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電解銅項目可行性研究報告
黑龍江省寶山礦業(yè)開發(fā)公司
1000噸電解銅項目可行性研究報告
黑龍江省寶山礦業(yè)開發(fā)公司
目 錄
第一章 總 論
第二章 地質(zhì)資源
第三章 采 礦
第四章 冶 煉
第五章 總圖運輸
第六章 公用設(shè)施及土建工程
第七章 投資估算
第八章 環(huán)境保護
第九章 共伴生金屬
第十章 經(jīng)濟及社會效益
第一章 總 論
第一節(jié) 概 述
一、項目性質(zhì)、地理交通位置及區(qū)域經(jīng)濟概況
本項目屬多寶山氧化礦開采項目。黑龍江省寶山礦業(yè)開發(fā)公司是采用浸出-萃取-電積工藝獲得電解銅的礦山企業(yè)，該企業(yè)位于黑龍江省中西部嫩江縣境內(nèi)。礦區(qū)距嫩江縣北東約156公里，地理座標為東經(jīng)125。46`05``、北緯50。14`45``。
目前礦區(qū)有簡易公路與外部嫩呼公路相通，準軌鐵路距礦區(qū)的最近車站是黑寶山站，相距約12公里，與全國各地相通，外部運輸十分方便。
礦區(qū)屬低山丘陵地帶，為農(nóng)林區(qū)，居民稀少，礦區(qū)大部分土地屬荒地和叢林，當?shù)鼐用褚詮氖罗r(nóng)林業(yè)為主，工業(yè)稀少。地區(qū)氣侯特點是冬季漫長寒冷，夏季短暫炎熱。
二、可行性研究的背景及依據(jù)
我國是一個銅緊缺國，每年銅需要量約100萬噸，缺口部分尚需進口，雖然我國銅總儲量不少，但能經(jīng)濟地利用傳統(tǒng)選冶工藝處理的銅礦越來越少，過去一直未被開發(fā)利用的難選氧化銅礦和低品位銅礦的開發(fā)，目前已取得了初步進展，北京礦冶研究院于1995年在多寶山銅礦利用氧化銅礦建立了一座年產(chǎn)200噸電解銅的浸出-萃取-電積試驗工廠，該工廠于1995年6月投產(chǎn)，經(jīng)過兩個多月的生產(chǎn)運轉(zhuǎn)，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟指標，銅山銅礦1500噸電解銅成功投產(chǎn)，再次說明多寶山銅礦氧化礦和低品位礦石的浸出-萃取-電積工藝是行之有效的。
黑龍江省每年消耗銅金屬量約2.5萬噸，目前年產(chǎn)量約0.3萬噸，自給率很低，開采多寶山銅礦勢在必行。多寶山銅礦屬特大型礦山，因礦石品位低和礦體上部覆蓋有難選的氧化銅礦，采用常規(guī)傳統(tǒng)選冶工藝開采很不經(jīng)濟，故未能開發(fā)。日前，國內(nèi)外對該礦石性質(zhì)進行了大量的試驗研究和生產(chǎn)實踐，采用浸出-萃取-電積工藝處理這種氧化礦和低品位礦石的生產(chǎn)新流程，具有投資省和生產(chǎn)成本低的最大優(yōu)越性。多寶山銅礦采用這種新工藝開發(fā)礦山，是能夠獲得較好的經(jīng)濟效益和社會效益的。
三、鑒于多寶山銅礦為大型銅基地，以銅為主，含有多種稀有和貴金屬礦物，需加強試驗研究進行綜合回收。礦體銅金屬總儲量為237萬噸，其中地表氧化銅礦儲量約10萬噸。本次設(shè)計的主要對象是開采多寶山礦區(qū)原置中不影響今后開采原生銅礦的設(shè)計布局，這是本次可行性研究報告的主要設(shè)計內(nèi)容和要求。企業(yè)規(guī)模按1000噸電解銅設(shè)計，故采礦和浸出-萃取-電積的生產(chǎn)能力均按年產(chǎn)電解銅1000噸計。
第二節(jié) 項目的建設(shè)條件
一、項目的資源條件
企業(yè)開采的原料為氧化銅礦石，多寶山礦區(qū)的氧化銅礦石埋藏深度最大不超過25米，地表土覆蓋層較淺，礦區(qū)屬低丘陵地帶，地形高差在50米左右，場地坡度不大，地勢開闊，礦體開采適宜露天開采方式。本地區(qū)設(shè)計氧化銅礦石總量為422萬噸，品位為0.48%，金屬量為2.03萬噸。按企業(yè)年產(chǎn)1000噸電解銅計算，礦山年產(chǎn)26萬噸礦石即可滿足年產(chǎn)1000噸電解銅的需要，企業(yè)生產(chǎn)服務(wù)年限為14年，說明企業(yè)的主要原料氧化銅礦石的資源是絕對可靠的。
二、項目的外部條件
礦區(qū)對外運輸為公路運輸，目前礦區(qū)對外運輸有6公里簡易公路與嫩呼國家公路相通。這6公里簡易公路從線路平面和縱斷面標準看均已達到公路要求，只需將部分路段路基拓寬并在全線加鋪泥結(jié)碎石路面，即能保證礦區(qū)對外的公路運輸暢通無阻。
第三節(jié) 建設(shè)方案
一、總體布置原則
