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摘要:隨著銅礦石開采品位逐年下降，難處理礦石逐漸增加以及二氧化硫造成的環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重，近年來(lái)人們對(duì)濕法煉銅(“浸出一萃取一電積”技術(shù))給予了很大的關(guān)注。就目前數(shù)種濕法冶金方法進(jìn)行評(píng)述對(duì)比，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。萃取設(shè)備處理銅濕法冶金現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)銅產(chǎn)品的需求量越來(lái)越大。隨著銅礦石開采品位逐年下降，難處理礦石逐漸增加以及二氧化硫?qū)Νh(huán)境造成的污染越來(lái)越嚴(yán)重，國(guó)家每年都需要從國(guó)外進(jìn)口大量的銅原料和銅制品，銅的供需矛盾十分突出。而濕法煉銅技術(shù)目前達(dá)到了相當(dāng)?shù)纳a(chǎn)規(guī)模和很高的機(jī)械化、自動(dòng)化水平，已經(jīng)成為一種主要的煉銅方法，故對(duì)濕法煉銅方法進(jìn)行總結(jié)對(duì)我國(guó)銅工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。萃取設(shè)備處理銅濕法冶金現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1我國(guó)銅資源及生產(chǎn)簡(jiǎn)況

我國(guó)銅礦產(chǎn)資源相對(duì)缺乏，且品位低，質(zhì)量差;大型礦少，中小型礦多;貧礦多，富礦少;復(fù)雜金屬礦多，單一礦少;地下礦多，露天礦少，采選難度較大。由于原礦品位低，礦物組成復(fù)雜，因而選礦成本高。精礦品位普遍偏低，給后續(xù)冶煉造成一定難度。我國(guó)銅資源并不豐富，銅貯量雖然有6000多萬(wàn)噸，但貧礦多，富礦少，而且礦石品位偏低。在云南、四川、貴州、江西、西藏等省還有許多難選銅礦和含砷銅礦，銅貯量在幾百萬(wàn)噸以上，這些難選礦和低品位銅資源采用常規(guī)的采、選、冶方法均不能進(jìn)行有效回收，因此濕法煉銅技術(shù)在我國(guó)有廣闊的市場(chǎng)前景，可以成為各銅礦山新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

2銅濕法冶金工藝流程

濕法冶金的主要技術(shù)是“浸出一萃取一電積”，其工藝流程如圖1所示技術(shù)現(xiàn)狀

3銅的濕法冶金

3.1堆浸技術(shù)

????堆浸是國(guó)內(nèi)外化學(xué)選礦最為成熟、應(yīng)用范圍最廣的浸出工藝，目前世界上采用濕法回收的銅金屬絕大多數(shù)來(lái)自難采、難選的低品位礦石的堆浸。由于常規(guī)堆浸酸耗高，浸出率相對(duì)較低，因而提高銅的浸出率，縮短浸出周期，降低酸耗，才能提高浸出的經(jīng)濟(jì)效益。1980年建成世界上第一個(gè)采用薄層技術(shù)浸出回收1.7萬(wàn)噸陰極銅金屬的銅水冶廠，其浸出礦石為氧化銅和輝銅礦的混合物，平均品位為1.9%。而水冶廠將方法改進(jìn)后，每公斤銅???酸耗由6 ~?7kg降至4.3kg，浸出時(shí)間由12~14天縮短至7~8天，同時(shí)年生產(chǎn)能力由1.2~1.3萬(wàn)噸提高到 2.2萬(wàn)噸。此外，薄層浸出法克服了濃酸熟化浸出法中礦石干法磨細(xì)的粉塵問題和攪拌操作可能產(chǎn)生有害氣體逸出的問題。

我國(guó)用此法回收銅的應(yīng)用相對(duì)較少。目前全國(guó)銅礦采出的表外礦和廢石中(含銅低于0.3%)含銅600萬(wàn)噸以上?？山隼玫奈驳V中含銅200萬(wàn)噸以上，此外還有許多難選的氧化銅礦和含砷銅礦等?？梢?，我國(guó)低品位銅礦和難選難煉的銅礦儲(chǔ)量較大。但截至目前為止，采用瀑法回收的銅金屬產(chǎn)量?jī)H占年總產(chǎn)量的2%，與近年來(lái)全世界投產(chǎn)的許多礦山相比差距較大。

3.2細(xì)菌浸出技術(shù)

????1947年首次報(bào)道細(xì)菌與礦山酸性排水的關(guān)系。工業(yè)規(guī)模應(yīng)用銅生物浸出是在某司進(jìn)行的。在過去的十年中，銅的生物浸出已得到廣泛應(yīng)用。次生銅礦物生物浸出和堆浸處理邊際品位含銅原礦均有工業(yè)生產(chǎn)的記載。與硫化銅礦浸出及其他硫化礦處理有關(guān)的主要細(xì)菌包括如下幾種類型:

