1000吨电解铜项目可行性研究报告

1000吨电解铜项目可行性研究报告 黑龙江省宝山矿业开发公司

目 录

第一章 总 论 第二章 地质资源 第三章 采 矿 第四章 冶 炼 第五章 总图运输

第六章 公用设施及土建工程 第七章 投资估算 第八章 环境保护 第九章 共伴生金属 第十章 经济及社会效益

第一章 总 论

第一节 概 述

一、项目性质、地理交通位置及区域经济概况

本项目属多宝山氧化矿开采项目。黑龙江省宝山矿业开发公司是采用浸出-萃取-电积工艺获得电解铜的矿山企业，该企业位于黑龙江省中西部嫩江县境内。矿区

距嫩江县北东约156公里，地理座标为东经125。46`05``、北纬50。14`45``。 目前矿区有简易公路与外部嫩呼公路相通，准轨铁路距矿区的最近车站是黑宝山站，相距约12公里，与全国各地相通，外部运输十分方便。

矿区属低山丘陵地带，为农林区，居民稀少，矿区大部分土地属荒地和丛林，当地居民以从事农林业为主，工业稀少。地区气侯特点是冬季漫长寒冷，夏季短暂炎热。

二、可行性研究的背景及依据

我国是一个铜紧缺国，每年铜需要量约100万吨，缺口部分尚需进口，虽然我国铜总储量不少，但能经济地利用传统选冶工艺处理的铜矿越来越少，过去一直未被开发利用的难选氧化铜矿和低品位铜矿的开发，目前已取得了初步进展，北京矿冶研究院于1995年在多宝山铜矿利用氧化铜矿建立了一座年产200吨电解铜的浸出-萃取-电积试验工厂，该工厂于1995年6月投产，经过两个多月的生产运转，取得了良好的技术经济指标，铜山铜矿1500吨电解铜成功投产，再次说明多宝山铜矿氧化矿和低品位矿石的浸出-萃取-电积工艺是行之有效的。 黑龙江省每年消耗铜金属量约2.5万吨，目前年产量约0.3万吨，自给率很低，开采多宝山铜矿势在必行。多宝山铜矿属特大型矿山，因矿石品位低和矿体上部覆盖有难选的氧化铜矿，采用常规传统选冶工艺开采很不经济，故未能开发。日前，国内外对该矿石性质进行了大量的试验研究和生产实践，采用浸出-萃取-电积工艺处理这种氧化矿和低品位矿石的生产新流程，具有投资省和生产成本低的最大优越性。多宝山铜矿采用这种新工艺开发矿山，是能够获得较好的经济效益和社会效益的。

三、鉴于多宝山铜矿为大型铜基地，以铜为主，含有多种稀有和贵金属矿物，需加强试验研究进行综合回收。矿体铜金属总储量为237万吨，其中地表氧化铜矿储量约10万吨。本次设计的主要对象是开采多宝山矿区原置中不影响今后开采原生铜矿的设计布局，这是本次可行性研究报告的主要设计内容和要求。企业规模按1000吨电解铜设计，故采矿和浸出-萃取-电积的生产能力均按年产电解铜1000吨计。

第二节 项目的建设条件 一、项目的资源条件

企业开采的原料为氧化铜矿石，多宝山矿区的氧化铜矿石埋藏深度最大不超过25米，地表土覆盖层较浅，矿区属低丘陵地带，地形高差在50米左右，场地坡度不大，地势开阔，矿体开采适宜露天开采方式。本地区设计氧化铜矿石总量为422万吨，品位为0.48%，金属量为2.03万吨。按企业年产1000吨电解铜计算，矿山年产26万吨矿石即可满足年产1000吨电解铜的需要，企业生产服务年限为14年，说明企业的主要原料氧化铜矿石的资源是绝对可靠的。 二、项目的外部条件

