工业冶炼金属的方法篇1

华融证券姜江

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事件

株冶集团宣布与五矿有色金属股份有限公司签署重大合同，双方约定由公司向五矿有色出售总计约100―140吨铟锭，以目前上海有色网公布的铟锭价格计算，全部交易标的约合人民币3.4―4.8亿元左右。

评论

株冶集团主要从事锌和铅产品生产和销售，并副产稀贵金属和硫酸。2009年，来自锌、铅和稀贵金属的销售收入分别占全部收入的45%、10%和5%，分别占全部毛利润的66.5%、17%和10.6%。公司是中国最大的锌及锌合金生产、出口基地之一，也是亚洲最大的湿法炼锌的企业之一，公司目前采用全球成熟、先进的湿法炼锌技术，生产基本实现了集上位机、现场仪表、测控设备于一体的过程自动化，公司在节约成本的同时，加大了渣料的处理力度，实现了适度规模下的效益化生产，增加了公司的收益。

全国最大的锌、铟生产商

2009年公司生产电锌43.84万吨、电铅10.46万吨，铅锌产品总产量54.3万吨，为年目标的103.2%，较上年增长10.36%。公司的循环经济建设直接浸出炼锌工艺系统在2009年12月份基本完工，由此公司锌的生产能力增加8万吨左右，公司目前的铅锌总产能近65万吨。2010年，公司计划完成铅锌总产量60.4万吨，较2009年实际量增加11%，从而确保公司在国内铅锌冶炼行业的领先地位。

金属铟是一种白色易熔稀贵金属，目前自然界中尚未发现铟的单独矿床，它主要是微量伴生在锌和锡等矿物中。铟的主要来源是闪锌矿，其中铟含量为0.01―0.1%，当含量达到0.002%，就有工业回收价值。

2009年公司铟产量约50多吨，是国内最大的铟生产商。铟主要用于LCD和半导体等电子产品，由于全球供应过剩，因此价格处于相对较低水平，目前在3000多元/公斤，大大低于历史高点的近8000元/公斤。由于铟是铅锌冶炼的副产品，成本相对较低，因此目前公司还能取得近13%的毛利率水平。此外，2009年公司生产硫酸约36万吨，由于2009年硫酸价格大幅下跌，硫酸业务出现近500万元的亏损。

铟的未来价格上涨空间广阔

铟的供应主要分原生铟和再生铟，中国是全球最大的原生铟供应国，保有储量为1.3万吨。自2006年以来，我国铟一直处于减产状态。2008年全球精铟产量为1427吨。中国精铟产量为377吨。铟锭主要用于ITO(氧化铟锡)行业，广泛应用于液晶显示面板。ITO行业占全球铟消费量的83%。虽然目前液晶面板的需求增速减缓，但铟的另外两个新兴消费领域―CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能电池和LED有望迎来爆发式增长。全球光伏产业正在以50%的增速高速发展，未来的发展前景广阔。薄膜电池是太阳能电池的发展方向，光伏产业的迅猛发展必将拉动对薄膜大阳能电池需求，从而推动铟价加速上涨，未来铟价上涨空间很大。

同业竞争问题获得解决

根据公司2009年年报披露，在母公司中和株冶集团存在同业竞争的企业有水口山集团和锡矿山闪星锑业有限责任公司(锡矿山)。水口山集团是湖南有色集团的控股子公司，主要经营铜、铅、锌和稀贵稀散金属等品种。现有铜矿一座、铅锌矿一座，年可采选矿石60万吨，冶炼铅锌26万吨，生产黄金1000公斤和白银260吨，铍铜年生产能力达1200吨，氧化铍年生产能力1200吨，锌基合金年生产能力达1.5万吨。锡矿山是湖南有色的控股子公司，是中国锑品深加工的主要科研基地和生产基地，也是全球最大的锑品生产商和供应商，目前已形成4万吨锑品、4万吨精锌、10万吨化工产品的生产能力。这两家企业的铅、锌、金、银业务与公司相同，构成同业竞争。水口山集团和锡矿山都是老企业，要解决公司与他们之间的同业竞争问题有难度。

公司以铅锌冶炼业务为主，没有自有矿山，但公司的实际控制人变更为中国五矿集团后，公司可以利用五矿集团旗下大量的铅锌资源(主要集中在澳洲的MMG公司)，我们相信未来在铅锌矿的供应上会给公司带来更好的保障。此外，我们估计随着五矿集团的入主，公司同业竞争问题可以获得解决。

整合为公司带来四方面的变化

株洲冶炼集团股份有限公司于2010年8月2日收到湖南有色金属控股集团有限公司通知，根据《关于有色集团股权无偿划转协议》的约定，协议相关方已于2010年7月30日在湖南省工商行政管理局办理了有色集团2%股权的变更登记手续。本次股权无偿划转完成后，湖南省国资委、五矿有色金属控股有限公司分别持有有色集团49%、51%的股权。因此，公司实际控制人变更为中国五矿集团公司。

集团层面的整合为公司带来四方面的变化。

企业转型。新的运营体系赋予公司新的职能。公司开始由单一的生产型企业转型为生产服务型企业。2009年新增的自营贸易业务即是转型的开端。目前这部分业务毛利率还很低，但通过市场培育和经验积累，业绩贡献会逐渐提升，集团与公司都将从中受益。

渠道优势。五矿集团的入主带来更为成熟的市场渠道和业务创新机会，2009年公司新增了五矿集团控制下的五矿有色金属、江西荡坪钨业、二十三冶集团下属三家工程公司等五家关联企业，经营业务属于公司上下游产业链的关键环节，原料供应和产品销售更有保障。这种渠道优势还将进一步渗透并为公司带来收益。

