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新技术催生发展新动能 科技创新对有色行业的驱动引领作用日益凸显
2021-01-04 07:44:58   来源:中国有色金属报    点击:

 
责编·作者:杨净茹 李幼玲
 
  新一轮科技革命和产业变革的加速发展,为有色金属行业带来了新的重大发展机遇。过去的一年,有色金属行业大力实施科技创新工程,全力加速科技成果转化,科技发展对全行业的驱动引领作用日益凸显。绿色技术、智能化转型升级、技术装备出口、科技人才培养等方面取得显著成效,构成了助推2020年有色金属行业高质量发展的科技“组合拳”。
 
  绿色技术助力节能减排
  全力攻坚打赢蓝天保卫战
 
  2020年12月22日,生态环境部副部长庄国泰在国新办发布会上表示,“十四五”时期要深入打好污染防治攻坚战,“意味着触及矛盾和问题的层次更深、领域更宽、要求更高”。要继续提升空气质量,抓好挥发性有机物和氮氧化物协同治理,紧盯“一废一库一品”(危险废物、尾矿库、化学品)环境监管,有效防范和化解生态环境风险。
 
  这也对有色金属行业发展提出了更高、更严格的环保要求。有色金属工业的环保起步相对较晚,大量使用了其他行业的环保技术。但是,与能源、电力等行业相比,有色金属行业具有产品多种多样、生产工艺各不相同的特点,各种废气、废水、废渣污染物成分和温度等物理条件差异大,需要采用不同的治理技术,环保治理的行业独特性强,需要有针对性的治理技术。不能简单地采用“拿来主义”,在将其他行业成熟技术引入有色金属行业时应该精准把握行业环保问题的特点,做到有针对性地再开发,形成更加适用于行业的环保节能技术。
 
  2020年7月1日,长沙有色冶金设计研究院有限公司(下称“长沙有色院”)实施EPC总承包的靖西华银矿业有限公司陇峒排泥库,通过行业技术专家组评估。专家组一致认为,陇峒排泥库库底处理方法和措施得当,技术创新性强,具有较强的示范意义和推广价值。该项目实现突破“三个零”——进度零滞后、安全零事故、质量零缺陷,创造了排泥库建设史上的奇迹。陇峒排泥库项目具有典型喀斯特峰丛洼地,地质构造及水文地质条件复杂,岩溶异常发育,断层裂隙交错,岩层千疮百孔。可以说陇峒排泥库工程进展的每一个节点,都是需要攻克的技术难题。该项目自2018年2月26日实现一期工程开工建设以来,到2020年6月30日排泥输送系统按时启动,累计开挖溶沟、溶槽及溶洞总计达到了850多个,在长沙有色院技术人员指导下,一个一个得到了妥善规范处理。在断层技术难题处理方面,陇峒排泥库有F4、F9两条断层交汇穿过,断层沿线地形多样,岩溶极为发育,覆盖土层厚薄不均等棘手难题,长沙有色院项目团队创新采用内坝反压法,在F9断层上部设置粘土内坝,以增强断层区域的防渗能力及稳定性。同时,在F4断层上部设置沉降堤,应对不均匀沉降问题,确保库底防渗层实现高效安全稳定。
 
  在无害化处理方面,长沙有色院也取得了不俗成绩。去年12月14日,国家发展改革委发布《绿色技术推广目录》(公示稿),该院自主研发的“复杂多金属物料协同冶炼及综合回收关键技术”列入其中。该技术利用氧化物、硫化物、硫酸盐、单质等交互反应过程以及固相、液相、气相等多相耦合反应过程,处理含有铅、锌、锑、铜等十几种元素的复杂物料,进行综合回收,采用逆流焙烧干燥、富氧侧吹冶炼、富氧燃料浸没燃烧等技术,保证处理后的弃渣属于一般固废,实现无害化处理,废气、废水达标排放,渣处理投资1200元/t,渣回收铜20kg/t,回收锌10kg/t。该技术已推广应用于广西南丹南方金属有限公司、郴州丰越环保科技有限公司、青海湘和有色金属有限公司等多家企业。
 
