加压湿法冶金

１０圜外金属矿选矿２００６．１１

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加压湿法冶金

Ｆ・哈伯锡

摘要

在过去十年里。湿法冶金工艺取得了长足的进步，尤其是加压湿法冶金。２００４年１０月，第一届加压泣法冶金专题会议

．在加拿大班夫市举行，就是一个明显的证据。该会议论文集除论述加压湿法冶金工艺历史方面的文章外，还包含其最

新进展的内容。本文是根据作者本人在１９９７年９月德国亚琛举行的第２０届国际选矿会议上发表的论文适时更新而成。

关键词湿法冶金加压浸出压力釜硫化铜矿红土镍矿硫化锌矿贵金属矿工程设计

引言

２００４年１０月，第一届加压湿法冶金专题会议

第二段加压浸出是在温度１８０～１９５℃、氧加压

条件下高压釜里完成的。周液分离后得到的黄铁矿浸渣堆存；富液返回到常压浸出段。

１．２

ＰｈｅＩｐｓＤｏｄｇｅ法

在加拿大班夫市举行。该会议论文集除收集有关加压湿法冶金工艺历史文章外，还包含这一领域最新进展的内容。本报告是根据作者以前发表的论文适时更新而成，此外读者还可参考有关这一主题的最新书籍。

２００３年，ＰｈｅｌｐｓＤｏｄｇｅ公司设计的一座从黄铜矿精矿中回收铜的工厂在美国亚利桑那州巴格达德矿投产。浸出在２２０℃、氧分压７００ｋＰａ（总压３３００ｋＰａ）条件下工作的高压釜里完成。固液分离得到酸性硫酸铜富液经萃取后，其尾液用作堆浸氧化铜矿石。堆浸流出的富液也进入溶剂萃取一电积回路循环处理（图２）。

硫化铜精矿

铜的加压湿法冶金

１．１

Ｓ印ｏｎ法

采用两段浸出工艺（图１）从辉铜矿一黄铁矿型

矿石中回收铜的一座工厂已于２００４年在老挝撤汶

列克特省投产。

硫化铜矿石

铜

钢

圈ｌ

ｓ叩∞法简化境疆（老挝撤汶列亮特省）

圈２１．３

ＰｈｅＩ弘Ｄｌｏｄ秘法简化流程Ｉ亚利桑那州巴格达德矿）

在该工艺中，第一段常压漫出在搅拌槽里进行，

浸出温度８０℃，用来自第二段浸出的含Ｈ２她和

Ｆｅ３＋的溶液作为浸出介质。经固液分离后，浸渣送浮选回路选别，目的是丢弃脉石矿物和得到硫化物精矿，后者送人第二段加压浸出处理；富液送到溶剂萃取一电积回路处理。

ＡｎｇｌｏＡｍｅｒｉｃａｎ－Ｃｈｉｌｅ法

２００３年，ＡｎｇｌｏＡｍｅｒｉｃａｎ—Ｃｈｉｌｅ公司设计的一座从黄铜矿一辉铜矿精矿（名曰ＭａｎｔｏｓＢｌａｎｃｏｓ精矿）中回收铜的试验工厂投入运行。浸出作业是在１８０～２２０℃和有氧的条件下进行的，得到了较满意的结

万方数据

２００６．１１国外金属矿选矿

１１

果。

１．４

Ｔｅｌｆｅｒｐｒｏｊｅｃｔ法

能够电离，回收供还原用的氢气、沉淀用的ＮａＯＨ，氯则转换成ＨＣｌ。换句话说，Ｏｕｔｏｋｕｍｐｕ法的亮点是所用的试剂都可以再生使用。

１．６

ＡｎｇｌｏＡｍｅｒｉｃａｎ—ＵＢＣ法

用压力浸出工艺处理含金黄铜矿精矿的研究课题已在西澳大利亚成功完成。硫化物给矿分成两部分处理：辉铜矿富集的部分在１００℃条件下浸出；黄铜矿富集的另外一部分在２２０℃下浸出。两者富液合并进入溶剂萃取一电积装置回收铜；浸渣则进入氰化一活性炭吸附一电积回路回收金。鉴于后来发现了一个地下矿床和直接销售精矿利润更高，因此，没有做出建设工业生产厂的决定。

１．５

南非ＡｎｇｌｏＡｍｅｒｉｃａｎ公司和加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学联合研究成功从黄铜矿精矿中提取铜的中温压力浸出工艺。在该工艺中，铜的浸出是在温度１５０℃、氧分压７００ｋＰａ的条件下完成。通

