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PAGEPAGE30第四篇有色金屬礦產(chǎn)的綜合利用教學(xué)目的:使學(xué)生了解和掌握有色礦產(chǎn)資源特點(diǎn)及其綜合利用現(xiàn)狀與發(fā)展。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn):鉛鋅資源綜合利用,鈷鎳資源綜合利用,銅鉬資源綜合利用,鎢錫資源綜合利用等。教學(xué)形式:講授板書設(shè)計(jì):根據(jù)教學(xué)內(nèi)容具體設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)間:270min,6課時(shí)教學(xué)班級:采礦工程05級教學(xué)內(nèi)容與步驟:1鉛鋅資源的綜合利用1.1鉛鋅資源及生產(chǎn)消費(fèi)狀況1.1.1儲量狀況我國是世界上鉛、鋅資源比較豐富的國家。截至2007年底,我國鉛、鋅資源儲量和基礎(chǔ)儲量均僅次于澳大利亞,居世界第二位。截止2007年底,全國共有鉛礦區(qū)1389個(gè),鋅礦區(qū)1457個(gè),保有資源儲量鉛4207萬噸,鋅10049萬噸。其中,89.8%的鉛資源儲量,89.6%的鋅資源儲量都分布在云南、內(nèi)蒙古、廣東、甘肅、江西、湖南、四川、陜西、青海、福建、廣西、河北、浙江、河南、西藏等15個(gè)省區(qū)內(nèi)?!笆濉逼陂g,國家加大對鉛鋅礦產(chǎn)資源勘查的投資力度,鉛鋅礦產(chǎn)查明資源儲量增長很快,除滿足當(dāng)年的礦山開采對資源儲量的消耗外,還有凈增長?!笆晃濉逼陂g,對鉛鋅礦產(chǎn)資源勘查的投資力度進(jìn)一步加大,2007年鉛、鋅礦產(chǎn)保有資源儲量與2005年相比,分別增加272.62萬噸與553.29萬噸,增長6.93%與5.83%。截止2007年底,我國鉛的基礎(chǔ)儲量為1346萬噸,鋅的基礎(chǔ)儲量為4250萬噸,分別占其保有資源儲量的32.0%與42.3%;按2007年的礦山實(shí)際開采量與采礦回收率,這些基礎(chǔ)儲量可供開采的年限,即所謂的靜態(tài)保證年限,只有8年與12年。而根據(jù)國際慣例,一般所謂的優(yōu)勢礦產(chǎn),其儲采比一般要求在20年以上。因此,如果按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),鉛鋅礦產(chǎn)在我國都算不上優(yōu)勢礦產(chǎn)。如果考慮資源量,其折算率按60%計(jì)算,現(xiàn)有鉛鋅資源儲量可供開采的年限,有可能分別延長到19年與22年。1.1.2資源特點(diǎn)(1)分布廣,且又相對集中我國鉛鋅礦產(chǎn)資源的分布主要集中在西南地區(qū)、中南地區(qū)和西北地區(qū),其次為華北地區(qū)、華東地區(qū),以東北地區(qū)最少。從成礦條件分析,其主要成礦有利區(qū)域有:華南褶皺系成礦區(qū)、華北地臺北緣成礦區(qū)、黔滇川成礦帶、滇西蘭坪地區(qū)、四川昌臺地區(qū)、長江中下游成礦帶、川黔湘鄂成礦帶、秦嶺禮縣-榨水成礦帶和阿爾泰山南緣成礦,最近幾年,通過總結(jié)國土資源大調(diào)查的一系列成果,又細(xì)分出下面幾個(gè)鉛鋅礦產(chǎn)資源集中區(qū),主要有滇西蘭坪地區(qū)、滇川地區(qū)、南嶺地區(qū)、秦嶺-祁連山地區(qū)以及內(nèi)蒙古狼山-渣爾泰地區(qū)。從省際比較來看,云南鉛礦資源儲量占全國總儲量17%;內(nèi)蒙古、廣東、甘肅、江西、湖南、四川、陜西次之,資源儲量均在200萬噸以上。全國鋅儲量以云南最多,占全國25.68%;甘肅和內(nèi)蒙古次之,占20%以上;其他如內(nèi)蒙古、甘肅、廣西、湖南、廣東、四川、河北等省(區(qū))的鋅礦資源儲量也較豐富,均在400萬噸以上。(2)大中型礦多,特大型礦較少在已發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)地中,大中型礦床占有的鉛和鋅儲量分別達(dá)72%和88%。特大型鉛鋅礦床數(shù)量雖少,但儲量巨大,金頂、凡口、東升廟和廠壩4個(gè)特大型鉛鋅礦床查明的資源儲量即占全國鉛鋅資源儲量的四分之一左右。(3)礦石中鉛鋅共生,鉛少鋅多我國的鉛鋅礦床鉛鋅密切共生,單一的鉛礦或者鋅礦很少,而且鋅品位遠(yuǎn)高于鉛,鉛鋅比約為l:2.6,而國外為1:1.2。從我國目前的消費(fèi)情況看,恰恰也是鋅遠(yuǎn)大于鉛。另外,鋅價(jià)大于鉛價(jià)的市場價(jià)格走勢,對于我國鉛鋅礦床中鋅品位遠(yuǎn)高于鉛的特點(diǎn)來說,也是十分有利的。(4)貧礦多,富礦少,但以硫化礦為主,易選礦山鉛鋅品位之和多在5%~10%之間,大于10%的礦石僅占總儲量的15%,而國外礦山品位一般都比較高,鉛加鋅大都在10%以上。硫化礦占絕大多數(shù),90%的儲量為原生硫化礦礦石,只有云南的蘭坪、會澤,廣西的泗頂,遼寧的紫河和陜西的鉛峒山等少數(shù)幾個(gè)氧化鉛鋅礦床。應(yīng)當(dāng)指出,氧化鉛鋅礦床目前已經(jīng)有了一套成熟的開發(fā)利用新技術(shù)。而且國家已將氧化鉛、鋅礦這種復(fù)雜難處理混合礦的選礦作為重點(diǎn)行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的支撐技術(shù)而加以推廣。(見附表1)(5)礦石類型復(fù)雜,共伴生組分較多礦床類型以層控型為主,火山巖型與矽卡巖型也占有相當(dāng)大比重,礦石類型復(fù)雜,主要有鉛鋅礦石、鉛鋅銅礦石、鉛錫礦石、鉛銻礦石、鉛鋅錫銻礦石、鋅銅礦石等。單一的鉛或鋅礦石類型少。礦石類型復(fù)雜導(dǎo)致共伴生組分較多,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國鉛鋅礦床中的共伴生有用元素或者有用礦物高達(dá)50余種,主要有金、銀、銅、錫、鎘、銦、鍺、硫、螢石及稀有分散元素。