國內(nèi)銅濕法冶金工藝現(xiàn)狀調(diào)研.doc

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1、國內(nèi)銅濕法冶金工藝現(xiàn)狀調(diào)研中國礦權(quán)網(wǎng)（www.mine168.com）發(fā)布時間：2012-9-2610:52:39一、國內(nèi)外銅濕法冶金技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀自1968年以來，世界上已設(shè)計、建設(shè)并運(yùn)轉(zhuǎn)了約50家浸出—溶劑萃取—電積廠，其中美國有16家，2000年銅產(chǎn)量達(dá)55.75萬t，占其精煉銅產(chǎn)量的28％，最大的亞利桑那州MOrenci廠目前年產(chǎn)量已達(dá)到25.83萬t。智利1980年采用溶劑萃取一電積工藝生產(chǎn)的銅僅有1.5萬t，2000年已發(fā)展成為世界最大銅生產(chǎn)國，有生產(chǎn)工廠21家，年產(chǎn)銅134.73萬t，占其精銅總量的51％。贊比亞、秘魯、澳大利亞等的濕法浸銅技術(shù)在近幾年也得到了快速發(fā)

2、展?，F(xiàn)在溶劑萃取—電積工藝已被業(yè)界認(rèn)為是成熟的、低成本、低風(fēng)險的技術(shù)，采用該工藝生產(chǎn)的銅產(chǎn)量2000年已達(dá)240萬噸，占世界銅產(chǎn)量的20％以上，到2003年濕法銅的產(chǎn)量已占到世界銅產(chǎn)量的1／4。從上世紀(jì)60年代這一工藝得到生產(chǎn)應(yīng)用以來，我國一些研究單位分別開展了浸出(酸浸、氨浸、細(xì)菌浸出即生物冶金)、萃取工藝、萃取劑等方面的研究。80年代以后，形成了比較完整的浸出—萃取—電積工藝并且在生產(chǎn)中得到初步應(yīng)用。從90年代起，隨著國際銅濕法冶金技術(shù)研究和應(yīng)用的快速發(fā)展，加上國內(nèi)銅生產(chǎn)和市場受到國外越來越嚴(yán)重的沖擊，銅濕法冶金新工藝研究被列入國家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)計劃，有力地推動和加速

3、了我國銅濕法冶金技術(shù)的研究和推廣。目前正進(jìn)行較大規(guī)模開發(fā)性生產(chǎn)的有德興銅礦廢石(平均含銅0.09％)的細(xì)菌浸出—萃取—電積試驗廠(年產(chǎn)銅2000t)。紫金礦業(yè)公司硫化銅礦細(xì)菌浸出—萃取—電積試驗廠(年產(chǎn)銅1000t)。中條山銅礦峪就地酸浸—萃取—電積試驗廠(年產(chǎn)銅500t)。盡管濕法冶金技術(shù)近年來有了較大發(fā)展，但與國外相比尚有較大差距，主要是在浸出基礎(chǔ)理論和工業(yè)化技術(shù)方面存在差距，而且已建立的工業(yè)生產(chǎn)廠規(guī)模小、產(chǎn)量低。二、銅濕法冶金原理、工藝及礦石的適宜性（一）我國銅資源及生產(chǎn)簡況我國銅礦產(chǎn)資源相對缺乏，而且品位低，質(zhì)量差；大型礦少，中小型礦多；貧礦多，富礦少；復(fù)雜多金屬礦多，

4、單一礦少；地下礦多，露天礦少。這些特點(diǎn)使采選難度較大，特別是選礦，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)的冶煉造成一定難度。就火法冶煉來說，盡管在工藝和設(shè)備上都有了很大改進(jìn)，但生產(chǎn)成本普遍高于國外，而且還存在較嚴(yán)重的環(huán)境污染。銅濕法冶金的優(yōu)點(diǎn)是投資省、生產(chǎn)成本低。據(jù)報道，火法生產(chǎn)的噸銅投資約為6.5萬元，而浸出—萃取—電積工藝的噸銅投資約為1.5萬元。實際上從我國實際情況看，德興試驗廠噸銅生產(chǎn)成本為10450.23元，中條山為8000元，紫金銅礦為10000元。如果生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，生產(chǎn)成本還會下降。（二）銅濕法冶金原理1、氧化銅礦石的浸出原理

5、常見的氧化銅礦物主要是孔雀石、硅孔雀石、赤銅礦、自然銅。在浸出劑H2SO4和Fe2(SO4)3的作用下，只要礦石中高堿性脈石含量不高，一般都能獲得較好的浸出效果。浸出過程發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：孔雀石Cu2(OH)2CO3+2H2SO4＝2CuSO4+CO2+3H2O硅孔雀石CuSiO·2H2O+FL2SO4＝CuSO4+SiO2+(n+1)H2O赤銅礦Cu2O+2H+＝Cu2++Cu+H2O藍(lán)銅礦Cu(OH)2·CuCO3+2H2SO4＝2CuSO4+CO2+3H2O2、硫化銅礦石的浸出原理對于硫化銅礦石，生物氧化浸銅是目前研究最多、發(fā)展最快、前景最好的技術(shù)之一。目前用于生物浸出的

6、微生物主要是氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌。它們可在35℃以下的高酸及重金屬濃度較高的極端環(huán)境中生存。細(xì)菌氧化浸出的機(jī)理一般為2種：細(xì)菌吸附到礦物表面直接與礦物發(fā)生作用使礦物溶解的直接作用機(jī)理：礦物溶解釋放出的Fe2+在溶液中被細(xì)菌氧化成為Fe3+，F(xiàn)e3+作為氧化荊氧化硫化礦的間接作用或化學(xué)作用機(jī)理。（1）輝銅礦的細(xì)菌浸出輝銅礦在酸性及Fe3+存在的條件下，可以被氧化成FeSO4和S，反應(yīng)如下：Cu2S＋2FeSO4＝2CuSO4＋4FeSO4＋S所生成的FeSO4和S再由細(xì)菌氧化為Fe2（SO4）3和H2SO4如此反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行。另一方面，在細(xì)菌作用下，輝銅礦被氧氣氧化溶解2C

7、u2S+5O2+2H2SO4＝4CuSO4＋2H2O輝銅礦浸出認(rèn)為以Fe3+間接氧化作用為主，細(xì)菌是浸出反應(yīng)的間接氧化劑。（2）銅藍(lán)的細(xì)菌浸出由于浸出環(huán)境中沒有Fe3+及其他氧化劑，所以浸出作用只能是由細(xì)菌引起的，在浸出期間酸耗等于零，其反應(yīng)為：CuS+2O2——CuSO4細(xì)菌浸出在整個礦物表明發(fā)生，浸出后礦物表明的化學(xué)組成未發(fā)生變化，說明浸出中沒有轉(zhuǎn)化為其它硫化物的中間過程，也沒有產(chǎn)生元素S。（3）硫砷銅礦的細(xì)菌浸出反應(yīng)在H2O、O2存在條件下，在氧化鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌及復(fù)合細(xì)菌作用下