銅的生產(chǎn)趨勢(shì)以及對(duì)過(guò)去十年銅工業(yè)的回顧

夏繼平 摘譯

(中國(guó)首鋼國(guó)際貿(mào)易工程有限公司， 北京 100082)

銅是現(xiàn)代社會(huì)的關(guān)鍵金屬。本文概述了銅工業(yè)在過(guò)去的十年間出現(xiàn)的許多變革，介紹了銅提取工業(yè)的概況，回顧了最近的銅生產(chǎn)趨勢(shì)和銅工業(yè)的變化，包括火法冶金和濕法冶金技術(shù)的發(fā)展。沃萊帕森斯公司支持了其中的許多項(xiàng)目，對(duì)這一部分作了簡(jiǎn)要的介紹。最后介紹了有關(guān)銅工業(yè)未來(lái)發(fā)展方向的若干設(shè)想。

1 近期銅工業(yè)的趨勢(shì)和變化

1.1 社會(huì)中的銅—生產(chǎn)以及消耗

銅是當(dāng)今社會(huì)重要的金屬，由于其獨(dú)特的性質(zhì)，“紅色金屬”在未來(lái)可持續(xù)發(fā)展中扮演著越來(lái)越重要的作用。銅的性質(zhì)使它在電氣、住宅、交通和工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。一旦回收，廢銅可以熔煉和精煉成純金屬，因此回收銅的利用是一個(gè)重要的來(lái)源。已知超過(guò)95%的銅是1900年后生產(chǎn)的，根據(jù)傳統(tǒng)循環(huán)率估計(jì)，大約80%已開(kāi)采過(guò)的銅仍有潛在的可用性。有趣的是，自1990年以來(lái)，所有銅礦開(kāi)采和冶煉的銅累計(jì)總量超過(guò)6億t。正如所指出的那樣，大部分銅仍在使用中，更換了含有銅的舊設(shè)備，所用過(guò)的廢銅可用于回收和熔煉/精煉以生產(chǎn)純金屬以供再利用。作者認(rèn)為，廢銅的回收以及加工在未來(lái)幾年會(huì)變得更加重要。

2012年，世界原礦精煉銅產(chǎn)量達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的1 670萬(wàn)t，其中包括在全球冶煉廠處理的硫化物精礦1 300萬(wàn)t。另外還有370萬(wàn)t的銅從氧化銅礦石中提煉出來(lái)，用酸浸法提取，然后用溶劑萃取和電積加工處理(Leach-SX-EW)。2012年，算上再生回收的銅和廢銅，世界精銅產(chǎn)量達(dá)到近2 000萬(wàn)t銅。如圖1所示，預(yù)計(jì)銅的需求還會(huì)繼續(xù)增加，到2020年銅全球需求量會(huì)達(dá)到2 640萬(wàn)t。在未來(lái)20年里，中國(guó)(在某些領(lǐng)域也包括印度)仍然是銅工業(yè)增長(zhǎng)的主要推動(dòng)者，盡管速度較慢，這種情況在未來(lái)還會(huì)繼續(xù)下去。

圖1 2005年到目前的銅需求以及2020年世界和中國(guó)需求的預(yù)測(cè)

1.2 全球銅資源

許多指標(biāo)被用于描述全球的銅資源，美國(guó)地質(zhì)勘探局將己知(或己發(fā)現(xiàn))的全球銅儲(chǔ)量和資源，即按目前技術(shù)估計(jì)可采掘的銅量估計(jì)為6.9億t。另一方面，考慮到還有“未發(fā)現(xiàn)的資源”，美國(guó)地質(zhì)勘探局將這一儲(chǔ)量增加到350億t。美國(guó)地質(zhì)勘探局指出，銅的“未發(fā)現(xiàn)資源”是基于對(duì)全球地質(zhì)數(shù)據(jù)和特定礦床特征的評(píng)估，然后對(duì)可開(kāi)發(fā)的后備儲(chǔ)量進(jìn)行評(píng)估。美國(guó)地質(zhì)勘探局指出，未發(fā)現(xiàn)的銅資源儲(chǔ)量可以滿足“目前世界上超過(guò)150年的需求”。不可避免的是，在未來(lái)總會(huì)有一個(gè)時(shí)期，從礦石中開(kāi)采出的新銅將開(kāi)始減少，資源開(kāi)始衰退。這種情況何時(shí)發(fā)生還不得而知，然而基于美國(guó)地質(zhì)勘探局的估計(jì)作者認(rèn)為這將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一些學(xué)者所認(rèn)為的2040年。

