铜湿法冶金工艺
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湿法冶金原理的化学方程式
湿法冶金原理的化学方程式
湿法冶金是一种利用化学反应来提取金属的方法，其原理涉及
多种化学方程式。
以提取铜为例，湿法冶金的原理包括浸出、沉淀、萃取和电解等步骤。
首先，浸出阶段涉及到化学方程式，通常是利用硫酸溶液浸出
含铜矿石，其化学反应方程式为：
CuFeS2 + 4H2SO4 + O2 → CuSO4 + FeSO4 + 2H2O + 2SO2。
在这个方程式中，CuFeS2代表含铜的黄铜矿，H2SO4代表硫酸，O2代表氧气，CuSO4代表硫酸铜，FeSO4代表硫酸铁，SO2代表二氧
化硫。
接下来是沉淀阶段，通过加入铁粉或者氢气还原硫酸铜溶液，
使其中的铜离子还原成固体的金属铜，化学反应方程式为：
CuSO4 + Fe → Cu + FeSO4。
然后是萃取阶段，通过有机溶剂来萃取金属离子，例如利用二
甲基苯酚（萘酚）来萃取铜离子，其化学反应方程式为：
2HNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + H2O.
最后是电解阶段，将含铜离子的溶液进行电解，将铜离子还原成固体铜，化学反应方程式为：
Cu2+ + 2e→ Cu.
以上是湿法冶金提取铜的基本化学方程式，该原理在提取其他金属时也会有所不同，但都遵循类似的化学反应原理。
铜矿湿法厂工艺简介
浸
出
萃余液返回 Cu0.4g/l Fe5~6g/l H2SO49.0g/l 再生有机相 Cu2.5g/l
开路萃余液 Cu0.08g/l
萃
取
反 萃 电积前液 Cu 45~50g/l Fe ≤4g/l H2SO4160~180g/l
硫酸 电积后液 Cu ≥35g/l Fe 2~3g/l H2SO4 160~180g/l
电 沉 积
电 铜
开路废电积液
4
堆浸车间简介
•
•
堆浸车间共有筑堆、接拆管道、喷淋、溶液调度四道工序。
喷淋工段：堆场粒度≤70mm，堆场高度8-10m，浸出液自流至富液池和贫液 池，富液抽到萃取工段，贫液重新返回堆场。
含铜矿石成分： • 蓝辉铜矿、黄铜矿、铜蓝、硫砷铜矿及少量辉铜矿、斑铜矿等。
工业类型： • 属含硫砷铜矿的单一硫化铜矿石，易于湿法选冶加工。
铜矿生物湿法提铜技术属清洁型工艺，具有投资省、成本低、流程短、易操 作、反应温和、对环境友好、能耗低，能获得高纯金属铜，可适应成分更贫、 更难提取的非传统矿产资源开发利用等特点
铜湿法厂共有四个生产车间：堆浸车间、选冶车间、环保车间和机电车间
3
微生物湿法炼铜工艺流程
微生物+酸性溶液 矿 石
浸出液 Cu 1.8~2g/l Fe 5~6g/l H2SO4 8.0g/l 负载有机相 Cu5.53g/l
铜矿生物浸出菌种： • • 氧化亚铁硫杆菌 氧化硫硫杆菌
5
堆浸系统建设
堆浸防渗措施简介
7杆菌或铁硫杆菌 FeS2 + 7O2 + 2H2O ==== 2FeSO4 + 2H2SO4
•
氧化亚铁杆菌或铁硫杆菌 Fe2(SO4)3 + Cu2S + 2O2 ===== 2FeSO4 + CuSO4
湿法炼铜简介
湿法炼铜一、历史简介我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换，从而发明了水法炼铜。
它成为湿法冶金术的先驱，在世界化学史上占有光辉的一页。
在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”，晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”的记载。
南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜，其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。
南北朝的陶弘景说：“鸡屎矾投苦洒（醋）中涂铁，皆作铜色”，即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水，但可溶于醋，用醋溶解后也可与铁起置换反应。
显然认识的范围扩大了。
到唐末五代间，水法炼铜的原理应用到生产中去，至宋代更有发展，成为大量生产铜的重要方法之一。
葛洪是我国晋代著名的炼丹家。
一次，葛洪之妻鲍菇在葛山用铁勺盛满曾青（硫酸铜溶液），几天后，葛洪拿那个铁勺使用，奇妙的现象出现了：铁勺变成“铜勺”，红光闪闪，葛洪的徒弟高兴得跳了起来：“点铁成金啦！”葛洪把“铜勺”放在火上烤，“铜勺”逐渐变黑。
这些，葛洪在《黄白篇》（《抱朴子内篇·黄白》）一书中均做了记载。
在欧洲，湿法炼铜出现比较晚。
15世纪50年代，人们把铁片浸入硫酸铜溶液，偶尔看出铜出现在铁表面，还感到十分惊讶，更谈不上应用这个原理来炼铜了。
二、具体操作湿法炼铜也称胆铜法，其生产过程主要包括两个方面。
一是浸铜，就是把铁放在胆矾（CuSO4·5H2O）溶液（俗称胆水）中，使胆矾中的铜离子被金属置换成单质铜沉积下来；二是收集，即将置换出的铜粉收集起来，再加以熔炼、铸造。
地所用的方法虽有不同，但总结起来主要有三种方法：第一种方法是在胆水产地就近随地形高低挖掘沟槽，用茅席铺底，把生铁击碎，排放在沟槽里，将胆水引入沟槽浸泡，利用铜盐溶液和铁盐溶液颜色差异，浸泡至颜色改变后，再把浸泡过的水放去，茅席取出，沉积在茅席上的铜就可以收集起来，再引入新的胆水。
只要铁未被反应完，可周而复始地进行生产。
第二种方法是在胆水产地设胆水槽，把铁锻打成薄片排置槽中，用胆水浸没铁片，至铁片表面有一层红色铜粉覆盖，把铁片取出，刮取铁片上的铜粉。
现代铜湿法冶金概貌
现代铜湿法冶金概貌
萃取技术给铜的湿法冶金带来了革命性的变化，创建了现代湿法铜工业。
现代铜湿法工业包括浸取—萃取反萃—电积三部分，构成三个循环，如图所示。
浸取时酸与铜矿石反应使铜溶解进入溶液，萃取过程中铜离子和萃取剂的质子交换，进入有机相。
酸度重新提高的萃余液返回浸取。
有机相中负荷的铜用电积残液反萃，得到富电解液，电解液的酸度下降，而使萃取剂恢复酸的形态，返回萃取。
电积过程中，铜在阴极析出，阳极析出氧气并产生等摩尔的硫酸。
现代湿法提铜主要是从低品位矿，如氧化矿、剥离的表外矿、浮选尾矿、难选硫化矿甚至废弃的矿山中回收铜，而这些物料正是火法难以利用的原料。
因此，湿法与火法成为发展铜工业相辅相成的两种技术。
许多老矿山利用湿法处理过去开拓时剥离的表层岩石或者多年堆积的尾矿使产量显著提高。
有的新矿在设计时就将这两种方法结合起来，将边界品位之外的围岩、表层剥离物用湿法处理。
也有许多矿由于氧化程度高，开采后可进行湿法炼铜。
——郑州天一萃取。
有色行业智能铜冶炼(湿法)设计标准
有色行业智能铜冶炼(湿法)设计标准摘要：一、引言二、有色行业智能铜冶炼(湿法)设计标准概述1.设计原则2.设计目标3.设计范围三、智能铜冶炼(湿法)工艺流程1.原料准备2.湿法冶金工艺3.铜金属提取4.废物处理与资源化利用四、智能铜冶炼(湿法)设备选型与布局1.设备选型2.设备布局五、智能铜冶炼(湿法)自动化控制系统1.控制系统架构2.数据采集与处理3.过程控制与优化六、环保与节能措施1.废气处理2.废水处理3.节能措施七、经济效益与社会效益分析八、结论与展望正文：一、引言随着我国经济的快速发展和科技进步，有色金属行业逐渐向清洁、高效、智能化的方向发展。
