硫酸渣多金屬綜合回收循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式可行性研究

銀家溝硫鐵礦為中原地區(qū)惟一大型多金屬硫化礦床，硫鐵礦儲(chǔ)量4880.9萬噸，并伴生有金、銀、銅、鐵等多種有益組分。硫鐵礦是重要的化工原料礦產(chǎn)之一，是制作硫酸、硫磺的主要原料。而硫酸是化肥生產(chǎn)的主要原料，為此，開發(fā)硫鐵礦資源對發(fā)展礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重大意義。一、背景分析礦產(chǎn)資源是人類賴以生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)原料。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展，人類對礦產(chǎn)資源種類和數(shù)量的需求也必將日益增加。但礦產(chǎn)資源又是一種不可再生的資源，隨著礦產(chǎn)資源的日益減少、環(huán)保要求的日漸嚴(yán)格，有價(jià)礦產(chǎn)資源的綜合回收與利用即資源的循環(huán)利用就顯得越來越重要，此方面的技術(shù)研究也備受世界各國政府與礦山企業(yè)的重視。靈寶市金源礦業(yè)有限責(zé)任公司下轄的銀家溝礦區(qū)是河南省惟一大型多金屬硫鐵礦床，共探明硫鐵礦表內(nèi)儲(chǔ)量4880.9 萬噸，探明伴生礦產(chǎn)種類及儲(chǔ)量為：銅金屬量122434 噸，金金屬量2027 千克，銀金屬量33515 千克，與硫鐵礦共生的礦產(chǎn)還有鉬、鉛、鋅等，可利用硫鐵礦資源較為豐富。硫鐵化工綜合項(xiàng)目每年將產(chǎn)生 20.0 萬噸的硫酸渣，渣中含銅（1.11%）、金（0.49克/噸）、銀（43 克/噸）、鐵（＞60%）等有益組分，若不回收利用，將造成資源的極大浪費(fèi)和環(huán)境的污染，地質(zhì)部陜西地勘局堆浸中心對硫酸渣的綜合回收做了大量試驗(yàn)，獲得了較好的技術(shù)指標(biāo)：銅浸出率 92.55%，置換率為 99.82%，鋅浸出率 80.15%，金浸出率90.93%，銀浸出率67.66%，且研究并提出了適宜該類型多金屬硫化礦綜合回收的選別工藝流程。該項(xiàng)目旨在通過焙燒—浸出等工藝方法，對硫鐵礦焙燒渣中的金、銀、銅、鐵進(jìn)行綜合回收，實(shí)現(xiàn)資源利用的無廢化，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。二、需求分析（一）市場分析與社會(huì)需求2002年底以來，黃金價(jià)格已經(jīng)上漲了將近20%。在金價(jià)上漲之后，白銀不斷被投資投機(jī)者追捧，價(jià)格不斷上漲。另一方面，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，白銀制造產(chǎn)品的需求不斷增加，據(jù)國外媒體報(bào)道，2003 年全球制造業(yè)對白銀的需求量已上升到24358 噸，同時(shí)，白銀的市場價(jià)格也平均上漲36%。隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，首飾、銀合金等領(lǐng)域?qū)Π足y的穩(wěn)定需求，將為國內(nèi)白銀市場的不斷繁榮提供支持，白銀工業(yè)發(fā)展空間廣闊。2004年國內(nèi)銅價(jià)格水平同比上漲25%以上，2004 年世界平均銅價(jià)超過了1.3美元/磅，同比上漲了60%，到了1995 年以來的最高水平，主要由于銅需求量的增加和銅庫存量的減少相關(guān)所致。另外，美元的大幅度貶值對銅價(jià)上揚(yáng)起到助推作用，推動(dòng)其價(jià)格不斷上漲，分析人士指出，根據(jù)銅價(jià)出現(xiàn)的震蕩上升趨勢，銅價(jià)格仍將延續(xù)上漲行情。