  去年9月,记者深入内蒙古包头华鼎铜业发展有限公司(下称“华鼎铜业”),就行业第一条利用底吹技术对PS转炉改造的生产线运转情况及新技术对环境保护起到的有效成果等进行了探访。世界首创全底吹连续炼铜新技术在华鼎铜业落地一年多来,不仅圆满实现了达产达标,而且通过比较,该企业在全底吹炼铜工艺技术投产之前,二氧化硫排放标准是150毫克/立方米;投产后,排放标准一直稳定在10毫克/立方米以内,远远低于国际标准的40倍,低于特排标准的10倍,实现了环保超低排放。
 
  更洁净的烟气排放标准、更先进的污染治理技术,是打赢蓝天保卫战的根本保障。尽管有色金属行业在环保节能方面已经取得显著进步,但环保节能整体水平仍待提高,平均每吨有色金属综合能耗与国际先进水平相比仍存在差距。总体上,有色金属行业危废和固废处置技术仍需实现“无害化”向“资源化”的跨越,可以通过完善的标准体系、有效的政策支持、适用于行业的技术并结合商业模式创新加以实现。实现这一目标,需要相关部门、行业科研院所和企业共同努力,加快研发科技含量高、资源消耗低、环境污染少的绿色生产技术,推动建立绿色低碳循环发展产业体系,提升企业在资源配置、工艺优化、过程控制、节能减排及安全生产等方面的智能化水平,加快技术进步,加大模式创新,在推动有色金属行业绿色发展的道路上大踏步前进。
 
  智能技术装备应用加速
  推动行业智能化转型升级
 
  目前,我国有色金属行业正处于由数量和规模扩张向质量和效益提升转变的关键期,亟需推动行业智能制造发展进程。随着互联网、大数据、云计算、人工智能等前沿技术的发展,智能制造已成为当前制造业发展的共同主题。推动有色行业智能化转型升级,加快有色金属智能制造进程,是实现行业高质量发展的必经之路。
 
  近年来,我国有色行业普遍认识到智能制造的重要性,生产整体自动化水平得到了大幅提升,并在智能化应用方面取得突破。但由于行业技术创新投入不足,企业装备、管控和信息技术等创新与应用步伐较慢,工业化与信息化“两化融合”广度和深度不够,总体仍存在智能制造基础薄弱、技术积累不足、跨界融合人才匮乏等问题。可以说,有色行业智能化改造任重道远。要实现有色金属工业生产的高效化和绿色化,现有的制造技术体系必须围绕智能制造主体实现新突破。
 
  2020年4月,《有色金属行业智能工厂(矿山)建设指南(试行)》(下称“《指南》”)发布,指出未来要推进互联网、大数据、人工智能、5G、边缘计算、虚拟现实等前沿技术在有色企业的应用,规定企业在智能制造过程中应推进行业高度关注的信息安全、生产安全、环境保护等重点工作。《指南》的发布引起了行业的强烈关注,实打实地加快了新一代信息通信技术与有色金属行业融合创新发展,对引导有色金属企业智能升级有重要意义。
 
  2020年10月16日,在工业和信息化部的指导下,中国有色金属工业协会和中国有色金属学会联合行业有关企业、院所、高校和专业技术创新机构,组建了有色金属智能制造联盟,全力推动我国有色金属工业智能化转型升级,标志着我国有色金属工业智能化发展将进一步提速。联盟建设目标是,未来3~5年内,围绕矿山、冶炼及加工领域,建设50~60个智能工厂(矿山)或智能车间;发布或审定10项左右有色金属行业智能制造相关技术标准和规范;逐步实现联盟内主要企业智能化技术的全覆盖,同步带动产业链智能化发展,形成5~10家有色金属行业智能制造骨干技术支撑企业,显著提高企业智能化制造水平。未来,联盟将整合全行业资源优势,对行业智能制造进行长远发展规划及总体设计,促进企业、院所和高校间的交流合作,推动有色金属行业智能制造标准制定、关键共性技术攻关、先进模型应用推广,促进有色金属行业智能化发展进程,提升我国有色金属行业的国际竞争力。
 
  与此同时,行业企业也在各自的智能发展路上迈出了坚实步伐。2020年6月,云南神火铝业与中国移动云南公司等签署战略合作协议,开建云南首个5G+MEC(边缘计算)智慧工厂。MEC边缘云作为工厂信息化基础平台,就像是“智慧大脑”,控制和存储着工厂的各类系统及生产数据,以实现提高企业生产效率,降低企业运营成本的目标。通过5G网络实现泛在连接,实现高可靠、低时延的工厂数据管理,将传统工业企业打造成绿色水电铝新型5G智慧工厂。
 
