数字化助推采选冶水平不断提升，驱动铜工业实现“绿水青山”

2021年，中国铜矿出矿品位为0.74%，较2011年下降了0.03%；2021年，铜矿出矿品位为0.64%，较2020年继续下降了0.03%。从长期来看，10年间，铜矿品位整体呈下降趋势。虽然可开采的矿石品质下降明显，2012年中国铜选矿回收率为86.84%，但是，2021年该指标依然维持在86.61%。有赖于我国选矿工艺技术的不断提高，选矿回收率和精矿品位等指标未明显下滑。

在“双碳”目标的背景下，我国各项环保政策日益严格，铜冶炼技术和装备不断升级，铜冶炼相关技术指标不断提升。2012年，中国铜冶炼总回收率为97.73%；2021年，中国铜冶炼总回收率98.68%、精炼铜回收率99.55%，10年间指标持平。此外，2021年，铜冶炼综合能耗324.69千克标煤/吨；2021年，铜冶炼综合能耗215.32千克标煤/吨，虽然较2020年有小幅的增长，但低于2019年同期水平。总的来说，10年间，铜冶炼综合能耗总体保持了下降趋势。

智慧矿山抢占新时代高质量发展先机

经过多年的努力，目前，国内骨干铜冶炼企业已经逐步形成了集铜矿山采选、冶炼与加工，稀散金属的提取与加工，硫化工以及金融、贸易多元化企业，具备完整产业链条，企业规模逐步壮大，已经形成了一批具备世界一流供应链水平的骨干企业。同时，中国铜矿山采矿、冶炼、加工产业链各个环节的技术取得了重大进展。近年来，互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等技术加速创新，日益融入经济社会发展各领域全过程。党的十八大以来，在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下，在习近平新时代中国特色社会主义思想特别是总书记关于数字经济重要论述科学指引下，我国深入实践数字经济发展战略，推进数字产业化和产业数字化取得积极成效，数字经济成为高质量发展的新引擎，为经济社会持续健康发展提供了重要动力。10年间，数字化也成为中国铜产业把握新一代科技革命和产业变革新机遇的战略选择。

智慧矿山抢占新时代高质量发展先机，一方面，我国矿山企业开采技术不断进步矿山回采作业向高分层、高分段发展，矿块崩落法已成为贫矿大规模开采的首选采矿方法，充填工艺已经发展成完整体系。另一方面，随着在智能矿山建设方面，线监测、自动设备、智能设备使用更加普遍，与国际相比较，差距正逐步缩小，智能化装备技术应用方面与国际基本处于同步发展，智能软件设计和应用方面也达到了世界先进水平。

数字化推动铜矿山智能化发展

发展是人类永恒的主题。世界科技日新月异，5G技术、人工智能（AI）、机器人、物联网、自动驾驶车辆、纳米技术等，“颠覆”了传统矿业模式。10年间，数字技术推动了我国各类资源要素快捷流动、各类市场主体加速融合，实现跨界发展，搭配时空限制，延伸产业链条。此外，数据作为新型生产要素，对传统生产方式变革具有重大影响。在此背景下，党的十八大以来，中国铜矿山企业都在积极地探索数字化发展新路径。目前，我国井下有轨矿山智能化改造、选矿智能控制等方面已经处于国际先进水平，形成了一批智能化矿山标杆企业，铜矿山智能化步伐正在加快。

在庐山脚下、赛城湖畔，成立于1987年的江西铜业股份有限公司城门山铜矿是江铜集团重要资源地之一。自2018年启动智能化矿山建设以来，城门山铜矿走出了一条传统产业蜕变的智能兴矿之路。在这里，5G技术、物联网、自动驾驶车辆等技术与铜采选业碰撞出火花，实现了完美跨界融合。作为中国铜产业骨干企业，近年来，江铜集团旗下矿山全维度对标世界一流矿山，提升核心技术经济指标，增强资源综合回收能力，实现了矿产资源高效开发、集约利用。该公司传统产业重点领域的智慧建设和智能升级，实现了关键生产要素的数字化变革，以数据资源化助推江铜产业链、供应链、效益链升级，助力江铜产业集群的数字化转型，培育形成具有江铜内核的跨界融合数字生态。2021年7月29日，江铜德兴铜矿采区生产指挥中心启用，北斗全球卫星定位系统在富家坞采区投入运行。该定位系统测速精度为0.2米/秒，授时精度为50纳秒，定位可达到厘米级。

近年来，紫金矿业也正在实施“科技强安”战略，因地制宜，积极推进“机械化换人、自动化减人”工程，逐步打造一批信息化、智能化矿山。紫金山金铜矿湿法厂启动的井下电机车无人驾驶建设项目，以高速无线通信及工业环网为传输平台，依托矿用轨道运输监控系统，采用井下机车精确定位技术、图像识别处理技术和机车安全运调技术，并结合矿井安全生产运输综合监控系统，目前可实现11台电机车联动无人自动行驶。紫金矿业旗下的青海威斯特铜业在采场边坡及滑塌体治理过程中，为提高安全系数，与三一智矿、华为公司、中国电信等多方合作，于2019年9月启动自动化采矿系统建设项目，从5G信号传输系统建设和自动化设备配置两个方面推进自动化远程操控系统建设。目前，青海威斯特铜业的远程遥控SY485H挖掘机、SKT90E电动宽体自卸车及遥控驾驶、无人驾驶辅助设备实现智能交互，并正式投入使用。