隨著國民經(jīng)濟(jì)的需求持續(xù)增長，鋼鐵產(chǎn)品需求持續(xù)高速增長，價(jià)格一路攀升，2004 年我國鋼產(chǎn)量達(dá)到2.72 億噸，占全球鋼產(chǎn)量10.5 億噸的25.8%，鋼、鐵產(chǎn)量的增長速度分別達(dá)21.24%和22.53%，作為鋼鐵產(chǎn)品主要原料的鐵礦石，成為最熱門的產(chǎn)品。進(jìn)口依存度從1991 年的16%猛升到2004年的42%，預(yù)計(jì)2005年還需進(jìn)口鐵礦石2.43 億噸。引起進(jìn)口鐵礦石價(jià)格上揚(yáng)71.5%，因此，最近，國務(wù)院決定利用有利條件，大力發(fā)展國內(nèi)鐵礦石產(chǎn)量，拉動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展。綜上所述，金、銀、銅、鐵的市場前景廣闊，產(chǎn)品暢銷。（二）生態(tài)改善硫鐵化工項(xiàng)目每年將產(chǎn)生大量的硫酸渣，這些硫酸渣若不及時(shí)綜合利用，不僅堆存需要占用大量的場地，對當(dāng)?shù)氐目諝狻⑺w都會(huì)造成污染。通過此項(xiàng)目，對硫酸渣進(jìn)行綜合回收，可實(shí)現(xiàn)資源的無廢化，改善生態(tài)環(huán)境，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。（三）經(jīng)濟(jì)發(fā)展硫酸生產(chǎn)線及綜合回收銅、金、銀、鐵投產(chǎn)后，即形成了采選、制酸、燒渣綜合回收、磷肥生產(chǎn)為一體的產(chǎn)業(yè)鏈，年平均銷售收入8354.64 萬元，年均利潤總額4746.91萬元，年均上繳所得稅1566.48萬元，年均稅后利潤3180.43萬元。投資利潤率83.81%，投資利稅率103.02%。稅后全部投資內(nèi)部收益率65.09%，投資回收期2.6 年（含建設(shè)期1 年），財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值6247.88萬元（基準(zhǔn)收益率20%）。這對充分利用資源優(yōu)勢、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢和人才優(yōu)勢，提高經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重大意義。三、方案設(shè)計(jì)為了達(dá)到充分、合理、有效、環(huán)保、循環(huán)利用硫鐵礦資源，工程的各個(gè)環(huán)節(jié)工藝流程分別優(yōu)先如下：（一）選礦部分破碎流程為二段一閉路流程。磨礦浮選分為兩個(gè)系列。選銅系列采用混合浮選流程，將含銅大于0.2%的礦石磨至-200 目占65%，進(jìn)行混合浮選，選出的銅硫精礦再經(jīng)第二段磨礦分級(jí)后一粗一掃二精，實(shí)現(xiàn)銅硫分離。不選銅系列將含銅小于0.2%的礦石經(jīng)一次磨礦磨至-200 目占65%，再經(jīng)一粗一精一掃浮選流程后得到硫精礦。（二）硫鐵化工硫鐵礦經(jīng)富集成為含硫47%的硫精礦，經(jīng)沸騰焙燒、酸洗凈化、兩轉(zhuǎn)兩吸（Ⅲ+Ⅱ）工藝制取98%的工業(yè)硫酸，作為磷銨原料，磷銨采取半水萃取、氨化噴漿造粒工藝。（三）提銅工藝銅精礦進(jìn)入酸化焙燒爐進(jìn)行焙燒，燒渣進(jìn)入酸浸槽，經(jīng)兩段酸浸進(jìn)入洗滌濃密機(jī)，經(jīng)三次洗滌，濃密機(jī)溢流送到板框壓濾機(jī)進(jìn)一步凈化進(jìn)入萃取槽，銅液經(jīng)萃取富集后，負(fù)載有機(jī)相經(jīng)反萃進(jìn)入電解槽，經(jīng)電解沉積生產(chǎn)電解銅外售，再生有機(jī)相返回萃取槽，萃余液用石灰中和達(dá)標(biāo)排放，廢電解液返回反萃槽循環(huán)使用。濃密機(jī)底流即浸渣經(jīng)脫水后進(jìn)入調(diào)漿槽，用石灰調(diào)漿后進(jìn)入氰化槽，貴液經(jīng)鋅粉置還后進(jìn)行金、銀冶煉分離，得金、銀外售，氰化渣經(jīng)洗滌、脫水后，外售做水泥原料。此流程中，銅、金的作業(yè)回收率90%以上，銀回收率70%以上。