业务创新。五矿集团作为综合型企业集团，多种盈利模式长期共荣发展，为公司提供了业务创新的平台，有助于培育新的盈利增长点。

资源优势。株冶集团以规模优势在国内铅锌行业中独树一帜，是国内最大的锌冶炼生产商，自2006年起在全球锌生产企业中排名进入前十。2009年锌冶炼产能达到50万吨，铅冶炼产能10万吨。公司的冶炼加工体系相当完善，但由于缺少资源限制了其盈利水平的提升。与同行业公司相比较，株冶集团的铅锌产品毛利率低十几个百分点。按照五矿集团“充分整合有色金属资源，贯通产业链的上下游，发挥协同效应”的战略意图，我们认为未来株冶集团在资源和原料供应方面有望获得大力支持。

盈利预测和评级

我们认为，公司的战略转型将以夯实铅锌主业为基础。从在建项目情况来看，未来2-3年内公司仍将致力于冶炼规模的提升、技术的革新及资源综合利用效率的提升等方面，生产成本下降和盈利能力提高存在较大的空间。

工业冶炼金属的方法篇2

关键词：有效元素；有色金属；回收

目前，世界上已探明的金属有86种之多，其中铁、铬、锰称之为黑色金属，其他金属都可统称为有色金属。冶炼工业中最常见的有色金属包括铜、镍、铅、锌、锡、铝、钨、钦等。这些有色金属在冶炼过程中由于冶炼工艺等原因除希望冶炼的元素外还会产生大量的其他元素，当前大多数有色冶金企业把这些有效元素当作了冶炼伴生的废渣进行了丢弃。丢弃的结果可想而之，既是对有效元素的浪费，又加重了当地的环境污染。因此，对“废渣”中的有效元素进行回收，二次利用，变费为宝，将会产生社会效益和经济效益的双赢。

1有效元素回收方式

在有色金属的冶炼过程中产生的废渣元素种类很多，其中可回收，再次利用的有效元素也不少，可分为有效金属元素和有效的非金属元素，根据冶金的要求和用途，废渣中有效元素的回收方式也不相同。对于金属元素的回收，一般采用选冶、火法冶炼和湿法冶炼等技术，而非金属元素（如余热）的回收采用梯级利用法。有效元素回收的原则是减量化、资源化、无害化。

1.1选冶法

在冶金有效元素处理的初期，尾矿的选择上，需针对矿山物理表面的不同化学成分、性质，采用适合尾矿再选的选冶流程（螺旋溜槽-BL1500螺旋溜槽、浮选+尾矿氰化选冶联合流程、浮一重一磁联合流程、先铅后铜的优选浮选等），或通过新型药剂（如浸锌渣还原、浓缩脱液等），从粗精矿中直接选择出精矿。通过尾矿选治增加经济效益，避免因尾矿回收率低，引起的矿山企业开发、利用率积极性不高等原因引起的矿山的恶性开发，增强有色金属的综合利用，使矿山开发、有色冶金、回收利用良性循环、可持续发展。

1.2湿法冶金

湿法冶金是目前回收冶金过程中废渣有效元素最有效的方法和常用方式之一。它是通过酸、碱、微生物水溶液浸出方法提取所属金属元素，最后用电解水溶液的方法抽取金属。并且湿法冶金对冶金劳动条件要求不高，无高温和粉尘危害，况且排放的有毒气体极少，可以达到生产清洁的要求。所以，湿法冶金常作为复杂废渣冶金或尾矿再开发的新技术。

1.2.1湿法冶金步骤

在湿法冶金过程中分为三个步骤：（1）将矿石原料浸泡在水溶液中，这一过程简称原料浸出。（2）净化：再将浸取的溶液和残渣分离，进而通过溶剂萃取技术、离子交换技术、沉淀法、还原法将夹杂在冶金溶液与有用的金属离子洗涤回收。（3）金属抽取：采用电解法从净化液直接提取金、银、铜、锌、镍、钻等纯金属；而以含氧酸形式存于水溶液中的铝、钥、钨等金属，一般先进行析出氧化物，然后再还原得到有效金属。

1.2.2原料浸出

湿法冶金的浸出环节是冶金中的最重要的一步，由于废渣矿石中有效金属元素是呈硫化物、氧化物、硫酸盐、砷化物、碳酸盐、磷酸盐等形态存在，要想将有效金属从有害杂质中分离出来，需要谨慎的选择溶剂。浸出的方法也很多，要因材治宜，有酸浸出、碱浸出、盐浸出以及细菌浸出。可用HZSO4作为药物溶剂来处理含酸性的矿石浸出镍、锌、铜、钻等氧化物，回收率可高达99%以上，效果明显。用HCL处理含酸性的矿石浸出黄铜。用浓度巧%的HCL和浓度30%的HZSO4混合处理钨矿。用NH：处理含碱性的矿石浸出钻、镍、铜的硫化物；用Na多处理硫化锑、汞矿浸出HgS、53、SbZs3。NaCL处理含铅半产品的尾矿浸出PbSO4、PbCLZ。用NaCN处理金银矿、高铁盐作为氧剂使用浸出硫化铜、黄铜。用细菌、微生物作为水溶液浸出硫酸盐、氯化物等。

1.2.3净化

经过原料的浸出后，会得到很高比例的有效金属，但仍然许多不需要的或有害的矿物质，它们随溶剂混合于想要抽取的有效金属中。净化的过程有两种，一是先从溶剂中析出待沉积的有效金属；另一种方法是先析出杂质，让有效金属保留在溶剂中。常用的净化方法有：溶剂萃取、离子沉淀、离子交换和还原法。

