在“雙碳”目標(biāo)的背景下，我國各項(xiàng)環(huán)保政策日益嚴(yán)格，銅冶煉技術(shù)和裝備不斷升級，銅冶煉相關(guān)技術(shù)指標(biāo)不斷提升。2012年，中國銅冶煉總回收率為97.73%；2021年，中國銅冶煉總回收率98.68%、精煉銅回收率99.55%，10年間指標(biāo)持平。此外，2021年，銅冶煉綜合能耗324.69千克標(biāo)煤/噸；2021年，銅冶煉綜合能耗215.32千克標(biāo)煤/噸，雖然較2020年有小幅的增長，但低于2019年同期水平。總的來說，10年間，銅冶煉綜合能耗總體保持了下降趨勢。

 

 

智慧礦山搶占新時代高質(zhì)量發(fā)展先機(jī)

 

經(jīng)過多年的努力，目前，國內(nèi)骨干銅冶煉企業(yè)已經(jīng)逐步形成了集銅礦山采選、冶煉與加工，稀散金屬的提取與加工，硫化工以及金融、貿(mào)易多元化企業(yè)，具備完整產(chǎn)業(yè)鏈條，企業(yè)規(guī)模逐步壯大，已經(jīng)形成了一批具備世界一流供應(yīng)鏈水平的骨干企業(yè)。同時，中國銅礦山采礦、冶煉、加工產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的技術(shù)取得了重大進(jìn)展。近年來，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)加速創(chuàng)新，日益融入經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展各領(lǐng)域全過程。黨的十八大以來，在以習(xí)近平同志為核心的黨中央堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，在習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想特別是總書記關(guān)于數(shù)字經(jīng)濟(jì)重要論述科學(xué)指引下，我國深入實(shí)踐數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，推進(jìn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化取得積極成效，數(shù)字經(jīng)濟(jì)成為高質(zhì)量發(fā)展的新引擎，為經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)健康發(fā)展提供了重要動力。10年間，數(shù)字化也成為中國銅產(chǎn)業(yè)把握新一代科技革命和產(chǎn)業(yè)變革新機(jī)遇的戰(zhàn)略選擇。

 

智慧礦山搶占新時代高質(zhì)量發(fā)展先機(jī)，一方面，我國礦山企業(yè)開采技術(shù)不斷進(jìn)步礦山回采作業(yè)向高分層、高分段發(fā)展，礦塊崩落法已成為貧礦大規(guī)模開采的首選采礦方法，充填工藝已經(jīng)發(fā)展成完整體系。另一方面，隨著在智能礦山建設(shè)方面，線監(jiān)測、自動設(shè)備、智能設(shè)備使用更加普遍，與國際相比較，差距正逐步縮小，智能化裝備技術(shù)應(yīng)用方面與國際基本處于同步發(fā)展，智能軟件設(shè)計和應(yīng)用方面也達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

 

 

數(shù)字化推動銅礦山智能化發(fā)展

 

發(fā)展是人類永恒的主題。世界科技日新月異，5G技術(shù)、人工智能（AI）、機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛車輛、納米技術(shù)等，“顛覆”了傳統(tǒng)礦業(yè)模式。10年間，數(shù)字技術(shù)推動了我國各類資源要素快捷流動、各類市場主體加速融合，實(shí)現(xiàn)跨界發(fā)展，搭配時空限制，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條。此外，數(shù)據(jù)作為新型生產(chǎn)要素，對傳統(tǒng)生產(chǎn)方式變革具有重大影響。在此背景下，黨的十八大以來，中國銅礦山企業(yè)都在積極地探索數(shù)字化發(fā)展新路徑。目前，我國井下有軌礦山智能化改造、選礦智能控制等方面已經(jīng)處于國際先進(jìn)水平，形成了一批智能化礦山標(biāo)桿企業(yè)，銅礦山智能化步伐正在加快。

 

在廬山腳下、賽城湖畔，成立于1987年的江西銅業(yè)股份有限公司城門山銅礦是江銅集團(tuán)重要資源地之一。自2018年啟動智能化礦山建設(shè)以來，城門山銅礦走出了一條傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)蛻變的智能興礦之路。在這里，5G技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛車輛等技術(shù)與銅采選業(yè)碰撞出火花，實(shí)現(xiàn)了完美跨界融合。作為中國銅產(chǎn)業(yè)骨干企業(yè)，近年來，江銅集團(tuán)旗下礦山全維度對標(biāo)世界一流礦山，提升核心技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，增強(qiáng)資源綜合回收能力，實(shí)現(xiàn)了礦產(chǎn)資源高效開發(fā)、集約利用。該公司傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域的智慧建設(shè)和智能升級，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵生產(chǎn)要素的數(shù)字化變革，以數(shù)據(jù)資源化助推江銅產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈、效益鏈升級，助力江銅產(chǎn)業(yè)集群的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，培育形成具有江銅內(nèi)核的跨界融合數(shù)字生態(tài)。2021年7月29日，江銅德興銅礦采區(qū)生產(chǎn)指揮中心啟用，北斗全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)在富家塢采區(qū)投入運(yùn)行。該定位系統(tǒng)測速精度為0.2米/秒，授時精度為50納秒，定位可達(dá)到厘米級。

