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科技成就梦想
文章来源:www.56.net原创
点击[3887]   发布人:admin   发布日期:2018-08-08

科技成就梦想
——云南www.56.net胶磷矿资源综合利用纪实

 

(作者:王琼杰 文章来源:《中国矿业报》 http://www.chinamining.com.cn 时间:2012-08-21)

 

  “给我一个支点,我就可以撬起地球”,欧洲科学家阿基米德的这句充满哲理而又无法成真的豪言壮语,留给后人更多的是思索和启迪。
  哲人的话早已成为古语,而由此而生的“只要找准了支点,一切皆有可能”的启发却在现实中不断演绎。
  中低品位胶磷矿综合利用,一个久攻不下的世界性技术难题,一个令我国磷行业魂牵梦绕、渴盼已久的梦想,如今凭借科技这个支点,终于“破茧化蝶”般地被“撬起”,并实现了产业化开发。实现这一梦想的,就是云南磷资源开发领域的重点骨干企业——云南www.56.net。
  当“云南中低品位胶磷矿选矿技术开发与产业化”赫然出现在2011年度国家科技进步奖二等奖的名单中时,当我国磷行业惟一的“国家磷资源开发利用工程技术研究中心”被批准立项并在这里安营扎寨时,当“国家矿产资源综合利用示范基地”众望所归并在这片热土上开花结果时,给你震撼的不仅是科技的力量,还有云磷人的睿智和胆略!

破“两难”求“多赢”

