铜评审报告-铜精矿电解铜
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1 总论1.1 概述************冶炼有限公司创建于1958年,是专业铜生产企业,现有年产高纯阴极铜10万吨、黄金3吨、白银100吨、硫酸10万吨的生产规模。
2007年销售产值在50多亿元,上交税金1.57亿元,连续三年为富阳市第一纳税大户。
随着国民经济的快速发展,人民生活水平的不断提高与改善的要求,我国的废铜及含铜废料将逐年增加。
但我国是铜资源相对贫乏的国家,通过成熟和完善的生产工艺,将废铜及含铜废料加工成粗铜、阳极铜乃至高纯阴极铜,使废铜资源得到再生利用,符合国家的产业政策,具有良好的经济效益和社会效益。
凭着企业人才、资金及多年的生产实践优势,拟分二期投资建设,每期10万吨/年再生阴极铜综合回收加工项目,使其成为一个规模较大及规范的铜资源再生利用生产企业。
1.1.1项目提出的背景项目所在地为******县石狮乡,厂区占地面积约800亩,为工业用地。
⑴废铜按其来源有两类一类是新废铜,它是铜工业生产过程中产生的废料。
冶金厂的叫“本厂废铜”(“home scrap”)或“周转废铜”(“runaround”)。
铜加工厂产生的废铜屑及直接返回供应厂的叫做“工业废杂铜”、现货废杂铜(“prompt”)或新废杂铜。
另一类是旧废铜,它是使用后被废弃的物品,如从旧建筑物及运输系统抛弃或拆卸的叫旧废杂铜。
铜和铜基材料,不论处于裸露状态,还是被包在最终产品里,在产品寿命周期的各个阶段都可回收再生。
一般来说,用于再生的废铜中新废铜占一半以上。
而全部废杂铜经再加工后有大约1/3以精铜的形式返回市场,另2/3以非精炼铜或铜合金的形式重新使用。
直接应用废杂铜前提是严格的分类堆放及严格的分拣。
直接应用废杂铜具有简化工艺、设备简单、回收率高、能耗少、成本低、污染轻等优点。
直接应用废杂铜的多少,大体上反映了一国家铜的再生水平。
相比之下,我国废杂铜的直接使用率较低,每年约20万吨,仅占废杂铜总回收量的30%~40%,并且黄铜加工材的生产多由乡镇企业运作,大大降低了经济效益,并在能耗、环保方面带来后患。
电解铜-前言铜的电解提纯:将粗铜(含铜99%)预先制成厚板作为阳极,纯铜制成薄片作阴极,以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为电解液。
通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动,到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜(亦称电解铜)。
粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子(Zn和Fe)。
由于这些离子与铜离子相比不易析出,所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阳极上析出。
比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部。
这样生产出来的铜板,称为“电解铜”,质量极高,可以用来制作电气产品。
沉淀在电解槽底部的称为“阳极泥”,里面富含金银,是十分贵重的,取出再加工有极高的经济价值。
工方法及工艺流程1.铜冶炼的原料炼铜的原料是铜矿石。
铜矿石可分为三类:(1)硫化矿,如黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)和辉铜矿(Cu2S)等。
(2)氧化矿,如赤铜矿(Cu2O)、孔雀石[CuCO3Cu(OH)2]、蓝铜矿[2CuCO3Cu(OH)2]、硅孔雀石(CuSiO32H2O)等。
(3)自然铜。
铜矿石中铜的含量在1%左右(0.5%~3%)的便有开采价值,因为采用浮选法可以把矿石中一部分脉石等杂质除去,而得到含铜量较高(8%~35%)的精矿砂。
除了铜精矿之外,废铜亦为精炼铜的主要原料之一,包括旧废铜和新废铜,旧废铜来自旧设备和旧机器,废弃的楼房和地下管道;新废铜来自加工厂弃掉的铜屑(铜材的产出比为50%左右),一般废铜供应较稳定,废铜可以分为:裸杂铜:品位在90%以上;黄杂铜(电线):含铜物料(旧马达、电路板);由废铜和其他类似材料生产出的铜,也称为再生铜。
