從氟化工到“富化工” 湖南有色“尾礦伴生低品位螢石的綜合回收與利用”發展之路

今年1——9月,湖南有色金屬投資有限公司通過“尾礦伴生低品位螢石的綜合回收與利用”項目,實現利潤1.1億元。

10年前,4600萬噸、500億元的伴生螢石資源,隨著柿竹園選礦廢渣,悄然流入尾砂礦。10年來,投資公司獨闢蹊徑,變廢為寶,堅持資源綜合回收的經營發展思路,在“尾礦伴生螢石綜合回收技術”“低品位螢石生產無水氟化氫技術”“副產品氟硅酸生產氟化鋁技術”等方面,初心不改、堅持不懈、深耕不輟,各項技術指標不斷刷新歷史記錄,氟化工真正成為“富化工”。

臥薪嚐膽

回收技術屢獲突破

有色金屬伴生螢石綜合回收技術,是選礦業內公認的難題,雖經長期攻關,但一直沒能有效突破,沒有成功的產業化經驗可供借鑑。

柿竹園公司多金屬尾礦所含螢石品位低、磨礦力度細、原礦組成複雜、多金屬選礦殘餘藥劑干擾大。因此,要在提高螢石回收率的基礎上,同時提高螢石的品位,其難度不言而喻。而且,國內國際上,生產無水氟化氫的螢石原料,品級要求都在97%以上,從尾礦中回收的螢石資源顯然達不到這一要求。郴州面臨“有豐富螢石資源儲量,卻缺少發展氟化工的螢石精粉”的尷尬局面。

投資公司自組建郴氟公司後,就提出了“在提高螢石品位和回收率的基礎上,實現用自產低品位螢石生產無水氟化氫”的課題,並啟動了“螢石綜合回收技術”和“螢石綜合利用的應用技術”這“兩條腿走路”的技術思路,力爭實現尾礦螢石資源的價值zui大化。

在認真總結和借鑑柿竹園公司之前的研究成果的基礎上,開始了“實驗-分析糾錯-再實驗-再糾錯”週而復始的探索。為少走彎路,公司技術團隊積極尋求科研院校的技術支持,與北京礦冶研究所、中南大學等科研院所和高校建立了密切的聯絡溝通機制,邀請相關專家到現場指導,共同參與技術攻關。採取實驗室小試與放大實驗結合的方式,進行了一系列大膽、創新的探索,zui終形成了“一粗一掃九精”的浮選工藝,創立了國內獨 一無二的“柱機聯選、九段精選、中礦旁路”技術,研製開發了針對柿竹園螢石礦特性的浮選藥劑BK410,經過2年左右的攻關和探索,螢石平均主品位由以前的90%不到,提高到了93%左右,回收率也由以前的30%左右提高到55%以上。隨後幾年,選礦指標一直穩定在這個水平。

2015年6月,由於上游技術創新和技術改造,輸送到郴氟公司螢石選廠的尾礦性質發生了根本性的改變,公司原已形成的選礦技術完全不能適應這一變化,選礦指標直線下降,精礦品位由93%降低至88%,回收率由55%降低至45%。一邊是螢石原料質量和產量的下降、一邊是自身無水氟化氫生產的“無米之炊”,公司效益由盈利幾千萬元直線下滑,處於微利狀態。

生存的本能和發展的渴求,逼著公司不得不“背水一戰”,投資公司再次集結選礦技術力量,在尾礦螢石綜合回收技術攻關上又發起了挑戰。2016年12月,完成了第二期工藝流程優化,zui終確定了“螢石一粗八精、精四中礦單獨處理返回”的工藝流程,並與長沙礦冶院共同研製了新的更有針對性的選礦藥劑CYP。2017年、2018年,螢石回收率和平均品位不斷刷新歷史紀錄,2018年8月,螢石選礦指標繼6月剛剛突破的單月紀錄後再創新的紀錄,螢石精礦總產量達到16382噸,其中,化工級螢石精礦達到12605噸,兩項產量指標均突破單月曆史紀錄,回收率達到76%;今年1——8月,投資公司螢石精粉總產量已達到11.4萬噸,技術創新使產量同比增長了30%,今年全年螢石精粉總產量有望突破14萬噸。尾礦低品位螢石選礦達到國內前所未有的水平,並且選礦技術和生產組 織比之前更加穩定和成熟,至此,尾礦低品位螢石綜合回收技術二次攻關取得標誌性成功。