1.3 全球銅產(chǎn)量

如上所述，2012年世界精煉銅產(chǎn)量(包括銅冶煉生產(chǎn)的精煉銅、氧化銅酸浸- 萃取- 電積生產(chǎn)的銅及再生銅的產(chǎn)量)能到達(dá)2 000萬(wàn)t，如圖2。世界冶煉廠的生產(chǎn)基本上對(duì)應(yīng)圖2中的原礦精煉銅噸數(shù)和再生銅及萃取電積銅數(shù)據(jù)。在2012年這一數(shù)據(jù)將會(huì)到達(dá)1 670萬(wàn)t。2012年萃取電積法生產(chǎn)的精煉銅占全球精煉銅大約18%，在2016年達(dá)到世界總產(chǎn)量的21%。

2012年全球銅產(chǎn)量排名前20的國(guó)家如圖3所示。

圖2 1960—2012年世界精銅產(chǎn)量

圖3說(shuō)明了世界銅冶煉廠的相對(duì)集中度，可知中國(guó)占世界冶煉的三分之一，在圖3中排名前五的國(guó)家(為中國(guó)、日本、智利、俄羅斯聯(lián)邦和印度占近50%，而排名前10的國(guó)家占世界近75%的冶煉銅)。這一冶煉產(chǎn)能集中的趨勢(shì)預(yù)計(jì)將會(huì)保持下去，將來(lái)甚至還會(huì)進(jìn)一步集中。而隨著冶煉和精煉所需的電能越來(lái)越多，或許有興趣在可持續(xù)供給水電的地方建設(shè)工廠。

1.4 全球銅的消費(fèi)趨勢(shì)

2012年全球銅消耗量約為2 000萬(wàn)t，而這一數(shù)字正以每年2%～4%的速度增長(zhǎng)，如圖1所示。圖4展示了在五個(gè)主要用銅行業(yè)的銅使用量。其中建筑和交通行業(yè)為銅的增長(zhǎng)領(lǐng)域，例如，所謂的“智能”住宅或建筑，還有就是應(yīng)用廣泛的電子電器領(lǐng)域和電動(dòng)車。

通常供給量超過(guò)需求量的4%～7%，而當(dāng)供給量大大超過(guò)需求量時(shí)，銅價(jià)可能會(huì)大幅度下跌，就像過(guò)去十年曾經(jīng)發(fā)生過(guò)幾次的情況那樣，如圖5所示。

2 現(xiàn)有的煉銅技術(shù)

2.1 火法處理硫化物精礦

火法冶金處理硫化物精礦仍然主導(dǎo)著粗銅的生產(chǎn)。過(guò)去十年左右主要的銅熔煉和吹煉技術(shù)如下：

2.1.1 熔煉

閃速熔煉是以?shī)W圖泰(原奧托昆普)閃速熔煉工藝為代表，某些工廠采用INCO閃速熔煉工藝；熔池熔煉以諾蘭達(dá)/特尼恩特熔煉工藝為代表，以及最近的SKS(中國(guó))熔煉工藝；

圖3 2012年世界銅冶煉產(chǎn)能中排名前20的國(guó)家

圖4 2012年銅的主要應(yīng)用領(lǐng)域

以頂部浸沒(méi)式噴槍冶煉(TSL)工藝為基礎(chǔ)的熔池熔煉工藝，例如艾薩法ISASMELTTM或者是奧圖泰TSL Ausmelt，還有三菱工藝和Vanyukov冶煉工藝。

