電解銅項(xiàng)目可行性研究報(bào)告
黑龍江省寶山礦業(yè)開(kāi)發(fā)公司 1000噸電解銅項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 黑龍江省寶山礦業(yè)開(kāi)發(fā)公司 目 錄 第一章 總 論 第二章 地質(zhì)資源 第三章 采 礦 第四章 冶 煉 第五章 總圖運(yùn)輸 第六章 公用設(shè)施及土建工程 第七章 投資估算 第八章 環(huán)境保護(hù) 第九章 共伴生金屬 第十章 經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益 第一章 總 論 第一節(jié) 概 述 一、項(xiàng)目性質(zhì)、地理交通位置及區(qū)域經(jīng)濟(jì)概況 本項(xiàng)目屬多寶山氧化礦開(kāi)采項(xiàng)目。黑龍江省寶山礦業(yè)開(kāi)發(fā)公司是采用浸出-萃取-電積工藝獲得電解銅的礦山企業(yè)，該企業(yè)位于黑龍江省中西部嫩江縣境內(nèi)。礦區(qū)距嫩江縣北東約156公里，地理座標(biāo)為東經(jīng)125。46`05``、北緯50。14`45``。 目前礦區(qū)有簡(jiǎn)易公路與外部嫩呼公路相通，準(zhǔn)軌鐵路距礦區(qū)的最近車(chē)站是黑寶山站，相距約12公里，與全國(guó)各地相通，外部運(yùn)輸十分方便。 礦區(qū)屬低山丘陵地帶，為農(nóng)林區(qū)，居民稀少，礦區(qū)大部分土地屬荒地和叢林，當(dāng)?shù)鼐用褚詮氖罗r(nóng)林業(yè)為主，工業(yè)稀少。地區(qū)氣侯特點(diǎn)是冬季漫長(zhǎng)寒冷，夏季短暫炎熱。 二、可行性研究的背景及依據(jù) 我國(guó)是一個(gè)銅緊缺國(guó)，每年銅需要量約100萬(wàn)噸，缺口部分尚需進(jìn)口，雖然我國(guó)銅總儲(chǔ)量不少，但能經(jīng)濟(jì)地利用傳統(tǒng)選冶工藝處理的銅礦越來(lái)越少，過(guò)去一直未被開(kāi)發(fā)利用的難選氧化銅礦和低品位銅礦的開(kāi)發(fā)，目前已取得了初步進(jìn)展，北京礦冶研究院于1995年在多寶山銅礦利用氧化銅礦建立了一座年產(chǎn)200噸電解銅的浸出-萃取-電積試驗(yàn)工廠，該工廠于1995年6月投產(chǎn)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，銅山銅礦1500噸電解銅成功投產(chǎn)，再次說(shuō)明多寶山銅礦氧化礦和低品位礦石的浸出-萃取-電積工藝是行之有效的。 黑龍江省每年消耗銅金屬量約2.5萬(wàn)噸，目前年產(chǎn)量約0.3萬(wàn)噸，自給率很低，開(kāi)采多寶山銅礦勢(shì)在必行。多寶山銅礦屬特大型礦山，因礦石品位低和礦體上部覆蓋有難選的氧化銅礦，采用常規(guī)傳統(tǒng)選冶工藝開(kāi)采很不經(jīng)濟(jì)，故未能開(kāi)發(fā)。日前，國(guó)內(nèi)外對(duì)該礦石性質(zhì)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究和生產(chǎn)實(shí)踐，采用浸出-萃取-電積工藝處理這種氧化礦和低品位礦石的生產(chǎn)新流程，具有投資省和生產(chǎn)成本低的最大優(yōu)越性。多寶山銅礦采用這種新工藝開(kāi)發(fā)礦山，是能夠獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的。 三、鑒于多寶山銅礦為大型銅基地，以銅為主，含有多種稀有和貴金屬礦物，需加強(qiáng)試驗(yàn)研究進(jìn)行綜合回收。礦體銅金屬總儲(chǔ)量為237萬(wàn)噸，其中地表氧化銅礦儲(chǔ)量約10萬(wàn)噸。本次設(shè)計(jì)的主要對(duì)象是開(kāi)采多寶山礦區(qū)原置中不影響今后開(kāi)采原生銅礦的設(shè)計(jì)布局，這是本次可行性研究報(bào)告的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求。