江西有色金属  2000, Vol. 14 Issue (2): 19-21
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江西铜业公司堆浸生产现状及发展前景[PDF全文]
谢永金     
江西铜业公司技术中心冶化部, 江西 贵溪 335424
摘要:介绍了江西铜业公司所属矿山堆浸生产的现状, 分析了生产中存在着生产成本、堆浸技术以及生产经营管理等一些问题, 并就推动堆浸生产的发展提出想法与建议。
关键词    废石    堆浸    
The Productive Status and Developmental Prospects of Dump Leaching in Jiangxi Copper Company
XIE Yong-jin     
Metallurgy and Chemistry Department of Technical Center in Jiangxi Copper Company, Guixi 335424, Jiangxi, China
Abstract: This paper introduces the leaching status in mines of Jiangxi Copper Company and analyses the existing problems of dump leaching operation in production cost, leaching technology and management.It also puts forward some suggestions to promote the development of dump leaching.
Key words: copper    waste ore    dump leaching    

江西铜业公司(简称:江铜公司)随着生产规模的不断扩大, 如何回收废石和难选矿中的铜资源已成为愈来愈紧迫的问题。曾先后派出高层管理人员、技术人员多次组团考察国外的堆浸技术, 还组建了溶浸试验室, 专门研究解决浸出、萃取、电积工艺过程中存在的各种技术难题, 并从90年代初开始先后建起了几个堆浸-电积厂。为了推进堆浸生产的发展, 笔者有幸和公司的有关部门人员对江铜公司所属的各矿山的堆浸生产现状进行了一次调查, 现就调查的概况作简略介绍, 并就存在问题的解决提出一些想法。

1 目前堆浸生产概况

江铜公司的德兴、永平、东乡、武山等铜矿, 以海绵铜形式回收废石堆及坑道废水中铜, 早在建矿初期的60年代就已开始, 且有较好技术指标。70年代开始, 以浸出-萃取-电积的工艺研究回收废石堆中铜。90年代初相继建起了几座堆浸电积厂, 规模从小到大, 各堆浸厂的基本情况见表 1

表 1 江铜公司各矿堆浸厂概况
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德兴铜矿堆浸厂, 作为原中国有色金属工业总公司的重点项目, 投资4 000多万元于1996年底初步建成。设计规模年产阴极铜2 000t, 在国内属规模最大的铜堆浸厂。1997年5月份开始喷淋布液作业, 初期浸出液含铜品位上升缓慢, 循环3个月后浸出液中含铜仍在0.2g/L以下。8月份后采用了包括边坡浸出方案在内的多项技术措施, 效果明显, 浸出液中含铜有了较大幅度的提高。于1997年10月20日萃取、电积全系统投入运行, 1997年底生产电积阴极铜50多t。经过进一步的努力及加强管理, 完善了一些技术方案和措施, 1998年全年生产电积阴极铜600多t, 电铜质量完全符合国标一级铜的标准。1999年元月至7月份又累计生产阴极铜300多t, 因浸出液品位有所下降, 有时降至0.2g/L左右, 致使萃取电积间隙暂停生产。为了提高浸出液的含铜量, 1999年又扩大了堆浸面积约3 000m2。现已正式投入使用。1999年初, 该矿机构调整, 将堆浸厂由原来矿二级单位建制划改为采矿场工段级管理。

永平铜矿堆浸厂(矿内称电积铜厂)投资200多万元, 于1997年4月建成投产, 当年生产阴极铜37.8t, 1998年短期生产阴极铜5.2t。因生产成本过高, 吨铜成本高达2.5万元, 亏损严重而停产。1999年初采用风险抵押责任承包的办法恢复生产, 承包人采取了一系列措施, 工艺上进行了必要的改进, 强化了操作条件, 加强了管理, 月产阴极铜达到10t左右, 目前正在考虑扩大生产规模。永平铜矿电积铜厂一直由该矿第三产业多种经营系统永通工贸总公司管理。

