我國(guó)銅濕法冶金技術(shù)的運(yùn)用研究

（新疆新鑫礦業(yè)股份有限公司阜康冶煉廠 新疆 阜康 831500）

摘 要：伴隨濕法冶金工藝的快速進(jìn)步，銅價(jià)的上漲，對(duì)于礦床的開(kāi)采備受人們的關(guān)注，所以經(jīng)濟(jì)合理開(kāi)采這些較低品位礦床的濕法冶金技術(shù)同樣獲得了大量的發(fā)展。本文就我國(guó)銅濕法冶金技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。

關(guān)鍵詞：銅；濕法冶金；運(yùn)用

1前言

在最近幾年時(shí)間內(nèi)，伴隨經(jīng)濟(jì)的逐漸進(jìn)步，對(duì)于銅產(chǎn)品的需求數(shù)量日益增多。伴隨銅礦石開(kāi)發(fā)品位的漸漸降低，難處理礦石漸漸增多及社會(huì)對(duì)于SO2所導(dǎo)致的環(huán)境污染的高度重視，尤其是近期銅價(jià)的不斷改變，人們?cè)鰪?qiáng)了對(duì)于濕法煉銅技術(shù)的關(guān)注度。

2國(guó)內(nèi)外銅濕法冶金技術(shù)發(fā)展概述

在1968年之后，全球范圍內(nèi)已經(jīng)規(guī)劃、建造了大約50家的浸出-溶劑萃取-電積廠，其間美國(guó)一共有16家，在2000年的時(shí)候其銅產(chǎn)量為55.75萬(wàn)噸，在精煉銅總量中所占據(jù)的比例為28%。規(guī)模最大的是亞利桑那州Morenci廠，當(dāng)前其年產(chǎn)量為25.8 3萬(wàn)噸。在1980年的時(shí)候，智利運(yùn)用溶劑萃取-電積技術(shù)所制造的銅數(shù)量有1.5萬(wàn)噸，然而到2000年的時(shí)候其已發(fā)展成全球規(guī)模最大的銅制造國(guó)，國(guó)內(nèi)有著21個(gè)制造工廠，銅年產(chǎn)量達(dá)到了134.73萬(wàn)噸，在精銅總數(shù)中所占據(jù)的比例為51%。秘魯、贊比亞以及澳大利亞等國(guó)家的濕法冶銅技術(shù)在近期同樣獲得了大量的發(fā)展。

在二十世紀(jì)六十代溶劑萃取-電積技術(shù)形成運(yùn)用之后，我們國(guó)家部分研究組織分別對(duì)浸出（氨浸、酸浸、細(xì)菌浸出等等）、萃取劑、萃取技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行研究。在八十年代之后，產(chǎn)生了較為完善的浸出-萃取-電積技術(shù)同時(shí)運(yùn)用于生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)。從九十年代起，伴隨全球銅濕法冶金工藝的不斷進(jìn)步，加之我們國(guó)家加工與市場(chǎng)遭受國(guó)外日益加重的沖擊，銅濕法冶金全新技術(shù)的研究被寫入國(guó)家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)方案之中，有效促進(jìn)與加快我們國(guó)家銅濕法冶金工藝的分析與宣揚(yáng)。當(dāng)前正在實(shí)施較大規(guī)模的開(kāi)發(fā)性加工的主要有德興銅礦廢石（含銅率為0.09%）的細(xì)菌浸出-萃取-電積，其銅年產(chǎn)量達(dá)到了2 000噸；紫金礦業(yè)企業(yè)硫化銅礦細(xì)菌浸出-萃取-電積，其銅年產(chǎn)量達(dá)到了1 000噸；中條山銅礦峪礦就地酸浸-萃取-電積，其銅年產(chǎn)量達(dá)到了500噸。即使?jié)穹ㄒ苯鸸に囋谧罱兄^好的進(jìn)步，然而和其它國(guó)家對(duì)比依然有著非常大的距離，大都表現(xiàn)在浸出基礎(chǔ)性理論知識(shí)與工業(yè)化技術(shù)層面有所差異，同時(shí)已經(jīng)建造的加工廠規(guī)模相對(duì)較小、產(chǎn)量偏低。

3銅濕法冶金技術(shù)的運(yùn)用

3.1 生物堆浸技術(shù)

運(yùn)用生物堆浸技術(shù)由礦產(chǎn)資源里面獲取金屬備受人們的關(guān)注，所能提煉的金屬類別日益增多，全球范圍內(nèi)已經(jīng)有幾十座鈾、銅、金等礦山大規(guī)模的運(yùn)用此技術(shù)。運(yùn)用生物堆浸技術(shù)能夠防止SO2與As的外排對(duì)于環(huán)境所導(dǎo)致的污染，所以其又被叫做“清潔工藝”。

初期生物浸出銅大都運(yùn)用至由廢石又或是較低品位的硫化礦里面回收銅，細(xì)菌是自然產(chǎn)生的，最近幾年時(shí)間內(nèi)此方式已經(jīng)被大量運(yùn)用處理含銅品位超過(guò)1%的次生型硫化銅礦，被叫做Bioheap。此技術(shù)往往是將礦石破碎至某個(gè)具體的粒度（例如6mm），在滾筒的內(nèi)部和硫酸相互融合，其次依靠皮帶將其運(yùn)輸至堆場(chǎng)，堆高為6～10m，堆中安裝有供于通氣的塑料管，在堆中需要加入部分菌種，浸出的時(shí)間大約是200天左右，銅的浸出率能夠超過(guò)80%。當(dāng)前，智利與美國(guó)等運(yùn)用SX-EW法所加工的銅里面大概有一半以上是采取生物堆浸工藝進(jìn)行加工的，例如智利北部地區(qū)的奎布瑞達(dá)布蘭卡（Quebrada Blanca）處在海拔4400m的高度，是全球范圍內(nèi)位置最高的濕法煉銅加工廠。此廠所處理的銅礦石含銅量為1.3%。

