銅濕法冶金技術的現狀及應用探究

徐全榮

摘要：濕法冶金表現為較高復雜性，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，這是由于冶金過程中將會排放出廢氣及污染性的水體。隨著化工的進步，處理冶金污染的相關手段也在日益更新。從目前看，濕法冶金仍沒能達到完善。未來化工實踐中，仍有必要歸納濕法冶金產生的污染性。應當從全方位入手來整治污染，提升濕法冶金的環保實效。

關鍵詞：銅濕法冶金技術、現狀、應用、探究

引言：當前我國的銅濕法冶金技術水平不斷提升，和國際銅濕法冶金工藝的差距逐漸縮短。隨著銅生產的環保要求和節能減耗要求的提升，帶動著銅濕法冶金技術的發展。未來，浸出工藝和電積工藝水平將會不斷提升，為技術的應用提供保障。

1濕法冶金體現的環保理念

我國銅礦產資源相對缺乏，且品位低，質量差;大型礦少，中小型礦多;貧礦多，富礦少;復雜金屬礦多，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，礦物組成復雜，因而選礦成本高。精礦品位普遍偏低，給后續冶煉造成一定難度。我國銅資源并不豐富，銅貯量雖然有6000多萬噸，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，銅貯量在幾百萬噸以上，這些難選礦和低品位銅資源采用常規的采、選、冶方法均不能進行有效回收，因此濕法煉銅技術在我國有廣闊的市場前景，可以成為各銅礦山新的經濟增長點。

濕法冶金的內涵為：借助于化學的方式來溶解并且析出某些金屬或固相的組分，針對精礦或礦石等都可選用濕法冶金。通常來看，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應為酸堿類的溶液，經過溶解后即可進入雜質分離以及化學萃取的流程中。由此可見，濕法冶金應能用來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。

在濕法冶金的各個步驟中都有必要融入并滲透根本的環保機理。最近幾年，經濟正在快速進步，與之相伴的濕法冶金也不可忽視暴露出來的污染弊病。在根本策略的引導下，濕法冶金應能創造更和諧的化工環境，這種基礎上再去摒除較重的污染。從冶金角度來看，濕法冶金通常針對于原產品及附帶性的礦產，因此金屬冶金密切關系到根本性的環保。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。因此在冶金過程中，還會排放較多的廢渣以及廢氣，因而加重了污染。現今階段內，濕法冶金尤為重視消解過多的污染，維持周邊環境的潔凈性。

2銅濕法冶金工藝的應用

2.1濕法冶金技術的主要應用

目前濕法冶金技術工藝主要包括浸出、溶劑萃取以及電積三個步驟。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械攪拌及空氣攪拌兩種方法中的主要優勢，起主要是通過在攪拌浸出裝置的浸出糟中運用每升50克至100克的氧化礦、硫酸浸出細沙或者硫化礦焙砂。槽浸這種方法在早起的濕法冶金中運用較多，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到95度的情況下，經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則主要是指在含有銅金屬的鎳、鎳冰銅以及鈷硫化礦中進行有價金屬的提煉。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相粘度的作用，同時對萃取劑以及改質剤起到良好的溶解作用，進而做到有效的改善有機相的聚結及分散作用。與此同時，起對于萃取劑的操作容量、最大負荷能力、動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，最后一個電積主要是從富銅溶液中進行高質量銅的提取，同時將點解以后的溶液進行重新利用。隨著濕法冶金技術的不斷發展，電積技術隨之取得了較大的完善與改進。

2.2紫金銅礦中的應用

因為紫金山銅礦對于銅材料的獲取來說一直十分關鍵，因為這是一座規模比較大型的銅礦，而且，它本身存在著自身的獨特性，比如：含銅數量較大、具有上金下銅的特征等，其總的含銅量已經超過了100萬噸的數額，同時，紫金山銅礦的銅質品位通常是比較高的，其平均值大概可以達到0.68%的銅元素，而且，整個礦中多以藍輝銅礦為主。因為，其本身具有一定的差異性，因此，在具體的使用過程中也需要對其進行考慮，并結合其成本較大、工藝需求較高、對于環境的污染比較大等特征進行綜合思考，從而可以考慮使用生物浸出方式，這樣能夠在確保穩定性的同時，還能夠注重經濟性。

2.3德興銅礦中的應用

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。德興銅礦是當前我國唯一的應用細菌浸出工藝處理原生硫化銅礦石為主要銅資源的生產地，通過堆浸-萃取-電積工藝的應用，不僅可使得部分銅可以在剝離的廢石中回收出來，并且在生產過程中不會將產生的酸性礦坑水進行外排，從而避免了對環境造成污染。

2.4中條山銅礦峪銅礦的應用

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，在目前已經探明的儲量就已經多達1800多萬噸，其礦石的品味基本在0.65，并且氧化率高于百分之五十。經過多年對中條山銅礦峪銅礦的研究，目前已經找到了更加適應地下礦山就地破碎浸出回收銅的相對完整的生產技術。并且通過銅濕法冶金工藝的應用，都起到了良好的開采效果。

3銅濕法冶金技術的發展方向展望

基于節能環保要求，對銅濕法冶金技術，有著較高的要求，推動著技術的創新和完善。在此推動下，銅濕法冶金技術將會朝向以下方面發展：

3.1電積工藝

從電積工藝的發展角度來說，必須要不斷減少電能消耗，進一步提高電能效率，進而達到持續發展的要求。除此之外，要在不斷增加的電流密度下生產出純度很高的陰極銅，進而減少工程投資。從生產實際來說，使用新型陰極材料，可以降低銅電能消耗。在2011年，非鉛陽極的應用取得了突破性進展，實現了工業化應用。從美國亞利桑那州以及智利的部分電積車間應用實際來說，獲得了不錯的成效。使用的非鉛陽極，是在金屬鈦基上，涂上了一層貴金屬氧化物，比如二氧化銥，實現了其性能。因為非鉛陽極不含有金屬鉛，進而不涉及陰極銅鉛元素超標的問題。在實際應用中，不會產生陽極泥，因此不需要定期進行電解槽的清理，減少了運行維護成本。

經濟性是技術研發的重要方向，通過提高技術水平，進而降低生產成本。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。從現有的材料來說，304不銹鋼以及LDC雙相鋼具有成本低的優勢，而且電積中能夠獲得不錯的性能表現，比如導電性以及可焊性，可有效避免出現導電棒脫離問題。

3.2浸出工藝

從當前應用的浸出工藝來說，使用的對浸工藝，雖然技術簡單而且成本低，但是難以適應不斷擴大的生產需求。因此，要進行工藝優化。對于堆浸效率的優化，要注重加大對破碎粒徑的優化研究，以及酸的用量以及制粒技術等。應用對浸技術，通過堆浸建模，最大程度上堆浸性能。在實際應用中，通過優化操作以及環境參數，提高通的浸出率以及回收率。

結束語：自從濕法冶金技術研發以來，被廣泛應用，在礦產資源的保護性開發以及利用等方面，起到了重要的作用。隨著冶金行業的發展，節能減排以及環境保護的要求不斷提高，對冶金技術的應用環保性和經濟性等，有了更高的要求。這需要不斷提升濕法冶金的環保水平，推動冶金行業持續發展。

參考文獻：

[1]楊習威，張吉明，孫宇輝.分析銅濕法冶金現狀及未來發展方向[J].世界有色金屬，2018，510（18）：28+30.