过加入表面活性剂——磺化木质素和烤胶的方法使一种关键元素——元素硫得到了最大限度地回收

（回收率６０％左右）。此外，还发现联合使用这两种表面活性剂可使铜的提取动力学显著提高。

Ｏｕｔｏｋｕｍｐｕ法

奥托昆普研究所（设在芬兰波里）的化学家们开发了处理硫化铜精矿的湿法炼铜工艺。它是基于在

ｐＨ

１．５～２．５、温度８５～９５℃、氧气存在条件下，在

２镍的加压湿法冶金

２．１澳大利亚红土镍矿

搅拌反应槽里用含Ｃｕ２＋的浓Ｎａｃｌ溶液浸出硫化铜精矿。当铁以氧化铁沉淀时，铜则以Ｃｕ＋的形态进入溶液。在过滤出Ｆｅ（ＯＨ），沉淀，并将溶液净化后，再加入ＮａＯＨ沉淀出Ｃｕ２０，然后将Ｃｕ２０沉淀重新在水里调浆，并在高压釜里加压状态下用氢气还原它以得到金属铜。

２０世纪７０年代，美国亚利桑那州的德尤维尔公司就已对在氯化物介质中浸出硫化物进行过许多试验，并制定出ＣＩｅａｒ法。然而，由于银的污染，从氯化物介质中电积铜会生成很难进一步处理的树枝状粉体，因此这一工艺没有得到工业应用。这似乎也是奥托昆普的化学家们抛弃电积路线，走产出Ｃｕ２０并将它还原成金属路线的原因。

在加压条件下，用氢气从氯化物水溶液体系中直接沉淀铜是无效的。另一种方案是在流态化床上热还原ＣｕＣｌ固体。奥托昆普研究人员还发现，

１９９７年，西澳大利亚三个小矿业公司——

Ｃｏｗｓｅ、Ｂｕｌｏｎｇ和Ｍｕｒｒｉｎ分别研究成功从红土镍矿中回收镍和钴的工艺。这三个工艺中的酸性加压浸出技术与古巴莫奥公司生产中应用的工艺相近，只不过用卧式高压釜取代了莫奥公司的立式高压釜而已。然而，在回收步骤却有以下区别：

１）在Ｃｏｗｓｅ法中，混合氢氧化物是从高压浸出液中沉淀出来的，然后用氨浸出它们，接着再进行溶剂萃取和电积。

２）在Ｂｕｌｏｎｇ工艺中，用Ｈ２Ｓ从高压浸出液中沉淀出混合硫化物，然后在有氧条件下浸出硫化物，接着再进行溶剂萃取、氢还原、压片等作业。

３）在Ｍｕｒｒｉｎ工艺中，直接对高压浸出液进行溶剂萃取和电积。

－

然而所有这三个工程项目都依赖从国外获得强有力的财政支持。在投产后的前五年，三个项目都

Ｃｕ２０在稀Ｈ２Ｓｑ溶液中会发生下列歧化反应：

Ｃｕ２０＋２Ｈ＋一Ｃｕ＋Ｃｕ２＋＋Ｈ２０

（１）

遇到了大的财政困难，结果只好更换矿主和改名。２００１年，Ｃｏｗｓｅ公司卖给奥托昆普旗下的牟尼公司。２００３年，阿拉康达镍公司及Ｍｕｒｒｉｎ公司的股东给Ｍｕｒｒｉｎ公司提供了充足的资金，并将其更名为米勒雷资源公司。Ｂｕｌｏｌｌｇ公司在早期试图增加资金的计划落空后，只好在２００４年进入破产清算。

除Ｃｏｗｓｅ公司的矿石准备厂运行正常外，其它两个公司都存在一些问题。例如，Ｍｕｒｒｉｎ厂矿浆的黏度高，因此不得不采用加热的办法来促进它们的流动。此外，为了该厂能够正常生产，有三种类型的矿石需要与其他矿石混合后才能使用。在布朗厂，有很大一部分矿石不得不弃之不用。此外，还遇到过建设材料、高压釜耐火内衬、硫酸供给等问题，但

生成的ＣｕＳ０４可以用已知的一些方法在高压釜里用氢还原。在这一工艺连接中，可采用德国杜伊斯堡ＤｕｉｓｂｕｒｇｅｒＫｕｐｆｅｒｈｉｉｔｔｅ公司于２０世纪６０年代研究成功的方法，即在室温下用Ｃａ（ｏＨ）２处理ＣｕＣｌ，以生成Ｃｕ２０：

２ＣｕＣｌ（固）＋Ｃａ（ＯＨ）２（液）一Ｃｕ２０（固）＋ＣａＣｌ２（液）＋｝１２０

（２）

然后，用炭还原Ｃｕ２０，得到所谓的黑铜。再将黑铜铸成阳极，进行电解精炼。在上述工艺中，ＣａＣｌ２是一种待处理的尾渣。然而，在Ｏｕｔｏｋｕｍｐｕ法中，使用ＮａＯＨ取代Ｃａ（ＯＨ）２后，所生成的ＮａＣｌ

