65万吨年尾矿及低品位矿资源综合利用项目可行性研究报告

新产品新技术新工艺技术进步项目 65万吨/年尾矿低品位矿资源综合利用项目

可行性研究报告

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目 录

一、项目概况

二、企业基本情况

三、产品需求分析和改造的必要性

四、改造的主要内容和目标

五、项目总投资、资金来源和资金构成

六、人员培训及技术来源

七、项目实施进度计划

八、项目经济效益和社会效益分析

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国家新产品新技术新工艺技术进步项目

铜山65万吨/年尾矿及低品位矿资源综合利用项目可研报告

一、项目概况 1、项目建设主要内容

公司所属的铜山矿1500 吨 /年堆浸—萃取—电积厂开采、冶炼工作已于2006年8月20日结束，目前在铜山矿形成了一个废矿石总量为280万吨的尾矿堆。根据储量报告和实际生产计算，还有4600吨不易浸出的铜金属量赋存于大尾矿堆中，平均品位0.23%以下。多宝山铜矿Ⅱ号矿带赋存浅表氧化矿石140多万吨，平均品位0.4%以下，属表外品位，金属量4000吨。本项目依据国家资源综合利用原则和产业政策要求，拟建铜山65万吨/年选矿尾矿及低品位氧化铜矿堆浸厂，对现有的铜山矿1500吨/年堆浸—萃取—电积厂进行技术改造，通过重新倒堆方式，把尾矿堆的氧化矿废石进行清洗—筛选—重新破碎—倒筑堆利用；同时开发多宝山铜矿床Ⅱ号矿带赋存浅表140多万吨的低品位氧化矿石。通过更新设备、生产工艺流程，最大限度的综合回收电积铜1000吨/年。新建堆浸、供电、供热等设施，项目设计年限为8年，综合利用尾矿及低品位废矿石总量420万吨，回收电积铜8000吨。项目建设期两年，投产当年即可达到设计产量。

2、项目投资计划

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总投资3200万元，其中固定资产2000万元，其中堆浸、萃取、电积等工程1200万元，辅助生产等工程600万元，其它工程费用200万元；流动资金1200万元。资金筹措：企业自筹3200万元，其中固定资产2000万元，流动资金1200万元。

3、项目建设进展情况

制定铜山65万吨/年选矿尾矿及低品位氧化铜矿堆浸厂项目堆场规划、电积厂新工艺改造和附属设施改造方案，编制45万吨/年铜山矿选矿尾矿堆开发利用方案和20万吨/年多宝山矿Ⅱ号矿带低品位氧化铜矿开发利用方案，进行项目采、浸冶设备的选型、购置。2007年10月对现有的1500吨/年堆浸—萃取—电积厂进行技术改造，2008年5月份进行尾矿堆利用试生产；2009年初开发建设多宝山矿Ⅱ号矿带露天采厂，开始土建施工、设备安装，09年11月份试生产。项目建设期两年，投产当年即可达到设计产量。目前已投入资金602.6万元，其中土建93.7万元，设备及安装161.5万元，生产库存材料347.3万元。2008年1—8月45万吨/年铜山矿尾矿堆堆浸—萃取—电积工艺已生产电积铜328吨，预计全年生产电积铜500吨。

