銅濕法冶金技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用探究

徐全榮

摘要：濕法冶金表現(xiàn)為較高復(fù)雜性，冶金的步驟也涉及多樣的程序。濕法冶金附帶了較高污染性，這是由于冶金過(guò)程中將會(huì)排放出廢氣及污染性的水體。隨著化工的進(jìn)步，處理冶金污染的相關(guān)手段也在日益更新。從目前看，濕法冶金仍沒(méi)能達(dá)到完善。未來(lái)化工實(shí)踐中，仍有必要?dú)w納濕法冶金產(chǎn)生的污染性。應(yīng)當(dāng)從全方位入手來(lái)整治污染，提升濕法冶金的環(huán)保實(shí)效。

關(guān)鍵詞：銅濕法冶金技術(shù)、現(xiàn)狀、應(yīng)用、探究

引言：當(dāng)前我國(guó)的銅濕法冶金技術(shù)水平不斷提升，和國(guó)際銅濕法冶金工藝的差距逐漸縮短。隨著銅生產(chǎn)的環(huán)保要求和節(jié)能減耗要求的提升，帶動(dòng)著銅濕法冶金技術(shù)的發(fā)展。未來(lái)，浸出工藝和電積工藝水平將會(huì)不斷提升，為技術(shù)的應(yīng)用提供保障。

1濕法冶金體現(xiàn)的環(huán)保理念

我國(guó)銅礦產(chǎn)資源相對(duì)缺乏，且品位低，質(zhì)量差;大型礦少，中小型礦多;貧礦多，富礦少;復(fù)雜金屬礦多，單一礦少;地下礦多，露天礦少，采選難度較大。由于原礦品位低，礦物組成復(fù)雜，因而選礦成本高。精礦品位普遍偏低，給后續(xù)冶煉造成一定難度。我國(guó)銅資源并不豐富，銅貯量雖然有6000多萬(wàn)噸，但貧礦多，富礦少，而且礦石品位偏低。在云南、四川、貴州、江西、西藏等省還有許多難選銅礦和含砷銅礦，銅貯量在幾百萬(wàn)噸以上，這些難選礦和低品位銅資源采用常規(guī)的采、選、冶方法均不能進(jìn)行有效回收，因此濕法煉銅技術(shù)在我國(guó)有廣闊的市場(chǎng)前景，可以成為各銅礦山新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

濕法冶金的內(nèi)涵為：借助于化學(xué)的方式來(lái)溶解并且析出某些金屬或固相的組分，針對(duì)精礦或礦石等都可選用濕法冶金。通常來(lái)看，冶金的流程包含了初步分離某些金屬、富集并提取金屬。溶解礦物或金屬的介質(zhì)應(yīng)為酸堿類的溶液，經(jīng)過(guò)溶解后即可進(jìn)入雜質(zhì)分離以及化學(xué)萃取的流程中。由此可見，濕法冶金應(yīng)能用來(lái)提取某些化合物或礦物類的金屬，提取之后再去處理這些金屬。

在濕法冶金的各個(gè)步驟中都有必要融入并滲透根本的環(huán)保機(jī)理。最近幾年，經(jīng)濟(jì)正在快速進(jìn)步，與之相伴的濕法冶金也不可忽視暴露出來(lái)的污染弊病。在根本策略的引導(dǎo)下，濕法冶金應(yīng)能創(chuàng)造更和諧的化工環(huán)境，這種基礎(chǔ)上再去摒除較重的污染。從冶金角度來(lái)看，濕法冶金通常針對(duì)于原產(chǎn)品及附帶性的礦產(chǎn)，因此金屬冶金密切關(guān)系到根本性的環(huán)保。濕法冶金有待處理的物料總量是較多的，各類物料具備的理化特性也并不相同。因此在冶金過(guò)程中，還會(huì)排放較多的廢渣以及廢氣，因而加重了污染?，F(xiàn)今階段內(nèi)，濕法冶金尤為重視消解過(guò)多的污染，維持周邊環(huán)境的潔凈性。