万方数据

１２国外金属矿选矿２００６．１ｌ

是这些问题后来都解决了。２．２马达加斯加红土镍矿

由Ｄｙｎａｔｅｃ公司完成的从马达加斯加红土镍矿中回收镍和钴的最新研究成果已有报导，该矿位于马达加斯加首都安特纳勒里维以东约１３０ｋｍ处。

表１

所选择的浸出工艺与古巴莫奥公司相同。令人感到非常惊奇的是，Ｈ２Ｓ沉淀法也在该回收回路里派上用场，却没有使用溶剂萃取一电积工艺。得到的混合硫化物产品的化学多项分析结果示于表１中。

马达加斯加红土镍矿混合硫化物产品化学多项分析结果

＊含量单位为１０“

其混合硫化物在压力釜里氧化气氛下浸出后，其富液用沉淀法和溶剂萃取法净化，在加压条件下用氢气沉淀钴和镍，可以得到纯的钴粉和镍粉。

２．３

３锌的加压湿法冶金

３．１

ＫａｚａｋｈｍｙｓＺｉｎｃ法

Ｃｌ＿离子的影响

业已发现，盐水可以增强新喀里多利亚红土矿

Ｋａｚａｋｈｍｙｓ铜业公司原在哈萨克斯坦巴尔哈什地区运作一个铜精炼和贵金属生产厂。２００３年１２月，该公司建成一座新的锌精炼厂，它是根据Ｓｈｅｒｉｔｔ（现更名为戴勒特克）两段压力浸出工艺设计而成的。这个锌厂工艺代表第五种类型的Ｓｈｅｒｉｔｔ压力浸出工艺。第一类型是１９８１年在加拿大不列颠哥伦比亚省特雷尔地区的科明柯公司精炼厂，现已成为世界上最大的锌生产厂；第二是安大略省体敏斯市的法尔肯布里吉公司的基德克里克分公司；第三是德国戴特耳恩地区的鲁尔锌厂；第四是１９９３年在曼尼托巴省弗林弗隆地区建成的哈德逊湾矿冶公

司。

镍的溶解。海水的应用导致该矿压力釜给矿中氯化物浓度达到７．８ｇ／Ｌ。其浸出试验是在矿浆浓度３０％、温度２３０～２７０℃条件下进行的。但是，这些结论不适用于西澳大利亚红土镍矿石。

２．４

沃尼色湾镍矿（Ｖｏｉｓｅｙ

Ｂａｙ

ｎｉｃｋｅＩ）

加拿大北部的沃尼色湾镍矿系含磁黄铁矿一镍黄铁矿的硫化镍矿。为了从该矿中回收镍、铜、元素硫和除去氧化铁，已成功地在纽芬兰省阿根提埃地区的Ｉｎｃｏ公司试验厂（图３）进行了半工业试验。现正在研究建设一座满负荷的工业生产厂（图４）。

该厂的两段压力浸出工艺的第二段是在１５０℃条件下完成的，得到的锌浸出率很高，并产出适合于锌电积的低酸富液，元素硫的回收率也高（图５）。所处理精矿的含铁量足以满足高速反应的需要。在浸出段也需要添加一种助剂，以阻止液态硫润湿硫化矿物表面。

３．２

ＡｋｉｔａＺｉｎｃ法

自１９７１年以来，Ａｋｉｔａ锌业公司依据Ａｋｉｔａ默

圈３

Ｉ聃。公司的试验厂

精炼厂（设在日本Ａｋｉｔａ市）一直沿用焙烧一浸出一电积工艺从硫化锌精矿中提取锌。从前堆积的浸渣现在采用加ＳＯ，的加压浸出法（浸出温度１１５℃、压力约０．２ＭＰａ）分解铁酸锌（图６）：

ＺｎＯ・Ｆｅ２０３＋Ｓ０２＋４Ｈ＋—｝Ｚｎ２＋＋２Ｆｅ２＋＋

ｓｏ；一十２Ｈ２０

（３）

这一方法的优点是铁始终保持Ｆｅ２＋状态，避免了在这些工艺条件下沉淀。因此，铟和镓不会丢失

圈４

Ｉｎｃｏ公司拟建的用加压浸出工艺处理

在氢氧化铁或黄钾铁钒沉淀里，可以得到有效回收。

然后加碳酸钙将加压浸出富液的ｐＨ值调整到１．５，结果生成了高品级的石膏。接着加入锌粉以砷

化铜的形态沉淀砷：

磁黄铁矿一镍黄铁矿糟矿的工业生产厂模型

万方数据

２００６．１１国

外金属矿选矿１３

６Ｃｕ２＋＋２ＡＳ３＋＋９ｚｎ—，９ｚｎ２＋＋２Ｃｕ３Ａｓ

（４）这一反应称为“铜一催化锌置换沉淀法”。在滤出砷化铜之后，再次对滤液进行净化处理，以回收铟和镓。为此，再加入碳酸钙将滤液ｐＨ值提高到４．３～４．５，以沉淀铝和更多的石膏，这一沉淀物正是含铟、镓氢氧化物的产品。然后，用重力法从大量的沉淀物里分离铟、镓氢氧化物的产品。

