向“新”而行 “智”造未来——中国铜业科技创新纪实
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2025-06-24 18:31:18
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许多生产场景正在突破人们的想象:在中国铜业有限公司(以下简称“中国铜业”)普朗铜矿智能矿山,一线员工坐在宽敞明亮的调度室里按动一个按钮、发出一句指令,就能实现远程作业;在彝良驰宏矿业有限公司“黑灯工厂”,破碎机、运输皮带等设备在无人干预的条件下可有序运转,机器人自动识别并分拣皮带上的复杂物料;在云南金鼎锌业有限公司露天采场,无人驾驶的运矿重卡和遥控挖掘机代替人工,“无人车”自如应对陡坡、窄道等复杂地形,与“有人车”高效协作;中铜华中铜业有限公司研发人员在薄如蝉翼的铜箔表面,均匀镀上一层红色涂层,就像给铜箔“涂口红”,而黑化铜箔则相当于给铜箔穿上“黑色铠甲”,这些技术的运用突破了国外技术封锁,可大幅提升铜箔的耐腐蚀性、抗高温氧化性和信号传输效率……

在大国博弈聚焦科技创新的时代背景下,有色金属行业正经历深刻变革。作为“国家队”的一员,中国铜业锚定中铝集团“科技创新特强”战略,在为自身注入澎湃动能的同时,以其生动实践为中国有色金属产业高质量发展贡献了经验、提供了样本。

2025年6月13日,中国铜业召开第二届科技创新大会,天津大学校长、中国工程院院士柴立元以及昆明理工大学校长王华在会上作专题讲座。讲座后,中国铜业党委书记、董事、总经理高贵超在总结讲话中表示:“我们要给年轻的科技工作者多一些‘托举’,让他们有更多的时间潜心科研、有更优渥的收入、更体面的生活。只有我们‘铜’心同德、‘铅’方百计地给年轻人创造条件,未来的科学家才会‘锌’勤百炼、勇‘锗’无惧。我希望,我们的年轻人永远生猛下去。”

科技创新,平台为基。2023 年6月21日,有色金属强化冶金新技术全国重点实验室在中国铜业揭牌,邱定蕃等7位院士到场指导。作为中铝集团唯一、云南省第一家全国重点实验室,该实验室受到中铝集团党组高度重视,于2022年统筹谋划重组工作,独创“一室两地(昆明+长沙)两机制(联席周例会+月报制度)”模式,协同发力,联合申报国家级项目38项,成为攻克行业共性难题的核心引擎。

在战略科技力量方面的“关键落子”,除重组全国重点实验室之外,中国铜业还构建起“2+2+8+N”创新平台集群,即以全国重点实验室和昆明冶金研究院为自主创新主体,协同中长期合作平台与应用技术平台,依托8个领域技术中心,串联N个政府认定平台,形成多层次创新网络。重组专业研究院后,中铜、云铜、驰宏协同创新体应运而生,新建矿山与资源利用研究所。近3年来,16支创新团队承担政府项目56项、院企合作194项,合同额超3亿元。此外,中国铜业投入6900万元升级科研装备,让748台科研装备超前配置。

制度筑基同样掷地有声。中国铜业创建“1+2”科技创新规划体系,修订《十四五科技创新规划》,制订《产品规划》和《专项规划》,并部署153项科技项目;出台10项创新制度,建立“一企一策”考核体系,单列5000万元科技“激励池”,近3年已落实奖励4829万元。

攻坚:突破“锁喉”之痛

关键技术卡壳曾是制约中国铜业发展的“阿喀琉斯之踵”。中国铜业的科研工作者不服输,赓续“0.3克锗精神”,面对制约产业发展的“锁喉”之痛,胸怀“国之大者”,在深地资源、关键材料、全球难采矿产三大战场展开攻坚。

