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本文由宁夏中卫市腰岘子铜矿出发,基于铜矿中氧化矿石堆浸试验、萃取一反萃取及置换试验,对湿法冶铜的历史和现状、我国铜矿现状及湿法冶铜的国内外研究进展等几个方面做了较为全面和详细的叙述。文章中结合中国湿法冶铜技术发展现状及中卫市腰岘子铜矿矿物特征,利用堆浸试验对湿法提铜工艺中各种影响因素对铜的浸出率进行了试验研究,对萃取—反萃取及置换工艺各变化因素对铜的生成率进行了试验研究,并在世界及我国铜行业供求现状分析的基础上结合宁夏中卫市腰岘子铜矿现状及湿法冶铜的有关经济技术指标对中卫市腰岘子铜矿开发前景做了相关预测,最后对中卫市腰岘子铜矿开采对周边环境的影响做了简单的分析概述。
由堆浸试验、萃取—反萃取试验及置换试验得到以下结果:(1)最佳硫酸浓度为2.0%~2.5%;(2)在综合考虑实际生产中的各方面因素并根据本次实验结果及他人经验的基础上,利用放大修正系数,确定矿石粒度3cm~6cm为宜,占总矿石量的65%左右;(3)喷淋强度对铜的浸出率并没有明显影响,最佳喷淋强度为12.5L,/m2h;(4)中山市昼夜温差为±8~10℃,铜的日浸出率变化为±0.4~0.5%。此外,当气温降至5℃以下时,铜的浸出率很低。当气温在-5℃至+5℃时,铜的日浸出率只能达到0.4~0.5%,耗酸量也随之降低;(5)不同浓度萃取液下,15%浓度的萃取液萃取率高于浓度为10%的萃取液;同浓度萃取液下,对低浓度浸出液效果明显,随浸出液中铜浓度增高,萃取率变化不再明显;通过适当增加萃取次数及提高pH值,萃取后负载相铜浓度可明显提高。当浸出液中铜浓度增高时,负载相液中铜浓度浓缩速度也相应加快。浸出液中铜浓度达到一定数量时,可减少萃取次数,一般为2~3次;(6)调整合适的反萃取液浓度和反萃取液与负载液的体积比及适当增加反萃取的次数可提高反萃取率。选择一次反萃取法或多次反萃取法对应不同的技术参数:(7)随着置换时Fe/Cu值的增大,置换速度加快,对于堆浸富集液中Cu2+浓度(一般5~8g/L)可选定Fe:Cu=2:1的投铁比例。在同等条件下,置换率随pH值增加而降低。综合经济及技术方面考虑,置换时浸出液pH值最优值为2;温度对置换效果影响较大,在实际生产过程中,可用提高反应温度的方法来加快置换速度和提高置换率。
在世界及我国铜行业供求现状分析的基础上结合宁夏中卫市腰岘子铜矿现状及湿法冶铜的有关经济技术指标对中卫市腰岘子铜矿开发前景做了相关预测,并对中卫市腰岘子铜矿开采对周边环境的影响做了简单的分析后认为:(1)在试验的技术条件以及对未来情况基本预测的前提下,中卫市腰岘子氧化铜矿项目在经济上是可行的,回收期为2.52年(建设期),内部收益率为69.7%;(2)在合理的工序处理并结合铜矿所处的地理环境因素考虑后认为,中卫市腰岘子氧化铜矿开采不会对周边环境造成较大污染。