利用水溶液与有机溶剂分层液体相的原因而采用的溶剂萃取技术，再用稀释剂从有机相中分离金属离子离子。目前已有200余种萃取溶剂，其中有十几种是被广泛应用在工业冶金中的。对有机溶剂的选用上，还有非常大的进步空间，可利用现有的溶剂萃取液合成更加高效的、廉价的新型萃取液，并且，有机溶剂萃取的工艺上也有较的改善空间。

由于离子交换树脂合成简宜，并且不溶于其他酸碱盐溶液以及有机溶剂，所以在离子交换工艺中离子交换树脂是重要的转换物质。与溶剂萃取相比，离子交换技术具有操作方便、选择性好、性能稳定、容量大的特点。沉淀法也是一种最常用的净化提纯技术，可用于获得盐类、氧化物或金属产品。沉淀方法有硫化物沉淀法、水解沉淀法以及共沉淀法等。

1.3火法冶金

火法冶金是回收冶金过程中有效元素的最古老的方法，在昔日发挥了重要的作用，但由于其高耗能，对环境的污染大，在环保节能的今天，火法冶金逐渐要退出历史舞台。单纯使用高温进行火法冶金提取有效金属的方式基本上不再使用，但与湿法冶金相结合回收有效金属的混合技术仍有广泛的市场价值。24余热回收要充分合理地利用有色炉窑的烟气余热，就要根据烟气余热资源的数量、品质（温度）和用户要求，遵循能级匹配的原则，实现对其进行按质回收，温度对口的梯级利用。一般情况下具体的梯级利用原则如下。

优先考虑将烟气的余热回收利用于生产工艺过程本身。这样，将烟气中的余热直接带回生产工艺过程中，直接降低了生产工艺过程的能耗，比通过转换装置来回收烟温的余热更为经济和有效。其次，冶金过程产生的高温余热可应用于动力回收，使用水蒸汽进行循环发电，高温余热的热能转换成电能。最后，这部分的烟气余热最好直接应用于生产工艺本身，如加热物料、预热助燃空气等。如得不到以上利用时再考虑应用其冬季采暖，夏季制冷等其他利用方式。

工业冶炼金属的方法篇3

浅谈氧气底吹造锍熔炼炉的生产实践苏广禄(5)

闪速吹炼技术的实践与改进马奇刘庆国葛哲令牛辉(9)

氧气底吹-侧吹直接还原炼铅工艺杨华锋翁永生张义民(13)

旋涡柱连续炼铅工艺的特点及产业化应用姚素平(17)

低碳经济与氧气底吹工艺的无碳自热熔炼崔志祥申殿邦王智边瑞民张新岭(27)

生物提铜与火法炼铜过程的生命周期评价阮仁满衷水平王淀佐(30)

羰基镍（铁）生产技术及产品应用王芳镇(34)

无

稀土业十二五规划或9月出台(8)

我国推广低汞、固汞节能灯建立废旧灯管回收机制(16)

中国再生产业技术创新战略联盟成为国家试点联盟(16)

废杂铜冶炼工艺及发展趋势周俊(20)

《中国有色冶金》征稿启事(26)

2010年1～5月有色金属工业运行情况(29)

有色金属十二五规划草案出炉控制十种金属产量(71)

综合利用与环保

干法收砷工艺的应用实践曲胜利董准勤(37)

铜冶炼生产废水的综合利用张洪常张均杰(40)

水口山炼铅底吹炉烟灰综合回收试验研究邵戈曾小冬(43)

高浓度SO2转化技术对“低碳经济”发展的促进张化刚曹汝俊韩耀强(46)

研究开发篇

一种很有前途的低碳清洁冶金方法——重金属低温熔盐冶金唐谟堂唐朝波陈永明杨建广杨声海何静欧召(49)

溶液雾化氧化法制备精细粉体材料及展望郭学益郭秋松(54)

电积法生产铜粉的开发与研制陈自江(59)

试验研究

ZnCl2/TMAC离子液体中电沉积锌的研究翟秀静符岩张跃宏李斌川(65)

微波干燥单宁锗的响应曲面法优化研究彭金辉张利波郭胜惠夏洪应许磊(68)

信息苑

从矿石中提取铜的方法(72)

碳热还原氟碳铈矿制取稀土硅铁合金的工艺(72)

从黄杂铜中分离铜、锌、铅、铁、锡的工艺方法李跃(72)

一种铜电解液净化的工艺方法(72)

含钛物质的煅烧(72)

用于回收有价值金属的方法和装置(72)

从铜电解液中回收锑和铋的方法(73)

废旧硬质合金生产硬质合金制品粉末原料的方法(73)

从废干电池中提取锌和二氧化锰的方法(73)

一种湿法冶金电解液流量及液位控制装置吴用(73)

铅锡共生矿的鼓风炉混炼(73)

处理硫化铅或硫化铅-锌矿石和／或精矿的方法(73)

喀麦隆将在恩卡姆纳建设钴矿提炼厂(74)

能源匮乏困扰着喀麦隆铝厂的扩建(74)

古巴在奥尔金省建造镍铁合金厂(74)

加拿大新铌钽项目将于2013年投产(74)

越南拟调高矿产资源税(74)

牙买加预计氧化铝和铝矾土产能将扩大(75)

巴西淡水河谷计划提高其在全球铜市中的地位(75)

力拓计划斥资4．69亿美元在美国开建镍铜矿(75)

