梁新星 ，黨瑞峰 ，羅 軍 ，張立川 ，趙聲貴 ，楊均流 ，盛汝國

（1.萬寶礦產(chǎn)有限公司，北京市 100053；2.萬寶緬甸銅業(yè)有限公司，蒙育瓦）

萊比塘銅礦項目自2016年3月份投產(chǎn)以來，截至2018年年底，累計產(chǎn)出陰極銅已超過180 kt，產(chǎn)品整體達(dá)到了LME的陰極銅質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[1-3]，只有極少數(shù)出現(xiàn)雜質(zhì)成分超標(biāo)、板面有硫酸銅結(jié)晶等問題。為了更好地對陰極銅產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行管理和控制，現(xiàn)就兩年多來產(chǎn)品質(zhì)量管理情況以及出現(xiàn)的問題進(jìn)行闡述。

1 影響陰極銅產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素

1.1 電富液雜質(zhì)懸浮物對產(chǎn)品的影響

懸浮在電富液中的顆粒物對產(chǎn)品質(zhì)量影響很大[4-6]。懸浮物的主要來源是陽極板（材質(zhì)是鉛合金），在電積過程中，陽極板表面形成的硫酸鉛或氧化鉛很容易脫落，從而懸浮在溶液中，不溶的鉛顆粒物吸附在陰極板表面時就成了結(jié)晶源，會生成大小不同的銅顆粒。該部分顆粒中雜質(zhì)鉛的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它地方，當(dāng)取樣過程中取到這一部分時，極易造成樣品的鉛含量超標(biāo)，從而影響到整個批次的產(chǎn)品質(zhì)量。

1.2 有機(jī)相的影響

電富液來自萃取工序，其中不可避免地含有少量的有機(jī)相，電積過程中容易形成有機(jī)燒斑，在有機(jī)燒斑區(qū)域內(nèi)的沉積物性質(zhì)脆弱且呈粉末狀，并且在燒斑區(qū)域多半會發(fā)生雜質(zhì)固體的嚴(yán)重夾帶，尤其是銅板上沿表現(xiàn)突出，影響產(chǎn)品質(zhì)量。一般來說需要將電積液中有機(jī)相的含量控制在一定范圍之內(nèi)（不超過 10 mg/L）。

1.3 添加劑的影響

常用的添加劑如硫酸鈷、古爾膠等[7-9]，硫酸鈷能起到保護(hù)陽極板的作用，古爾膠則能夠使得陰極銅長得致密，表面光滑。但二者的添加量要適當(dāng)，否則起不到應(yīng)有的作用。電富液中的鈷離子濃度應(yīng)在90～120 mg/L，古爾膠按照噸銅單耗250～300 g為宜。

1.4 樣品的代表性

所取樣品是否具有代表性，對產(chǎn)品質(zhì)量的判定起著至關(guān)重要的作用。要求取樣前先洗凈銅板表面，選擇表面比較平整的銅板進(jìn)行均勻取樣。

1.5 銅板外觀

產(chǎn)品外觀是給客戶的第一印象，如若表面有油污、結(jié)晶、銅瘤多、包裝不整齊、產(chǎn)品信息打碼不清晰等情況，將有損公司的品牌形象。

2 出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量問題及采取的措施

2.1 陰極銅鉛含量超標(biāo)

陰極銅產(chǎn)品中雜質(zhì)鉛的含量是判定銅產(chǎn)品牌號的一項重要指標(biāo)，根據(jù)國家陰極銅GB/T 467-2010標(biāo)準(zhǔn)，萊比塘銅礦生產(chǎn)的陰極銅為A級銅（Cu-CATH-1），與倫敦金屬交易所（LME）注冊陰極銅標(biāo)準(zhǔn)等同，要求鉛的含量不超過0.000 5%[10]。2016年有1個批次的陰極銅樣品外檢（第3方檢測機(jī)構(gòu)）結(jié)果顯示鉛的含量是0.000 62%，鉛含量超標(biāo)。

2.1.1 原因分析

在生產(chǎn)該批次陰極銅的電積槽中，陽極板表面氧化物脫落現(xiàn)象相對其它槽嚴(yán)重，以極細(xì)的顆粒狀態(tài)，在電積液布液管流出液體的攪動作用下，在電積槽中下部懸浮。由于陰極銅表面粗糙不平整，細(xì)粒的鉛顆粒附著在銅板表面，而后隨著銅板的逐漸增厚，鉛粒被包覆進(jìn)入銅板?；蛘咴阢~板出槽過程中，與鉛板發(fā)生了剮蹭，部分鉛粒附著在了銅板表面。

