有色金属冶炼（铜精炼）

有色金属冶炼之一 《铜精炼 》 世界上火法炼铜工艺产出的粗铜，多是通过火法精炼得到阳极铜。再 进行电解精炼得到精铜。我国也不例外，粗铜火法精炼多数都采用阳 极反射炉．只有贵溪冶、金隆铜业公司、大冶冶炼厂、金川公司冶炼 厂家采用回转阴阳炉。其他厂家都用反射炉完成火法精炼。回转炉精 炼的主要参数见表一。 表一：回转炉精炼主要参数 回转炉是近代较普遍采用的铜阳极炉，与反射炉相比，具有密封 性好、热效率高、操作灵活、环境条件改善、机械化程度高、劳动强 度小、劳动生产率较高等优点。炉子寿命可达5 一10 年，一般仅每 年中修一次。 反射炉是传统的火法精炼设备，具有结构简单、操作容易、原燃料适 应广、投资较低等优点。回转炉的优点正好是反射炉的缺点。我国几 家较大的铜冶炼厂采用反射炉精炼的主要参数见表二。 表二：我国几家较大的铜冶炼厂采用反射炉精炼的主要参数 1999 年湿法冶炼的铜产量已占世界铜总产量的22%左右。我国 湿法冶炼的铜尚不足我国年产铜总产量的2%。虽然陆续建成了几十 座浸出一萃取一电积铜厂，其生产规模为年产几百吨，大的几千吨， 尚无万吨级的生产厂。 ( l ）硫化铜物料焙烧一浸出，净液一电积工艺。20 世纪60 年代在 广东马坝建成一座规模年产电铜为2O0t 的小型湿法炼铜厂，投产后 因规模小、成本高而即行关闭。70 年代在山东建成了年产电铜1OO0t 的新泰冶炼厂，处理金岭和莱芜的硫化铜精矿。生产至90 年代初， 因电解液净液复杂，电积电费高，加上铜价下跌，连年亏损而关闭。 80 年代兴建的中原黄金冶炼厂， 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 处理含 Cu 2%左右的金精 矿250t / d ，采用沸腾焙烧、酸浸脱铜、氰化提金工艺。原设计含铜 浸出液用铁屑置换得海绵铜，含 FeSO4废水需要处理。该厂1994 年 采用萃取一电积工艺代替铁屑置换，生产规模扩大到处理金精矿 340t/d ，金精矿含铜达2.7%一2.8% ，电积车间规模为年产电铜3000t 。1996 年投产，1999 年产电铜25O0t 。铜是该厂的副产品。 1999 年新疆喀拉通克铜镍矿二期工程，在阜康冶炼厂建设了一 个铜渣处理车间。加压酸浸高冰镍产出的铜渣，含 Cu 63.5%、Ni 4%、S 23.5%。采用氧化焙烧一硫酸浸出电积得电铜。焙烧烟气经旋风除尘； 电除尘后送双转双吸制酸。酸浸渣还原焙烧，酸浸除铁，除铁渣返回 喀拉通克鼓风炉处理。浸出液蒸发浓缩后返回镍冶炼系统。设计年处 理铜渣7500t ，产电铜约4400t/a 。1999 年12 月投产，2000 年产电 铜2200t 。 ( 2 ）难选氧化铜矿酸浸一萃取一电积工艺。 我国第一家浸出一萃取一电积铜厂是1983 年建成投产的海南石 碌铁矿家属工厂。该厂处理含 Cu 2一2.5%的氧化矿，年产电铜120t ， 最早使用 N51O 萃取剂，后改为 LIX984 。在该厂成功地开发了该工 艺中的关键设备一浅池式混合澄沾器。此后这项技术在我国得到广泛 推广。据统计，全国已建成投产50 多家浸出一卒取一电积处理氧化 铜矿的工厂，规模都很小，一般年产铜只有几百吨。其中云南广通选 冶／规模最大，目前年产铜达15O0t ，采用堆浸两级萃取，一级反萃 取工艺，原料为含铜2 ％左右的氧化铜矿，铜的回收率可达80％。