企業(yè)規(guī)模按1000噸電解銅設(shè)計(jì)，故采礦和浸出-萃取-電積的生產(chǎn)能力均按年產(chǎn)電解銅1000噸計(jì)。 第二節(jié) 項(xiàng)目的建設(shè)條件 一、項(xiàng)目的資源條件 企業(yè)開(kāi)采的原料為氧化銅礦石，多寶山礦區(qū)的氧化銅礦石埋藏深度最大不超過(guò)25米，地表土覆蓋層較淺，礦區(qū)屬低丘陵地帶，地形高差在50米左右，場(chǎng)地坡度不大，地勢(shì)開(kāi)闊，礦體開(kāi)采適宜露天開(kāi)采方式。本地區(qū)設(shè)計(jì)氧化銅礦石總量為422萬(wàn)噸，品位為0.48%，金屬量為2.03萬(wàn)噸。按企業(yè)年產(chǎn)1000噸電解銅計(jì)算，礦山年產(chǎn)26萬(wàn)噸礦石即可滿足年產(chǎn)1000噸電解銅的需要，企業(yè)生產(chǎn)服務(wù)年限為14年，說(shuō)明企業(yè)的主要原料氧化銅礦石的資源是絕對(duì)可靠的。 二、項(xiàng)目的外部條件 礦區(qū)對(duì)外運(yùn)輸為公路運(yùn)輸，目前礦區(qū)對(duì)外運(yùn)輸有6公里簡(jiǎn)易公路與嫩呼國(guó)家公路相通。這6公里簡(jiǎn)易公路從線路平面和縱斷面標(biāo)準(zhǔn)看均已達(dá)到公路要求，只需將部分路段路基拓寬并在全線加鋪泥結(jié)碎石路面，即能保證礦區(qū)對(duì)外的公路運(yùn)輸暢通無(wú)阻。 第三節(jié) 建設(shè)方案 一、總體布置原則 多寶山銅礦為大型斑巖銅礦，金屬總量為237萬(wàn)噸，礦石有原生硫化銅礦石和氧化銅礦石，故在礦區(qū)總體布置中，先開(kāi)采礦體上部氧化礦時(shí)，一定要重視目前所有工業(yè)場(chǎng)地的布置要避開(kāi)今后多寶山大型銅礦開(kāi)采的范圍，以不給多寶山大型銅礦開(kāi)采時(shí)增加不利因素為原則。在企業(yè)總布置中，首先要保證企業(yè)的總體生產(chǎn)工藝流程順暢，從采礦的原料-原料加工-成品的內(nèi)外部運(yùn)輸，不但要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)輸距離最短，而且要避免產(chǎn)生生產(chǎn)流程中的迂回運(yùn)輸現(xiàn)象，只有這樣，才能降低生產(chǎn)成本，給企業(yè)增加效益提供有利條件。 在總體布置中，要根據(jù)生?ひ樟鞒蹋?岷獻(xiàn)勻壞匭翁跫??詘踩???娑ㄐ砜傻那榭魷攏?×渴共賈媒舸蘸俠恚?跎儆玫孛婊?統(tǒng)〉贗潦?焦こ塘浚?醵炭笄??煩ざ群褪彝夤芟叩幕?üこ塘�。_郊冉檔突?ㄍ蹲剩?鐘欣?諫??芾恚?庖彩墻檔蛻??殺鏡撓行Т朧??BR>二、生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案 本企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)1000噸電解銅，經(jīng)可行性研究論證，企業(yè)年產(chǎn)1000噸電解銅產(chǎn)品是可行的。 根據(jù)企業(yè)年產(chǎn)1000噸電解銅生產(chǎn)規(guī)模的要求，結(jié)合多寶山礦區(qū)氧化銅礦的含銅品位（0.48%）及北京礦冶研究總院對(duì)多寶山銅礦石的浸出-萃取-電積試驗(yàn)報(bào)告的數(shù)據(jù)，堆浸年工作日為210天。經(jīng)計(jì)算，要求采礦提供年產(chǎn)氧化銅礦石26萬(wàn)噸，采礦年工作日為280天，采礦日生產(chǎn)規(guī)模為935噸氧化銅礦石。 三、企業(yè)的生產(chǎn)工藝選擇 傳統(tǒng)工藝不但投資大、生產(chǎn)成本高，而且不適合處理低品位的氧化礦，目前國(guó)內(nèi)外在處理低品位氧化礦方面有了很大發(fā)展，采用氧化銅礦石浸出-萃取-電積工藝，直接達(dá)到電解銅產(chǎn)品，這種濕法冶金工藝，具有投資小、見(jiàn)效快的優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)在國(guó)內(nèi)特別是云南，氧化銅礦已普遍采用浸出-萃取-電積工藝，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。