（四）余熱發(fā)電流程硫精粉在沸騰爐內(nèi)950℃自燃，熱量進(jìn)入余熱鍋爐，再經(jīng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，經(jīng)近一年的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，每噸硫精礦可發(fā)電200度，平均月發(fā)電160萬度，自供滿足生產(chǎn)外，余量可上網(wǎng)出售。（五）球團(tuán)工藝流程硫酸鐵渣、鐵精粉、膨脹土按一定比例進(jìn)行配料，然后進(jìn)入鏈蓖機(jī)混勻烘干，再進(jìn)入回轉(zhuǎn)室在1200℃溫度下焙燒，成團(tuán)盤制球冷卻。硫鐵礦多金屬回收項(xiàng)目是在原生產(chǎn)系統(tǒng)上的技改項(xiàng)目，利用硫鐵礦優(yōu)先選銅，銅精礦濕法冶煉工藝流程，投資少，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益顯著，該項(xiàng)目完成后，金源晨光化工有限責(zé)任公司的礦石資源得到充分利用，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加合理，抗風(fēng)險(xiǎn)能力進(jìn)一步加強(qiáng)。從燒渣中回收的金、銀、銅、鐵等有用組分，通過前面介紹的市場分析和社會(huì)需求可以看出，產(chǎn)品極具市場競爭力。靈寶市電量充足，硫酸廠有余熱發(fā)電，電量可完全滿足該項(xiàng)目的生產(chǎn)生活發(fā)電。四、效益分析該研究旨在對硫鐵礦多金屬資源進(jìn)行綜合回收，實(shí)現(xiàn)資源的無廢化，符合國家提倡的全面協(xié)調(diào)提高礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展能力，開發(fā)與節(jié)約使用資源，保護(hù)資源，提高資源利用效率和保護(hù)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)政策，對區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必將產(chǎn)生明顯的作用。該項(xiàng)目研究未實(shí)施前，銷售硫鐵礦（原礦）含硫32%～34%，銷售價(jià)160元/噸，鐵、銅等有價(jià)元素未回收利用，造成資源的浪費(fèi)。該項(xiàng)目研究采用優(yōu)先選銅流程，得5%～8%銅精礦，回收率60%～70%，選銅原礦進(jìn)入提升攪拌槽用硫酸調(diào)漿，經(jīng)一粗一精一掃浮選得硫品位47%的硫精礦，硫回收率90%。（1）產(chǎn)品銷售收入：15114萬元電解銅：840噸×6.5萬元/噸=5460萬元金：30千克×12萬元/千克=360萬元銀：700千克×1200元/千克=84萬元硫酸：13萬噸×250元/噸=3250萬元硫酸燒渣：7萬噸×400元/噸=2800萬元余熱發(fā)電：2000萬度×0.58元/度=1160萬元鐵精粉：8萬噸×250元/噸=2000萬元（2）成本費(fèi)用：8048萬元采礦費(fèi)用：75元/噸×20萬噸=1500萬元選礦費(fèi)用：60元/噸×20萬噸=1200萬元制酸和發(fā)電：300元/噸×10萬噸=3000萬元濕法冶煉：7000元/噸×840噸=588萬元鐵精粉：8萬噸×220元/噸=1760萬元（3）利稅：7066萬元（4）稅金：7066×17%=1201.2萬元五、結(jié)論硫酸渣不是廢物，而是一種有價(jià)值的二次資源，從中可回收有色金屬和貴金屬，含量豐富的鐵更是有利用價(jià)值，可直接作為煉鐵原料，基本做到了無廢生產(chǎn)。硫酸渣的綜合利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的發(fā)展，既有經(jīng)濟(jì)效益，又有社會(huì)效益，符合國家的資源政策，利國利民，應(yīng)用前景廣闊。
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。