硫化锌精矿

含Ｓ。的渣锌图５

哈萨克斯坦哈萨克米斯铜业公司硫化锌精矿两段加压浸出流程

再次净化后的富锌溶液在７０℃和１．５～２．０ＭＰａ的压力下，加氧沉淀得到几乎纯的Ｆｅ２０３。这样，该公司从以前留下的锌浸渣里回收了金、银、砷化铜、铅、镓、铟、石膏、氧化铁等副产品。

锌焙砂浸出液

废电解溽１

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４．４

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压匾疆卜嘲溶液

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图６

Ａｌ【ｉｔａ

ｚｉｎｃ法工艺涟程

４贵金属的加压湿法冶金

４．１

Ｓ￡ｉｌｌｗａｔｅｒ法

Ｓｔｉｌｌｗａｔｅｒ矿业公司除拥有斯蒂尔瓦特市的一座矿山外，还负责运作保尔德东部（距斯蒂尔瓦特

７２

ｋｍ）的一座选矿厂和科勒姆巴士（距斯市１３９

ｋｍ）的一座冶炼厂，所有这几个厂都在美国蒙大拿

州。

万方数据

自２００２年起，该公司生产的产品有高品位（６０～６５％）铂族金属精矿、硫酸镍和阴极铜。冶炼厂使用的工艺是一个包括造铳锍、两段浸出（其中一段是加压浸出）的标准工艺流程，回收的金属有镍、钴和铜，还留下一个高品位的铂精矿（图７）。最近，在上述工艺中又增加了一个用Ｓ０２从Ｃｕｓ０４溶液中沉淀硒和碲的作业，其反应为：

ｓ０２＋Ｈ２０ｐ２Ｈ＋＋ｓ０｛；一

（５）

ｓｏｉ～＋２ｃｕ２＋＋Ｈ２咿２ｃｕ＋＋ｓｏ；一十２Ｈ＋（６）

８ｃｕ＋＋ｓｅ礴一十６Ｈ＋一ｃｕ２ｓｅ＋６ｃｕ２＋＋３Ｈ２０

（７）

８ｃｕ＋＋ＴｅＯｉ一＋６Ｈ＋—＋ｃｕ２Ｔｅ＋６ｃｕ２＋＋３Ｈ。０

（８）

４．２Ｐｌａｔｓｏｌ法

Ｐｌａｔｓｏｌ法由加拿大安大略省勒克菲尔德研究所的国际铂族金属技术中心研究成功，该法从高硫化物精矿中用一步法回收贵金属及与它们共生的有色金属（铜、镍和钴）。在该法中，在２１０℃、氧分压约

７００

ｋＰａ的条件下，用氯化物浸出硫化物精矿。如

果精矿中含有硫铂矿（ＰｔＳ），则必须在浸出前进行焙烧，使铂解离出来。顺便提一句，俄罗斯科技工作者早在１９３７～１９３８年间就已报导了与此类似的成果，后来被本文作者在他的著作中引用过。

Ｎｉ—Ｃｕ冰铜

魄

Ｃ埔

＋

铜

圈７

从硫化物精矿中回收铂族金■的标准流程

Ｐｌａｔｓ０１法的优点是绕过了火法熔炼和生成Ｓ０２的步骤。所获得的高品位铂族金属精矿用王水处理后，分离得到各种纯的金属。

４．３

Ｎｅｗｍｏｎｔ’ｓＰｈｏｅｎｉｘ法

Ｎｅｗｍｏｎｔ公司的冶金专家用加压湿法冶金工艺在一座试验厂里对一个富含贵金属的硫化铜精矿进行了试验。精矿在水介质氯化是在２２０℃和一定

数量的石灰（ｓ２一／Ｃ暖一＝１．２）存在的条件下进行，

万方数据

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加压湿法冶金

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：

F·哈伯锡， 廖德华， 刘汉钊， 李长根

国外金属矿选矿

METALLIC ORE DRESSING ABROAD2006，43(11)2次

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引证文献(2条)

