——访全国工程勘察设计大师蒋继穆
在有色金属行业科技工作会上，记者采访了有色冶炼“圈儿里人”的蒋继穆大师。说到行业的绿色发展，蒋继穆非常细致而又耐心为记者讲述了很多……
蒋继穆告诉记者，十八届五中全会首次提出创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念。作为有色行业的科技工作者，响应五中全会号召，坚持创新，实现有色金属产业绿色发展，推进美丽中国建设，为全面建成小康社会作出贡献，是我们义不容辞的责任。
同时他解释，绿色产业为无污染产业，就有色金属工业技术发展现阶段水准而言，要100%消除污染，是有些绝对化且不现实的，因为事物的发展都需要一个过程。如何鉴别哪种有色冶炼技术为绿色技术？他认为，能实现节能、降耗、减排、增效或将污染源消除在工艺过程的技术为绿色技术，并且必须是国家鼓励发展的技术。
他说，改革开放30多年来，有色金属行业的高速发展大体可分为三个阶段：改革开放初期的“大矿大开、小矿放开，有水快流”的无序开发阶段；国家强调环保，颁布大量有关保护环境的法律、法规和污染物排放标准及企业准入条件等政策性文件的有序阶段；产量大幅增长，污染得到控制，逐步进入绿色产业，建设美丽中国，实现文明生产的新阶段。
蒋继穆清楚地记得，由于改革初期有色金属行业发展缺乏经验，可谓摸着石头过河，在“大矿大开、小矿放开，有水快流”的方针指引下，大量乡镇企业如雨后春笋遍地生长，这些企业因为规模小，技术落后、装备标准低，当时被称之为小土群企业。正是因为小土群企业的大量涌现，矿山曾一度出现资源乱采滥挖，得不到合理开发和利用；其次是冶炼厂缺乏环保投入，一些地方水土和大气环境遭受严重污染。好在当时政府及时发现了问题，通过政策措施进行引导，对这些企业实行了关、停、并、转方针，很快这种发展趋势得到了遏制。
毋庸置疑，有色金属行业虽然第一阶段出现了问题，但产量得到快速增长，地方政府通过税收，大幅增加了财政收入，个体老板获得了发展的第一桶金；大批农民转化为产业工人，为有色冶炼进一步发展提供了懂技术的合格劳动力。这些都为有色金属产业的第二阶段大发展创造了重要条件。同时部分农村收入增加，农村面貌得到很大的改观。蒋继穆说，这些都是不争的事实，我们必须要从历史的高度去看待问题，不能全盘否定有色金属初期发展对国家的贡献，因为事物都是一分为二的。
发展的第二阶段，国家开始整顿有色金属行业，关停无证和严重污染环境的企业；同时禁止矿山乱采滥挖，并且号召企业要自主研发新工艺、新技术，有选择地引进国外先进技术，来改造、合并和扩大企业的规模。
他首先拿铅行业做示例，铅企业由改革开放初期的2000多家，整顿至今日的300多家。生产规模由单系列年产粗铅几百吨，扩大至今日不小于500kt/a；粗铅能耗由680kgce/t，降至230kgce/t。在铅回收率提高5%的同时，二氧化硫减排也达到60%。
他又谈到铝行业的发展变化，铝电解生产规模由年产几万吨的企业扩大到今日的百万吨，甚至几百万吨，电解电流密度由1.8万安培增大至今日世界最高的60万安培。并且吨铝电耗由于研发应用了等电位电解技术，由1.5万多度电降至1.3万多度，处世界领先水平。他说，这一阶段进步显著，成绩显赫。但同时他表示，尽管有色企业的环保条件获得了相当大的改善，这一阶段由于有色金属总产量由2001年的884万吨增长至2014年的4496万吨，13年增长5倍多，如此巨大的产量，给环境容量带来的压力也是巨大的。
