水口山銅礦生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)能力的提升

0銀金公司的水口山銀錠項(xiàng)目水口山金礦開采池正式成立于1982年。1983年，黃金產(chǎn)量為9.431kg，白銀為4.135噸。當(dāng)時(shí)，它主要是銅陽(yáng)極泥。隨著電解銅產(chǎn)量的增加,金銀產(chǎn)量也隨之增加。1987年黃金產(chǎn)量達(dá)53.288kg,白銀9.106t。1987年水口山三廠2.5萬(wàn)t電鉛車間投產(chǎn),鉛陽(yáng)極泥進(jìn)入銅礦金銀車間。由于生產(chǎn)能力不足,金銀車間進(jìn)行了擴(kuò)產(chǎn),之后產(chǎn)量逐年上升。1992年產(chǎn)量達(dá)到最高,其中黃金198.234kg,白銀46.363t。1991年后,由于公司電鉛產(chǎn)量達(dá)標(biāo),銅礦金銀車間的生產(chǎn)能力和技術(shù)指標(biāo)已不適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的要求。為了擴(kuò)大金銀生產(chǎn)能力,加強(qiáng)管理,提高效益,水口山礦務(wù)局決定將金銀車間易地改造,由柏坊銅礦遷至松柏六廠。1991年12月完成了“金銀車間易地改造”可行性研究報(bào)告,1992年初得到主管部門批準(zhǔn)。新的金銀車間設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)黃金1t,白銀80t,精鉍100t。項(xiàng)目總投資800萬(wàn)元。1992年7月改造工程正式開始施工,原計(jì)劃1993年底試車投產(chǎn)。但由于資金不到位及當(dāng)時(shí)陽(yáng)極泥銷售狀況尚好等原因,工程1995年5月才投產(chǎn)。隨著集團(tuán)電鉛產(chǎn)量的快速增長(zhǎng),金銀車間以技術(shù)進(jìn)步為先導(dǎo),對(duì)工藝流程進(jìn)行了諸多改進(jìn),產(chǎn)量不斷提高。2002年黃金產(chǎn)量641.72kg,白銀230.7t。2003年水口山銀錠在倫敦金屬交易所成功注冊(cè)。預(yù)計(jì)2006年白銀產(chǎn)量在250t以上。水口山金銀車間投產(chǎn)十多年來(lái),其生產(chǎn)能力、技術(shù)指標(biāo)、綜合回收效果都達(dá)到了較好的水平,對(duì)整個(gè)企業(yè)的資金運(yùn)作、效益提高起到了重要的作用。1提高流程順序1.1陽(yáng)極泥濕法處理土地資源利用,將其作為水口山金柏坊銅礦金銀車間采用傳統(tǒng)的火法流程。銅陽(yáng)極泥經(jīng)脫硒除銅后,先還原熔煉,再在同一爐內(nèi)氧化熔煉,產(chǎn)出金銀合金板,再電解,熔鑄,得到成品銀。銀電解所產(chǎn)黑金粉,經(jīng)電解精煉后得成品金。1987年以前的設(shè)計(jì)能力只有銀18t/a。1987年三廠電鉛投產(chǎn),柏坊銅礦金銀車間進(jìn)行了擴(kuò)產(chǎn),設(shè)計(jì)能力為白銀50t/a,黃金550kg/a,相應(yīng)的處理能力為銅泥30t鉛泥300t,但是仍然不能滿足電鉛增長(zhǎng)的要求。1989年以水口山科研所為主的有關(guān)單位進(jìn)行了濕法處理陽(yáng)極泥的研究,目的是使陽(yáng)極泥經(jīng)過(guò)處理后品位提高,再運(yùn)到柏坊金銀車間,以提高金銀的生產(chǎn)能力,即用火法、濕法聯(lián)合流程來(lái)替代原單一的火法流程。陽(yáng)極泥濕法處理的流程為:陽(yáng)極泥烘干氧化,氯鹽浸出,含金銀的浸出渣送火法熔煉,浸出液經(jīng)水解沉銻、中和沉鉍、置換沉銅后分別獲得銻、鉍、銅精礦,最終廢液進(jìn)行氧化除砷處理。