前些年,由于铜价较低,开发技术也不够完善,一些低品位铜矿未能得到充分利用。近年来,随着湿法冶金技术的较快发展,铜价的攀升,这些矿床的开发日益受到重视,因而经济有效开发这些低品位矿床的湿法冶金工艺也得到了快速发展。
一、国内外铜湿法冶金技术发展现状
自1968年以来,世界上已设计、建设并运转了约50家浸出-溶剂萃取-电积厂,其中美国有16家,2000年铜产量达55.75万吨,占其精炼铜产量的28%,最大的亚利桑那州Morenci厂目前年产量已达到25.83万吨。智利1980年采用溶剂萃取-电积工艺生产的铜仅有1.5万吨,2000年已发展成为世界最大铜生产国,有生产工厂21家,年产铜134.73万吨,占其精铜总量的51%。
赞比亚、秘鲁、澳大利亚等的湿法冶铜技术在近几年也得到了快速发展。
现在溶剂萃取-电积工艺已被业界认为是成熟的、低成本、低风险的技术,采用该工艺生产的铜产量2000年已达240万吨,占世界铜产量的20%以上[1],到2003年湿法铜的产量已占到世界矿铜产量的1/4[2]。
从上世纪60年代这一工艺得到生产应用以来,我国一些研究单位分别开展了浸出(酸浸、氨浸、细菌浸出即生物冶金)、萃取工艺、萃取剂等方面的研究。80年代以后,形成了比较完整的浸出-萃取-电积工艺并且在生产中得到初步应用。从90年代起,随着国际铜湿法冶金技术的快速发展,加上国内铜生产和市场受到国外越来越严重的冲击,铜湿法冶金新工艺研究被列入国家“九五”重点科技攻关计划,有力地推动和加速了我国铜湿法冶金技术的研究和推广[3]。目前正进行较大规模开发性生产的有德兴铜矿废石(平均含铜0.09%)的细菌浸出-萃取-电积试验厂,年产铜2000吨;紫金矿业公司硫化铜矿细菌浸出-萃取-电积试验厂,年产铜1000吨;中条山铜矿峪矿就地酸浸-萃取-电积试验厂,年产铜500吨。尽管湿法冶金技术近年来有了较大发展,但与国外相比尚有较大差距,主要是在浸出基础理论和工业化技术方面存在差距,而且已建立的工业生产厂规模小、产量低[3]。
二、铜湿法冶金原理、工艺及矿石的适应性
(一)我国铜资源及生产简况
我国铜矿产资源相对缺乏,且品位低,质量差;大型矿少,中小型矿多;贫矿多,富矿少;复杂金属矿多,单一矿少;地下矿多,露天矿少。采选难度较大,特别是选矿,由于原矿品位低,矿物组