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１０圜外金属矿选矿２００６．１１

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加压湿法冶金

Ｆ・哈伯锡

摘要

在过去十年里。湿法冶金工艺取得了长足的进步，尤其是加压湿法冶金。２００４年１０月，第一届加压泣法冶金专题会议

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新进展的内容。本文是根据作者本人在１９９７年９月德国亚琛举行的第２０届国际选矿会议上发表的论文适时更新而成。

关键词湿法冶金加压浸出压力釜硫化铜矿红土镍矿硫化锌矿贵金属矿工程设计

引言

２００４年１０月，第一届加压湿法冶金专题会议

第二段加压浸出是在温度１８０～１９５℃、氧加压

条件下高压釜里完成的。周液分离后得到的黄铁矿浸渣堆存；富液返回到常压浸出段。

１．２

ＰｈｅＩｐｓＤｏｄｇｅ法

在加拿大班夫市举行。该会议论文集除收集有关加压湿法冶金工艺历史文章外，还包含这一领域最新进展的内容。本报告是根据作者以前发表的论文适时更新而成，此外读者还可参考有关这一主题的最新书籍。

２００３年，ＰｈｅｌｐｓＤｏｄｇｅ公司设计的一座从黄铜矿精矿中回收铜的工厂在美国亚利桑那州巴格达德矿投产。浸出在２２０℃、氧分压７００ｋＰａ（总压３３００ｋＰａ）条件下工作的高压釜里完成。固液分离得到酸性硫酸铜富液经萃取后，其尾液用作堆浸氧化铜矿石。堆浸流出的富液也进入溶剂萃取一电积回路循环处理（图２）。

硫化铜精矿

铜的加压湿法冶金

１．１

Ｓ印ｏｎ法

采用两段浸出工艺（图１）从辉铜矿一黄铁矿型

矿石中回收铜的一座工厂已于２００４年在老挝撤汶

列克特省投产。

硫化铜矿石

铜

钢

圈ｌ

ｓ叩∞法简化境疆（老挝撤汶列亮特省）

圈２１．３

ＰｈｅＩ弘Ｄｌｏｄ秘法简化流程Ｉ亚利桑那州巴格达德矿）

在该工艺中，第一段常压漫出在搅拌槽里进行，

浸出温度８０℃，用来自第二段浸出的含Ｈ２她和

Ｆｅ３＋的溶液作为浸出介质。经固液分离后，浸渣送浮选回路选别，目的是丢弃脉石矿物和得到硫化物精矿，后者送人第二段加压浸出处理；富液送到溶剂萃取一电积回路处理。

ＡｎｇｌｏＡｍｅｒｉｃａｎ－Ｃｈｉｌｅ法

２００３年，ＡｎｇｌｏＡｍｅｒｉｃａｎ—Ｃｈｉｌｅ公司设计的一座从黄铜矿一辉铜矿精矿（名曰ＭａｎｔｏｓＢｌａｎｃｏｓ精矿）中回收铜的试验工厂投入运行。浸出作业是在１８０～２２０℃和有氧的条件下进行的，得到了较满意的结

万方数据

２００６．１１国外金属矿选矿

１１

果。

１．４

Ｔｅｌｆｅｒｐｒｏｊｅｃｔ法

能够电离，回收供还原用的氢气、沉淀用的ＮａＯＨ，氯则转换成ＨＣｌ。换句话说，Ｏｕｔｏｋｕｍｐｕ法的亮点是所用的试剂都可以再生使用。

１．６

ＡｎｇｌｏＡｍｅｒｉｃａｎ—ＵＢＣ法

用压力浸出工艺处理含金黄铜矿精矿的研究课题已在西澳大利亚成功完成。硫化物给矿分成两部分处理：辉铜矿富集的部分在１００℃条件下浸出；黄铜矿富集的另外一部分在２２０℃下浸出。两者富液合并进入溶剂萃取一电积装置回收铜；浸渣则进入氰化一活性炭吸附一电积回路回收金。鉴于后来发现了一个地下矿床和直接销售精矿利润更高，因此，没有做出建设工业生产厂的决定。

１．５

南非ＡｎｇｌｏＡｍｅｒｉｃａｎ公司和加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学联合研究成功从黄铜矿精矿中提取铜的中温压力浸出工艺。在该工艺中，铜的浸出是在温度１５０℃、氧分压７００ｋＰａ的条件下完成。通

