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本报讯 日前，酒钢集团与金川集团在2022年合作开展的铜渣煤基氢冶金小试、中试工作，取得了优异指标，彻底解决了铜渣中铁橄榄石在固态下的快速还原问题，攻克了铜渣产业化应用的行业难题。
铜渣是在铜冶炼过程中产生的炉渣，其产生量约为精炼铜产量的2.2倍，我国每年新增铜渣1000万吨以上，目前累计堆存超1.6亿吨。铜渣中含有大量铁、铅、锌等有回收价值的元素，其中，TFe（全铁）含量约40％左右，远超过国内一般铁矿石采用标准，具有非常高的回收利用价值。铜渣中回收铁料是行业难题。2016年，我国在甘肃省建成业内第一条铜渣转底炉直接还原提铁产线，由于产品金属化率低、铁回收率低等问题，该生产线停产至今。
酒钢集团资源研究团队学科带头人王明华经过上千次试验发现，在一定温度、空间和时间条件下，由铁矿石和高挥发份原煤均匀混合组成的混合物中，一定会发生以铁氧化物中的氧元素、煤中的碳元素及氢元素联合主导的氢冶金过程，而且氧元素、碳元素及氢元素缺一不可。在这个重大科学发现的基础上，王明华创立了“煤基氢冶金理论”。依据该理论，王明华带领科研团队进行了多种铁料中试，解决了回转窑结圈的世界性难题。中试中，王明华团队用煤基氢冶金技术处理酒钢冶金固废，结果喜人。
2022年下半年，王明华团队应邀与金川集团合作开展铜渣煤基氢冶金小试、中试工作。基于长期研究，王明华发现，铜渣中主要含铁相是还原难度极大的铁橄榄石相，传统碳冶金还原能力差，这是从铜渣中直接还原铁类技术迟迟未能攻克的根本原因。他认为，氢气还原潜能是一氧化碳的11倍，在铁矿石中的穿透能力是一氧化碳的5倍，采用氢还原铁橄榄石值得一试。
在金川集团铜渣试验过程中，王明华团队利用金川铜渣，在窑温1100℃左右、在窑时间3.5小时左右的条件下，取得平均金属化率94.10%、磁选铁粉品位86.06%、系统铁回收率93.36%的优异指标，攻克了含碳球团因膨胀粉化不能产业化应用的行业难题。(王汉杰)