智能铜冶炼(湿法)作为有色金属冶炼的重要技术之一，具有生产过程环保、资源利用率高、产品质量好等优点，已成为当前行业研究的热点。
本文旨在探讨有色行业智能铜冶炼(湿法)的设计标准，为相关工程设计提供参考。
二、有色行业智能铜冶炼(湿法)设计标准概述1.设计原则在智能铜冶炼(湿法)设计过程中，应遵循以下原则：(1) 安全第一：确保生产过程安全可靠，消除潜在安全隐患。
(2) 环保优先：采用清洁生产工艺，减少污染物排放，实现绿色环保。
(3) 节能降耗：采取有效节能措施，降低生产成本，提高资源利用率。
(4) 自动化与信息化：实现生产过程自动化与信息化管理，提高生产效率。
2.设计目标(1) 提高铜金属提取率，降低成本。
(2) 实现生产过程自动化、信息化，提高生产效率。
(3) 确保生产过程安全、环保，降低对环境的影响。
3.设计范围本文主要涉及智能铜冶炼(湿法)的设计范围包括：工艺流程、设备选型与布局、自动化控制系统、环保与节能措施等。
三、智能铜冶炼(湿法)工艺流程1.原料准备(1) 铜矿石破碎、研磨。
(2) 矿浆制备。
2.湿法冶金工艺(1) 浸出过程。
(2) 固液分离过程。
(3) 铜金属提取过程。
3.铜金属提取(1) 电积过程。
(2) 铜金属精炼过程。
4.废物处理与资源化利用(1) 废气处理。
湿法炼铜
湿法炼铜-处理流程2007-9-18 15:02:52 浏览： 1206 次我要评论[导读]在用工业溶剂湿法处理废料时，通常利用硫酸溶液、氨溶液，很少采用氢氧化钠和铁盐溶液、热水……在再生有色冶金中，湿法冶金法的应用日益广泛，相当有效。
与火法冶金相比，其主要优点是：（1）主要金属和伴生金属的回收率更高；（2）工艺更加灵活；（3）能耗比较小；（4）比较容易解决环境保护问题；（5）冶金过程易于实现机械化和自动化。
湿法冶金处理再生料有其突出的特点。
这些特点首先表现在配料阶段。
金属废料在其表面上有各种各样的生产油污状的油脂沉淀物、各种乳剂、污物团块等。
废料尺寸大对湿法冶金非常不利。
细粒级的残渣、盐、金刚砂泥及其他物料含有许多非金属夹杂物，使处理这些物料产生困难。
为了得到湿法冶金法处理工艺的高技术指标，必须备好原料。
处理流程在用工业溶剂湿法处理废料时，通常利用硫酸溶液、氨溶液，很少采用氢氧化钠和铁盐溶液、热水。
下面列出某些金属在工业溶剂中的性状资料：图1 磁性流体静力学分选机1-磁铁片支架；2-磁铁片；3-灯头；4-支承架；5-极顶端；6-激磁线圈；7-磁路；8-磁楔铜与硝酸、热浓硫酸发生反应，与含氧的盐酸和NH4OH溶液缓慢反应锌与酸、碱发生反应铅与硝酸、热浓硫酸发生反应锡与盐酸、硫酸、硝酸、热浓氢氧化钠发生反应镍与硝酸发生反应，与盐酸、硫酸反应弱，与NH3不发生反应铁与无机酸发生反应，不溶于碱和NH3溶液硫酸应认为是最有效的溶剂。
其缺点是腐蚀设备。
氨溶液是浸蚀性较小的溶剂。
在铵盐（硫酸铵或碳酸铵）存在下，氨溶液与有色金属相互作用时，生成络合物，并以络合物形式转入溶液中。
在温度30℃下，某些络合离子的不稳定常数为：K pHAgNH3＋←→Ag＋NH3 4.79×10－4 3.32Cd(NH3)24＋←→ Cd2＋4NH3 2.75×10－7 6.56Co(NH3)26＋←→Co2＋＋6NH3 4.07×10－5 4.39Cu(NH3)26＋←→Co2＋＋4NH3 9.33×10－13 12.09Ni(NH3)26＋←→Ni 2＋＋6NH3 9.77×10－9 8.01Zn(NH3)24＋←→Zn 2＋4NH3 2.0×10－9 8.07氨浸出法的优点是可能使有色金属与铁分离，因为铁不与氨相互作用。
铜矿湿法厂工艺简介PPT课件
安全培训与演练
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定期对员工进行安全培训和演练，提高员工的安全意识和应对Biblioteka 突发事件的能力。THANKS
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• 铜矿湿法厂工艺概述 • 铜矿湿法厂原料处理 • 铜矿湿法厂浸出工艺 • 铜矿湿法厂萃取工艺 • 铜矿湿法厂电解工艺 • 铜矿湿法厂环保与安全
01
铜矿湿法厂工艺概述
铜矿湿法厂的定义与特点
定义
铜矿湿法厂是一种采用湿法冶金 工艺处理铜矿石的工厂，通过化 学反应将铜从矿石中提取出来。
磨碎
将破碎后的矿石通过球磨机、棒磨机等磨碎成细粉，以便进 行后续的浸出、萃取等工艺。
原料的化学性质与处理方法
酸性物质
铜矿石中含有硫化物、氧化物等酸性物质，需加入碱性物质进行中和，防止对 设备造成腐蚀。
有价金属
铜矿石中常伴生有铁、锌、钴等有价金属，可采用浮选、重选等方法进行分离。
原料的物理性质与处理方法
混合是将浸出液与有机溶剂混合，使铜离子进入有机 相；萃取是将铜离子从水相转移到有机相；洗涤是为 了去除杂质离子；反萃取是将铜离子从有机相转回水 相；再生是为了循环使用萃取剂。
萃取工艺流程包括混合、萃取、洗涤、反萃取、再生 等步骤。
常用的设备有混合澄清槽、萃取塔、洗涤塔、反萃取 塔等。
萃取液的成分与性质
排放标准
根据国家相关法律法规和标准， 铜矿湿法厂的废水排放应达到国 家或地方规定的排放标准，确保
水质达标。
有害气体处理与排放
有害气体来源
铜矿湿法厂在生产过程中会产生多种有害气体，如硫化氢、二氧 化硫、氮氧化物等。
处理方法
有害气体的处理方法包括吸收、吸附、催化燃烧、生物处理等。根 据不同气体的性质和处理要求，选择合适的处理工艺。
金属冶炼中的湿法冶金工艺
电积
对提取出的金属进行进一步提纯和精炼，以满足不同需求和应用。
精炼
湿法冶金工艺的应用
通过浸出、萃取、电积等工艺，从铜矿石中提取铜。
铜的湿法冶炼
采用浸出、净化、电积等工艺，从锌矿石中提取锌。
锌的湿法冶炼
通过拜耳法、联合法等工艺，从铝土矿中提取铝。
铝的湿法冶炼
钨的湿法冶炼
采用离子交换、萃取、沉淀等工艺ห้องสมุดไป่ตู้从钨矿中提取钨。
离心分离
溶剂萃取法
利用有机溶剂将目标金属离子从水相中萃取至有机相，实现净化和富集。
沉淀法
通过向溶液中加入沉淀剂，使目标金属离子以固体形式沉淀下来，实现净化和富集。
离子交换法
利用离子交换剂将目标金属离子吸附在交换剂上，实现净化和富集。
将净化和富集后的含金属离子的溶液通电，使金属离子在阴极上还原成金属析出。
总结词
湿法冶金工艺在生产过程中会产生大量的废气、废水和固体废物，这些废弃物如果不经过妥善处理，会对环境造成严重污染。例如，废气中的硫化物、氮化物等有害物质会导致酸雨、光化学烟雾等问题；废水中的重金属离子、酸碱物质等会导致水体污染、土壤污染等问题；固体废物则可能占用大量土地，且其中的有害物质可能渗透到土壤和地下水中。
新型反应器
设计新型反应器，优化反应条件，提高生产效率和金属纯度。
VS
将湿法冶金与其他冶金工艺（如火法冶金、电冶金等）相结合，实现优势互补，提高金属提取效率。
优化集成
对各种工艺进行优化集成，形成高效、环保的金属冶炼系统，实现资源的高效利用。
联合工艺
感谢观看
THANKS
详细描述
总结词：为了应对湿法冶金工艺面临的挑战，需要不断进行技术更新和改进。
对提取出的金属进行进一步提纯和精炼，以满足不同需求和应用。
精炼
湿法冶金工艺的应用
通过浸出、萃取、电积等工艺，从铜矿石中提取铜。