过加入表面活性剂——磺化木质素和烤胶的方法使一种关键元素——元素硫得到了最大限度地回收

（回收率６０％左右）。此外，还发现联合使用这两种表面活性剂可使铜的提取动力学显著提高。

Ｏｕｔｏｋｕｍｐｕ法

奥托昆普研究所（设在芬兰波里）的化学家们开发了处理硫化铜精矿的湿法炼铜工艺。它是基于在

ｐＨ

１．５～２．５、温度８５～９５℃、氧气存在条件下，在

２镍的加压湿法冶金

２．１澳大利亚红土镍矿

搅拌反应槽里用含Ｃｕ２＋的浓Ｎａｃｌ溶液浸出硫化铜精矿。当铁以氧化铁沉淀时，铜则以Ｃｕ＋的形态进入溶液。在过滤出Ｆｅ（ＯＨ），沉淀，并将溶液净化后，再加入ＮａＯＨ沉淀出Ｃｕ２０，然后将Ｃｕ２０沉淀重新在水里调浆，并在高压釜里加压状态下用氢气还原它以得到金属铜。

２０世纪７０年代，美国亚利桑那州的德尤维尔公司就已对在氯化物介质中浸出硫化物进行过许多试验，并制定出ＣＩｅａｒ法。然而，由于银的污染，从氯化物介质中电积铜会生成很难进一步处理的树枝状粉体，因此这一工艺没有得到工业应用。这似乎也是奥托昆普的化学家们抛弃电积路线，走产出Ｃｕ２０并将它还原成金属路线的原因。

在加压条件下，用氢气从氯化物水溶液体系中直接沉淀铜是无效的。另一种方案是在流态化床上热还原ＣｕＣｌ固体。奥托昆普研究人员还发现，

１９９７年，西澳大利亚三个小矿业公司——

Ｃｏｗｓｅ、Ｂｕｌｏｎｇ和Ｍｕｒｒｉｎ分别研究成功从红土镍矿中回收镍和钴的工艺。这三个工艺中的酸性加压浸出技术与古巴莫奥公司生产中应用的工艺相近，只不过用卧式高压釜取代了莫奥公司的立式高压釜而已。然而，在回收步骤却有以下区别：

１）在Ｃｏｗｓｅ法中，混合氢氧化物是从高压浸出液中沉淀出来的，然后用氨浸出它们，接着再进行溶剂萃取和电积。

２）在Ｂｕｌｏｎｇ工艺中，用Ｈ２Ｓ从高压浸出液中沉淀出混合硫化物，然后在有氧条件下浸出硫化物，接着再进行溶剂萃取、氢还原、压片等作业。

３）在Ｍｕｒｒｉｎ工艺中，直接对高压浸出液进行溶剂萃取和电积。

－

然而所有这三个工程项目都依赖从国外获得强有力的财政支持。在投产后的前五年，三个项目都

Ｃｕ２０在稀Ｈ２Ｓｑ溶液中会发生下列歧化反应：

Ｃｕ２０＋２Ｈ＋一Ｃｕ＋Ｃｕ２＋＋Ｈ２０

（１）

遇到了大的财政困难，结果只好更换矿主和改名。２００１年，Ｃｏｗｓｅ公司卖给奥托昆普旗下的牟尼公司。２００３年，阿拉康达镍公司及Ｍｕｒｒｉｎ公司的股东给Ｍｕｒｒｉｎ公司提供了充足的资金，并将其更名为米勒雷资源公司。Ｂｕｌｏｌｌｇ公司在早期试图增加资金的计划落空后，只好在２００４年进入破产清算。

除Ｃｏｗｓｅ公司的矿石准备厂运行正常外，其它两个公司都存在一些问题。例如，Ｍｕｒｒｉｎ厂矿浆的黏度高，因此不得不采用加热的办法来促进它们的流动。此外，为了该厂能够正常生产，有三种类型的矿石需要与其他矿石混合后才能使用。在布朗厂，有很大一部分矿石不得不弃之不用。此外，还遇到过建设材料、高压釜耐火内衬、硫酸供给等问题，但

生成的ＣｕＳ０４可以用已知的一些方法在高压釜里用氢还原。在这一工艺连接中，可采用德国杜伊斯堡ＤｕｉｓｂｕｒｇｅｒＫｕｐｆｅｒｈｉｉｔｔｅ公司于２０世纪６０年代研究成功的方法，即在室温下用Ｃａ（ｏＨ）２处理ＣｕＣｌ，以生成Ｃｕ２０：

２ＣｕＣｌ（固）＋Ｃａ（ＯＨ）２（液）一Ｃｕ２０（固）＋ＣａＣｌ２（液）＋｝１２０

（２）

然后，用炭还原Ｃｕ２０，得到所谓的黑铜。再将黑铜铸成阳极，进行电解精炼。在上述工艺中，ＣａＣｌ２是一种待处理的尾渣。然而，在Ｏｕｔｏｋｕｍｐｕ法中，使用ＮａＯＨ取代Ｃａ（ＯＨ）２后，所生成的ＮａＣｌ