多寶山銅礦為大型斑巖銅礦，金屬總量為237萬噸，礦石有原生硫化銅礦石和氧化銅礦石，故在礦區(qū)總體布置中，先開采礦體上部氧化礦時，一定要重視目前所有工業(yè)場地的布置要避開今后多寶山大型銅礦開采的范圍，以不給多寶山大型銅礦開采時增加不利因素為原則。在企業(yè)總布置中，首先要保證企業(yè)的總體生產(chǎn)工藝流程順暢，從采礦的原料-原料加工-成品的內(nèi)外部運輸，不但要實現(xiàn)生產(chǎn)運輸距離最短，而且要避免產(chǎn)生生產(chǎn)流程中的迂回運輸現(xiàn)象，只有這樣，才能降低生產(chǎn)成本，給企業(yè)增加效益提供有利條件。
在總體布置中，要根據(jù)生?ひ樟鞒蹋?岷獻勻壞匭翁跫??詘踩???娑ㄐ砜傻那榭魷攏?×渴共賈媒舸蘸俠恚?跎儆玫孛婊?統(tǒng)〉贗潦?焦こ塘浚?醵炭笄??煩ざ群褪彝夤芟叩幕?üこ塘�。_郊冉檔突?ㄍ蹲剩?鐘欣?諫??芾恚?庖彩墻檔蛻??殺鏡撓行Т朧??BR>二、生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案
本企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)1000噸電解銅，經(jīng)可行性研究論證，企業(yè)年產(chǎn)1000噸電解銅產(chǎn)品是可行的。
根據(jù)企業(yè)年產(chǎn)1000噸電解銅生產(chǎn)規(guī)模的要求，結(jié)合多寶山礦區(qū)氧化銅礦的含銅品位（0.48%）及北京礦冶研究總院對多寶山銅礦石的浸出-萃取-電積試驗報告的數(shù)據(jù)，堆浸年工作日為210天。經(jīng)計算，要求采礦提供年產(chǎn)氧化銅礦石26萬噸，采礦年工作日為280天，采礦日生產(chǎn)規(guī)模為935噸氧化銅礦石。
三、企業(yè)的生產(chǎn)工藝選擇
傳統(tǒng)工藝不但投資大、生產(chǎn)成本高，而且不適合處理低品位的氧化礦，目前國內(nèi)外在處理低品位氧化礦方面有了很大發(fā)展，采用氧化銅礦石浸出-萃取-電積工藝，直接達到電解銅產(chǎn)品，這種濕法冶金工藝，具有投資小、見效快的優(yōu)點。近年來在國內(nèi)特別是云南，氧化銅礦已普遍采用浸出-萃取-電積工藝，取得了良好的經(jīng)濟效益。多寶山銅礦已于1995年對低品位氧化銅礦進行了浸出-萃取-電積試驗，也已取得了較好試驗指標。因此，本可行性研究報告推薦采用礦石浸出-萃取-電積生產(chǎn)工藝。
第二章 地質(zhì)資源
第一節(jié) 概況
一、多寶山礦區(qū)的勘探工作經(jīng)歷了1958-1962和1972-1981年兩個階段，這期間完成了鉆探16.15萬米、豎井205米、平巷461米、槽探20.5萬米3、土井7065米，并作了相應(yīng)的化驗分析。測繪了相關(guān)的地形地質(zhì)圖紙，勘探投資1471.7萬元。編寫了多寶山銅礦床詳查-初勘報告。提交的總儲量銅237萬噸、鉬8.1萬噸、伴生金73.4噸、銀1046噸。
經(jīng)勘探，已查明礦床規(guī)模、礦體賦存規(guī)律及礦床水文地質(zhì)情況，同時還進行了礦石加工選礦方法的流程試驗。由于礦床及礦山開發(fā)建設(shè)的規(guī)模較大，所需投資較大，所以至今未付諸實施。
二、該礦區(qū)主要礦體和從屬礦體的上部多出露地表為氧化礦石，這些礦石采用一般常規(guī)選礦方法，回收率低，經(jīng)濟效益不高，所以對該礦區(qū)一直未進行大規(guī)模開發(fā)。近幾年國內(nèi)在氧化礦開采方面積累了一定經(jīng)驗，特別是多寶山銅山礦區(qū)的堆浸-萃取-電積工藝試驗已取得成功。根據(jù)這些經(jīng)驗提出在多寶山礦區(qū)首先處理氧化礦，給大規(guī)模開發(fā)該礦創(chuàng)造條件，也符合國家提出的探采結(jié)合政策。
第二節(jié) 礦床地質(zhì)
一、地質(zhì)特征
礦區(qū)出露的地層有中奧陶組、銅山組、多寶山組、上奧陶統(tǒng)裸河組、愛輝組和下志留統(tǒng)黃花溝組及第四系松散沉積物。
礦區(qū)內(nèi)比較明顯的構(gòu)造形跡有：華力西期構(gòu)造旋回之北西向構(gòu)造，北東向構(gòu)造。燕山期旋回的東西向構(gòu)造。西北向構(gòu)造區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)構(gòu)造，它即是容礦構(gòu)造又是導礦構(gòu)造，北東向構(gòu)造是導礦構(gòu)造，東西向構(gòu)造為成礦后構(gòu)造。
巖漿巖主要有加里東中期的噴出巖和華力西中-晚期的侵入巖。加里東中期的噴出巖主要是多寶山組中的安山巖和英安巖。華力西晚期有侵入巖，主要為石英閃長巖、更長花崗閃長巖和斜長花崗斑巖。另有與侵入巖伴生的閃長玢巖、細晶閃長巖等。
二、礦床特征