显然，第二阶段的发展，有效克服了发展初期矿山乱采乱挖、冶炼规模小、技术落后、环保差、污染严重的乱局，走上高速发展的有序轨道；并且在技术上缩小了与发达国家的差距，部分技术跃居世界领先水平。但这一阶段存在的问题，就是资金投入过分集中在基础金属的产能扩张上，对企业高档装备的配套开发、对企业的系统控制及提高自控水平和劳动生产成本等投入研发明显不足。另外还有高端、高效益有色金属材料的开发远远不能满足国民经济和军工企业的需求，导致部分关健配套设备需要引进，而且劳动生产率与发达国家比相差2倍-5倍；航空航天、核能、高铁以及其他高精尖产业部分材料要依靠进口。他总结说，我们建成了有色金属大国，但还不是有色金属强国。
就此，蒋继穆指出，十八届五中全会后，有色金属进入一个新的发展阶段，这一阶段的总目标应该是，使我国有色金属产业包括地质、采选冶、材料各环节的生产工艺、技术、装备、自控、劳动生产率，尤其是环境保护等方方面面，全面赶上或超过发达国家，建成有色金属强国，全面体现创新、协调、绿色、开放、共享发展理念。
他说，有色金属的产能、产量在新的发展阶段，不可能还像前两个阶段一样继续维持高增长。理由是，基于国家建设对钢铁、有色金属大量需求的房地产、港口、公路、铁路等基础设施建设有度，因此新阶段发展重点不能再依托产能扩张，应该放在进一步改善环境、提高效率、开发适合中国特色的高精尖新材料、新产品，一定要改变多年来低价出口基础金属、高价进口合金材料的落后局面。
如何改变落后局面？蒋继穆建议：
一是国家应该在创新上加大投资力度，对有色金属行业目前存在的国内尚不能满足各种装备及设施需求列出清单，利用国内机械制造业的富余能力，纳入中国制造（2025）开发计划，集全国之力组织攻关。他说，这不会比卫星上天更加艰难，肯定能解决问题，实现中国制造。
二是对于高精尖的材料研究，也需要集全国之精华，由科学院、工程院牵头，组建统一的领导班子，从信息采集、理念研究、人才培养、人员派驻、人才引进，进行自主研发和国际合作；并创立适合我国有色金属特色的材料体系与引进国外材料生产技术相结合，有目标、有计划、有步骤、有分工，持之以衡地开展研发工作。他相信，以中华民族的智慧和不畏艰难、百折不挠的奋斗精神，完全能够实现材料王国的美丽梦想。
三是充分利用网络时代的有利条件，对有色金属的原辅材料供应和主副产品销售，建立全国乃至全球统一的物流市场，实现就近供销，压缩运输和仓储成本，提高企业效益。以此克服目前各自为政，打破类似北方的进口原料供南方的冶炼厂，反之，南方的进口原料供北方的冶炼厂等一些不合常规的制约因素。他说，这些瓶颈不打破，不仅会增加运费，还增加运输和仓储成本，增大流动资金占有率和周转期限。
四是加大强化二次金属回收即城市矿山的开发利用工作，必须在源头上考虑产品制造过程，比方好的装备必须具备好安装、好使用、好修理，而且最重要的是报废后，还要做到各类材料好回收再利用，也就是把二次金属回收研发工作，放到设备制造工序之前来完成。
最后，蒋继穆还对铜、铅、锌三种主要金属产业的绿色发展给出了具体建议：
