功到自然成——访中国有色金属学会“杰出工程师奖”获得者倪恒发

屈联西 翟爱萍 王沛林｜文

一分耕耘一分收获，只有洒下辛勤的汗水，才能收获成功的喜悦，2020年8月，经过多轮评选，河南豫光锌业有限公司总工程师倪恒发荣获2020年度中国有色金属学会“杰出工程师奖”。

经过多轮评选，河南豫光锌业有限公司（以下简称“锌业公司”）总工程师倪恒发荣获2020年度中国有色金属学会“杰出工程师奖”。截至2020年12月12日，他已主持或牵头完成国家科技支撑项目1 项，申报河南省省院科技合作项目3 项，河南省科技攻关项目2 项，河南省科技计划项目1 项，获国家科学技术奖3 项，省级科学技术奖1项，发表论文12 篇，获各级科技进步奖22 项，专利获权23 项，1 项国家科技支撑项目，并被评为河南省有色冶金、化工双方向注册高级咨询师、济源市第四批学术技术带头人、济源市第十五批专业技术拔尖人才。这些成绩的取得，都是他长期以来艰辛努力的结果。

一分耕耘一分收获，只有洒下辛勤的汗水，才能收获成功的喜悦。近日，笔者对他进行了采访。

在不断学习中练就本领

2003年，为了充分发挥铅锌互补的冶炼优势，豫光集团决定立项上马30 万吨电锌项目。8月16日，30 万吨电锌工程一期10 万吨开工，历经16 个月建设，2005年3月28日投料试产。2005年5月10日，第一批锌锭下线。

工程采用代表世界炼锌主流的常规炼锌工艺，即锌精矿沸腾焙烧-锌焙砂两段浸出-浸出液三段净化-电解沉积析出锌，最后经电炉熔铸生产出成品锌锭；中间产品浸出渣采用回转窑挥发生产出次氧化锌，经多膛炉处理，脱除氟、氯等有害杂质后，获得合格的含铅氧化锌。氧化锌经浸出系统回收锌后所产的富铅渣再返回铅冶炼系统，铅冶炼弃渣为无害渣，可作为水泥厂辅助原料。焙烧烟气经余热回收后，可生产硫酸。

在这期间，倪恒发从公司项目管理员，到技术处处长，从此走上了锌冶炼技术之路。

倪恒发说：“那时，我带领20 多个技术骨干，到水口山冶炼厂实习。每天晚上10 点至12 点，召开当天的实习总结会，布置第二天的实习事项。回到锌业公司以后，就开始搞试产工作，制定锌业公司相关的文件、制度、台账、试产方案等。”

30 万吨电锌一期工程投产后的短短2年时间里，锌业公司采用先进技术，先后投资建设了银浮选回收银、镉回收、铟回收、余热发电等工程，回收镉、铟、铅、铜、金、银等金属，后来还回收了锗、钴等有价金属。

2005年6月，公司投资3000 万元，开工建设银浮选回收银项目，2006年6月建成投产。项目采用了相对成熟的“一粗、三扫、三精”浮选工艺。项目实施后，经过多次技术改造，银精矿品位得到大幅提高，目前，每年产出银金属量30余吨，价值12000 余万元。同时，减少了后道工序二氧化硫的排放，降低了环境污染。

锌业公司的镉回收系统原设计只能产出海绵镉堆放在渣场，既污染环境又难以销售。2006年，公司先后自行设计建设了粗镉、精镉生产系统，4月份产出第一批粗镉，8月份采用真空蒸馏工艺产出精镉，达到1#镉标准。随着生产工艺的成熟，原堆放在渣场的海绵镉重新返回系统，变为了精镉锭产品。项目经多次改造，精镉年生产能力已达900 吨，价值1300 多万元。

2006年10月，公司开始建设铟回收项目，该项目投资约1450 万元，于2007年8月竣工并投料试产，9月产出第一批精铟锭。项目通过对铟富集渣进行浸出、萃取、电解、熔铸等工艺可年产出精铟10 吨，全部达到了0#国标铟锭标准。近几年，公司对其工艺进行了改进和完善，解决了反萃液净化等问题，精铟年产量目前已达到20 吨，价值10000 多万元。

由于锌精矿在沸腾炉焙烧脱硫的同时，会产生大量的余热，以前只有将多余的蒸汽放空，会造成大气污染和温室效应。2007年1月，公司投资3600 余万元，建设余热发电项目。项目总装机容量4.5 兆瓦，年发电量3150 万千瓦时，是国内同行业首家利用饱和蒸汽发电的项目。项目于当年9月并网成功。每天可减排800 吨蒸汽，回收除盐纯水700吨，经济效益可观。2009年4月2日，余热项目在联合国气候变化理事会成功注册为CDM 项目。