矿区对外运输为公路运输，目前矿区对外运输有6公里简易公路与嫩呼国家公路相通。这6公里简易公路从线路平面和纵断面标准看均已达到公路要求，只需将部分路段路基拓宽并在全线加铺泥结碎石路面，即能保证矿区对外的公路运输畅通无阻。

第三节 建设方案 一、总体布置原则

多宝山铜矿为大型斑岩铜矿，金属总量为237万吨，矿石有原生硫化铜矿石和氧化铜矿石，故在矿区总体布置中，先开采矿体上部氧化矿时，一定要重视目前所有工业场地的布置要避开今后多宝山大型铜矿开采的范围，以不给多宝山大型铜矿开采时增加不利因素为原则。在企业总布置中，首先要保证企业的总体生产工艺流程顺畅，从采矿的原料-原料加工-成品的内外部运输，不但要实现生产运输距离最短，而且要避免产生生产流程中的迂回运输现象，只有这样，才能降低生产成本，给企业增加效益提供有利条件。

在总体布置中，要根据生ひ樟鞒蹋岷献匀坏匦翁跫诎踩娑ㄐ砜傻那榭鱿拢×渴共贾媒舸蘸侠恚跎儆玫孛婊统〉赝潦焦こ塘浚醵炭笄烦ざ群褪彝夤芟叩幕üこ塘俊Ｗ龅郊冉档突ㄍ蹲剩钟欣谏芾恚庖彩墙档蜕杀镜挠行Т胧?BR>二、生产规模及产品方案

本企业生产规模为年产1000吨电解铜，经可行性研究论证，企业年产1000吨电解铜产品是可行的。

根据企业年产1000吨电解铜生产规模的要求，结合多宝山矿区氧化铜矿的含铜品位（0.48%）及北京矿冶研究总院对多宝山铜矿石的浸出-萃取-电积试验报告的数据，堆浸年工作日为210天。经计算，要求采矿提供年产氧化铜矿石26万

吨，采矿年工作日为280天，采矿日生产规模为935吨氧化铜矿石。 三、企业的生产工艺选择

传统工艺不但投资大、生产成本高，而且不适合处理低品位的氧化矿，目前国内外在处理低品位氧化矿方面有了很大发展，采用氧化铜矿石浸出-萃取-电积工艺，直接达到电解铜产品，这种湿法冶金工艺，具有投资小、见效快的优点。近年来在国内特别是云南，氧化铜矿已普遍采用浸出-萃取-电积工艺，取得了良好的经济效益。多宝山铜矿已于1995年对低品位氧化铜矿进行了浸出-萃取-电积试验，也已取得了较好试验指标。因此，本可行性研究报告推荐采用矿石浸出-萃取-电积生产工艺。 第二章 地质资源 第一节 概况

一、多宝山矿区的勘探工作经历了1958-1962和1972-1981年两个阶段，这期间完成了钻探16.15万米、竖井205米、平巷461米、槽探20.5万米3、土井7065米，并作了相应的化验分析。测绘了相关的地形地质图纸，勘探投资1471.7万元。编写了多宝山铜矿床详查-初勘报告。提交的总储量铜237万吨、钼8.1万吨、伴生金73.4吨、银1046吨。

经勘探，已查明矿床规模、矿体赋存规律及矿床水文地质情况，同时还进行了矿石加工选矿方法的流程试验。由于矿床及矿山开发建设的规模较大，所需投资较大，所以至今未付诸实施。

二、该矿区主要矿体和从属矿体的上部多出露地表为氧化矿石，这些矿石采用一般常规选矿方法，回收率低，经济效益不高，所以对该矿区一直未进行大规模开发。近几年国内在氧化矿开采方面积累了一定经验，特别是多宝山铜山矿区的堆浸-萃取-电积工艺试验已取得成功。根据这些经验提出在多宝山矿区首先处理氧化矿，给大规模开发该矿创造条件，也符合国家提出的探采结合政策。 第二节 矿床地质 一、地质特征