這些共伴生有用元素或者有用礦物大多數(shù)可以回收,從而大大提升了我國鉛鋅礦床的利用價(jià)值。1.1.3生產(chǎn)狀況我國是鉛、鋅精礦及精煉鉛、精煉鋅的生產(chǎn)大國。(1)鉛鋅精礦的生產(chǎn)情況從1990年至2006年,我國鉛、鋅精礦的產(chǎn)量變化趨勢大致相同,均呈現(xiàn)總體上升趨勢,在上升過程中略有波動。我國鉛精礦產(chǎn)量自2003年至2006年產(chǎn)量居世界首位。2006年鉛精礦(含鉛量)產(chǎn)量占世界鉛精礦產(chǎn)量的39.64%,為133.06萬噸,比上一年增長16.51%。2006年鋅精礦產(chǎn)量居世界首位,占世界鋅精礦產(chǎn)量的29.57%,鋅精礦(含鋅量)產(chǎn)量為284.42萬噸,比2005年增長11.63%(2007年317萬噸)。(2)精煉鉛、精煉鋅生產(chǎn)情況與鉛、鋅精礦產(chǎn)量變化趨勢相同,自1990-2006年我國精煉鉛、鋅產(chǎn)量呈總體上升趨勢。2006年我國精煉鉛產(chǎn)量為271.49萬噸,比上一年增長13.53%,居世界第一位,約占世界總產(chǎn)量的34.22%。(2007年精鉛產(chǎn)量為276萬噸)全國產(chǎn)量超過10萬噸的省區(qū)有河南、湖南、安徽、云南、廣西等5省區(qū),產(chǎn)量合計(jì)占全國總產(chǎn)量的82.27%;2006年我國精煉鋅產(chǎn)量為316.27萬噸,比2005年增長13.93%,居世界第一位(2007年鋅產(chǎn)量371.1萬噸)。全國產(chǎn)量超過10萬噸的省區(qū)有湖南、云南、遼寧、陜西、廣西、甘肅、四川、河南、廣西、貴州,產(chǎn)量合計(jì)297.37萬噸,占全國總產(chǎn)量的94.02%。從生產(chǎn)企業(yè)方面來說,全國精煉鉛產(chǎn)量超過10萬噸的大型生產(chǎn)企業(yè)有濟(jì)源豫光金鉛集團(tuán)有限責(zé)任公司和湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司兩家。其中,豫光金鉛集團(tuán)公司2006年的精煉鉛產(chǎn)量超過25萬噸,躍升到全球鉛生產(chǎn)企業(yè)第四位。全國精煉鉛年產(chǎn)萬噸以上的企業(yè)有60多家;全國年產(chǎn)10萬噸以上的大型鋅生產(chǎn)企業(yè)有葫蘆島有色金屬集團(tuán)有限公司、濟(jì)源豫光金鉛集團(tuán)有限責(zé)任公司、湖南株冶火炬金屬股份有限公司、深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司、四川宏達(dá)(集團(tuán))有限公司(含金鼎鋅業(yè))、云南馳宏鋅鍺股份有限公司、云南金鼎鋅業(yè)有限公司、陜西八一鋅業(yè)有限責(zé)任公司、白銀有色金屬(集團(tuán))有限責(zé)任公司等9家。再生金屬方面,2006年全國再生鉛產(chǎn)量為58.71萬噸,為精煉鉛總產(chǎn)量的21.63%(2007年是85萬噸)。再生鉛產(chǎn)量在萬噸以上的省區(qū)市主要有安徽、河南、江蘇、湖北、重慶和廣西,占全國再生鉛產(chǎn)量的93.36%。另外,遼寧、吉林、黑龍江、江西、湖南、上海、廣東和云南等省區(qū)市也有少量再生鉛產(chǎn)出。其中,安徽省是我國再生鉛產(chǎn)量最高的省份,2006年產(chǎn)量為28.86萬噸,約占全國再生鉛產(chǎn)量49.16%,且全國大多數(shù)年產(chǎn)萬噸以上的再生鉛企業(yè)都集中在該省。我國再生鋅冶煉產(chǎn)業(yè)未成規(guī)模,目前全國尚沒有年產(chǎn)萬噸以上的再生鋅企業(yè)。2006年再生鋅產(chǎn)量1.51萬噸,僅占精煉鋅產(chǎn)量的0.48%。全國再生鋅產(chǎn)量主要集中在浙江、廣東、江西、福建等省區(qū)。1.1.4消費(fèi)狀況我國是精煉鉛和精煉鋅的消費(fèi)大國。1990~2006年我國精煉鉛和精煉鋅的消費(fèi)量一直呈現(xiàn)上升趨勢。從2005年起,我國精煉鉛消費(fèi)量超過美國,成為世界上第一大精煉鉛消費(fèi)國。2006年我國精煉鉛消費(fèi)量比2005年增長12.28%,為222.84萬噸,占世界精煉鉛消費(fèi)量的27.67%。但增長速度低于2005年的增長水平(2007年為251萬噸)。我國從2000年開始成為世界第一大鋅消費(fèi)國。據(jù)統(tǒng)計(jì),2006年我國鋅礦砂及其精礦消費(fèi)量為292.70萬噸,其中國內(nèi)礦山284.42萬噸,進(jìn)口8.28萬噸。鋅錠的消費(fèi)量在2005年基礎(chǔ)上繼續(xù)增長,為311.53萬噸,比上一年增長4.23%,但增長速度在減緩(2007年實(shí)際消費(fèi)339萬噸)。消費(fèi)量約占世界鋅錠消費(fèi)總量的28.69%,亞洲鋅錠消費(fèi)量的54.87%。精煉鋅和鋅廢碎料的國內(nèi)產(chǎn)量也不能滿足消費(fèi)需求,分別凈進(jìn)口19.06萬噸和8.43萬噸。自2002年以來,我國GDP占世界比重越來越大,其中2006年比重為5.5%,居世界第四位,比2005年增長10.7%,創(chuàng)近5年來的最高水平。但是,我國GDP增長對鉛、鋅的消耗是巨大的,鉛、鋅消費(fèi)量的增長速度以及占世界總消費(fèi)量的比重已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了GDP增長速度和占世界比重。我國單位GDP鉛、鋅消費(fèi)量分別是世界平均水平的4倍和6倍,更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了美國、日本、英國、德國等發(fā)達(dá)國家的水平。