中国铜业旗下的驰宏会泽矿业建成并投运我国第一条超过1500米的超深竖井,是全球最深的单套提升系统混合竖井,面临“三高一扰动”等复杂条件,亟须创新采矿工艺,保障安全高效开采。经过不断尝试,会泽矿业创新研发的“短流程非爆连续采掘工艺”成效显著,开创了深井破岩新路径,实现深井巷道围岩低扰动本质化安全。同时,精简作业流程,为深井少人无人智能化采矿奠定了坚实基础,该工艺获得中国有色金属工业协会科学技术进步奖一等奖,入选中央企业科技成果应用拓展工程首批项目清单。

彝良驰宏的毛坪铅锌矿位于四川盆地与云贵高原巨型梯级地形之乌蒙山高原河谷剧烈切割地带,矿床“高水头、强补给、高渗压”问题长期严重制约着中深部优质铅锌资源的安全高效探采。“金属矿山深部开采井下受限空间帷幕构建关键技术”一举攻克世界级难题,突破了传统帷幕注浆技术在高山峡谷环境应用的技术瓶颈,开创了井下矿山大型阻水帷幕建造的先河。该项目从根本上解决了矿床面临的地下水问题,年节约排水费用3100万元,获得中国铜业第二届科技创新大会科技进步奖一等奖。

位于秘鲁安第斯山脉的特罗莫克铜矿,长期面临高海拔复杂铜钼矿钼回收率低的困境,中铝秘鲁矿业聚合内外部科研力量组建专业团队,制订了“分采分选”总体技术路线。项目团队基于大量矿石基因特性与浮选行为研究的地质冶金模型数据,提出了以蚀变类型、钼含量、滑石含量等为分类依据的铜钼资源高效利用方案。近4年来,团队对5批次20余类矿石开展研究,研发出铜钼镁分离工艺,钼回收率由50%提升至70%。

领航:定义产业未来

中国铜业积极响应国家“双碳”目标,将“绿水青山就是金山银山”理念融入发展基因,加速推进智能制造升级,构建循环经济体系,引领绿色制造变革。

2024年,西南铜业以实施易地搬迁项目为契机,运用世界一流工艺技术和装备,全力打造“安全、绿色、智能、创新、幸福”的世界一流铜冶炼样板工厂,创下了智能场景最多、技术装备最强、建投达产最快、生产效率最高、低碳环保最优、综合效益最好的“6个世界之最”。

近年来,西南铜业不断刷新 “进度条”:仅用19.5个月便完成厂区建设,创下同类项目最短工期纪录;建设工程实现安全“零事故”;单台(套)设备及各工序一次试车成功率达100%。2024年4月11日,西南铜业产出的第一批阴极铜主品位高达99.998%;同年8月,阴极铜产量首次突破4万吨,电解产能进一步释放,创带负荷试车以来单月产量新纪录;同年10月,西南铜业火法系统投料成功,较原计划提前41天。

在绿色发展上,西南铜业将“生态美”转化为“生态富”,采用国际先进的分气预转化制酸工艺,打造硫酸工序绿色低碳数智化中心;通过水资源分质处理、分类回用、多级利用,配合绿色污水处理技术,实现水资源循环利用,向“零排放”工厂大步迈进;积极投身绿色循环经济,开展节能环保和资源综合利用科研项目,将废水、废气、废渣、余压、余热、余能等充分利用,实现生态、社会和经济效益共赢。

除此之外,全国最大的斑岩型地下铜矿山——普朗铜矿打造了“矿山元宇宙”:5G井下全覆盖,“智能+绿色”贯穿于每一个生产场景。在地表就可遥控远端地下铲车,没有粉尘、噪声和油烟。电机车能远程遥控完成接矿、运载、卸载,分毫不差,智能采矿、运矿、选矿等一系列矿山新场景正逐步向全国推广,不仅高效、安全,还实现了把原矿“吃干榨尽”。

