铼车间的“三剑客”
——大冶有色金属股份有限公司稀贵金属厂铼精制工作侧记
2014-03-12
大冶有色金属股份有限公司多年来关于“铼精制”的梦想终于变成了现实,其中有三位“剑客”功不可没,这“三剑客”就是祁小平、张小林和李云龙。
三年磨砺,一朝“亮剑”。2013年10月25日,大冶有色金属股份有限公司(以下简称“大冶有色”)稀贵金属厂铼车间成功产出第一批总量650余克、纯度为99%的纯铼酸铵产品,使产品面向市场销售成为可能。铼车间三年磨一“剑”,经过改革创新、反复实验,成功攻克多项难题,将大冶有色多年来关于“铼精制”的梦想变成现实。职工们评价说,“三剑客”功不可没。这“三剑客”就是祁小平、张小林和李云龙。
铼车间职工正在进行铼精制实验
“剑客”的舞台
早在“十一五”期间,大冶公司经过化验分析,在粗铜冶炼、二氧化硫制酸过程中产生的烟灰和污酸废水中,含有丰富的金、银、铜和稀贵金属铂、钯、铼、铟、钽等金属。其中,“铼”是一种最有开发价值的稀有元素,“铼”是最难熔的金属元素之一,熔点高达3180℃,仅次于钨的熔点3410℃。铼用于制造超音速飞机、火箭和导弹的高温高强度部件,或用作石油工业的催化剂。目前世界上每年铼产量不超过40吨,而1千克纯铼的市场价在8500-9000美元间波动。回收生产新产品铼,是大冶有色公司和稀贵金属厂两级领导班子解放思想、发展循环经济、寻找新的经济增长点和节能减排的好项目。
2010年,大冶有色在其行政工作报告中明确提出,加大对稀有金属的回收、开发、利用,要求稀贵金属厂加大“铼”产品开发力度,使之成为大冶公司新的“利润增长点”。机不可失、时不我待,稀贵金属厂于2010年上半年着手筹备铼开发项目并成立了“铼项目组”。随着铼开发工作的不断深入和厂生产经营形势的变化,在铼项目组“组织架构重组”成为铼车间后,该厂领导班子审时度势,随即成立了由技术科牵头的铼开发科研小组。
从冶炼污酸废水中提取“铼”是一项全新技术,对于稀贵厂科研开发小组乃至全公司的技术人员来说,都是一项巨大挑战,工作中遇到了很多意想不到的困难和压力,首先是工艺技术上的不成熟,其次是生产设备没有成熟的设计、设备选型不配套,还包括铼项目从业人员没有经验、操作技能不熟练,面对种种困难和挑战,稀贵厂没有退缩,“剑客”有了战斗的舞台。
铼车间职工在现场加注添加剂
“剑客”登台
进入2011年,稀贵厂给铼车间配齐了班子。“剑客”祁小平、张小林、李云龙亮相登台。如何顺利完成铼开发项目、力争达产达标,成为摆在铼车间“三剑客”面前的难题。他们通过召开职工大会、动员会,集思广益商讨对策,落实了目标和措施。第一,主动配合公司设计部门和施工单位,提前介入萃取扩能改造项目和精制铼酸铵工艺的完善,确保工程进展顺利,为达产达标提供保障。第二,申请由厂调度出面协调,加强与冶炼厂硫酸车间的沟通和协调配合,保证污酸进液量,以利于项目组合理组织生产,确保污酸处理量和负载有机相的处理。第三,利用现有设备和设施创造条件组织生产。第四,组织职工学习培训,提高职工操作技能。由于“铼”金属的稀有,关于铼的知识和工艺也极少有现成的培训资料,“三剑客”就先找资料自己学习,往往在一本厚厚的金属冶炼专业书籍里,能够找到一页有关铼的内容就能让人感到极其欣慰……通过夜以继日的学习、加上不断地上网查资料,厂科研组人员将铼的相关知识汇编成学习手册,职工因此得到了的培训,为车间正常生产提供了人力资源方面的支持。
