科技創(chuàng)新結(jié)碩果 廢礦石搖身變純銅
德興銅礦堆浸項(xiàng)目是采取濕法冶金工藝從低品位含銅廢石和酸性廢水中提取銅,其設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn)陰極銅2000噸。該項(xiàng)目自1997年投產(chǎn)到2003年底,最高年產(chǎn)量剛過(guò)千噸。產(chǎn)量難以提高的主要原因是: 采區(qū)礦石入選邊界品位偏低(0.2%以下); 年浸出率偏低,達(dá)不到項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求,從而導(dǎo)致浸出液銅離子濃度與項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求相差太大。為此,我們組織科技人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了長(zhǎng)期的試驗(yàn)研究,提出將原設(shè)計(jì)的兩級(jí)萃取工藝改造為兩個(gè)一級(jí)萃取工藝、再擴(kuò)建一套一級(jí)萃取工藝等改進(jìn)措施,使萃取處理能力提高到原設(shè)計(jì)的3倍,以彌補(bǔ)萃取原液銅離子濃度低這一劣勢(shì),從而達(dá)到提高堆浸銅產(chǎn)量的目標(biāo)。技改工程從2004年9月開(kāi)始實(shí)施,到2005年6月完成。技改工程結(jié)束后,系統(tǒng)運(yùn)行正常穩(wěn)定,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了預(yù)期效果,當(dāng)年銅產(chǎn)量1002噸、2005年銅產(chǎn)量達(dá)到1500噸(創(chuàng)歷史最高水平)。
科研成果的第一步是設(shè)計(jì)、擴(kuò)大了噴淋面積。2004年初決定并開(kāi)始在2#集液庫(kù)上方筑堆新堆場(chǎng),至2005年上半年共建成面積約14萬(wàn)平方米的新噴場(chǎng),使總噴淋面積達(dá)30萬(wàn)平方米左右。同時(shí),為解決浸出場(chǎng)地的板結(jié)問(wèn)題,改善其浸出質(zhì)量,加大了對(duì)浸出場(chǎng)地的犁松頻率,以提高滲透性。雖然浸出率變化不大,但是由于噴淋面積擴(kuò)大,浸出銅金屬總量增加。并且通過(guò)擴(kuò)大噴淋面積、增加噴淋量,使噴淋蒸發(fā)量上升,每年可多消耗酸性廢水160多萬(wàn)立方米,減少酸性廢水的產(chǎn)生量,節(jié)約處理費(fèi)用300多萬(wàn)元;
通過(guò)實(shí)驗(yàn),將二級(jí)萃取改為一級(jí)萃取。堆浸廠萃取工藝原設(shè)計(jì)為二級(jí)萃取、一級(jí)反萃工藝,處理量為每小時(shí)320立方米,原液銅離子濃度為每升1克,萃取率為90%以上。由于原液銅離子濃度僅為每升0.3克左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)要求。2004年初有關(guān)專家和技術(shù)人員反復(fù)進(jìn)行了一級(jí)萃取和二級(jí)萃取的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,二級(jí)萃取改為一級(jí)萃取其萃取率均達(dá)到88%以上,二級(jí)萃取僅比一級(jí)萃取的萃取率高2%左右,但一級(jí)萃取處理能力在原有基礎(chǔ)上提高了一倍(每小時(shí)640立方米),銅產(chǎn)量隨之提高近一倍。改造后,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
根據(jù)二級(jí)萃取改為一級(jí)萃取的成功經(jīng)驗(yàn)、改造前堆浸廠原萃取工藝中第二級(jí)萃取的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析,以及祝家和楊桃塢兩廢石場(chǎng)每年都有大量的酸性廢水(含超低銅離子濃度0.08g/L~0.12g/L)需經(jīng)污水處理站處理達(dá)標(biāo)外排等情況,工程技術(shù)人員進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的研究分析,將萃取處理能力再提高320m3/h,每年可產(chǎn)銅192噸,且當(dāng)年就可收回投資。該項(xiàng)目從2005年初開(kāi)始自行設(shè)計(jì)、自籌資金,用兩個(gè)多月的時(shí)間完成擴(kuò)建工作,于6月投產(chǎn),經(jīng)過(guò)近半年的生產(chǎn),系統(tǒng)運(yùn)行正常穩(wěn)定,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
2004年以來(lái),通過(guò)對(duì)堆浸廠萃取系統(tǒng)的一系列改、擴(kuò)建技術(shù)攻關(guān),開(kāi)辟了酸性廢水綜合治理和利用的新途徑,而且提高堆浸銅產(chǎn)量,循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了新突破,真正實(shí)現(xiàn)了以廢治廢、變廢為寶,取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
由于生產(chǎn)的連續(xù)性和原有檢測(cè)裝置老化等諸多原因,原堆浸工藝生產(chǎn)未處于最佳狀態(tài),堆浸廠克服成本壓力較大的困難,于2008年安裝了生產(chǎn)工藝實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),此監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)萃取和電積車間各流量、液位、和攪拌器、泵的溫度等進(jìn)行了準(zhǔn)確測(cè)定,且設(shè)定了自動(dòng)報(bào)警功能,并在值班室通過(guò)大屏幕顯示屏上顯示出來(lái),此舉大大提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)指標(biāo),同時(shí)杜絕了生產(chǎn)事故的發(fā)生。
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