由此可見,我國鉛、鋅消費(fèi)水平與GDP發(fā)展水平并不匹配,相對于GDP的增長,鉛、鋅的消費(fèi)量過大。1.1.5貿(mào)易隨著冶煉能力的不斷擴(kuò)張,我國鉛、鋅礦砂及其精礦的國內(nèi)產(chǎn)量越來越不能滿足消費(fèi)需求,進(jìn)口量逐年增長。鉛礦砂及其精礦2006年進(jìn)口量和進(jìn)口金額達(dá)到1188454噸和96337.6萬美元(2007年進(jìn)口126.6萬噸),分別比2005年增長15%和60%。主要進(jìn)口來源國和地區(qū)有美國、澳大利亞、秘魯、韓國、伊朗、俄羅斯、德國等。2006年我國鋅精礦產(chǎn)量為284.42萬噸,居世界第一位,但仍不能滿足國內(nèi)生產(chǎn)需求,進(jìn)口量達(dá)到82.82萬噸,比上一年增長47.16%,金額為56481萬美元(2007年80萬噸左右)。主要進(jìn)口來源國有澳大利亞、蒙古、印度、朝鮮、土耳其、伊朗、越南、緬甸、秘魯?shù)?。我國是世界精煉鉛的最大出口國,2006年的出口量為552093.20噸,約占本年全國產(chǎn)量的20%,占世界總出口量的28%,金額為71209.6萬美元,分別比2005年增長19%和50%(2007年為23.6萬噸)。其主要出口方向?yàn)椋盒录悠拢?0.36萬噸)、韓國(8.95萬噸)、中國臺灣(8.17萬噸)、中國香港(5.05萬噸)、泰國(4.31萬噸)、美國(4.20萬噸)、日本(3.04萬噸)、印尼(2.44萬噸)、印度(2.08萬噸)、意大利(1.92萬噸)。2006年我國鉛材及制品貿(mào)易已由2005年的凈進(jìn)口轉(zhuǎn)變成了凈出口,出口量為1961.72噸。氧化鉛凈出口量比上一年增長429.36噸。鉛廢碎料貿(mào)易量很少,沒有出口貿(mào)易,進(jìn)口量為22.87噸,比2005年提高52.47%。我國從2004年成為鋅凈進(jìn)口國。2006年我國精煉鋅凈進(jìn)口量為19.06萬噸,比2005年有所減少(2007年凈出口為12.62萬噸)。鋅廢碎料凈進(jìn)口8.43萬噸,比2005年減少1.89%。自2002年至今,我國氧化鋅貿(mào)易一直是凈出口。2006年凈出口量比2005年減少2.95%為38552.31噸。鋅材及制品貿(mào)易由2005年的凈進(jìn)口轉(zhuǎn)變?yōu)?006年的凈出口。1.2鉛鋅礦資源的綜合利用1.2.1加強(qiáng)鉛鋅資源綜合利用工作的意義和任務(wù)(1)加強(qiáng)資源綜合利用是改變粗放型經(jīng)濟(jì)增長方式的重要手段我國已進(jìn)入工業(yè)化加速發(fā)展階段,對能源和礦產(chǎn)品的需求逐步進(jìn)入剛性增長階段。資源密集型產(chǎn)業(yè)也進(jìn)入快速發(fā)展階段。在一定的需求總量下,提高礦產(chǎn)品綜合利用水平,是改變粗放型經(jīng)濟(jì)增長方式重要途徑之一。(2)“十一五”期間綜合利用的主要任務(wù)根據(jù)國家發(fā)改委環(huán)境和資源綜合利用司的要求,“十一五”期間鉛鋅行業(yè)要在資源綜合利用方面努力確保國家實(shí)現(xiàn)三大目標(biāo)。一是大幅度提高資源利用效率。到2010年實(shí)現(xiàn)全國礦產(chǎn)資源總回收率和共伴生礦綜合利用率分別提高5個(gè)百分點(diǎn)。10種有色金屬單位產(chǎn)品的綜合能耗和水資源消耗有較大幅度的降低,重點(diǎn)企業(yè)其指標(biāo)要接近和達(dá)到國際先進(jìn)水平。二是減少三廢的排放。水的重復(fù)利用率要提高10個(gè)百分點(diǎn),力爭更多的企業(yè)實(shí)現(xiàn)廢水零排放;降低二氧化硫排放,提高硫的利用率;減少固體廢棄物的堆存,大幅度提高有價(jià)元素綜合利用水平。三是提高再生鉛鋅資源循環(huán)利用率。2010年再生鉛要達(dá)到當(dāng)年產(chǎn)量的30%,同時(shí)要加快再生鋅的開發(fā)和利用。(3)鉛鋅資源綜合利用的主要指標(biāo)《鉛鋅行業(yè)準(zhǔn)入條件》中規(guī)定的資源綜合利用主要指標(biāo)見2表。1.2.2鉛鋅行業(yè)綜合利用的主要特點(diǎn)(1)鉛鋅資源伴生有價(jià)元素的種類多價(jià)值高我國開發(fā)的110多種礦種中,有70%是部分或者全部來源于伴生礦,其伴生金屬價(jià)值對主金屬價(jià)值之比一般在0.3-0.7,而鉛鋅礦中有的礦床這一比值相對比較高。鉛鋅礦伴生金屬礦種中的有價(jià)可回收的元素多達(dá)20多種,大體分三類:一是重金屬,其產(chǎn)量占伴生金屬綜合回收總量的95%以上,包括銅、鉛、鋅、鎘、鉍、鎳、鈷、砷、銻、汞等;二是貴金屬,包括金、銀、鉑、鈀等;三是稀散金屬,包括鎵、銦、鍺、碲、硒、鉈、錸等,其中我國鎵銦鍺鉈的儲量占世界第一,2006年我國銦的產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的三分之二左右。而在鉛鋅礦中的銦、鍺、鉈的儲量又分別占我國總儲量的50%、70%和93%。在價(jià)格上(2007年3月國內(nèi)市場價(jià))每克金、銀、鉑、鈀、銦、鉍分別是160.48元、3.93元、314.0元、115.0元、10.0元、3.15元。(2)鉛鋅行業(yè)綜合利用的工藝相對復(fù)雜由于伴生有價(jià)金屬在不同的原料,不同的工藝流程,不同的技術(shù)處理方法等情況下,在物質(zhì)三態(tài)和中間物中的分布狀態(tài)是不同的;由于有些伴生金屬的化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)活潑,在不同的情況下可以生成不同的化合物,并存在于不同的形態(tài)中。比如,砷在鉛精礦中占0.02-0.6%,在鋅精礦中占0.12-0.54%,某企業(yè)的砷在固體廢棄物、廢水、廢氣、中間物中分別含58.45%、6.07%、6.82%、28.66%。