缅甸达贡山镍矿项目电炉铜水套顺利安装(75)

沙特矿业联合美国铝业合资投建巨型铝厂(75)

智利国家铜公司拥有在50年中保持行业巨头的矿藏(76)

伊朗将在4年内成为全球第10大铜生产国(76)

巴新拥有世界上最高品位的金铜矿藏(76)

亚洲矿物资源公司越南镍项目镍资源增加约40％(76)

委内瑞拉铝土矿资源基本情况(76)

菲律宾加快发展镍项目投资(76)

智利Collahuasi铜矿CEO称2010年产量料大体持平于上年水平(77)

爱励将重启美国ColdwaterSouth再生铝厂(77)

Molymet计划在智利和中国厂区扩产(77)

欧盟将14种稀有金属矿产原料列入“紧缺”名单(77)

第一量子公司面临刚果项目的取消(77)

KGHMEcoren在波兰设铼粒加工厂(78)

韦丹塔收购英美锌行业集中度将提高(78)

秘鲁政府希望LaOroya冶炼厂7月中复产(78)

俄考虑提高铜等金属出口税率(78)

2009年我国有色金属工业销售收入50强出炉(79)

2009年度按销售收入排序前50名有色金属企业(80)

金川20万t铜电解工程通过验收(81)

我国2015年前将逐步取消有色金属等出口退税(81)

铜陵有色集团“双闪”项目建设序幕拉开(81)

洛阳钼冶炼技改工程项目顺利竣工验收(81)

中国铝业遵义80万t氧化铝项目正式投产(81)

金钼股份关停8台钼焙烧炉减排二氧化硫2000t(82)

中国中冶集团和江西铜业在阿富汗合建的铜矿将在2013年投产(82)

济南市裕兴化工10万t钛白粉项目投产(82)

永登铝业高纯硅项目获引智专项(82)

铅锌冶炼业污染防治技术正式上报环保部(82)

中国铝业公司：三年做大铜业务规模(83)

金川集团公司镍盐厂成全球最大镍盐生产基地(83)

钒钛磁铁矿综合利用技术获重大突破(83)

宁波长振铜业废旧黄杂铜循环再生技术通过鉴定(83)

湖南民泰4．7亿转让电解锌资产(84)

文山氧化铝和氯碱项目年销售收入可达25亿(84)

包钢稀土冶炼厂氯化铵回收凸显多重效应(84)

江苏中能20万t冷氢化技术改造项目投产(85)

7种稀有资源开采年底初步完成省级规划(85)

乐山两大多晶硅项目开建(85)

我国钒电池产业化进入新阶段(85)

2010年7月28日人民币外汇牌价(86)

LME价格行情(86)

国际市场小金属价格(86)

设备选型指南(87)

奥托昆普粗铜闪速熔炼工艺李卫民（摘译）(1)

工艺矿物学在金选冶上的应用刘汉钊（摘译）(7)

降低石油焦煅烧回转窑天然气消耗的实践许萍兰志学(12)

红土矿火法冶炼镍铁的试验安月明金永新郝建军赵景富(15)

ISP工艺用铅泥替代铅精矿的生产实践杨尚锋(20)

阴极铜表面针刺状结粒的成因分析与防治任智顺别良伟(23)

锌氧压浸出工艺现状及技术进展李有刚李波(26)

3000kVA贫化电炉的电气设计王平崔银峰(30)

液态金属测量设备(34)

乙烯基树脂整体浇铸成型电解槽(34)

锌电积液空气冷却塔的改进实践刘素红袁永锋(35)

铜阳极炉溜槽的技术改造檀冰(38)

中国有色工程氧气底吹炼铅技术获专利优秀奖(39)

铅冶炼工业综合固体废物管理研究姚芝茂徐成赵丽娜(40)

铝生产过程中固体废物的处置易端端(46)

中国恩菲控股的中硅高科等22家单位发起成立中国光伏产业联盟(48)

大型铝冶炼企业技改中总平面设计的探讨曹月(49)

无

《中国有色冶金》征稿启事(6)

B卷研究开发篇

复杂成分次氧化锌生产电解锌新工艺研究马华菊史郑燕琼(52)

真空条件下电解TiO2制备海绵钛电解电压的研究马光强邹敏刘国钦王琪琳(56)

硫酸镁体系中氨法制备氢氧化镁的工艺探讨孙宁磊刘金山王魁珽张文陆业大(59)

FeO—CaO—SiO2熔渣中金属铜滴的电毛细迁移李长荣江明丽(63)

《金属尾矿综合利用专项规划（2010—2015）》(66)

脱水-转化法制备低氧氟化钆过程中氧含量的变化规律郝占忠(67)

祥云飞龙冶金新技术通过部级鉴定(71)

含钛高炉渣熔化性研究文玲张金柱(72)

C卷信息苑

新技术与新成果(75)

国外冶金动态(77)

国内冶金动态(81)

LME价格行情(86)

国际市场小金属价格(86)

5月28日人民币外汇牌价(86)

设备选型指南(87)

西澳大利亚三个镍红土矿项目的工程化比较苏平（摘译）(1)

电积和电解精炼中操作实践与延长不锈钢阴极寿命的关系李卫民（摘译）(9)

富氧顶吹炼铅试生产实践李志强李胜利(14)

高硅低钙型炼铅炉渣的烟化吹炼张小国(20)

金川镍闪速炉系统扩能生产实践万爱东李德录王万涛(23)

铅银阳极板的生产实践李世禄王正民姚远(26)

