【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 機(jī)械化程度高，但比反射爐一次投資大。 在電解槽中將火法精煉銅提煉成電解銅的過(guò)程。%左右的雜質(zhì)，采用電解精煉可將火法精銅中的雜質(zhì)進(jìn)一步降低符合產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。 銅電解的基本原理：銅電解精煉是以硫酸性電解銅溶液為電解質(zhì)，以火法精銅為陽(yáng)極，純銅片或不銹鋼板為陰極，在電解槽中進(jìn)行電解。點(diǎn)解是在直流電壓作用下，陽(yáng)極銅發(fā)生電化學(xué)溶解溶入電解液，電解中銅離子趨向陰極，并在陰極上沉積為金屬銅。電解過(guò)程中，電位比銅正的金、銀不被溶解而沉落于陽(yáng)極泥，銅電解精煉過(guò)程示意圖如圖12。圖12 銅電解精煉過(guò)程示意圖與銅電位接近的As、Sb可與銅一起溶入電解液，當(dāng)積累到一定程度時(shí)就會(huì)在陰極上析出，降低電解銅的質(zhì)量。因此必須對(duì)電解廢液進(jìn)行凈化處理，除掉對(duì)電解銅質(zhì)量有害的雜質(zhì)。電解設(shè)備：主要設(shè)備有電解槽、陰極片、陽(yáng)極板、整流電源、陽(yáng)極作業(yè)線、陰極作業(yè)線以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等。大型電解槽的尺寸為: m， m，陽(yáng)極板重370 kg， m；陰極片67 m，尺寸11m。操作技術(shù)條件：主要有電流密度、電解液組成、添加劑等。電流密度250350A/m2，添加劑主要有明膠、硫脲、干酪素、鹽酸等。 該法是用酸性或堿性熔劑從含銅物料中浸取銅再?gòu)慕鲆褐羞€原制取金屬銅或銅的化合物產(chǎn)品。濕法煉銅視含銅物料的銅礦物形態(tài)、銅品位、脈石成分的不同，主要有以下三種不同工藝：1）硫化銅精礦硫酸化焙燒廢電解液浸出浸出液凈化不溶陽(yáng)極電解；2）氧化銅礦石、含銅廢石分層堆浸溶液凈化有機(jī)溶劑萃取廢電解液反萃取凈液不溶陽(yáng)極電解；3）高M(jìn)gO、CaO氧化銅礦或硫化礦氧化焙砂加壓氨浸溶劑萃取廢電解液反萃取電積產(chǎn)生電積銅，或反萃取液蒸氨后生產(chǎn)硫酸銅，或氨浸液直接蒸氨煅燒生產(chǎn)CuO粉。 其包括硫化銅精礦硫酸化焙燒，焙砂于煙塵的浸出與電積。浸出溫度60攝氏度，液固比2:1，時(shí)間23 h。浸出液含銅8090 g/L。電積技術(shù)條件為：電積溫度3545℃，電流密度150180 A/m2，陰極周期7天，同極距離90 mm。電解液成分（g/L）：Cu7090，H2SO42030。主要指標(biāo)：%，電流消耗30003500 kWh/t，冶煉銅回收率9496%，%，電流效率7792%。 其包括氧化銅礦堆浸，含硫銅礦堆浸，萃取與反萃取和電解沉積。浸出液含銅濃度≧1g/L，pH ，有機(jī)相中萃取劑5%左右，萃取相比1:1，混合時(shí)間3 min，反萃取劑中H2SO4 160210 g/L，Cu2＋3035 g/L，F(xiàn)e＜5 g/L。 氧化銅礦用氨浸出銅，再經(jīng)萃取電積銅。本工藝適用于處理堿性脈石含量高的銅礦石或焙砂。浸出的技術(shù)條件： mm的占80%以上；礦漿濃度3040 %；浸出劑含氨離子23 mol/L、CO2 mol/L；采用常溫；常壓。氨浸在加蓋浸出槽中進(jìn)行，浸出礦漿經(jīng)過(guò)濃度機(jī)液固分離，浸出液送去萃取底流過(guò)濾后浸渣堆存，濾液返回用于濾渣洗滌。 氧化銅礦的礦物有100多種，一般不易用選礦法富集，多用稀硫酸溶液直接浸出，所得溶液含銅一般為1～5 g/L，可用硫化沉淀、中和水解、鐵屑置換以及溶劑萃取電積等方法提取銅。近年來(lái)，萃取電積法發(fā)展較快。其主要過(guò)程包括：①用對(duì)銅有選擇性的肟類(lèi)螯合萃取劑（LiX64N，N510，N530等）的煤油溶液萃取銅，銅進(jìn)入有機(jī)相而與鐵、鋅等雜質(zhì)分離。②用濃度較高的H2SO4溶液反萃銅，得到含銅約50g/L的溶液。