二、企业基本情况

黑河小多宝山铜业有限公司是黑龙江黑龙矿业股份有限公司于2006年1月并购重组原黑龙江省多宝山铜矿的基础上设立的新企业。矿山位于黑河市嫩江县多宝山镇境内，

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公司持有三矿沟矿、铜山矿上部氧化矿和多宝山矿二号矿带三个矿权。多宝山矿始建于1958年，日采选能力为50吨。三矿沟矿始建于1966年，日采选能力为120吨，1970年改扩建为300吨/日采选厂。在省、市有关领导和部门的正确领导下，1995年建成三矿沟矿200吨/年电积铜半工业性堆浸—萃取—电积试验厂，该厂半工业试验成功后，于1999年建成铜山矿1500吨/年电积铜堆浸—萃取—电积工艺国家工业性中型试验厂及相应辅助设施，该项目属国家重点新技术、新产品发展项目，经原国家经贸委批准立项和验收，填补了我国高寒地区湿法提铜的空白。多宝山铜矿建矿至今累计为国家生产战略物资铜4.6万吨，铁精矿41万吨，为国家和地方经济的发展做出了一定贡献。目前现有固定资产1.09亿元，年生产经营标准电解铜1000吨、铜精矿含量800吨、铁精矿1.8万吨、黄金20千克、白银350千克。2006年度实现销售收入10047万元，上缴税金2176万元；2007度年实现销售收入10449万元，上缴税金2500万元。连续两年成为黑河市的利税上缴大户（第一），达到了生产发展、员工稳定、效益良好的重组目标。

三、产品需求分析和改造的必要性 1、产品的市场需求分析

铜是国民经济建设中不可缺少的重要原材料，随着我国经济的快速发展，对铜的需求量也迅速增长，由于我国铜的

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生产能力不足，每年都要进口大量的金属铜及炼铜原料。据统计，2004年全国铜的产量为150.6万吨，而净进口的铜及铜合金、粗铜和铜材的量达82.8万吨。据权威部门预测，到2007年，国内铜的需求量大约为330—350万吨。考虑到新建矿及老矿扩建增加的能力，国内铜的自给率最高可达50%，不足部分仍依赖大量进口，在我国铜将是长期紧缺的物资。正因如此，近年来，由于国内铜需求的刺激及国家价格政策的改革，国内铜市场与国际接轨，电积铜价格上涨迅猛，2006年电解铜最高价达到8万元/吨，年平均价格近7万元/吨。随着我国经济的快速发展，铜的需求将日趋旺盛，而我国铜产量由于受资源和资金的限制，增长速度将慢于需求增长速度。因此，在可以预见的将来，我国铜的价格将保持平稳和略有上升。

2、项目可利用资源情况

公司属下的铜山矿1500 吨 /年堆浸—萃取—电积厂（以下简称铜山浸冶厂），依据黑龙江省地质矿产局第二地质调查所提交的《铜山铜矿床Ⅰ号矿体详查储量说明书》，后又根据黑龙江省储量委员会《储量审批决议书》中“对部分限于当前技术经济条件暂不能利用的（表外）氧化矿和低品位矿石，矿石生产部门应加以利用的意见”，设计按≥0.2%铜品位做为边界品位对矿体进行圈定，并做为本次氧化矿储量计算和设计的依据。经计算，505m标高以上设计储量为矿

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石量309万吨，铜金属量为19269吨 。

铜山矿Ⅰ号矿体氧化矿部分的开采工作于1998年底正式开始，2006年8月20日开采结束，完成堆矿量280万吨。铜山浸冶厂从1998年底至2006年年底的酸浸出已完毕。目前铜山采区已形成一个废矿石总量为280万吨的尾矿堆。

根据地质提交的储量为309万吨、品位0.62%、按预可研设计贫化率为4%、出矿品位0.595%、浸出率为75%、回收率为70%。据此280万吨氧化矿石应回收铜金属1.1662万吨,实际铜山浸铜厂截止2006年8月20日累计产铜7060 吨,按回收率70%计算，还有4600吨不易浸出的铜金属量存于尾矿堆场内。

公司持有的多宝山铜矿床Ⅱ号矿带赋存浅表氧化矿石140多万吨，平均品位0.4%左右（表外），金属量4000吨以上。

同时，随着主矿体开发的进行，尚有大量品位小于0.2%的剥离废矿石需要综合回收利用。

3、堆浸—萃取—电积技术的先进性

随着科学技术的进步，作为近二十年来飞速发展的湿法冶金技术，在国外，已达到很大的生产规模和很高的机械化、自动化水平，用湿法冶金技术生产的铜产量占总量的比例已由20年前的2%增长到40%以上，国外评论甚至认为，湿法炼铜已进入了铜冶炼方法的主流。它具有工艺简单（从矿石

