降低CTP生产物料单耗的生产实践

郑建英，白晓娟

（江西铜业集团有限公司 德兴铜矿，江西 德兴 334224）

1 引言

城CTP药剂［1］是德兴铜矿选矿药剂工段的产品之一，是一种选择性好、抑制能力强的有机抑制剂［2］，主要用于铜硫、砷硫等的分离。CTP主要生产原材料为腐植酸和液碱、水，其中腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，广泛应用于农、林、牧、石油、化工、建材、医药卫生、环保等各个领域。尤其是现在提倡生态农业建设、无公害农业生产、绿色食品、无污染环保等，更使“腐植酸”备受推崇。

CTP药剂产品的生产在德兴铜矿已有数十年，工艺成熟稳定。其生产原理：腐植酸具有弱酸性，分子结构中酸性基团上存在活泼氢，酸性基团上的氢可以被液碱中的Na+金属离子置换而生成可溶性的腐植酸钠。反应式为R-(COOH)n+nNaOH→R-(COONa)n+nH2O。腐植酸钠即为CTP药剂中的主要有效成分。

2 原生产简况

CTP药剂生产属于批量作业。在接到生产指令后，按照生产工艺要求，腐植酸和液碱、水三者按一定的投放顺序及比例被投入搅拌桶，通过调整、搅拌、静置反应后，上层的清液（腐植酸钠含量≥50g/l、pH值≥12）作为CTP药剂成品泵入成品池，而下层的渣液进行排放处置。

图1 改进前作业流程

3 存在问题

技术人员在对2015年的数据统计分析中（见表1、表2 ），发现以下情况。

（1）CTP药剂检测平均值12.927，过高的pH值充分说明了液碱使用过量。

（2）全年CTP药剂有效含量相对稳定，各月值与平均值差距最大仅仅只是0.53%。相比之下，腐植酸单耗(单位CTP产品所消耗的腐植酸)差别较大，各月值与平均值差距最大达0.19吨/吨，比例近15%。在原料品质稳定的前提下，腐植酸显然单耗偏高。

表1 2015年CTP药剂有效含量、pH值

表2 2015年液碱、腐植酸单耗（t/t）

针对上述两个情况，技术人员跟踪了现场生产，找出了问题原因。

（1）液碱添加无计量设施。现场每次作业，是每配制一搅拌桶为一批次。注入搅拌桶的水量可控，投入的腐植酸也可控，但液碱是由高位池以自流方式一次性放入搅拌桶的，通过人为开、关闸阀控制，难以实现精准添加。而作业人员为保证达到药剂参数pH大于等于12的要求，在“多加点更保险”操作习惯驱使下，液碱过量添加成为了常态。

（2）最终排放的渣浆由于是液态物质与固态物质的混合物，其中的液态物质就是CTP药剂，这部分药液未得到回收利用。

4 探索改进

鉴于液碱、腐植酸及其反应产物具备较强的稳定性［4-5］，为了降低液碱、腐植酸两种主要生产物料的生产单耗，提升其使用率，技术人员进行了一系列探索尝试，最终确定在既有设备设施基础上，进行了如下改变及调整。

（1）实现液碱计量添加。

具体做法是：在液碱进入反应容器前的通道中加装计量罐。加装计量罐后，碱液使用过程由原来的碱池泵入高位池，经高位池添加到搅拌桶改变为：由碱池泵入高位池，经高位池放入计量罐，再精准添加［3］到搅拌桶。

（2）调整作业，利用增设的两个沉降池对渣浆进行回收再利用［6］，同时液碱由一次性添加变为分次添加。

具体做法是：新增了两个沉降槽；每次作业，先将腐植酸和液碱、水三者按一定的投放顺序及比例投入搅拌桶，经调整、搅拌、静置反应后的药剂浆液全部放入地槽，在其充分沉淀后，抽取（一次）上层清液打回搅拌桶，另加少量液碱，再次充分调整、反应、静置后，再将其中的（二次）上层清液泵入成品池作为成品，搅拌桶中余下的少量渣浆放入地槽，与之前地槽中的（一次）底浆混合，一同送入沉降槽任其充分沉降，沉降液返回搅拌桶作为下一批次作业的水液进行重复使用，沉降后的固渣为一般固体废物，作为最终废渣按环保要求进行填埋处理。两个沉降槽交替使用，一年清渣两次。

5 改进效果

改进后，进行了效果跟踪，2017年1～12月份的生产数据收集如下：

表3～表4数据表明，改进后，在CTP药剂品质达标的前提下，液碱通过计量的分次添加、渣浆的回收再利用，使CTP药剂原材料的使用更加准确合理，利用率得到提高。2017年腐植酸单耗为1.24t、液碱单耗为0.24t，在2015年平均的基础上分别下降了0.04t/t。

表3 2017年CTP药剂有效含量、pH值

图2 改进后作业流程

6 结语

本次改进以降低生产物料的单耗为初衷，历经近两年的改动、作业、检测、分析、改进等反复地循环，在降低液碱及腐植酸单耗方面取得了一定的成效。同时，外排物由渣浆变为固渣，使得最终废渣量大大减少。在环保愈加严格的当下以及未来，这种通过管理或技术的改进、降低产品的各种物料或能源的单耗的作法，对于增加企业效益、促进企业持续发展具有重要意义。

表4 2017年液碱、腐植酸单耗（t/t）