 

定位系統(tǒng)測速精度更高

 

近年來，紫金礦業(yè)也正在實(shí)施“科技強(qiáng)安”戰(zhàn)略，因地制宜，積極推進(jìn)“機(jī)械化換人、自動化減人”工程，逐步打造一批信息化、智能化礦山。紫金山金銅礦濕法廠啟動的井下電機(jī)車無人駕駛建設(shè)項(xiàng)目，以高速無線通信及工業(yè)環(huán)網(wǎng)為傳輸平臺，依托礦用軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)，采用井下機(jī)車精確定位技術(shù)、圖像識別處理技術(shù)和機(jī)車安全運(yùn)調(diào)技術(shù)，并結(jié)合礦井安全生產(chǎn)運(yùn)輸綜合監(jiān)控系統(tǒng)，目前可實(shí)現(xiàn)11臺電機(jī)車聯(lián)動無人自動行駛。紫金礦業(yè)旗下的青海威斯特銅業(yè)在采場邊坡及滑塌體治理過程中，為提高安全系數(shù)，與三一智礦、華為公司、中國電信等多方合作，于2019年9月啟動自動化采礦系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目，從5G信號傳輸系統(tǒng)建設(shè)和自動化設(shè)備配置兩個方面推進(jìn)自動化遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)建設(shè)。目前，青海威斯特銅業(yè)的遠(yuǎn)程遙控SY485H挖掘機(jī)、SKT90E電動寬體自卸車及遙控駕駛、無人駕駛輔助設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能交互，并正式投入使用。

 

在選礦裝備自主研發(fā)方面，銅礦選礦設(shè)備向大型化邁進(jìn)。北京礦冶科技集團(tuán)有限公司針對大型現(xiàn)代化礦山的需求，開發(fā)出了單槽容積680立方米的KYF-680超大型浮選機(jī)，為目前世界最大規(guī)格，技術(shù)水平位于國際前列。該項(xiàng)目的實(shí)施打破了國外廠家在600立方米以上超大型浮選機(jī)的壟斷地位，并被評為中關(guān)村“首臺（套）重大技術(shù)裝備示范項(xiàng)目”。幾年前，江銅德興銅礦開始探索半自磨優(yōu)化控制技術(shù)，一款名為“先控”軟件問世，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程可視化、全流程自動協(xié)同控制，可隨時隨地了解系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)和運(yùn)行狀況。在半自磨系統(tǒng)智能“先控軟件”填補(bǔ)國內(nèi)空白的同時，“無線巡檢”平板，生產(chǎn)、設(shè)備、電氣維修一體化的智能“運(yùn)維”投入運(yùn)用，可實(shí)現(xiàn)動態(tài)實(shí)時生產(chǎn)督導(dǎo)及遠(yuǎn)程遙控生產(chǎn)組織指揮，還可以對出現(xiàn)的設(shè)備隱患在網(wǎng)上下單、派工，生產(chǎn)、維修的互聯(lián)互通。

 

 

全流程自動協(xié)同控制

 

以綠色為底色，以高效為目的，以創(chuàng)新為手段，銅冶煉行業(yè)行穩(wěn)致遠(yuǎn)。在優(yōu)化和維護(hù)中國現(xiàn)有銅冶煉產(chǎn)能、實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)十分重要的“十四五”時期，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展要以推動高質(zhì)量發(fā)展為主題，這是根據(jù)我國發(fā)展階段、發(fā)展環(huán)境、發(fā)展條件變化做出的科學(xué)判斷。我國仍處于并將長期處于社會主義初級階段，仍是世界上最大的發(fā)展中國家。確保現(xiàn)有銅冶煉產(chǎn)能穩(wěn)定運(yùn)行，既是“六穩(wěn)”“六保”的需要，更是保供穩(wěn)價的基礎(chǔ)。黨的十八大以來，在一系列國家相關(guān)政策的推動下，中國銅冶煉技術(shù)正朝著綠色、創(chuàng)新、自主方向發(fā)展。

 

銅業(yè)冶煉主流技術(shù)不斷發(fā)展

 

目前，在銅業(yè)冶煉技術(shù)方面，閃速熔煉及閃速吹煉技術(shù)和自主研發(fā)的氧氣底吹、氧氣側(cè)吹冶煉技術(shù)，以及連續(xù)吹煉技術(shù)正逐步成為國內(nèi)主流技術(shù)。

