1、1第四篇 有色金属矿产的综合利用教学目的：使学生了解和掌握有色矿产资源特点及其综合利用现状与发展。教学重点难点：铅锌资源综合利用，钴镍资源综合利用，铜钼资源综合利用，钨锡资源综合利用等。教学形式：讲授板书设计：根据教学内容具体设计教学时间：270 min， 6 课时教学班级：采矿工程 05 级教学内容与步骤：1 铅锌资源的综合利用1.1 铅锌资源及生产消费状况1.1.1 储量状况我国是世界上铅、锌资源比较丰富的国家。截至2007年底，我国铅、锌资源储量和基础储量均仅次于澳大利亚，居世界第二位。截止2007年底，全国共有铅矿区1389个，锌矿区1457个，保有资源储量铅4207万吨，锌10049
2、万吨。其中，89.8% 的铅资源储量，89.6% 的锌资源储量都分布在云南、内蒙古、广东、甘肃、江西、湖南、四川、陕西、青海、福建、广西、河北、浙江、河南、西藏等15个省区内。“十五”期间，国家加大对铅锌矿产资源勘查的投资力度，铅锌矿产查明资源储量增长很快，除满足当年的矿山开采对资源储量的消耗外，还有净增长。 “十一五”期间，对铅锌矿产资源勘查的投2资力度进一步加大，2007年铅、锌矿产保有资源储量与2005年相比，分别增加272.62万吨与553.29万吨，增长6.93%与5.83% 。截止2007 年底，我国铅的基础储量为1346万吨，锌的基础储量为4250万吨，分别占其保有资源储量的32
3、.0% 与42.3% ；按2007年的矿山实际开采量与采矿回收率，这些基础储量可供开采的年限，即所谓的静态保证年限，只有8年与12年。而根据国际惯例，一般所谓的优势矿产，其储采比一般要求在20年以上。因此，如果按照这个标准，铅锌矿产在我国都算不上优势矿产。如果考虑资源量，其折算率按60%计算，现有铅锌资源储量可供开采的年限，有可能分别延长到19年与22年。1.1.2 资源特点（1）分布广，且又相对集中我国铅锌矿产资源的分布主要集中在西南地区、中南地区和西北地区，其次为华北地区、华东地区，以东北地区最少。从成矿条件分析，其主要成矿有利区域有：华南褶皱系成矿区、华北地台北缘成矿区、黔滇川成矿带、滇
4、西兰坪地区、四川昌台地区、长江中下游成矿带、川黔湘鄂成矿带、秦岭礼县- 榨水成矿带和阿尔泰山南缘成矿，最近几年，通过总结国土资源大调查的一系列成果，又细分出下面几个铅锌矿产资源集中区，主要有滇西兰坪地区、滇川地区、南岭地区、秦岭- 祁连山地区以及内蒙古狼山- 渣尔泰地区。从省际比较来看，云南铅矿资源储量占全国总储量17%；内蒙古、广东、甘肃、江西、湖南、四川、陕西次之，资源储量均在2003万吨以上。全国锌储量以云南最多，占全国25.68%；甘肃和内蒙古次之，占20%以上；其他如内蒙古、甘肃、广西、湖南、广东、四川、河北等省( 区) 的锌矿资源储量也较丰富，均在400万吨以上。（2）大中型矿多，
5、特大型矿较少在已发现的矿产地中，大中型矿床占有的铅和锌储量分别达72%和88%。特大型铅锌矿床数量虽少, 但储量巨大 , 金顶、凡口、东升庙和厂坝4 个特大型铅锌矿床查明的资源储量即占全国铅锌资源储量的四分之一左右。（3）矿石中铅锌共生，铅少锌多我国的铅锌矿床铅锌密切共生，单一的铅矿或者锌矿很少，而且锌品位远高于铅，铅锌比约为l:2.6 ，而国外为1:1.2。从我国目前的消费情况看，恰恰也是锌远大于铅。另外，锌价大于铅价的市场价格走势，对于我国铅锌矿床中锌品位远高于铅的特点来说，也是十分有利的。（4）贫矿多，富矿少，但以硫化矿为主，易选矿山铅锌品位之和多在5%10%之间，大于10% 的矿石仅占