我国铅冶炼的技术现状及进展李卫锋张晓国郭学益张传福(29)

中国金属钪材料的发展现状及其前景林河成(34)

混料制粒圆筒的改进设计陈东(39)

小直径回转窑的改进设计李堃龚春雷(42)

新型硅热法炼镁还原炉的设计开发肖友军王灵锋徐祥斌(45)

硫酸转化双圆缺型列管式换热器的改造实践王举良张均杰王旭光(48)

浅析设备工程项目全过程管理詹新生(52)

无

济源金利公司富氧底吹熔炼项目破土动工(19)

《中国有色冶金》征稿启事(33)

四川启明星铝业电解槽全面复产(51)

日本古河机械计划2010／11财年上半年提高铜产量(54)

日本泛太平洋铜业拟未来六个月生产261600t铜，同比减少1．6％(73)

LME价格行情(90)

4月14日人民币外汇牌价(90)

国际市场小金属价格(90)

设备选型指南(91)

研究开发篇

复合添加剂在交直流叠加电解精炼铜中的电化学行为研究王绍灼李德刚于先进董云会张丽鹏(55)

循环流化床还原红土矿富集镍铁的冷态实验研究李渊夏晓宇李志茂朱彤(60)

固溶处理对Al—Cu—B合金组织的影响陈仁宗赵平范可歆尚桂凡(65)

FeO—V2O5二元系在980℃下的平衡张生芹谢兵曹海莲管挺(70)

红土镍矿力学性能的研究王永志陆雷刘燕关伟(74)

钛铁原料选择性还原与冶金新流程探索朱鸿民高承君黄凯曹战民(77)

信息苑

新技术与新成果(81)

国外冶金动态(83)

国内冶金动态(86)

珊瑚湾镍项目的投产李卫民（摘译）苏平（校）(1)

镍精矿富氧顶吹熔池熔炼技术的研发与工业化应用周民万爱东李光(9)

铜电解液高As自净化工业实践史建远许卫乐安胜成立勋(13)

氧气底吹炼铜炉的设计胡立琼(17)

羰基法精炼镍（铁）车间的通风设置滕荣厚李一柳学全(19)

精镉的工业化生产杜新玲张欣马科友(25)

管道混合澄清萃取箱的设计探讨蔺国盛刘淑媛(29)

DCS控制系统在余热发电锅炉中的应用许萍(32)

罐体成膜注胶堵漏技术处理吸收塔底部泄漏的实践陈寒秋(36)

利用锌冶炼过程中铅浮渣生产硫酸铅的生产实践沙涛(38)

基夫赛特炉电热区烟气及烟尘的处理流程米云(41)

从攀枝花钒钛磁铁矿中回收镓的研究进展吴恩辉杨绍利(45)

B卷研究开发篇

艾萨炉水模型内气泡运动的模拟娄文涛张邦琪施哲(48)

红土镍矿干燥特性的研究刘燕王永志陆雷(54)

水热法制半水硫酸钙晶须工艺探讨罗康碧李沪萍向兰李春梅宁平(57)

熔盐电解法制备镁合金的研究进展孙宁磊董爱国刘金山王魁挺陆业大(61)

真空白耗方法冶炼工业尺寸TiAl合金铸锭的冶金质量分析高帆王磊王新英张继(65)

Mg（Ⅱ）-NH3-NH4Cl-H2O体系中Mg（Ⅱ）配合平衡热力学王瑞祥唐谟堂曾婕(69)

无

《中国有色冶金》征稿启事(53)

C卷信息苑

新技术与新成果(74)

国外冶金动态(76)

国内冶金动态(79)

2月25日人民币外汇牌价(83)

LME价格行情(83)

国际市场小金属价格(83)

云南云铜锌业股份有限公司(84)

工业冶炼金属的方法篇4

按四分法取云南某SiO2－CaF2伴生矿样，按外观形貌进行手选分离，将两矿样洗净表面泥土，破碎至200目，标号1#、2#，采用日本理学TTRⅢ转靶型X衍射仪做X衍射(简称XRD)分析，结果见图1、图3所示。观测矿样的外观形貌，结果见图2、图4。1#矿样的外观形貌具有光泽，呈较大块状，易于分离选别，从XRD衍射图谱分析可以看出，所有衍射峰均为SiO2衍射所形成，并无其他杂质，这表明矿样主要成分是SiO2，且纯度很高，矿体接近SiO2的纯净物，具有较高的使用价值;二氧化硅具有丰富的晶型结构，表2给出了不同晶型SiO2的基本物理性质。2#矿样的外观形貌呈淡紫色，晶莹剔透，矿物呈大块粒状分布，易于分离选别，XRD分析结果表明，此矿物的成分是CaF2和SiO2的共生矿物，X衍射图谱表明2#矿样主要成分是CaF2，仅在2θ接近20°附近出现微弱的SiO2衍射峰，在2θ接近90°附近出现低强度的CaF2和SiO2重叠峰，如图3所示的衍射峰分布说明在以CaF2为主体的矿物中SiO2的含量很低，矿物具有较高的使用价值。CaF2晶体是典型的萤石型的立方结构，这种结构的特点是立方四面体配位，空间群为O5h－Fm3m，晶胞参数a=0.54626nm。单位晶胞的分子数z=4，阳离子组成的亚晶格呈面心立方结构，阴离子组成的亚晶格呈简立方结构。Ca2+为立方配位，被8个F－离子所包围，而F－为四面体配位，被4个Ca2+离子所包围。CaF2晶体的结构图如图5，CaF2晶体的基本物理性质见表3［2］。