以前的銅冶煉技術(shù)，如燃燒燃料的反射爐、鼓風(fēng)爐和電爐等，由于高能耗和有二氧化硫氣體產(chǎn)生低空污染而被逐步淘汰。

圖5 1989年至2014年銅折合美元的價(jià)格

2.1.2 吹煉

?皮爾斯- 史密斯吹煉法(這種古老技術(shù)以P-S轉(zhuǎn)爐的型式繼續(xù)主導(dǎo)銅锍吹煉)；

?連續(xù)閃速吹煉法(也叫Kennecott-Outotec閃速吹煉法)；

?連續(xù)熔池熔煉、典型的Noranda吹煉法、TSL Outotec吹煉法和SKS連續(xù)吹煉法；

?其他幾個(gè)吹煉工藝正在研發(fā)中，例如ISACONVERTM項(xiàng)目。

圖6給出了在這些技術(shù)中閃速法和熔池熔煉所生產(chǎn)的粗銅占大多數(shù)。

圖6 世界銅冶煉廠三種主要方法- 閃速法、熔池熔煉法及其他方法(電爐、鼓風(fēng)爐等)生產(chǎn)的比例

再生銅生產(chǎn)采用許多已有的和新的熔池熔煉技術(shù)，許多原礦銅冶煉廠也一直在處理一定量的廢銅。另外，世界范圍內(nèi)的一些工廠在混料中100%的加入廢銅。

通過(guò)火法精煉粗銅來(lái)進(jìn)行陽(yáng)極精煉，通常采用天然氣或者燃油在旋轉(zhuǎn)容器中進(jìn)行還原步驟，再電解精煉生產(chǎn)市場(chǎng)需要的陰極銅。最大的陽(yáng)極爐現(xiàn)在在中國(guó)。圖7為中國(guó)陽(yáng)谷祥光銅冶煉廠現(xiàn)代化的650 t的陽(yáng)極爐。

大約在2005年左右，由于全球銅的需求不斷增加，許多冶煉廠都進(jìn)行了大規(guī)模的改造和擴(kuò)建。這一時(shí)期新建的熔煉爐銅精礦處理能力普遍超過(guò)100萬(wàn)t/a，限制了99%的SO2排放，符合越來(lái)越嚴(yán)格的全球減排要求。每一個(gè)新廠址每年生產(chǎn)超過(guò)30萬(wàn)t陰極銅，采用了大量的自動(dòng)化電子設(shè)備，使得銅的單位生產(chǎn)成本逐步降低，保證了現(xiàn)代化火法冶煉技術(shù)的可行性和可持續(xù)性。

2.2 濕法冶煉

2.2.1 氧化銅礦石

氧化銅極有可能是幾千年以前獲得銅的第一來(lái)源，這些礦石的處理已將近一個(gè)世紀(jì)甚至更長(zhǎng)，在過(guò)去的50年時(shí)間里，氧化銅礦石在世界銅生產(chǎn)中占有重要地位。自從1968年在亞利桑那州Ranchers Bluebird礦區(qū)首次使用浸出- 萃取- 電積工藝以來(lái)，這種方式生產(chǎn)的產(chǎn)量穩(wěn)步上升，參考圖2。與此同時(shí)，銅冶煉廠的環(huán)境問(wèn)題通過(guò)改造和開(kāi)發(fā)新的冶煉廠，以及建設(shè)高效率的硫酸廠來(lái)解決。硫酸在全球市場(chǎng)供應(yīng)充足使酸價(jià)下跌(特別是在智利、秘魯和美國(guó)南部)，進(jìn)一步鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)大規(guī)模氧化銅礦浸出作業(yè)的浸出- 萃取- 電積工藝，如圖8所示。

由泰勒推動(dòng)的這些開(kāi)發(fā)的其他重要因素包括：

?在中非銅礦帶中可獲得高品位氧化銅礦床的可能性；

?成功的大規(guī)模浸出氧化銅礦和生物浸出次生硫化礦(較低品位的礦石更適合這種處理，而不是用更低的回收率來(lái)生產(chǎn)硫化物精礦)。

對(duì)于小規(guī)模作業(yè)來(lái)說(shuō)，通常浸出- 萃取- 電積工藝具有競(jìng)爭(zhēng)力的資本費(fèi)用和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用指標(biāo)使得許多小規(guī)模工廠得以成功建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，其中一些位于偏遠(yuǎn)的礦山。