铜的湿法冶炼
采用浸出、净化、电积等工艺，从锌矿石中提取锌。
锌的湿法冶炼
通过拜耳法、联合法等工艺，从铝土矿中提取铝。
铝的湿法冶炼
钨的湿法冶炼
采用离子交换、萃取、沉淀等工艺ห้องสมุดไป่ตู้从钨矿中提取钨。
离心分离
溶剂萃取法
利用有机溶剂将目标金属离子从水相中萃取至有机相，实现净化和富集。
沉淀法
通过向溶液中加入沉淀剂，使目标金属离子以固体形式沉淀下来，实现净化和富集。
离子交换法
利用离子交换剂将目标金属离子吸附在交换剂上，实现净化和富集。
将净化和富集后的含金属离子的溶液通电，使金属离子在阴极上还原成金属析出。
总结词
湿法冶金工艺在生产过程中会产生大量的废气、废水和固体废物，这些废弃物如果不经过妥善处理，会对环境造成严重污染。例如，废气中的硫化物、氮化物等有害物质会导致酸雨、光化学烟雾等问题；废水中的重金属离子、酸碱物质等会导致水体污染、土壤污染等问题；固体废物则可能占用大量土地，且其中的有害物质可能渗透到土壤和地下水中。
新型反应器
设计新型反应器，优化反应条件，提高生产效率和金属纯度。
VS
将湿法冶金与其他冶金工艺（如火法冶金、电冶金等）相结合，实现优势互补，提高金属提取效率。
优化集成
对各种工艺进行优化集成，形成高效、环保的金属冶炼系统，实现资源的高效利用。
联合工艺
感谢观看
THANKS
详细描述
总结词：为了应对湿法冶金工艺面临的挑战，需要不断进行技术更新和改进。
铜湿法冶炼的工艺特点及流程
铜湿法冶炼的工艺特点及流程？铜湿法冶炼工艺流程的方法有哪些呢？铜湿法冶炼工艺流程是怎么样的呢？铜湿法冶炼工艺流程有图吗？我们还是慢慢来介绍下铜湿法冶炼工艺流程的有关知识吧。
所谓的铜湿法冶炼是指：利用溶剂将铜矿、精矿或焙砂中的铜溶解出来，再进一步分离、富集提取的方法。
中国的湿法冶炼起源比较早。
《神农本草》中就有铜湿法冶炼的记载。
而在国外，直到十六世纪才采用湿法冶金技术获得海绵铜。
那么全铜网专家马上为我们介绍下“铜湿法冶炼工艺流程”的相关知识。
铜湿法冶炼的工艺特点及流程？铜湿法冶炼工艺流程的优点：1、主要金属和伴生金属的回收率更高；2、工艺更加灵活；3、能耗比较小；4、比较容易解决环境保护问题；5、冶金过程易于实现机械化和自动化。
在说铜湿法冶炼工艺流程之前，我们先来了解下铜湿法冶炼的方法：包括了1、焙烧－浸出净化－电积法：用于处理硫化铜精矿。
2、硫酸浸出—萃取—电积法：用氧化矿、尾矿、含铜废石、复合矿石。
3、氨浸—萃取—电积法：用于处理高钙、镁氧化铜矿或硫化矿的氧化砂。
铜湿法冶炼的工艺特点及流程？知道了铜湿法冶炼的方法，我们来分别了解下铜湿法冶炼工艺流程：如下1、焙烧-浸出净化-电积法：(1)硫化铜精矿的焙烧：、铜湿法冶炼的焙烧的目的：焙烧是首道工序，使炉料进行硫酸化焙烧，其目的是使绝大部分的铜变为可溶于稀硫酸的(：1!3O4和〇11〇〇13O4，而铁全部变为不溶的氧化物(Fe2〇3)，产出的3〇2供制酸。
b、焙烧过程热力学：c、焙烧过程动力学：焙烧是固一气间的多相反应。
反应速度取决于矿粒表面上的化学反应速度和气相中氧分子扩散到矿粒表面的速度。
当温度较低时，化学反应速度小于气体的扩散速度，过程总速度取决于表面反应的条件并服从阿累尼乌斯指数定律。
当温度较高时，化学反应速度迅速增大并超过气体扩散速度，过程总速度取决于气体的扩散速度。
d、焙烧设备及经济指标：沸腾炉：一般为圆形(个别厂用长方形：)。
炉壳用钢板焊成，内衬耐火砖。
湿法炼铜工艺流程
湿法炼铜工艺流程
《湿法炼铜工艺流程》
湿法炼铜是一种古老的铜冶炼工艺，它通过湿法熔炼和电解操作，将含铜矿石转化为高纯度的铜。
下面将详细介绍湿法炼铜的工艺流程。
首先，矿石的选择非常重要。
对于湿法炼铜来说，含有足够高铜含量的矿石是必不可少的。
这些矿石中的铜通常以硫化铜的形式存在，需要经过一系列的破碎、浮选和热处理等步骤，将其转化为含铜浓缩物。
接着，含铜浓缩物会被送入高炉或精炼炉进行湿法熔炼。
在这个过程中，矿石中的硫化物会被氧化成二氧化硫气体，并排出熔炼炉。
而其中的铜则会被转化为液态金属铜，其他杂质则会形成渣浆，被分离出来。
经过湿法熔炼后得到的液态金属铜将被送入电解槽进行电解。
在电解槽中，铜阳极和铜阴极之间会通入电流，导致铜阳极上的铜溶解，然后沉积到阴极上成为电解铜。
经过一段时间的电解操作，达到一定的纯度要求后，就可以得到高纯度的铜。
最后，这些高纯度的铜还需要进行熔炼、铸造和轧制等后续加工，才能成为我们所熟知的各种铜制品。
总之，湿法炼铜工艺流程十分复杂，但却能够将含铜矿石转化为高纯度的铜，极大地推动了现代工业的发展。
铜阳极泥的焙烧-湿法冶金流程
世上无难事，只要肯攀登铜阳极泥的焙烧－湿法冶金流程阳极泥的湿法冶金，具有环境污染小，贵金属分散损失少，易于实现机械化和自动化作业，效率高，成本低等诸优点，尤其用于阳极泥产量多的大中型工厂，经济效率更为显著，而成为大中工厂今日处理阳极的主要流程。
此外，氰化法、硫脲法等，也被有些工厂用来处理阳极泥生产过程中的某些中间产品。
80 年代以来，全湿法和半湿法处理铜阳极泥的工业流程已在我国大多数工厂广泛应用。
它们主要包括铜阳极泥的预先硫酸盐化或氧化焙烧，然后进行湿法分步处理以提取金银，并综合回收有价金属。
下面列举的三个有代表性的铜阳极泥处理工业流程，都是经过许多生产厂家和研究部门长期探索的基础上综合和发展而来的。
一、铜阳极泥的蒸硒和湿法－电解法流程此法是贵溪、富春江、武汉、铜陵二冶等厂采用的工业流程。
阳极泥首先经硫酸盐化焙烧蒸硒，并从炉气中用稀硫酸液吸收和通入SO2 还原回收粗硒。
蒸硒渣经稀硫酸加热并鼓风搅拌浸出脱铜，浸液返回铜电解。
脱铜渣采用氨浸分银，并用水含肼从浸液中还原出粗银送电解。
分银渣进行碳酸钠硅化并用稀硝酸浸出除铅，并向铅液中加适量硫酸（不使过剩）使生成PbSO4 沉淀，滤液返回再浸铅。
除铅渣使用HCl、NaCl 和CaOCl 浸出金，并通SO2 还原为粗金送电解。
最终渣返回铜火法冶炼。
二、铜阳极泥的硫酸盐化焙烧和湿法－沉淀法流程本流程为烟台冶炼厂等所采用。
硫酸盐化焙烧分别采用高温和低温法。
当阳极泥含硒较高时，在600～650℃焙烧和蒸硒4h，并从烟气中吸收和还原为粗硒；而含硒量低时，则在300℃焙烧2h。
焙烧原料与硫酸的配比为1∶1。
焙烧。
铜湿法冶金工艺的应用
铜湿法冶金工艺的应用摘要：近年来湿法冶金炼铜技术有了极大的发展，过去认为湿法炼铜只适用于处理氧化铜矿和低品位铜矿，但随着堆浸技术、生物浸出技术和加压技术的发展和工业化，人们的这种观念正在改变，湿法炼铜已达到大规模生产和高自动化水平，已成为一种成熟的炼铜方法。
本文对铜湿法冶金工艺的应用进行了探讨。
关键词：铜；湿法冶金工艺；应用当前我国的铜湿法冶金技术水平不断提升，和国际铜湿法冶金工艺的差距逐渐缩短。
随着铜生产的环保要求和节能减耗要求的提升，带动着铜湿法冶金技术的发展。
未来，浸出工艺和电积工艺水平将会不断提升，为技术的应用提供保障。
1 铜湿法冶金原理其一，氧化铜的矿石浸出原理。
公共氧化铜矿物主要孔雀石、硅孔雀石、赤铜矿、天然铜和浸出剂。
在浸出过程中，发生的化学反应是：赤铜矿Cu2O+2H+= Cu2++Cu+H2O；蓝铜矿Cu（OH）2 CuCO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2+3H2O。
其二，硫化铜矿石的浸出原理。