2云南某SiO2－CaF2伴生矿在有色冶金工业中的利用途径探讨

矿物的XRD分析表明，1#矿物中SiO2含量高接近纯净物，2#矿物的主体成分是CaF2且纯度较高，具有较高的使用价值，经手选分离后可直接利用于冶金工业，云南具有丰富的有色金属资源，其中大部分的有色金属可采用火法冶金，即在高温条件下精矿的部分或全部矿石在高温下经过一系列物理化学反应，生成另一种形态的化合物或单质，分别富集在气体、液体或固体产物中，将金属或脉石及其他杂质分离。在火法冶金的反应体系中能量传递提供了化学反应进行的动力，精矿及其他反应物则构成了质量传递的物质基础，在传热传质过程中，冶金反应助剂能有效降低反应所需的能量，促进反应体系中脉石成分和金属的有效分离，提高冶金化学反应的效率，强化冶金过程，SiO2及CaF2就是广为现代冶金工业采用的重要冶金反应助剂，根据不同冶炼工艺要求，可将矿石制备成强度块度适宜、化学成分稳定、选择性好、反应速度快的熔剂。2.1SiO2在铜冶金中的应用SiO2在铜的火法冶炼中发挥着重要作用，目前铜主要的冶炼方法是经冰铜的火法冶炼，冰铜的生产过程中必须遵循两个原则，一是必须使炉料有相当数量的硫来形成冰铜，二是使炉渣必须有足够量的SiO2作为熔剂使冰铜与炉渣易于分离，在没有SiO2存在时熔炼体系中的硫化物和氧化物结合形成共价键的半导体Cu－Fe－S－O相，当有SiO2存在时，它可与氧化物形成强力结合的络阴离子，而硫化物不与之作用，这就形成了离子型的炉渣相［3］，其反应如下:2FeO+3SiO2=2Fe2++Si3O4－8(1)SiO2在冰铜生产所使用的熔剂中占主导地位，表4给出了国内某厂的熔剂实例:冰铜的生产一般采用氧化熔炼，氧化气氛中Fe3O4的生成难以避免，Fe3O4的存在会在炉渣和冰铜界面形成黏膜阻碍渣锍的澄清分离，恶化炉矿，增大泡沫渣的风险，SiO2的存在能使Fe3O4在较低温度下造渣，降低反应温度，降低能耗。其化学反应方程式如下:3Fe3O4+FeS+5SiO2=5(2FeO·SiO2)+2SO2(2)冰铜吹炼的第一周期是一个以自热为主的冶金反应过程，造渣放热是一项重要的热收入，SiO2作为造渣剂所起作用不言而喻。造渣反应的化学反应如下:2FeS+3O2+SiO2=2FeO·SiO2+2SO2+1029.6MJ(3)2.2CaF2在铋冶金中的应用混合熔炼是铋火法粗炼中的重要方法，适应范围广，适宜处理氧化铋和硫化铋的混合料，基本反应为:mBi2S3+Bi2O3+3nC+3mFe=2(m+n)Bi+3nCO+3mFeS(4)在混合熔炼过程中CaF2的加入能有效降低炉渣的熔点和黏度，改善其流动性，其机理是CaF2加入CaO－Al2O3－SiO2渣系时，能破坏硅酸盐的Si－O键，并且使硅酸盐晶格单元变小，黏度降低。往渣中加入CaF2后电离成CaF+而置换晶格中的O2－，即可把不稳定的CaF+离子作为一种“熔剂”可以溶解大量的硅酸阴离子(如SiO2－4，此类阴离子是靠静电力结合的，由于CaF+溶解了它，消除了此种静电力)，于是降低了渣的黏度［4］。2.3CaF2在铝冶金中的应用在现代电解铝工业中的一个重要的辅助环节是氟盐的生产，CaF2可作为氟盐生产的重要原料，也可作为低温电解的重要添加剂。在铝电解过程中，CaF2的加入能够有效降低初晶温度和电解温度、降低氟的饱和蒸汽压，降低铝的溶解损失。由于氟化钙在电解铝工业中具有重要的意义，因此在生产管理过程中的目标浓度控制为4%～5%，氧化铝中含有Ca成分，并受电解质中Ca浓度的支配，迫使其浓度要达到此目标，若氟化钙的目标值在3%～4%，则只在氟化钙浓度波动时按分析值指令加入［5］。2.4CaF2、SiO2在铅电解精炼中的应用电解精炼是生产高纯铅的有效方法，是纯铅湿法生产过程中脱银、深度脱砷锑的成熟电化学冶金过程，然而工业上常用的HCl、HNO3、H2SO4等均不适用于粗铅的电解精炼，因为反应生成的Pb-SO4、PbCl2在水中的溶解度很小，而与HNO3形成的Pb(NO3)2在水溶液中不稳定，容易形成易挥发的氮氧化物，这就使得工业生产中不得不采用H2SiF6为电解质，而H2SiF6制备的原料就包括SiO2、CaF2，这又为SiO2、CaF2的应用提供了广阔的舞台。H2SiF6的制备原理为:CaF2+H2SO4=CaSO4+2HF(5)6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O(6)表5给出了H2SiF6生产的操作实例和产品质量(反应温度为300～400℃)［6］。

3结语

工业冶炼金属的方法篇5

关键词湿法炼锌；银回收

中图分类号：TF813文献标识码：A文章编号：1671-7597（2014）12-0180-01

第一个湿法炼锌工厂于上世纪初在美国建成并投产，经过近年来的发展，世界上70%以上的锌都利用湿法炼锌技术产出的。数据显示，2010年我国的锌产量高达500万吨，世界上将近一半的锌是由中国生产的，庞大的锌产量也带来了很多的浸出渣。锌浸出渣中含有有色金属和多种贵金属，每吨锌精矿越能产出100克到600克银技术。发展湿法炼锌银回收技术，不仅能够减少资源浪费，保护环境，还能够为冶炼工厂带来经济效益。