  始建于1965年,作为国家磷复肥基地配套磷矿采选生产基地的云南www.56.net,堪称“共和国磷工业之骄子”,也是资源综合利用意识强和社会责任感强的国有大型企业。早在上世纪80年代中期,云南www.56.net就依靠自主研发的“磷矿擦洗脱泥工艺技术”,率先实现了P2O5品位27%左右的磷矿资源开发利用,带动了全省对中品位磷矿资源的开发。在本世纪初,该公司又提出了社会效益、环境效益、资源效益与企业效益“四效并举”的经营发展理念,紧紧抓住资源综合利用、矿山植被复垦、企地和谐共建3项工作重点,强化科技进步和自主创新。
  也就在彼时,自主研发,形成自主知识产权,攻克中低品位胶磷矿利用难关,提高矿产资源综合利用水平成为该公司的一大战略性任务。
  说着容易做着难!要想在中低品位胶磷矿资源利用领域取得突破绝非易事。目前,我国磷资源储量中的中低品位胶磷矿约有110亿吨,因选矿关键技术的制约,至今没有得到科学、合理和有效开发利用,作为磷资源大省的云南尤为突出。更关键的是,制约中低品位胶磷矿开发利用的瓶颈——磷矿浮选的工艺技术和选矿药剂,目前国内外尚无成熟的技术可借鉴,成为了世界性的磷矿浮选技术难题。
  干或是不干?云磷人在进退间思索。
  因为当时云磷人十分明白,“中低品位胶磷矿资源利用作为世界性技术难题,在业内已成定论,连许多实力雄厚的单位都束手无策、难有作为,我们企业能行吗?”“搞成功了皆大欢喜,万一失败了,钱不是打水漂了吗?”云磷决策层心里十分清楚,科研工作投资大、风险高,在企业资金并不宽裕、多项建设项目急需投资的情况下,投入科技研发的都是“真金白银”,稍有闪失,受损的不仅是个人荣辱得失,更是企业的长远利益!但是,如果不吃这只“螃蟹”,守着成亿吨的中低品位胶磷矿资源“讨矿吃”,那企业又怎能实现可持续发展?
  事实上,当时的云磷决策层之所以痛下决心,作出这样的抉择,很大程度上还是基于破解诸多制约企业发展的“两难”问题。
  中低品位胶磷矿资源丰富,受关键技术制约难以利用,高品位磷矿资源易利用但储量已十分有限;国家保护农业和稳定粮食价格限制磷肥价格,而磷矿企业又因选矿成本高,利润空间愈来愈小;国家对矿产资源综合利用水平要求越来越严格,而磷矿企业因科研攻关能力有限,提高矿产资源综合利用水平越来越难。诸多的“两难”像一座座无形的大山压得云磷人透不过气来!
  “不解决近90%的中低品位胶磷矿资源开发问题,云南磷资源产业发展将会‘有米不能炊’,不攻克中低品位胶磷矿浮选工艺技术和选矿药剂问题,云南磷资源综合利用就难以实现。必须依靠科技创新来破解‘两难’,降低成本,提高‘三率’!”集思广益、深思熟虑后的云磷决策层最后拍板“亮剑”;“科研经费公司兜底全部解决,自己的技术力量不足,可以借智所用,与科研院所联手!”说了算定了干!决心解决这一难题的www.56.net,与武汉工程大学等院所一拍即合。
  旋即,以www.56.net为主导,武汉工程大学、中蓝连海设计研究院等科研院所参加合作研究开发的“云南中低品位胶磷矿选矿技术开发与产业化”项目便很快开始了运行!资本优势与科研优势一旦“如胶似漆”,孵化出的成果自然非同凡响。在深入研究中低品位硅钙质胶磷矿和表层中低品位低镁风化磷矿石中矿物赋存状态、嵌布粒度、解离特性等特征的基础上,研发团队经过持续攻关,一次次地进行工艺矿物学研究、选矿小试、扩大试验与工业试验研究,最后苦尽甘来,成功地开发出中低品位胶磷矿选矿成套技术。
  “成功了!成功了!”当工业试验结果终于达到了预期目标时,整个云磷矿区沸腾了。
  中低品位胶磷矿资源利用,这道世界性技术难题,终于在执着睿智的云磷人面前俯首称臣。这意味着占云南省磷矿保有资源储量绝大部分的中低品位磷矿石终于有了用武之地。
  而更大的惊喜还在后边。今年初,由云磷牵头完成的“云南中低品位胶磷矿选矿技术开发与产业化”获得了2011年度国家科技进步奖二等奖,这也是我国磷工业近年来很少获得的殊荣之一。
  “一项技术能够获得如此殊荣,独特的创新点是关键。”谈到此项技术,云磷党委书记、总经理张文学介绍,“云南中低品位胶磷矿选矿技术开发与产业化”项目体现了3个创新点:根据中低品位硅钙质胶磷矿工艺矿物学特征,结合药剂制度,首次开发出了“正浮-粗联合反浮--扫”的常温正反浮选工艺;通过药剂分子设计理论与技术,首次合成高效无毒系列浮选药剂,具有常温下溶解性和分散性好、捕收性和选择性强等特点;实现了世界上规模最大的中低品位胶磷矿常温正反浮选成套技术产业化,产品质量达到了酸法加工用磷矿石标准。
  市场是检验科技成果的“试金石”。在这一项目的基础上,云磷已建成了海口200万吨/年磷矿浮选厂,安宁200万吨/年磷矿浮选厂,晋宁450万吨/年磷矿浮选厂。近3年来,通过建成的浮选装置的生产运作,云磷已能将原矿P2O523%左右富集到29%以上,MgO1.5%~4%降低到0.8%以下,选矿回收率达到86%;新增销售收入50.08亿元,新增利润7.51亿元,新增税收5.26亿元,节支总额2.07亿元。并且,该成果在全国推广应用后,释放出的能量将更巨大,可盘活云南约17亿吨的中低品位胶磷矿,而由此所引发的其他效应更是积极而又深远。诸多“两难”问题也随着这一成果的诞生迎刃而解,变成了“多赢”。
  云磷主抓科技研发工作的常务副总经理李耀基给记者算了一笔账:一是在磷矿资源不可再生、磷肥生产对磷矿石原料无法替代的情况下,可以新增磷矿产品70.4亿吨,为我国磷肥、磷化工产业的可持续发展和粮食生产安全营建了保障体系;二是110亿吨中低品位胶磷矿,占全国磷资源总储量176亿吨的63%,其科学合理开发利用可以极大地提高资源利用率,落实国家矿产资源战略;三是成果全国推广应用后,110亿吨中低品位磷矿得到利用,可新增销售收入26752亿元、利润4013亿元、税收2809亿元。