以铅为例，目前我国还有300多家涉铅企业，铅及其化合物是对人体有害的5种重要金属之一，从统计看，本世纪世界铅的增长量几乎全部由我国承担。发达国家矿铅产量不增反降，只有再生铅有所增加。事实说明，发达国家一般都限制铅产业的发展。从我国的发展现状来说，目前，铅技术不管如何先进，总之多一个铅厂就多一个染污点。如果能将目前的300多家涉铅企业进一步调整合并成100多家，则可减少200多个铅污染点。从技术上看，底吹熔炼技术已经具备单系列年产100万吨粗铅的条件。合并扩大企业规模，不仅可减少污染点，还可提高劳动生产率，增加企业效益。目前单系列10万吨/年的铅厂约600名员工，每年100万吨铅厂有1000名员工即可。合并可节约5000员工，以当前的工资水准每年每人6万元计算，年可增效3亿元。国内铅厂从技术角度挖潜增效潜力有限，但提高劳动生产率增效潜力相当可观。
以铜为例，目前铜冶炼技术可谓百花齐放，采用的都是富氧熔炼技术，总体来看，熔炼过程节能环保条件还都不错，而在吹炼工段，目前80%的产量采用转炉吹炼，吹炼过程二氧化硫的低空污染难以有效控制，用连续吹炼取代转炉间断工作，有效控制二氧化硫低空污染是今后铜冶炼技术发展的方向。
近年来，中国恩菲工程技术有限公司以陆志方、伍绍辉为领导的班子力量，带领技术研发团队，十分重视有色冶炼技术的研发工作，以设立在中国恩菲的院士工作站、博士后工作站及恩菲研究院为依托，积极投入科技研发和技术创新。通过团队的协力合作，研发出了氧气底吹连续炼铜工艺。他说，由中国恩菲设计的山东东营方圆铜业二期工程已经于近期投产，中国恩菲在项目中，应用了目前值得关注的新技术。该厂设计规模年产电铜20万吨，由一台氧气底吹炉交替作业后产出高品位铜锍，同时经两台底吹吹炼炉交替作业，直接生产阳极铜。该工艺最重要的是革除了阳极炉，并将粗铜的阳极炉精炼工序合并在吹炼炉内完成。和一般炼铜工艺相比，不仅省去了阳极炉精炼工序，原料也省去了干燥或制粒。同时，在熔炼工段省去了电热沉清分离工序，在吹炼工段省去了铜锍粒化、干燥、磨矿等工序，是目前世界上最环保、流程最短、最简洁的火法炼铜工艺。由于该工艺在项目中投入运行尚未多时，有待达产达标后才能对其技术经济指标进行评价。他表示，该工艺将会成为我国铜冶炼绿色产业发展的首选技术。
以锌为例，锌冶炼是现阶段唯一没有做到既环保又节能的成熟可靠工艺。比如火法炼锌锌渣实现了无害化，但利用竖罐炼锌能耗太高；ISP炼锌能耗略低，但精矿烧结过程和返粉破碎的二氧化硫和粉尘低空污染很难解决，属世界淘汰工艺；湿法炼锌能耗低、生产过程环保也不错，但无论是热酸浸出的磺甲铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法或常压氧浸出等工艺所得的浸出渣都为有害渣，将这些渣进行无害化处理后，能耗总和与火法炼锌不相上下；锌精焙烧后采用常温常压浸出，而浸出渣经“威尔兹法”处理后成为无害渣，常温常压浸出设备防腐较易解决，并且投资低，操作控制容易，但威尔兹法能耗高，也并非理想工艺。
蒋继穆表示，要想解决锌冶炼环保与能耗的矛盾，就必须开发新工艺，比如像ISP工艺一样同时生产铅锌，充分利用硫铁化合物氧化的生成热对铅锌混合精矿进行熔池熔炼，不单不需要外供燃料，熔炼烟气余热还可以生产蒸气发电，熔炼产出的熔融铅锌混合物通过电热炭层还原，金属铅从电热炉炉体下部放出，锌以气态从炉体上部进入锌雨冷凝器回收，尾气为高热值煤气，供粗锌精馏用。铅锌还原的焦炭消耗，因为没有任何外供气体耗炭，因此还原后的弃渣为无害渣。目前，中国恩菲已开展该工艺的小型试验，我们对该工艺充满信心，现阶段我们的首要责任，就是在新常态下为绿色锌冶炼技术工艺多做贡献。