赤峰云铜自主研发的 “双炉连续炼铜技术”,改写了传统炼铜工艺的格局。该技术创造性地将吹炼工序中的造渣阶段与造铜阶段分离,把造渣阶段融入熔炼工序,两台窑炉连续生产粗铜,实现了真正意义上的连续炼铜。粗铜综合能耗较国标一级下降20%,年创效2.2亿元。

循环经济产业链条在滇中有色进一步延伸,其中,再生铜资源循环利用项目涉及的每年5万吨阴极铜由再生铜“蝶变”而来。与此同时,洛阳铜加工、呼伦贝尔驰宏等企业分布式光伏项目并网发电,对能源绿色低碳转型具有重要意义。

聚力:激活创新动能

创新是个系统工程,不仅需要原创性创新、颠覆性创新,还需要关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术创新,实现从概念设计、技术研发到中试再到产品的“全链条”创新。而创新的关键在于人才。

6月13日,在中国铜业第二届科技创新大会上,该公司对18项科技进步奖、3个科技创新团队、3位科技创新突出贡献者、10位科技创新标兵、6位先进科技工作者进行了表彰;4家二级企业代表围绕科技创新工作交流发言;3位“科技创新优秀团队”的代表作交流发言,获得科技进步奖的单位进行了科技成果发布。

笔者会后进行了采访。驰宏锌锗科技与信息化部副经理、驰宏锗业副总经理陆占清表示:“科技创新是名副其实的‘一把手’工程。在驰宏,创新成效直接纳入领导班子绩效考核,每年由董事长亲自主持的科技创新大会更是雷打不动。面对金鼎锌业堆存的千万吨低品位复杂难处理氧化铅锌矿这一‘卡脖子’难题,驰宏党委副书记、总经理罗进亲自带队,与清华大学等科研机构开展技术攻关。这种高层推动机制有效凝聚了创新合力,显著提升了工作成效。”

西南铜业火法厂厂长于海波深有感触地说:“西南铜业全球首套大型三联炉连续炼铜系统的顺利投产,离不开一支平均年龄43岁的攻坚团队。这支队伍敢打敢拼,成功攻克了1个省部级项目和8个中国铜业重点科技项目。系统投产后,仅用1个月就达到设计产能,3个月实现了稳定运行。”

在“云岭楷模”的发布现场,陈春林博士深受触动。他表示:“驰宏ISA炉炼铅技术专家徐成东作为‘云岭楷模’代表出席发布会。这让我更加坚信铅锌绿色低碳冶炼领域前景广阔,也激发了我的创新灵感,现在要立即回实验室开展新课题研究。”

云铜锌业作业长邱伟佳代表团队在中国铜业第二届科技创新大会上发布成果后,立即返回生产一线处理工作事务。事后,他详细介绍了团队研发的“三废”环保处理及资源化利用技术。该技术显著提升了锌冶炼过程污染物全流程高效协同治理能力,可引领锌冶炼及有价金属综合回收治理技术的革新。

目前,中国铜业正积极汇聚各方科技力量,设立了地质、采矿、选矿、冶炼等11个科技专业发展委员会,形成了强大的工作合力。中国铜业为完善科技人才的选拔和培养机制,制订了科技人才技术职务设置实施方案,不仅优化了人才队伍的结构,还激发了科技人员的创新热情。目前,该公司已建成技术专业人才库,形成了以国家“百千万人才工程”、“兴滇英才”、享受国务院政府特殊津贴专家为引领的科技人才队伍,覆盖了管理、研发、现场技术等多个领域。针对40岁以下的优秀青年科技人才,中国铜业采用 “一人一策”“结对子”等灵活多样的培养方式,许多年轻人才迅速崭露头角。

向“新”而行的变革征程已经全面开启。站在新起点,中国铜业将继续磨砺“科技特强”引擎,以创新为驱动力,在锻造国家战略资源安全保障基石和世界一流有色金属集团的征程上贡献更强劲的力量。

(转自:中国有色金属工业网)

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