多寶山銅礦已于1995年對(duì)低品位氧化銅礦進(jìn)行了浸出-萃取-電積試驗(yàn)，也已取得了較好試驗(yàn)指標(biāo)。因此，本可行性研究報(bào)告推薦采用礦石浸出-萃取-電積生產(chǎn)工藝。 第二章 地質(zhì)資源 第一節(jié) 概況 一、多寶山礦區(qū)的勘探工作經(jīng)歷了1958-1962和1972-1981年兩個(gè)階段，這期間完成了鉆探16.15萬(wàn)米、豎井205米、平巷461米、槽探20.5萬(wàn)米3、土井7065米，并作了相應(yīng)的化驗(yàn)分析。測(cè)繪了相關(guān)的地形地質(zhì)圖紙，勘探投資1471.7萬(wàn)元。編寫(xiě)了多寶山銅礦床詳查-初勘報(bào)告。提交的總儲(chǔ)量銅237萬(wàn)噸、鉬8.1萬(wàn)噸、伴生金73.4噸、銀1046噸。 經(jīng)勘探，已查明礦床規(guī)模、礦體賦存規(guī)律及礦床水文地質(zhì)情況，同時(shí)還進(jìn)行了礦石加工選礦方法的流程試驗(yàn)。由于礦床及礦山開(kāi)發(fā)建設(shè)的規(guī)模較大，所需投資較大，所以至今未付諸實(shí)施。 二、該礦區(qū)主要礦體和從屬礦體的上部多出露地表為氧化礦石，這些礦石采用一般常規(guī)選礦方法，回收率低，經(jīng)濟(jì)效益不高，所以對(duì)該礦區(qū)一直未進(jìn)行大規(guī)模開(kāi)發(fā)。近幾年國(guó)內(nèi)在氧化礦開(kāi)采方面積累了一定經(jīng)驗(yàn)，特別是多寶山銅山礦區(qū)的堆浸-萃取-電積工藝試驗(yàn)已取得成功。根據(jù)這些經(jīng)驗(yàn)提出在多寶山礦區(qū)首先處理氧化礦，給大規(guī)模開(kāi)發(fā)該礦創(chuàng)造條件，也符合國(guó)家提出的探采結(jié)合政策。 第二節(jié) 礦床地質(zhì) 一、地質(zhì)特征 礦區(qū)出露的地層有中奧陶組、銅山組、多寶山組、上奧陶統(tǒng)裸河組、愛(ài)輝組和下志留統(tǒng)黃花溝組及第四系松散沉積物。 礦區(qū)內(nèi)比較明顯的構(gòu)造形跡有：華力西期構(gòu)造旋回之北西向構(gòu)造，北東向構(gòu)造。燕山期旋回的東西向構(gòu)造。西北向構(gòu)造區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)構(gòu)造，它即是容礦構(gòu)造又是導(dǎo)礦構(gòu)造，北東向構(gòu)造是導(dǎo)礦構(gòu)造，東西向構(gòu)造為成礦后構(gòu)造。 巖漿巖主要有加里東中期的噴出巖和華力西中-晚期的侵入巖。加里東中期的噴出巖主要是多寶山組中的安山巖和英安巖。華力西晚期有侵入巖，主要為石英閃長(zhǎng)巖、更長(zhǎng)花崗閃長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗斑巖。另有與侵入巖伴生的閃長(zhǎng)玢巖、細(xì)晶閃長(zhǎng)巖等。 二、礦床特征 多寶山礦區(qū)內(nèi)斑巖型銅礦床，位于多寶山倒轉(zhuǎn)背斜的傾沒(méi)端，受北西向弧形斷裂和交叉構(gòu)造控制。礦床由4個(gè)礦帶215個(gè)礦體組成。其中主礦體14個(gè)，以3號(hào)礦帶Ⅹ號(hào)礦體最大，占總儲(chǔ)量的73.4%；其次為1號(hào)礦帶的Ⅳ號(hào)礦體，占總儲(chǔ)量的9.7%。Ⅹ號(hào)礦體長(zhǎng)1400m，寬23-34m，延300-1000m，呈北西-南東向作弧形展布。Ⅳ號(hào)礦體長(zhǎng)850m，最大厚度200m，延深大于850m，傾角75°。主礦段位于片理化的蝕變花崗閃長(zhǎng)巖中，在花崗閃長(zhǎng)巖中銅礦儲(chǔ)量占90%以上。礦體出露地表標(biāo)高為570～490m標(biāo)高之間。 4個(gè)礦帶均位于絹云母化帶中。礦帶與絹云母化、片理化關(guān)系極為密切。1號(hào)礦帶位于斑巖體和鉀化帶的下盤(pán)；3、2和4號(hào)礦帶位于斑巖體和鉀化帶的上盤(pán)；三者由北西向南東依次呈右列式雁行排列。礦體在礦帶中呈不規(guī)則狀、扁豆?fàn)罨蛩瓢鍫�。