1银的主要来源分析

在湿法炼锌的过程中，铅银阳极电解会产生银，这部分银在阳极泥中，另一部分银来源于锌精矿，以伴生银的形式存在。湿法炼锌中需要电解锌产生阳极泥，其主要成分是银、硫酸铅和二氧化锰，随后阳极泥需要起到氧化剂的作用。一般情况下，焙烧锌精矿会产生焙砂，其中的银含量约为80克/吨到120克/吨，按照这个标准计算，湿法炼锌产生一吨电锌，得到的银大约为32克。

2湿法炼锌银回收存在的问题

2.1浮选回收率不高

湿法炼锌浸出渣中的银有很多种存在形式，例如银金属单质、氯化银、硫酸银和硅酸银等，占据较大比例的是自然状态的银和硫化银。由于多种因素影响，现有的技术是不能运用浮选技术将硫酸银和硅酸银回收的。除此之外，浸出渣的粒度不大也是原因之一，要进行银浮选就需要更好的技术，而且获取的经济效益也无法保证，造成浮选回收率不高的问题。

2.2分散损失较大

采用高酸浸出工艺进行湿法炼锌，主要产生三种浸出渣，即铁矾渣、净液渣和高浸渣，银主要存在于这三种浸出渣中；而采用传统常规两段浸出工艺，产生的浸出渣为净液渣和低酸浸出渣。

近年来，大部分金属冶炼厂采用的都是高酸湿法炼锌技术，分析显示，冶炼过程中少量银进入净液渣和铁矾渣，大部分进入了高浸渣。从这个角度来讲，铁矾渣和净液渣银含量不高，再者，银在铁矾渣中会形成比较复杂的结构，给回收带来极大的困难，即使能够回收，经济效益也比较差，简单地说，银的分散损失较大。

2.3回收比例不高

65%左右的锌都是采用常规两段浸出工艺得到的，结合冶炼厂的年产锌量和常规两段浸出产能数据，可以发现，银回收的比例并不高。采用直接浸出工艺处理锌精矿，虽然能够获得较高的回收比例，但是产能远远不及传统两段浸出工艺；如果采用浮选硫然后冶炼铅的方法，在冶炼铅的过程中回收银，虽然产生的废渣没有危害，但是能耗和成本都较高，经济效益比较差。

2.4铁矾给银回收带来的影响

铁矾在湿法炼锌工艺中既有好处也有坏处，对于沉矾除铁，生成铁矾会加快除铁，但是在浸出过程中，会给银的回收带来不利影响。首先，铁离子的酸度、浓度等在预中和过程中会影响铁矾的生成，如果生成铁矾，分解是比较困难的。铁矾会造成浸出渣量增加，降低浸出渣的银含量，给回收带来不利影响；处于游离态的阴离子在预中和过程中可能生成银铁矾，银铁矾是无法利用浮选技术回收的，这将会降低银的浮选回收率。

3湿法炼锌回收银的现状

目前，应用较为普遍的工艺主要有三种，即常规两段浸出法、直接浸出法和高酸浸出法。这三种工艺存在差异，回收银的难度也会有一定差异。

3.1两段浸出法

这是目前我国冶炼厂使用最为普遍的湿法炼锌工艺。选用的浮选剂为丁胺黑药，主要流程为“粗选-扫选-精选”，浮选会得到多种产物，其中银精矿可以继续冶炼，也可以直接出售，各个冶炼厂的技术水平不同，银的回收率也不尽相同，最低的只有30%左右。但是，电解锌的电流效率和产品质量都会受到诸多因素影响，可能造成银铁矾成为不可选银，降低了银的回收率。

3.2高酸浸出工艺

高酸浸出工艺湿法炼锌产能越来越高，并且这种工艺发展迅速，但是，大部分金属冶炼厂都没有意识到，高浸渣中的银也是可以回收利用的。工艺主要流程是运用浮选工艺从高浸渣中将金银回收，然后运用萃取技术将选矿废水中的锌分离出来，萃取液还可以继续使用。

3.3直接浸出工艺

直接浸出工艺进行湿法炼锌，产量约占锌总产量的5％左右，直接浸出工艺湿法炼锌基本上都适合银回收配套的。

4提高湿法炼锌银回收率的策略

首先，我们应加强对湿法炼锌银回收的意识，可持续发展和资源保护观念促使我们坚持“高利用、低排放、低开采”的资源利用理念。目前，衡量企业整体水平的指标主要是循环经济水平，而不再是设备、装备水平。在湿法炼锌过程中，我们要把浸出渣当作一座矿山，将其中包括银在内的有价金属回收后，才能作为废渣看待；其次，是开发可行的银回收技术，浸出渣回收银仍然存在一定困难，综合回收银是我们迫切需要解决的问题。近年来，国家对企业提出了更高的环保要求，开发可行的银回收技术，用最少的资金和资源消耗，达到最大的银回收率，不仅能够减少环境污染，还能够最大化利用资源，帮助金属冶炼企业获取更大的经济效益。

对于金属冶炼企业来说，银回收是保证经济效益和可持续发展的重要因素，企业应结合自身实际情况和生产工艺，确定一套具体的银回收工艺流程，坚持效益高、成本低的原则。高酸浸出工艺发展迅速，而浮选回收银具有成本低、环保的优点，被越来越多的金属冶炼企业采用。

5结束语

本文首先分析了银的主要来源和湿法炼锌回收银存在的问题，然后介绍了银回收的现状，并针对这些问题提出了解决策略。

参考文献

[1]马永涛.湿法炼锌综合回收银的现状及发展趋势[J].中国铅锌锡锑，2012（11）：40.