3.2 細(xì)菌浸出技術(shù)

1947年第一次報(bào)道發(fā)掘了細(xì)菌和礦山所排出的酸性水之間的聯(lián)系。大量運(yùn)用銅細(xì)菌浸出技術(shù)，是在肯尼科特銅企業(yè)所實(shí)施的。在近十幾年時(shí)間內(nèi)，銅的細(xì)菌浸出技術(shù)已經(jīng)獲得了較多的運(yùn)用，次生銅細(xì)菌浸出與堆浸處置較低品位的含銅原礦都存在著工業(yè)加工的記錄。和硫化銅礦浸出以及其它硫化礦處理相關(guān)的細(xì)菌涵蓋以下幾個(gè)種類：（1）在低溫（20～40℃）環(huán)境下運(yùn)用的主要有：氧化硫桿菌、氧化鐵硫桿菌、氧化鐵細(xì)螺菌等等。（2）在中溫（40～55℃）環(huán)境下運(yùn)用的主要有：喜中溫型細(xì)菌。（3）較高溫度（55～85℃）環(huán)境下運(yùn)用的主要有：喜高溫型細(xì)菌。

氧化鐵硫桿菌被大量的運(yùn)用至生物氧化又或是生物浸出環(huán)節(jié)。伴隨技術(shù)的逐漸進(jìn)步，喜高溫型細(xì)菌與喜中溫型細(xì)菌均會(huì)運(yùn)用于堆浸與就地浸出的提銅過(guò)程之中。

3.3 地下溶浸技術(shù)

中條山有色金屬企業(yè)順利的研發(fā)出了地下溶浸技術(shù)用于處理較低品位的礦與地下開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)的殘留礦，當(dāng)前已達(dá)到了1500t/a陰極銅的生產(chǎn)能力，彌補(bǔ)了我們國(guó)家銅礦地下浸出工藝的缺陷。

地下溶浸技術(shù)對(duì)于品位相對(duì)較低、埋藏較為深入、不便開(kāi)發(fā)又或是工程地質(zhì)環(huán)節(jié)較為繁瑣、用傳統(tǒng)技術(shù)開(kāi)發(fā)費(fèi)用較大的礦體有著極為重要的意義。例如：美國(guó)亞的圣-曼紐兒銅礦（SanManuel）是一個(gè)規(guī)模比較大的斑巖銅礦，由二十世紀(jì)五十年代逐漸進(jìn)行大量的采礦，當(dāng)前依然有著幾億噸的礦石，上層氧化礦品位0.36%～0.4%運(yùn)用堆浸技術(shù)，下層采空區(qū)域便需要運(yùn)用地下溶浸技術(shù)，將包含硫酸的萃余液經(jīng)過(guò)注液井導(dǎo)入到地下之中，運(yùn)用地下之前所具備的運(yùn)輸巷道將所有的溶液聚集到集液池里面，其次泵送至地面和堆浸液相互融合之后傳送至萃取液電積廠。

3.4 氨浸技術(shù)

云南東川湯丹銅礦和北京的礦冶研究總院相互合作，對(duì)于較高堿性的脈石氧化銅礦研發(fā)出了氨浸—萃取—電積的流程，同時(shí)其還是全球范圍內(nèi)唯一一個(gè)運(yùn)用氨浸技術(shù)針對(duì)銅礦直接進(jìn)行處理的技術(shù)。在二十世紀(jì)九十年代的初期澳大利亞BHP公司便研發(fā)出了運(yùn)用氨浸—萃取—電積技術(shù)由主要組分是輝銅礦的銅精礦里面回收銅，其被叫做埃斯康的達(dá)（Escondida）法，此工藝的技術(shù)核心如下：（1）輝銅礦（Cu2S）里面以一價(jià)銅而存在的銅在氨性溶液里面極易發(fā)生氧化而融入到溶液之中，其反應(yīng)極為迅速。（2）在濃度相對(duì)較高的氨性溶液里面，能夠運(yùn)用漢高企業(yè)所制造的萃取劑LIX54—100。此萃取劑對(duì)于銅有著非常高的容量，在沒(méi)有經(jīng)過(guò)稀釋之后的LIX54—100對(duì)于銅的容量能夠超過(guò)100g/L，同時(shí)負(fù)載有機(jī)物里面所包含的銅極易被硫酸反萃取。

4 結(jié)語(yǔ)

伴隨銅濕法冶金技術(shù)的逐漸進(jìn)步，之前認(rèn)為濕法煉銅僅僅能夠運(yùn)用于處理低質(zhì)量銅礦與氧化銅礦，然而伴隨生物浸出技術(shù)、堆浸技術(shù)以及加壓技術(shù)的形成與工業(yè)化發(fā)展，人們的此種理念逐漸轉(zhuǎn)變，濕法冶金煉銅已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模制造與自動(dòng)化生產(chǎn)等，已經(jīng)發(fā)展成了一種較為完善的煉銅方式。

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作者簡(jiǎn)介：

趙旭璐 1986年，男，漢，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，單位：新疆新鑫礦業(yè)股份有限公司阜康冶煉廠，研究方向：濕法冶金endprint