矿区出露的地层有中奥陶组、铜山组、多宝山组、上奥陶统裸河组、爱辉组和下志留统黄花沟组及第四系松散沉积物。

矿区内比较明显的构造形迹有：华力西期构造旋回之北西向构造，北东向构造。

燕山期旋回的东西向构造。西北向构造区内基础构造，它即是容矿构造又是导矿构造，北东向构造是导矿构造，东西向构造为成矿后构造。

岩浆岩主要有加里东中期的喷出岩和华力西中-晚期的侵入岩。加里东中期的喷出岩主要是多宝山组中的安山岩和英安岩。华力西晚期有侵入岩，主要为石英闪长岩、更长花岗闪长岩和斜长花岗斑岩。另有与侵入岩伴生的闪长玢岩、细晶闪长岩等。 二、矿床特征

多宝山矿区内斑岩型铜矿床，位于多宝山倒转背斜的倾没端，受北西向弧形断裂和交叉构造控制。矿床由4个矿带215个矿体组成。其中主矿体14个，以3号矿带Ⅹ号矿体最大，占总储量的73.4%；其次为1号矿带的Ⅳ号矿体，占总储量的9.7%。Ⅹ号矿体长1400m，宽23-34m，延300-1000m，呈北西-南东向作弧形展布。Ⅳ号矿体长850m，最大厚度200m，延深大于850m，倾角75°。主矿段位于片理化的蚀变花岗闪长岩中，在花岗闪长岩中铜矿储量占90%以上。矿体出露地表标高为570～490m标高之间。

4个矿带均位于绢云母化带中。矿带与绢云母化、片理化关系极为密切。1号矿带位于斑岩体和钾化带的下盘；3、2和4号矿带位于斑岩体和钾化带的上盘；三者由北西向南东依次呈右列式雁行排列。矿体在矿带中呈不规则状、扁豆状或似板状。大多数矿体中间厚大，品位较高，向两端和向下大都变分板尖灭。 矿区位于寒温带，年平均降雨量少，冰冻期长，加之地下水不丰富，所以地表矿石氧化矿石（氧化铜/总铜＞30%）所占比例较小；矿床的主体是原生硫化矿石。但由于矿体规模大，就氧化矿的绝对量来说还是可观的，可以作为规模开采氧化矿的原料基地。

氧化带特征：在距地表以下数米到三、五十米的范围内，常形成一些发育不完全的风化淋滤带和次生氧化富集及次生硫化富集现象。

风化淋滤带，出露于地表或地表以下至30米以上地段。带内金属硫化物或部分氧化，或完全氧化。岩石呈灰白色，仅留下矿物淋失空洞；有的有褐铁矿、水针铁矿及不同发育程度的孔雀石、兰铜矿、赤铜矿、黑铜矿等。

拟首采的Ⅳ号矿体，其氧化带开发深度一般在25m左右，个别可达30m。氧化矿石以表生矿物为主，其矿物有赤铜矿、褐铁矿、兰铜矿、黑铜矿、赤铁矿等。

验阶段。多宝山地区氧化铜矿品位很低（含铜只有0.47％），冬季气候寒冷、结冻期长，适合采用喷淋，加拿大已成功地在冬季进行堆浸生产，但我国目前尚无在寒冷地区冬季进行堆浸生产先例，为稳妥起见，拟采用喷淋堆浸方式，非冻期进行喷淋浸出生产，结冻期停产。投产后可进行一定规模的冬季埋管滴浸试验，若试验成功，则可采取喷淋堆浸与埋管滴浸相结合的双重浸出方式，年工作日可大大延长，在不增加设备的条件下，可使工厂生产规模大为提高。 二、生产过程简述