抓“基地”促升级

  好雨知时节。
  正当www.56.net中低品位胶磷矿选矿技术产业化开发如火如荼之际,国家重视和支持矿产资源综合利用政策、措施的密集出台,又为该公司的中低品位胶磷矿资源的综合利用平添了一把干柴,增加了新的“支点”。此时,www.56.net也得到了各级政府,特别是国土资源部、财政部的肯定和支持。2011年被列为国家首批“资源综合利用示范基地”,建设规划总投资33.42亿元,5年建设期将获得中央财政4.2亿资金支持。
  20111127日,国土资源部、财政部、云南省人民政府签订了建设矿产资源综合利用示范基地的合作协议。示范基地西北起安宁市县街乡,东南至晋宁县六街乡,面积512.92平方千米。范围包括云南www.56.net下属的晋宁磷矿、昆阳磷矿、海口磷矿、尖山磷矿等4个主体生产矿山,主要完成海口一期、二期,晋宁,安宁4套低品位磷矿浮选技术和设备创新及利用低品位装置的扩建和改造,以及示范基地范围内的接替矿山和绿色矿山体系建设项目等。
  规划明确,到2015年底,示范基地磷矿开采和综合利用规模将达到1500万吨/年以上,浮选入选品位下降至18%,增加和盘活磷矿资源量达到2.6亿吨,将示范基地建设成为国家级中低品位胶磷矿资源综合利用采选基地。同时,坚持“四效并举”理念,坚定不移走绿色矿山发展道路,为云南省乃至全国同类型磷矿资源综合利用和绿色矿山建设提供经验及技术支持。
  东风劲吹满园春,科技创新伟业兴。
  示范基地启动以来,www.56.net依托科技进步,以科技促产业发展,以产业发展带基地建设,以基地建设促产业升级,2011年实际完成投资6.06亿元,各项规划目标均取得了阶段性成果:晋宁450万吨磷矿采选项目建成试车,使公司浮选处理能力由400万吨上升至850万吨;入选品位由2007年擦洗入选品位27%降至23%,直接盘活公司内中低品位磷矿资源1.8亿吨,资源利用率由27.5%提高58.68%,年内实现中低品位磷矿完全利用324.18万吨;在“露天长壁式”采矿方法基础上,对极薄矿体的开采工艺进行研究,最大限度地回收利用磷矿资源,实现了最低控制采矿P2O5品位降低至15%,露天开采回采率由设计的96%提高到97.4%;针对云南不同类型胶磷矿的特性,通过不断优化选矿工艺流程,根据生产中实际入选矿石性质调整生产工艺,进行技术改造,有效提高选矿回收率至84%(入选品位23%),为中低品位磷矿利用奠定了技术基础;围绕中低品位磷矿资源综合利用等重点领域标准和规范的研究,形成了云南省地方标准《清洁生产合格单位评价指标体系》,启动制定基地建设综合利用技术标准和规范体系工作;国家磷资源开发利用工程技术研究中心初步建成了磷矿勘查与评价研究平台、磷矿高效安全开采技术研究平台、磷矿山废石场与岩面复垦技术研究平台、中低品位磷矿加工利用技术研究平台等4个研发平台,组建了技术研发专业团队;绿色矿山建设,完成投资0.56亿元,土地植被复垦率由201092.9%上升到95.71%。事实上,在示范基地启动之前,www.56.net就已初步享受到了国家矿产资源综合利用政策的“雨露”。2010年度他们就获得了“以奖代补”和“示范工程”专项资金2000万元支持。
  好钢用在刀刃上。对国家专项资金,该公司严格把关,专款专用,精打细算,争取用最少的投资换来最大的回报、赢得最佳的示范。他们把奖励资金投向了海口磷矿中低品位磷矿采选工程,利用财政资金加强工艺矿物学研究手段,重点开展典型胶磷矿的工艺矿相研究,正反浮选工艺的深入研究。对正浮选尾矿P2O5偏高的难题,从工艺、药剂、设备方面进行试验研究,对浮选药剂进行优化,研究筛选助剂对浮选效果的提升作用。并对海口磷矿200万吨/年浮选装置正反浮选流程进行改造,增加了3台浮选机,改造了浮选机充气阀、液位计,优化了浮选药剂制度。
  项目实施以来,海口磷矿取得了很好的选矿指标:原矿P2O522.68%MgO3.00%SiO221.66%,经3次正浮选一次反浮选,获得的精矿P2O530.02%MgO0.63%SiO215.37%,回收率87.68%。正浮选尾矿品位降到9.98%,大大降低了尾矿的排放品位。同时,通过技改,海口磷矿彻底解决了22%左右入选磷矿石P2O5跑尾、回收率低等问题,精矿P2O5品位提高1%,产率提高6.14%2012年,该矿计划利用正反浮选工艺流程加工处理50万吨原矿,能多产出3.07万吨优质磷精矿,增加销售收入1289.4万元。该项目实施后为海口磷矿带来的巨大资源效益更是可观,入选原矿品位从24%左右下降至22%后,盘活矿区范围内资源储量2000万吨,约可生产磷精矿1262.8万吨;盘活项目周边磷矿资源量约5000万吨,可生产磷精矿3157万吨,将增加销售收入132.59亿元。
  低品位胶磷矿产业化开发示范工程——晋宁450万吨/年磷矿采选工程也初战告捷,1000万元专项资金全部用于球磨机、浮选机、自控系统等关键设备的购买。他们还借鉴金属矿选矿工艺,自主研发并在磷矿行业率先引进了浮选柱,既利于节能减排,减少了占地面积,还能提高选矿能力。
  晋宁450万吨/年磷矿采选工程于2012年初完成建设并进行投料试车,现处于试生产阶段,已处理矿石41万吨,生产精矿25.6万吨,各项指标均达到了预期要求。该工程正式投产后,将形成年处理矿石450万吨、生产精矿270万吨的能力,成为www.56.net乃至国内最大的选矿厂,可进一步提高磷矿资源的开发利用率,解决晋宁磷矿3959万吨、P2O5含量19.5%左右的低品位磷矿的开发利用问题,并将晋宁磷矿露天设计开采境界内的资源开采率由以前的50%左右提高到90%以上。同时,为云南省乃至全国的类似中低品位矿石的开发利用提供借鉴。
  www.56.net示范基地、专项资金项目建设的做法和经验,始终得到了国土资源部、财政部等领导的高度关注和肯定。去年底,国土资源部、财政部联合检查组到该公司检查后,称其自主创新,围绕资源综合利用主题,率先实现中低品位胶磷矿选矿技术开发与产业化的做法在全国具有示范意义。