大多�?shù)礦體中間厚大，品位較高，向兩端和向下大都變分板尖滅。 礦區(qū)位于寒溫帶，年平均降雨量少，冰凍期長(zhǎng)，加之地下水不豐富，所以地表礦石氧化礦石（氧化銅/總銅＞30%）所占比例較��；礦床的主體是原生硫化礦石。但由于礦體規(guī)模大，就氧化礦的絕對(duì)量來(lái)說(shuō)還是可觀的，可以作為規(guī)模開(kāi)采氧化礦的原料基地。 氧化帶特征：在距地表以下數(shù)米到三、五十米的范圍內(nèi)，常形成一些發(fā)育不完全的風(fēng)化淋濾帶和次生氧化富集及次生硫化富集現(xiàn)象。 風(fēng)化淋濾帶，出露于地表或地表以下至30米以上地段。帶內(nèi)金屬硫化物或部分氧化，或完全氧化。巖石呈灰白色，僅留下礦物淋失空洞；有的有褐鐵礦、水針鐵礦及不同發(fā)育程度的孔雀石、蘭銅礦、赤銅礦、黑銅礦等。 擬首采的Ⅳ號(hào)礦體，其氧化帶開(kāi)發(fā)深度一般在25m左右，個(gè)別可達(dá)30m。氧化礦石以表生礦物為主，其礦物有赤銅礦、褐鐵礦、蘭銅礦、黑銅礦、赤鐵礦等。 礦體的圍巖及夾石主要為綠泥石化絹云母花崗閃長(zhǎng)巖和青盤(pán)化的花崗閃長(zhǎng)巖，其次為細(xì)晶閃長(zhǎng)巖。 第三節(jié) 水文地質(zhì) 礦區(qū)位于山坡地段，南東高北西低。礦體出露地面標(biāo)高560～515m，附近最低侵蝕基準(zhǔn)面512m。約三分之二的儲(chǔ)量位于浸蝕基準(zhǔn)面以下，前期露天開(kāi)采氧化礦大部分在浸蝕基準(zhǔn)面以上。 區(qū)內(nèi)的氣候寒冷，歷年最高氣溫31.5℃，最低氣溫-37℃。年降雨量531-586mm，發(fā)量869-990mm。 礦體一帶，僅風(fēng)化裂隙帶中賦存有風(fēng)化裂隙水。風(fēng)化帶底界埋深一般20-50m，最大60m。含水層厚度一般為10-40m，平均厚度26.58m，潛水位埋深2-20m，地形高處相對(duì)淺些，低處水位埋藏較深。 風(fēng)化帶以下深部巖層或巖體，節(jié)理不發(fā)育、不含水。 露天開(kāi)采采場(chǎng)地表水為暴雨匯入量和地下水滲入量。由于采場(chǎng)面積較小，可采用機(jī)械排水。 第四節(jié) 礦床儲(chǔ)量 銅鉬礦石的儲(chǔ)量計(jì)算工業(yè)指標(biāo) 按上述工業(yè)指標(biāo)，經(jīng)計(jì)算，多寶山礦床付量見(jiàn)表2-1 表2-1 經(jīng)多年地質(zhì)工作現(xiàn)已查明礦床規(guī)模和礦體賦存規(guī)律，圈定了礦帶、礦體邊界，深部基本控制；礦石質(zhì)量已基本查清。屬大型品位不高的斑巖銅礦�？勺鳛榇笠�(guī)模開(kāi)采的銅原料基地。同時(shí)要綜合回收鉬、金以及鉑元素的其他金屬以提高開(kāi)發(fā)該礦床的經(jīng)濟(jì)效益。 第三章 采礦 第一節(jié) 開(kāi)采方式的選擇 本礦床氧化礦位于礦體上部，大部直接出露地表，部分復(fù)蓋較薄的土巖層，氧化帶深度一般小于25m，最大深度30或40m，適宜露采，因此選用露天開(kāi)采方式，技術(shù)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)合理。 第二節(jié) 開(kāi)采范圍和露天開(kāi)采境界的確定 根據(jù)黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局第二地質(zhì)調(diào)查所提供的資料，礦區(qū)礦石量如下： 根據(jù)電積廠年產(chǎn)1000t電解銅的要求，并留有適當(dāng)發(fā)展余地，確定礦山生產(chǎn)規(guī)模為礦石26t/a生產(chǎn)年限按15-20年計(jì)算，相應(yīng)圈定露天開(kāi)采境界�？紤]到1號(hào)礦帶4號(hào)礦體氧化礦相對(duì)富些，它與礦區(qū)的主礦體3號(hào)帶5號(hào)礦體相距0.5～1公里，對(duì)將來(lái)礦區(qū)主礦體影響很小，故首采1號(hào)帶4號(hào)礦體氧化礦，并確定生產(chǎn)前期的露天開(kāi)采境界。 采場(chǎng)總的邊坡角暫取50°，其中留有適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸和安全平臺(tái)，部分階段坡面角70°。 