倪恒发说：“2005年10月份，我被推荐到锌业二厂当厂长，3年之内，锌业二厂各项指标，从不达标到达标，再到超产、稳产。同时，我负责银浮选、镉回收、铟回收项目的建设和生产。在这个过程中，除了做好本职工作外，还十分注重人才的培养。“一个篱笆三个桩”，一个人再有能力，也没有那么大的精力。当时，我向公司要了6 个工艺员，因为这几个综合回收项目是全新的，公司需要更多的技术人才。如今，我培养的人不单是在生产厂从事技术工作，有的到了科技发展部，有的走上了管理岗位，有的甚至走向了海外。”

2006年12月30日，30 万吨电锌二期工程开工建设。2008年8月8日试产，10月5日产出合格锌锭。同月，倪恒发被提拔为锌业公司总工程师。

“在公司领导的大力支持下，除了抓好锌产品的生产，三个综合回收项目的建设和生产外，我最自豪的是二期试产，我拿出的方案，48 小时内全线拉通。试产前，我们准备工作很充分，单试产方案，我们就做了两套，还有应急预案，所以试产很轻松。拉通浸出、净液系统仅用了36 个小时。”倪恒发介绍道。

勇于担当 为提质增效尽责

倪恒发说：“任锌业公司总工程师后，我主要抓工艺、科技、检验管理等等。前几年，主要抓提质增效，综合回收。如钴渣，每年锌钴渣7000 ～8000吨，含锌量4000 多吨，还含有一定的钴金属量。为此，公司成立了科研小组，我带领科研小组人员做实验，将锌钴渣全部综合利用，锌变成了锌锭，钴变成富钴精矿。另外就是氧化锌系统，因为含铁高，浸出只有两段，产出的锌浸出渣含锌12%～13%，含铅20%多，同时含铟量也很高。由我牵头组织创新研究，开发了高铁氧化性高效还原浸出工艺。大幅度提高了锌、铟的回收率和硫酸铅含铅品位。目前，氧化锌系统产出的铅泥含铅大于40%，含锌小于3%，含铟小于80 克/吨，锌铟回收率及铅泥含铅大幅度提高，且每年不再外购近10000 吨硫酸亚铁，改造升级后的技术经济指标大幅优化，创效近1 亿元。之后，公司领导让我负责降低尾矿含银。我带领科技、设备部门及生产厂的人员联合攻关，对银浮选工艺、设备进行了提升改造，使尾矿含银大幅度降低，每年创效至少有4000 万元。”

锌业公司设计电锌产能为20 万吨，现在已提升到28 万吨。作为技术总负责人，倪恒发在提质提产方面，他做了大量工作。

倪恒发说：“目前我们的锌锭，在行业有一定的口碑。锌锭国标规定，主金属锌含量不小于99.995%，公司在此基础上严格控制标准，降低小项杂质，要求锌含量大于99.996%。2020年，锌锭含量标准全部达到公司要求。其中，86%的锌锭含量达到了99.997%，从而满足了不同客户的要求。能取得这样的成绩主要得益于科学的考核和精细化管理。锌锭有六大杂质元素指标，我和技术部门对各种杂质元素进行了全面的权重分析，对考核指标进行了改革。将质量考核指标直接分解到各个工段，甚至分解到个人。这样落实了责任，就杜绝了以前的大锅饭现象——质量不合格，大家一起担责任。另外，还有类似于原来的挥发窑生产指标，是以氧化锌为依据考核的，我也对此进行了修改。因为通过降低浸出渣含锌、含水，大幅度降低了浸出渣渣量，提高了锌、铜直收率。挥发窑处置浸出渣渣量的减少，产出的氧化锌就减少了，虽然焦耗单项指标提升了，但总能耗、总焦耗下降了。科学的考核才能促进生产力发展；不科学的考核，因循守旧，只会阻碍生产力的发展。”

国内赤铁矿领域的开拓者

由于锌冶炼行业存在着资源利用水平低、生产成本高、能耗高、渣的经济高效处理困难等问题，尤其渣的经济高效处理问题，已经成为全行业技术难题。湿法炼锌目前没有主流工艺，应用较广泛的工艺主要有两段浸出——浸出渣挥发窑挥发法（又称常规法），热酸浸出——黄钾铁矾法、热酸浸出——针铁矿法、锌精矿直接浸出等工艺，每种工艺都存在一定的弊端。国内炼锌工艺存在的共性问题主要是：锌及有价金属回收率低，浸出渣量大，浸出渣处理难度大，能耗高，环境治理投资大，环保设施运行费用高等，因此，开发湿法炼锌新技术，进一步提高锌精矿中锌及其他有价金属的回收率，减少浸出渣量，铁形成无害渣或可以利用铁渣，是锌冶炼行业发展的必然途径。