砷在綜合利用時(shí),可以回收白砷(三氧化二砷)、生產(chǎn)金屬砷和其他多種砷化合物等。2005年我國伴生礦中砷的利用率為51.35%。總的說由于鉛鋅礦產(chǎn)資源的復(fù)雜性,不同的有價(jià)元素,在不同的狀態(tài)下,在相對批量很小的情況下,又要分別采用不同的工藝技術(shù),在技術(shù)也有一定的難度,對一個(gè)企業(yè)來說在投入上相對比較大。(3)鉛鋅行業(yè)“三廢”中的重金屬離子毒性大鉛鋅冶煉中有毒固體廢棄物其數(shù)量占2%左右,如鉛冶煉含砷煙塵及砷鈣渣,濕法煉鋅浸出渣,中和凈化渣。在鉛鋅冶煉廢水中的汞、鎘、砷、銅、鉛、鋅等重金屬,主要來源于煙氣制酸濕法凈化流程的煙氣洗滌水、冶煉廢液和電解精煉過程中的廢水。還有毒性不非常明確的固體廢棄物,大約占8%左右。因?yàn)橹亟饘匐x子的毒性強(qiáng),在環(huán)境保護(hù)上要求非常嚴(yán)格,對廢水的治理和綜合利用顯得特別重要。而對無毒的占總固體廢料量的90%左右的一般固體廢料,如鉛水淬渣、鋅蒸餾罐渣和濕法煉鋅揮發(fā)窯渣等用于水泥配料和路基用料等。在廢水中回收有價(jià)金屬后可循環(huán)利用,采選聯(lián)用。(4)鉛鋅冶煉廢氣的二氧化硫含量較高鉛冶煉中硫資源的利用是一個(gè)比較突出的問題。鉛精礦平均含硫量15-18%,鋅精礦平均含硫量在28%以上。2006年鉛精礦114.19萬噸,鋅精礦254.78萬噸。由硫化物精礦帶入的硫元素量達(dá)到90-100萬噸。因?yàn)槲覈U鋅冶煉中小企業(yè)多,二氧化硫排放相對其他有色金屬冶煉企業(yè)比較多。提高煙氣中二氧化硫的濃度是制酸的基本條件,而鉛鋅冶煉中煙氣中二氧化硫濃度相對比較低,特別是濃度在2%以下二氧化硫比較多??刂莆矚馀欧攀翘岣邚U氣綜合利用的關(guān)鍵,同時(shí)在冶煉的煙氣中含有汞和砷,如不有效加以提取將嚴(yán)重的影響硫酸的質(zhì)量。1.2.3我國鉛鋅行業(yè)綜合利用的現(xiàn)狀分析(1)鉛鋅行業(yè)的綜合利用的成績。據(jù)《有色金屬工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況》介紹,2005年我國重金屬冶煉行業(yè),硫的利用率達(dá)到84.83%,工業(yè)固體廢物利用率達(dá)到13.2%,工業(yè)用水復(fù)用率達(dá)到84.5%,分別比2000年提高了3.6、8.2和13.2個(gè)百分點(diǎn)。有色金屬行業(yè)在1981年的時(shí)候,高濃度的二氧化硫的煙氣中硫的利用率是78.1%,總硫利用率是62%,排入大氣中的硫近30萬噸。到2005年硫的利用量達(dá)到146.23萬噸,利用率達(dá)到84.83%。在資源二次利用方面,2006年我國再生銅、再生鋁、再生鉛的總量453萬噸,分別占2006年銅、鋁、鉛產(chǎn)量比例為56.02%、25.13%、14.25%。2006年再生鉛產(chǎn)量39萬噸,比2003年增長了77.27%,再生鋅產(chǎn)量11萬噸,比2003年增長了266.6%。(2)鉛鋅資源回收率在徘徊中提高由于我國鉛鋅業(yè)大礦少、小礦多,富礦少,貧礦多,形成了大中小并舉的格局,大型礦山的回采率可以達(dá)到85-90%,而中小礦山的鉛鋅資源的平均回收率只有50%左右。生產(chǎn)1噸鉛、鋅大約消耗1.7噸儲量。從《有色“十五”概覽》中可以看到,“十五”期間資源總的利用率有所提高,但是由于進(jìn)口不同的礦種,技術(shù)工藝的調(diào)整和處理上還有一定的難度,表現(xiàn)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有一定的波動。(3)鉛鋅伴生有價(jià)金屬回收增長速度高于鉛鋅產(chǎn)量增長速度在“十五”期間,有價(jià)金屬的回收率是逐年提高。主要伴生的有價(jià)元素的回收產(chǎn)量的增幅都大大超過了鉛、鋅產(chǎn)量的增幅。比如目前我國40%左右的白銀是在鉛礦中回收的,2005年與2002年相比,鉛產(chǎn)量增長了80.48%,而有色金屬行業(yè)銀的產(chǎn)量增長了132.7%。2005年與2002年相比,鋅產(chǎn)量增長了28.82%,而銦、鎘、鍺的產(chǎn)量分別增長了132.7%、67.02%和164.53%。說明了企業(yè)越來越重視有價(jià)元素的回收利用,也說明在綜合利用方面的科技水平越來越高。目前,在鋅冶煉企業(yè)中,能比較多的回收鎘、銦、鍺、銀、鉈、鉛、銅、鎵等有價(jià)元素的,有株冶集團(tuán)、中金嶺南和葫蘆島有色集團(tuán)等企業(yè)。在鉛冶煉企業(yè)中能比較多的回收金、銀、鉍、硒、碲、鉑、鈀、鋅、銅等有價(jià)元素的有豫光金鉛、株冶集團(tuán)、中金嶺南、白銀公司、云南新立公司等企業(yè)。(4)科技進(jìn)步極大的推動鉛鋅資源的綜合利用河南豫光金鉛集團(tuán)運(yùn)用了富氧底吹氧化——鼓風(fēng)爐還原熔煉技術(shù)和二氧化硫非穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)化技術(shù),成為國內(nèi)鉛冶煉回收二氧化硫的先進(jìn)企業(yè),2006年二氧化硫尾氣回收率達(dá)到97%,生產(chǎn)硫酸35萬噸,開創(chuàng)我國鉛冶煉清潔生產(chǎn)的先河。另外應(yīng)用全濕法金銀生產(chǎn)技術(shù),該企業(yè)成為我國最大的白銀生產(chǎn)廠家。2006年綜合回收有價(jià)小金屬金、鎘、銦、銀、銅、鐵、銻、鉍、鍺等10多種有價(jià)元素,公司綜合利用的收入占總收入的7.8%,而利潤占到總利潤的的55.3%。由湖南有色金屬研究院、湖南大學(xué)、株冶集團(tuán)、水口山有色公司等完成的《有色金屬工業(yè)重金屬廢水重復(fù)利用綜合技術(shù)研究》成果,對提高廢水復(fù)用率做出了貢獻(xiàn),獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。