强“中心”蓄后劲

  科技创新是企业的不竭动力。其实,云磷的发展历程也是科技创新的过程。国家磷资源开发利用工程技术研究中心在云磷安营扎寨,无疑为该公司立足云南,面向全国,瞄准世界,远期着力解决磷资源领域的关键技术难题,眼前着力解决依托单位的技术难题奠定了坚实基础。
  科研重在投入,中心贵在建设。2011年,国家磷中心成立伊始,云磷以云南省磷矿采选工程技术研究中心建设为基础,按照高起点、高标准的要求,分步建设了以胶磷矿选矿技术研究平台为龙头,地质采矿技术研究平台、环境恢复与治理技术研究平台、分析检测平台相互支撑的研发平台。建设了在目前国内本领域装备较好、性能优良的专业实验室和中试车间,仅各类研发仪器设备价值就已达3000多万元。同时,明确了在磷资源领域打造一流的技术研发基地,一流的技术成果转让基地,一流的创新人才汇聚和培养基地等3个一流基地的定位。
  “中心建设要围绕‘搭平台,活机制,引人才,激活力,出成果’的思路,按照‘有利于发挥能力、有利于快出成果、有利于积蓄后劲’的总要求,努力探索和完善科技研发的管理体制和运行机制。”在公司二届四次职代会上,国家磷资源开发利用工程技术研究中心管委会主任,云磷党委书记、总经理张文学掷地有声地说。
  承载更多希望的中心自然不负众望。 2011年的开局之年,中心在充分审视磷矿资源开发利用领域的技术发展现状的基础上,紧紧围绕生产实际中的关键共性技术难题,努力推进研发成果产业化进程。全年共承担了磷资源开发利用领域的课题22个项,管理公司外委研发项目7项,共投入研发经费2684万元,实现研发总收入3720.3万元,申请专利17项,全年实现间接经济效益4.63亿元。尤其是获得国家科技进步二等奖的“中低品位胶磷矿选矿技术开发与产业化”项目,采用“正浮-粗联合反浮--扫”常温浮选工艺,已在海口、安宁各年产200万吨/年磷矿浮选厂、晋宁年产450万吨浮选厂中实现了产业化。而与之配套、投资17.2亿元的“835”(80万吨硫酸、30万吨磷酸、50万吨饲料磷酸钙盐)工程也正在紧张建设之中,今年底将投产。
  有中心这个坚强支撑,云磷在综合利用和企业发展上增加了更多底气,胃口也越来越大。他们计划在“十二五”期间,以云南磷矿资源综合利用示范基地建设为契机,依托国家磷资源开发利用工程技术研究中心,围绕我国中低品位磷矿的高效安全开采技术、磷矿选矿工艺与浮选药剂、磷化工等三大方向进行产业化开发,形成一系列具有自主知识产权的新技术、新工艺和新产品,使中低品位磷矿入选品位降到18%,推动我国磷化工行业的科技进步和可持续发展。“入选品位降到18%,意味着云南省将有17亿吨的中低品位磷矿被盘活,这不次于又找到了一个超大型的磷矿!”分管资源的云磷副总崔周全表示。
  “给我一个支点,我就可以把中低品位的胶磷矿吃干榨净!”先哲的思想依然在闪光,而睿智的云磷人有了中心这个支点,有了科技之光的照耀,又有谁还怀疑他们的梦想不能成真呢?
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