????1)在低溫(20 ~40℃)下操作的有:氧化鐵硫桿菌、氧化硫桿菌、氧化鐵細(xì)螺菌。

????2)在中溫(40~55℃)下操作的有:喜中溫型細(xì)菌。

????3)在較高溫度(55~85℃)下操作的有:喜高溫型細(xì)菌。

廣泛應(yīng)用于生物浸出或生物氧化的細(xì)菌是氧化鐵硫桿菌。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，喜中溫型細(xì)菌和喜高溫型細(xì)菌都將應(yīng)用在堆浸和就地浸出的提銅工藝中。目前堆浸和生物堆浸技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，只是生產(chǎn)規(guī)模還比較小。萃取設(shè)備處理銅濕法冶金現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

3.3地下溶浸技術(shù)

????某公司成功開發(fā)了地下溶浸新工藝用以處理低品位礦和地下開采過程的殘留礦，現(xiàn)在已經(jīng)擴(kuò)大到1500t/a陰極銅的能力，生產(chǎn)成本不到1萬(wàn)元/噸，填補(bǔ)了我國(guó)銅礦地下浸出的技術(shù)空白。

地下浸出技術(shù)對(duì)品位低、埋藏深、不易開采或工程地質(zhì)條件復(fù)雜、用常規(guī)技術(shù)開采不經(jīng)濟(jì)的礦體具有重要意義。如某銅礦是一個(gè)大型的斑巖銅礦，從上世紀(jì)50年代即開始大規(guī)模的采礦，目前還有幾億噸礦石，上部氧化礦品位0.36%}0.4%采用堆浸，下部采空區(qū)則進(jìn)行地下溶浸，將含硫酸的萃余液通過注液井注入地下，利用地下舊的運(yùn)輸巷道將溶液收集在集液池中，然后泵送到地面與堆浸液合并后送到萃取液電積廠，濕法銅的生產(chǎn)能力為7.3萬(wàn)t/a。如果被浸出的礦石中含有硫化銅，為了提高銅的浸出率，需要與生物浸出技術(shù)結(jié)合起來(lái)。

3 .4氨浸技術(shù)

????某銅礦與某研究總院合作，針對(duì)高堿性脈石氧化銅礦開發(fā)了氨浸一萃取一電積工藝，這也是世界上唯一采用氨浸技術(shù)直接處理銅礦的工藝。上世紀(jì)90年代初某公司開發(fā)了一項(xiàng)采用氨浸一萃取一電積工藝從主要成份為輝銅礦的銅精礦中回收銅的新工藝，稱為埃斯康的達(dá)(Escondida)法，該工藝的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)有:

????1)輝銅礦中以一價(jià)銅存在的銅在氨性溶液中很容易被氧化而進(jìn)入溶液中，其反應(yīng)速度比全部銅溶解的速度高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。

????2)在高濃度的氨性溶液中，可以采用漢高公司生產(chǎn)的萃取劑LIX54一100。這種萃取劑對(duì)銅有很高的容量，未經(jīng)稀釋的LIX54一100對(duì)銅的容量可以達(dá)到100g/L，而且負(fù)載有機(jī)物中的銅很容易被硫酸反萃取。萃取設(shè)備處理銅濕法冶金現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

????3)由于采用氨性溶液浸出，許多雜質(zhì)都不會(huì)進(jìn)入浸出液中，再加上溶劑萃取的選擇性，因而可以得到質(zhì)量很好的反萃液，生產(chǎn)的陰極銅純度可達(dá)到99.999%

氨浸適于處理堿性脈石高的銅礦。我國(guó)針對(duì)某銅礦作了大量研究工作。處理低銅低硫精礦時(shí)首先在回轉(zhuǎn)窯中于500~600℃下焙燒，使精礦中的硫化銅轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸~或硫酸銅，然后在管式釜中于80~?100℃下氨浸，浸出后的礦漿在濃密機(jī)中進(jìn)行液固分離，浸出液進(jìn)入萃取系統(tǒng)，萃取劑為I IX54一100，銅反萃液生產(chǎn)陰極銅。該工藝還可以處理當(dāng)?shù)馗咂肺?、高堿性脈石的氧化礦，不需要經(jīng)過焙燒，氨浸可以在常溫常壓下進(jìn)行。

4結(jié)束語(yǔ)

????濕法煉銅技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的研究與開發(fā)已達(dá)到相當(dāng)大的工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和很高的技術(shù)水平，正以前所未有的速度發(fā)展成為銅工業(yè)生產(chǎn)的主要技術(shù)走向，同時(shí)也可以用于Au, Sn, Bi等金屬礦物的提取，具有極高的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。我國(guó)的濕法煉銅技術(shù)正處在發(fā)展階段，與西方國(guó)家相比還有較大差距，生產(chǎn)規(guī)模較小，生產(chǎn)水平落后，還需要多學(xué)科的科技工作者聯(lián)合攻關(guān)。萃取設(shè)備處理銅濕法冶金現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

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