平均剝采比為0.6t/t。 4號(hào)礦體兩個(gè)采場(chǎng)為生產(chǎn)前期（第1～8年）境界，5號(hào)和其它礦體氧化礦石為后備礦量，另行圈定境界。 第三節(jié) 礦山工作制度、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 礦山工作制度：礦區(qū)位于寒溫帶，冬季氣候寒冷影響堆浸作業(yè)，為了與堆浸作業(yè)相適當(dāng)，礦山采用冬季間斷其它季節(jié)連續(xù)的工作制度。每年冬季進(jìn)行設(shè)備的大中修，礦山年工作280天，每天3班，每班8小時(shí)作業(yè)。 礦山年采礦量：26萬(wàn)噸/年，年采剝礦巖量34萬(wàn)噸/年。 礦山日采礦量：714.3噸/天，日采剝礦巖量1214.3噸/天。 生產(chǎn)能力驗(yàn)證：采場(chǎng)經(jīng)常一個(gè)階段工作，每個(gè)階段有一個(gè)采礦工作面和一個(gè)剝離工作面，按采掘工作線的長(zhǎng)度和寬度要求衡量，采掘工作面很富裕，從采礦強(qiáng)度看，年采掘下降低于1個(gè)10m階段，生產(chǎn)能力有保證，采礦強(qiáng)度不大。 按采場(chǎng)汽車(chē)運(yùn)輸公路通過(guò)能力驗(yàn)算，本采場(chǎng)在15輛/h以下，低于三級(jí)路面25輛/h，可見(jiàn)公路運(yùn)輸通過(guò)能力也是很富裕的。 礦山服務(wù)年限：4號(hào)礦體氧化礦石量160萬(wàn)噸，采場(chǎng)能力26萬(wàn)噸/年，可持產(chǎn)6年；其它礦體氧化礦254萬(wàn)噸作為后備礦量可生產(chǎn)12年，礦山服務(wù)年限15-20年。 第四節(jié) 開(kāi)拓運(yùn)輸系統(tǒng)及設(shè)備 礦體賦存于低山丘陵帶，破碎站、堆浸場(chǎng)均布置在4號(hào)礦體西北部的平緩谷地上，廢石場(chǎng)在采場(chǎng)四周就近排放。礦石和廢石運(yùn)距在0.8～1.5公里。采場(chǎng)較小，適合采用汽車(chē)公路運(yùn)輸，礦山基建工程量小，生產(chǎn)簡(jiǎn)單易行。 采場(chǎng)公路雙車(chē)道寬12m，布置在采場(chǎng)的一側(cè)，最大坡度8～10%，便于生產(chǎn)，也給擴(kuò)大生產(chǎn)能力留有充分的余地。礦巖采用ZK-50前裝機(jī)裝載，運(yùn)輸選用解放牌柴油5噸自卸汽車(chē)（CA1091K2L2）。 第五節(jié) 采剝工作 由于礦體直接出露巖層，礦體內(nèi)有夾層，采用水平階段采礦方法，沿走向開(kāi)采，階段高度10m。采用KQG-100潛孔鉆機(jī)穿，大塊礦石用Y-24型鑿巖機(jī)進(jìn)行二次破碎，選用ZL-50前裝機(jī)裝載，最小工作平臺(tái)寬度30m，掘溝底寬20m。 第六節(jié) 基建和生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃 礦體大部分直接出露地表，有部分復(fù)蓋土巖。基建期間按滿足年產(chǎn)26萬(wàn)噸礦石兩級(jí)礦量的要求進(jìn)行剝離，經(jīng)計(jì)算，基建剝離量為4.7萬(wàn)m，其中剝離土巖3萬(wàn)m，副產(chǎn)礦石1.7萬(wàn)m(4.6萬(wàn)噸)�；▌冸x安排在0.5～1年時(shí)間內(nèi)完成。 根據(jù)礦體賦存情況，按盡可能均衡生產(chǎn)剝采的要求，確定生產(chǎn)剝采比為0.7～0.5t/t。 生產(chǎn)期間年耗電：34萬(wàn)度/年 生產(chǎn)期間年耗水：2萬(wàn)噸/年 礦山主要材料耗量： 1、鉆桿 4根 2、沖擊器外套 15個(gè) 3、硬質(zhì)合金 90kg 4、鋼絲繩 110m 5、風(fēng)管 60kg 6、風(fēng)繩 200m 7、釬鋼 60kg 8、炸藥 51t 9、雷管 5000個(gè) 10、導(dǎo)火線 4000m 11、導(dǎo)爆線 8400m 12、柴油 540t 13、機(jī)油 60t 14、透平油 10t 15、黃干油 10t 16、輪胎 96條 第七節(jié) 采場(chǎng)排水 采場(chǎng)地處丘陵地帶，進(jìn)入凹陷開(kāi)采可在采場(chǎng)四周掘排水溝或筑堤（低洼處），以防止外部地面水流入采場(chǎng)。