中国湿法炼铜技术的进展

中国湿法炼铜技术的进展 北京矿冶研究总院 二00七年四月 主要内容 � 中国铜的生产和需求 � 中国铜的资源 � 湿法炼铜技术的优势 � 中国湿法炼铜技术的发展 � 结语 中国铜的生产和需求 � 中国精铜的产量已位居世界第二位 2000-2006年世界精铜生产量 单位：Kt 16429 2511 683 1395 2511 2824 2005 292015824.215253.515409.915685.814818.7世界总计 29202170.01772.21632.51523.31371.1中国 652.6595.4695.7693.7709.5德国 1380.11430.41401.11425.71437.4日本 1310.01320.01510.01801.01802.0美国 2836.72901.92850.12882.02668.3智利 200620042003200220012000国家地区 中国铜的生产和需求 � 中国精铜的消费量从2002年就已位居世界第一位 2000-2005年世界精铜消费量 单位：Kt 1612416720.415485.415064.614681.815176.5世界总计 22802410.02328.22370.02602.73010.0美国 820939.5900.5936.3848.5862.2韩国 12211278.61202.31163.91144.71349.2日本 35403335.23065.12736.92307.31928.1中国 /1100.21009.21066.71119.613097.1德国 200520042003200220012000国家地区 世界铜的资源 � 世界铜资源分布不平衡，陆地上已探明的贮量4.7亿t。 � 陆地上铜资源主要分布在智利、美国、波兰、印尼、墨西哥、中国， 中国位于第7位； 940009400004700047000世界总计 113001130012.5063005600其它 200020000700700加拿大 20002000014001400哈萨克斯坦 35003500019001900赞比亚 30003000020002000俄罗斯 43004300024002400澳大利亚 63006300026002600中国 40004000027002700墨西哥 380038009.3835003200印度尼西亚 48004800030003000波兰 60006000030003000秘鲁 70007000035003500美国 3600036000-6.671400015000智利 2004年2003年2004年2003年 储量基础 增减% 储量 国家或地区 世界铜资源状况 单位：万t 中国铜的资源 � 资源不足已成为我国铜工业发展的瓶颈，2006年从自有资源中生产的铜 只有65万t，铜的自给率不足30%； � 中国已成为世界第二大铜精矿的进口国。 2000-2006中国铜的进口量 单位：万t 128.0 251.1 2005 110.0120.0135.7116.183.566.8铜进口量 292.0217.0177.2163.2152.3137.1精铜产量 200620042003200220012000 中国可以采用湿法炼铜的资源 � 中国铜的保有贮量只有2600万 � 中国可以采用湿法冶金技术处理的铜资源量约 2000万t ＊ 氧化矿或氧化率很高的铜矿1000万t（玉龙铜 矿、多宝山、汤丹、新疆等地） ＊ 次生硫化矿约400万t（紫金山、城门山等） ＊ 废石、表外矿、尾矿中至少300万t以上； ＊ 复杂铜矿（含Zn、As）中铜金属300万t（阿 舍勒、个旧、滇西等） 湿法炼铜技术的优势 1. 可以处理低品位铜（废石、表外矿、 尾矿等），扩大了铜资源利用范围； 2. 投资费用低、建设周期短； 3. 总的生产成本低； 4. 对环境友好； 5. 产品质量完全可以与火法相比； 6. 生产规模可大可小； 火法炼铜技术是 铜工业的主导技术 ★ 铜工业中80%的铜是由火法生产的 ★ 许多先进的火法冶金工艺（闪速熔炼 和各种焙池熔炼）已成为生产能力大、 能耗低、污染少、先进而可靠的炼铜 方法。 火法炼铜技术的局限 � 火法炼铜厂对规模有一定的要求，地处边远地区 的中、小型铜矿难以自己建厂，运出去又要付出 高额的运费； � 烟气制硫酸受当地销路的制约，全球硫酸过剩的 问题已日益严重； � 火法炼铜厂对精矿品位和杂质含量有一定的要 求，品位低而又杂质超标的精矿不好单独处理。 � 火法炼铜厂不能简单处理低品位铜矿、尾矿和废 石 中国湿法炼铜技术的发展 � 生物堆浸技术的工程化、大型化； � 高海拔、高寒地区的湿法炼铜即将实现大 规模的工业应用； � 高碱性脉石的氨浸技术已经扩大工业化规 模； � 地下溶浸技术运转正常，不断积累经验 � 含铜金矿的处理技术趋向大型化 生物堆浸技术 � 德兴铜矿废石堆浸1997年投产，生产能力 2000t/a阴极铜，已稳定运行了10年，阴 极铜质量为4个“9”，每t铜的成本1万元/t， 这个项目的完成为国内大型堆浸—萃取 —电积厂积累了经验。 � 德兴铜矿废石含Cu 0.09～0.12%，浸出液 含Cu只有0.3 ～0.5g/L，采用双混合室结 构，混合室有效容积32m3，料液的流量达 到320m3/h。 生物堆浸技术 � 紫金山铜矿铜金属贮量173万t（品位0.2%以上）,平均品 位0.4%左右，铜的赋存状态为次生硫化铜。 � 2000年建成了300t/a的试验厂，后又扩大到1000t/a。 � 2003年开始建设年产1.3万t/a的生产厂，设计的日采矿 石1万t/a，2005年底投产。 � 萃取采用串—并联结构，混合室有效容积43.9m3，料液 的流量达到800m3/h，澄清室12×18m，已经达到了国外 大型萃取设备的规模； � 紫金铜矿大型湿法炼铜厂的顺利投产 标志 禁止坐卧标志下载饮用水保护区标志下载桥隧标志图下载上坡路安全标志下载地理标志专用标志下载 着我国湿法炼 铜的技术和规模已基本达到国际同类技术水平。 堆 场 溶液池 萃取—电积厂房 萃取车间 电积车间 高海拔、高寒地区的湿法炼铜即将实现 大规模的工业应用 � 多宝山铜矿位于黑龙江省嫩江县，铜贮量253万 t，系低品位氧化矿和混合矿，冰冻期长达7个 月，早在1999年北京矿冶研究总院在此建设了 2000t/a的堆浸厂，料液的流量达到300m3/h，该 项目为高寒地区的湿法炼铜厂积累了经验。 � 西藏玉龙铜矿铜金属贮量650万t，其中高品位氧 化矿274万t，首采的Ⅱ号矿体平均含Cu 5.2%， 是一座少有的高品位铜矿。 高海拔、高寒地区的湿法炼铜即将实现 大规模的工业应用 � 西藏玉龙铜矿于2004年在完成试验研究的基础上 建成了年产300t/a铜的半工业试验厂，2005年完 成试验，对于搅拌浸出和堆浸两种浸出方式均进 行了试验，为建设大厂提供了依据。 � 玉龙铜矿计划一期工程先建1万t/a阴极铜的生产 系列，2008年投产，然后扩大到3万t/a。最终达 到10万t/a规模。这个厂建在4500m海拔,将是世 界上海拔最高的湿法炼铜厂。 玉龙铜矿试验厂 玉龙铜矿试验厂 玉龙铜矿试验厂 高碱性脉石氧化铜矿 氨浸技术的发展 � 高碱性脉石的氧化铜矿适于采用氨浸技术； � 上个世纪90年代智利Escondida曾采用氨浸处理 以辉铜矿赋存的铜精矿，建立了年产8万t/a的 大厂，后来关闭了。 � 东川汤丹铜矿铜金属贮量116万t，是高碱性脉 石的难选氧化铜矿，1997年北京矿冶研究总院 与东川矿务局合作建立了500t/a阴极铜的试验 厂，解决了一系列氨浸—萃取—电积过程的工 程化问题，目前已新建了一座年产2000t/a阴极 铜的大厂。 中条山地下溶浸 湿法铜厂运转正常 � 为了从中条山铜矿峪铜矿低品位氧化矿和塌陷区回收 铜，1997年采用地下溶浸技术建成了500t/a阴极铜的试 验厂，后来又新建了一座1500t/a的大厂。 � 地下溶浸技术不需要把矿石开采出来，不产生废水、废 气和废渣，不破坏植被和生态，对那些品位低、埋藏深、 不易开采或工程地质条件复杂、不易开采的矿体具有现 实意义。但是要求一定要作好防渗防漏工程，不能污染 地下水。 � 中条山萃取箱混合室有效容积16m3，处理能力已达到 160m3/h，为萃取设备大型化积累了经验。 含铜金矿处理技术趋向大型化 � 含铜金精矿采用硫酸化焙烧，然后采用萃取—电积从浸 出液中回收铜，酸浸渣再氰化回收金、银，这个技术是 中国的创新工艺，为处理高铜金矿开辟了一条新的途径。 � 采用上述技术已在国内多个黄金冶炼厂应用（中原黄金 冶炼厂、灵宝黄金冶炼厂、山东国大、辽宁朝阳、山西 榆次等）每t阴极铜的成本不到1万元，为工厂取得了良 好的经济效益。 � 目前由于易处理的金矿资源日益减少，黄金冶炼厂原料 的竞争日益激烈，而含杂质高的、难处理的金精矿还有 一定的来源，因此各黄金冶炼厂纷纷投产，如：中原黄 金冶炼厂、灵宝黄金冶炼厂都将把铜的生产能力扩到 1.5万t/a。 中国湿法铜产量的增长 2010年有望达到10万吨 0 20000 40000 60000 80000 100000 1995 年 2000 年 2005 年 2010 年（预计） 0 年 年 年 年 产 量 ( t ) 年 份 不到不到不到不到5000t 2万万万万t 4.0万万万万t 10万万万万t 结 语 近年来湿法炼铜技术有了很大的发展。过去认为湿法炼铜只适于处理 氧化铜矿和低品位铜矿，但随着生物堆浸技术、生物搅拌浸出技术和加压 技术的发展和工业化，人们的这种观念正在改变。采用生物堆浸技术完全 可以处理高品位的次生硫化矿，并且已经达到了很大的生产规模和很高的 机械化程度，已经成为一种成熟的炼铜方法。采用加压浸出技术、生物搅 拌浸出技术及氯盐浸出技术处理复杂铜精矿也正在进入工业化应用阶段。 总之，以黄铜矿为主要成份的复杂铜矿（或铜精矿）已成为湿法炼铜挑战 的目标。 资源和环境是影响中国铜工业发展的瓶颈，因而提高资源的综合利 用率、采用对环境友好的清洁工艺是铜工业可持续发展的有效途径。中国 的湿法炼铜技术虽然仍处于发展阶段，但工艺和设备大型化的关键技术已 取得突破，预计在未来的几年中将会有更大的发展。 谢 谢！