用颚式破碎机将氧化铜矿进行二级开路破碎，破碎后矿石粒度为20mm以下。破碎石由装载机运往堆浸筑堆，一次堆高约5米。矿石堆经平整后铺设喷淋管网，接能供液管，然后泵送PH值为1～1.5的酸性萃余液进行喷淋，喷淋强度为7～101/mh。喷淋液与矿石发生反应，生成的硫酸铜溶液靠自向底层渗透，由矿层底部的排液管流出，进入集液池。当浸出液中铜离子浓度小于2g/1时，歙之再次循环喷淋，达到2g/1左右时，泵送至萃取工段进行萃取生产。

萃取工段采用二级萃取一级反萃，萃取剂为汉高公司的LIX984，稀释剂为260工业煤油。浸出液经过两级逆流萃取后，萃余液含铜0.1～0.3g/1，PH=1～1.5，经由萃余液缓冲池浮油处理后流入萃余液池，在此补酸后返回作堆浸喷淋液。负载有机相含铜3～3.5g/1，进入反萃段与废电解液接触，获得的富铜液经砂滤后进入富电解液贮槽，送至电解工段电积生产电解铜。反萃后的再生有机相含铜约1.1g/1，返回萃取段继续萃取铜。

电解工段采用Pb-Ca-Sn合金为不溶阳极，阴极为纯铜始极片。始极片在种板槽内的不锈钢阴板上生产，周期24小时。电解液采取上进下出的循环方式，电解液温度大于20℃。电解铜生产周期为7～10天，电解铜出槽后用水浸泡洗涤，晾干后包装出厂。为了控制电解液杂质浓度维持在一定水平，部分开路排放废电解液，并入浸出液萃取回收铜，残酸作浸出补加酸使用。为避免雾溢出污染环境，在每个电解槽面上覆盖一层约10mm厚的低压聚乙烯粒料（Φ1～3mm）。另外，在电解液中加少量钴离子（60mg/l）及光滑剂，以提高阴极铜的质量。 第四节 进制主要技术经济指标 破碎

破碎方式：两段颚式破碎机开路破碎机开路破碎

破碎前粒度：300mm 破碎后粒度：20mm 破碎工作时间：280d 堆浸

堆浸周期：210d 堆浸方式：喷淋堆浸 喷淋强度：7～101／mh 最终浸出率：80％

浸出液：Cu2.0g/1，PH=2.0 萃取

萃取剂：LIX984 稀释剂：煤油 有机相浓度：8％ 萃取相比：1

反萃取相比：2～3（0/A） 萃取级数：2级 反萃级数：1级 混合时间：2min 澄清速率：36m/mh 电积

富电解液成分：Cu45g/1，H2SO2 172g/1 废电解液成分：Cu40g/1，H2SO2 180g/1 电解液循环速度：950 1/槽 h 同名极间距：100mm 电流密度：150A/m 槽电压：1.8～2.2V 电流效率：90％ 主要原料消耗

氧化铜矿石：281.11 t/tCu

萃取剂：3.5 kg/tCu 煤油：94 kg/tCu 硫酸：3.0 t/tCu

水：150 m/d 另需5000m循环水 电：4000 kh/tCu 回收率

堆浸浸出率：80％ 萃取反萃回收率：96％ 电积回收率：99.5％ 其它损失：1％ 总回收率：75.65％ 第五章 总图运输 第一节 区域概况 一、地理位置

多宝山氧化铜矿区位于黑龙江省嫩江县境内，南距嫩江县城约156km，西距嫩江24km。地理座标为东经125°46′05″，北纬50°14′45″。 二、交通现状

矿区南距嫩江—黑宝山地方铁路的黑宝山站12km，矿区附近现有6km的简易公路与嫩呼公路（嫩江—呼玛）相接，矿区的外部交通条件良好。 第二节 总体布置 一、企业组成