經(jīng)過(guò)小型試驗(yàn)和擴(kuò)大試驗(yàn),1990年7月年處理量約300t的鉛泥處理車間建成。陽(yáng)極泥處理車間運(yùn)行了一年,取得了許多成功的經(jīng)驗(yàn),金銀產(chǎn)量得到提高,有關(guān)指標(biāo)也略有改善。雖然濕法流程產(chǎn)能大,綜合回收效果好,但存在以下問題:處理費(fèi)用高,平均每處理1t陽(yáng)極泥花費(fèi)3631元(不包括處理過(guò)程回收率損失),1t成品銀需要47200元的濕法處理費(fèi)用(按13t陽(yáng)極泥生產(chǎn)1t銀計(jì)算)。另外,過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢水,每處理1t陽(yáng)泥產(chǎn)生約15m3的廢水,而且廢水中的砷含量很高。相比之下,火法的成本較低,工藝成熟,過(guò)程簡(jiǎn)單。柏坊金銀車間指標(biāo)低,效益差,一方面是工藝不完善,另一方面是管理差。新建的車間只要在這兩方面加強(qiáng)工作,一定能改變水口山金銀生產(chǎn)的局面。因此,金銀車間易地改造仍然采用傳統(tǒng)的火法流程。1.2哌渣的濕法處理金銀車間易地改造,鉍冶煉按火法煉鉍流程設(shè)計(jì),即還原熔煉得到粗鉍和冰銅,粗鉍再進(jìn)行精煉。1995年5月2日,六廠金銀車間正式點(diǎn)火開爐。由于當(dāng)時(shí)只有兩段熔煉、銀電解工序及其輔助設(shè)備建成,投產(chǎn)后一段時(shí)間內(nèi),氧化分銀產(chǎn)生的鉍渣未處理。而生產(chǎn)1t銀要產(chǎn)出2t鉍渣,銀含量平均約5%,給資金的周轉(zhuǎn)造成巨大壓力。在這種情況下六廠建立了如圖1所示的流程處理鉍渣。相對(duì)陽(yáng)極泥的濕法處理,鉍渣的處理量大大減少,約為15%;鉍渣的成分相對(duì)簡(jiǎn)單,砷、銻很少,處理流程簡(jiǎn)單,省去了水解除銻;廢水中的砷含量降低,量也大大減少;產(chǎn)出的氯氧鉍含鉍量高,含銅、銀低,煉鉍工藝簡(jiǎn)化;而鉍車間廠房未建,也是原因之一。鉍渣濕法處理從1996年底開始試運(yùn)行,1998年運(yùn)轉(zhuǎn)正常。1998～2000年10月,銀的回收率為99.24%,鉍的回收率為90%,銅的回收率為80%。鉍渣濕法處理的原料及中間產(chǎn)品的成分見表1。從表1可以看出,氯氧鉍和海綿銅中的銀含量很低,說(shuō)明銀的富集率高。每噸鉍渣的處理成本為3833元,與處理陽(yáng)極泥的成本差不多,每生產(chǎn)1t白銀鉍渣的處理費(fèi)用為7700元,比陽(yáng)極泥處理費(fèi)用下降了39500元。銀的損失量也由占總量的1.3%,降到0.13%。據(jù)統(tǒng)計(jì):平均每生產(chǎn)1t白銀要回收鉍含量0.6t,回收海綿銅0.39t(與原料含量有關(guān))。鉍渣的處理量每天為3t,當(dāng)月產(chǎn)出的鉍渣下月即可反回熔煉,資金占用少。1999年精鉍車間建成,處理產(chǎn)出的氯氧鉍,用反射爐煉粗鉍。從氯氧鉍到精鉍的回收率為93%。處理1t鉍渣約產(chǎn)生10m3(相當(dāng)1t銀20m3)的廢水(置換沉銅后廢液),實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中每天產(chǎn)生30m3,主要的有害物為砷(0.49g/L),用石灰中和至pH8～9,砷可降到0.0001g/L,不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害,見表2。1.3損失100.g原設(shè)計(jì)中金的提取方法是電解法。電解法周期長(zhǎng),資金周轉(zhuǎn)緩慢。