表1給出了世界各地發(fā)現(xiàn)的典型含銅氧化礦物以及可能包含的其它礦物，其中智利氧化銅礦典型品位在0.3%～1.13%。

酸耗在很大程度上取決于礦石中存在的脈石礦物的性質(zhì)，在智利北部，許多大規(guī)模的浸出- 萃取- 電積工廠的典型酸耗為1～4 t/t銅。

目前采用的典型氧化浸出技術(shù)：

表1 氧化銅礦中典型的銅氧化礦物

?堆浸- 萃取- 電積和槽浸- 萃取- 電積工藝均可生產(chǎn)含Cu 99.99%的陰極銅。

2.2.2 硫化礦石

表2列出了在全球各地發(fā)現(xiàn)的主要含銅硫化礦物。這里前四種礦物通常占主導(dǎo)地位，然而，越來(lái)越多含黝銅礦和含砷礦物的礦石被發(fā)現(xiàn)。

應(yīng)該指出的是通常黃銅礦(CuFeS2)、斑銅礦和黝銅礦精礦可以熔煉，只有Cu2S和CuS精礦用濕法冶金處理。采用加壓浸出工藝處理CuFeS2精礦已經(jīng)開(kāi)發(fā)很多年了，但還沒(méi)有一個(gè)成功投產(chǎn)。

表2 硫化銅礦石中典型的銅硫化礦物

目前采用的典型的硫化銅礦浸出技術(shù)：

?直接浸出后接萃取- 電積工藝(典型的硫酸浸出，但最近其他類型礦物開(kāi)始采用氯化浸出)；

?生物浸出(通常用于低品位和難以浸出的硫化物礦石)，后接萃取- 電積工藝。

還需要某種處理含有大量雜質(zhì)(尤其是砷)的硫化礦精礦的備選冶煉工藝。

萃取- 電積是主要的耗電工藝(比電解精煉多6倍)，這也是整個(gè)酸浸萃取電積法的主要成本所在。在大量投產(chǎn)之前，硫化礦濕法冶金還需要克服其他挑戰(zhàn)，其中包括：

圖9 2012年銅精礦主要國(guó)際貿(mào)易流量

?緩慢的浸出動(dòng)力學(xué)和原生硫化礦(例如在大氣溫度下的黃銅礦)相對(duì)較低的金屬回收率，貴金屬的回收也可能有問(wèn)題；

?至偏遠(yuǎn)地區(qū)較高的試劑(即硫酸)運(yùn)輸成本。

硫化礦的濕法冶金工藝沒(méi)能大規(guī)模商業(yè)化的原因之一是硫化礦精礦的冶煉能力始終足夠，因此沒(méi)有動(dòng)力在礦區(qū)建設(shè)一個(gè)新的，可能是昂貴的濕法冶金廠。此外，超過(guò)60%的硫化銅精礦現(xiàn)已運(yùn)往距離礦區(qū)比較遠(yuǎn)的定點(diǎn)冶煉基地的煉銅廠去，這些煉銅廠能處理來(lái)源廣泛的精銅礦。相比之下，硫化礦浸出是針對(duì)特定礦物的，因此不可能遇到“量身定制的硫化礦浸出工廠”。

對(duì)礦山開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)，只生產(chǎn)硫化礦，并將其運(yùn)到定點(diǎn)冶煉廠，其資本密集度較低。如上所述，中國(guó)目前擁有最大噸位的冶煉能力，在圖9銅精礦主要國(guó)際貿(mào)易流量的箭頭圖中可以看到這一點(diǎn)，這種情況能否長(zhǎng)久持續(xù)下去還有待觀察。作者認(rèn)為目前這一趨勢(shì)在未來(lái)的五到十年之內(nèi)都有可能持續(xù)下去。

盡管如此，如上所述氧化銅礦的開(kāi)發(fā)仍在繼續(xù)。目前全球范圍內(nèi)采用浸出- 萃取- 電積法生產(chǎn)精煉銅的比例約為18%，預(yù)計(jì)2016年這一數(shù)字將會(huì)達(dá)到21%。