本设计的多宝山氧化铜矿区，由两个露天采矿场、两个废石场和尾渣场、破碎工业场地、电积工业场地、矿山工业场地、炸药库区、地中衡、水源井及泵房、高位水池等组成。

破碎工业场地布置有两段破碎

车间和破碎矿石堆场。

电积工业场地布置有萃取电积车间、积液池、事故池、萃余液池、高位料液池、综合设施（车间办公室、化验、成品库）等。

矿山工业场地布置有办公室、食堂、浴室、单身宿舍、锅炉房、汽车保养及维修车间、综合车间、车库、油库、警卫室等。

炸药库区布置有炸药仓库（储量5吨）、爆破材料库和值班室。

矿区总占地面积约80公顷。

堆浸场、各工业场地及道路系统土石方工程量估算：挖方6.0万立方米，填方8.0万立方米。 二、布置原则

1、不压矿，不影响今后大型矿山的开发。多宝山矿区是一个铜金属储量237万吨的特大型矿山，1988年曾做过总体规划，其主要工业场地均布置在1号矿带Ⅳ号矿体的西南面，而本设计处理的氧化铜矿石铜金属含量仅2万吨，规模很小，为了不影响今后整个矿山的开发，在不压矿的前提下，工业场地均布置在1号矿带Ⅳ号矿体的北面。

2、充分利用地形，节约用地，因地制宜，紧凑布置，缩短运输线路，降低运营成本。 3、保护环境，减少堆浸尾渣对环境的影响。 4、有利于生产管理，方便职工生活。

三、本设计的多宝山氧化铜矿区，前期开采1号矿带Ⅳ矿体的氧化矿部分，分为西北和东南两个露天采矿场，在堑沟口分别布置废石场。西北废石场利用附近平缓而开阔的山谷布置，东南废石场利用较平缓的坡地布置。这样的布置可有效地缩短废石的运输距离，降低运营费用。 矿山工业场地布置在爆破警戒线外，处于矿区对外交通的出入口。一方面是方便对外联系，另一方面也便于对其他各工业场地进行生产联系和管理。

炸药库区布置在矿区西北面的山谷中，距最近的堆浸场约500m，远大于规范要求的330m，炸药库的设计遵循《民用爆破器材工厂设计安全规范》GBJ89-85。

矿区的外部道路在1号矿带的东南面与现有的简易公路相连，现有的简易公路，只有在局部拓宽路基和全线增设路面，使其达到Ⅲ级公路标准后，才能满足线路正常运营的要求。

四、外部供电：由矿区南约13公里的黑宝山变电站引回10kv高压架空线至萃取电积车间的高压配电室，即可满足矿区生产、生活用电需求。

五、矿区供排水：由距1号矿带东南约145m处的深水井（孔ZK002）取水，经泵库输送至100m的高位水池，可为整个矿区供水。生产和生活污水经处理达到排放标准后，可因地制宜用管道排至附近山谷中。 第三节 内外部运输

由于本矿山的生产规模较小，结合附近的交通现状和矿区地形特点，矿区内外部运输均采用公路运输。公路标准均为Ⅲ级碎石郊区型道路。

矿石和废石的运输道路路面宽7m，转弯半径25m，道路纵坡不大于8%；炸药库专用道路路面宽3m，纵坡不大于6%；矿区内其它主要道路及外部道路路面宽6m，平均纵坡不大于6%。 硫酸来源于齐齐哈尔，由铁路运至黑宝山煤矿，再经酸罐车运入矿区，其他运入货物除萃取剂外，均可在嫩江县内解决，采用汽车运入矿区。

为了矿石的计量，选择一台20吨杠杆式地中衡，配置在破碎场地附近。硫酸采用酸罐车运输，油类运输采用油罐配合5吨载重汽车运输。矿区内不配置消防车，可与黑宝山煤矿协作。 第六章 公用设施及土建工程 第一节 供排水 一、供水