投資公司實現了螢石資源綜合回收選礦技術的重大突破,不僅實現了尾礦螢石“選得出”的目標,以較低成本回收大量的螢石精礦,為公司下游無水氟化氫的生產奠定了合格原料基礎,創造了良好的經濟效益;還減少尾礦排放,對環境保護、循環經濟發展起到積極的作用。此外,投資公司成功破解了國內尾礦伴生螢石資源的選礦技術難題,對推動我國螢石選礦技術進步,起到了良好的推廣示範作用;同時,在當今國內單一螢石礦日漸枯竭的情況下,為氟化工產業的發展提供了新的資源利用思路。

轉型升級

高附加值產業做寬做深做大

“伴生螢石資源綜合回收技術”得到突破,螢石品位提高到了93%,但離生產氟化氫所需的97%以上品級螢石還有一定差距。如何利用這種低品位螢石粉生產合格無水氟化氫,“吃好這口粗糧”,使其發揮更大的價值?有色投資自確定“走資源回收與節約利用”的發展思路後,就專注於這一課題的研究。公司技術團隊先後跑遍了國內大部分氟化氫生產企業以及科研院所,進行了大量的技術調研和論證;同時,也將這種自產的品級93%螢石粉送到同類生產企業中進行生產試驗。通過近2年的技術研發,公司與設計院一起,共同開發出了低品位螢石生產無水氟化氫技術,設計、建設了一套專以低品位、高雜質、細粒度螢石為原料的氟化氫裝置,這在全國、乃至國際上都是獨 一無二的。投資公司郴氟“4萬噸/年無水氟化氫項目”自2011年投產以來,已連續正常生產6年,而且工藝技術不斷獲得改進和優化,產量不斷創新高,2017年全年產量達4.3萬噸,突破設計產能;並且生產成本和綜合能耗均低於同行業水平。低品位螢石生產合格無水氟化氫技術獲得突破,從尾礦中回收的低品位螢石精粉發揮出了97%品級優質螢石粉的價值。這一技術的成功運用,得到了業界的高度關注,創造出了一個行業難以置信的奇蹟。

螢石與氫氟酸只相差一個環節,兩者產品價格之間的差距就相差數倍,從氫氟酸往下到氟化工精細產品,越後端的產值越高。延伸產業鏈、增加附加值,改變傳統生產技術和生產裝置,是投資公司多年來在氟化工產業發展上始終堅持不懈所做的努力。投資公司按照當初的發展思路,除了將尾礦低品位螢石進行高效回收外,還重點在高值化利用上做文章。將回收的螢石粉按質量品位進行分級利用。對於品位相對較高的(93%)以上的螢石粉,除了生產成無水氟化氫外,還對旗下傳統的氟化鋁生產技術進行工藝技術研究和生產裝置改造優化,使之也能夠“吃上”這種低品位的“螢石粗糧”。目前,已通過工業放大試驗,改變了氟化工生產對優質螢石原料“精糧”的依賴性,降低了主原料螢石精粉的採購成本。對品級相對較低、雜質含量較高的(90%)螢石粉,成功開發了螢石成球技術,在全國首開先河建成了螢石球團生產線,將其加工生產成螢石球團,替代高品位的螢石塊礦,也創造了良好的經濟效益。

此外,投資公司在下游有機精細氟化工方面,也實現了技術重大突破,全氟聚醚油、含氟鋰電池材料、含氟表面活性劑等高附加值氟化工產品的研發和工業化生產,填補了國內空白。在廢渣處理方面,投資公司通過技術研發,將工業廢渣石膏做成環保建材,既減少排放,又節約資源;在雲南,與雲天化合作,成功建成了國內首條利用磷肥副產品氟硅酸生產氟化鋁和冰晶石的生產裝置。

征程漫漫,挑戰無限。經過這一輪氟化工行業發展的春天,投資公司經營績效已明顯改善,新一屆領導班子表示,未來幾年,將加快推進謀求改革發展新途徑,堅持走資源綜合利用之路,打造國內氟化工行業具有獨特競爭優勢的企業。藍圖已繪,投資公司蓄勢待發。

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