多寶山礦區(qū)內(nèi)斑巖型銅礦床，位于多寶山倒轉(zhuǎn)背斜的傾沒端，受北西向弧形斷裂和交叉構(gòu)造控制。礦床由4個礦帶215個礦體組成。其中主礦體14個，以3號礦帶Ⅹ號礦體最大，占總儲量的73.4%；其次為1號礦帶的Ⅳ號礦體，占總儲量的9.7%。Ⅹ號礦體長1400m，寬23-34m，延300-1000m，呈北西-南東向作弧形展布。Ⅳ號礦體長850m，最大厚度200m，延深大于850m，傾角75°。主礦段位于片理化的蝕變花崗閃長巖中，在花崗閃長巖中銅礦儲量占90%以上。礦體出露地表標高為570～490m標高之間。
4個礦帶均位于絹云母化帶中。礦帶與絹云母化、片理化關(guān)系極為密切。1號礦帶位于斑巖體和鉀化帶的下盤；3、2和4號礦帶位于斑巖體和鉀化帶的上盤；三者由北西向南東依次呈右列式雁行排列。礦體在礦帶中呈不規(guī)則狀、扁豆狀或似板狀。大多數(shù)礦體中間厚大，品位較高，向兩端和向下大都變分板尖滅。
礦區(qū)位于寒溫帶，年平均降雨量少，冰凍期長，加之地下水不豐富，所以地表礦石氧化礦石（氧化銅/總銅＞30%）所占比例較��；礦床的主體是原生硫化礦石。但由于礦體規(guī)模大，就氧化礦的絕對量來說還是可觀的，可以作為規(guī)模開采氧化礦的原料基地。
氧化帶特征：在距地表以下數(shù)米到三、五十米的范圍內(nèi)，常形成一些發(fā)育不完全的風化淋濾帶和次生氧化富集及次生硫化富集現(xiàn)象。
風化淋濾帶，出露于地表或地表以下至30米以上地段。帶內(nèi)金屬硫化物或部分氧化，或完全氧化。巖石呈灰白色，僅留下礦物淋失空洞；有的有褐鐵礦、水針鐵礦及不同發(fā)育程度的孔雀石、蘭銅礦、赤銅礦、黑銅礦等。
擬首采的Ⅳ號礦體，其氧化帶開發(fā)深度一般在25m左右，個別可達30m。氧化礦石以表生礦物為主，其礦物有赤銅礦、褐鐵礦、蘭銅礦、黑銅礦、赤鐵礦等。
礦體的圍巖及夾石主要為綠泥石化絹云母花崗閃長巖和青盤化的花崗閃長巖，其次為細晶閃長巖。
第三節(jié) 水文地質(zhì)
礦區(qū)位于山坡地段，南東高北西低。礦體出露地面標高560～515m，附近最低侵蝕基準面512m。約三分之二的儲量位于浸蝕基準面以下，前期露天開采氧化礦大部分在浸蝕基準面以上。
區(qū)內(nèi)的氣候寒冷，歷年最高氣溫31.5℃，最低氣溫-37℃。年降雨量531-586mm，發(fā)量869-990mm。
礦體一帶，僅風化裂隙帶中賦存有風化裂隙水。風化帶底界埋深一般20-50m，最大60m。含水層厚度一般為10-40m，平均厚度26.58m，潛水位埋深2-20m，地形高處相對淺些，低處水位埋藏較深。
風化帶以下深部巖層或巖體，節(jié)理不發(fā)育、不含水。
露天開采采場地表水為暴雨匯入量和地下水滲入量。由于采場面積較小，可采用機械排水。
第四節(jié) 礦床儲量
銅鉬礦石的儲量計算工業(yè)指標
按上述工業(yè)指標，經(jīng)計算，多寶山礦床付量見表2-1
表2-1
經(jīng)多年地質(zhì)工作現(xiàn)已查明礦床規(guī)模和礦體賦存規(guī)律，圈定了礦帶、礦體邊界，深部基本控制；礦石質(zhì)量已基本查清。屬大型品位不高的斑巖銅礦�？勺鳛榇笠�(guī)模開采的銅原料基地。同時要綜合回收鉬、金以及鉑元素的其他金屬以提高開發(fā)該礦床的經(jīng)濟效益。
第三章 采礦
第一節(jié) 開采方式的選擇
本礦床氧化礦位于礦體上部，大部直接出露地表，部分復(fù)蓋較薄的土巖層，氧化帶深度一般小于25m，最大深度30或40m，適宜露采，因此選用露天開采方式，技術(shù)簡單，經(jīng)濟合理。
第二節(jié) 開采范圍和露天開采境界的確定
根據(jù)黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局第二地質(zhì)調(diào)查所提供的資料，礦區(qū)礦石量如下：
根據(jù)電積廠年產(chǎn)1000t電解銅的要求，并留有適當發(fā)展余地，確定礦山生產(chǎn)規(guī)模為礦石26t/a生產(chǎn)年限按15-20年計算，相應(yīng)圈定露天開采境界�？紤]到1號礦帶4號礦體氧化礦相對富些，它與礦區(qū)的主礦體3號帶5號礦體相距0.5～1公里，對將來礦區(qū)主礦體影響很小，故首采1號帶4號礦體氧化礦，并確定生產(chǎn)前期的露天開采境界。
采場總的邊坡角暫取50°，其中留有適當?shù)倪\輸和安全平臺，部分階段坡面角70°。
平均剝采比為0.6t/t。
4號礦體兩個采場為生產(chǎn)前期（第1～8年）境界，5號和其它礦體氧化礦石為后備礦量，另行圈定境界。
第三節(jié) 礦山工作制度、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限
礦山工作制度：礦區(qū)位于寒溫帶，冬季氣候寒冷影響堆浸作業(yè)，為了與堆浸作業(yè)相適當，礦山采用冬季間斷其它季節(jié)連續(xù)的工作制度。每年冬季進行設(shè)備的大中修，礦山年工作280天，每天3班，每班8小時作業(yè)。