3 目前銅的發(fā)展趨勢(shì)——中國(guó)和智利

中國(guó)和智利是產(chǎn)銅的主要國(guó)家，中國(guó)是世界上最大的銅消費(fèi)國(guó)，也是世界上最大的銅生產(chǎn)國(guó)。2012年中國(guó)生產(chǎn)了全世界三分之一的銅。中國(guó)銅冶煉的大部分原料來(lái)自智利，銅精礦運(yùn)輸距離有1.8萬(wàn)km。另一方面，智利是世界上最大的銅礦開(kāi)采國(guó)，銅礦開(kāi)采量約占世界的三分之一。鑒于兩者的重要性，下一節(jié)將研究這兩個(gè)“銅國(guó)”的發(fā)展趨勢(shì)。

3.1 中國(guó)目前銅的發(fā)展趨勢(shì)

中國(guó)有著悠久燦爛的銅和銅合金史。根據(jù)出土的文物估計(jì)，銅在中國(guó)的使用可追溯到公元前2000年。中國(guó)早期一個(gè)著名的銅藝術(shù)品就是“馬踏飛燕”。在20世紀(jì)70年代出土，這匹青銅馬大約35 cm高，8 kg重。但是中國(guó)商業(yè)用銅產(chǎn)量增長(zhǎng)非常的緩慢。然而，現(xiàn)在中國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的精煉銅生產(chǎn)國(guó)。圖10給出了自20世紀(jì)60年代以來(lái)中國(guó)銅產(chǎn)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)。可以看到在過(guò)去的15年里，銅產(chǎn)量從2000年的150萬(wàn)t增長(zhǎng)到2012年的540萬(wàn)t。預(yù)計(jì)在2014年將會(huì)增長(zhǎng)到570萬(wàn)t。有趣的是，目前全球排名前20的銅冶煉廠中有6家在中國(guó)，如表3所示。

圖10 自1960以來(lái)中國(guó)銅冶煉產(chǎn)量增長(zhǎng)趨勢(shì)

表3也列出了中國(guó)6家最大的工廠所采用的主要銅冶煉工藝，包括：閃速熔煉、閃速吹煉、艾薩法。而到了2008年，在中國(guó)發(fā)展起來(lái)的新的SKS熔煉和吹煉工藝助推中國(guó)銅冶煉產(chǎn)能跨上一個(gè)新臺(tái)階。

表3 2014年中國(guó)最大的6家銅冶煉廠

注：“雙閃”指利用閃速爐熔煉加肯尼科特- 奧圖泰閃速吹煉工藝

SKS銅冶煉工藝采用圓柱形冶煉爐處理濾餅精礦原料，工藝采用安裝在底部、高壓富氧風(fēng)嘴，而不像傳統(tǒng)的風(fēng)嘴需要經(jīng)常捅打。冶煉容器類似于諾蘭達(dá)或EL Teniente吹煉工藝，而風(fēng)嘴概念上與Savard-Lee的設(shè)計(jì)相似。據(jù)稱優(yōu)點(diǎn)是資金投入低，運(yùn)行費(fèi)用低，但至今還未見(jiàn)真實(shí)的數(shù)據(jù)支持。當(dāng)然采用高富氧濃度而導(dǎo)致的較低排放量也是該工藝的優(yōu)勢(shì)。

到今年年底，中國(guó)將有5家SKS銅冶煉廠投產(chǎn)，總年產(chǎn)量為90萬(wàn)t銅。排名第六的河南中原黃金冶煉廠計(jì)劃年產(chǎn)30萬(wàn)t銅。該工廠將是迄今為止最大的SKS工廠，有一個(gè)直徑5.6 m，長(zhǎng)30 m的銅冶煉爐。這家河南工廠包含肯尼考特- 奧圖泰閃速爐，這是該技術(shù)首次在SKS工藝中應(yīng)用。此外，它還將首次安裝肯尼考特- 奧圖泰閃速爐與熔煉爐連接，而不是奧圖泰閃速熔煉爐。還有幾個(gè)SKS工廠也在籌建階段中。包括正在東營(yíng)擴(kuò)建的一個(gè)直徑5.5 m，長(zhǎng)28.5 m的SKS冶煉爐。值得注意的是SKS也用于鉛冶煉，目前中國(guó)有相當(dāng)數(shù)量的SKS鉛冶煉廠在運(yùn)轉(zhuǎn)。

