有色金屬冶煉技術(shù)正朝著?高效、清潔、智能、低碳?的方向加速轉(zhuǎn)型,核心發(fā)展方向可歸納為以下幾點(diǎn):
?1. 綠色低碳化,構(gòu)建零碳冶煉新體系
為實(shí)現(xiàn)國家“雙碳”目標(biāo),行業(yè)將深度推進(jìn)節(jié)能降碳改造。(1)?推廣先進(jìn)低碳工藝?:?銅锍連續(xù)吹煉技術(shù)?因其高效、低排放、低能耗特性,已被《銅產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案(2025—2027年)》列為重點(diǎn)推廣技術(shù),正逐步取代傳統(tǒng)間歇式吹煉爐。該技術(shù)可使硫回收率大幅提升,二氧化硫排放顯著降低。(2)?提升再生金屬利用率?:2025年,再生金屬在十種有色金屬產(chǎn)量中的占比已提升至23.5%,國家政策持續(xù)鼓勵廢銅、廢鋁、廢舊動力電池等資源的循環(huán)利用,目標(biāo)到2026年再生金屬產(chǎn)量突破2000萬噸。(3)?探索顛覆性技術(shù)?:積極研發(fā)?氫基冶金?、?電解鋁綠電直供?等前沿技術(shù)。例如,云南部分電解鋁企業(yè)通過光伏供電,使碳排放強(qiáng)度降低60%。氫能冶煉、生物冶金等也在探索中,旨在從源頭減少化石能源依賴。
?2. 智能化與自動化,打造數(shù)字孿生工廠
人工智能、5G、大數(shù)據(jù)等技術(shù)正深度融入生產(chǎn)全流程。(1)?建設(shè)智能冶煉工廠?:行業(yè)正推動“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、數(shù)字孿生、邊緣計(jì)算等技術(shù)應(yīng)用,目標(biāo)是建成清潔環(huán)保、優(yōu)質(zhì)低耗、安全高效的智能工廠。2025年,基于人工智能的鋁電解數(shù)字孿生模型已投入應(yīng)用,顯著提升了生產(chǎn)穩(wěn)定性。(2)?裝備智能化升級?:國產(chǎn)智能裝備打破海外壟斷,如贛州金環(huán)研發(fā)的全自動智能澆鑄系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了毫米級精準(zhǔn)控制,大幅降低人工干預(yù)和金屬損耗。行業(yè)正從“人工操作”向“無人化、自動化”生產(chǎn)邁進(jìn) 。
?3. 資源高效化與綜合回收
面對復(fù)雜礦產(chǎn)資源和“卡脖子”關(guān)鍵金屬,技術(shù)焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向“吃干榨凈”。(1) ?提升低品位礦利用率?:濕法冶金通過?高效萃取提純技術(shù)?,顯著提高了對低品位礦石中有價金屬的回收率。 (2)?稀散金屬高效提取?:中鋁國際長沙院研發(fā)的“復(fù)雜鋅基物料中戰(zhàn)略稀散金屬高效提取關(guān)鍵技術(shù)”,實(shí)現(xiàn)了銦、鍺、鎵等關(guān)鍵金屬的定向浸出與協(xié)同萃取,回收率大幅提升,并已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。(3)?冶煉廢渣資源化?:金川集團(tuán)等單位開展的“卡爾多爐渣生產(chǎn)銅鎳合金新工藝”,旨在將冶煉廢渣轉(zhuǎn)化為高價值銅鎳合金,實(shí)現(xiàn)廢渣的高值化利用。
?4. 工藝創(chuàng)新與裝備大型化
技術(shù)突破聚焦于提升單線規(guī)模與能效。(1)?超大規(guī)模連續(xù)煉銅?:長沙有色院研發(fā)的全球首套?70 m2富氧側(cè)吹熔煉裝備?和?120 m2多槍頂吹吹煉裝備?,成功實(shí)現(xiàn)單系列40萬噸級以上超大規(guī)模雙熔池連續(xù)煉銅,能耗降至85 kgce/t,遠(yuǎn)超行業(yè)先進(jìn)水平。(2) ?多種先進(jìn)火法技術(shù)并行?:氧氣底吹熔煉、閃速熔煉、諾蘭達(dá)吹煉等節(jié)能技術(shù)持續(xù)優(yōu)化,與銅锍連續(xù)吹煉共同構(gòu)成新一代火法冶金技術(shù)體系。
綜上所述,未來有色金屬冶煉技術(shù)的發(fā)展,是?綠色工藝革新、智能數(shù)字賦能、資源循環(huán)利用與裝備大型化?四位一體的系統(tǒng)性升級,旨在推動行業(yè)從高能耗、高排放的傳統(tǒng)模式,向高質(zhì)量、可持續(xù)的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系轉(zhuǎn)型。