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直接湿法冶炼）、成本低、建设周期短、对环境无污染等特点，成为开发低品位氧化矿、含铜废石、尾矿的经济有效手段。该技术自1968年在美国兰鸟（Bluebird）公司工业上使用以来已在美国、加拿大、智利、澳大利亚等世界上许多产铜国家成功推广应用，年产铜达100多万吨。我国从60年代起即开始了铜湿法冶金技术的开发研究，1983年建起第一家湿法生产阴铜的工厂。1995年“难处理氧化矿和低品位铜矿直接提取新工艺研究”被列入“九五”国家重点科技攻关项目，5个子课题—德兴铜矿的低品位（废石）硫化矿细菌浸矿—萃取—电积，中条山铜矿峪氧化矿就地浸矿—萃取—电积，云南东川汤丹高碱性脉石难选氧化矿氨浸—萃取工艺，大冶铜绿山低品位高含泥氧化铜矿制粒堆浸和铜萃取剂及稀释剂研究，目前已顺利完成，浸出方式有堆浸、地下溶浸、加压槽浸、制粒堆浸，氨浸、酸浸等，大部分已形成较为成熟的技术和工艺流程。原黑龙江省多宝山铜矿经过多年的准备工作，于1993年掌握了堆浸—萃取—电积工业的生产技术，特别是解决了高寒地区堆浸—萃取—电积工艺生产电解铜的技术难题，对开发矿区的氧化铜矿提供了可靠的技术保障。1995年通过原黑龙江省冶金工业厅组织的技术鉴定。1997年首先对铜山矿进行开发，建设铜山矿1500t/a堆浸—萃取—电积厂。该项目1999年建成，2000年通过原国家经贸委组织的新产品新技术鉴定验收。8年来生产情况良

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好，工艺先进，产品质量合格，各项技术、经济指标正常，这在我国高寒地区还是首家。

4、项目建设的必要性

铜是国民经济建设和国家建设极为重要的战略物资。我国是缺铜国，目前的市场自给率不足45%。所以从80年代开始，铜在我国有色金属工业中一直处于优先发展的地位。

黑龙江省年消耗铜量约2.5万吨，年产量不足3000吨，自给率非常低，每年需要大量外进。

根据国家《资源综合利用目录》中第一条、第三款“有色金属矿山利用难选矿及低品位矿生产金属”的规定和国家发改委主任马凯同志在《全国循环经济工作会议》的讲话中“要大力提高资源综合开发和回收利用率，依靠科技进步，开发完善适合我国矿产资源特点的采、选、冶工艺，提高回采率和综合回收率，大力推进尾矿、废石的综合利用”的精神，尽最大限度的回收废矿堆内的铜资源，避免国家资源浪费。利用现有的铜山矿1500吨/年堆浸—萃取—电积厂进行技术改造，通过重新倒堆方式，把废矿石堆的废石进行清洗、筛选、重新破碎、倒筑堆；同时开发多宝山铜矿床Ⅱ号矿带赋存浅表140多万吨的低品位氧化矿石。通过更新设备、生产工艺流程，年生产电解铜1000吨，按每吨铜6万元/吨价格，企业效益是十分可观的。该生产技术是先进的，闭路循环无环境污染，经济上也是最合理的，同时使国家资源得到

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最大限度的综合利用，避免了国家资源的浪费。该项目符合国家产业政策要求，符合国家资源综合利用条件。因此，建设此项目是非常必要的。

四、改造的主要内容和目标 1、企业生产现状

公司三矿沟矿经过41年的开采，矿产资源已近枯竭，矿井已超期服务了16年，生产仅能维持到2008年7月。铜山矿氧化铜矿石已于2006年8月份开采完毕。目前企业生产仅能维持到2008年2月。由于多宝山铜业股份有限公司开发建设周期长、几年内难以见效等因素，黑龙江黑龙矿业股份有限公司在2006年投入1600万元的巨额费用进行三矿沟老矿接续资源勘查，稳步推进老矿外围地质找矿。因为资源近枯竭，公司别无选择，只有通过综合回收利用铜山矿280万吨尾矿堆内的铜资源和开发多宝山铜矿床Ⅱ号矿带赋存浅表140多万吨的低品位氧化矿石资源，才能解决矿山4600余名职工家属就业、生活和维护矿山的稳定，才能为新矿山的开发、接续经营赢得时间。因此，项目建设是企业生存的需要。