工业冶炼金属的方法篇6

【关键词】镍；红土镍矿；火法冶炼；湿法冶炼

1前言

镍是一种银白色金属，具有优良的使用性能，在航空领域、国防领域和日常生物中得到广泛应用。不锈钢、耐热钢、合金钢及合金铸铁作为镍的最大消耗行业，其需求量的迅速增长，进一步提高了镍的需求量。现今，可开发利用的镍资源主要有硫化镍矿和氧化镍矿，而硫化镍矿资源的日趋殆尽，促进了红土镍矿的开发研究[1]。

2红土镍矿镍资源分布

红土镍矿是由含镍的岩石经风化、浸淋、蚀变、富集而成的，是由铁、铝、硅等含水氧化物组成的疏松粘土状矿石。世界镍资源中约70%属于红土型镍矿床，即氧化矿，主要分布在环赤道的菲律宾、巴西等国[2]。我国红土镍矿由于其品位低、提取效率低等缺点，目前仅部分开发。

3红土镍矿处理工艺

3.1火法冶炼工艺

3.1.1还原-熔炼镍铁工艺

干燥红土镍矿经回转窑中预还原焙烧后，控制出窑炉料温度在650℃-900℃，经电炉还原熔炼后，得到镍铁，对其精炼即可得到精炼镍铁。该工艺镍回收率可达90%以上，Co回收问题有待解决。

3.1.2还原-硫化熔炼生产镍锍工艺

该工艺是在1500～1600℃下，加入硫化剂进行还原熔炼过程中，产出低镍锍后，再通过转炉吹炼得到高的工艺过程。硫化过程可添加有黄铁矿、硫磺等硫化剂。镍锍工艺Ni回收率为80%左右，但存在工艺冗杂、高能耗的问题，应用并不广泛。

3.2湿法冶炼工艺

红土镍矿湿法工艺主要用于处理低品位红土镍矿。常用的湿法冶炼工艺有以下三种：即还原焙烧-氨浸工艺、加压酸浸工艺、以及常压酸浸法。

3.2.1还原焙烧-氨浸工艺

还原焙烧-氨浸工艺又称Caron法，由Caron教授发明，并最早应用于古巴尼加罗（Nicaro）冶炼厂。其原则工艺流程为：红土镍矿经回转窑内还原焙烧后，所得焙砂用氨-碳酸铵混合溶液浸出，浸出液中回收镍。该工艺可实现镍、钴与铁等杂质的初步分离，Ni、Co回收率分别在75～80%、40～50%之间。

3.2.2硫酸加压浸出工艺（HPAL）

硫酸加压浸出工艺是指，控制反应温度在240～265℃，采用硫酸对红土镍矿进行浸出，使Ni、Co生成可溶的硫酸盐进人溶液，铁等杂质留在渣中。该工艺具有高金属回收率、低生产成本等优点。同时，也存在投资费用高、反应设备寿命短等缺点。

3.2.3硫酸常压浸出工艺（AL）

由于硫酸加压浸出工艺浸出过程操作条件要求高、对设备的磨损严重。为此，研究者开始寻求一种高效的、易操作的红土镍矿处理工艺―常压酸浸工艺。经过研究者们长期研究，结果表明，该工艺可很好的避免加压浸出工艺存在的问题，但其存在的低金属回收率、高杂质浸出液等问题，制约了其在工业生产中的应用。

3其它处理工艺

随着细菌冶金、微波技术的发展，研究者开展了此方面的研究，并取得一定成果。

3.1细菌冶金工艺

细菌冶金工艺是通过利用细菌自身所特有的氧化或还原特性，使目标金属氧化或还原，从矿物中分离出来。细菌冶金具有投资少、成本低等优点。但其反应过程速度缓慢、生产效率低、受环境影响较大、可利用细菌菌种较少等缺点，因此，未能成功用于工业生产。

3.2微波浸出工艺

研究者发现，利用微波辐射可强化硫酸常压浸出红土镍矿的过程，通过采用微波加热技术，仅需微波处理40min，镍浸出率即可达99%。但该工艺尚处于研究阶段，未来前景较好。

4结语

1）随着硫化镍矿资源日趋匮乏，寻去高效处理储量较大的红土镍矿工艺尤为重要。

2）火法工艺主要用于镍品位较高的腐殖土型红土镍矿，其具有处理量大的优点。同时，能耗高、原料适应性较差、综合回收率低制约了其在红土镍矿中的广泛应用。

3）湿法工艺主要用于镍品位较低的褐铁矿型或过渡层红土镍矿。由于该具有金属回收率高、能够综合回收镍钴铁等有价金属、能耗低、能够处理低品位矿石等优点，在红土镍矿工业生产应用中，越来越受更多人的青睐。预计在未来几年里，湿法冶炼工艺将成为红土镍矿处理的主导工艺，采用镍红土矿湿法工艺生产镍量将占从镍红土矿提取总镍产量的60%以上。

【参考文献】

[1]郭学益.镍红土矿处理工艺的现状和展望[J].金属材料与冶金工程，2009.

[2]张欧邦.贵州某难选褐铁矿磁化焙烧弱磁选试验研究[J].现代矿业，2009.