铜冶炼安全现状及发展对策

2021-12-01李克平

中国金属通报 2021年2期

李克平

（新疆五鑫铜业有限责任公司，新疆阜康 831500）

在城市化建设进程中，城市配套设施、房地产项目等元素逐渐增加，国内铜资源消耗逐年提升。据有效数据统计，国内铜金属资源人均占有不足10公斤，而西方国家人均占有资源数量，相比10公斤参考值超出5公斤。由此获知：国内铜资源存在人均占有不足的问题，加强铜资源科学利用，较为关键。国内作为国际范围内的生产大国，铜金属生产在国内获得了有序发展，加强安全管理，尤为重要。

1 铜冶炼安全现状

1.1 铜冶炼安全风险管理系统建设理念

结合安全管理理念，加强风险因素控制，认知安全威胁因素的类型与种类，继而开展安全风险分析，结合安全威胁程度，确定安全管理结构，有序开展各项安全管理工作。现阶段，炼铜企业借助安全管理技术，结合企业各程序存在的安全问题，搭建成安全管理数据库，综合性开展企业安全管理，针对潜在可能性发生的安全事故，加以有效识别，以此全面实行企业安全管理工作，保障炼铜企业生产的安全性，应用效果优异[1]。

1.2 各部门的安全管理现状

应用安全风险技术所提供的危险因素确定法，逐一完成了炼铜企业安全威胁因素的确定，以此完成各部门安全管理结构，有效排除安全问题。

1.2.1 冶炼车间安全生产管理

在冶炼车间中确定的安全生产结构，以冰铜水淬储运生产系统为参考，以其工作任务的安全测定方向，潜在安全事故为中毒窒息，排查的危险源、安全威胁因素具体表现为：

（1）位于冶炼炉内部的有毒气体浓度较高，氧元素占比较低，有毒气体以二氧化硫为主。

（2）未经审批许可的情况开展作业行为，属于无安全监护行为，具备一定安全威胁。

（3）作业人员在生产前期，尚未开展作业区通风工作，在完成氧气浓度检测程序时，即进入生产区。

（4）工作人员尚未参与系统性安全教育，处于不规范的作业状态。

（5）应急措施不完善，现场施救系统性不足。

结合实际排查的安全威胁因素，制定相应的安全防护工作，加强冰铜水淬储运生产系统的安全性。

1.2.2 化验室安全管理

以冶炼铜生产的化验室为对象，开展安全分析，场所包括危险因素化学实验室、仓库室。

（1）在危险因素化学实验中，能源以无机剧毒品为主，即三氧化二钾，其潜在的风险事故为化学伤害，危险因素包括：无机剧毒品存储方式不规范，使其处于潮湿环境中，或者存放在通风性较差的区域；在无机剧毒品周边存在热能，比如火种；在回收无机剧毒品期间，未采取密闭存放方式引起工作人员在接触时发生化学性伤害问题；工作人员在接触无机剧毒品时，未规范性佩戴相关安全设备。

（2）仓库室场所内，能源以硝酸银为主，其潜在的事故风险为化学伤害，危险因素包括：存储硝酸银的仓库存在通风性不佳问题；回收的硝酸银未采取密封存放，引起工作人员在接触时发生化学性伤害问题。

1.2.3 安全管理结构

（1）生产作业活动的安全因素以冶炼车间为主，具体安全管理项目为：原材料准备工作、资源输送、冰铜水淬储运、水系统循环系统等十个项目。

（2）安全运维。运维主体包括精矿库、配料库、运输系统、干燥系统、熔炼程序、水循环系统。

（3）设备安全。设备安全维护项目包括：码头精矿运输设备、除尘系统等。

（4）工艺安全。动力车间中包括分子筛化、冷箱等。硫酸车间包括电除雾器、硫化工艺等。冶炼车间的工艺安全集中表现在余热锅炉系统。

（5）环境安全。冶炼与精炼车间，在实际生产期间各项安全问题。

1.3 安全现状分析

以某冶炼企业为例，其在引入安全管理数据库后，系统性确定了潜在安全问题，针对实际存在的安全问题加以有效规避，成功降低了冶炼企业安全事故，为铜冶炼生产发展创建了安全环境。

（1）安全管理引入前，企业中毒窒息发生次数均值为5例/年，化学伤害发生次数均值为10例/年，设备性能受损发生次数均值为15次/年。

（2）安全管理引入后，企业中毒窒息、化学伤害、设备受损等安全问题获得了有效控制。在2019年全年内中毒窒息、化学伤害安全数据为0，设备受损安全问题发生2次，使用效果良好。

由此发现：炼铜企业现阶段安全管理现状处于稳定状态，在数据库智能系统作用下，科学性、全面性为企业甄别安全因素，在针对性安全排查工作的实施进程中，科学减少了生产安全事故，提升炼铜生产的安全性[2]。后续开展炼铜生产活动时，应加强安全防护数据库的有效应用，精准排查场所、工艺、设备、材料等因素存在的安全问题，提升炼铜企业安全生产能力。

2 铜冶炼发展对策

2.1 提升国内铜资源勘测精准性

针对国内铜矿资源人均占有不足的问题，铜矿冶炼单位应提升资源开发的科学性，加强资源勘测，提升铜矿资源总数，缓解铜矿资源消耗压力。为此，铜矿资源有序挖掘与系统性勘测，应成为铜冶炼单位的未来发展方向。国内铜矿资源在建设期间存在诸多困难，在短时间内难以完成铜矿资源的有效供应，能源紧缺问题较为严峻。为此，国内相关单位应加强国内铜矿资源的开发与勘测力度，以此提升铜精矿资源的供给能力。