反萃后的有機(jī)溶劑，經(jīng)洗滌后，返回萃取過(guò)程使用。③電積硫酸銅溶液得電銅，電解后液返回用作反萃劑。生產(chǎn)流程如圖13所示：圖13 氧化銅礦酸浸流程 當(dāng)用硫酸浸出時(shí)，氧化銅礦均可浸出來(lái)。槽浸適合處理高品位的氧化礦，浸出周期較短，浸出液含銅高時(shí)，可直接送電積。目前已很少采用這種槽浸方式。氧化銅礦的浸出也可采用攪拌浸出方式，有空氣攪拌和機(jī)械攪拌兩種方式。攪拌浸出要求礦石品位較高，或經(jīng)過(guò)預(yù)先富集，對(duì)于硫化礦可采用細(xì)菌浸出或預(yù)先進(jìn)行氧化焙燒。堆浸用于難選氧化礦、低銅表外礦、廢礦石的浸出，即將礦石堆成堆后在其表面噴灑浸出劑，當(dāng)浸出劑滲過(guò)礦堆時(shí)銅被溶出流到集液池。浸出一定周期后，再在上面用新礦筑堆，反復(fù)進(jìn)行堆浸。新發(fā)展的堆浸方式有硫酸熟化薄層堆浸法，優(yōu)點(diǎn)是酸耗低，浸出周期短，占地面積小。它主要包括兩個(gè)步驟：一是用濃硫酸熟化細(xì)碎的氧化銅礦或氧化銅和硫化銅混合礦；二是用稀硫酸溶液進(jìn)行薄層堆浸。就地浸出是對(duì)破碎深堆的低品位大型銅礦床，以及礦山陷落區(qū)礦體，采用將浸出劑注入氧化銅礦體，溶解礦床中有價(jià)金屬的浸出辦法。由于在用濕法處理氧化銅礦及低品位含銅物料中，“浸出一萃取一電積”流程已成為重要的工藝，所以，在該流程生產(chǎn)過(guò)程中使用廉價(jià)和高效的萃取劑最為關(guān)鍵。一般銅萃取分離所使用的萃取劑主要包括肟類(lèi)、二酮類(lèi)、三元胺類(lèi)、醇類(lèi)和酯類(lèi)及其復(fù)配物。目前，銅工業(yè)萃取劑主要采用的還是肟類(lèi)有機(jī)化合物及其復(fù)合物。常用的萃取設(shè)備有萃取塔、離心萃取器、混合澄清萃取箱等多種，其中以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、操作方便、效率高的淺池式混合澄清萃取箱應(yīng)用最多。濕法煉銅過(guò)程中的萃取操作一般為：將浸出作業(yè)得到的含銅浸出液用于萃取，經(jīng)過(guò)萃取后的萃余液又返回用于浸出；用如由LIX984+煤油組成的有機(jī)相萃取，萃后富銅有機(jī)相進(jìn)行反萃取，反萃后的有機(jī)相又返到萃取作業(yè)：反萃得到的富銅反萃液進(jìn)行電積，電積后的電解廢液返回反萃取。 電積即將萃取富集后的含銅離子的溶液電解沉積產(chǎn)出陰極銅。電解進(jìn)液的銅濃度一般為45～50 g/L，電解后液的銅濃度為30～35 g/L，電解貧液返回到萃取作為反萃取劑使用，依據(jù)其中鐵的累積情況，抽出少量貧液返回浸出，以維持鐵的平衡。電積回收率一般為99%左右[3]。 目前，我國(guó)是全球銅消費(fèi)量位居首位的國(guó)家，同時(shí)也是銅加工工業(yè)大國(guó)，受到了社會(huì)各界的高度關(guān)注。，% 。近10年來(lái)，中國(guó)礦山銅產(chǎn)量年均增加6萬(wàn)噸。2010年進(jìn)口銅精礦162萬(wàn)噸，% ，精煉銅292萬(wàn)噸，%，廢雜銅436萬(wàn)噸，%。對(duì)外依存度將長(zhǎng)期保持在70%左右。到了2013年，%，%的增長(zhǎng)速度，且精煉銅月產(chǎn)量屢屢創(chuàng)出歷史新高。由此可見(jiàn)，我國(guó)的銅冶金工業(yè)正在飛速發(fā)展，不斷向前。但是，受各方面因素的制約，今年來(lái)，我國(guó)銅價(jià)狀況不能令人十分滿(mǎn)意。銅價(jià)表現(xiàn)為，以中國(guó)和印度的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)為代表的消費(fèi)需求與豐富的天然銅礦資源和開(kāi)采冶煉技術(shù)進(jìn)步代表的生產(chǎn)供給的對(duì)峙?？