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萃取技術在銅濕法冶金中發展現狀

萃取技術在銅濕法冶金中發展現狀
2015.12.07
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???? 銅濕法工業包括浸取-萃取反萃-電積三部分,構成三個循環,萃取是承上啟下的關鍵部分,如上所述,正是由于萃取技術的發展,才開創了現代銅濕法冶金的新局面。浸取時,酸與銅礦石反應使銅溶解進入溶液,萃取過程中銅離子和萃取劑的質子交換,進入有機相,質子進入水溶液,萃余液酸度重新提高。萃余液返回浸取。有...

???? 銅濕法工業包括浸取-萃取反萃-電積三部分,構成三個循環,萃取是承上啟下的關鍵部分,如上所述,正是由于萃取技術的發展,才開創了現代銅濕法冶金的新局面。浸取時,酸與銅礦石反應使銅溶解進入溶液,萃取過程中銅離子和萃取劑的質子交換,進入有機相,質子進入水溶液,萃余液酸度重新提高。萃余液返回浸取。有機相中負荷的銅用電積殘液反萃,得到富電解液,電解液的酸度下降,而使萃取劑恢復酸的形態,返回萃取。電積過程中,銅在陰極析出,陽極析出氧氣并產生等摩爾的硫酸。所以,從化學反應上看,整個過程貫穿著銅離子和質子的交換和取代,兩者逆向運動。電積時產生的質子消耗于礦石,礦石中浸出的銅為最終產品。

???? 現代濕法提銅主要是從低品位礦,如氧化礦、剝離的表外礦、浮選尾礦、難選硫化礦甚至廢棄的礦山中回收銅,而這些物料正是火法難以利用的原料。因此,濕法與火法成為發展銅工業相輔相成的兩種技術,使礦物資源得到充分利用。

???? 早期浸取-萃取-電積法的產品質量存在夾帶有機物,鉛含量高等問題,因此,被認為不適宜用作電工材料。經過二十多年的改進,現在的產品質量已與火法不相上下。有的濕法廠的產品純度高達99.999%,高于火法產品的質量。濕法產品一般不含砷、銻、鉍。由于陽極材料的改進,陰極銅的含鉛量已顯著降低。現在濕法煉銅廠的產品已完全可以滿足制造電工材料的各種要求。

???? 萃取技術給銅的濕法冶金帶來了革命性的變化,創建了現代濕法銅冶金工業。自20世紀70年代開始發展以來,至今已成為一個獨立的工業體系,每年產銅達百余萬t,在世紀之交達250萬t,占銅年總產量的15%,占由礦直接生產的銅的17%。其發展速度遠高于整體銅工業的發展速度,如下圖所示。曲線1表示火法熔煉-電解生產的銅量逐年變化。曲線2代表用萃取-電積法生產的銅產量,從20世紀70-80年代中經歷了一個平穩的發展時期,而后開始了快速發展的階段,特別是近年許多大礦廠相繼投產,更將增長速度推向了一個新高潮。在同時期內其他煉銅方法的產量幾無增長,世界上銅產量的增加大都來自濕法煉銅的發展。

???? 中國的銅濕法冶金的研究,包括實驗室和擴大試驗都起步不晚。但是,工業界始終未能真正認識到這項技術的價值,發展一直比較慢,第一家生產廠于1983年投產。雖然近年一些地方的小礦山接收了濕法煉銅技術,但生產規模都很小,除德興礦濕法提銅規模較大外,其余多為年產幾百噸陰極銅的水平,尚無一家能列入前述55家的行列。已投產和在建廠的生產能力近萬噸。隨著可持續發展國策的推進,人們對充分利用各種資源的意識將逐漸提高,我國銅濕法冶金的發展前景是十分廣闊的。

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