功到自然成
——訪中國有色金屬學會“杰出工程師獎”獲得者倪恒發(fā)

屈聯(lián)西 翟愛萍 王沛林｜文

一分耕耘一分收獲，只有灑下辛勤的汗水，才能收獲成功的喜悅，2020年8月，經(jīng)過多輪評選，河南豫光鋅業(yè)有限公司總工程師倪恒發(fā)榮獲2020年度中國有色金屬學會“杰出工程師獎”。

經(jīng)過多輪評選，河南豫光鋅業(yè)有限公司（以下簡稱“鋅業(yè)公司”）總工程師倪恒發(fā)榮獲2020年度中國有色金屬學會“杰出工程師獎”。截至2020年12月12日，他已主持或牽頭完成國家科技支撐項目1 項，申報河南省省院科技合作項目3 項，河南省科技攻關項目2 項，河南省科技計劃項目1 項，獲國家科學技術獎3 項，省級科學技術獎1項，發(fā)表論文12 篇，獲各級科技進步獎22 項，專利獲權23 項，1 項國家科技支撐項目，并被評為河南省有色冶金、化工雙方向注冊高級咨詢師、濟源市第四批學術技術帶頭人、濟源市第十五批專業(yè)技術拔尖人才。這些成績的取得，都是他長期以來艱辛努力的結果。

一分耕耘一分收獲，只有灑下辛勤的汗水，才能收獲成功的喜悅。近日，筆者對他進行了采訪。

在不斷學習中練就本領

2003年，為了充分發(fā)揮鉛鋅互補的冶煉優(yōu)勢，豫光集團決定立項上馬30 萬噸電鋅項目。8月16日，30 萬噸電鋅工程一期10 萬噸開工，歷經(jīng)16 個月建設，2005年3月28日投料試產(chǎn)。2005年5月10日，第一批鋅錠下線。

工程采用代表世界煉鋅主流的常規(guī)煉鋅工藝，即鋅精礦沸騰焙燒-鋅焙砂兩段浸出-浸出液三段凈化-電解沉積析出鋅，最后經(jīng)電爐熔鑄生產(chǎn)出成品鋅錠；中間產(chǎn)品浸出渣采用回轉窯揮發(fā)生產(chǎn)出次氧化鋅，經(jīng)多膛爐處理，脫除氟、氯等有害雜質后，獲得合格的含鉛氧化鋅。氧化鋅經(jīng)浸出系統(tǒng)回收鋅后所產(chǎn)的富鉛渣再返回鉛冶煉系統(tǒng)，鉛冶煉棄渣為無害渣，可作為水泥廠輔助原料。焙燒煙氣經(jīng)余熱回收后，可生產(chǎn)硫酸。

在這期間，倪恒發(fā)從公司項目管理員，到技術處處長，從此走上了鋅冶煉技術之路。

倪恒發(fā)說：“那時，我?guī)ьI20 多個技術骨干，到水口山冶煉廠實習。每天晚上10 點至12 點，召開當天的實習總結會，布置第二天的實習事項?；氐戒\業(yè)公司以后，就開始搞試產(chǎn)工作，制定鋅業(yè)公司相關的文件、制度、臺賬、試產(chǎn)方案等?！?/p>

30 萬噸電鋅一期工程投產(chǎn)后的短短2年時間里，鋅業(yè)公司采用先進技術，先后投資建設了銀浮選回收銀、鎘回收、銦回收、余熱發(fā)電等工程，回收鎘、銦、鉛、銅、金、銀等金屬，后來還回收了鍺、鈷等有價金屬。

2005年6月，公司投資3000 萬元，開工建設銀浮選回收銀項目，2006年6月建成投產(chǎn)。項目采用了相對成熟的“一粗、三掃、三精”浮選工藝。項目實施后，經(jīng)過多次技術改造，銀精礦品位得到大幅提高，目前，每年產(chǎn)出銀金屬量30余噸，價值12000 余萬元。同時，減少了后道工序二氧化硫的排放，降低了環(huán)境污染。