企业每日最大用水量为350吨。其中采矿用水70吨；堆浸用水150吨；锅炉用水60吨；生活用水70吨。

根据黑龙江省地质局第二地质调查所提供的水文地质资料，对该矿区水井做过抽水试验，其涌水量为367.80T/D，大于企业最大用水量350吨，说明在供水方面采用地下水的方案是可靠的。 二、排水

矿区为低丘陵地带。地形坡度不大，矿区自然排水系统良好。企业总体布置均未改变自然现状，矿区总的排水方向仍采用由北向南排出厂外。

采矿场地表水及地下水均无有害物质，可采用水泵将采矿场内雨水及地下水扬至采区边缘，排水

场外。

采矿工业场地、破碎场地及电积场地的地表水和生产生活废水，经处理后可采用明沟排入场地西沟，由北向南利用自然沟排至矿区以外。

浸出-萃取-电积工艺的循环水含有酸性物质，采用长期循环使用，不向外排，对环境保护不会产生不良影响。

第二节 电力、自动化仪表 一、供电电源

多宝山矿区距黑宝山变电站13公里，黑宝山变电站一次侧电压为110KV，现已安装一台8000KVA变压器，其负荷率为50%，完全可以为本企业供电。

本矿区需从黑宝山变电站引回10KVA线路，至矿区萃取电积车间高压配电室，供电给500KVA整流变压器及500KVAT生产生活变压器。 二、供电方案

变压器安装容量暂按500×2KVA考虑，高低配电室、变电所、整流所设置在电积车间同一建筑物内，硅整流器柜及直流母线要合理配置。生产生活用电变压器经低压配电装置向矿区供电，供电线路电压损失不得超过正常负荷时电压降的6%，否则需在矿区增设一台变压器，露天矿电网采用中性点不接地系统。 三、装备及自动化

矿区电积车间的变压器及整流所可用同一个控制室监控，整流器设置瞬动过流保护、整流元件反向击穿过流保护、过负荷保护、过电压保护、中性点直接地系统、冷却系统、辅助装置的各项保护、运行状态的监控等。整流所尚应设置事故音响信号、预告音响信号系统。直流母线侧的仪表测量需按着有色金属小型电解整流所的规定酌情设置。 四、汽保及维修设施

企业的机、电修及设备维修工作，设汽车保养及维修车间来承担，其工作范围如下：

1、负责承担企业大型设备（汽车、装载机、推土机）的维修保养工作，大型设备的大中修工作均委托外单位承担。

2、负责承担企业机修、电修的维护保养工作以及其部分机械加工和维修工作量。 汽保维修车间设有机床、电焊、气焊等修理设备，是企业机电修的维修中心。 五、采暖

鉴于企业所在地区为严寒地区，最低气温为-37。C-40。C，结冰期10月到翌年4月，全年采暖期约7个月，故本企业在冬季需考虑生产厂房和生活设施的采暖，生产厂房为2755m2，生活设施为1486m2，加上冬季堆浸生产过程中的用气量（计算时适当留有余地），其总用气量为1.70t/h，故采暖选用2t锅炉2台。 六、土建工程

企业总建筑面积为4241m2。生产厂房有二级破碎车间、萃取电积车间、汽保及维修车间、综合仓库、成品库、汽车库、油库、炸药库、爆破器材库等建筑物，其建筑面积为2755m2。行政及生活设施有办公室（包括化验室、医疗室、电话室）、单身宿舍、浴室、食堂等建筑物，其建筑面积为1486m2。

企业的构筑物有集液池、事故池、溶液池、高位料液池及高位水池等，其总容积约5万m3，大部分构筑物为钢筋混凝土结构。

生产及辅助厂房均为一层建筑，采用砖混结构，屋面及屋架部分可以根据当地材料来选择，但萃取、电积各车间的地面、墙面和屋架要采用防酸处理。行政及生活设施除单身宿舍为二层外，其它均为一层建筑，其建筑形式可以根据当地习惯来选用。 第七章 投资估算

一、本工程可行性研究投资估算额为2000万元。

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