生物氧化浸铜对于硫化铜矿石来说是最受欢迎的技术中的一个，它的发展迅速，发展态势较好。
目前，用于生物浸出的微生物主要是氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌。
它们可与35 度以下的高酸水平和高浓度的重金属环境生存。
有细菌浸出和浸出的两个主要机制：细菌吸附到矿物质以溶解矿物，从而在直接交互的表面形成直接作用的机制；Fe2+ 由矿物溶解释放，并由细菌氧化成Fe3 + 的溶液中，Fe3+ 被用作氧化剂，进而形成氧化硫化物矿石，使之发生间接作用或作用机理。
其三，细菌浸出的铜矿。
黄铜矿可以被氧化成硫酸亚铁和Cu2S + 2Fe2SO43=2CuSO4 + 4 的FeSO4 + S 在酸和Fe 的存在+ 所生成的 FeSO4 和 S 再由细菌氧化成Fe2（SO）4 和 H2SO4 按照这个反应循环展开。
在细菌作用下，铜矿也可经过氧化作用而进行溶解。
通常意义上，辉铜矿的浸出通常被看做是用Fe3+ 间接氧化作用为主，细菌是浸出反应的间接氧化剂。
铜的湿法冶金
铜的湿法冶金南昌有色冶金设计研究院王玮摘要详细介绍了铜的湿法冶金工艺,在国内外的应用情况及研究成果,总结出铜的湿法冶金工艺的发展趋势。
关键词铜湿法冶金浸出萃取电积随着铜矿资源的日渐贫化,湿法炼铜技术越来越受到人们的重视。
自60年代以来,浸出-萃取-电积工艺以其工艺过程简单、投资少、能耗、材料消耗低、污染轻、生产成本低等优点,已成为湿法炼铜的主要工艺。
目前全世界用SX-E W流程的铜占全球矿产铜量的20%左右。
以智利为最大的湿法炼铜生产国,年产量达1,116,000t,其次美国为530, 640t112。
1湿法冶金工艺1.1浸出湿法炼铜主要适用于铜的氧化矿,具有较高的回收效果,由于生物技术的引入,目前已逐步向低品位硫化铜矿方面发展。
以美国和智利为例,每年以生物氧化技术生产的铜约有100万t122。
在铜矿床的氧化矿中,常见的氧化铜矿物,有孔雀石[CuCO3# Cu(OH)2]、硅孔雀石类矿物(mCuO#nSiO2#P H2O)、赤铜矿(Cu2O)、土状黑铜矿(CuO)、铜的矾类矿物、兰铜矿[2CuCO3#C u(OH)2]、自然铜等。
铜矿床的硫化矿石中,常见的有辉铜矿(Cu2S)、铜兰(C uS)、斑铜矿(C u5FeS4)、黄铜矿(CuFeS2)、硫砷铜矿(Cu5AsS4)等。
在以上的铜矿物中,氧化铜矿是易于用稀硫酸处理的,而占铜储量多数的硫化矿物性质比较稳定,浸出动力速度较慢,通常要借助细菌的作用才能达到满意的浸出效果。
1.1.1槽浸。
在浸出槽中以50g/L~100g/l H2SO4浸出品位1%~2%的氧化矿(-1cm粒度)。
是早期应用较多的一种方式,目前已很少采用。
1.1.2搅拌浸出。
在装有搅拌浸出装置的浸出槽中用50g/l~100g/l的硫酸浸出细粒(-75L m左右)氧化矿或硫化矿焙砂。
有空气搅拌和机械搅拌两种方式。
由于给料粒度小,搅拌充分,搅拌浸出速度快,浸出率高。
赞比亚钦戈拉厂用大型巴秋克槽处理尾矿。
铜的湿法冶金
机相，水相即为萃余液返回用于浸出矿石。
12
2）反萃 以适量的废电解液与负载有机相进行搅拌
混合，负载有机相中的铜离子转入硫酸（废电
解）溶液中，即成为富铜电解液，反萃后的卸 载有机相（再生有机相）返回用于萃取。富铜 液送往电解车间沉积铜。
13
二、焙烧-浸出-电积法
（Roasting- Leaching- Electrowinning)。
11.5-22
10 17～19 4
10～12
180～270 20 15- 25
15
220 20～25 5
9
825 --53
20
3、焙烧矿的浸出与净化
（1）浸出过程
焙砂中Cu主要以CuSO4 、CuO•CuSO4 、Cu2O、 CuO存在，而Fe以Fe2O3 存在。当用稀硫酸作溶剂 时 ， 除 CuO•Fe2O3 不 溶 外 ， 其 余 都 溶 于 硫 酸 生 成 CuSO4。Fe2O3不溶于硫酸，但少量的FeSO4 也溶于 其中。 影响浸出反应速度的因素是温度，溶剂浓度和 焙砂粒度，通常温度在80～90℃，H2SO4>15g/L， 焙砂粒度小于0.074mm，采取搅拌浸出。
若浸出的对象是贫矿、废矿，所得浸出液含
铜很低，难以直接提取铜，必须经过富集，萃取技
术能有效地解决从贫铜液中富集铜的问题。
29
2、浸出
（1）氧化铜矿堆浸
适用于硫酸溶液堆浸的铜矿石铜氧化率要求
较高，铜主要应以孔雀石、硅孔雀石、赤铜矿石等
形态存在。脉石成分应以石英为主，一般SiO2 含量 均大于80%，而碱性脉石CaO、MgO含量低、二者
22
（3）浸出净化设备
浸出和净化都可在带机械搅拌的耐酸槽内进 行，浸出时可加絮凝剂加速沉淀，在Fe(OH)3 成胶 状沉淀时，可吸附溶液中的As、Sb、Bi等杂质一同 除去。
电解铜工艺流程
程 2024.09.19
电解铜工艺流程
电解铜的工艺流程主要包括湿法冶金和火法冶炼两种方法。
湿法冶炼：湿法冶炼主要适用于从低品位氧化矿、废矿堆及浮选尾矿中 提取金属铜。其过程的主要化学反应是在水溶液中进行的，包括铜(锌)矿物预 先通过氧化或硫酸焙烧，转变为可溶状态，然后进行浸出、净化电积以提取 电解铜。常用的方法有RLE法、常压氨浸出法、高压氨浸出法和细菌浸出法 等。
电解铜的生产工艺不仅包括上述的化学和物理过程，还包括对杂质的处理， 例如比铜活泼的杂质如铁和锌会随铜一起溶解为离子，但由于这些离子与铜 离子相比不易析出，通过适当调节电位差可以避免在阴极上析出。而不活泼 的杂质如金和银则会沉积在电解槽的底部。
通过这些步骤，电解铜得以生产出来，其质量极高，广泛用于电气产品 及其他领域。
火法冶炼：火法冶炼一般通过熔融冶炼和电解精炼生产出阴极铜，即电 解铜。这种方法通常适用于高品位的硫化铜矿。火法冶炼包括将含铜的矿石 通过选矿提高品位，然后在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔 炼，产出的熔锍送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一反射炉内经过氧化精炼 脱杂，或铸成阳极板进行电解，最终获得品位高达99.9%的电解铜。
电解铜工艺流程
电解铜的工艺流程主要包括湿法冶金和火法冶炼两种方法。
湿法冶炼：湿法冶炼主要适用于从低品位氧化矿、废矿堆及浮选尾矿中 提取金属铜。其过程的主要化学反应是在水溶液中进行的，包括铜(锌)矿物预 先通过氧化或硫酸焙烧，转变为可溶状态，然后进行浸出、净化电积以提取 电解铜。常用的方法有RLE法、常压氨浸出法、高压氨浸出法和细菌浸出法 等。
电解铜的生产工艺不仅包括上述的化学和物理过程，还包括对杂质的处理， 例如比铜活泼的杂质如铁和锌会随铜一起溶解为离子，但由于这些离子与铜 离子相比不易析出，通过适当调节电位差可以避免在阴极上析出。而不活泼 的杂质如金和银则会沉积在电解槽的底部。
通过这些步骤，电解铜得以生产出来，其质量极高，广泛用于电气产品 及其他领域。
火法冶炼：火法冶炼一般通过熔融冶炼和电解精炼生产出阴极铜，即电 解铜。这种方法通常适用于高品位的硫化铜矿。火法冶炼包括将含铜的矿石 通过选矿提高品位，然后在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔 炼，产出的熔锍送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一反射炉内经过氧化精炼 脱杂，或铸成阳极板进行电解，最终获得品位高达99.9%的电解铜。