鋅業(yè)公司的鎘回收系統(tǒng)原設計只能產(chǎn)出海綿鎘堆放在渣場，既污染環(huán)境又難以銷售。2006年，公司先后自行設計建設了粗鎘、精鎘生產(chǎn)系統(tǒng)，4月份產(chǎn)出第一批粗鎘，8月份采用真空蒸餾工藝產(chǎn)出精鎘，達到1#鎘標準。隨著生產(chǎn)工藝的成熟，原堆放在渣場的海綿鎘重新返回系統(tǒng)，變?yōu)榱司k錠產(chǎn)品。項目經(jīng)多次改造，精鎘年生產(chǎn)能力已達900 噸，價值1300 多萬元。

2006年10月，公司開始建設銦回收項目，該項目投資約1450 萬元，于2007年8月竣工并投料試產(chǎn)，9月產(chǎn)出第一批精銦錠。項目通過對銦富集渣進行浸出、萃取、電解、熔鑄等工藝可年產(chǎn)出精銦10 噸，全部達到了0#國標銦錠標準。近幾年，公司對其工藝進行了改進和完善，解決了反萃液凈化等問題，精銦年產(chǎn)量目前已達到20 噸，價值10000 多萬元。

由于鋅精礦在沸騰爐焙燒脫硫的同時，會產(chǎn)生大量的余熱，以前只有將多余的蒸汽放空，會造成大氣污染和溫室效應。2007年1月，公司投資3600 余萬元，建設余熱發(fā)電項目。項目總裝機容量4.5 兆瓦，年發(fā)電量3150 萬千瓦時，是國內同行業(yè)首家利用飽和蒸汽發(fā)電的項目。項目于當年9月并網(wǎng)成功。每天可減排800 噸蒸汽，回收除鹽純水700噸，經(jīng)濟效益可觀。2009年4月2日，余熱項目在聯(lián)合國氣候變化理事會成功注冊為CDM 項目。

倪恒發(fā)說：“2005年10月份，我被推薦到鋅業(yè)二廠當廠長，3年之內，鋅業(yè)二廠各項指標，從不達標到達標，再到超產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。同時，我負責銀浮選、鎘回收、銦回收項目的建設和生產(chǎn)。在這個過程中，除了做好本職工作外，還十分注重人才的培養(yǎng)。“一個籬笆三個樁”，一個人再有能力，也沒有那么大的精力。當時，我向公司要了6 個工藝員，因為這幾個綜合回收項目是全新的，公司需要更多的技術人才。如今，我培養(yǎng)的人不單是在生產(chǎn)廠從事技術工作，有的到了科技發(fā)展部，有的走上了管理崗位，有的甚至走向了海外?！?/p>

2006年12月30日，30 萬噸電鋅二期工程開工建設。2008年8月8日試產(chǎn)，10月5日產(chǎn)出合格鋅錠。同月，倪恒發(fā)被提拔為鋅業(yè)公司總工程師。

“在公司領導的大力支持下，除了抓好鋅產(chǎn)品的生產(chǎn)，三個綜合回收項目的建設和生產(chǎn)外，我最自豪的是二期試產(chǎn)，我拿出的方案，48 小時內全線拉通。試產(chǎn)前，我們準備工作很充分，單試產(chǎn)方案，我們就做了兩套，還有應急預案，所以試產(chǎn)很輕松。拉通浸出、凈液系統(tǒng)僅用了36 個小時。”倪恒發(fā)介紹道。

勇于擔當 為提質增效盡責

倪恒發(fā)說：“任鋅業(yè)公司總工程師后，我主要抓工藝、科技、檢驗管理等等。前幾年，主要抓提質增效，綜合回收。如鈷渣，每年鋅鈷渣7000 ～8000噸，含鋅量4000 多噸，還含有一定的鈷金屬量。為此，公司成立了科研小組，我?guī)ьI科研小組人員做實驗，將鋅鈷渣全部綜合利用，鋅變成了鋅錠，鈷變成富鈷精礦。另外就是氧化鋅系統(tǒng)，因為含鐵高，浸出只有兩段，產(chǎn)出的鋅浸出渣含鋅12%～13%，含鉛20%多，同時含銦量也很高。由我牽頭組織創(chuàng)新研究，開發(fā)了高鐵氧化性高效還原浸出工藝。大幅度提高了鋅、銦的回收率和硫酸鉛含鉛品位。目前，氧化鋅系統(tǒng)產(chǎn)出的鉛泥含鉛大于40%，含鋅小于3%，含銦小于80 克/噸，鋅銦回收率及鉛泥含鉛大幅度提高，且每年不再外購近10000 噸硫酸亞鐵，改造升級后的技術經(jīng)濟指標大幅優(yōu)化，創(chuàng)效近1 億元。之后，公司領導讓我負責降低尾礦含銀。我?guī)ьI科技、設備部門及生產(chǎn)廠的人員聯(lián)合攻關，對銀浮選工藝、設備進行了提升改造，使尾礦含銀大幅度降低，每年創(chuàng)效至少有4000 萬元。”