银山铅锌矿自90年代初开始小露采铜硫矿生产, 也就开始有铜废石单独堆放, 至目前为止已有含铜废石近百万吨, 铜金属量近千吨。1995年江铜公司首届溶浸学术研讨会后, 银山铅锌矿也开始研究回收废石中的铜, 投资近200万元于1997年4月建成了堆浸厂, 生产能力也是年产阴极铜200t。投产初期, 采用在原废石堆上用含铜品位较高的废石重新筑堆喷淋浸出, 堆浸面积约2 000m2。试生产一年, 累计生产阴极铜19t, 终因效益不明显而停产。银山铅锌矿堆浸厂作为工区由小露采管理。

武山铜矿因为南矿带-40 m中段有储量为300万t, 铜金属储量达4.6万t的氧化矿, 选矿回收困难, 所以较早就开展了利用堆浸回收铜的研究, 并于1992年投资近200万元建成堆浸厂, 设计能力为年产电积铜300t, 主要是通过回采井下氧化矿运至地表筑堆浸出回收铜。1992年投产当年生产阴极铜17.31t, 以后每年生产阴极铜40~50t, 1996年生产了66.5t阴极铜, 1997年处于半停产状态, 1998年全停产。其停产的直接原因是成本过高没有效益。武山铜矿堆浸厂属第三产业多种经营系统管理称为三废厂。武山铜矿堆浸厂(三废厂)是经环保部门审批的环保项目, 它的停产要经地方环保部门批准。据有关规定, 为了企业的环保达标, 三废厂于近期必须要恢复生产。

东乡铜矿曾于1995~1996年进行过井下原地浸出的工业试验, 目前尚没有建立萃取电积工厂。

目前江铜公司所属的5个矿山(不包括城门山矿), 除东乡矿外分别建有4个规模不等的堆浸厂, 其中德兴、永平矿仍在生产, 银山和武山矿已停产, 但武山矿因环保要求准备于近期恢复生产。

2 堆浸生产存在的主要问题

江铜公司所属各堆浸厂的生产工艺都是堆浸-萃取-电积而生产阴极铜, 主工艺以及所用的萃取剂和国外比较都没有本质的区别, 由于江铜公司的堆浸生产都还是起步阶段, 难免有这样那样的问题, 下面主要从效益、技术、管理3个方面作一些粗略的分析。

2.1 生产成本与效益

由于生产成本过高, 效益普遍不好, 这是造成堆浸生产不正常的根本原因。据初步了解吨铜成本低的约为14 000元左右, 稍有微利, 高的达17 000多元, 在市场经济铜价又大滑坡的条件下是很难持续生产的。生产成本过高的原因, 初步认为有下列3个主要方面。

(1) 生产规模较小。除德兴铜矿堆浸厂设计规模是年产阴极铜2 000t, 其余都在300t以下, 与国外相比距离就大了, 国外规模算小的美国平托·谷(Pinto Valley)矿年产阴极铜也近3万t, 大的年产阴极铜近10万t, 其规模是这些矿的几十倍至上百倍。因此, 规模小, 成本自然就高。

(2) 堆浸厂的浸出液含铜品位低, 一般都在0.5 g/L以下。德兴铜矿堆浸厂设计能力年产阴极铜为2 000t, 是基于工艺参数要求浸出液含铜大于1g/L。生产实际浸出液绝大多数含铜在0.3g/L左右, 甚至低于这个值, 这就是说在其他操作条件不变的情况下, 年产600t铜的萃取处理量和运转费用相当于年产2 000t铜时的量和费用, 当然生产成本就高。而国外年产几万吨铜的堆浸厂浸出液含铜都在1 g/L以上, 美国圣·缦纽尔(San Manuel)矿浸出液高达2.5 g/L, 它萃取处理能力4048m3/h, 是德兴铜矿堆浸厂萃取处理能力312m3/h的13倍, 而它年产阴极铜是7万t, 其产铜能力是德兴铜矿的35倍, 当然它的生产成本要低。浸出液中含铜量高低与地域、矿石性质等客观因素有关, 但必须承认还有技术上的差距。