中國(guó)近期的大規(guī)模擴(kuò)建為銅精礦國(guó)際供應(yīng)商帶來(lái)了利好，并引發(fā)了市場(chǎng)為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)服務(wù)的熱情。但是，隨著銅產(chǎn)量和需求的增長(zhǎng)，中國(guó)也有可能對(duì)礦石出產(chǎn)國(guó)產(chǎn)生影響。對(duì)中國(guó)的依賴也增加了那些靠銅礦來(lái)增加GDP的國(guó)家(如智利、秘魯和贊比亞)。另一方面，中國(guó)也面臨風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樽鳛槿蜃畲蟮木珶掋~生產(chǎn)商，他們的含銅原料(銅精礦、再生銅和中間產(chǎn)物)全部靠進(jìn)口。值得注意的是，美國(guó)是中國(guó)在世界上最大的廢銅來(lái)源國(guó)，對(duì)中國(guó)出口的廢銅是其第三大廢金屬，緊跟在廢鋁和廢鐵之后。

3.2 智利目前銅的發(fā)展趨勢(shì)

智利是世界上最大的銅礦供應(yīng)商。2012年智利銅礦的銅產(chǎn)量為543萬(wàn)t。它在2012年以190萬(wàn)t的產(chǎn)量成為全球第三大精煉銅生產(chǎn)國(guó)，2012年全球第二大精銅生產(chǎn)國(guó)的產(chǎn)量為290萬(wàn)t。智利采礦總量達(dá)543萬(wàn)t，包括銅冶煉生產(chǎn)的精煉銅和出口銅精礦，以及電子市場(chǎng)出售的銅。世界上最大的20座銅礦中有8座在智利，如表4所示，這8座銅礦的總開(kāi)采量約為433萬(wàn)t/a，占全球銅礦開(kāi)采量的25%。這8座銅礦中的6座擁有萃取- 電積工廠，規(guī)模也是世界最大。智利最大工廠的電解銅設(shè)施在Codelco公司的Norte分部，銅年產(chǎn)量為44萬(wàn)t。

智利有七個(gè)銅冶煉廠，表5給出了銅產(chǎn)量和酸產(chǎn)量。

有人指出，上述表格的數(shù)據(jù)是名義上的產(chǎn)量數(shù)據(jù)。圖3中智利的數(shù)據(jù)是2012年實(shí)際冶煉量。

近年來(lái)，盡管智利所有的冶煉廠都進(jìn)行過(guò)現(xiàn)代化改造，在能源利用和環(huán)境方面，四家Codelco工廠的挑戰(zhàn)依然存在。在2013年12月舉行的2013年銅業(yè)大會(huì)上將概述旨在解決這些問(wèn)題的一系列新項(xiàng)目。除了這些冶煉廠項(xiàng)目之外，智利銅業(yè)還面臨許多關(guān)鍵挑戰(zhàn)：

?銅礦石品位下降，銅儲(chǔ)量減少；

?供水和水資源管理；

?能源利用；

?環(huán)境方面包括改善硫的捕收和高砷礦的處理；

?人員和社區(qū)問(wèn)題。

智利大部分的銅精礦都運(yùn)到中國(guó)進(jìn)行冶煉，陰極銅產(chǎn)量的大多數(shù)也出口到中國(guó)。預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，中國(guó)對(duì)銅的需求將會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。如果智利能解決上述問(wèn)題，其產(chǎn)品將有市場(chǎng)保障。

4 沃利帕森斯銅項(xiàng)目開(kāi)發(fā)活動(dòng)

澳大利亞沃利帕森斯在全球166個(gè)辦事處中包含有三個(gè)主要的業(yè)務(wù)部門(mén)：

?碳?xì)浠衔铮?/p>

?基礎(chǔ)設(shè)施；

?礦物、金屬和化工。

沃利帕森斯仍然在全球范圍內(nèi)參與幾個(gè)銅項(xiàng)目，在第一項(xiàng)和第二項(xiàng)上為客戶提供服務(wù)。從2005年開(kāi)始，沃利帕森斯進(jìn)行了大量研究，并交付了贊比亞Glencore Mufulira工廠的三期升級(jí)改造項(xiàng)目，見(jiàn)圖11。其中包括：