傮w看來(lái)，我國(guó)銅冶金發(fā)展的現(xiàn)狀以及未來(lái)的發(fā)展方向有以下幾個(gè)特點(diǎn)： （1）資源減少、礦的品味低下迫使開(kāi)采及冶煉工藝技術(shù)改進(jìn)，原料市場(chǎng)走向國(guó)際化。目前，銅礦的開(kāi)采明顯向資源豐富、開(kāi)采條件好、成本低的國(guó)家集中。這一方面促進(jìn)了我國(guó)銅冶金企業(yè)原料的國(guó)際化，另一方面也迫使銅行業(yè)對(duì)資源相對(duì)貧乏、分散的國(guó)內(nèi)原料開(kāi)采和不同原料冶煉工藝過(guò)程進(jìn)行研究。 （2）企業(yè)大型化。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和銅冶金市場(chǎng)的擴(kuò)大，只有大型的煉銅廠才具有競(jìng)爭(zhēng)力，才能夠長(zhǎng)存。 （3）生產(chǎn)控制高度自動(dòng)化與智能化?，F(xiàn)代冶煉廠中的高危險(xiǎn)、高負(fù)荷崗位，多由機(jī)器來(lái)完成，通過(guò)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化與智能化，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且很大程度上提高了對(duì)工藝過(guò)程及產(chǎn)品質(zhì)量的控制與檢測(cè)。 （4）環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格。例如在20世紀(jì)70年代時(shí)的二氧化硫控制率為90%，到了80年代是95%，%。目前，二氧化硫的控制標(biāo)準(zhǔn)更高。并且由于2013年，全國(guó)各大城市相繼出現(xiàn)的霧霾天氣，更是把環(huán)保的概念深入人心，環(huán)境治理刻不容緩，煉銅廠的環(huán)保要求也是更加嚴(yán)格。 （5）濕法煉銅得到了進(jìn)一步發(fā)展。由于世界各地銅礦山中的富礦、易開(kāi)采礦逐漸減少，同時(shí)人們的環(huán)保意識(shí)逐步增強(qiáng)，致使火法煉銅面臨越來(lái)越大的困難，從而使銅的濕法冶煉工藝得到了迅速發(fā)展。我國(guó)的銅冶煉基本上都是火法煉銅，濕法煉銅很少。但是，由于我國(guó)銅資源貧礦多、富礦少，而且礦石品味低，正常生產(chǎn)的銅礦山在采選過(guò)程中都產(chǎn)生了大量的外表礦、廢石和尾礦，并且這些難選冶和低品位銅資源用常規(guī)的采、選、冶方法均不能經(jīng)濟(jì)地回收，因此濕法煉銅的技術(shù)在我國(guó)正在被積極的研究的應(yīng)用，擁有廣闊的市場(chǎng)前景，這對(duì)于我國(guó)銅工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。第 29 頁(yè) 第二章廠址選擇與論證 廠址選擇對(duì)工業(yè)企業(yè)的建設(shè)速度、建廠投資、生產(chǎn)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)及工農(nóng)關(guān)系等有重要意義。廠址選擇的一般原則是：應(yīng)符合工業(yè)布局及區(qū)域性總體規(guī)劃和城市建設(shè)規(guī)劃的要求；要盡可能利用城鎮(zhèn)設(shè)施，節(jié)約投資；要靠近原材料、水、電供應(yīng)充足和產(chǎn)品銷(xiāo)售便利的地方，有良好的交通運(yùn)輸條件；要注意節(jié)約用地，少占或不占農(nóng)田，留有發(fā)展余地；要有適當(dāng)?shù)淖匀坏匦魏瓦m宜的工程地質(zhì)、水文、地震等級(jí)條件及較好的協(xié)作條件等[4]。 