為了加速周轉(zhuǎn),當(dāng)時(shí)沒有生產(chǎn)純金,而是黑金粉用硝酸將其中的賤金屬和銀溶解后,鑄成粗金出售。當(dāng)時(shí)純金和粗金的價(jià)差為1800元/kg,按年產(chǎn)500kg計(jì),每年損失90萬(wàn)元。1997年水口山科研所和六廠共同完成了水氯法分金、二次還原生產(chǎn)純金的試驗(yàn),其流程見圖2。粗金粉用鹽酸和氯氣溶解,金進(jìn)入溶液,銀以氯化銀存留渣中。然后將含金的溶液進(jìn)行第一次還原,大部分金以純金形式沉淀下來(lái),鑄成金錠。第一次還原后溶液中殘留的金進(jìn)行第二次還原,得到的金含有較多的雜質(zhì),返回粗金粉溶解工序。1998年下半年水氯法、二次還原提純金流程在水口山六廠正式投入生產(chǎn),其具有簡(jiǎn)單、快速的優(yōu)點(diǎn),黑金粉產(chǎn)出后一個(gè)星期內(nèi),純金錠可出廠,沒有中間物料,不占用資金,設(shè)備投資也少。而且使用普通化學(xué)試劑,材料費(fèi)用低,質(zhì)量穩(wěn)定。1.4磚渣選準(zhǔn)及價(jià)值分析每年金銀車間熔煉爐小修、中修、大修產(chǎn)生約80t的廢磚渣,磚渣含銀0.1%～6%,總的銀量1600～1800kg,占全年銀產(chǎn)量的0.6%～0.8%。過(guò)去是將部分磚渣磨細(xì)搭配進(jìn)貴鉛爐,但搭配后,稀渣中銀的含量增高,為此,建立了磚渣分選流程。首先用手工憑經(jīng)驗(yàn)把磚渣按含銀量分成高、中、低三類,對(duì)于不同類別的磚渣采用不同的選礦處理方法。金銀磚渣分類及處理方法見表3。磚渣分選富集流程見圖3。圖3中產(chǎn)出的所有精礦(每年約25t)全部反回貴鉛爐配料熔煉,由于品位適當(dāng),物料均勻,生產(chǎn)無(wú)異常。經(jīng)浮選后的尾礦(每年約55t)銀總量約16kg,作為損失計(jì)算。2水口山金銀花生產(chǎn)流程的主流程水口山有色金屬有限總公司的金銀生產(chǎn)是一種封閉的生產(chǎn)模式,即陽(yáng)極泥進(jìn)廠到產(chǎn)品出廠進(jìn)行獨(dú)立核算。金銀原料盡可能在廠內(nèi)變成成品金銀,減少向鉛系統(tǒng)、銅系統(tǒng)的返還。這樣的思路,促成了上述獨(dú)立流程的建立,并形成了以傳統(tǒng)火法流程為主的具有企業(yè)自身特性的水口山金銀生產(chǎn)流程。經(jīng)過(guò)改進(jìn)和完善的水口山金銀生產(chǎn)流程見圖4。2.1哌渣的濕法處理氧化鉍渣濕法處理工藝參考了水口山科研所的陽(yáng)極泥濕法處理技術(shù),同時(shí)也利用了現(xiàn)有的廠房和設(shè)備,短時(shí)間內(nèi)就形成了相應(yīng)的處理能力,并正常運(yùn)行。多年的生產(chǎn)表明:氧化鉍渣濕法處理,銀幾乎全部集中在浸出渣中,回收率達(dá)99%;銅和鉍分離簡(jiǎn)單有效,鉍直接回收率達(dá)90%,銅直接回收率80%;氯氧鉍含鉍高(約60%),含銅低(2%左右),給精鉍的冶煉創(chuàng)造了有利條件。鉍渣的濕法處理作為火法生產(chǎn)金銀的一種輔助工藝,適合水口山的實(shí)際情況,是水口山六廠金銀生產(chǎn)走上良性循環(huán)的一項(xiàng)重大技術(shù)進(jìn)步。目前水口山六廠每月可處理鉍渣100t,有足夠的能力支持金銀的發(fā)展。2.2次還原,金的純度高相對(duì)電解法生產(chǎn)純金,水氯法二次還原提金過(guò)程簡(jiǎn)單,不需要復(fù)雜的設(shè)備,不需造電解液和制作始極片,而且快速,從黑金粉到成品金錠只需1個(gè)星期的時(shí)間。這些都有利于減少資金占用和加速資金周轉(zhuǎn)。由于采用二次還原,金的純度有保障。二次還原實(shí)際上是分兩階段還原,第一階段還原出金量的95%,由于金沒有完全還原,其它金屬就不會(huì)被還原出來(lái)。