湿法冶炼:湿法冶炼一船适于低品位的氧化铜,生产出的精铜称为电积铜。
现代湿法冶炼有硫酸化焙烧-浸出-电积,浸出-萃取-电积,细菌浸出等法,适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。
湿法冶炼技术正在逐步推广,预计2009年可达总产量的25%,湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。
哈密焱鑫铜业有限公司哈密市土屋铜矿采矿权评估报告摘要陕旺评报字[2015]406号评估对象:哈密焱鑫铜业有限公司哈密市土屋铜矿采矿权评估委托方:新疆维吾尔自治区国土资源厅评估机构:陕西旺道矿业权评估有限公司评估目的:为评估委托方收取采矿权价款提供价值参考意见评估基准日:2015年8月31日评估方法:折现现金流量法评估日期:2015年2月12日至2016年1月20日评估主要参数:矿区范围由4个拐点圈定,矿区面积5.3245平方千米,开采标高680米~100米。
评估基准日矿区范围内100米标高以上保有工业资源储量(331+332+333)矿石量9301.21万吨,Cu金属量587161吨,伴生Ag(333)资源量金属量355.20吨。
低品位矿体资源储量矿石量6012.87万吨,Cu金属量220620吨。
2012年动用资源量254.08万吨,铜金属量13583吨;2014年动用资源量159.46万吨,铜金属量6238.33吨。
评估利用+100米标高以上资源储量矿石量14911.57万吨,Cu金属量787916.85吨,伴生Ag(333)资源量金属量346.18吨。
其中:露天开采资源储量(331+332+333)矿石量4117.9286万吨,地下开采资源储量(331+332+333)矿石量10793.6414万吨。
露天开采时设计损失量11.998万吨,采矿损失率4%,贫化率4%;地下开采时损失率22%,贫化率13.5%。
经计算,评估利用的露天开采可采资源储量3941.69万吨,地下开采可采资源储量8419.04万吨,合计可采资源储量矿石量12360.73万吨、铜金属量65.31万吨。
设计生产规模400万吨/年,矿山服务年限34.59年,其中露天开采10.26年,地下开采24.33年。
评估用固定资产投资露天开采97060.09万元,地下开采66832.86万元;流动资金露天开采8857.35万元,地下开采9208.95万元。
铜冶炼水平与工艺水平1)火法冶炼工艺当前,全球矿铜产量的75%-80%是以硫化形态存在的矿物经开采、浮选得到的铜精矿为原料,火法炼铜是生产铜的主要方法,特别是硫化铜精矿,基本全部采用火法冶炼工艺。
火法处理硫化铜精矿的主要优点是适应性强,冶炼速度快,能充分利用硫化矿中的硫,能耗低。
其生产过程一般由以下几个工序组成:备料、熔炼、吹炼、火法精炼、电解精炼,最终产品为电解铜。
原料制备工序:将铜精矿、燃料、熔剂等物料进行预处理,使之符合不同冶炼工艺的需要。
熔炼工序:通过不同的熔炼方法,对铜精矿造硫熔炼,炼成含铜、硫、铁及贵金属的冰铜,使之与杂质炉渣分离;补出的含二氧化硫烟气经收尘后用于制造硫酸或其他硫制品,烟尘返回熔炼炉处理。
吹炼工序:除去冰铜中的硫铁,形成含铜及贵金属的粗铜,炉渣和烟尘返回上一工序处理。
火法精炼工序:将粗铜中硫等杂质进一步去除,浇铸出符合电解需要的阳极板。
电解精炼工序:除去杂质,进一步提纯,生产出符合标准的阴极铜成品,并把金银等贵金属富集在阳极泥中。
传统熔炼方法如鼓风炉熔炼、反射炉熔炼和电炉熔炼,由于效率低、能耗高、环境污染严重而逐渐被新的富氧强化熔炼工艺所代替[[3]新的富氧强化熔炼可分为闪速熔炼和熔池熔炼两大类,前者包括奥托昆普型闪速熔炼和加拿大国际镍公司闪速熔炼等,后者包括诺兰达法、三菱法、艾萨法、奥斯麦特法和瓦纽可夫法以及我国自主开发的水口山法、白银炉熔炼、金峰炉熔炼等技术。
铜锍吹炼方法有传统的卧式转炉、连续吹炼炉、虹吸式转炉。
新型吹炼技术包括艾萨吹炼炉、三菱吹炼炉和闪速吹炼炉等。
粗铜的火法精炼在阳极炉内进行,对于转炉产出的液态粗铜采用回转式阳极炉或固定式反射炉精炼,经氧化、还原等作业进一步脱除粗铜中的铁、铅、锌、砷、锑、铋等杂质,并浇铸成含铜99.2%-99.7%的阳极板。