采場(chǎng)內(nèi)部積水，經(jīng)計(jì)算，采場(chǎng)面積39000m，暴雨匯入量和地下水滲入量為1780m/d。設(shè)計(jì)選用三臺(tái)6699×3型潛水電泵（每臺(tái)排水能力為:Q＝66m/h，H＝29.1m），其中一臺(tái)備用。 第八節(jié) 爆破材料設(shè)施及炸藥庫(kù) 采場(chǎng)用巖石炸藥爆破，炸藥外購(gòu)。在礦山附近設(shè)置一座5t炸藥庫(kù)（53m）貯存炸藥，一座小型爆破材料庫(kù)（28m）存放其它爆破材料。 第四章 冶煉 第一節(jié) 概述 經(jīng)北京礦冶研究院工程設(shè)計(jì)院與黑龍江省地礦局地研二所共同協(xié)商，在多寶山地區(qū)建設(shè)年產(chǎn)1000噸電解銅的企業(yè)。原料為氧化銅礦，主要來(lái)自多寶山銅礦的地表氧化礦,其品位為0.47%,金屬總儲(chǔ)量為2.03萬(wàn)噸。 根據(jù)原料的性質(zhì)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)實(shí)際情況，本可研擬采用“堆浸-萃取-電積”工藝，產(chǎn)品為電解銅。 1995年北京礦冶研究總院采用該工藝在多寶山地區(qū)就類(lèi)似性質(zhì)的氧化銅礦石進(jìn)行了200噸電銅規(guī)模的工業(yè)試驗(yàn)，取得良好效果，暫將該報(bào)告—“寒冷地區(qū)氧化銅礦浸出-萃取-電積工藝試驗(yàn)研究報(bào)告”作為本可研所用原料的可浸性依據(jù)。 第二節(jié) 原料及輔助材料 一、原料 原料為氧化銅礦。擬采的1號(hào)礦帶4號(hào)礦體氧化帶發(fā)育深度一般在25米左右，個(gè)別可達(dá)30米。氧化銅礦以孔雀石為主，少量為赤銅礦、輝銅礦，微量自然銅和銅蘭，還有少量褐鐵礦、水針鐵礦與針鐵礦。脈石以石英、斜長(zhǎng)石絹云母為主，屬易浸出類(lèi)礦石。氧化銅礦的品位較低，含銅為0.49%。 二、主要附助材料 1、硫酸：濃硫酸 2、煤油：260″煤油 3、萃取劑：采用漢高公司的LIX984作萃取劑。 LIX984是體積比為1：1的5—十二烷基水揚(yáng)醛肟和2—羥基—5—壬基乙酰苯酮肟的混合物。該試劑不含調(diào)節(jié)劑，能很好地從含有可溶性硅或很細(xì)的固體顆粒的溶液中萃取銅。其物理、化學(xué)性質(zhì)如下： 物理性質(zhì) 外觀：琥珀色液體 比重：0.91～0.92g/1 閃點(diǎn)：＞77℃ 化學(xué)性質(zhì) 最大銅負(fù)載：5.1～5.4g/1 Cu 萃取相分離時(shí)間：≤70s 反萃相分離時(shí)間：≤80s 萃取相動(dòng)力學(xué)：30s可萃取Cu93％以上 反萃相動(dòng)力學(xué)：30s可反萃Cu93％以上 萃取Cu/Fe選擇性:≥2000 第三節(jié) 工藝流程 一、工藝流程的選擇 傳統(tǒng)的煉銅方法為采礦—選礦—火法冶煉，該工藝處理銅的硫化礦是很有效的，但對(duì)銅的氧化礦而言，該工藝顯示出其局限性，選礦的回采率很低，經(jīng)濟(jì)效益很差。隨著銅的硫化礦資源日益減少，人們?cè)街匾暤推肺浑y選氧化銅礦資源的開(kāi)發(fā)利用，研究出了“浸出—萃取—電積”新工藝來(lái)處理低品位難選氧化銅礦，取得良好效果。該工藝具有投資少、成本低、經(jīng)濟(jì)效益顯著、無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外已被廣泛應(yīng)用。目前，世界上用該工藝生產(chǎn)的電解銅為100萬(wàn)噸左右。根據(jù)多寶山地區(qū)氧化銅礦的性質(zhì)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)實(shí)際，本可研也采用這一新工藝。該工藝的浸出方式有很多，如噴淋堆浸、埋管滴浸、攪拌浸出及井下就地溶浸等等。噴淋液分布均勻，浸出效果好，噴淋設(shè)施能重復(fù)利用。