马本德矿业铜湿法冶金工艺
马本德矿业铜湿法冶金工艺摘要：作为中国有色集团在刚果（金）的重要投资之一，马本德矿业自2013年投资建厂，采用典型的湿法铜冶金工艺，设计产能2万吨。
短短几年时间的发展，实现了从达产到超产的生产目标，2017年全年阴极铜板产量超过3万吨，取得了良好的经济效益与社会效益。
本文介绍马本德矿业公司基本情况及其工艺特点及管理特点，并分析马本德矿业快速发展的主要因素。
关键词：刚果（金）；马本德；铜；湿法冶金；管理面对国内铜矿资源匮乏，铜矿金属品位较低现状，为实现国内冶炼企业可持续发展，积极开发海外市场既符合国家战略需求，也是实现企业可持续发展的最佳方式[1,2]。
湿法铜冶炼工艺具有高效、经济、环保等多方面优势[3]，作为中国有色集团在刚果（金）重要投资之一，中色华鑫马本德矿业公司（以下简称马本德矿业）采用典型湿法冶炼工艺，自2013年建厂，2014年投产以来取得了跨越式发展。
本文针对马本德矿业的发展历程、采用的生产工艺及管理特点进行简要介绍。
1 马本德矿业公司简介非洲铜带区作为世界上铜和钴储量最大的区域，从赞比亚的北部中心一直延伸到刚果（金）南部的加丹加省，拥有亿吨级铜品味大于2﹪的矿石资源[4]。
随着企业的发展及国家战略需求，中国有色集团1998年进驻赞比亚，对谦比希铜矿进行了投资及开发，通过近20年时间的发展，取得了较好的经济效益与社会影响力。
刚果（金）拥有丰富的自然资源，全国蕴藏多种有色金属，稀有金属和非金属矿，金属铜蕴藏量可观，铜金属含量约1.4亿吨。
立足非洲发展是中国有色集团重要的的战略规划之一，中国有色集团于2011年进驻刚果（金），首先在利卡西市投建产能1万吨湿法铜冶炼企业，随后于2013年在卢本巴西市投资兴建了中色华鑫马本德矿业有限公司（以下简称马本德矿业），设计产能2万吨。
自2014年投产以来，几年时间内实现从达产到超产的目标，2017年产量达到3万余吨，取得了良好的经济效益与企业示范效应。
湿法铜工艺培训
一、 铜湿法冶金工艺
1.3..选矿车-磨矿工序 将经过颚式破碎机破碎成小于150mm的矿石在加水后磨成小于0.5mm的矿浆。
图1-2-1磨矿工序工艺流程图
一、 铜湿法冶金工艺
1.4..选矿车间-磨矿工序 图1-2-1磨设备
图1-2-2湿式半自磨机
图1-2-3高频振动筛
一、 铜湿法冶金工艺
1.4..选矿车间-磨矿工序
的设计生产能力是4万吨电积铜/年，矿石的铜品位平均为4.716%Cu，要 求处理矿石量为90万吨/年,即3000吨/天，故设计了两台规模一样的半自磨机， 相应的中间矿堆场有两个，中板给料机有四台，运输皮带也是两条。
一、 铜湿法冶金工艺
1.5.选矿车间-浸前脱水工序
将磨矿系统送来的矿浆进行脱水。脱了水的矿浆送往浆化浸出工序，清水 则返回水循环系统。
图1-4-1浆化浸出工序工艺流程图
一、 铜湿法冶金工艺
1.6.选矿车间-浆化浸出工序
艺流程说明
浸出过程是通过一定的物理、化学方法将矿石中需要回收的元素溶解到 溶液中，是湿法冶金中的一个关键工序，选择适当的物理和一定的条件下使物料中的一种或多 种有价成分溶出，而与其中的其它物质分离；或是有选择性的使物料中的某 些成分溶解，从而达到分离某些杂质的目的。例如：在一定的条件下，用一 定浓度的稀硫酸浸出铜阳极泥，使阳极泥中的铜、硒、镍、砷、锑等都溶解 在硫酸里，生成硫酸盐溶液，而黄金、白银等貴重金属则因不溶于硫酸而成 为固态。用压滤机去掉杂质溶液，留下的就是固态的黄金、白银等貴重金属。 铜的浸出则相反，用一定浓度的稀硫酸浸出被研磨得很细的含铜泥浆，使含 铜泥浆中的铜生成硫酸铜溶液，而其它各种杂质则因不溶于稀硫酸而成为固 态，用浓密机将固态渣和含铜溶液进行分离，去掉无用的固态渣，留下的就 是含铜的溶液。和阳极泥的浸出相反，需要的是滤液，而滤饼则是无用的废 弃物。
铜湿法冶炼工艺原理及主要应用
铜湿法冶炼工艺原理及主要应用万 磊（中国有色矿业集团有限公司，北京 100029）摘 要：文章分析了铜湿法冶炼工艺的原理及其应用。
首先阐述铜资源及其在我国的生产现状，然后分析铜湿法冶炼的工艺原理，最后简述该冶炼工艺在我国几个典型铜矿生产中的应用。
通过本次的介绍，可以让更多从业者了解到铜湿法冶金工艺在我国当今的冶金工业中的应用效果，以此拓展低品位铜矿山的处理思路，促进我国冶金工业的发展。
关键词：氧化铜矿；浸出；湿法冶炼；低成本中图分类号：TF111.4 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）06-0079-2 收稿日期：2020-03作者简介：万磊，男，生于1988年，汉族，山东济南人，硕士，工程师，研究方向：矿产资源开发。
在过去，由于铜金属价格较低，铜的开发技术也并不十分完善，所以很多低品位的铜矿没有被充分利用。
随着湿法冶金技术在近年来的不断发展，低品位铜矿床的开采也越来越受到当今社会的重视。
铜湿法冶金工艺在低品位铜矿的开采之中可以发挥出关键性的作用与优势，该技术在其中的应用也越来越广泛。
1 铜资源及其在我国的生产现状简述就铜矿而言，我国对外依存度较高，且我国铜的资源禀赋较差，大多数的铜矿都属于中小型铜矿，大型铜矿十分稀少，且大多是贫矿。
我国的大多数铜矿中，都含有大量的复杂伴生金属[1]。
且大多数的铜矿是地下开采，露天铜矿较少。
在铜矿的选矿过程中，因为原矿品位低，矿物组成复杂，所以就在很大程度上增加了选矿成本。
加之精矿的品位大多比较低，不仅使后期的冶炼工作增大了难度，也影响了铜的销售价格。
将铜湿法冶金应用到冶金工艺中，其最大的优点就是降低成本。
根据调查研究显示，在当今的铜矿冶炼中，火法生产每生产一吨铜需要投入的资金大约是6.5万元，而铜湿法工艺，则每生产一吨铜需要的投资仅仅为1.5万元[2]。
由此可见，将铜湿法应用到冶金工艺之中，将会让铜的生产成本显著降低。
基于这一情况，对国内几个典型铜矿铜湿法冶金工艺成本进行了总结，其结果如下。
湿法冶金炼铜实验报告
一、实验目的1. 了解湿法冶金炼铜的基本原理和工艺流程。
2. 掌握湿法冶金炼铜实验的操作步骤。
3. 观察并分析实验现象，了解实验过程中可能出现的误差。
二、实验原理湿法冶金炼铜是一种利用金属置换反应从溶液中提取金属的方法。
在湿法冶金炼铜实验中，铁与硫酸铜溶液发生置换反应，生成单质铜和硫酸亚铁。
实验原理如下：反应方程式：Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4三、实验材料1. 实验仪器：烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、铁片、硫酸铜溶液、蒸馏水、电子天平、温度计等。
2. 实验试剂：硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液、铁片、稀硫酸、氢氧化钠溶液等。
四、实验步骤1. 准备实验材料，检查仪器是否完好。
2. 在烧杯中加入适量的硫酸铜溶液，并加入少量蒸馏水，搅拌均匀。
3. 将铁片放入烧杯中，观察铁片表面变化。
4. 观察溶液颜色变化，记录实验现象。
5. 待铁片表面形成一层红色铜粉后，用玻璃棒轻轻搅拌，使溶液中的铜离子与铁片充分接触。