礦山年采礦量：26萬噸/年，年采剝礦巖量34萬噸/年。
礦山日采礦量：714.3噸/天，日采剝礦巖量1214.3噸/天。
生產(chǎn)能力驗證：采場經(jīng)常一個階段工作，每個階段有一個采礦工作面和一個剝離工作面，按采掘工作線的長度和寬度要求衡量，采掘工作面很富裕，從采礦強度看，年采掘下降低于1個10m階段，生產(chǎn)能力有保證，采礦強度不大。
按采場汽車運輸公路通過能力驗算，本采場在15輛/h以下，低于三級路面25輛/h，可見公路運輸通過能力也是很富裕的。
礦山服務(wù)年限：4號礦體氧化礦石量160萬噸，采場能力26萬噸/年，可持產(chǎn)6年；其它礦體氧化礦254萬噸作為后備礦量可生產(chǎn)12年，礦山服務(wù)年限15-20年。
第四節(jié) 開拓運輸系統(tǒng)及設(shè)備
礦體賦存于低山丘陵帶，破碎站、堆浸場均布置在4號礦體西北部的平緩谷地上，廢石場在采場四周就近排放。礦石和廢石運距在0.8～1.5公里。采場較小，適合采用汽車公路運輸，礦山基建工程量小，生產(chǎn)簡單易行。
采場公路雙車道寬12m，布置在采場的一側(cè)，最大坡度8～10%，便于生產(chǎn)，也給擴大生產(chǎn)能力留有充分的余地。礦巖采用ZK-50前裝機裝載，運輸選用解放牌柴油5噸自卸汽車（CA1091K2L2）。
第五節(jié) 采剝工作
由于礦體直接出露巖層，礦體內(nèi)有夾層，采用水平階段采礦方法，沿走向開采，階段高度10m。采用KQG-100潛孔鉆機穿，大塊礦石用Y-24型鑿巖機進行二次破碎，選用ZL-50前裝機裝載，最小工作平臺寬度30m，掘溝底寬20m。
第六節(jié) 基建和生產(chǎn)進度計劃
礦體大部分直接出露地表，有部分復(fù)蓋土巖。基建期間按滿足年產(chǎn)26萬噸礦石兩級礦量的要求進行剝離，經(jīng)計算，基建剝離量為4.7萬m，其中剝離土巖3萬m，副產(chǎn)礦石1.7萬m(4.6萬噸)。基建剝離安排在0.5～1年時間內(nèi)完成。
根據(jù)礦體賦存情況，按盡可能均衡生產(chǎn)剝采的要求，確定生產(chǎn)剝采比為0.7～0.5t/t。
生產(chǎn)期間年耗電：34萬度/年
生產(chǎn)期間年耗水：2萬噸/年
礦山主要材料耗量：
1、鉆桿 4根
2、沖擊器外套 15個
3、硬質(zhì)合金 90kg
4、鋼絲繩 110m
5、風管 60kg
6、風繩 200m
7、釬鋼 60kg
8、炸藥 51t
9、雷管 5000個
10、導火線 4000m
11、導爆線 8400m
12、柴油 540t
13、機油 60t
14、透平油 10t
15、黃干油 10t
16、輪胎 96條
第七節(jié) 采場排水
采場地處丘陵地帶，進入凹陷開采可在采場四周掘排水溝或筑堤（低洼處），以防止外部地面水流入采場。采場內(nèi)部積水，經(jīng)計算，采場面積39000m，暴雨匯入量和地下水滲入量為1780m/d。設(shè)計選用三臺6699×3型潛水電泵（每臺排水能力為:Q＝66m/h，H＝29.1m），其中一臺備用。
第八節(jié) 爆破材料設(shè)施及炸藥庫
采場用巖石炸藥爆破，炸藥外購。在礦山附近設(shè)置一座5t炸藥庫（53m）貯存炸藥，一座小型爆破材料庫（28m）存放其它爆破材料。
第四章 冶煉
第一節(jié) 概述
經(jīng)北京礦冶研究院工程設(shè)計院與黑龍江省地礦局地研二所共同協(xié)商，在多寶山地區(qū)建設(shè)年產(chǎn)1000噸電解銅的企業(yè)。原料為氧化銅礦，主要來自多寶山銅礦的地表氧化礦,其品位為0.47%,金屬總儲量為2.03萬噸。
根據(jù)原料的性質(zhì)，結(jié)合國內(nèi)外生產(chǎn)實際情況，本可研擬采用“堆浸-萃取-電積”工藝，產(chǎn)品為電解銅。
1995年北京礦冶研究總院采用該工藝在多寶山地區(qū)就類似性質(zhì)的氧化銅礦石進行了200噸電銅規(guī)模的工業(yè)試驗，取得良好效果，暫將該報告—“寒冷地區(qū)氧化銅礦浸出-萃取-電積工藝試驗研究報告”作為本可研所用原料的可浸性依據(jù)。
第二節(jié) 原料及輔助材料
一、原料
原料為氧化銅礦。擬采的1號礦帶4號礦體氧化帶發(fā)育深度一般在25米左右，個別可達30米。氧化銅礦以孔雀石為主，少量為赤銅礦、輝銅礦，微量自然銅和銅蘭，還有少量褐鐵礦、水針鐵礦與針鐵礦。脈石以石英、斜長石絹云母為主，屬易浸出類礦石。氧化銅礦的品位較低，含銅為0.49%。
二、主要附助材料
1、硫酸：濃硫酸
2、煤油：260″煤油
3、萃取劑：采用漢高公司的LIX984作萃取劑。
LIX984是體積比為1：1的5—十二烷基水揚醛肟和2—羥基—5—壬基乙酰苯酮肟的混合物。該試劑不含調(diào)節(jié)劑，能很好地從含有可溶性硅或很細的固體顆粒的溶液中萃取銅。其物理、化學性質(zhì)如下：
物理性質(zhì)