建設(shè)一座有色冶金廠，對(duì)全國(guó)的工業(yè)布局、一個(gè)區(qū)域或一個(gè)城市的合理發(fā)展、各工業(yè)區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)以及農(nóng)業(yè)發(fā)展等起著重要作用，應(yīng)根據(jù)工業(yè)布局“大分散、小集中、多搞小城鎮(zhèn)”的方針，按“工農(nóng)結(jié)合，城鄉(xiāng)結(jié)合，有利生產(chǎn)，方便生活”的原則，進(jìn)行廠址選擇和居住區(qū)規(guī)劃，使之符合工業(yè)布局總體規(guī)劃及城市建設(shè)規(guī)劃的要求。 本次工廠廠址選在貴溪市。 貴溪市位于江西省東北部，信江中游，南鄰福建省光澤縣?？偯娣e2480平方千米?？?cè)丝?5萬(wàn)人（2012），其中非農(nóng)業(yè)人口119432人；城區(qū)戶(hù)籍人口101953人。是國(guó)家銅冶煉基地、全國(guó)商品糧基地、江西省重點(diǎn)產(chǎn)材基地、長(zhǎng)江防護(hù)林基地、國(guó)家貯備糧基地。貴溪，“東連江浙、南控甌閩”，為“信之大邑”。自唐永泰元年(公元765年)建縣，至今已1240年。1996年撤縣設(shè)市。轄區(qū)面積2480平方公里，55萬(wàn)人，轄18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、3個(gè)街道辦事處、7個(gè)林(墾殖、園藝)場(chǎng)。城市規(guī)劃面積34平方公里，城區(qū)人口15萬(wàn)人?，F(xiàn)為“全國(guó)文化先進(jìn)市”、“全國(guó)科技先進(jìn)市”、“全國(guó)全民健身先進(jìn)市”、“全國(guó)雙擁模范城”，被譽(yù)為“銅都銀鄉(xiāng)”。此工廠布置在礦產(chǎn)資源附近，廠區(qū)實(shí)行成片式布置，車(chē)間實(shí)行長(zhǎng)方形布置，生產(chǎn)線路實(shí)行混合式生產(chǎn)線。生產(chǎn)線方面，通順、連續(xù)及短捷，避免作業(yè)線交叉往返，按工藝流程布置各生產(chǎn)車(chē)間，主要輔助車(chē)間和生產(chǎn)車(chē)間靠近，盡可能將工作性質(zhì)、用電要求、貨運(yùn)量及防火標(biāo)準(zhǔn)、衛(wèi)生條件等同類(lèi)的車(chē)間靠近，配電站、變電站、空壓機(jī)房應(yīng)布置正在空氣清潔的地方；對(duì)于儲(chǔ)量大的原料、燃料倉(cāng)庫(kù)和堆放場(chǎng)地，在不影響其為相應(yīng)部門(mén)服務(wù)的前提下，盡可能布置在工業(yè)場(chǎng)地邊緣地帶，以利于與外部的鐵路、公路的銜接，盡可能做到物料運(yùn)輸自流。由于該地區(qū)銅資源具有儲(chǔ)量大而集中，多數(shù)能露天開(kāi)采、共生元素品種多、含量高、綜合利用價(jià)值大等特點(diǎn)，所以非常方便。實(shí)行成片式布置是適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性和自動(dòng)控制要求，有節(jié)約用地、便于生產(chǎn)管理，使建筑群體主次分明等特點(diǎn)。 貴溪市區(qū)位優(yōu)越，交通便利，浙贛、皖贛、鷹廈三條鐵路橫穿東西，縱貫?zāi)媳保?5個(gè)火車(chē)站連珠成串。公路四通八達(dá)，3206國(guó)道縱橫境內(nèi)，上海至瑞麗高速公路穿境而過(guò)，高速掛線一期工程已建成通車(chē)，，到杭州4小時(shí)，市、鄉(xiāng)、村公路網(wǎng)絡(luò)相通。全市水運(yùn)通暢，千里信江直通鄱陽(yáng)湖。有色冶金是連續(xù)性的，物料吞吐量一般較大，此工廠日處理量達(dá)千噸以上，可見(jiàn)運(yùn)輸量是非常大的，如不及時(shí)吞吐，勢(shì)必影響生產(chǎn)，因此要考慮交通問(wèn)題，在既保證良好的運(yùn)輸條件，又靠近原料基地。此廠設(shè)計(jì)正是如此，交通方便，精礦和熔劑進(jìn)廠及產(chǎn)品外銷(xiāo)均可利用方便的鐵路、公路、水路等交通條件。廠區(qū)主要干道設(shè)計(jì)直而短捷，并從廠后進(jìn)入，做到人貨分流，減少人流與火流的交叉線路，實(shí)在在要交叉時(shí)，設(shè)置緩沖設(shè)施和安全設(shè)施。 