(5)近年來我國再生鉛工業(yè)有較快發(fā)展近年來我國的再生鉛工業(yè)發(fā)展比較快,再生鋅工業(yè)也有了啟動。江蘇春興合金公司2006年與新加坡勝科環(huán)境管理公司合資成立江蘇春興勝科集團(tuán),預(yù)計(jì)一年可生產(chǎn)31.5萬噸鉛及鉛合金,將成為亞太地區(qū)最大的再生鉛企業(yè)。2006年5月豫光金鉛10萬噸再生鉛分選工程奠基,走原生鉛和再生鉛相結(jié)合冶煉路徑,有利于再生鉛的集約化生產(chǎn),2006年綜合能耗比傳統(tǒng)工藝降低100千克標(biāo)煤,硫的回收率達(dá)到97%,金屬回收率達(dá)到98.5%。江蘇常州華楊鋅業(yè)有限公司,目前通過電弧煙塵回收廢鋅的產(chǎn)能已達(dá)到10根據(jù)中國有色金屬協(xié)會再生分會統(tǒng)計(jì),2006年再生鉛鋅在節(jié)能減排方面也取得了成果。從下表看到2006年再生鉛鋅工業(yè)節(jié)能81.9萬噸標(biāo)煤,節(jié)水1.03億噸,固體廢棄物減排4.29億立方米,二氧化硫減排3.66萬噸。1.2.4(1)我國鉛鋅綜合利用與國際先進(jìn)水平的差距目前,我國鉛鋅資源利用率和單位產(chǎn)品能源消耗與國際先進(jìn)水平相比還有差距。我國有色金屬礦產(chǎn)資源綜合利用率為60%,比發(fā)達(dá)國家低10-15個(gè)百分點(diǎn);共伴生礦產(chǎn)資源綜合利用率為40%,比發(fā)達(dá)國家低20個(gè)百分點(diǎn);每年產(chǎn)生的尾礦、赤泥等固體廢棄物1億多噸,累計(jì)堆存了20多億噸;鉛冶煉平均能耗比國際先進(jìn)水平高84.2%;密閉鼓風(fēng)爐鋅冶煉的平均能耗比國際先進(jìn)水平高33.4%,濕法煉鋅的平均能耗比國際先進(jìn)水平高39.9%。在鉛鋅礦伴生有價(jià)元素的回收和利用方面與國際先進(jìn)企業(yè)的相比,還有很大的差距,一是由于企業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平的限制,許多中小冶煉企業(yè)的伴生有價(jià)元素回收率還比較低;二是有價(jià)元素的高附加值的特點(diǎn)沒有充分體現(xiàn)。比如,我國的銦產(chǎn)量占世界第一,其中50%來自鉛鋅礦,出口量大約占國際市場的70%左右,據(jù)2003-2005年統(tǒng)計(jì)資料計(jì)算,我國的高純銦占銦總產(chǎn)量的比例平均為16.04%(高純鉍占比平均為60.17%、高純鍺占比平均為46.22%),近年來國外大量的低價(jià)收購我國的銦,提純加工生產(chǎn)出價(jià)格昂貴的靶材返銷中國。鉛鋅礦的伴生金屬豐富,許多有價(jià)金屬的價(jià)值極高,我國鉛鋅工業(yè)的綜合利用在其深度和廣度上的潛力還是巨大的。(2)我國鉛鋅行業(yè)內(nèi)部平均水平與行業(yè)先進(jìn)水平的差距。通過對2006年鉛鋅行業(yè)前9家冶煉企業(yè)分析,鉛冶煉回收率高于平均水平有3家,低于平均水平的6家。鋅冶煉回收率高于平均水平的單位有4家,低于平均水平的有5家。從下表看到行業(yè)內(nèi)大企業(yè)之間在冶煉總回收入率上仍然有很大的差距。所以從總體上看,全行業(yè)不同類型的冶煉企業(yè)之間在總回收率上的差距就更大了。當(dāng)然,不排除資源、技術(shù)、設(shè)備等具體因素的影響。(3)再生鉛資源回收利用水平大大低于世界平均水平按“十一五”規(guī)劃目標(biāo),2010年銅鋁鉛鋅四種再生金屬利用總量達(dá)到650萬噸,其分別占銅、鋁、鉛、鋅產(chǎn)量的比例要達(dá)到35%、25%、30%、10%。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),可節(jié)約礦石1100萬噸,節(jié)能2500萬噸標(biāo)煤,少產(chǎn)生固體廢棄物1.4億噸,不僅節(jié)約了資源,而且可以減少對環(huán)境的污染。目前,在世界上再生銅、再生鋁、再生鉛占當(dāng)年總產(chǎn)量的比例大約在30%、30%、50%左右。由于我國銅資源嚴(yán)重短缺,每年要進(jìn)口大量的廢雜銅,2006年我國再生銅占當(dāng)年的產(chǎn)量的比例超過世界平均水平,再生鉛的比例卻是大大的低于世界平均水平。根據(jù)2007年6月最新統(tǒng)計(jì),我國機(jī)動車保有量達(dá)到1.52億輛,其中轎車達(dá)到1300多萬輛。目前,我國每年報(bào)廢的各類鉛酸蓄電池約4000多萬個(gè),含鉛量約90萬噸,而2006年我國再生鉛產(chǎn)量是39萬噸??陀^上講,再生鉛的發(fā)展,環(huán)保要求高,難度比較大。隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,再生鉛工業(yè)的快速發(fā)展是勢不可擋的。(4)再生鋅工業(yè)潛力巨大我國鍍鋅和干電池的用鋅量約占鋅消費(fèi)的一半以上,而發(fā)達(dá)國家鋅僅應(yīng)用在鍍鋅業(yè)上的比例達(dá)到55%。2002年美國、德國、意大利的再生鋅占其產(chǎn)量分別達(dá)到53%、28%、28%。發(fā)達(dá)國家再生鋅占當(dāng)年鋅產(chǎn)量的比例平均達(dá)到30%左右。2003年我國再生鋅占鋅消費(fèi)的比例僅僅是0.97%,2005年全球再生鋅產(chǎn)量達(dá)到290萬噸,而我國僅僅是8.5萬噸。2006年我國的鋅消費(fèi)量達(dá)到339.00萬噸,而再生鋅只有11萬噸,占鋅消費(fèi)量的3.48%??