余下的5%金待二次還原時(shí)沉淀下來(lái),因?yàn)樗募兌鹊?返回鹽酸、氯氣溶解工序。通過(guò)控制一次還原的比率,還可以調(diào)節(jié)金的純度,如將一次還原量降到90%,有可能使金的品位達(dá)99.995%,這也是該提純方法的優(yōu)點(diǎn)之一。2.3傳統(tǒng)流程和技術(shù)磚渣分選富集流程是水口山金銀生產(chǎn)封閉管理方式和傳統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)相結(jié)合的產(chǎn)物。選礦技術(shù)用于磚渣的分選在技術(shù)和設(shè)備上都沒有難度,通過(guò)簡(jiǎn)單的協(xié)調(diào),這項(xiàng)工作很快走上正常。水口山的金銀生產(chǎn)采用傳統(tǒng)的火法流程,企業(yè)根據(jù)自身的實(shí)際情況將一些常用的技術(shù)和方法整合起來(lái)運(yùn)用到生產(chǎn)中,使傳統(tǒng)流程變得完善、經(jīng)濟(jì)、適應(yīng)。這是水口山金銀生產(chǎn)快速發(fā)展在技術(shù)層面上的原因。3存在的問題3.1水口山銀的回收率水口山有色金屬集團(tuán)有限公司2002～2006年金、銀的產(chǎn)量和直接回收率見表4?，F(xiàn)有流程生產(chǎn)過(guò)程的有名損失有:稀渣、貴鉛爐煙灰、分銀爐前期灰、鉍渣處理?yè)p失、磚渣處理?yè)p失、碲渣損失等6項(xiàng)。根據(jù)2006年3～4月作的測(cè)算,銀在各種損失的比例如下:稀渣0.41%,貴鉛爐煙灰0.42%,分銀爐前期灰0.72%,鉍渣處理?yè)p失0.1%,碲渣損失0.1%,磚渣損失0.2%,合計(jì)1.95%。如果銀的直接回收率為95.44%計(jì),則總的回收率為97.77%,比國(guó)內(nèi)外先進(jìn)指標(biāo)99.5%低1.73%。金的各種損失比例如下:稀渣0.086%,貴鉛爐煙灰0.076%,分銀爐前期灰0.092%,鉍渣處理?yè)p失0.1%,碲渣損失0.0032%,磚渣損失0.1%,合計(jì)0.457%。按金的直接回收率96.64%計(jì),則總的回收率為97.097%,比國(guó)內(nèi)外先進(jìn)指標(biāo)99.8%低2.71%?？偟膩?lái)看,水口山銀的直收率95.44%可與同行相比,金的直收率96,64%偏低。金銀的總回收率都偏低,說(shuō)明生產(chǎn)過(guò)程無(wú)名損失大。為了進(jìn)一步挖掘金銀生產(chǎn)的潛力,應(yīng)該在物料的管理和物料平衡方面采取更嚴(yán)格的措施。3.2增加了收塵系統(tǒng)操作環(huán)境質(zhì)量2002年上半年對(duì)金銀車間原有收塵系統(tǒng)進(jìn)行了全面改造,表面冷卻器總面積增加到1440m2,增加了約2倍。塵氣分離改成高效低阻快速低壓脈沖布袋,總面積為1080m2,增加約1.5倍。改進(jìn)后的收塵系統(tǒng)自動(dòng)控制水平提高,操作環(huán)境改善,收塵效率大大提高。目前,從防護(hù)的角度看,貴鉛爐出料、分銀爐升溫的階段總有一些煙氣不能順利的進(jìn)入收塵系統(tǒng),而使作業(yè)環(huán)境惡化。從物料回收角度看,現(xiàn)在貴鉛爐煙灰、分銀爐前期灰和后期灰各自獨(dú)立成為一個(gè)系統(tǒng),有利于高銀、低銀煙灰的分開,分別回收利用。問題是分銀爐后期灰的回收系統(tǒng)布袋阻力高,效率低,有時(shí)不得已并入分銀爐前期灰系統(tǒng),導(dǎo)至前期灰銀含量升高,造成回收率損失。3.3水氯分金二次還原提純二次還原后的溶液,通過(guò)中和、還原后,產(chǎn)出Pt、Pd泥,可進(jìn)一步回收Pt、Pd。根據(jù)測(cè)定,二次還原后液中的Pd很低,這可能是因?yàn)橛孟跛崛苤蠛诮鸱蹠r(shí),大量的