  2020年7月1日,青海省科技厅组织专家对“大型金属镁人工智能化铸造生产线技术研究与应用”项目进行了验收。该项目在镁液浇铸时采用R134a、SF6气体自动保护和智能铸造系统集成等方面具有创新性,建成了国内首套4.4万吨/年大型金属镁人工智能化连续铸造线。项目开展了大型金属镁人工智能化镁锭连续铸造线技术研究和应用,通过对浇铸作业、保护气系统、模具检测、镁锭剔除系统和堆垛打包系统的智能化研究,解决了镁液浇铸温度高、极易氧化燃烧和金属镁铸造生产线在运行过程中人工智能控制的关键和难点问题。
 
  同年7月11日,中国恩菲工程技术有限公司和中冶赛迪组成联合体共同承担的大冶阳新弘盛40万吨铜智能工厂项目正式启动。在该项目的智能工厂建设中,中国恩菲将融入管理创新、流程再造、信息共享的新思维,以扁平化管理、大规模集控、无边界协同、大数据决策为目标,努力打造世界一流的低成本、高技术、高效益的绿色工厂、效益工厂、智能工厂。
 
  构建全流程自动化生产线、综合集成信息管控平台、实时协同优化的智能生产体系,实现生产、设备、能源、物流等资源要素的数字化汇聚、网络化共享、平台化协同和优化配置,将大力推动有色金属行业智能化发展。智能技术和设备的应用,将缓解艰苦用工环境特别是高原等高寒高海拔地区用工紧张的情况,有效降低人员劳动强度,提高本质安全水平;通过各项指标实时监测与控制、自动化控制与最优化调控等,有助于实现资源综合利用;通过建设能耗实时监测与智能优化管控、排放综合监控等系统,降低能耗、减少排放,实现能耗最优化控制、排放实时监管等目标,提高环境保护水平。
 
  有色企业要根据自身特点,因地制宜,深刻理解智能制造内涵,把握智能制造的核心,做好“两化融合”。坚持需求牵引,问题导向,因企制宜,分步实施,有力推动有色金属工业智能化发展,走出一条具有中国特色、行业特色的智能化发展之路。
 
  技术装备出海正当时
  让“中国造”走向世界
 
  2020年,行业科研院所高校和企业以业内领先的技术优势、资质优势、人才优势、全产业链优势,为有色金属产业链上的各类业务提供全方位综合技术及工程设计服务。同时,大力实施国际化战略,技术从进口转向出口、从跟跑转向领跑,提升了我国有色金属行业“技术+装备”走出去的能力和水平,进一步扩大了的知名度和影响力。依托卓越的技术和装备,闯出了海外技术服务的一片新天地,提升了我国有色行业的国际影响力,奏出了“走出去”的华彩乐章,打造了一个个精品工程,展示了值得信赖的“中国智造”和“中国质量”的力量。
 
  由昆明冶金研究院有限公司(下称“昆明冶研院”)自主研发的两吨Al50铝基催化剂粉体材料运往德国,这是昆明冶研院首批销往欧洲发达国家的成果转化产品。该项目是昆明冶研院重点推进的产业化项目之一,产品性能已达国外同类产品先进水平且已具备批量化生产能力,可满足国Ⅵ和EU6的排放标准。
 
  2020年4月25日,由中国瑞林工程技术股份有限公司(下称“中国瑞林”)承担设计和部分供货的刚果(金)RTR铜钴项目二期工程顺利投产,并产出LME A级阴极铜(A级伦敦铜)和氢氧化钴产品(钴品位35%)。目前,中国瑞林铜钴湿法业务遍布非洲和东南亚等多个国家,在湿法矿山领域形成了多项国内外领先的关键技术并成功推广应用,其中自主研发的含碱性脉石复杂氧化铜矿湿法提铜关键技术,已广泛应用于刚果(金)希图鲁铜矿等多个项目中,为企业创造了良好的经济效益。中国瑞林已在海外设计建造了10余座具有国际影响力的湿法铜钴矿山,扩大了中国有色金属工程技术品牌在国外的影响力。
 