铜电解工艺有传统电解法、永久阴极电解法和周期反向电流电解法3种。
目前大多数电解铜厂都使用传统电解法,永久阴极电解法和周期反向电流电解法是20世纪70年代以来发展的新技术。
铜精矿冶炼(火法)火法炼铜主要工艺主要包括:(1)铜精矿的造锍熔炼;(2)铜锍吹炼成粗铜;(3)粗铜火法精炼;(4)阳极铜电解精炼。
经冶炼产出最终产品-电解铜(阴极铜)。
目前世界铜冶炼厂使用的主要熔炼工艺为闪速熔炼和熔池熔炼。
1.熔池熔炼:精矿被抛到熔体的表面或者被喷入熔体内,通常向熔池中喷入氧气和氮气使熔池发生剧烈搅拌,精矿颗粒被液体包围迅速融化,因此,吹炼反应能够产生维持熔炼作业所需的大部分热量,使含有氧气的气泡和包裹硫化铜/铁的溶液发生质量传递。
而闪速熔炼中的干精矿是散布在氧气和氮气的气流中的,精矿中所含的硫和铁发生燃烧,在熔融颗粒进入反应空间时即产生熔炼和吹炼。
当这些颗粒与熔池融为一体时,有些反应还会继续进行,但大部分是在飞行过程中发生的。
2.闪速炼铜:其基本流程是各种精矿在闪速炉熔炼产出冰铜,然后将冰铜水淬,磨粉并干燥,再在另一规格较小的闪速炉中用富氧空气吹炼成粗铜,产出的粗铜通过溜槽加至阳极炉。
闪速吹炼具有生产能力大、工艺技术先进、成熟可靠、环保好、自动化程度高、运行费用低、烟气量小、二氧化硫浓度高且稳定等优点,具有良好的推广应用价值,尤其适合于新建大型铜冶炼厂和对环保要求非常严格的炼铜厂改造。
3.粗铜火法精炼:以回转炉精炼为主,由于传统固定式精炼炉主要依靠人工操作、劳动强度大、环保效果差、易跑铜、难控制,已逐步被机械化程度高、炉体密闭易操作的回转式阳极炉所替代。
4.电解精炼:电解精炼工艺主要分为传统始极片工艺和不锈钢永久性阴极工艺,永久阴极电解工艺是当前电解工艺的发展趋势。
主要是因不锈钢阴极法采用不锈钢板做成阴极代替铜始极片,阴极铜产品再从不锈钢阴极上剥取,不锈钢阴极再返回电解槽中继续使用。
该方法无始极片生产系统,简化了生产过程。
且由于不锈钢阴极平直,生产过程中短路现象少,不但提高了产品质量,而且可使用较高的电流密度和较小的极距。
国内外火法炼铜进展及发展趋势熔池熔炼:1.诺兰达连续炼铜法:该法很适于使用氧气。
铜矿浸出(leaching of copper ore)用浸出剂使含铜矿石、焙砂或铜精矿中的铜等有价组分溶解在水溶液中与大部分杂质分离的过程,为湿法炼铜的第一道作业。
铜浸出剂铜矿物可以被许多种浸出剂溶解,但实际在工业应用的只有水、硫酸、硫酸铁溶液、氨液和氯化物溶液。
最常用的铜浸出剂是硫酸。
含石英多的酸性氧化铜矿,一般宜用硫酸浸出,这不仅因为硫酸价廉,而且也由于硫酸浸出酸性矿石的酸消耗较少。
含碱性脉石(如碳酸钙和碳酸镁)较高的氧化铜矿,则一般用氨液浸出。
混合铜矿宜用硫酸和硫酸铁的混合液浸出,硫酸主要溶解铜的氧化矿物,硫酸铁则溶解铜的硫化矿物。
处理一些含金属铜的物料时,既可用硫酸也可用氨浸出。
方法已应用于工业生产或达到半工业试验阶段的方法主要有硫酸浸出法、氨性介质浸出法和氯化物浸出法。
硫酸浸出法氧化铜矿多用稀硫酸直接浸出,这也是湿法炼铜工业用得最普遍的一种方法。
含铜浸出液可用硫化沉淀、中和水解(见沉淀)、铁屑置换(见置换),或用溶剂苹取一电解沉积法从溶液中提取铜。
溶剂萃取一电解沉积法发展很快,已成为从浸出液中提铜的主要方法。
稀硫酸可以将矿石中的氧化铜矿物溶解出来,如溶解孔雀石CuCO3?Cu(OH)2、硅孔雀石CuSiO3?2H2O、蓝铜矿Cu3(CO3)2(OH)2、赤铜矿Cu2O、胆矾CuSO4?5H2O等;当浸出时间延长时,也可溶解次生硫化矿如辉铜矿Cu2 S。
如浸出剂中含有三价铁和铁硫杆菌等细菌,也可按下式浸出黄铜矿:Fe2(SO4)3+CuFeS2→5FeSO4+CuSO4+2S赞比亚恩昌加(Nchanga)公司钦戈拉(Chingola)厂用稀硫酸浸出含铜%的浮选尾矿、含铜2.25%的堆存尾矿和部分废石。
物料经预浸后,送往帕丘卡槽(见浸出槽)进行两段浸出,每段有四台帕丘卡槽,浸出矿浆在浓密池中逆流倾析洗涤,浓密机底流加石灰中和后泵往尾矿坝,浓密机上清液通过过滤送萃取。
氨性介质浸出法用氨液[(NH4)2CO3、(NH4)2SO4、NH4OH]浸出含铜物料,使铜以铜氨配位离子形态转入溶液。