鋅業(yè)公司設計電鋅產(chǎn)能為20 萬噸，現(xiàn)在已提升到28 萬噸。作為技術總負責人，倪恒發(fā)在提質提產(chǎn)方面，他做了大量工作。

倪恒發(fā)說：“目前我們的鋅錠，在行業(yè)有一定的口碑。鋅錠國標規(guī)定，主金屬鋅含量不小于99.995%，公司在此基礎上嚴格控制標準，降低小項雜質，要求鋅含量大于99.996%。2020年，鋅錠含量標準全部達到公司要求。其中，86%的鋅錠含量達到了99.997%，從而滿足了不同客戶的要求。能取得這樣的成績主要得益于科學的考核和精細化管理。鋅錠有六大雜質元素指標，我和技術部門對各種雜質元素進行了全面的權重分析，對考核指標進行了改革。將質量考核指標直接分解到各個工段，甚至分解到個人。這樣落實了責任，就杜絕了以前的大鍋飯現(xiàn)象——質量不合格，大家一起擔責任。另外，還有類似于原來的揮發(fā)窯生產(chǎn)指標，是以氧化鋅為依據(jù)考核的，我也對此進行了修改。因為通過降低浸出渣含鋅、含水，大幅度降低了浸出渣渣量，提高了鋅、銅直收率。揮發(fā)窯處置浸出渣渣量的減少，產(chǎn)出的氧化鋅就減少了，雖然焦耗單項指標提升了，但總能耗、總焦耗下降了?？茖W的考核才能促進生產(chǎn)力發(fā)展；不科學的考核，因循守舊，只會阻礙生產(chǎn)力的發(fā)展?！?/p>

國內赤鐵礦領域的開拓者

由于鋅冶煉行業(yè)存在著資源利用水平低、生產(chǎn)成本高、能耗高、渣的經(jīng)濟高效處理困難等問題，尤其渣的經(jīng)濟高效處理問題，已經(jīng)成為全行業(yè)技術難題。濕法煉鋅目前沒有主流工藝，應用較廣泛的工藝主要有兩段浸出——浸出渣揮發(fā)窯揮發(fā)法（又稱常規(guī)法），熱酸浸出——黃鉀鐵礬法、熱酸浸出——針鐵礦法、鋅精礦直接浸出等工藝，每種工藝都存在一定的弊端。國內煉鋅工藝存在的共性問題主要是：鋅及有價金屬回收率低，浸出渣量大，浸出渣處理難度大，能耗高，環(huán)境治理投資大，環(huán)保設施運行費用高等，因此，開發(fā)濕法煉鋅新技術，進一步提高鋅精礦中鋅及其他有價金屬的回收率，減少浸出渣量，鐵形成無害渣或可以利用鐵渣，是鋅冶煉行業(yè)發(fā)展的必然途徑。

鋅業(yè)公司全景

早在2011年，在公司領導的支持下，倪恒發(fā)就積極主動謀劃鋅冶煉的全新生產(chǎn)工藝。在國內首次主持開展更環(huán)保、資源利用率更高的赤鐵礦全新工藝實驗，為國內產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化運用提供開拓性的技術研究。“當初，我選了2個工人、3 個剛畢業(yè)的學生，進行小規(guī)模的實驗，只有簡陋的儀器，進行中試實驗。那段時間是我工作以來，面臨過的最大考驗，也是最難以忘懷的。第一，赤鐵礦工藝技術在國內是空白的沒有任何經(jīng)驗可以借鑒；第二，耐高溫高壓材質難以解決；第三，畢竟是小實驗，儀器設備問題不斷，出現(xiàn)過氧氣通不進去，出現(xiàn)過高壓礦漿從排氣管噴出來，出現(xiàn)過攪拌槳葉燒成渣的情況。我連續(xù)3 天3 夜沒有睡覺，經(jīng)常凌晨3 點跑到現(xiàn)場。在實驗期間還經(jīng)歷了母親去世。但我始終堅信‘功到自然成’的道理。最終，我把這個實驗拿下來了?！蹦吆惆l(fā)努力控制著自己的情緒。