其缺點(diǎn)是受溫度限制，濕度過(guò)低時(shí)不能生產(chǎn)；埋管滴浸方式適合于品位低的礦石，能在氣溫很低的條件下進(jìn)行浸出生產(chǎn)。其缺點(diǎn)是滴浸液分布不均勻，浸出效果不如噴淋堆浸，滴浸管不能重復(fù)使用；攪拌浸出僅適合于品位高的富氧化銅礦；井下就地溶浸尚處于試驗(yàn)階段。多寶山地區(qū)氧化銅礦品位很低（含銅只有0.47％），冬季氣候寒冷、結(jié)凍期長(zhǎng)，適合采用噴淋，加拿大已成功地在冬季進(jìn)行堆浸生產(chǎn)，但我國(guó)目前尚無(wú)在寒冷地區(qū)冬季進(jìn)行堆浸生產(chǎn)先例，為穩(wěn)妥起見(jiàn)，擬采用噴淋堆浸方式，非凍期進(jìn)行噴淋浸出生產(chǎn)，結(jié)凍期停產(chǎn)。投產(chǎn)后可進(jìn)行一定規(guī)模的冬季埋管滴浸試驗(yàn)，若試驗(yàn)成功，則可采取噴淋堆浸與埋管滴浸相結(jié)合的雙重浸出方式，年工作日可大大延長(zhǎng)，在不增加設(shè)備的條件下，可使工廠生產(chǎn)規(guī)模大為提高。 二、生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)述 用顎式破碎機(jī)將氧化銅礦進(jìn)行二級(jí)開(kāi)路破碎，破碎后礦石粒度為20mm以下。破碎石由裝載機(jī)運(yùn)往堆浸筑堆，一次堆高約5米。礦石堆經(jīng)平整后鋪設(shè)噴淋管網(wǎng)，接能供液管，然后泵送PH值為1～1.5的酸性萃余液進(jìn)行噴淋，噴淋強(qiáng)度為7～101/mh。噴淋液與礦石發(fā)生反應(yīng)，生成的硫酸銅溶液靠自向底層滲透，由礦層底部的排液管流出，進(jìn)入集液池。當(dāng)浸出液中銅離子濃度小于2g/1時(shí)，歙之再次循環(huán)噴淋，達(dá)到2g/1左右時(shí)，泵送至萃取工段進(jìn)行萃取生產(chǎn)。 萃取工段采用二級(jí)萃取一級(jí)反萃，萃取劑為漢高公司的LIX984，稀釋劑為260工業(yè)煤油。浸出液經(jīng)過(guò)兩級(jí)逆流萃取后，萃余液含銅0.1～0.3g/1，PH=1～1.5，經(jīng)由萃余液緩沖池浮油處理后流入萃余液池，在此補(bǔ)酸后返回作堆浸噴淋液。負(fù)載有機(jī)相含銅3～3.5g/1，進(jìn)入反萃段與廢電解液接觸，獲得的富銅液經(jīng)砂濾后進(jìn)入富電解液貯槽，送至電解工段電積生產(chǎn)電解銅。反萃后的再生有機(jī)相含銅約1.1g/1，返回萃取段繼續(xù)萃取銅。 電解工段采用Pb-Ca-Sn合金為不溶陽(yáng)極，陰極為純銅始極片。始極片在種板槽內(nèi)的不銹鋼陰板上生產(chǎn)，周期24小時(shí)。電解液采取上進(jìn)下出的循環(huán)方式，電解液溫度大于20℃。電解銅生產(chǎn)周期為7～10天，電解銅出槽后用水浸泡洗滌，晾干后包裝出廠。為了控制電解液雜質(zhì)濃度維持在一定水平，部分開(kāi)路排放廢電解液，并入浸出液萃取回收銅，殘酸作浸出補(bǔ)加酸使用。為避免霧溢出污染環(huán)境，在每個(gè)電解槽面上覆蓋一層約10mm厚的低壓聚乙烯粒料（Φ1～3mm）。另外，在電解液中加少量鈷離子（60mg/l）及光滑劑，以提高陰極銅的質(zhì)量。 第四節(jié) 進(jìn)制主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 破碎 破碎方式：兩段顎式破碎機(jī)開(kāi)路破碎機(jī)開(kāi)路破碎 破碎前粒度：300mm 破碎后粒度：20mm 破碎工作時(shí)間：280d 堆浸 堆浸周期：210d 堆浸方式：噴淋堆浸 噴淋強(qiáng)度：7～101／mh 最終浸出率：80％ 浸出液：Cu2.0g/1，PH=2.0 萃取 萃取劑：LIX984 稀釋劑：煤油 有機(jī)相濃度：8％ 萃取相比：1 反萃取相比：2～3（0/A） 萃取級(jí)數(shù)：2級(jí) 反萃級(jí)數(shù)：1級(jí) 混合時(shí)間：2min 澄清速率：36m/mh 電積 富電解液成分：Cu45g/1，H2SO2 172g/1 廢電解液成分：Cu40g/1，H2SO2 180g/1 電解液循環(huán)速度：950 1/槽 h 同名極間距：100mm 電流密度：150A/m 槽電壓：1.8～2.2V 電流效率：90％ 主要原料消耗 氧化銅礦石：281.11 t/tCu 萃取劑：3.5 kg/tCu 煤油：94 kg/tCu 硫酸：3.0 t/tCu 水：150 m/d 另需5000m循環(huán)水 電：4000 kh/tCu 回收率 堆浸浸出率：80％ 萃取反萃回收率：96％ 電積回收率：99.5％ 其它損失：1％ 總回收率：75.65％ 第五章 總圖運(yùn)輸 第一節(jié) 區(qū)域概況 一、地理位置 多寶山氧化銅礦區(qū)位于黑龍江省嫩江縣境內(nèi)，南距嫩江縣城約156km，西距嫩江24km。