另 外云南个旧的马拉格矿，年产电铜1OO0t ，采用槽浸一萃取一电积 工艺，原矿含 Cu l%一2% ，有部分结合氧化铜，较难浸出，槽浸渣 再行堆浸，铜的总回收率为70%一75%。这些小厂多为个体或乡镇企 业，经营灵活，生产都有一定盈利。 ( 3 ）含氧化铜的选锡尾矿氨浸厂。云南锡业公司第二冶炼厂，以个 旧湖堆存的选锡含铜尾矿为原料．采用还原焙烧、常压氨浸、蒸氨工 艺生产氧化铜，浸出渣重磁选综合回收锡、铁精矿。设计规模为门处 理含铜选锡尾矿5O0t ，年产含金属铜量2014t 的氧化铜、锡精矿含 锡133t 、锡中矿含锡230t 、铁精矿55000t ，于1971 年建成投产。 设计原料含铜1.41%、锡0.36%、铁39%。生产实际使用的原料含铜仅 0.84 % ，锡0.409%、铁24.13%、投产后铜总回收率仅60%一70%煤单 耗达500kg/t 矿、氨单耗13 一15kg/t 矿，折算成每吨金属铜需要消耗 煤8 一10t ，氨2 一3t 。加上浓密机常跑浑，蒸氨塔常堵塞，每1 一 2 天需清理一次，生产正常连续运转困难，连年出现亏损，生产几年 后即关闭。 ( 4 ）湿法炼铜试验研究进展： l ）采用氨浸一萃取技术处理高碱性脉石难选氧化铜矿试验厂：云南 汤丹铜矿，铜金属储量116万 t ，是一个含碱性脉石 CaO+ MgO之和 大于40 ％的特殊的氧化铜矿，采用硫酸浸出显然不经济。北京矿冶 研究总院和东川矿务局合作于1997 年建成了一座年产500t 铜金属 量的氨浸一萃取一电积工艺试验厂，用以处理该地区的两种原料：一 种是浮选低硫精矿，Cu l4%一16% ,S 3%一4 % , CaO+ MgO 20% ；另 一种为品位较高氧化铜矿，含铜3%一5%。 处理低硫浮选精矿，先用回转窑在500 一600℃ 将其进行半氧化 焙烧，使不易浸出的硫化铜转变为氧化铜或硫酸铜。焙烧矿在管式釜 中用氨溶液浸出。处理氧化铜矿，不需焙烧，在常温常压下进行氨浸。 浸出后的矿浆在浓密机中进行液、固分离，上清液用萃取剂萃取， 萃取液用硫酸反萃取电积可得高纯电铜，反萃液浓缩蒸发可得到硫酸 铜。铜氨溶液在130 一140℃ 、O.3MPa 压力下直接蒸发氨可以得到 氧化铜粉。每吨电铜生产成本1999 年为12000 元。 2 ）难选低品位铜矿地下溶浸试验：中条山有色金属公司铜矿峪铜矿 自然崩落法的高度在810m 标高，81Om 以上还有4800万 t 低品位矿 石，这部分矿石的平均品位为0.59% ，铜金属量28.32 万 t ，矿石氧 化率50%以上，还含有约20%的次生硫化铜矿，采矿成本高，难于选 矿富集。该公司与研究单位合作对这部分矿石进行了就地浸出试验研 究，建成了一个年产5OOt 铜的萃取电积厂，电铜品位达到99.999% 以上。 中条山有色金属公司在5O0t/a 试验厂的基础上，计划到2003年 扩大至 ZOO0t/a , “十五”末期达到5O00t/a 电积铜的生产能力。 3 ）高海拔地区高品位氧化铜矿浸出：西藏玉龙铜矿地处海拔4500 一5O00m 的高海拔地区，是一个大型铜矿，铜金属储量650万 t，上 部氧化矿储量274万 t 。氧化矿品位高，平均含 Cu 5% ，泥化严重。 矿石中 Fe、Si 、Al 含量高，Fe和 Al 易于被硫酸浸出，部分 Si 以 硅胶进入浸出液。该地区雨量丰富，矿石含水分高。 