与此同时,在前期萃取和反萃的技术基础上,稀贵厂对铼车间萃取部分进行了扩建、对精制部分进行了改造。改、扩建工程从2011年5月10日开始到30日才完成。6月1日至4日,进行了新建萃取部分的调试,6月7日萃取部分正常生产,污酸处理量由每天的200立方米增加到500立方米,萃取部分基本稳定。可是精制部分由于工艺还不完善,生产上并不顺畅,油水渣分离不彻底,造成有机相损失大、成本高,生产出来的铼酸铵结晶品位低。针对在当时冶炼烟气淋洗液含铼品位较低而杂质高的条件下,如何能够提取出99%品位的铼酸铵结晶产品,成为“三剑客”的主攻方向。
“剑客”出招
——“三号剑客”李云龙:为“铼”打基础
现年46岁的车间设备副主任李云龙,在贵金属冶炼岗位工作了二十多年。他说,二十多年里他见证了大冶有色循环经济的发展壮大,而铼的成功开发和精制,则表明公司在综合利用方面正在不断做强。
李云龙在铼车间分管设备和生产。他说,由于铼的精制工艺没有广泛推广,面对一无图纸、二无经验的新项目,要打通铼的提取工艺非常不容易。由于刚开始试验阶段,用N235有机相萃取,腐蚀性大,新的设备很快就失去了原来的色彩。为节约成本,李云龙便和车间主任一起,打起了小算盘。干脆不进新设备,大部分设备从别的车间“淘”,这一招解决了车间生产的大难题。李云龙还针对工艺设备是边摸索边改造,流程布局还不尽完善等问题,和车间另外两名剑客一起,展开不断摸索,从2013年5月份起,一直攻关到10月份,160多个日夜,李云龙都扑在现场,解决了工艺设备生产和流程布局完善等难题,为后续的铼精制铺垫平台。
头号剑客祁小平和二号剑客张小林一起做实验
三号剑客李云龙和职工一起在现场进行验证作业
近6个月的努力,平台搭好后,李云龙信心满满地向车间主任祁小平汇报:“比起试验初期,现在工艺改良了,现场的环境好多了,我相信,随着工艺的进一步完善,生产99%的精制铼产品不成问题。”
进入2013年11月,情况突变。由于矿源结构的改变,造成冶炼系统产生的烟气中含氟较以往高出许多,为了减少氟对设备的腐蚀,铼车间开始在污酸中大量加入水玻璃防腐,但也因此造成铼回收系统中有机相极易变质,使油水渣更加难以分离,以致车间外排污酸中往往夹带出大量的有机相,到月底车间有机相损失达到了20余吨,“铼”回收率也从原来的70%,一路直线下降到30%左右。在冶炼烟气淋洗液含铼低、含氟杂质高的条件下,如何高效回收铼,成为摆在科研小组面前的一道难题。为此,李云龙配合车间班子成员,运用N12药剂在污酸废水中高效沉淀,并初步确定了相关的实验数据。为了保证科研成果的严谨,他配合车间攻关组又重复做了6次实验,最终验证了该工艺数据的准确性和稳定性,为铼精制奠定了基础。
——“二号剑客”张小林:在“小与大”中夺“铼”
毕业于江西理工大学的80后车间副主任张小林是车间工艺、质量控制的一把好手。在铼精制过程中,他更多考虑的是车间的“小与大”。
由于铼生产工艺和设备设施在不停地摸索和改造,设备变更快,购买大型试验设备耗资都是以万计算,不光是经济不划算,时间上也耗不起。于是张小林号召车间职工集思广益,进行一些小改小革,利用原有设备进行改造利用,充分实现操作经济化。以前用过的闲置过滤槽通过改造,做成了沉铼剂的反应槽,这一改造节约了几十万元的资金,可以说是小改革带来了大效益。