陀^原因是我國工業(yè)化時(shí)間短,大多數(shù)鍍鋅材料和鋅合金件還沒有到回收期,部分含鋅廢料回爐時(shí)還沒有采用先進(jìn)的煙塵回收利用技術(shù),有些白白揮發(fā)掉。在鋅錳電池回收行業(yè)中由于經(jīng)營分散、污染環(huán)境、回收成本高等原因,目前回收困難也很大。隨著鋅的存量不斷增加,技術(shù)水平提高,加強(qiáng)二次鋅資源利用就越來越到重要了。為此,盡早建立廢舊鋅材料集中回收系統(tǒng),建立技術(shù)裝備水平高的能回收再生鋅的專業(yè)煉鋼系統(tǒng),還需要國家統(tǒng)一規(guī)劃,組織鋅產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)行業(yè)共同努力才能實(shí)現(xiàn)。1.2.5進(jìn)一步提高鉛鋅行業(yè)綜合利用水平的途徑(1)加快行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,全面提升企業(yè)素質(zhì)作為一個(gè)資源性企業(yè)其綜合利用水平的高低,是企業(yè)規(guī)模、效益和技術(shù)裝備水平和管理水平的綜合標(biāo)志。因?yàn)橐岣哔Y源的綜合利用水平,首先要投入大量的資金,要有一批高素質(zhì)的科技人員,回收有價(jià)金屬需要一定的經(jīng)濟(jì)批量等等。為滿足這一條件企業(yè)的結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行調(diào)整,要建立以大公司為核心的企業(yè)集團(tuán),通過專業(yè)協(xié)作形成集團(tuán)內(nèi)部的小的產(chǎn)業(yè)鏈,使整個(gè)生產(chǎn)鏈做到技術(shù)上可行,經(jīng)濟(jì)上有利,管理上有效。有遠(yuǎn)見的企業(yè)家要站在國際競爭的層面上,加快企業(yè)再造,以便充分發(fā)揮鉛鋅資源綜合利用的優(yōu)勢。(2)不斷提高技術(shù)工藝裝備水平國家對有色金屬行業(yè)共伴生礦和低品位貧礦資源綜合利用、節(jié)能節(jié)水技術(shù)改造、廢物資源化和再生金屬循環(huán)利用等重大項(xiàng)目非常重視,并在中央預(yù)算內(nèi)資金設(shè)立專項(xiàng)。鉛鋅企業(yè)要積極主動創(chuàng)造各種有利的條件,來爭取國家的支持,不斷提高我國鉛鋅行業(yè)的技術(shù)工藝裝備水平,把鉛鋅資源綜合利用工作提高到一個(gè)新的水平。(3)加強(qiáng)企業(yè)管理。在一定的技術(shù)工藝裝備水平上,企業(yè)綜合利用水平取決于全體員工的主觀能動性,提高資源綜合利用率是一個(gè)全員、全方位、全過程的系統(tǒng)工程。只有從企業(yè)發(fā)展規(guī)劃,規(guī)章制度,人員培訓(xùn),激勵(lì)機(jī)制等各個(gè)環(huán)節(jié)上加強(qiáng)管理,才能取得成效。(4)加強(qiáng)國內(nèi)外技術(shù)經(jīng)濟(jì)交流與合作從1978年起,國家把金川有色金屬公司列入全國礦產(chǎn)資源綜合利用三大基地之一。金川公司在資源綜合利用方面的成果和經(jīng)驗(yàn)得到國家和有關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)人高度重視。今年6月在金川召開了第17次金川資源綜合利用科技大會。金川的經(jīng)驗(yàn)對鉛鋅行業(yè)有著重要的指導(dǎo)意義。除了學(xué)習(xí)國內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)之外,鉛鋅行業(yè)的企業(yè)家們應(yīng)當(dāng)更多的走出去,到世界先進(jìn)鉛鋅企業(yè)中去學(xué)習(xí)綜合利用最先進(jìn)的技術(shù)和管理方法,開闊視野,為振興我國的鉛鋅工業(yè)做出歷史性的貢獻(xiàn)。1.3鉛鋅硫化礦綜合利用技術(shù)進(jìn)步及典型的選礦工藝流程1.3.1技術(shù)進(jìn)步(1)硫化礦電位調(diào)控浮選理論與實(shí)踐中南大學(xué),凡口鉛鋅礦,2001年國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)(2)“氧氣底吹熔煉——鼓風(fēng)爐還原煉鉛(SKS)新工藝及工業(yè)化裝置開發(fā)研究中國有色工程設(shè)計(jì)研究總院、水口山有色金屬有限責(zé)任公司、河南豫光金鉛集團(tuán)有限責(zé)任公司、安徽科威金屬材料股份有限公司合作完成,2004國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)(3)有色金屬工業(yè)重金屬廢水重復(fù)利用綜合技術(shù)研究湖南大學(xué),湖南有色集團(tuán),2005國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)(4)高鐵硫化鋅精礦加壓浸出技術(shù)產(chǎn)業(yè)化云南冶金集團(tuán)總公司、瀾滄江鉛礦集團(tuán)等單位合作的項(xiàng)目,2006年度中國有色金屬工業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),已通過了2007年度國家科技獎(jiǎng)的初評。(5)復(fù)雜鉛鋅鐵硫化礦的和諧礦物加工新技術(shù)北京礦冶研究總院和中金嶺南股份有限公司凡口鉛鋅礦共同完成,2008年7月項(xiàng)目通過了由中國有色金屬工業(yè)協(xié)會組織的科技成果鑒定,鑒定委員會一致認(rèn)為該項(xiàng)目的技術(shù)水平達(dá)到國際領(lǐng)先。1.3.2鉛資源綜合利用的技術(shù)創(chuàng)新目標(biāo)《有色金屬工業(yè)中長期科技發(fā)展規(guī)劃(2006-2020年)》對有色金屬行業(yè)未來15年科學(xué)技術(shù)發(fā)展作出了全面的規(guī)劃和部署。