2、铜山堆浸场、集液池、萃取电解厂现状

铜山矿目前堆场建设标准低，因底垫质量差，堆场无法再筑高，必须重新建设。集液池太小，其容量远不能满足生产，必须新增建设；铜山矿1500吨/年生产线设计时未考虑

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将来的扩产，厂房内及周边无预留扩产场地，因此原设施无扩容可能。厂房设施简单，其在建厂时未按正规要求对厂房墙壁、地面及生产设备设施进行必要的防腐蚀处理，经过8年的酸性液体、气体的腐蚀，原厂房及设施破损严重，要作萃取、电解厂维修维护；需增加变电系统、供热系统。

3、改造内容 建设堆浸场：

根据废矿堆条件，采用露天倒堆，移动开拓，汽车运输方案，年处理废矿石量45万吨。Ⅱ号矿带采用露天开采，移动开拓，汽车运输方案，年处理低品位矿石量20万吨。年合计65万吨，采用分区筑堆，新堆场面积1万㎡，运土沙2万立方米，PVC塑料布1.2万㎡，筑堆时间150天。新建破碎系统，废石在破碎站重新清洗、筛选、破碎后，粒度合格矿石用自卸汽车运往新堆场筑堆，一次堆高约为6m，用人工整平。新建滴灌系统，矿堆上铺设两套布液管网，一套为冬季滴灌浸出管网，筑堆时埋入矿堆以下；另一套为喷淋管网，铺设于矿堆面上。春夏秋三季生产采用喷淋浸出，冬季生产采用滴灌浸出，PH=1—1.5的稀硫酸溶液通过布液管网浸入矿堆进行浸出，溶液速率10—15L/㎡〃h，酸性溶液与矿石中的铜反应生产硫酸铜，稀硫酸铜溶液自堆底层疏液管流出，经集液沟入集液池。

冶炼厂技术改造：

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采用堆浸—萃取—电积新工艺生产技术，进行选冶系统改造，设计生产规模为年产电铜1000吨冶炼厂，要求电铜达到标准1#电铜（Cu≥99.95%）

萃取采用二级萃取，一级反萃作业，夏季溶液量增大时再并一级萃取。料液经逆流萃取后，萃余液含铜约0.1g/L，PH约为1.5，经过气浮池和缓冲池浮油处理后自流入萃余液池，萃余液经补酸后返回堆浸。负载有机相含铜约2.8g/L，进入反萃级与废电解液接触，反萃后获得的富铜溶液含铜45g/L，硫酸172g/L，经过气浮池和缓冲池浮油处理后送往电解车间电积生产电铜。反萃后再生有机物含铜1.1g/l左右返回萃取。

电解为不溶阳极电积作业。阳极可选用Pb-Cu-Sn合金，阴极为纯铜始极片（在种板槽生产）。电流密度150A/㎡，槽电压1.8—2.2V，电解液温度应大于20℃，始极片由不锈钢种板生产，周期24小时，商品铜生产周期7-10天，产出Cu≥99.95%的标准1#电铜。

4、生产工艺 （1）堆浸 筑堆：

年处理矿量65万吨，分区筑堆，筑堆时间I5O天。 矿石在采场破碎至粒度为-l20mm，块度合格矿石送往堆场筑堆。堆面保持5％的斜度，以利突然停电时喷淋管内水

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的回流，防止冬季灌浸时输液管网冻结。 堆场：

堆场按山坡地形配置，底面呈瓦棱状，向下倾斜3～5％，堆场周边挖排洪沟。堆场底垫塑料薄膜焊接，选用J116型高频塑料热合机一台。

堆场溶液的出口边挖集液沟，以利溶液的收集，沟内衬2mm的软PVC。 溶液池：

浸出液集液池两个：5O×40×4m，素土衬2mm厚的软PVC； 萃余液池一个：lOO×5O×4 m，素土衬2mm厚的软PVC； 备用液池一个：5O×40×4 m，素土衬2mm厚的软PVC； 应急备用液池一个：5O×40×4 m，素土衬2mm厚的软PVC。