2銅濕法冶金工藝的應(yīng)用

2.1濕法冶金技術(shù)的主要應(yīng)用

目前濕法冶金技術(shù)工藝主要包括浸出、溶劑萃取以及電積三個(gè)步驟。其中浸出步驟中又可以分為攪拌浸出、槽浸、氯化物浸出以及加壓浸出。攪拌浸出主要集合了機(jī)械攪拌及空氣攪拌兩種方法中的主要優(yōu)勢(shì)，起主要是通過(guò)在攪拌浸出裝置的浸出糟中運(yùn)用每升50克至100克的氧化礦、硫酸浸出細(xì)沙或者硫化礦焙砂。槽浸這種方法在早起的濕法冶金中運(yùn)用較多，起主要是在濃度為每升50克至100克的硫酸溶液中浸出1-2%的氧化礦。氯化物浸出主要是在高溫達(dá)到95度的情況下，經(jīng)由氯化鐵溶液將硫化銅精礦浸出。加壓浸出的濕法冶金技術(shù)則主要是指在含有銅金屬的鎳、鎳冰銅以及鈷硫化礦中進(jìn)行有價(jià)金屬的提煉。在常用的萃取劑中主要包括醛肟類以及酮肟類。稀釋劑則主要起到降低有機(jī)相粘度的作用，同時(shí)對(duì)萃取劑以及改質(zhì)剤起到良好的溶解作用，進(jìn)而做到有效的改善有機(jī)相的聚結(jié)及分散作用。與此同時(shí)，起對(duì)于萃取劑的操作容量、最大負(fù)荷能力、動(dòng)力速度以及金屬離子的選擇性方面都起到了一定的影響，通常情況下，最后一個(gè)電積主要是從富銅溶液中進(jìn)行高質(zhì)量銅的提取，同時(shí)將點(diǎn)解以后的溶液進(jìn)行重新利用。隨著濕法冶金技術(shù)的不斷發(fā)展，電積技術(shù)隨之取得了較大的完善與改進(jìn)。

2.2紫金銅礦中的應(yīng)用

因?yàn)樽辖鹕姐~礦對(duì)于銅材料的獲取來(lái)說(shuō)一直十分關(guān)鍵，因?yàn)檫@是一座規(guī)模比較大型的銅礦，而且，它本身存在著自身的獨(dú)特性，比如：含銅數(shù)量較大、具有上金下銅的特征等，其總的含銅量已經(jīng)超過(guò)了100萬(wàn)噸的數(shù)額，同時(shí)，紫金山銅礦的銅質(zhì)品位通常是比較高的，其平均值大概可以達(dá)到0.68%的銅元素，而且，整個(gè)礦中多以藍(lán)輝銅礦為主。因?yàn)?，其本身具有一定的差異性，因此，在具體的使用過(guò)程中也需要對(duì)其進(jìn)行考慮，并結(jié)合其成本較大、工藝需求較高、對(duì)于環(huán)境的污染比較大等特征進(jìn)行綜合思考，從而可以考慮使用生物浸出方式，這樣能夠在確保穩(wěn)定性的同時(shí)，還能夠注重經(jīng)濟(jì)性。

2.3德興銅礦中的應(yīng)用

在德興銅礦中，起主要是以露天采礦剝離的廢石作為原材料。德興銅礦是當(dāng)前我國(guó)唯一的應(yīng)用細(xì)菌浸出工藝處理原生硫化銅礦石為主要銅資源的生產(chǎn)地，通過(guò)堆浸-萃取-電積工藝的應(yīng)用，不僅可使得部分銅可以在剝離的廢石中回收出來(lái)，并且在生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)將產(chǎn)生的酸性礦坑水進(jìn)行外排，從而避免了對(duì)環(huán)境造成污染。