产业链结构图
铜精矿 粗铜 阳极铜 阴极铜(精铜) 铜加工材
线材(杆、丝、线) 管材 棒材 板带 箔材 其他
电力行业 建筑行业 家电行业 交通运输 机械电子
其
他
废杂铜 第一部分 铜精矿 一、 铜精矿基本知识介绍 铜是人类最早发现的古老金属之一,早在三千多年前人类就开始使用铜。铜在地壳中的含量约为0.01%,在个别铜矿床中,铜的含量可以达到3-5%。 世界铜矿的工业类型分为斑岩型、砂页岩型、铜镍硫化物型、黄铁矿型、铜-铀-金型、自然铜型等、脉型、碳酸岩型、矽卡岩型共九类。最重要的是前四类,占世界铜总储量的96%,其中斑岩型和砂页岩型矿各占55%和29%。世界铜储量超过500万吨的巨型铜矿约有60个,斑岩矿占38个,砂页矿占15个合计占巨型铜矿的88%。 自然界中的铜分为自然铜、氧化铜矿和硫化铜矿。自然铜及氧化铜的储量少,现在世界上80%以上的铜是从硫化铜矿精炼出来的,这种矿石含铜量极低,一般在2-3%左右。 从铜矿中开采出来的铜矿石,经过选矿成为含铜品位较高的铜精矿或者说是铜矿砂(铜矿石指含铜的矿石,未经筛选的铜矿矿石),铜精矿需要经过冶炼提成,才能成为精铜及铜制品。
二、铜精矿的供需状况 (一)世界供需概况 1、世界铜矿资源分布状况 世界铜矿资源比较丰富。
根据美国地勘局数据:全球铜资源储量4.7亿吨,储量基础9.4亿吨。 铜资源分布极不均匀。主要分布在智利,美国,秘鲁,印尼等国家。仅智利铜资源量占世界铜矿储量的30%。 各国铜矿储量占世界总储量比例: 智利29.8%,美国7.4%,秘鲁6.4%,波兰6.4%,印度尼西亚7.4%,墨西哥5.7%,中国5.5%,其他31.3%.
各国铜矿储量占世界总储量比例其他31.4%智利
29.8%
印尼7.4%波兰
6.4%
美国7.4%
秘鲁6.4%墨西哥
5.7%
中国5.5%
全球铜资源分布状况(单位:万吨) 国家或地区 储量 增减% 储量基础 2003年 2004年 2003年 2004年 智利 15000 14000 -6.67 36000 36000 美国 3500 3500 0 7000 7000 秘鲁 3000 3000 0 6000 6000 波兰 3000 3000 0 4800 4800 印度尼西亚 3200 3500 9.38 3800 3800 墨西哥 2700 2700 0 4000 4000 中国 2600 2600 0 6300 6300 澳大利亚 2400 2400 0 4300 4300 俄罗斯 2000 2000 0 3000 3000 赞比亚 1900 1900 0 3500 3500 哈萨克斯坦 1400 1400 0 2000 2000 加拿大 700 700 0 2000 2000 其他 5600 6300 12.5 11300 11300 世界总计 47000 47000 0 94000 94000 备注:1、基础储量是查明矿产资源的一部分。 它能满足现行采矿和生产所需的指标要求,是控制的、并通过可行性和预可行性研究认为属于经济的、边界经济的部分,用未扣除设计、采矿损失的数量表示。 2、储量 (旧称可采储量或称开采储量)是经过详查或勘探,地质可靠程度达到了控制或探明的矿产资源,在进行了预可行性研究或可行性研究,扣除了设计和采矿损失,能实际采出的数量,经济上表现为在生产期内每年平均的内部收益率高于国家或行业的基准收益率。储量是基础储量中的经济可采部分。
2、全球铜精矿生产状况: 全球铜精矿生产集中度较高: 从国家来看,年产量在50万吨以上主要有智利,印尼,澳大利亚等9个国家,2005年其铜精矿总产量占全球产量的比例达78%。其中智利占31%,印尼占9%,澳大利亚占7%,秘鲁占7%,俄罗斯占5%,加拿大占5%,美国占5%,中国占%,波兰占4%,其他占22%
全球主要铜精矿生产国
智利31%
印尼9%澳大利亚
7%秘鲁
7%俄罗斯
5%加拿大
5%
美国5%
中国5%
波兰4%
其他22%