以上溶液池衬完软PVC板，池子周围用毛石砌筑压边。 泵

萃余液输送泵：用大连第二耐酸泵厂WAN125—100—250C不锈钢泵一台。备用一台，共两台，Q=23Om3／h，H=55 m，N=55 Kw。55 Kw启动柜一台。

浸出液输送泵：选用大连第二耐酸泵厂WAN l25—100—2不锈钢泵两台，备用两台共四台，Q=I8Om3／h，H=30 m，N=22Kw。22Kw启动柜两台。夏季，浸出液从集液池泵入萃取箱萃取；冬季，料液经板式换热器加热后进入萃取箱。选用

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型号为BRW80的板式热交换器，加热面积60㎡，3O4#不锈钢材(1Crl8Ni9Ti)。

浸出液二次喷淋泵：选用皖南氟塑料泵阀厂IHFl00—65—200氟塑料合金离心泵两台，Q=l00m3／h，H=50 m，N=22 Kw。(一台备用)。22Kw启动柜一台。

备用液池转移溶液用泵：选用皖南氟塑料泵阀厂IHF100—80—l25氟塑料合金离心泵四台，Q=l00m3／h，H=20m，N=l1Kw。(两台备用)。 （2）萃取 萃取箱和反萃箱

萃取箱三个，反萃箱一个，其有效尺寸如下： 混合室 4.4×2.1×I.87m； 澄清室 l2.0×9.0×0.90m。

萃取箱和反萃箱用硬PVC板焊制。 搅拌系统

采用皮带减速装置，驱动马达选用Yl32M1—6 B3，N=40Kw，共十台(备用二台)。 溶液槽

有机相储槽一个，6.0×4.0×2.0 m，砖混结构，内衬3mm厚软PVC；

电解液反萃液槽一个，6.0×5.0×2.0 m，砖混结构，内衬3mm厚软PVC；

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絮凝物收集槽一个，4.0×2.5×2.0m，砖混结构，内衬2mm厚软PVC；

萃余液缓冲池一个，20.0×4.0×2.0m，砖混结构，内衬2mm厚软PVC；

富铜液缓冲池一个，l0.0×2.5×2.0 m，砖混结构，内衬3mm厚软PVC；

富铜液砂滤池一个，l0.0×5.0×I.5m，砖混结构，内衬3mm厚软PVC；

污水池一个，7.0×3.0×2.0m，砖混结构，内衬2mm厚软PVC。

气浮装置两台，北京矿冶研究总院生产。 溶液泵

有机相循环泵：选用大连第二耐酸泵厂的WANl5O—l25—250A不锈钢泵共二台，Q=2O0m3／h，H=20m，N=l8.5 Kw。其中一台备用；富铜液、反萃液循环泵各一台，选用皖南氟塑料泵阀厂IHFl0O—80—125氟塑料合金离心泵共四台，Q=10 0m3/h，H=20m，N=llKw。其中两台备用。

絮凝物泵选用皖南氟塑料泵阀厂IHF65—50—125氟塑料合金离心泵一台，Q=25m3／h，H=25m，N=5.5Kw。 塑料液下泵，选用北京电子部第十设计院试验厂SYB—2两台泵，作为临时转移溶液使用。

有机相处理槽：Фl00O×l200，钢衬软PVC。搅拌系统

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配天津减速机厂XLD2.2—4—l／ll行星摆线针轮减速机一台，N=2.2Kw。 （3）电解

电解槽：砖混结构，内衬3mm厚的软PVC，有效尺寸：l100×88Omm，共60个。

整流器：选用武汉整流机电产品成套公司生产的KGH5000A／145V可控硅整流器一台。

加热器：电解富液加热用型号为BRW302的板式热交换器，加热面积20 ㎡，钛材。 （4）仪表

金属管转子流量计：型号AM—14OlY—353l00l型四台，开封流量计厂。

金属管转子流量计：型号AM—14OlY—313l00l型一台，开封流量计厂。

（5）其它

硫酸罐：40t，10个； 煤油罐：20t，4个；

汽车衡：SCT—1型，50t，一台； 磅秤：JGT—1000，一台。 工程设备购置明细表见附表。 5、总图布置 （1）厂址位置

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冶炼厂在铜山矿，附近有公路通过，交通便利；厂区设有一高压电站，供电方便；厂区内建有一深井泵站，可保证生产、生活用水。