此外，国内铜冶炼单位应积极加强与国际铜矿知名单位建立合作关系，提升资源引进的有效性。国内应针对铜矿资源供给问题，积极与国际相关国家采取合作方式，以期获得优质稳定的铜矿资源。铜冶炼单位应结合自身发展能力，采取合资、配股等形式，在国际层次选择具有发展能力的铜矿企业，形成合作互助模式，增强自身铜资源的获取能力。

2.2 加强进口原料引进的规范性

现阶段，国内铜矿资源进口引进程序中，存在供给国家多元化、引进批次较多、供给单位规模多样化。在供应商中，处于长期稳定供应的单位较少，供给链不稳定，将会引起铜精矿成本较高问题。与此同时，铜精矿品质具有不稳定的特点，引起铜冶炼生产指标发生波动。国内引进铜矿石，大多数集中在规模较大的冶炼单位，具有集中性。为此，铜冶炼单位应有效联合原料进口资源，加强原材料引进的统一性，科学回避铜矿石价位不稳定形成的经济损失问题。加强引进铜矿石规范性，以期降低原材料引进消耗的成本，且有助于维护企业经营的诚信度，为后续铜矿冶炼单位的有序发展奠定稳定基础。

2.3 增强科学研究力度

在上世纪50年代前期，铜冶炼工艺普遍使用了竖炉方法，由此逐渐形成了近代炼铜工艺。国内铜冶炼单位逐渐使用新型冶炼技术，借助熔池冶炼工艺成功排除了原有的生产工艺，比如鼓风炉、电炉等，在生产工艺层次上获得有效进步。然而，国内冶炼工艺及其设备，先进性有待提升。在一段时间内，国内铜冶炼单位，在生产工艺、生产设备、铜矿资源等方面，较多依赖于进口形式获取，生产工艺与冶炼设备，在技术方面由国际其他国家所垄断，冶炼行业所获得经济利益，由其他国家获得。

此种局面造成国内铜冶炼单位经营发展较为被动，难以获得实际性发展机遇，，阻碍了国内铜冶炼行业的有序发展。为此，相关单位应加强铜冶炼工艺的技术升级，提升资金投入比例，逐渐形成适应国内铜矿生产的工艺体系，减少国外技术垄断的不利影响。工艺研发以成本小、运行经济性的炼铜工艺为主，为国内铜冶炼发展提供技术支持[3]。

例如，某炼铜企业以炼铜节能为核心，开展的技术研发活动中，获得了优异成绩，其主要研发的技术包括：节能高产熔炼工艺、电解槽极板监测技术、能效分析与控制技术。

（1）在节能高产熔炼工艺中，采取的工艺理念为“多离子高效融合”，成功完成了机理模型建设，为熔炼高效节能奠定了理论基础，在开发期间，应用了混合型精矿喷嘴、资源收集装置等工艺，提升冶炼程序的生产稳定性、过程环保性、消耗节能性。

（2）在电解槽极板监测技术中，借助红外热成像等应用技术，成功研发了具有自动识别、定位追踪能力的监测技术，提升了电解槽故障问题的解决效率。

（3）在能效分析与控制技术中，成功研发了能效数据统计与生产程序优化控制的技术，完成了多角度开展能效计算的线上评估模型，以节能、低能效、环保思想为核心，提升冶炼程序的精细化控制效果。

此研发工艺在实际使用期间，成功节能生产成本高达5000万元，创造经济收益36亿元不止。为此，相关炼铜企业应以工艺先进性为视角，结合节能、低耗、环保等理念，增强自身生产能力。

2.4 提升铜冶炼结构科学性

国内铜冶炼单位，在生产工艺方面获得了先进性投入。然而，大多数企业在实际冶炼期间，加工成本处于较高层次，应融合节能、经济性的发展理念。在现代化企业发展期间，铜冶炼单位应采取人员结构优化、生产效率提升的诸多措施，提升精干主体占比，加强辅助程序缩减，以此提升企业成本控制效果。在此基础上，相关单位应积极推进企业经营形式转型与升级，比如并购、重组等，以此促进企业优势相互弥补，从资金、工艺、效益等方面逐渐增强，发展成具有国际竞争实力的炼铜企业。

借助资本优化形成提升企业结构的科学性，以此科学降低企业负债比例，提升企业对抗风险的综合能力。借助系统性资本运作形式，完成国内炼铜生产的体系建设，逐渐增强国内炼铜生产能力，获取较高的生产数量，发展具有优势的生产工艺，以此从根本上降低炼铜成本，使国内炼铜企业具备国际竞争能力。

2.5 系统性开展铜资源回收工作

在国内炼铜工艺提升的进程中，废铜产量逐年增长。一般情况下，铜使用年限为30，由此提升了废铜数量，使其逐年累加。与铜矿石相比，废弃铜资源进入生产流程，可节约80%的能源，生产成本节能60%。为此，加强废铜资源回收，具有可行性。在未来，应针对废铜资源回收制定有效的冶炼工艺。铜冶炼单位应提升废铜资源的利用效果，增强自身废铜回收有效性。铜冶炼单位应采取的有效措施为：拓宽铜金属的回收渠道，加强废铜资源回收能力；优化废铜资源的生产工艺，降低废铜生产成本。

各单位应针对废铜回收工作制定系统性程序，从企业到社会，从社会到政府，三方主体应积极参与废铜回收工作中，提升废铜资源回收高效性，为企业创造经济发展条件。在拓宽废铜回收途径中，应建立系统性的回收部门，针对废铜回收给予合理的价位，以此降低进口铜的引进成本，加强铜资源的回收利用。相关单位应采取线上、线下相结合的形式，提升废铜回收的有效性，促进全民参与废铜回收工作中。适时在社区、图书馆等文化宣传区域，开展废铜回收宣传活动，建设人们废铜回收意识，减少资源浪费事件发生[4]。