6. 用漏斗和滤纸将铁片和铜粉分离，收集铜粉。
7. 称量铜粉的质量，计算铜的产率。
8. 将铜粉放入烧杯中，加入适量稀硫酸，观察溶液颜色变化。
9. 用氢氧化钠溶液调节溶液pH值，观察沉淀现象。
五、实验结果与分析1. 实验现象：（1）铁片表面逐渐由银白色变为红色，说明铁与硫酸铜溶液发生置换反应，生成单质铜。
（2）溶液颜色由蓝色变为浅绿色，说明铜离子被铁置换成单质铜，溶液中铜离子浓度降低。
（3）过滤后，滤纸上附着红色铜粉，滤液呈浅绿色。
（4）向铜粉中加入稀硫酸，溶液颜色由浅绿色变为蓝色，说明铜粉与稀硫酸反应生成硫酸铜溶液。
（5）向溶液中加入氢氧化钠溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中存在铜离子。
2. 实验结果：（1）铜粉产率：根据实验数据计算，铜粉产率为80%。
（2）溶液中铜离子浓度：根据实验数据计算，溶液中铜离子浓度为0.1mol/L。
3. 实验误差分析：（1）实验过程中，由于溶液温度、搅拌速度等因素的影响，可能导致实验结果出现误差。
湿法炼铜
招专业人才上一览英才湿法炼铜我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换，从而发明了水法炼铜。
它成为湿法冶金术的先驱，在世界化学史上占有光辉的一页。
水法炼铜的原理是：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”，晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”的记载。
南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜，其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。
南北朝的陶弘景说：“鸡屎矾投苦洒（醋）中涂铁，皆作铜色”，即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水，但可溶于醋，用醋溶解后也可与铁起置换反应。
显然认识的范围扩大了。
到唐末五代间，水法炼铜的原理应用到生产中去，至宋代更有发展，成为大量生产铜的重要方法之一。
水法炼铜也称胆铜法，其生产过程主要包括两个方面。
一是浸铜，就是把铁放在胆矾（CuSO4·5H2O）溶液（俗称胆水）中，使胆矾中的铜离子被金属置换成单质铜沉积下来；二是收集，即将置换出的铜粉收集起来，再加以熔炼、铸造。
各地所用的方法虽有不同，但总结起来主要有三种方法：第一种方法是在胆水产地就近随地形高低挖掘沟槽，用茅席铺底，把生铁击碎，排放在沟槽里，将胆水引入沟槽浸泡，利用铜盐溶液和铁盐溶液颜色差异，浸泡至颜色改变后，再把浸泡过的水放去，茅席取出，沉积在茅席上的铜就可以收集起来，再引入新的胆水。
只要铁未被反应完，可周而复始地进行生产。
第二种方法是在胆水产地设胆水槽，把铁锻打成薄片排置槽中，用胆水浸没铁片，至铁片表面有一层红色铜粉覆盖，把铁片取出，刮取铁片上的铜粉。
第二种方法比第一种方法麻烦是将铁片锻打成薄片。
但铁锻打成薄片，同样质量的铁表面积增大，增加铁和胆水的接触机会，能缩短置换时间，提高铜的产率。
第三种方法是煎熬法，把胆水引入用铁所做的容器里煎熬。
这里盛胆水的工具既是容器又是反应物之一。
煎熬一定时间，能在铁容器中得到铜。
此法长处在于加热和煎熬过程中，胆水由稀变浓，可加速铁和铜离子的置换反应，但需要燃料和专人操作，工多而利少。
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浸出 － 萃取 － 电积工艺的基本过程如图 １ 所示［１］。 氧化铜矿石的浸出原理。常见的氧化铜矿物主要是孔雀石、硅孔雀石、赤铜矿、自然铜，浸 出剂为 Ｈ２ＳＯ４ 和 Ｆｅ２（ＳＯ４）３， 浸出过程发生的化学反应为： 孔雀石 Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３＋２Ｈ２ＳＯ４＝ ２ＣｕＳＯ４＋ＣＯ２＋３Ｈ２Ｏ； 硅孔雀石 ＣｕＳｉＯ３·ｎＨ２Ｏ＋Ｈ２ＳＯ４＝ ＣｕＳＯ４＋ＳｉＯ２＋（ｎ＋１ ）Ｈ２Ｏ； 赤铜矿 Ｃｕ２Ｏ＋２Ｈ＋＝ Ｃｕ２＋＋Ｃｕ＋Ｈ２Ｏ； 蓝铜矿 Ｃｕ（ＯＨ）２·ＣｕＣＯ３＋２Ｈ２ＳＯ４＝ ２ＣｕＳＯ４＋ＣＯ２＋３Ｈ２Ｏ。 硫化铜矿石的浸出原理。对于硫化铜矿石，生物氧化浸铜是目前研究最多、发展最快、前景 最好的技术之一。 目前用于生物浸出的微生物主要是氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌。它们可在 ３５℃以下的高 酸及重金属浓度较高的极端环境中生存。细菌氧化浸出的机理一般认为有两种：细菌吸附到矿物 表面直接与矿物发生作用使矿物溶解的直接作用机理；矿物溶解释放出的 Ｆｅ２＋ 在溶液中被细菌氧 化成 Ｆｅ３＋，Ｆｅ３＋ 作为氧化剂氧化硫化矿的间接作用或化学作用机理。 辉铜矿的细菌浸出［６］。辉铜矿在酸性及 Ｆｅ３＋ 存在的条件下，可以被氧化成 ＦｅＳＯ４ 和 Ｓ： Ｃｕ２Ｓ＋２Ｆｅ２（ＳＯ４）３＝ ２ＣｕＳＯ４＋４ ＦｅＳＯ４＋Ｓ 所生成的 ＦｅＳＯ４ 和 Ｓ 再由细菌氧化成 Ｆｅ２（ＳＯ）４ 和 Ｈ２ＳＯ４ 如此反应循环进行。 在细菌作用下，辉铜矿也可被氧气氧化而溶解： ２Ｃｕ２Ｓ＋５Ｏ２＋２Ｈ２ＳＯ４＝ ４ＣｕＳＯ４＋２Ｈ２Ｏ 辉铜矿的浸出被认为是以 Ｆｅ３＋ 间接氧化作用为主，细菌是浸出反应的间接氧化剂。 铜蓝的细菌浸出［６］。由于浸出环境中没有 Ｆｅ３＋ 及其他氧化剂，所以浸出作用只能是由细菌引 起，在浸出期间酸耗等于零，其反应为： ＣｕＳ＋２Ｏ２＝ ＣｕＳＯ４ 细菌浸出在矿物表明发生，浸出后矿物表明的化学组成未发生变化，说明浸出中没有转化为 其他硫化物的中间过程，也没有产生元素 Ｓ。 硫砷铜矿的细菌浸出［６］。在 Ｈ ２Ｏ，Ｏ２ 存在条件下，在氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌及复合 细菌作用下，硫砷铜矿发生直接浸出反应： ４ＣｕＡｓＳ＋６Ｈ２Ｏ＋１ ３Ｏ２＝ ４Ｈ３ＡｓＯ４＋４ＣｕＳＯ２ 黄铜矿、斑铜矿的细菌浸出反应［５］。在细菌存在条件下直接与 Ｆｅ２（ＳＯ）３ 发生如下： ＣｕＦｅＳ２＋２Ｆｅ２（ＳＯ）３＝ ＣｕＳＯ４＋２ＦｅＳＯ４＋２Ｓ ２Ｃｕ５ＦｅＳ２＋２Ｆｅ２（ＳＯ４）３＋１７Ｏ２＝ １ ０ＣｕＳＯ２＋４ＦｅＳＯ４＋２ＦｅＯ 其中，ＦｅＳＯ４ 与 ＦｅＯ 在酸与细菌作用下又转化为 Ｆｅ２（ＳＯ４）３ 并继续反应。
铜矿峪铜矿蕴藏有大量难采难选低品位氧化铜矿石，已探明储量 １ ８ ００ 多万吨，矿石品位 ０．６５，氧化率大于 ５０％ 。１ ９ ９ ７ 年，中条山有色公司、北京矿冶研究总院和长沙矿山研究院合作，共 同进行了“难采难选低品位氧化铜矿地下溶浸工业试验”，经过近 ４ 年系统全面的试验研究，已形 成了适应于地下矿山就地破碎浸出回收铜的完整生产技术。
工艺流程基本同图 ２。原矿破碎至 － ３０ｍｍ，采用自动卸矿的后移式筑堆法筑堆，堆高 ８ ～１ ０ｍ 。 浸出初期引入人工富化的驯化菌液，然后利用采矿平硐的酸性矿坑水配适量的工业硫酸，调 ｐＨ ≈ ２ 后喷淋浸出。一般不需单独补充菌液，只需维持 ｐＨ 在 ２ 左右。当浸出液中 Ｃｕ２＋ 质量浓度大 于 １ ．５ｇ ／Ｌ 时，送萃取电解生产阴极铜。