2.1.2 采取的措施及取得的效果

調(diào)整硫酸鈷的添加量，提高溶液中鈷離子的濃度，由原來的 80～100 mg/L 提高至 100～120 mg/L，更好地保護(hù)陽極板，減少表面的氧化，從而減少溶液懸浮物中的鉛含量，減少陰極銅中鉛的來源。定期清理電積槽內(nèi)的鉛渣，目前已經(jīng)開始常態(tài)化地進(jìn)行清槽作業(yè)，后續(xù)將按季度周期作業(yè)。銅板出槽時加強操作控制，盡量避免陰陽極板剮蹭現(xiàn)象。

2.2 陰極銅硫含量偏高或超標(biāo)

2017年年初出現(xiàn)1個批次的陰極銅產(chǎn)品含硫超標(biāo)，相鄰批次硫含量偏高的現(xiàn)象。根據(jù)中國國家陰極銅GB/T 467-2010標(biāo)準(zhǔn)要求陰極銅中硫的含量不超過0.001 5%，其中1個批次外檢（第3方檢測機(jī)構(gòu)）結(jié)果硫含量是 0.001 52%，高于標(biāo)準(zhǔn) 0.001 5%，硫含量超標(biāo)。相鄰批次的硫含量分別是0.001 22%、0.001 22%、0.001 34%、0.001 3%， 這幾個批次陰極銅的硫含量均偏高。

2.2.1 原因分析

剝離出來的陰極銅表面殘留的未清洗干凈的硫酸銅溶液，極易形成結(jié)晶。如果取樣時恰好取到結(jié)晶部分，很容易導(dǎo)致檢測的結(jié)果為硫含量超標(biāo)。

2.2.2 采取的措施及取得的效果

出槽后，先在槽面上用冷水將銅板表面的硫酸銅溶液清洗干凈，然后再進(jìn)入剝片機(jī)組進(jìn)行洗滌。通過實踐摸索，對原先設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，原先的設(shè)計是洗滌水開路外排的方式，即冷水不斷進(jìn)入洗滌水箱，洗滌后熱水不斷外排的工作模式，實際溫度很難達(dá)到60℃以上。現(xiàn)已更改為熱水閉路循環(huán)、持續(xù)加熱、每班換水的方式，同時增加加熱管，將剝片機(jī)洗水溫度提升至70～75℃，增加洗滌噴嘴，加大清洗強度，增加清洗時間，提高了清洗效果。除此之外，還在進(jìn)剝片機(jī)組洗滌前增加了一道燙洗工序，即陰極銅在70℃的熱水中燙洗2 min，既增加了洗滌效果，又能實現(xiàn)對導(dǎo)電衡量觸點的清洗。另外，工藝上的控制也非常重要，可以保證銅板表面的粗糙度。事實證明，通過采用多次清洗并提高水溫的方法，來解決硫含量超標(biāo)的問題是行之有效的。

2.3 陰極板受腐蝕，難剝銅數(shù)量增加

從2017年初開始，車間出現(xiàn)大批量的難剝銅。之后其它組也陸續(xù)出現(xiàn)難剝銅，到2018年呈現(xiàn)出爆發(fā)性增長的趨勢。難剝銅的產(chǎn)生，除了增加崗位工人勞動強度、人力物力成本外，還極易出現(xiàn)雜質(zhì)鐵、硫的超標(biāo)，而且在手動剝銅的過程中，容易損壞陰極板和銅板，銅板的外觀質(zhì)量難以保證。

2.3.1 原因分析

難剝銅大規(guī)模出現(xiàn)的根本原因是斷電出銅工藝。斷電出銅期間，裸露陰極板浸泡在酸度較高的硫酸銅溶液中，與陽極板形成Fe（Ni）-Pb的“原電池”效應(yīng)。久而久之，陰極板表面發(fā)生點蝕，從而造成沉積的陰極銅難以剝離。