(3) 矿石成本过高。堆浸的主要可利用对象是含铜废石, 而废物利用应该不计成本或成本很低。但这些堆浸厂矿石有的是来自主业的开拓废石, 需要分摊废石的运输费和部分开拓费用成本, 有的是从井下直接开采提升运输到堆场筑堆, 其吨矿采矿成本和主业相比已相差无几, 由于其品位低, 浸出回收率远远低于选矿回收率, 吨铜的矿石成本就高了, 有的高达6 500元, 在吨铜生产成本中占有很大的比例。这应该是人为的因素。

2.2 堆浸技术

对堆浸技术的研究, 特别是针对大规模的就地浸矿工业性研究起步较晚, 技术上尚有一定差距, 前面所说的浸出液含铜量的差距就是技术上的差距。对各种不同类型含铜矿(废)石的浸出, 虽然做了大量的研究工作, 也取得了一些成就, 但在某些领域还是有较大的差距, 如对堆浸硫化铜矿的细菌浸出, 国外的研究工作就做得更系统和更深入, 其细菌的活性、氧化能力、选择性等性能都掌握得更好, 对堆浸硫化矿的浸出效果也就更好。另外, 还存在这样的问题, 有些技术虽然做了深入的研究并取得了较好的效果, 但在生产实际中没有认真实施。如不同类型矿石的预处理技术, 包括熟化技术以及喷淋休闲制度等, 可以说科技成果没有很好转化为生产力。

2.3 生产经营管理

生产管理方面仍存在一些问题, 体现在体制、机制及现场管理等方面。现有的各矿山的堆浸场, 德兴铜矿和银山铅锌矿的堆浸场划为主业采场管理, 永平铜矿和武山铜矿则划为第三产业多种经营系统管理。是划为主业管理还是第三产业多种经营系统管理为好, 尚无更多的依据来说明。

管理机制只有永平铜矿率先做了一点改进, 采用风险抵押金的责任承包制, 从实施几个月的情况来看, 有利于提高积极性, 并促进生产形势向好的方向发展, 江铜公司领导在有关会议上曾肯定了这种做法。

无论采用那种管理模式, 都存在一个处理好与采场的关系问题, 包括工作协调、成本分摊等问题。另一个是现场的生产管理, 其关键是堆浸场的管理。相对萃取和电积而言, 堆浸现场操作条件艰苦、环境恶劣, 而堆浸现场的操作管理对生产结果影响至关重要。永平铜矿堆浸厂改变机制后, 生产上出现好的成绩, 其主要经验就是加强了堆浸的现场操作管理。所以, 如何加强堆浸现场管理, 包括布液方式、布液条件、休闲制度、布液量、出液量、铜品位变化规律等都应该引起足够的重视。

3 想法和建议

(1) 江铜公司的铜矿山每年有近5 000万t的含铜废石(5~6万t的铜金属量)推向废石场, 还有为数不少难选氧化矿, 因此重视堆浸生产是资源综合利用的要求, 也是环保的要求, 更是企业发展的需要。

(2) 要发展堆浸生产, 效益是关键。目前影响江铜公司堆浸生产的主要因素是规模小、堆浸液含铜低。规模应以当前生产和长远规划相结合综合考虑。所谓当前生产, 即利用现已建成的萃取-电积厂, 在矿石成本不是太高或是利用废石堆废石进行电积生产。所谓长远规划就是废石场的堆放、底板的处理及集液等为以后大规模的堆浸做好充分准备。对浸出液中含铜低的问题, 要集中技术力量, 不排除吸取国外的先进经验和技术, 重点解决这一关键技术。

(3) 加强各堆浸厂包括尚未建堆浸厂而与该项工作有关的管理人员及技术人员之间的技术交流和学术研讨。使生产中遇到的技术难题能尽快相互交流, 必要时可建议科研管理部门立项联合攻关, 对已取得的科技成果尽快地转化为生产力, 获得经济效益。通过科技协会牵头成立堆浸专业学会是加强这种交流的一种形式。

(4) 堆浸生产涉及地质、采矿、选矿、冶炼等各个技术领域, 又有它特殊的专业性, 建议在公司内能有上下对口的管理部门。