万方数据

１２国外金属矿选矿２００６．１ｌ

是这些问题后来都解决了。２．２马达加斯加红土镍矿

由Ｄｙｎａｔｅｃ公司完成的从马达加斯加红土镍矿中回收镍和钴的最新研究成果已有报导，该矿位于马达加斯加首都安特纳勒里维以东约１３０ｋｍ处。

表１

所选择的浸出工艺与古巴莫奥公司相同。令人感到非常惊奇的是，Ｈ２Ｓ沉淀法也在该回收回路里派上用场，却没有使用溶剂萃取一电积工艺。得到的混合硫化物产品的化学多项分析结果示于表１中。

马达加斯加红土镍矿混合硫化物产品化学多项分析结果

＊含量单位为１０“

其混合硫化物在压力釜里氧化气氛下浸出后，其富液用沉淀法和溶剂萃取法净化，在加压条件下用氢气沉淀钴和镍，可以得到纯的钴粉和镍粉。

２．３

３锌的加压湿法冶金

３．１

ＫａｚａｋｈｍｙｓＺｉｎｃ法

Ｃｌ＿离子的影响

业已发现，盐水可以增强新喀里多利亚红土矿

Ｋａｚａｋｈｍｙｓ铜业公司原在哈萨克斯坦巴尔哈什地区运作一个铜精炼和贵金属生产厂。２００３年１２月，该公司建成一座新的锌精炼厂，它是根据Ｓｈｅｒｉｔｔ（现更名为戴勒特克）两段压力浸出工艺设计而成的。这个锌厂工艺代表第五种类型的Ｓｈｅｒｉｔｔ压力浸出工艺。第一类型是１９８１年在加拿大不列颠哥伦比亚省特雷尔地区的科明柯公司精炼厂，现已成为世界上最大的锌生产厂；第二是安大略省体敏斯市的法尔肯布里吉公司的基德克里克分公司；第三是德国戴特耳恩地区的鲁尔锌厂；第四是１９９３年在曼尼托巴省弗林弗隆地区建成的哈德逊湾矿冶公

司。

镍的溶解。海水的应用导致该矿压力釜给矿中氯化物浓度达到７．８ｇ／Ｌ。其浸出试验是在矿浆浓度３０％、温度２３０～２７０℃条件下进行的。但是，这些结论不适用于西澳大利亚红土镍矿石。

２．４

沃尼色湾镍矿（Ｖｏｉｓｅｙ

Ｂａｙ

ｎｉｃｋｅＩ）

加拿大北部的沃尼色湾镍矿系含磁黄铁矿一镍黄铁矿的硫化镍矿。为了从该矿中回收镍、铜、元素硫和除去氧化铁，已成功地在纽芬兰省阿根提埃地区的Ｉｎｃｏ公司试验厂（图３）进行了半工业试验。现正在研究建设一座满负荷的工业生产厂（图４）。

该厂的两段压力浸出工艺的第二段是在１５０℃条件下完成的，得到的锌浸出率很高，并产出适合于锌电积的低酸富液，元素硫的回收率也高（图５）。所处理精矿的含铁量足以满足高速反应的需要。在浸出段也需要添加一种助剂，以阻止液态硫润湿硫化矿物表面。

３．２

ＡｋｉｔａＺｉｎｃ法

自１９７１年以来，Ａｋｉｔａ锌业公司依据Ａｋｉｔａ默

圈３

Ｉ聃。公司的试验厂

精炼厂（设在日本Ａｋｉｔａ市）一直沿用焙烧一浸出一电积工艺从硫化锌精矿中提取锌。从前堆积的浸渣现在采用加ＳＯ，的加压浸出法（浸出温度１１５℃、压力约０．２ＭＰａ）分解铁酸锌（图６）：

ＺｎＯ・Ｆｅ２０３＋Ｓ０２＋４Ｈ＋—｝Ｚｎ２＋＋２Ｆｅ２＋＋

ｓｏ；一十２Ｈ２０

（３）

这一方法的优点是铁始终保持Ｆｅ２＋状态，避免了在这些工艺条件下沉淀。因此，铟和镓不会丢失

圈４

Ｉｎｃｏ公司拟建的用加压浸出工艺处理

在氢氧化铁或黄钾铁钒沉淀里，可以得到有效回收。

然后加碳酸钙将加压浸出富液的ｐＨ值调整到１．５，结果生成了高品级的石膏。接着加入锌粉以砷

化铜的形态沉淀砷：

磁黄铁矿一镍黄铁矿糟矿的工业生产厂模型

万方数据

２００６．１１国

外金属矿选矿１３

６Ｃｕ２＋＋２ＡＳ３＋＋９ｚｎ—，９ｚｎ２＋＋２Ｃｕ３Ａｓ

（４）这一反应称为“铜一催化锌置换沉淀法”。在滤出砷化铜之后，再次对滤液进行净化处理，以回收铟和镓。为此，再加入碳酸钙将滤液ｐＨ值提高到４．３～４．５，以沉淀铝和更多的石膏，这一沉淀物正是含铟、镓氢氧化物的产品。然后，用重力法从大量的沉淀物里分离铟、镓氢氧化物的产品。