(1)鉛鋅行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新總體目標(biāo)一是大中型重點(diǎn)企業(yè)普遍建立技術(shù)中心,完善技術(shù)創(chuàng)新機(jī)構(gòu);二是大型企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、主流產(chǎn)品、重點(diǎn)裝備接近或者達(dá)到國際先進(jìn)水平;三是把資源、能源、環(huán)保技術(shù)放在優(yōu)先地位,重點(diǎn)突破;四是加快地質(zhì)勘探,增加資源儲量,礦產(chǎn)資源利用率提高3-5個(gè)百分點(diǎn),到2020年實(shí)現(xiàn)新增鉛鋅資源儲量1500萬噸,礦產(chǎn)資源利用率再提高5個(gè)百分點(diǎn);五是70%以上鉛鋅產(chǎn)量的綜合能耗接近或者達(dá)到世界先進(jìn)水平;六是硫的利用率達(dá)到90%,工業(yè)用水循環(huán)利用率達(dá)到85%,到2020年分別達(dá)到95%和99%;七是鉛鋅再生資源利用率提高到30%,2020年達(dá)到40%;八是鉛鋅行業(yè)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)達(dá)到鉛鋅行業(yè)銷售收入的1.5%,到2020年達(dá)到2.5%。(2)鉛鋅行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)項(xiàng)目在有色金屬2006-2020年科技發(fā)展規(guī)劃中共有42個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目。其中,涉及鉛鋅行業(yè)有13個(gè)項(xiàng)目。在地質(zhì)勘探和礦山采選方面的有:①有色金屬礦山深部與外圍資源預(yù)測與勘查技術(shù);②西部有色金屬重要成礦帶預(yù)測與勘查評價(jià)技術(shù);③金屬礦床無廢開采及環(huán)境整治;④復(fù)雜礦物選別與富集技術(shù);⑤高效節(jié)能采選設(shè)備。在冶煉方面有:⑥液態(tài)高鉛渣直接還原工藝和爐型研究;⑦鉛鋅冶煉過程節(jié)能降耗的控制與優(yōu)化技術(shù);⑧二氧化硫利用技術(shù);⑨高效強(qiáng)化冶煉工藝裝備和自動化控制、檢測技術(shù)。在資源綜合利用方面的有:⑩鉛鋅資源最大化利用技術(shù);⑾尾礦、赤泥、爐渣固體廢棄物資源化技術(shù);⑿余熱利用與節(jié)能技術(shù);⒀可循環(huán)再生有色金屬流程裝備。1.3.3典型的鉛鋅礦化礦選礦工藝流程(1)鉛鋅硫綜合回收全優(yōu)先,等可浮,部分優(yōu)先混合浮選(2)銅鉛鋅硫綜合回收全優(yōu)先,銅鉛混?。?)鉛鋅錫硫綜合回收重-浮,?。亓鞒蹋?)鉛鋅螢石綜合回收硫化礦浮選-氧化礦浮選(5)鉛鋅銻硫綜合回收混合浮選2鈷鎳礦產(chǎn)資源的綜合利用2.1鎳資源綜合利用2.1.1資源現(xiàn)狀及特點(diǎn)鎳在地殼中的平均含量為0.01%,但可開采的礦床并不多,目前主要有硫化鎳礦床和紅土型鎳礦床兩類,在現(xiàn)有儲量中,紅土礦占70%,硫化礦占30%,但目前約60%的鎳產(chǎn)品來自于硫化礦。豐富的海底錳結(jié)核礦床中也含有一定量的鎳。鎳資源主要分布在古巴(38.3%)、前蘇聯(lián)(14%)、加拿大(13.2%)、新喀里多尼亞(9.6%)、印度尼西亞(6.8%)、南非(5.3%)、澳大利亞(4.7%)、中國(1.5%)等國家。我國鎳資源開采始于1957年四川省力馬河鎳礦,雖然生產(chǎn)規(guī)模小,但填補(bǔ)了我國鎳工業(yè)空白,在當(dāng)時(shí)緩和了我國的“鎳荒”。1958年發(fā)現(xiàn)金川鎳礦,并于20世紀(jì)60年代投產(chǎn),這在很大程度上解決了我國對鎳的需要。到了90年代,由于新疆客拉通克鎳礦、云南金平鎳礦及吉林赤柏松鎳礦的開發(fā)和投產(chǎn),使得我國鎳工業(yè)的發(fā)展上了一個(gè)新臺階。盡管如此,我國仍不是鎳礦資源豐富的國家。截至2004年底,全國鎳礦儲量為239.83萬t,集中分布在甘肅、新疆、吉林與陜西,這4個(gè)省(區(qū))的鎳礦資源儲量為233.76萬t,占全國總儲量的97.47%。2.1.2鎳的消費(fèi)主要用于不銹鋼,基次是電池等新材料領(lǐng)域。根據(jù)國際鎳研究小組(INSG)稱,2008年全球原鎳消費(fèi)量料達(dá)到紀(jì)錄高位由于全球范圍內(nèi)含鎳不銹鋼的產(chǎn)量反彈,尤其是中國。INSG稱,2008年全球原精煉鎳消費(fèi)量預(yù)估增長13%至147萬噸紀(jì)錄高位,高于2007年的133萬噸。去年的消費(fèi)量較2006年的140萬噸下滑。2008年全球原精煉鎳產(chǎn)量預(yù)估同比增長6.9%至154萬噸。INSG稱,2007年原精煉鎳產(chǎn)量為144萬噸,高于2006年的135萬噸。2007年,我國進(jìn)口鎳礦1500萬噸,其中印尼629萬噸,菲律賓800萬噸,從新喀里多尼亞的進(jìn)口為100萬噸,主要進(jìn)口地區(qū)為山東日照和江蘇連云港。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹各港口的庫存大約600萬噸。除此以外,中國還從澳大利亞、加拿大和美國進(jìn)口了一些鎳精礦和高冰鎳。照此估計(jì)2007年我國生鐵鎳金屬量約8.5萬口屯,原生鎳產(chǎn)量為21.4萬噸,同比增加了50%。