地理座標(biāo)為東經(jīng)125°46′05″，北緯50°14′45″。 二、交通現(xiàn)狀 礦區(qū)南距嫩江—黑寶山地方鐵路的黑寶山站12km，礦區(qū)附近現(xiàn)有6km的簡(jiǎn)易公路與嫩呼公路（嫩江—呼瑪）相接，礦區(qū)的外部交通條件良好。 第二節(jié) 總體布置 一、企業(yè)組成 本設(shè)計(jì)的多寶山氧化銅礦區(qū)，由兩個(gè)露天采礦場(chǎng)、兩個(gè)廢石場(chǎng)和尾渣場(chǎng)、破碎工業(yè)場(chǎng)地、電積工業(yè)場(chǎng)地、礦山工業(yè)場(chǎng)地、炸藥庫(kù)區(qū)、地中衡、水源井及泵房、高位水池等組成。 破碎工業(yè)場(chǎng)地布置有兩段破碎車(chē)間和破碎礦石堆場(chǎng)。 電積工業(yè)場(chǎng)地布置有萃取電積車(chē)間、積液池、事故池、萃余液池、高位料液池、綜合設(shè)施（車(chē)間辦公室、化驗(yàn)、成品庫(kù)）等。 礦山工業(yè)場(chǎng)地布置有辦公室、食堂、浴室、單身宿舍、鍋爐房、汽車(chē)保養(yǎng)及維修車(chē)間、綜合車(chē)間、車(chē)庫(kù)、油庫(kù)、警衛(wèi)室等。 炸藥庫(kù)區(qū)布置有炸藥倉(cāng)庫(kù)（儲(chǔ)量5噸）、爆破材料庫(kù)和值班室。 礦區(qū)總占地面積約80公頃。 堆浸場(chǎng)、各工業(yè)場(chǎng)地及道路系統(tǒng)土石方工程量估算：挖方6.0萬(wàn)立方米，填方8.0萬(wàn)立方米。 二、布置原則 1、不壓礦，不影響今后大型礦山的開(kāi)發(fā)。多寶山礦區(qū)是一個(gè)銅金屬儲(chǔ)量237萬(wàn)噸的特大型礦山，1988年曾做過(guò)總體規(guī)劃，其主要工業(yè)場(chǎng)地均布置在1號(hào)礦帶Ⅳ號(hào)礦體的西南面，而本設(shè)計(jì)處理的氧化銅礦石銅金屬含量?jī)H2萬(wàn)噸，規(guī)模很小，為了不影響今后整個(gè)礦山的開(kāi)發(fā)，在不壓礦的前提下，工業(yè)場(chǎng)地均布置在1號(hào)礦帶Ⅳ號(hào)礦體的北面。 2、充分利用地形，節(jié)約用地，因地制宜，緊湊布置，縮短運(yùn)輸線路，降低運(yùn)營(yíng)成本。 3、保護(hù)環(huán)境，減少堆浸尾渣對(duì)環(huán)境的影響。 4、有利于生產(chǎn)管理，方便職工生活。 三、本設(shè)計(jì)的多寶山氧化銅礦區(qū)，前期開(kāi)采1號(hào)礦帶Ⅳ礦體的氧化礦部分，分為西北和東南兩個(gè)露天采礦場(chǎng)，在塹溝口分別布置廢石場(chǎng)。西北廢石場(chǎng)利用附近平緩而開(kāi)闊的山谷布置，東南廢石場(chǎng)利用較平緩的坡地布置。這樣的布置可有效地縮短廢石的運(yùn)輸距離，降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。 礦山工業(yè)場(chǎng)地布置在爆破警戒線外，處于礦區(qū)對(duì)外交通的出入口。一方面是方便對(duì)外聯(lián)系，另一方面也便于對(duì)其他各工業(yè)場(chǎng)地進(jìn)行生產(chǎn)聯(lián)系和管理。 炸藥庫(kù)區(qū)布置在礦區(qū)西北面的山谷中，距最近的堆浸場(chǎng)約500m，遠(yuǎn)大于規(guī)范要求的330m，炸藥庫(kù)的設(shè)計(jì)遵循《民用爆
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