硫化锌精矿

含Ｓ。的渣锌图５

哈萨克斯坦哈萨克米斯铜业公司硫化锌精矿两段加压浸出流程

再次净化后的富锌溶液在７０℃和１．５～２．０ＭＰａ的压力下，加氧沉淀得到几乎纯的Ｆｅ２０３。这样，该公司从以前留下的锌浸渣里回收了金、银、砷化铜、铅、镓、铟、石膏、氧化铁等副产品。

锌焙砂浸出液

废电解溽１

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石膏＋一固液分离Ｉ—＋ｃ０＋—１＋厂一

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Ｃ地Ａｓ

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ｐＨ

４．４

ｌ

［亘围受疆￡］—一Ｇａ—ｈＩ氢氧化物

［函

压匾疆卜嘲溶液

‘

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№Ｑ

图６

Ａｌ【ｉｔａ

ｚｉｎｃ法工艺涟程

４贵金属的加压湿法冶金

４．１

Ｓ￡ｉｌｌｗａｔｅｒ法

Ｓｔｉｌｌｗａｔｅｒ矿业公司除拥有斯蒂尔瓦特市的一座矿山外，还负责运作保尔德东部（距斯蒂尔瓦特

７２

ｋｍ）的一座选矿厂和科勒姆巴士（距斯市１３９

ｋｍ）的一座冶炼厂，所有这几个厂都在美国蒙大拿

州。

万方数据

自２００２年起，该公司生产的产品有高品位（６０～６５％）铂族金属精矿、硫酸镍和阴极铜。冶炼厂使用的工艺是一个包括造铳锍、两段浸出（其中一段是加压浸出）的标准工艺流程，回收的金属有镍、钴和铜，还留下一个高品位的铂精矿（图７）。最近，在上述工艺中又增加了一个用Ｓ０２从Ｃｕｓ０４溶液中沉淀硒和碲的作业，其反应为：

ｓ０２＋Ｈ２０ｐ２Ｈ＋＋ｓ０｛；一

（５）

ｓｏｉ～＋２ｃｕ２＋＋Ｈ２咿２ｃｕ＋＋ｓｏ；一十２Ｈ＋（６）

８ｃｕ＋＋ｓｅ礴一十６Ｈ＋一ｃｕ２ｓｅ＋６ｃｕ２＋＋３Ｈ２０

（７）

８ｃｕ＋＋ＴｅＯｉ一＋６Ｈ＋—＋ｃｕ２Ｔｅ＋６ｃｕ２＋＋３Ｈ。０

（８）

４．２Ｐｌａｔｓｏｌ法

Ｐｌａｔｓｏｌ法由加拿大安大略省勒克菲尔德研究所的国际铂族金属技术中心研究成功，该法从高硫化物精矿中用一步法回收贵金属及与它们共生的有色金属（铜、镍和钴）。在该法中，在２１０℃、氧分压约

７００

ｋＰａ的条件下，用氯化物浸出硫化物精矿。如

果精矿中含有硫铂矿（ＰｔＳ），则必须在浸出前进行焙烧，使铂解离出来。顺便提一句，俄罗斯科技工作者早在１９３７～１９３８年间就已报导了与此类似的成果，后来被本文作者在他的著作中引用过。

Ｎｉ—Ｃｕ冰铜

魄

Ｃ埔

＋

铜

圈７

从硫化物精矿中回收铂族金■的标准流程

Ｐｌａｔｓ０１法的优点是绕过了火法熔炼和生成Ｓ０２的步骤。所获得的高品位铂族金属精矿用王水处理后，分离得到各种纯的金属。

４．３

Ｎｅｗｍｏｎｔ’ｓＰｈｏｅｎｉｘ法

Ｎｅｗｍｏｎｔ公司的冶金专家用加压湿法冶金工艺在一座试验厂里对一个富含贵金属的硫化铜精矿进行了试验。精矿在水介质氯化是在２２０℃和一定

数量的石灰（ｓ２一／Ｃ暖一＝１．２）存在的条件下进行，

万方数据

万方数据

加压湿法冶金

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：

F·哈伯锡， 廖德华， 刘汉钊， 李长根

国外金属矿选矿

METALLIC ORE DRESSING ABROAD2006，43(11)2次

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