?鑄造和陽(yáng)極精煉廠；

?轉(zhuǎn)爐和廢氣處理系統(tǒng)的升級(jí)；

?ISACONVERTM的設(shè)計(jì)。

圖11 Mufulira冶煉廠的陽(yáng)極鑄造爐

最近在澳大利亞南部的奧林匹克壩項(xiàng)目中，沃利帕森斯對(duì)擴(kuò)建下列設(shè)施的投資預(yù)算進(jìn)行了評(píng)估，該項(xiàng)目是為BHP-Billiton所做。

?新的選礦設(shè)施；

?新的水力發(fā)電和鈾萃取設(shè)施；

?新的冶煉設(shè)施；

?新的精煉廠。

沃利帕森還為Kazachmys冶煉廠升級(jí)改造項(xiàng)目提供工程服務(wù)，包括原礦冶煉技術(shù)的改造和對(duì)現(xiàn)有設(shè)施的翻新，對(duì)現(xiàn)有工廠基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化。優(yōu)化銅生產(chǎn)基地，所涉及的項(xiàng)目包括工廠的火法冶金工藝、材料處理、工藝氣體的處理和治理、物流評(píng)估、精煉廠設(shè)計(jì)以及基礎(chǔ)設(shè)施部分。

2013年6月，第一量子礦業(yè)有限公司和沃利帕森斯簽署了一份有關(guān)位于贊比亞的科爾韋齊的Kansanshi銅冶煉廠改造項(xiàng)目的工程服務(wù)合同。這個(gè)工廠將用ISACONVERTM冶煉技術(shù)，設(shè)計(jì)生年產(chǎn)銅精礦120萬(wàn)t/a，產(chǎn)銅300 000 t/a?？紤]有幾種選項(xiàng)可最終決定銷售的產(chǎn)品是否最具成本效益。

5 面臨的挑戰(zhàn)和結(jié)論

在某些方面，世界銅行業(yè)正處在十字路口。目前世界上精煉銅的消耗量己超過(guò)2 000萬(wàn)t，而中國(guó)的銅消耗量占比略低于40%。中國(guó)(還有印度)城市化進(jìn)程和電氣化工業(yè)的發(fā)展，還有電動(dòng)汽車等新項(xiàng)目會(huì)推動(dòng)紅色金屬的發(fā)展嗎？對(duì)于新的項(xiàng)目所需要的銅的不確定性增加來(lái)說(shuō)，供應(yīng)能否跟上需求的增長(zhǎng)？面對(duì)諸如溫室氣體排放等挑戰(zhàn)，冶煉廠、精煉廠和相關(guān)發(fā)電廠的排放能否達(dá)標(biāo)？印度尼西亞最近禁止出口礦石產(chǎn)品，促進(jìn)了國(guó)家層面的干預(yù)- 世界其他地區(qū)是否也會(huì)效仿？包括世界上最大的銅業(yè)公司和政府機(jī)構(gòu)在內(nèi)的所有利益相關(guān)者是否會(huì)承擔(dān)解決能源使用，用水等行業(yè)面臨的重大問(wèn)題所需的研發(fā)項(xiàng)目？增加主要生產(chǎn)商的運(yùn)營(yíng)成本將顯著影響成本曲線，這將對(duì)未來(lái)的供應(yīng)和銅價(jià)產(chǎn)生什么影響？

表4 全球排名前20的銅礦(共有8座位于智利)

表5 智利銅冶煉廠

來(lái)源：作者從已發(fā)布的數(shù)據(jù)中獲得

然而，有人擔(dān)心銅的供應(yīng)會(huì)否持續(xù)增長(zhǎng)，假設(shè)供給與需求平衡，預(yù)計(jì)世界和中國(guó)/亞洲的增長(zhǎng)將會(huì)持續(xù)，但是與過(guò)去相比，會(huì)以一個(gè)較慢的速度增長(zhǎng)，到2020年銅的需求會(huì)略低于2 700萬(wàn)t(如圖1)。新的項(xiàng)目將使銅工業(yè)繼續(xù)保持強(qiáng)勁有力的增長(zhǎng)，作者對(duì)此持樂(lè)觀態(tài)度。