设备问题解决了。张小林一心扎进实验室,带着职工搞起了实验。在铼车间简陋的实验室里,各类实验设备都是废旧设施设备改造而成的,加热原液的仪器是没用的电饭煲,没有小型试管就用量杯代替,没有专门的储物柜,就用保鲜膜密封存好。设备的简陋并不影响张小林的工作,没有成熟的技术资料参照、参考,张小林干脆自己展开摸索。每一个数据的验证,张小林都要做到4次以上的实验,核准后连成数据链,他再进行细致的分析,拟定进一步实验的工艺路线。三个多月下来,不仅做出了漂亮的实验数据,还将小批量的实验成品交到了车间主任面前。在很多人看来,在如此简陋的条件下不可能完成的实验,不仅被他做得很好,同时还做出了成果成效。二号剑客的专业水平和敬业精神令职工刮目相看。
在铼厂房的拐角处放着一个不起眼的瓷缸,瓷缸里装着半缸反萃液和一根加热棒。张小林说,“可不要小看了这个瓷缸,它以前可是溶液进行油有机相水分离的重要工具”。精炼班班长金帮富说:“我们以前把溶液倒入瓷缸,然后用加热棒加热,职工们就蹲在旁边,用勺子把漂浮在溶液上面的油舀走,一天就要煮三缸,人员还不能离场,整个厂房都弥漫着呛人的气味。”后来,大家研究探索,使用反应釜进行油水分离,用蒸汽加热,既节省了工作时间,又能保证人员安全。大冶有色集团公司领导有一次到访铼车间,在看过设备和工艺实验设施后,十分惊讶地问,“铼产品的等级提升就是这么完成的?”张小林回答道,“是,我们不仅完成了产品等级提升,同时还拥有了自有的核心技术工艺路线。”
——“头号剑客”祁小平:铼车间的“精气神”
创新是铼车间的灵魂,吃苦是铼车间淌的血液,担当是铼车间的精神。有人用这话评价铼车间,也有人说,这话指向的是铼车间的灵魂人物,车间“头号剑客”主任祁小平。
祁小平比李云龙大一岁,从事贵金属冶炼近30年。职工评价他是胆子比腰粗,别人不能吃的苦,他能吃;别人不敢干的事,他敢干。
2013年,公司向车间下达的任务是要完成300千克的金属量,后上调为430千克。由于原料状况并不理想,平均每一升污酸只含有五毫克以下的铼,430千克任务量对于正常的生产看似很少,但对于边试验边生产的铼车间,任务量大得难以想象。而在完成任务量的基础上,还要完成产品的升级精制,无异于难上加难。怕职工有畏难情绪,祁小平一个班组一个班组地做职工的工作。职工反问他怕不怕,他一拍胸脯。职工说,行,我们跟着你干。
吃大苦耐大劳的日子开始了。从系统进料到后液罐的清理,祁小平第一个穿上长筒套鞋往后液罐里面钻。闷在罐体里一干就是6个多小时。
在面对污酸杂质构成复杂等难题时,祁小平带着车间班子成员配合厂技术部门制定专项实验除杂方案十余项,组织除杂攻关实验120余项次。针对精制过程中铼酸铵容易分散的特性,及时调整工艺,先后试验了重复结晶法、二次萃取法和离子交换法。他们利用每周双休日,在较恶劣的实验条件下,通过近百余次的艰苦实验,成功攻克铼酸铵精制难题,而且保证了较好的回收率指标,一举达到国内领先水平。
职工自己动手改造陈旧设备
有成功就有失败。由于铼的生产工艺没有可供学习借鉴的资料,完全靠边干边摸索,犯错是在所难免的。在一次试验中,两吨物料中提取的铼颜色不对,当时没有分析设备,以为产品不合格,想到给厂里造成了损失,祁小平主动向厂里报告担责。事后厂里没有责怪他们,而是给予了他们更大的鼓励。像这种主动担当的精神在祁小平的身上和铼车间职工身上已成为习惯。
三年磨砺,今朝“亮剑”。“现在的铼车间终于扬眉吐气了,以前每次开会我都不怎么敢开口说话,公司投资了这么多钱,我们还没开始盈利,现在终于有一席之地了,但我们仍需努力。年底前,我们还要抓紧时间在精制工作中完成两个九的50千克高铼酸铵结晶的任务。”头号剑客祁小平的这段话说得铿锵有力。