  2020年7月,矿冶科技集团有限公司(下称“矿冶集团”)设计的老挝Sepon金矿浮选区域改扩建项目取得阶段性成果,是该集团继南非PMC项目之后打造的又一个海外精品项目。该项目采用了矿冶集团“技术+施工服务+设备”的整体解决方案,包括先进精准的选矿工艺、科学完善的施工设计及监理采购服务和自主研发的浮选机、搅拌槽等选矿设备。一直以来,矿冶集团积极发挥技术研发、工程设计和装备制造三大核心竞争力,为国内外矿山客户提供工艺、设计、装备“三位一体”整体解决方案。
 
  日前,美国最大铜冶炼厂力拓肯尼科特公司采用祥光铜业旋浮冶炼技术和喷嘴设备的闪速吹炼改造项目顺利投产并通过验收,完全达到预期目标,标志着我国铜冶炼关键技术与装备第一次出口发达国家取得成功。具有完全自主知识产权的超强化旋浮冶炼新技术及装备,克服了“双闪”的弊端,不仅可以处理各种高杂质复杂原料,而且率先将世界铜冶炼单炉产能规模由20万吨提升为50万吨,促进了铜冶炼产业从中低端向高端化方向发展。据悉,塞尔维亚紫金波尔铜业已就祥光旋浮喷嘴设备签订了供货合同,该项目计划今年建成投产。
 
  越来越多的国产技术实现自主创新、打破壁垒、达到国际领先水平。乘“一带一路”东风,有色行业将不断加快“走出去”步伐,坚持以技术创新为驱动,进一步聚焦发挥技术实力和装备能力,勇做新时代科技创新的排头兵,积极推动中国有色金属行业工程技术和装备的国际化进程,把“中国造”的丰碑,骄傲地浇筑在异国他乡。
 
  推动成果转化加强人才培养
  为行业发展贡献智慧力量
 
  有色行业科研院所和高校是行业科技创新体系的重要组成部分,科研院所和高校的竞争力在很大程度上反映了行业科技创新的实力。2020年,行业院所和高校不断深化改革、转型发展,各方面都取得了显著成绩,为有色金属行业科技创新、成果转化、人才培养作出了突出贡献。
 
  在关键“卡脖子”的高端材料研发中,科研设计院所和高校加强“产学研用”联合攻关,提出方案并实现技术突破。坚持创新驱动,推动5G、人工智能、工业大数据等在有色行业融合发展,快速提升关键技术水平和高端装备制造能力,推动新旧动能转换。积极参与到行业转型升级的主战场中,瞄准行业问题,发挥自身优势,加大融合力度,为推进行业转型升级和建设制造业强国进一步发挥开路先锋的作用。同时,加强国际合作,积极响应国家“一带一路”倡议、“国际产能合作”战略,探索更加有效的合作路径,提升了行业在国际上的话语权和影响力。
 
  作为行业人才培养的重要基地,有色金属职业技术学院也充分发挥校企一体的天然优势,在产教融合背景下,将“企业生产一线”与“师生教学现场”相融合,校企共定人才培养方案、共同打造师资队伍、共同开展课程建设、共建实习实训基地,走出了一条“校企相融、产学互动”的独特办学之路。在为行业企业培养和输送大量技术人才的同时,也较好地将职业教育与社会发展紧密联系在一起,有效实现了学校与行业、企业的共同发展。
 
  山东铝业职业学院通过“专业+产业”孵化器建设,与企业深度合作促进专业发展,优势互补办产业。选择专业对应行业前几位的企业进行合作,为其提供技术支持与人才培养;合作企业为该院提供资金支持,提供实习实训平台和就业机会。目前,该院已与山东铝业有限公司、青岛三菱重工股份有限公司等200多家协议合作单位联合开展专业对接产业项目的合作研发。
 
  云南锡业职业技术学院按照“相对稳定、集中管理、重点建设”的原则,建设了地质、测量、采选、冶金等校内专业实训中心12个,实训室34间;与34家技术密集、专业化优势突出的企业签订了校外实训基地共建协议,建成了集专业教学、生产、科学试验、新技术应用与推广、职业技能培训“五位一体”的职业技能培训和创新人才培养基地。
 
  新时代赋予了有色金属行业科研发展新使命,我们一定要继续弘扬科学精神和工匠精神,以推动行业高质量发展为目标,提升企业技术创新能力,激发人才创新活力,完善科技创新体制机制;加快科技自立自强,打好关键核心技术攻坚战,攻克重要领域“卡脖子”技术,加速前沿技术与有色金属行业融合,真正掌握竞争主动权,为建设有色强国夯实科技基础。
 
 

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