据国土资源部储量司报道全国保有铜储量(金属量) 1941. 86 万t,大多数铜矿床上部有氧化带,甚至有的已形成独立的大中型氧化铜矿床,在我国的铜资源中,氧化铜矿约占1/4(约500万t)。但是,由于氧化带的物理化学条件极为复杂,含泥量大、结合铜含量高、细粒不均匀嵌布、氧硫混杂、多种矿物共存等特点,氧化铜矿的直接浮选和硫化浮选已经很难适应当前复杂难选氧化铜的需要,铜的回收率较低,所以,化学选矿已逐渐成为难选氧化铜的重要选矿方法,酸浸法是湿法处理难选氧化铜矿的主要手段,该工艺适合处理含酸性脉石为主的矿石,常用于低品位、残矿中提取铜。酸浸法主要分为渗滤浸出和搅拌浸出两种。其中酸浸-萃取-电积法应用广泛,而湿法处理难选氧化铜矿也有搅拌浸出生产成本高、渗滤浸出生产周期长,固液分离困难,污染严重等缺点
近些年,作者考查了几十家湿法电解铜工厂,除了选择合理工艺路线和回收率等问题外,生产过程中还存在以下几个问题须考虑:
1 、真正意义上的纯氧化矿是很少的,从化学角度讲都是混合矿,所含硫化铜部分在实际生产过程中,是处在“放任自流”状态。
2、综合平衡问题
3、萃取液的净化问题:据初步调查,各电解企业实际萃取剂消耗都比较高,在目前铜价较低情况下,降低此部分成本,意义显得比较重大。
4、铜离子在反应溶液系统中“消失”的问题
在反应溶液系统中,氧化铜矿石与酸反应后,浸出的铜在溶液中以铜离子形态存在,但是它会因不同的矿种,在不同条件下,会以不同的速度“消失”。
2000年在陕西、户县中试厂中,铜浓度本应该有20g/L左右,结果检测全无。
2002年在河南三门峡工厂,本应有10g/L左右的铜离子浓度,实验检测结果为0。
2004年,在甘肃陇南地区西河县,红土坡3千T氧化铜矿,该企业无论是堆浸还是池浸,铜均大部分消失。 昆明湿法冶金协会会长武小明先生,在生产过程中也遭遇过类似情况。
结合生产企业数次出现的客观现象,又在实验室对生产进行了数种状态条件下的模拟试验,确认了铜离子在反应系统生成后,在不同阶段、不同条件下又以不同速度转化为其它非离子态的化学物质。目前已查明,能够转化至少两种以上的化合物,由于通过科研对其形成机理有了初步认识,我们已找到了抑制和控制其生成的基本条件和方法。
作者认为,铜离子以不同速度的消失,在湿法冶金中是普遍存在的,特定的矿种,在特定的生产条件下,降低回收率,甚至会达到两位数。
为了综合解决氧化铜矿生产过程中各种矛盾和问题,平衡和协调各生产要素之间的关系,我们将矿种分为五大类
这样分类,是基于我们对整体工艺路线设计认识的需要。
在借鉴、吸收和消化国内外各种生产方法优点的基础上,经过几个中试厂,对近万吨,几十个不同矿种的氧化铜矿,用新工艺进行反复试生产,调整和技术改造,最终我们决定采用:
耗资6百多万元,经过十几年的艰难历程和技术改造,并在多家高等院校和科研院所及专家的支持和帮助下,最终我们获得了涵盖十几项专利技术,成套的湿法处理难选氧化铜矿工业实用新技术。
氧化铜矿石千差万异,特定的矿种只能选择合它的最佳工艺途径,故本文只能做一概论,鉴于种种原因,本文所述不妥之处,恳请谅解,批评指正。
在此,特别感谢,谢建宏老师和席伟民先生。
2009年10月
于陕西咸阳
陕西铜矿湿法冶金研究有限公司
王养利
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