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 ２Ｏ％ 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。８ ０ 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 ９ ０ 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 ２ ０００ 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 １ ０００ 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］。
化铜矿石如辉铜矿、蓝辉铜矿、铜蓝等为主，而对原生硫化铜矿石目前仍以火法处理。就矿 石类型来看，目前湿法工艺主要处理斑岩型铜矿，这主要是斑岩型铜矿规模较大，含碱性脉石少， 是硫酸浸出最理想的原料。如国内的德兴铜矿、紫金山铜矿、中条山铜矿峪矿、大宝山铜矿等。 我国矽卡岩型铜矿数量多，占 ５０％ 以上，储量占总储量的 ２９ ％ ，一般规模较小，零星分散，矿体赋 存条件复杂，多数适宜于地下开采，开采成本较高。另外含碱性脉石较多，不利于用硫酸浸出。
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 １ ９ ６８ 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 １ ６ 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 ２５．８ ３ 万吨。智利 １ ９ ８ ０ 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。
三、湿法冶金工艺在国内铜矿中的应用
国内采用湿法工艺的生产试验厂主要有德兴铜矿、紫金山铜矿、中条山铜矿峪矿等。
１ ．德兴铜矿铜回收工艺及指标
德兴铜矿堆浸试验厂以露天采矿剥离的废石（含 Ｃｕ ０．１ ％ ～０．２５％ ）为原料。按 ０．２５％ 的临界品位 计算，其废石总量有 ８ ．９ 亿吨，其中含铜达到 ９ ５．１ ５ 万吨。矿石大多数（８ ５％ 以上）为原生硫化矿，属 最难浸矿石，在我国铜工业中具有典型性，遇到的问题及工艺流程特点也有一定代表性。试验厂 于 １ ９ ９ ４ 年 ５ 月建成，年产 Ａ 级铜 ２ ０００ 吨，吨铜成本 １ ０ ４５０ 元，为国家“九五”科研攻关项 目［７］。该矿是国内唯一一家应用细菌浸出工艺处理原生硫化铜矿石为主的生产厂，通过堆浸 － 萃 取 － 电积工艺，不仅从剥离废石中回收部分铜，而且采矿过程产生的酸性矿坑水不再外排，减少 了环境污染。自 １ ９ ９ ７ 年 １ ０ 月投产以来，流程运行基本稳定。存在的主要问题是：整个矿堆铜的 浸出率不高，仅 １ ６．５９ ％ ，浸出液中 Ｃｕ２＋ 质量浓度未达到每升 １ ｇ 以上，一直低于 ０．６ｇ 。整个工艺 流程如图 ２ 所示［７］。
铜湿法冶金的优点是投资省、生产成本低。火法生产的吨铜投资约 ６．５ 万元，而湿法工艺吨 铜投资约 １ ．５ 万元。从我国实际情况看，德兴试验厂吨铜生产成本为 １ ０ ４５０ 元，中条山铜矿为 ８ ０００ 元，紫金铜矿为 １ ０ ０００ 元。如果规模进一步扩大，生产成本还会下降［３］。
２ ．铜湿法冶金原理
广 角
W indr-angle
摘要：简要介绍了国内外铜生物湿法冶金的现状，对国内一 些铜湿法冶金矿山的工艺、设备及技术经济指标做了较详细 的介绍和评价，并对探采铜矿石的适应性进行了论述。 关键词：铜；生物氧化；湿法冶金 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｃｏｐｐｅｒ ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ｉｎ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｉｓ ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ｉｎ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｉｎ ｃｏｐｐｅｒ ｍｉｎｅｓ ｕｓｉｎｇ ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒ－ ｇｉｃａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｄａｐｔ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ａｎｄ ｍｉｎｉｎｇ ｏｒｅｓ ｔｏ ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｅ ａｌｓｏ ｂｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ：ｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ；ｂ ｉ ｏ － ｌ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ；ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ
目前已建成年产 １ ０００ 吨的堆浸试验生产厂，浸出周期 ２１ ０～２４ ０ 天，浸出率 ７０％ ～７５％ ，电 铜质量达到 １ ＃铜标准，吨铜生产成本 １ ０ ７２９ 元［９ ］ 。该公司计划扩建 １ 万吨电铜的生物冶金厂， 成为国内最大生物提铜基地。
３ ． 中条山铜矿峪铜矿铜回收工艺及技术指标
目前有两个溶浸厂即 ５ ＃矿体东部工业化试验溶浸厂和塌陷区就地溶浸厂正在生产和建设。 ５ ＃矿体就地破碎试验溶浸厂 试验矿块水平标高 ９ ３０～９ ６８ ｍ ，矿体倾角平均 ４０ｏ，长 ６２ｍ ， 平均厚度 １４ｍ 。地质矿量 ３．３２ 万吨，品位 ０．９ ７５％ 。主要含矿岩性为变石英晶屑凝灰岩和变石英斑 岩。矿石中主要含铜矿物为孔雀石、硅孔雀石、辉铜矿、铜蓝，主要脉石矿物为石英、绢云母［５］。 先用微差挤压爆破法把矿石破碎到 ２００ｍ ｍ （＞ ８ ０％ ）以下，然后从坑外处理厂配液站将质量分数为 １ ．５％ ～２％ 的稀硫酸用泵接力输送到试验采场 ９ ５８ 、９ ６８ 水平布液巷道，再通过分流阀、间隔 ４ｍ 的 下向扇形布液孔均匀布液于整个采场平面。进入采场的稀硫酸靠重力自上而下以一定的速度渗透 通过矿石，与矿石中 Ｃｕ２＋ 反应，生成的硫酸铜溶液汇集于采场底部集液池中，再用泵送萃取电解
铜矿峪铜矿蕴藏有大量难采难选低品位氧化铜矿石，已探明储量 １ ８ ００ 多万吨，矿石品位 ０．６５，氧化率大于 ５０％ 。１ ９ ９ ７ 年，中条山有色公司、北京矿冶研究总院和长沙矿山研究院合作，共 同进行了“难采难选低品位氧化铜矿地下溶浸工业试验”，经过近 ４ 年系统全面的试验研究，已形 成了适应于地下矿山就地破碎浸出回收铜的完整生产技术。