外觀：琥珀色液體
比重：0.91～0.92g/1
閃點：＞77℃
化學性質(zhì)
最大銅負載：5.1～5.4g/1 Cu
萃取相分離時間：≤70s
反萃相分離時間：≤80s
萃取相動力學：30s可萃取Cu93％以上
反萃相動力學：30s可反萃Cu93％以上
萃取Cu/Fe選擇性:≥2000
第三節(jié) 工藝流程
一、工藝流程的選擇
傳統(tǒng)的煉銅方法為采礦—選礦—火法冶煉，該工藝處理銅的硫化礦是很有效的，但對銅的氧化礦而言，該工藝顯示出其局限性，選礦的回采率很低，經(jīng)濟效益很差。隨著銅的硫化礦資源日益減少，人們越重視低品位難選氧化銅礦資源的開發(fā)利用，研究出了“浸出—萃取—電積”新工藝來處理低品位難選氧化銅礦，取得良好效果。該工藝具有投資少、成本低、經(jīng)濟效益顯著、無環(huán)境污染等優(yōu)點，在國內(nèi)外已被廣泛應(yīng)用。目前，世界上用該工藝生產(chǎn)的電解銅為100萬噸左右。根據(jù)多寶山地區(qū)氧化銅礦的性質(zhì)，結(jié)合國內(nèi)外生產(chǎn)實際，本可研也采用這一新工藝。該工藝的浸出方式有很多，如噴淋堆浸、埋管滴浸、攪拌浸出及井下就地溶浸等等。噴淋液分布均勻，浸出效果好，噴淋設(shè)施能重復(fù)利用。其缺點是受溫度限制，濕度過低時不能生產(chǎn)；埋管滴浸方式適合于品位低的礦石，能在氣溫很低的條件下進行浸出生產(chǎn)。其缺點是滴浸液分布不均勻，浸出效果不如噴淋堆浸，滴浸管不能重復(fù)使用；攪拌浸出僅適合于品位高的富氧化銅礦；井下就地溶浸尚處于試驗階段。多寶山地區(qū)氧化銅礦品位很低（含銅只有0.47％），冬季氣候寒冷、結(jié)凍期長，適合采用噴淋，加拿大已成功地在冬季進行堆浸生產(chǎn)，但我國目前尚無在寒冷地區(qū)冬季進行堆浸生產(chǎn)先例，為穩(wěn)妥起見，擬采用噴淋堆浸方式，非凍期進行噴淋浸出生產(chǎn)，結(jié)凍期停產(chǎn)。投產(chǎn)后可進行一定規(guī)模的冬季埋管滴浸試驗，若試驗成功，則可采取噴淋堆浸與埋管滴浸相結(jié)合的雙重浸出方式，年工作日可大大延長，在不增加設(shè)備的條件下，可使工廠生產(chǎn)規(guī)模大為提高。
二、生產(chǎn)過程簡述
用顎式破碎機將氧化銅礦進行二級開路破碎，破碎后礦石粒度為20mm以下。破碎石由裝載機運往堆浸筑堆，一次堆高約5米。礦石堆經(jīng)平整后鋪設(shè)噴淋管網(wǎng)，接能供液管，然后泵送PH值為1～1.5的酸性萃余液進行噴淋，噴淋強度為7～101/mh。噴淋液與礦石發(fā)生反應(yīng)，生成的硫酸銅溶液靠自向底層滲透，由礦層底部的排液管流出，進入集液池。當浸出液中銅離子濃度小于2g/1時，歙之再次循環(huán)噴淋，達到2g/1左右時，泵送至萃取工段進行萃取生產(chǎn)。
萃取工段采用二級萃取一級反萃，萃取劑為漢高公司的LIX984，稀釋劑為260工業(yè)煤油。浸出液經(jīng)過兩級逆流萃取后，萃余液含銅0.1～0.3g/1，PH=1～1.5，經(jīng)由萃余液緩沖池浮油處理后流入萃余液池，在此補酸后返回作堆浸噴淋液。負載有機相含銅3～3.5g/1，進入反萃段與廢電解液接觸，獲得的富銅液經(jīng)砂濾后進入富電解液貯槽，送至電解工段電積生產(chǎn)電解銅。反萃后的再生有機相含銅約1.1g/1，返回萃取段繼續(xù)萃取銅。
電解工段采用Pb-Ca-Sn合金為不溶陽極，陰極為純銅始極片。始極片在種板槽內(nèi)的不銹鋼陰板上生產(chǎn)，周期24小時。電解液采取上進下出的循環(huán)方式，電解液溫度大于20℃。電解銅生產(chǎn)周期為7～10天，電解銅出槽后用水浸泡洗滌，晾干后包裝出廠。為了控制電解液雜質(zhì)濃度維持在一定水平，部分開路排放廢電解液，并入浸出液萃取回收銅，殘酸作浸出補加酸使用。為避免霧溢出污染環(huán)境，在每個電解槽面上覆蓋一層約10mm厚的低壓聚乙烯粒料（Φ1～3mm）。另外，在電解液中加少量鈷離子（60mg/l）及光滑劑，以提高陰極銅的質(zhì)量。
第四節(jié) 進制主要技術(shù)經(jīng)濟指標
破碎
破碎方式：兩段顎式破碎機開路破碎機開路破碎
破碎前粒度：300mm
破碎后粒度：20mm
破碎工作時間：280d
堆浸
堆浸周期：210d
堆浸方式：噴淋堆浸
噴淋強度：7～101／mh
最終浸出率：80％
浸出液：Cu2.0g/1，PH=2.0
萃取
萃取劑：LIX984
稀釋劑：煤油
有機相濃度：8％
萃取相比：1
反萃取相比：2～3（0/A）
萃取級數(shù)：2級
反萃級數(shù)：1級
混合時間：2min
澄清速率：36m/mh
電積
富電解液成分：Cu45g/1，H2SO2 172g/1
廢電解液成分：Cu40g/1，H2SO2 180g/1
電解液循環(huán)速度：950 1/槽 h