 

2012年12月18日，銅陵有色金冠銅業(yè)設(shè)計規(guī)模為年產(chǎn)陰極銅40萬噸“雙閃”項(xiàng)目工程正式建成投產(chǎn)，這是世界上一次性建成的規(guī)模最大的銅冶煉廠；2018年5月18日，設(shè)計為年產(chǎn)陰極銅20萬噸的“奧爐”項(xiàng)目工程正式投料試生產(chǎn)，其中，電解系統(tǒng)采用“一次設(shè)計，分期建設(shè)”。2017年12月11日，銅陵有色將“雙閃”與“奧爐”廠區(qū)全面整合，集世界先進(jìn)的閃速熔煉、閃速吹煉、頂吹熔煉、智能數(shù)控吹煉、PC電解等各類成熟冶煉工藝技術(shù)于一體，陰極銅優(yōu)質(zhì)品率、銅冶煉綜合能耗、電解電流效率、選礦尾渣含銅、硫捕集率等多項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)國際領(lǐng)先，含重金屬廢水零排放，冶煉廢渣綜合利用，實(shí)現(xiàn)了高效、綠色冶煉目標(biāo)。今年5月份，金冠銅業(yè)奧爐廠區(qū)電解車間內(nèi)，來自三門三友科技股份有限公司的技術(shù)人員對剝片機(jī)組進(jìn)行調(diào)試，機(jī)器人將陰極銅板進(jìn)行剝片、打垛成捆，由此，金冠銅業(yè)奧爐廠區(qū)向全面國產(chǎn)化邁進(jìn)。

 

另外，國內(nèi)骨干銅冶煉企業(yè)正逐步采用連續(xù)吹煉技術(shù)替代傳統(tǒng)的PS轉(zhuǎn)爐工藝。其中，廣西南國銅業(yè)有限責(zé)任公司采用的“富氧側(cè)吹熔煉+多槍頂吹連續(xù)吹煉+火法陽極精煉”熱態(tài)三連爐連續(xù)煉銅技術(shù)，在冶煉工藝控制上采用“雙高冶煉工藝”技術(shù)理念，即富氧濃度高達(dá)85%、冰銅品位高達(dá)74%~75%，較現(xiàn)有同類型冶煉工藝技術(shù)更進(jìn)一步強(qiáng)化冶煉、降低能耗。該項(xiàng)目于2019年4月10日一次投產(chǎn)成功，實(shí)現(xiàn)了熱態(tài)三連爐連續(xù)煉銅。

 

 

智慧冶煉

 

“智慧冶煉”代表著中國冶煉行業(yè)的發(fā)展趨勢，也在近幾年取得了不錯的成績。2022年3月18日，江銅貴溪冶煉廠數(shù)字化部正式成立。自2016年被工業(yè)和信息化部遴選為銅冶煉行業(yè)唯一一家試點(diǎn)示范企業(yè)以來，貴冶在銅冶煉行業(yè)智慧冶煉新模式上精耕細(xì)作，建設(shè)成果“銅冶煉極板智能化轉(zhuǎn)運(yùn)及質(zhì)檢系統(tǒng)”項(xiàng)目成功入選全國智慧企業(yè)建設(shè)智能裝備/智能產(chǎn)品類最佳實(shí)踐案例；“銅冶煉智能制造示范工廠”入選工業(yè)和信息化部智能制造試點(diǎn)示范工廠揭榜單位和優(yōu)秀場景；“基于大數(shù)據(jù)的智慧冶煉知識平臺試點(diǎn)示范”項(xiàng)目入選中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會十佳大數(shù)據(jù)案例。

 

 

此外，10年間，中國銅冶煉關(guān)鍵技術(shù)與裝備實(shí)現(xiàn)了出口發(fā)達(dá)國家，在中國銅冶煉發(fā)展史上具有里程碑意義，我國銅冶煉行業(yè)實(shí)現(xiàn)了從“買技術(shù)”到“賣技術(shù)”的跨越。2020年，我國自主研發(fā)的祥光銅業(yè)懸浮冶煉技術(shù)和噴嘴設(shè)備出口美國并順利投產(chǎn)和驗(yàn)收，標(biāo)志著我國銅冶煉關(guān)鍵技術(shù)與裝備第一次出口發(fā)達(dá)國家取得成功，一顆先進(jìn)的“中國心”，在美國的銅冶煉廠里跳動。2021年，祥光懸浮冶煉技術(shù)及噴嘴設(shè)備再次起航發(fā)往歐洲塞爾維亞紫金波爾銅業(yè)，祥光懸浮冶煉技術(shù)第二次踏上海外征程。