2013中国有色金属与矿业战略发展 研讨会
氧化铜矿湿法改型工业路线及形成历程
概况
1995年，投资建成一年设计能力1000吨，硫酸铜工厂（含氧化铜）原料为紫杂铜，随着铜价降低。1998年底，尝试用氧化铜矿石做原料，以降低成本。1999年，陕西户县，建设一个中试厂，使用的是目前的传统工艺，工艺被拉通，并生产出了批量达到国标的硫酸铜和氧化铜。随即，2000年，在河南卢氏县建设了一座日处理50吨矿石的湿法厂，从此走上了从事湿法冶金的不归路。
- 1、矿石粒度在0.2㎜以下，回收率与矿粉细度无多少关联。
- 2、物料过细，尾矿铜残留要保持在0.0X，即双零级，对工业条件要求较高。
- 3、矿粉过细会给固液分离带来一系列问题。
在河南期间，体会如下：
关于堆浸
我们用了三个月时间，给出了相当于一到两年的强化工业条件，结论是：矿物表面，药剂渗入厚度不能透过0.22㎜，铜矿尾渣残留要保持在0.2以下几乎不可能，从此后我们彻底放弃了堆浸的工业路线（因为效益不好，资源浪费过大）
高纯海绵铜
以前我们就是以普通海绵铜（50—75%）为原料，制取高纯海绵铜（含量＞99%，氧不按杂质对待），在河南我们以氧化铜矿石为原料，完善了从铜矿石直接制取高纯海绵铜的工业路线。
高效大槽浸出机
传统搅拌机，一次投料只能是几吨，我们设计并开发出了高效节能浸出机，当时的单池投料量为30吨，反应时间8到10个小时。08——09年，我们在云南楚雄州完成了单池投料100—120吨工业生产。
特点：
A、可在反应器内完成水洗。
B、可以不使用板框压滤机，完成固液分离。
新的工艺路线
因传统两条工业线路，均有先天的工艺缺陷，我们进行了新的探索，在吸取了国内外各种方法优点的基础上，研究方向指向了渗透剂和催化剂，为此做了大量工作，结果如下：
根据矿石性质不同，破碎至各自适宜的粒度（不球磨），辅以药剂（相当于池浸），按此方法，在河南生产了近八千吨氧化铜矿石，经历了春夏秋冬四个季节，单池投料量70—80吨，尾渣铜残留始终在0.15%以下。
特点如下：
A：不需要球磨机，减少了投资。
B：溶液铜浓度一般在30—45g/L，最高取得过78g/L的浓度。
C：溶液净化程度较高。
D：矿渣表面无吸附的药剂，为环保问题的解决创造了条件。
环保问题
所有矿渣物料均经过水洗，混合后：
A：用于企业的场地铺设
B：用于矿山道路铺设
C：用于建筑的填充材料
D：水泥厂原料等
E：加沙土混合后，可以固化矿渣
在河南卢氏县和甘肃西河县，企业无尾矿库，并且要求予以环保补贴。
两条工艺路线初步形成
至此，我们基本上获得了两条基本工业路线，一条用于细料（泥巴料），一条用于块矿。和传统搅拌工艺相比，有着明显的优势：
- A：投资小，是传统搅拌工艺投资的一半左右
- B：场地占用面积小
- C：获取了高浓度、高纯度的溶液。为后续电解创造了较好的工业条件
- D：环保问题大幅度减少
原生矿的湿法提取
2004年，在甘肃西河县建一日处理50吨工厂
在此工厂，拿到的矿石氧化率在50—80%，现实的问题就是如何将原生矿提出来。提取原生矿的核心问题是如何低成本，稳定的工业化实现。经过尽两年的学习探索试生产等过程，经过十几批次的中试（每批次30—50吨），已经掌握了几种类型的原生矿提取的工业化条件和参数。
原生矿的湿法提取实例
除铁
我们获取的溶液铜浓度，一般在40g/L左右，直接浓缩产品杂质多，外观差，含量不高。传统的磺钾（钠）铁矾法除铁，要求PH值1.65，温度大于85°C，此工业条件的缺点是：稳定性和重复性均不理想。在此方法的基础上，我们引进了一种缓冲剂，使得除铁（Fe²、Fe³）较易工业化实现。
溶液净化
通过选择合理的药剂，并通过工艺条件控制。
使得溶液的净化程度很高，从而大幅度降低萃取剂的消耗，可降至每吨阴极铜1-6公斤。
工业中毒
通过大量的工业事实和理论研究，我们认为在铜的湿法冶金工业过程中，生产中毒是普通存在的，只所以未被提及是因为：
A、目前工业实现的回收率较低，问题被掩盖或忽视；
B、某些在无意识工业状态下，自身反应体系有解毒能力；
C、因矿种差异和工艺条件差异，中毒程度较浅。
例如：只影响回收率3-10%的范围。
工业中毒实例
例1、在甘肃西河红土坡铜矿，酸浸完成后超过50%的铜离子在溶液中消失。
例2、在河南三门峡卢氏县的宝山铜矿，在溶液中，铜离子消失了30%以上。
例3、在云南楚雄某厂，铜离子消失了10%左右。
对此问题，我们和西安一高校合作，对此问题进行了理论探讨和分析，找出了其形成机理，并成功的通过药剂和生产工艺条件等控制手段，已经予以解决。
两条基本工业路线的形成
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，最终形成两条基本工业路线：
1、 大槽浸出 单池可投放几十吨到几千吨经破碎的块料，辅以我们所掌握的催化剂和其它辅助剂，反应时间可在1-5天完成。
2、大槽搅拌浸出机，单体反应器可一次投泥巴、细粉料几十吨到几百吨。
愿与大家共同合作
谢谢各位！