同名極間距：100mm
電流密度：150A/m
槽電壓：1.8～2.2V
電流效率：90％
主要原料消耗
氧化銅礦石：281.11 t/tCu
萃取劑：3.5 kg/tCu
煤油：94 kg/tCu
硫酸：3.0 t/tCu
水：150 m/d 另需5000m循環(huán)水
電：4000 kh/tCu
回收率
堆浸浸出率：80％
萃取反萃回收率：96％
電積回收率：99.5％
其它損失：1％
總回收率：75.65％
第五章 總圖運輸
第一節(jié) 區(qū)域概況
一、地理位置
多寶山氧化銅礦區(qū)位于黑龍江省嫩江縣境內(nèi)，南距嫩江縣城約156km，西距嫩江24km。地理座標為東經(jīng)125°46′05″，北緯50°14′45″。
二、交通現(xiàn)狀
礦區(qū)南距嫩江—黑寶山地方鐵路的黑寶山站12km，礦區(qū)附近現(xiàn)有6km的簡易公路與嫩呼公路（嫩江—呼瑪）相接，礦區(qū)的外部交通條件良好。
第二節(jié) 總體布置
一、企業(yè)組成
本設(shè)計的多寶山氧化銅礦區(qū)，由兩個露天采礦場、兩個廢石場和尾渣場、破碎工業(yè)場地、電積工業(yè)場地、礦山工業(yè)場地、炸藥庫區(qū)、地中衡、水源井及泵房、高位水池等組成。
破碎工業(yè)場地布置有兩段破碎車間和破碎礦石堆場。
電積工業(yè)場地布置有萃取電積車間、積液池、事故池、萃余液池、高位料液池、綜合設(shè)施（車間辦公室、化驗、成品庫）等。
礦山工業(yè)場地布置有辦公室、食堂、浴室、單身宿舍、鍋爐房、汽車保養(yǎng)及維修車間、綜合車間、車庫、油庫、警衛(wèi)室等。
炸藥庫區(qū)布置有炸藥倉庫（儲量5噸）、爆破材料庫和值班室。
礦區(qū)總占地面積約80公頃。
堆浸場、各工業(yè)場地及道路系統(tǒng)土石方工程量估算：挖方6.0萬立方米，填方8.0萬立方米。
二、布置原則
1、不壓礦，不影響今后大型礦山的開發(fā)。多寶山礦區(qū)是一個銅金屬儲量237萬噸的特大型礦山，1988年曾做過總體規(guī)劃，其主要工業(yè)場地均布置在1號礦帶Ⅳ號礦體的西南面，而本設(shè)計處理的氧化銅礦石銅金屬含量僅2萬噸，規(guī)模很小，為了不影響今后整個礦山的開發(fā)，在不壓礦的前提下，工業(yè)場地均布置在1號礦帶Ⅳ號礦體的北面。
2、充分利用地形，節(jié)約用地，因地制宜，緊湊布置，縮短運輸線路，降低運營成本。
3、保護環(huán)境，減少堆浸尾渣對環(huán)境的影響。
4、有利于生產(chǎn)管理，方便職工生活。
三、本設(shè)計的多寶山氧化銅礦區(qū)，前期開采1號礦帶Ⅳ礦體的氧化礦部分，分為西北和東南兩個露天采礦場，在塹溝口分別布置廢石場。西北廢石場利用附近平緩而開闊的山谷布置，東南廢石場利用較平緩的坡地布置。這樣的布置可有效地縮短廢石的運輸距離，降低運營費用。
礦山工業(yè)場地布置在爆破警戒線外，處于礦區(qū)對外交通的出入口。一方面是方便對外聯(lián)系，另一方面也便于對其他各工業(yè)場地進行生產(chǎn)聯(lián)系和管理。
炸藥庫區(qū)布置在礦區(qū)西北面的山谷中，距最近的堆浸場約500m，遠大于規(guī)范要求的330m，炸藥庫的設(shè)計遵循《民用爆破器材工廠設(shè)計安全規(guī)范》GBJ89-85。
礦區(qū)的外部道路在1號礦帶的東南面與現(xiàn)有的簡易公路相連，現(xiàn)有的簡易公路，只有在局部拓寬路基和全線增設(shè)路面，使其達到Ⅲ級公路標準后，才能滿足線路正常運營的要求。
四、外部供電：由礦區(qū)南約13公里的黑寶山變電站引回10kv高壓架空線至萃取電積車間的高壓配電室，即可滿足礦區(qū)生產(chǎn)、生活用電需求。
五、礦區(qū)供排水：由距1號礦帶東南約145m處的深水井（孔ZK002）取水，經(jīng)泵庫輸送至100m的高位水池，可為整個礦區(qū)供水。生產(chǎn)和生活污水經(jīng)處理達到排放標準后，可因地制宜用管道排至附近山谷中。
第三節(jié) 內(nèi)外部運輸
由于本礦山的生產(chǎn)規(guī)模較小，結(jié)合附近的交通現(xiàn)狀和礦區(qū)地形特點，礦區(qū)內(nèi)外部運輸均采用公路運輸。公路標準均為Ⅲ級碎石郊區(qū)型道路。
礦石和廢石的運輸?shù)缆仿访鎸?m，轉(zhuǎn)彎半徑25m，道路縱坡不大于8%；炸藥庫專用道路路面寬3m，縱坡不大于6%；礦區(qū)內(nèi)其它主要道路及外部道路路面寬6m，平均縱坡不大于6%。
硫酸來源于齊齊哈爾，由鐵路運至黑寶山煤礦，再經(jīng)酸罐車運入礦區(qū)，其他運入貨物除萃取劑外，均可在嫩江縣內(nèi)解決，采用汽車運入礦區(qū)。
為了礦石的計量，選擇一臺20噸杠桿式地中衡，配置在破碎場地附近。硫酸采用酸罐車運輸，油類運輸采用油罐配合5噸載重汽車運輸。礦區(qū)內(nèi)不配置消防車，可與黑寶山煤礦協(xié)作。