2.3.2 采取的措施及取得的效果

出銅工藝的更改，由斷電出銅改為帶電出銅，即在通電的情況下進(jìn)行剝銅作業(yè)。經(jīng)過大量的準(zhǔn)備工作，2018年4月底開始在1系列首推帶電出銅，經(jīng)過剝銅周期的逐步調(diào)整，單片陰極銅重量調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)，難剝銅數(shù)量也明顯下降。截止7月底，緬銅3個系列6組電積車間全部改為帶電出銅工藝，經(jīng)過帶電出銅幾個周期的調(diào)整，產(chǎn)量穩(wěn)步提高，難剝銅從8月份開始基本消失。到10月份，徹底消失。2018年1～10月份緬銅產(chǎn)量、難剝銅數(shù)量生產(chǎn)情況，見圖1。

圖1 2018年1～10月份緬銅產(chǎn)量、難剝銅數(shù)量生產(chǎn)情況

2.4 捆包裝片數(shù)超標(biāo)

針對有少量陰極銅產(chǎn)品單捆片數(shù)超過55片，平均單片質(zhì)量偏輕的情況，采取的措施如下：清洗打磨極板接觸點，校正陽極板，認(rèn)真調(diào)整板間距。在外界條件允許的情況下，盡可能減小電流變化的幅度，穩(wěn)定生產(chǎn)條件，防止陰陽極板短路，從工藝上減少重量不均勻現(xiàn)象的發(fā)生。打包時進(jìn)行配重，保證單捆質(zhì)量在 2.50～2.55 t之間，片數(shù)控制在 48～53 片之間。 當(dāng)無法同時滿足質(zhì)量和片數(shù)要求時，以質(zhì)量為標(biāo)準(zhǔn)打捆，單獨存放。經(jīng)過改進(jìn)后，產(chǎn)品包裝后的質(zhì)量和片數(shù)都在要求的范圍內(nèi)，再沒有收到客戶關(guān)于此問題的反饋。

2.5 產(chǎn)品外觀問題

針對少量產(chǎn)品表面有油污、包裝的不整齊、銅板下沿存在薄邊的情況，采取的措施如下：提高剝片機(jī)洗水溫度至70～75℃，有利于板面殘留油污的清洗。在料液池內(nèi)添加絮凝劑，減少萃取過程中三相物的形成，以降低富銅液中的懸浮物含量，從而保證了電積槽內(nèi)溶液的清潔度。電積槽內(nèi)的有機(jī)相打撈工作常態(tài)化，任務(wù)平均分配給每個生產(chǎn)班組。改進(jìn)古爾膠添加裝置，利用負(fù)壓原理，均勻地添加古爾膠，提高溶解效果，確保古爾膠的使用效果，減少了“銅瘤”的產(chǎn)生，從而有效地提高產(chǎn)品外觀質(zhì)量。組織生產(chǎn)班組相關(guān)人員，就打包配重的注意事項進(jìn)行培訓(xùn)，做到包裝后的產(chǎn)品整齊美觀，噴字及打碼清晰。對產(chǎn)品進(jìn)行二次檢查，在產(chǎn)品發(fā)運前發(fā)現(xiàn)板面仍有油污的，進(jìn)行人工清洗，確保發(fā)出的產(chǎn)品清潔、美觀。關(guān)于銅板下沿存在薄邊的現(xiàn)象，目前已加長陽極板尺寸，陽極板與陰極板尺寸差由原先的93 mm減少到35 mm，使用效果良好。

3 結(jié)論

質(zhì)量是企業(yè)生存和發(fā)展的根本，要提高產(chǎn)品質(zhì)量，必須全員參與，每位員工都有義務(wù)和責(zé)任做好產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)督和管理，并牢固樹立質(zhì)量意識，嚴(yán)格控制和執(zhí)行好產(chǎn)品的操作流程。產(chǎn)品質(zhì)量管理是一項持續(xù)性、涉及范圍廣的工作，除了從工藝上管理之外，還需要參與者從更多的細(xì)節(jié)上來完善。萊比塘銅礦投產(chǎn)3年多以來，產(chǎn)品質(zhì)量方面總體來說是合格的，客戶是認(rèn)可的，但仍需不斷改進(jìn)和完善。公司已從工藝控制和生產(chǎn)管理細(xì)節(jié)采取措施對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行管控，并取得了一定成效。在后續(xù)的生產(chǎn)過程中，將嚴(yán)格落實好產(chǎn)品質(zhì)量要求，進(jìn)一步總結(jié)生產(chǎn)過程中的經(jīng)驗，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。