在选矿装备自主研发方面，铜矿选矿设备向大型化迈进。北京矿冶科技集团有限公司针对大型现代化矿山的需求，开发出了单槽容积680立方米的KYF-680超大型浮选机，为目前世界最大规格，技术水平位于国际前列。该项目的实施打破了国外厂家在600立方米以上超大型浮选机的垄断地位，并被评为中关村“首台（套）重大技术装备示范项目”。几年前，江铜德兴铜矿开始探索半自磨优化控制技术，一款名为“先控”软件问世，实现了生产过程可视化、全流程自动协同控制，可随时随地了解系统的各项参数和运行状况。在半自磨系统智能“先控软件”填补国内空白的同时，“无线巡检”平板，生产、设备、电气维修一体化的智能“运维”投入运用，可实现动态实时生产督导及远程遥控生产组织指挥，还可以对出现的设备隐患在网上下单、派工，生产、维修的互联互通。

以绿色为底色，以高效为目的，以创新为手段，铜冶炼行业行稳致远。在优化和维护中国现有铜冶炼产能、实现稳定生产十分重要的“十四五”时期，经济社会发展要以推动高质量发展为主题，这是根据我国发展阶段、发展环境、发展条件变化做出的科学判断。我国仍处于并将长期处于社会主义初级阶段，仍是世界上最大的发展中国家。确保现有铜冶炼产能稳定运行，既是“六稳”“六保”的需要，更是保供稳价的基础。党的十八大以来，在一系列国家相关政策的推动下，中国铜冶炼技术正朝着绿色、创新、自主方向发展。

铜业冶炼主流技术不断发展

目前，在铜业冶炼技术方面，闪速熔炼及闪速吹炼技术和自主研发的氧气底吹、氧气侧吹冶炼技术，以及连续吹炼技术正逐步成为国内主流技术。

2012年12月18日，铜陵有色金冠铜业设计规模为年产阴极铜40万吨“双闪”项目工程正式建成投产，这是世界上一次性建成的规模最大的铜冶炼厂；2018年5月18日，设计为年产阴极铜20万吨的“奥炉”项目工程正式投料试生产，其中，电解系统采用“一次设计，分期建设”。2017年12月11日，铜陵有色将“双闪”与“奥炉”厂区全面整合，集世界先进的闪速熔炼、闪速吹炼、顶吹熔炼、智能数控吹炼、PC电解等各类成熟冶炼工艺技术于一体，阴极铜优质品率、铜冶炼综合能耗、电解电流效率、选矿尾渣含铜、硫捕集率等多项生产技术指标国际领先，含重金属废水零排放，冶炼废渣综合利用，实现了高效、绿色冶炼目标。今年5月份，金冠铜业奥炉厂区电解车间内，来自三门三友科技股份有限公司的技术人员对剥片机组进行调试，机器人将阴极铜板进行剥片、打垛成捆，由此，金冠铜业奥炉厂区向全面国产化迈进。

另外，国内骨干铜冶炼企业正逐步采用连续吹炼技术替代传统的PS转炉工艺。其中，广西南国铜业有限责任公司采用的“富氧侧吹熔炼+多枪顶吹连续吹炼+火法阳极精炼”热态三连炉连续炼铜技术，在冶炼工艺控制上采用“双高冶炼工艺”技术理念，即富氧浓度高达85%、冰铜品位高达74%~75%，较现有同类型冶炼工艺技术更进一步强化冶炼、降低能耗。该项目于2019年4月10日一次投产成功，实现了热态三连炉连续炼铜。

智慧冶炼

“智慧冶炼”代表着中国冶炼行业的发展趋势，也在近几年取得了不错的成绩。2022年3月18日，江铜贵溪冶炼厂数字化部正式成立。自2016年被工业和信息化部遴选为铜冶炼行业唯一一家试点示范企业以来，贵冶在铜冶炼行业智慧冶炼新模式上精耕细作，建设成果“铜冶炼极板智能化转运及质检系统”项目成功入选全国智慧企业建设智能装备/智能产品类最佳实践案例；“铜冶炼智能制造示范工厂”入选工业和信息化部智能制造试点示范工厂揭榜单位和优秀场景；“基于大数据的智慧冶炼知识平台试点示范”项目入选中国国际大数据产业博览会十佳大数据案例。

此外，10年间，中国铜冶炼关键技术与装备实现了出口发达国家，在中国铜冶炼发展史上具有里程碑意义，我国铜冶炼行业实现了从“买技术”到“卖技术”的跨越。2020年，我国自主研发的祥光铜业悬浮冶炼技术和喷嘴设备出口美国并顺利投产和验收，标志着我国铜冶炼关键技术与装备第一次出口发达国家取得成功，一颗先进的“中国心”，在美国的铜冶炼厂里跳动。2021年，祥光悬浮冶炼技术及喷嘴设备再次起航发往欧洲塞尔维亚紫金波尔铜业，祥光悬浮冶炼技术第二次踏上海外征程。

来源：中国有色金属报

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