第六章 公用設(shè)施及土建工程
第一節(jié) 供排水
一、供水
企業(yè)每日最大用水量為350噸。其中采礦用水70噸；堆浸用水150噸；鍋爐用水60噸；生活用水70噸。
根據(jù)黑龍江省地質(zhì)局第二地質(zhì)調(diào)查所提供的水文地質(zhì)資料，對該礦區(qū)水井做過抽水試驗，其涌水量為367.80T/D，大于企業(yè)最大用水量350噸，說明在供水方面采用地下水的方案是可靠的。
二、排水
礦區(qū)為低丘陵地帶。地形坡度不大，礦區(qū)自然排水系統(tǒng)良好。企業(yè)總體布置均未改變自然現(xiàn)狀，礦區(qū)總的排水方向仍采用由北向南排出廠外。
采礦場地表水及地下水均無有害物質(zhì)，可采用水泵將采礦場內(nèi)雨水及地下水揚至采區(qū)邊緣，排水場外。
采礦工業(yè)場地、破碎場地及電積場地的地表水和生產(chǎn)生活廢水，經(jīng)處理后可采用明溝排入場地西溝，由北向南利用自然溝排至礦區(qū)以外。
浸出-萃取-電積工藝的循環(huán)水含有酸性物質(zhì)，采用長期循環(huán)使用，不向外排，對環(huán)境保護不會產(chǎn)生不良影響。
第二節(jié) 電力、自動化儀表
一、供電電源
多寶山礦區(qū)距黑寶山變電站13公里，黑寶山變電站一次側(cè)電壓為110KV，現(xiàn)已安裝一臺8000KVA變壓器，其負荷率為50%，完全可以為本企業(yè)供電。
本礦區(qū)需從黑寶山變電站引回10KVA線路，至礦區(qū)萃取電積車間高壓配電室，供電給500KVA整流變壓器及500KVAT生產(chǎn)生活變壓器。
二、供電方案
變壓器安裝容量暫按500×2KVA考慮，高低配電室、變電所、整流所設(shè)置在電積車間同一建筑物內(nèi)，硅整流器柜及直流母線要合理配置。生產(chǎn)生活用電變壓器經(jīng)低壓配電裝置向礦區(qū)供電，供電線路電壓損失不得超過正常負荷時電壓降的6%，否則需在礦區(qū)增設(shè)一臺變壓器，露天礦電網(wǎng)采用中性點不接地系統(tǒng)。
三、裝備及自動化
礦區(qū)電積車間的變壓器及整流所可用同一個控制室監(jiān)控，整流器設(shè)置瞬動過流保護、整流元件反向擊穿過流保護、過負荷保護、過電壓保護、中性點直接地系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、輔助裝置的各項保護、運行狀態(tài)的監(jiān)控等。整流所尚應(yīng)設(shè)置事故音響信號、預(yù)告音響信號系統(tǒng)。直流母線側(cè)的儀表測量需按著有色金屬小型電解整流所的規(guī)定酌情設(shè)置。
四、汽保及維修設(shè)施
企業(yè)的機、電修及設(shè)備維修工作，設(shè)汽車保養(yǎng)及維修車間來承擔，其工作范圍如下：
1、負責承擔企業(yè)大型設(shè)備（汽車、裝載機、推土機）的維修保養(yǎng)工作，大型設(shè)備的大中修工作均委托外單位承擔。
2、負責承擔企業(yè)機修、電修的維護保養(yǎng)工作以及其部分機械加工和維修工作量。
汽保維修車間設(shè)有機床、電焊、氣焊等修理設(shè)備，是企業(yè)機電修的維修中心。
五、采暖
鑒于企業(yè)所在地區(qū)為嚴寒地區(qū)，最低氣溫為-37。C-40。C，結(jié)冰期10月到翌年4月，全年采暖期約7個月，故本企業(yè)在冬季需考慮生產(chǎn)廠房和生活設(shè)施的采暖，生產(chǎn)廠房為2755m2，生活設(shè)施為1486m2，加上冬季堆浸生產(chǎn)過程中的用氣量（計算時適當留有余地），其總用氣量為1.70t/h，故采暖選用2t鍋爐2臺。
六、土建工程
企業(yè)總建筑面積為4241m2。生產(chǎn)廠房有二級破碎車間、萃取電積車間、汽保及維修車間、綜合倉庫、成品庫、汽車庫、油庫、炸藥庫、爆破器材庫等建筑物，其建筑面積為2755m2。行政及生活設(shè)施有辦公室（包括化驗室、醫(yī)療室、電話室）、單身宿舍、浴室、食堂等建筑物，其建筑面積為1486m2。
企業(yè)的構(gòu)筑物有集液池、事故池、溶液池、高位料液池及高位水池等，其總?cè)莘e約5萬m3，大部分構(gòu)筑物為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
生產(chǎn)及輔助廠房均為一層建筑，采用磚混結(jié)構(gòu)，屋面及屋架部分可以根據(jù)當?shù)夭牧蟻磉x擇，但萃取、電積各車間的地面、墻面和屋架要采用防酸處理。行政及生活設(shè)施除單身宿舍為二層外，其它均為一層建筑，其建筑形式可以根據(jù)當?shù)亓晳T來選用。
第七章 投資估算