（2）总平面布置

依山坡地形配置，堆场沿山坡设置，下方布置集液池，萃取、电积厂房及循环液池防寒房靠近堆场附近；靠近生活区，以利水、电供应和冬季供暖；溶液用不锈钢泵扬送；堆场周围挖排洪沟，保证清污水分流。

（3）主要物料运输及储存

物料名称 产 地 年需用量 运输方式 仓储要求 矿 石 本厂 65万吨 公路运输 铁路运输 公路运输 公路运输 铁路运输 露天 罐储 露天 仓库 罐储 硫 酸 葫芦岛 3000吨 煤 萃取剂 煤 油 黑宝山 3000吨 进口 大庆 6吨 100吨 6、土建

土建部分面积、要求如下： 变电所 酸站泵房房 3个 火药库围墙

其它 5项

合 计 780㎡

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以上厂房要求冬季室内温度不低于20℃，通风良好。 另外，堆场及室外溶液池占地10000㎡。

7 、 电力

供配电，按一级负荷要求供电。 总装机容量 1050Kw

其中：浸出 150Kw 萃取 150Kw 电积 725Kw 其它(包括照明)25Kw 8、 给排水

（1）给水

生 产 生 活 用 水 量 表

序 号 1 2 3 4 5 堆浸喷淋 萃 取 反 萃 电 解 用水工序 新 水 量 m3/h 3 0.2l 循环水量 m3／d m3／h m3／d 72.0 18 0.0 4320 5.0 2O.0 20.0 l8O．O 4320 80．O 1920 73.5 1764 电解铜洗水 O.83 6 其它生产用水 0.83 7 生活用水 合 计 0.63 l 5．O 5.5 132.0 513.5 l2324 总用水量12456m3／d，其中需补充新水量l32m3／d，工艺循环液量l2324m3／d 。

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生产用水按工艺计算确定。生活用水按100L／人〃班计算，淋浴用水按l00L／人〃班计算。

（2）排水

总排水量为l5.0m3／d，均为生活废水，直接排入污水道。生产废水汇入萃余液池，作堆浸喷淋补充水，不外排。

9、 环境保护

本工艺无“三废\外排，不会对周围环境产生污染。 矿石采用分层堆浸，最终浸出渣(铜浸出完毕)用水冲洗残酸，直至矿渣堆中酸性水排完，最后可复土种树植被。矿堆冲洗水及生产过程排出的废水流入备用液池，作生产补充用水，不予排放。

电积铜过程在电解槽面覆盖一层高压聚乙烯粒料，抑制电解酸雾溢出，保证电解厂房无酸雾。

10、安全与消防

本工艺过程不存在剧毒物质，工艺设备操作安全，但职工仍需严格遵守安全操作规程，加强劳动防护。操作工需配备和穿戴防护服和防酸手套，主要注意浓硫酸的烧伤。

本工艺中萃取车间的有机相主要由煤油组成，属易燃物质，因此，萃取车间必须严禁烟火，同时配备油类物质消防设施，如干粉或二氧化碳灭火器等，实行严格消防。

11、目标

产品方案：年产标准1＃电积铜（Cu≥99.95%）1000吨；

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拟建规模：1000t/a。

根据铜山生产实际情况表明，可回收利用的氧化铜矿尾矿石量为280万吨，低品位氧化铜矿废石140万吨，服务年限为8年。

五、项目总投资、资金来源和资金构成 1、总投资

铜山资源综合利用项目总投资3200万元，其中固定资产2000万元，流动资金1200万元。

2、固定资产投资如下：

浸堆、萃取、电积等工程： 1200万元 其中，浸堆 900万元

萃取 100万元 电积 100万元 工艺管路系统 100万元

辅助生产等工程： 600万元 其中，化验室 100万元

机电修 230万元 动力及通讯工程 270万元

其它工程费用： 200万元 流动资金： 1200万元 3、投资概算

本概算总投资额3200万元。

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