国内一些研究单位就开发该矿进行了多 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 比较和堆浸、制粒堆 浸、强化搅拌浸出等大量试验研究下作强化搅拌浸出对原料含水高、 含泥高可以适应。矿石磨细至1 mm左右，能有效浸出其中部分硫化 铜和结合状态的铜，铜浸出率达94%以上。 4 ）低品位硫化铜矿细菌浸出堆浸试验：德兴铜矿是我国目前最大的 铜矿山，每年有2500万 t 低品位表外矿送废石堆场。现已堆存几十亿 吨废石，其中铜金属含量达200万 t 以上。德兴铜矿与北京有色冶金 设计研究总院合作，采用细菌浸出技术，建成了年产2O00t 阴极铜的 堆浸萃取一电积试验工厂。1997 年5 月开始喷淋，同年10月产出达 到 A 级 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的电铜。该厂电解液净化采用了解阴极离子膜渗析除铁 技术，除铁率达95% 以上，同时可回收电解液中的硫酸。该试验厂 具有一定代表性，反映我国堆浸一萃取－电积技术的一般水准。吨铜 综合电耗5000 一6000KW•h/t。 总结： ( l ）我国金属铜产量从1990 年的56万 t ，到1998 年达到121万 t。8 年中产量翻番，增长迅速，产销两旺。但国内铜资源不足．矿石自给 率不到40% ，主要依靠进口，1999年世界铜价低迷，我国铜产量仅 104.5万 t，较1998 年下降了13.73% ．可见铜产量受世界市场影响较 大。 ( 2 ）铜冶炼工艺，中小企业以密闭鼓风炉为主，其铜产量目前暂居 第一位。闪速熔炼的铜产量随着金降冶炼厂投产和贵溪冶炼厂二次扩 产改造后，其产量已居第二位。熔池熔炼技术居第三位．但发展很快： 当云冶、金昌冶炼厂改造完成后，我国铜产量将形成密闭鼓风炉、闪 速炉、熔池熔炼三分天厂的鼎足局面。 ( 3 ）湿法炼铜虽然有50～60 个冶炼厂在生产，铜的总产量不超过2 万 t / a 。其生产规模小、装备简陋，缺乏大规模生产的技术和 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 ； 尚不能生产替代国外优良萃取剂的产品和 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 ；适应高温的菌种研究 刚起步；地下溶浸处于试验开发阶段；自动控制及计算机应用环节相 当薄弱。总之，铜的湿法冶炼，在国外发展很快，已占世界铜总产量 的22% ，在我国尚未形成规模，但大批的小型生产厂及大量的试验 研究开发工作，已为湿法炼铜创造了十分有利的前景，正处于大发展 的态势。 ( 4 ）冰铜吹炼以转炉为主，连续吹炼炉具有独特优点，它的改进和 大型化是今后应予重视的课题。 ( 5 ）电解精炼规模普遍偏小，多以小板阴阳极进行生产，机械化水 平低下，劳动生产率不高，但管理还算精良，产品质量绝大多数均能 达到一级铜标准。三家大型电解铜厂，机械化水平较高，采用大型极 板，生产水平与世界同类企业相当。应引进或开发不锈钢永久阴极电 解技术，使电解工艺提高到世界先进水平。 ( 6 ）整个铜冶炼行业装备水平高低不一。贵冶、金隆、大冶、侯马 冶炼厂等主要工艺和装备水平与世界同类企业比，不相上下，处于世 界先进水平之列。多数中小型铜冶炼厂，工艺落后、能耗高，机械化 自动化水平低，环境污染严重，函待改造提高。