一、本工程可行性研究投資估算額為2000萬元。
其中土建工程685.93萬元；設(shè)備及安裝工程819.6萬元；其它費用494.47萬元。
工業(yè)廠房及行政生活福利建筑的單位造價，是根據(jù)當?shù)匾话憬ㄖ䴓藴剩科椒矫?00-650元）進行計算。
其它費用的計算：
建設(shè)單位管理費按生產(chǎn)費用總額的10%計算；
生產(chǎn)工人培訓按20人培訓6個月，每月500元付款；
林業(yè)占地按當?shù)貎r格1000平方米300元計算補償費；
電力增容費按每千伏安750元計算；
基本預(yù)備費按8%計算；
漲價預(yù)備金按建、安工程總額的0.6%計算；
環(huán)境評價費按0.3%計算；
本工程基建期為一年，貸款年利率為14.94%。
生產(chǎn)收入：1600萬元/年；
生產(chǎn)成本：9500元/噸；
銷售價格：16000元/噸；
稅金：各項稅款總額155萬元/年；
實現(xiàn)利潤：415萬元/年；
投資利潤率：11.75%；
投資利稅率：23.11%；
基建貸款償還期5.89年
稅前全部投資回收期：6.42年
稅前財務(wù)內(nèi)部收益率：28.2%
稅后全部投資回收期：6.46年
稅后財務(wù)內(nèi)部收益率：25.75%
二、服務(wù)年限
根據(jù)礦體儲量計算，氧化礦可服務(wù)14年，硫化礦可服務(wù)37年。
第八章 環(huán)境保護
一、1000噸電解銅廠位于黑龍江省嫩江縣北部，由嫩呼公路北上164公里，折向東行10公里處，距鐵路黑寶山站23公里。礦區(qū)附近主要河流為嫩江。
礦區(qū)地處寒溫帶，氣溫變化較大，春、夏、秋季較短，冬季漫長。
本區(qū)為農(nóng)林區(qū)，居民稀少，大部分土地屬荒地和叢林，附近工業(yè)極少，因而，環(huán)境質(zhì)量較好。
二、煙塵、酸霧及治理措施
來自鍋爐房的煙塵，經(jīng)除塵處理后，達標排放，對環(huán)境不構(gòu)成污染；破碎站的粉塵，除設(shè)備密閉外，用水噴霧降塵，以減小粉塵污染。
在采礦場，露天爆破將產(chǎn)生煙塵。在正常情況下，爆破后將產(chǎn)生含CO2、N2、NO2的煙塵；在特殊情況下，如炸藥質(zhì)量較差，將產(chǎn)生含NO、NO2的煙塵；在負氧平衡下，將產(chǎn)生含CO的煙塵。由于露天采礦場遠離民在區(qū)，且該廠區(qū)環(huán)境質(zhì)量比較好，因此，上述生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的煙塵，對環(huán)境不會構(gòu)成污染。
在電解過程中將產(chǎn)生酸霧，為避免酸霧對大氣的污染，在電解槽內(nèi)覆蓋一層高壓聚乙烯粒料，以免電解槽酸霧的逸出。
礦石堆浸過程中，生產(chǎn)用水及沖洗殘酸用水，流入備用液池，作為生產(chǎn)補充用水，廢水不外排。
三、廢渣及治理措施
采礦場剝離的廢石，集中運到廢石場堆放。
礦石分層堆浸，對最終的浸出渣用水沖洗殘酸，直至礦渣堆中酸性水排完，最后可復(fù)土栽種植被。
四、噪聲及控制
來自破碎站、采礦場及鍋爐房的噪聲可達90-117dB，由于礦區(qū)地處叢林地帶，且遠離村屯，噪聲經(jīng)遠距離衰減，不會對周圍環(huán)境造成影響。
第九章 共伴生金屬
多寶山銅礦是一個以銅鉬為主的特大型有色金屬礦床，其中含有金、銀、錸、硒、鉑、鈀、鋨、銥等多種貴重金屬礦產(chǎn)，這些礦產(chǎn)如應(yīng)用到工業(yè)中去將會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益，其中，僅金屬鋨一項就達每克數(shù)萬美元。但此次可行性研究以銅為主，在今后的開采過程中，對共伴生金屬礦可采取指定的工業(yè)場地堆放，待科學技術(shù)逐步提高后再進行冶煉加工，使其達到較好的經(jīng)濟效益。
第十章 經(jīng)濟及社會效益
本項目當年建成，第二年投產(chǎn)，年產(chǎn)電解銅1000噸，可增強省內(nèi)銅的自供量，對黑龍江有色金屬工業(yè)和黑河市的經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義，同時對我國寒冷地區(qū)氧化銅礦石資源的開發(fā)和利用也將起到積極的推動作用。目前，國際市場銅的價格一直看好，建設(shè)該項目可有效拉動地方經(jīng)濟，安置社會剩余勞動力，給區(qū)域經(jīng)濟帶來新的增長點。該項目具有資源可靠，產(chǎn)品暢銷，投資回報快的特點。重要的是日前礦山建設(shè)的前期準備工作已基本就續(xù)。
綜上所述，該項目投資少，風險小，效益好，前景廣闊，是非�？尚械�。
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