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太平矿业循环液中铜离子回收项目可行性研究报告第一章 总论第一节 概述一、项目性质、地理交通位置及区域经济概况本项目属内蒙古太平矿业《降低堆浸循环液中杂质离子的研究》项目。内蒙古太平矿业有限公司(原宁夏太平矿业有限公司)是一家由中国黄金国际资源有限公司（原加拿大金山矿业有限公司）和宁夏核工业地质勘查院(原核工业西北地质局二一七大队)于2002年4月组建的中外合作企业。其中，中国黄金国际资源有限公司占股份的96.5%，宁夏核工业地质勘查院占股份的3.5%。中国黄金集团公司现为最大的控股股东，持有中国黄金国际资源有限公司41.99%的股份。公司位于内蒙古乌拉特中旗新忽热苏木以北10公里处的少数民族区域，地理坐标：东经109°11′00″—109°17′00″，北纬41°38°00″—41°41′00″，南距包头市约155公里，西距乌拉特中旗政府所在地约90公里，交通较为便利。区域气候为典型的大陆高原型气候，海拔约1680米，夏季干旱少雨，最高气温35～37℃，最低气温-38℃，年均雨量233.7毫米，蒸发量2646.2毫米，降雨期主要集中于7至9月份，10月份到翌年4月份为霜冻期，冻层可达地表以下1.56至2米，冬春季节多6级以上西北风。二、可行性研究的背景及依据我国是一个铜紧缺国，每年铜需要量约100万吨，缺口部分尚需进口。根据国土资源部呼和浩特矿产资源监督检测中心出具的检测报告指出：内蒙古太平矿业有限公司的约300万吨堆浸滴淋提金过程中的流程循环水所含铜、镍等重金属离子超标，达到排放标准的数十至数百倍。其中铜离子严重超标，急需一种有效的处理办法。针对堆浸循环液中重金属离子不断累加而难以除去的技术难题，太平矿业委托江苏大学进行科研攻关，于2014年3月签订技术合同，项目名称为《降低堆浸循环液中杂质离子的研究》，科研经费80万元，主要目的是实现堆浸循环液中杂质离子的有效消除。项目组已经研制出负载有氨基和氰基的强碱性阴离子交换树脂用于重金属去除，并于2014年10月底在太平矿业进行小型实验室试验，取得了比较明显的效果。小型试验采用项目组提供的树脂对堆浸循环液进行吸附作业，可以明显降低重金属离子浓度，主要金属铜、铁、镍均可降至40ppm以下。对于吸附后的树脂，采用饱和氯化钠溶液在常温常压下即可解吸出来，从而达到回收目的。第二节　项目的建设条件一、项目的资源条件该项目原料为被活性炭吸附之后的流程溶液，其中含铜量约为300ppm，据保守估算，循环液中大约有1200吨的铜能够回收。二、项目的外部条件矿区对外运输为公路运输，目前矿区对外运输有8公里简易公路与新忽热苏木相通，然后连接至国家公路。第三节　建设方案一、总体布置原则本项目采用江苏大学研制出的负载有氨基和氰基的强碱性阴离子交换树脂，将流程溶液中重金属离子吸附后，使用饱和氯化钠溶液作为解吸液，采用常温常压解吸，将重金属离子富集，然后在富集后的重金属离子溶液中添加次氯酸钠，将重金属离子沉淀出来，经固液分离后，单独处理重金属沉淀物（直接销售或铸锭电解提纯铜）。二、生产工艺选择由于流程溶液中铜为杂质离子，如果能够回收的话，属于副产品，所以铜回收项目前端工艺不需要改动，该项目工艺流程只需要从含铜300ppm的流程溶液开始设计，根据江苏大学提供方案，最初采用吸附—解吸—电积的生产工艺，首先采用树脂将重金属离子吸附，然后再使用饱和氯化钠溶液将重金属离子解吸富集，最后将高浓度重金属离子溶液使用金回收电解装置进行电解，最后得到精炼铜。基建采用选冶厂二车间闲置储炭罐及塑料罐，安装在选冶厂一车间7区北侧，根据需要进行基础及平台建设，并合理布置管路，基建工作完成后，进入模拟试验吸附阶段，在解吸罐中加入3吨树脂，将PC吸附槽6号槽中流程溶液，抽至解吸罐中进行重金属离子吸附，待树脂吸附至饱和（12kg/t），停止吸附，进入解吸流程，储液罐中加入饱和氯化钠溶液，解吸液达到一定浓度后，解吸液进电解槽开始电解。其工艺流程图、设备形象联系图及厂房布置图如下图一、图二、图三：图一 铜回收工艺流程图图二 铜回收工艺设备形象联系图图三 铜回收工艺厂房布置图经现场模拟试验，吸附及解吸环节均可达到工业化生产要求，且电解环节能够电解出铜（见下图四，由于长时间放置，生成铜绿），但阳极板腐蚀严重（见下图五），经分析，原因在于使用的解吸液中含有大量氯离子，在进入电解槽后，从阳极板失去电子生成氯气，进而腐蚀了阳极板。图四 电解铜（长时间放置，已生成铜绿）图五 腐蚀后的阳极板后经讨论研究，拟采用吸附—解吸—沉淀—电积的生产工艺，在前期工艺不变的基础上，增加重金属离子沉淀工艺，可以有效避开氯离子对阳极板的腐蚀，这种湿法冶金工艺，具有投资小、见效快的优点。采用上述工艺流程已取得了较好试验指标，因此，本可行性研究报告推荐采用吸附—解吸—沉淀—电积的生