锌业公司全景

早在2011年，在公司领导的支持下，倪恒发就积极主动谋划锌冶炼的全新生产工艺。在国内首次主持开展更环保、资源利用率更高的赤铁矿全新工艺实验，为国内产业化、工业化运用提供开拓性的技术研究。“当初，我选了2个工人、3 个刚毕业的学生，进行小规模的实验，只有简陋的仪器，进行中试实验。那段时间是我工作以来，面临过的最大考验，也是最难以忘怀的。第一，赤铁矿工艺技术在国内是空白的没有任何经验可以借鉴；第二，耐高温高压材质难以解决；第三，毕竟是小实验，仪器设备问题不断，出现过氧气通不进去，出现过高压矿浆从排气管喷出来，出现过搅拌桨叶烧成渣的情况。我连续3 天3 夜没有睡觉，经常凌晨3 点跑到现场。在实验期间还经历了母亲去世。但我始终坚信‘功到自然成’的道理。最终，我把这个实验拿下来了。”倪恒发努力控制着自己的情绪。

赤铁矿除铁工艺是将锌浸出液中的二价铁在高压釜内氧化沉淀，生成一种热力学性质稳定、含铁更高的具有利用价值的铁渣（Fe＞55%）。赤铁矿法除铁工艺能回收锌精矿中几乎全部有价成分，产生的产品都可以销售，所有作为中间产品的废渣可进一步加工而无须堆存，特别是在处理含铁和其他有价金属（如金、银、铜、铟等）高的锌精矿较其他工艺有很强的优势。

倪恒发带领公司科技人员，通过试验室试验、半工业化试验，不仅确定了赤铁矿除铁的最佳工艺条件和辅料消耗指标（蒸汽、氧气消耗指标），而且掌握了高压釜、加压泵、闪蒸阀等主要设备的选型、材质，除铁率达90%左右，所产赤铁矿含铁55%左右，含锌1%左右，工艺指标达到预期目标。2015年，该工艺通过中国有色金属协会组织专家评选委员会评审。

锌锭产品

“采用赤铁矿工艺的优势不仅环保，资源利用率更高，而且成本大幅降低。据统计，电锌加工费比现有工艺降低500 元至600 元，资源利用率更高。当前，我着重抓再生锌的研发，已进行工艺设计和施工图设计，同时进行赤铁矿的可研报告，为锌业公司下一步做强做大，继续奉献自己的一份绵薄之力。”倪恒发说道。

将为环保治理继续奋斗

随着环保要求严格，同时公司也愈发重视环保问题，开始对公司的2#锌挥发窑系统排放的尾气进行治理，主要治理污染物为颗粒物及氮氧化物，主要改造内容为增加臭氧脱硝及湿式静电除尘器，改造目标是使尾气中颗粒物和氮氧化物达到特别排放限值要求。

倪恒发介绍说：“近几年，我把工作侧重点转向了环保治理。尤其是2019年，在锌挥发窑尾气臭氧氧化法脱硝的生产实践中，时间紧、任务重，我不等不靠，不盲从。比如，公司邀请的专家认为，低温湿烟气脱硝效果不好，要高温高压烟气。但是我考虑到，高温高压烟气在脱硫前进行脱硝，势必影响脱硫产品的质量。因此，在项目实施过程中，我尝试加了一套管道，投资不到15000 元，烟气脱硫后，对低温湿烟气喷臭氧脱硝。后来经过生产试验证明，高温不但对亚钠脱硫产品质量有很大影响，而且高温脱硝，消耗大，设备寿命短。现在，公司主要用低温湿烟气脱硝，达到了预期效果。”

倪恒发在脱硝的工艺过程中发现，臭氧脱硝的局限性，以及在低价氮氧化物氧化为高价氮氧化物后难吸收，吸收进入水体难处理等问题，因此提出了直接在挥发窑内喷氨，将氮氧化物还原为氮气的思路并付诸实践。

倪恒发认为，积极建设锌挥发窑尾气臭氧氧化法脱硝治理环保工程，既是响应国家蓝天保卫战要求，同时对公司节能减排和废气达标排放工作，有十分重要的意义，有利于提升公司社会形象，达到经济绿色冶炼，为同行业生产起到带头引导作用。