全球铜精矿产量(单位:千吨) 年份 西欧 北美洲 亚洲 拉美 西方国家 东方国家 中国 全球 2002 196 1750 1432 5997 10978 2565 551 13543 2003 198 1667 1279 6302 11019 2621 582 13640 2004 211 1752 1145 7166 11883 2795 606 14678 2005 210 1744 1410 7067 12218 2756 650 14974 2006(e) 219 1835 1247 7150 12428 2949 700 15322 2007(e) 231 2029 1245 7958 13741 3068 780 16287
2008(e) 239 2026 1545 8125 14312 3147 900 17237
来源:Brookhunt 全球铜精矿产量(单位:千吨)
0500010000150002000020022003200420052006(e)2007(e)2008(e)
西欧北美洲拉美非洲及其他亚洲除中国中国中国551582606650700780900
亚洲除中国881697539760547465645
非洲及其他4168419444044543487148245302
拉美5997630271667067715079588125
北美洲1750166717521744183520292026
西欧196198211210219231239
20022003200420052006(e)2007(e)2008(e)
3、世界铜精矿进出口状况: 世界主要铜精矿出口国(千吨) 国家 2003 2004 2005 智利 1798 2166 2211 印尼 762 542 732 澳大利亚 410 371 449 秘鲁 313 482 483 阿根廷 191 174 223 加拿大 171 165 242 蒙古 131 126 138 小计 3376 4026 4478 占世界比例% 86.8% 89.6% 90.3%
世界主要铜精矿进口国(千吨) 国家 2003 2004 2005 日本 1233 1282 1335 中国 801 865 1211 韩国 398 394 418 德国 264 342 359 西班牙 287 203 279 印度 183 231 249 小计 3166 3317 3851 占世界比例% 78.2% 76.8% 87%
2005年主要铜精矿出口国 2005年主要铜精矿进口国
智利44%
印尼15%
澳大利亚
9%
秘鲁10%
阿根廷4%
加拿大5%
蒙古3%
其他10% 日本
31%
中国27%
韩国
9%
德国8%
西班牙6%
印度6%
其他
13%
4、全球铜精矿供需平衡状况 全球铜精矿生产与库存状态(单位:金属千吨) 金属含量(单位:千吨) 2002 2003 2004 2005 2006 2007 铜矿产量 10780 10950 11800 12225 12470 13100 市场可用产量 10890 10930 11890 12245 12200 12950 铜矿库存变化 -245 -115 570 116 -305 -105 铜矿供给量/冶炼产能(%) 87% 85% 92% 87% 83% 84%
全球铜精矿生产与库存状态(单位:金属千吨;%) 107801095011800122251247013100570116-245-115-105
-305
878587838492-200002000400060008000100001200014000200220032004200520062007788082848688909294铜矿产量铜矿库存铜矿供给量/冶炼产能%
全球铜精矿供需(左)与中国铜精矿供需(右) 单位:万吨
(二)国内铜精矿供需状况 1、国内铜资源特点 中国铜资源储量2600万吨,储量基础6300万吨,分别占全球5.5%和6.7%,居世界第七位。以人均占有量来看,中国是铜资源严重缺乏的国家。 总体上,我国铜矿成矿地质较好,世界3大铜成矿带—特提斯成矿带、中亚(古亚洲)成矿带和滨太平洋成矿带,均通过我国。 但是中国铜资源整体禀赋不佳: 矿床规模小:大型矿床仅占2。7%,中型矿床占8。9%。储量在500万吨以上的矿床只有江西德兴铜矿524万吨和西藏玉龙铜矿650万吨。
矿石品位低。我国铜矿储量的平均品位为0.87%。储量200万吨以上的矿床,品位大都在1%以下。斑岩铜矿床的平均品位为0.55%,低于智利,秘鲁的1.0%-1.6%;砂页岩型铜矿床的平均品位0.5%-1%,低于刚刚,赞比亚,波兰的2%-5%。