藝的先進(jìn)性勿容置疑，但首次大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化實(shí)施面臨很多的挑戰(zhàn)。如，在雙向平行流技術(shù)極板定位精度要求很高的情況下如何提高出裝槽效率？在大循環(huán)量的條件下如何降低循環(huán)系統(tǒng)的能耗？電解系統(tǒng)采用大跨度且雙跨配置時(shí)，怎樣解決一千多個(gè)電解槽溶液量和壓力的均衡分配？針對(duì)這些問題，中國瑞林在設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)施過程中進(jìn)行了反復(fù)研討和優(yōu)化，制定了穩(wěn)妥的解決方案。項(xiàng)目還充分利用先進(jìn)的三維設(shè)計(jì)手段，對(duì)電解車間的管道布置進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，大大減少了施工期間的設(shè)計(jì)變更，節(jié)約了工程造價(jià)和工期。

　　從2017年2月打樁施工開始，到建成產(chǎn)出合格高純陰極銅，僅僅用了18個(gè)月的時(shí)間，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與業(yè)主攜手創(chuàng)造了大型銅冶煉廠設(shè)計(jì)投產(chǎn)的加速度。項(xiàng)目投產(chǎn)后，充分顯示了“雙向平行流高電流密度電解”工藝的優(yōu)質(zhì)高效，在電流密度高達(dá)360A/m2的條件下，穩(wěn)定地產(chǎn)出符合LME A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的陰極銅，而且陰極銅含銀低至3~5ppm，大幅度提高了銀的回收率。在同等電流密度的情況下，噸銅綜合電耗低于常規(guī)電解工藝，與常規(guī)工藝相比可節(jié)約投資20%以上，運(yùn)行費(fèi)用降低近10%，主要工藝指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

　　瑞林智造　為裝備量體裁衣與工藝相得益彰

　　如果說技術(shù)是工藝的靈魂，那么裝備則是實(shí)現(xiàn)工藝目標(biāo)的軀體。為了實(shí)現(xiàn)“雙向平行流高電流密度電解”工藝的創(chuàng)新目標(biāo)，中國瑞林的裝備公司研發(fā)了一系列智能電解裝備：機(jī)器人自動(dòng)剝片機(jī)組、陽極整形機(jī)組、殘極洗滌機(jī)組、電解高精度專用行車、陽極機(jī)組斜提升運(yùn)輸線等。一臺(tái)臺(tái)以往都需要依靠進(jìn)口的大型電解設(shè)備，在東南銅業(yè)項(xiàng)目中全面實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。

　　機(jī)器人自動(dòng)剝片機(jī)組作為銅電解設(shè)備中集受板、洗滌、剝離、堆垛、稱重、打包等功能于一體的全自動(dòng)流水線，機(jī)械構(gòu)造復(fù)雜，自動(dòng)化程度高，是銅電解裝備中技術(shù)含量最高的設(shè)備之一。此次瑞林裝備公司供貨的兩套機(jī)器人自動(dòng)剝片機(jī)組首次實(shí)現(xiàn)全面國產(chǎn)化并一次性聯(lián)調(diào)成功，機(jī)組實(shí)際運(yùn)行速度可達(dá)到500片/小時(shí)以上，剝片效率達(dá)到了國際一流水平，且生產(chǎn)穩(wěn)定，得到了廣泛好評(píng)。

　　新技術(shù)從誕生到成熟，需要一代又一代瑞林人對(duì)技術(shù)心無旁騖的鉆研精神，以及永無止境的提升工藝和裝備水平的不懈追求。中國瑞林自主研發(fā)的“雙向平行流高電流密度銅電解”工藝在中鋁東南銅業(yè)項(xiàng)目中的成功應(yīng)用，是對(duì)努力實(shí)現(xiàn)“成為具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心競爭力的國際化工程公司”戰(zhàn)略目標(biāo)的有力推動(dòng)。中鋁東南銅業(yè)項(xiàng)目已然成為一張“雙向平行流高電流密度銅電解”工藝應(yīng)用的亮麗名片，為技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用起到了良好的示范效應(yīng)。2019年4月，隨著廣西南國銅業(yè)一期30萬噸銅電解項(xiàng)目投產(chǎn)，“雙向平行流高電流密度電解”工藝又有了新業(yè)績，而且南國銅業(yè)二期40萬噸銅電解項(xiàng)目繼續(xù)采用該工藝。目前“雙向平行流高電流密度銅電解”工藝在中國已實(shí)現(xiàn)了百萬噸級(jí)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，成為中國乃至世界銅電解技術(shù)進(jìn)步重要的里程碑。（陸雙平 劉旸）

　　轉(zhuǎn)自：中國有色金屬報(bào)

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