此冶金廠是大量用水和耗電多的企業(yè)。該廠處在較大的供電網(wǎng)內(nèi)，有裝機(jī)容量50萬(wàn)千瓦的華東電網(wǎng)主力電廠——貴溪電廠，2004年11月已開(kāi)工建設(shè)投資27億元、裝機(jī)容量60萬(wàn)千瓦的二期工程，且位于重要河流信江之畔，因此具有良好的供水供電條件。有電路通過(guò)的地方有明顯標(biāo)記，防止出現(xiàn)安全事故。還注意將有污水、毒水排出的車(chē)間或設(shè)備布置在居住區(qū)和附近工廠的下游地區(qū)，因此不會(huì)污染生活用水。 有色冶金生產(chǎn)特點(diǎn)之一便是容易大量造成使環(huán)境污染的“三廢”物質(zhì)，所以在選擇此次地址時(shí)，考慮了主導(dǎo)風(fēng)向和水流的下游位置，并安排好“三廢”處理場(chǎng)地和廢渣堆放場(chǎng)地，有良好的自然通風(fēng)條件。現(xiàn)在此處政策優(yōu)惠，投資環(huán)境優(yōu)越。削減了行政審批事項(xiàng)，規(guī)范了行政審批和收費(fèi)行為，完善了稅費(fèi)、用地、融資等方面優(yōu)惠政策，設(shè)立了聯(lián)合辦證中心和經(jīng)濟(jì)環(huán)境投訴中心，營(yíng)造了“親商安商富商”的社會(huì)氛圍。貴溪已成為投資成本低、回報(bào)率高的熱土。近年來(lái)，貴溪冶煉廠又進(jìn)行了建廠以來(lái)最大規(guī)模的環(huán)境整治，包括清除違章搭建，主廠房掛板，房屋管道刷新，重建廠區(qū)、生活區(qū)大門(mén)，七大區(qū)域綠化、美化工程等。2002年，工廠在生活區(qū)投資上千萬(wàn)元，興建了兩個(gè)共計(jì)27000平方米的休閑文化廣場(chǎng)，植樹(shù)3萬(wàn)余株。2006年，工廠又種植草坪面積21207平方米，維修房屋面積4600平方米，并對(duì)冶金大道進(jìn)行了全面改造。 20多年來(lái)，工廠共植各類(lèi)樹(shù)木、果木300多個(gè)品種12萬(wàn)株，草坪20多萬(wàn)平方米、綠籬4萬(wàn)多米，建成花壇、園林小品100多個(gè)計(jì)2萬(wàn)多平方米，建花園16畝，繁殖花卉6萬(wàn)余株、盆花2萬(wàn)多盆，全廠綠化飽和率大于9%，人均占有綠地面積127平方米。貴冶，已成為自然、生態(tài)、健康，名副其實(shí)的花園式工廠。 貴溪冶煉廠建設(shè)的新30萬(wàn)銅冶煉建設(shè)工程是省重點(diǎn)工程項(xiàng)目，完全符合2006年7月國(guó)務(wù)院頒發(fā)的關(guān)于銅冶煉行業(yè)宏觀調(diào)控的文件精神。該工程堅(jiān)持“三同時(shí)”原則，確保增產(chǎn)不增污，%。該工程對(duì)閃速爐、陽(yáng)極爐、轉(zhuǎn)爐和硫酸生產(chǎn)中的余熱進(jìn)行全面回收利用，不僅使工廠不用新建燃煤低壓鍋爐，而且大大減少了二氧化硫煙氣和粉塵的排放總量。該工程采用國(guó)家“863”高新技術(shù)成果，處理環(huán)集集煙及制酸尾氣，利用活性焦吸咐二氧化硫，脫硫效率達(dá)80%以上，吸咐的二氧化硫解吸后，進(jìn)入制酸系統(tǒng)進(jìn)行制酸，做到廢物資源化，無(wú)廢水、廢渣產(chǎn)生。該工程對(duì)生產(chǎn)用水進(jìn)行全面收集，最大限度達(dá)到循環(huán)使用，使復(fù)水利用率達(dá)96%以上，工業(yè)廢水達(dá)到國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。地理方面本廠所建地區(qū)從沒(méi)發(fā)生過(guò)地震，地耐力相對(duì)較高，地下水位最高也低于基礎(chǔ)底面，且最低處高于歷年最高洪水位，廠址下也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)礦藏。 該廠建立在工業(yè)城市，是機(jī)械化和現(xiàn)代化較高的企業(yè)，為保證生產(chǎn)順