預(yù)計(jì)2008年國內(nèi)鎳的消費(fèi)量為34.5萬噸,同比增加7.1%,含鎳生鐵按照10萬噸計(jì),國內(nèi)鎳產(chǎn)量為24.3萬噸,由于國內(nèi)電解鎳的出口可能進(jìn)一步下降,因此預(yù)計(jì)2008年國內(nèi)鎳缺口總量在10萬噸以內(nèi)。2.1.3鎳資源綜合利用策略(1)實(shí)施海外鎳資源開發(fā)戰(zhàn)略正視我國鎳礦資源實(shí)際情況,規(guī)避國際鎳市場頻繁劇烈波動的風(fēng)險(xiǎn),保證國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全的需要,必須貫徹“走出去”的戰(zhàn)略發(fā)展方針,將實(shí)施海外鎳資源開發(fā)作為我國鎳資源政策的重要方面,全面提升我國鎳企業(yè)的國際競爭力。金川從國企進(jìn)口鎳精礦或其他鎳冶煉原料;中國五礦參加古巴鎳公司的擴(kuò)產(chǎn);上海寶鋼與鎳業(yè)跨國公司結(jié)成戰(zhàn)略伙伴。(2)鼓勵(lì)不銹鋼廢鋼的進(jìn)口(3)大力發(fā)展節(jié)鎳型不銹鋼如消費(fèi)品領(lǐng)域盡多使用200系列不銹鋼,其含鎳量為3.5%~5.5%,比300系列不銹鋼少消耗鎳資源。(3)合理開發(fā)國內(nèi)鎳礦資源A、繼續(xù)搞好金川鎳基地建設(shè),加大地質(zhì)探礦投資力度,尋找新的鎳礦資源。近期我國鎳礦資源的地質(zhì)找礦重點(diǎn)是新疆東部地區(qū)、甘肅金川、吉林磐石、新疆喀拉通克、云南元江和墨江等老礦區(qū)周邊和深部。B、加快技術(shù)進(jìn)步,推動產(chǎn)業(yè)升級。我國鎳資源的開發(fā)利用技術(shù)雖然已經(jīng)取得重要進(jìn)展,但與國際水平相比仍然有相當(dāng)?shù)牟罹?。為了加快我國鎳工業(yè)的發(fā)展,開發(fā)國內(nèi)外鎳礦資源,滿足經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要,必須依靠技術(shù)進(jìn)步推動產(chǎn)業(yè)升級。當(dāng)前我國鎳工業(yè)技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)是:低品位礦和多金屬礦綜合回收利用技術(shù);紅土型鎳礦選冶技術(shù);羰基鎳精煉工藝技術(shù);鎳合金生產(chǎn)技術(shù)等等。C、重視大洋底鎳礦資源。據(jù)估計(jì),在4億km2海底總面積中,大約有15%為多金屬結(jié)核所覆蓋,而且每年還以1000萬t的速度在不斷增加。目前總儲量約為2萬~3萬億t,在這些多金屬結(jié)核中,鎳的平均品位達(dá)到1.26%。這是一個(gè)巨大的鎳礦資源,雖然對解決我國鎳資源的供需矛盾不會很快起作用,但是它具有重大的戰(zhàn)略意義2.1.4紅土鎳礦的開發(fā)利用氧化鎳礦床是含鎳橄欖巖在熱帶或亞熱帶地區(qū)經(jīng)過長期的風(fēng)化淋濾變質(zhì)而成,是由鐵、鋁、硅的含水氧化物組成的疏松的粘土狀礦石。由于含鐵的氧化礦石呈紅色而被稱為紅土礦(laterite)。在風(fēng)化過程中,鎳自上層浸出,而后在下層沉淀,取代了相應(yīng)的硅酸鹽和氧化鐵礦物晶格中的鎂和鐵。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上的鎳紅土礦多分布在南、北回歸線一帶,如澳大利亞、巴布亞新幾內(nèi)亞、新喀里多尼亞、印度尼西亞、菲律賓和古巴等地。從鎳紅土礦中提鎳有以下特點(diǎn):(1)鎳紅土礦中鎳呈化學(xué)浸染狀態(tài),鎳品位較低,很難通過選礦獲得較高品位(6%以上)的鎳精礦;(2)紅土型鎳資源豐富,全球有約4100萬噸鎳紅土礦資源(以金屬鎳計(jì)算);(3)鎳紅土礦勘查成本低,采礦成本也極低;(4)鎳紅土礦的火法冶金制備鎳鐵的技術(shù)已經(jīng)成熟,濕法冶金加壓酸浸的技術(shù)亦日趨成熟;(5)鎳紅土礦可以生產(chǎn)出氧化鎳、硫鎳和鎳鐵等多種產(chǎn)品,其中鎳鐵可直接用于生產(chǎn)不銹鋼,降低生產(chǎn)成本;(6)世界紅土型鎳礦資源主要分布于近赤道地區(qū),大部分靠近海岸,便于外運(yùn)。加壓酸浸工藝適于處理含MgO比較低的褐鐵型紅土礦。加壓酸浸流程是:在230~270℃,3~5MPa的條件下,用稀硫酸做浸出試劑,通過控制一定酸度使鎳、鈷選擇性進(jìn)入浸出液中,而鐵、鋁和硅等雜質(zhì)元素水解進(jìn)入渣中。浸出液用硫化氫還原中和、沉淀,產(chǎn)出高質(zhì)量的鎳鈷硫化物。鎳鈷硫化物通過傳統(tǒng)的精煉工藝配套產(chǎn)出最終產(chǎn)品,其原則工藝流程如圖2所示。古巴的毛阿冶煉廠設(shè)計(jì)年處理紅土礦礦石量為200萬噸,產(chǎn)品為鎳鈷硫化物。實(shí)際鎳、鈷產(chǎn)量分別達(dá)到2.27萬噸和2000噸,鎳鈷回收率分別達(dá)到90%~95%和80%~90%。加壓酸浸過程中,溶液中含有的大量鋁、鐵和硅會隨著反應(yīng)的進(jìn)行沉降、粘附在高壓釜膽和管道內(nèi)壁上,從而減少高壓釜的有效容積,堵塞管道,必須每隔一段時(shí)間進(jìn)行除垢工作。紅土礦的加壓酸浸工藝的優(yōu)點(diǎn)是鎳和鈷的浸出率都可以達(dá)到90%以上,但僅適合于處理低鎂含量的氧化鎳礦,礦石中鎂含量過高會增加酸的消耗,提高操作成本,對工藝過程也會帶來影響,一般酸浸氧化鎳礦中鎂含量小于4%。腐殖土型紅土礦含有較低的鈷和鐵(Ni/Co一般為40),通常采用火法冶金工藝,產(chǎn)品多為鎳鐵或冰鎳?;鸱ㄒ苯鹛幚礞嚰t土礦時(shí)通常無法回收鈷,同時(shí)冶煉過程中鎳礦石需干燥,導(dǎo)致能耗增加?;鸱ㄌ幚砑t土礦工藝主要有鎳鐵工藝和鎳锍工藝,其中鎳鐵工藝占主導(dǎo)地位。(1)鎳鐵工藝在鎳鐵工藝中,首先將礦石破碎到50~150毫米,經(jīng)干燥窯焙燒得到焙砂,摻入
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