工艺流程基本同图 ２。原矿破碎至 － ３０ｍｍ，采用自动卸矿的后移式筑堆法筑堆，堆高 ８ ～１ ０ｍ 。 浸出初期引入人工富化的驯化菌液，然后利用采矿平硐的酸性矿坑水配适量的工业硫酸，调 ｐＨ ≈ ２ 后喷淋浸出。一般不需单独补充菌液，只需维持 ｐＨ 在 ２ 左右。当浸出液中 Ｃｕ２＋ 质量浓度大 于 １ ．５ｇ ／Ｌ 时，送萃取电解生产阴极铜。
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 ２Ｏ％ 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。８ ０ 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 ９ ０ 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 ２ ０００ 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 １ ０００ 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］。
化铜矿石如辉铜矿、蓝辉铜矿、铜蓝等为主，而对原生硫化铜矿石目前仍以火法处理。就矿 石类型来看，目前湿法工艺主要处理斑岩型铜矿，这主要是斑岩型铜矿规模较大，含碱性脉石少， 是硫酸浸出最理想的原料。如国内的德兴铜矿、紫金山铜矿、中条山铜矿峪矿、大宝山铜矿等。 我国矽卡岩型铜矿数量多，占 ５０％ 以上，储量占总储量的 ２９ ％ ，一般规模较小，零星分散，矿体赋 存条件复杂，多数适宜于地下开采，开采成本较高。另外含碱性脉石较多，不利于用硫酸浸出。
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 １ ９ ６８ 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 １ ６ 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 ２５．８ ３ 万吨。智利 １ ９ ８ ０ 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。
三、湿法冶金工艺在国内铜矿中的应用
国内采用湿法工艺的生产试验厂主要有德兴铜矿、紫金山铜矿、中条山铜矿峪矿等。
１ ．德兴铜矿铜回收工艺及指标
德兴铜矿堆浸试验厂以露天采矿剥离的废石（含 Ｃｕ ０．１ ％ ～０．２５％ ）为原料。按 ０．２５％ 的临界品位 计算，其废石总量有 ８ ．９ 亿吨，其中含铜达到 ９ ５．１ ５ 万吨。矿石大多数（８ ５％ 以上）为原生硫化矿，属 最难浸矿石，在我国铜工业中具有典型性，遇到的问题及工艺流程特点也有一定代表性。试验厂 于 １ ９ ９ ４ 年 ５ 月建成，年产 Ａ 级铜 ２ ０００ 吨，吨铜成本 １ ０ ４５０ 元，为国家“九五”科研攻关项 目［７］。该矿是国内唯一一家应用细菌浸出工艺处理原生硫化铜矿石为主的生产厂，通过堆浸 － 萃 取 － 电积工艺，不仅从剥离废石中回收部分铜，而且采矿过程产生的酸性矿坑水不再外排，减少 了环境污染。自 １ ９ ９ ７ 年 １ ０ 月投产以来，流程运行基本稳定。存在的主要问题是：整个矿堆铜的 浸出率不高，仅 １ ６．５９ ％ ，浸出液中 Ｃｕ２＋ 质量浓度未达到每升 １ ｇ 以上，一直低于 ０．６ｇ 。整个工艺 流程如图 ２ 所示［７］。
铜湿法冶金的优点是投资省、生产成本低。火法生产的吨铜投资约 ６．５ 万元，而湿法工艺吨 铜投资约 １ ．５ 万元。从我国实际情况看，德兴试验厂吨铜生产成本为 １ ０ ４５０ 元，中条山铜矿为 ８ ０００ 元，紫金铜矿为 １ ０ ０００ 元。如果规模进一步扩大，生产成本还会下降［３］。
２ ．铜湿法冶金原理
广 角
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摘要：简要介绍了国内外铜生物湿法冶金的现状，对国内一 些铜湿法冶金矿山的工艺、设备及技术经济指标做了较详细 的介绍和评价，并对探采铜矿石的适应性进行了论述。 关键词：铜；生物氧化；湿法冶金 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｃｏｐｐｅｒ ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ｉｎ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｉｓ ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ｉｎ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｉｎ ｃｏｐｐｅｒ ｍｉｎｅｓ ｕｓｉｎｇ ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒ－ ｇｉｃａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｄａｐｔ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ａｎｄ ｍｉｎｉｎｇ ｏｒｅｓ ｔｏ ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｅ ａｌｓｏ ｂｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ：ｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ；ｂ ｉ ｏ － ｌ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ；ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ
目前已建成年产 １ ０００ 吨的堆浸试验生产厂，浸出周期 ２１ ０～２４ ０ 天，浸出率 ７０％ ～７５％ ，电 铜质量达到 １ ＃铜标准，吨铜生产成本 １ ０ ７２９ 元［９ ］ 。该公司计划扩建 １ 万吨电铜的生物冶金厂， 成为国内最大生物提铜基地。
３ ． 中条山铜矿峪铜矿铜回收工艺及技术指标
目前有两个溶浸厂即 ５ ＃矿体东部工业化试验溶浸厂和塌陷区就地溶浸厂正在生产和建设。 ５ ＃矿体就地破碎试验溶浸厂 试验矿块水平标高 ９ ３０～９ ６８ ｍ ，矿体倾角平均 ４０ｏ，长 ６２ｍ ， 平均厚度 １４ｍ 。地质矿量 ３．３２ 万吨，品位 ０．９ ７５％ 。主要含矿岩性为变石英晶屑凝灰岩和变石英斑 岩。矿石中主要含铜矿物为孔雀石、硅孔雀石、辉铜矿、铜蓝，主要脉石矿物为石英、绢云母［５］。 先用微差挤压爆破法把矿石破碎到 ２００ｍ ｍ （＞ ８ ０％ ）以下，然后从坑外处理厂配液站将质量分数为 １ ．５％ ～２％ 的稀硫酸用泵接力输送到试验采场 ９ ５８ 、９ ６８ 水平布液巷道，再通过分流阀、间隔 ４ｍ 的 下向扇形布液孔均匀布液于整个采场平面。进入采场的稀硫酸靠重力自上而下以一定的速度渗透 通过矿石，与矿石中 Ｃｕ２＋ 反应，生成的硫酸铜溶液汇集于采场底部集液池中，再用泵送萃取电解