2.4中條山銅礦峪銅礦的應(yīng)用

在銅礦峪銅礦中具有大量的難選難采的低品位氧化銅礦石，在目前已經(jīng)探明的儲(chǔ)量就已經(jīng)多達(dá)1800多萬(wàn)噸，其礦石的品味基本在0.65，并且氧化率高于百分之五十。經(jīng)過(guò)多年對(duì)中條山銅礦峪銅礦的研究，目前已經(jīng)找到了更加適應(yīng)地下礦山就地破碎浸出回收銅的相對(duì)完整的生產(chǎn)技術(shù)。并且通過(guò)銅濕法冶金工藝的應(yīng)用，都起到了良好的開采效果。

3銅濕法冶金技術(shù)的發(fā)展方向展望

基于節(jié)能環(huán)保要求，對(duì)銅濕法冶金技術(shù)，有著較高的要求，推動(dòng)著技術(shù)的創(chuàng)新和完善。在此推動(dòng)下，銅濕法冶金技術(shù)將會(huì)朝向以下方面發(fā)展：

3.1電積工藝

從電積工藝的發(fā)展角度來(lái)說(shuō)，必須要不斷減少電能消耗，進(jìn)一步提高電能效率，進(jìn)而達(dá)到持續(xù)發(fā)展的要求。除此之外，要在不斷增加的電流密度下生產(chǎn)出純度很高的陰極銅，進(jìn)而減少工程投資。從生產(chǎn)實(shí)際來(lái)說(shuō)，使用新型陰極材料，可以降低銅電能消耗。在2011年，非鉛陽(yáng)極的應(yīng)用取得了突破性進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。從美國(guó)亞利桑那州以及智利的部分電積車間應(yīng)用實(shí)際來(lái)說(shuō)，獲得了不錯(cuò)的成效。使用的非鉛陽(yáng)極，是在金屬鈦基上，涂上了一層貴金屬氧化物，比如二氧化銥，實(shí)現(xiàn)了其性能。因?yàn)榉倾U陽(yáng)極不含有金屬鉛，進(jìn)而不涉及陰極銅鉛元素超標(biāo)的問(wèn)題。在實(shí)際應(yīng)用中，不會(huì)產(chǎn)生陽(yáng)極泥，因此不需要定期進(jìn)行電解槽的清理，減少了運(yùn)行維護(hù)成本。

經(jīng)濟(jì)性是技術(shù)研發(fā)的重要方向，通過(guò)提高技術(shù)水平，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本。為制造成本更低的銅電積陰極材料，要積極尋找其他金屬材料。從現(xiàn)有的材料來(lái)說(shuō)，304不銹鋼以及LDC雙相鋼具有成本低的優(yōu)勢(shì)，而且電積中能夠獲得不錯(cuò)的性能表現(xiàn)，比如導(dǎo)電性以及可焊性，可有效避免出現(xiàn)導(dǎo)電棒脫離問(wèn)題。

3.2浸出工藝

從當(dāng)前應(yīng)用的浸出工藝來(lái)說(shuō)，使用的對(duì)浸工藝，雖然技術(shù)簡(jiǎn)單而且成本低，但是難以適應(yīng)不斷擴(kuò)大的生產(chǎn)需求。因此，要進(jìn)行工藝優(yōu)化。對(duì)于堆浸效率的優(yōu)化，要注重加大對(duì)破碎粒徑的優(yōu)化研究，以及酸的用量以及制粒技術(shù)等。應(yīng)用對(duì)浸技術(shù)，通過(guò)堆浸建模，最大程度上堆浸性能。在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)優(yōu)化操作以及環(huán)境參數(shù)，提高通的浸出率以及回收率。

結(jié)束語(yǔ)：自從濕法冶金技術(shù)研發(fā)以來(lái)，被廣泛應(yīng)用，在礦產(chǎn)資源的保護(hù)性開發(fā)以及利用等方面，起到了重要的作用。隨著冶金行業(yè)的發(fā)展，節(jié)能減排以及環(huán)境保護(hù)的要求不斷提高，對(duì)冶金技術(shù)的應(yīng)用環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性等，有了更高的要求。這需要不斷提升濕法冶金的環(huán)保水平，推動(dòng)冶金行業(yè)持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊習(xí)威，張吉明，孫宇輝.分析銅濕法冶金現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展方向[J].世界有色金屬，2018，510（18）：28+30.