赤鐵礦除鐵工藝是將鋅浸出液中的二價鐵在高壓釜內氧化沉淀，生成一種熱力學性質穩(wěn)定、含鐵更高的具有利用價值的鐵渣（Fe＞55%）。赤鐵礦法除鐵工藝能回收鋅精礦中幾乎全部有價成分，產(chǎn)生的產(chǎn)品都可以銷售，所有作為中間產(chǎn)品的廢渣可進一步加工而無須堆存，特別是在處理含鐵和其他有價金屬（如金、銀、銅、銦等）高的鋅精礦較其他工藝有很強的優(yōu)勢。

倪恒發(fā)帶領公司科技人員，通過試驗室試驗、半工業(yè)化試驗，不僅確定了赤鐵礦除鐵的最佳工藝條件和輔料消耗指標（蒸汽、氧氣消耗指標），而且掌握了高壓釜、加壓泵、閃蒸閥等主要設備的選型、材質，除鐵率達90%左右，所產(chǎn)赤鐵礦含鐵55%左右，含鋅1%左右，工藝指標達到預期目標。2015年，該工藝通過中國有色金屬協(xié)會組織專家評選委員會評審。

鋅錠產(chǎn)品

“采用赤鐵礦工藝的優(yōu)勢不僅環(huán)保，資源利用率更高，而且成本大幅降低。據(jù)統(tǒng)計，電鋅加工費比現(xiàn)有工藝降低500 元至600 元，資源利用率更高。當前，我著重抓再生鋅的研發(fā)，已進行工藝設計和施工圖設計，同時進行赤鐵礦的可研報告，為鋅業(yè)公司下一步做強做大，繼續(xù)奉獻自己的一份綿薄之力?！蹦吆惆l(fā)說道。

將為環(huán)保治理繼續(xù)奮斗

隨著環(huán)保要求嚴格，同時公司也愈發(fā)重視環(huán)保問題，開始對公司的2#鋅揮發(fā)窯系統(tǒng)排放的尾氣進行治理，主要治理污染物為顆粒物及氮氧化物，主要改造內容為增加臭氧脫硝及濕式靜電除塵器，改造目標是使尾氣中顆粒物和氮氧化物達到特別排放限值要求。

倪恒發(fā)介紹說：“近幾年，我把工作側重點轉向了環(huán)保治理。尤其是2019年，在鋅揮發(fā)窯尾氣臭氧氧化法脫硝的生產(chǎn)實踐中，時間緊、任務重，我不等不靠，不盲從。比如，公司邀請的專家認為，低溫濕煙氣脫硝效果不好，要高溫高壓煙氣。但是我考慮到，高溫高壓煙氣在脫硫前進行脫硝，勢必影響脫硫產(chǎn)品的質量。因此，在項目實施過程中，我嘗試加了一套管道，投資不到15000 元，煙氣脫硫后，對低溫濕煙氣噴臭氧脫硝。后來經(jīng)過生產(chǎn)試驗證明，高溫不但對亞鈉脫硫產(chǎn)品質量有很大影響，而且高溫脫硝，消耗大，設備壽命短?，F(xiàn)在，公司主要用低溫濕煙氣脫硝，達到了預期效果。”

倪恒發(fā)在脫硝的工藝過程中發(fā)現(xiàn)，臭氧脫硝的局限性，以及在低價氮氧化物氧化為高價氮氧化物后難吸收，吸收進入水體難處理等問題，因此提出了直接在揮發(fā)窯內噴氨，將氮氧化物還原為氮氣的思路并付諸實踐。

倪恒發(fā)認為，積極建設鋅揮發(fā)窯尾氣臭氧氧化法脫硝治理環(huán)保工程，既是響應國家藍天保衛(wèi)戰(zhàn)要求，同時對公司節(jié)能減排和廢氣達標排放工作，有十分重要的意義，有利于提升公司社會形象，達到經(jīng)濟綠色冶煉，為同行業(yè)生產(chǎn)起到帶頭引導作用。