6、总储量的15%，而国外矿山品位一般都比较高，铅加锌大都在10% 以上。硫化矿占绝大多数，90%的储量为原生硫化矿矿石，只有云南的兰坪、会泽，广西的泗顶，辽宁的紫河和陕西的铅峒山等少数几个氧化铅锌矿床。应当指出, 氧化铅锌矿床目前已经有了一套成熟的开发利用新技术。而且国家已将氧化铅、锌矿这种复杂难处理混合矿的选矿作4为重点行业发展循环经济的支撑技术而加以推广。 （见附表1）（5）矿石类型复杂，共伴生组分较多矿床类型以层控型为主，火山岩型与矽卡岩型也占有相当大比重，矿石类型复杂，主要有铅锌矿石、铅锌铜矿石、铅锡矿石、铅锑矿石、铅锌锡锑矿石、锌铜矿石等。单一的铅或锌矿石类型少。矿石类型复杂导致共伴生
7、组分较多，据统计，我国铅锌矿床中的共伴生有用元素或者有用矿物高达50 余种，主要有金、银、铜、锡、镉、铟、锗、硫、萤石及稀有分散元素。这些共伴生有用元素或者有用矿物大多数可以回收，从而大大提升了我国铅锌矿床的利用价值。1.1.3 生产状况我国是铅、锌精矿及精炼铅、精炼锌的生产大国。（1）铅锌精矿的生产情况从1990年至2006年，我国铅、锌精矿的产量变化趋势大致相同，均呈现总体上升趋势，在上升过程中略有波动。我国铅精矿产量自52003年至2006年产量居世界首位。2006年铅精矿（含铅量）产量占世界铅精矿产量的39.64%，为133.06万吨，比上一年增长16.51%。2006年锌精矿产量居世
8、界首位，占世界锌精矿产量的29.57% ，锌精矿（含锌量）产量为284.42万吨，比2005年增长11.63%（2007年317万吨） 。（2）精炼铅、精炼锌生产情况与铅、锌精矿产量变化趋势相同， 自1990-2006年我国精炼铅、锌产量呈总体上升趋势。2006年我国精炼铅产量为271.49万吨，比上一年增长13.53%，居世界第一位，约占世界总产量的34.22%。 （ 2007年精铅产量为276万吨）全国产量超过10万吨的省区有河南、湖南、安徽、云南、广西等5省区，产量合计占全国总产量的82.27%； 2006年我国精炼锌产量为316.27 万吨，比2005年增长13.93%，居世界第一位（
9、2007年锌产量371.1 万吨） 。全国产量超过10万吨的省区有湖南、云南、辽宁、陕西、广西、甘肃、四川、河南、广西、贵州，产量合计297.37万吨，占全国总产量的94.02%。从生产企业方面来说，全国精炼铅产量超过10万吨的大型生产企业有济源豫光金铅集团有限责任公司和湖南水口山有色金属集团有限公司两家。其中，豫光金铅集团公司2006年的精炼铅产量超过25万吨，跃升到全球铅生产企业第四位。全国精炼铅年产万吨以上的企业有60多家；全国年产10万吨以上的大型锌生产企业有葫芦岛有色金属集团有限公司、济源豫光金铅集团有限责任公司、湖南株冶火炬金属股份有限公司、深圳市中金岭南有色金属股份有限公司、6四
10、川宏达（集团）有限公司（含金鼎锌业） 、云南驰宏锌锗股份有限公司、云南金鼎锌业有限公司、陕西八一锌业有限责任公司、白银有色金属（集团）有限责任公司等9家。再生金属方面，2006年全国再生铅产量为58.71万吨，为精炼铅总产量的21.63%（2007年是85万吨） 。再生铅产量在万吨以上的省区市主要有安徽、河南、江苏、湖北、重庆和广西，占全国再生铅产量的93.36% 。另外，辽宁、吉林、黑龙江、江西、湖南、上海、广东和云南等省区市也有少量再生铅产出。其中，安徽省是我国再生铅产量最高的省份，2006年产量为28.86万吨，约占全国再生铅产量49.16%，且全国大多数年产万吨以上的再生铅企业都集中在
11、该省。我国再生锌冶炼产业未成规模，目前全国尚没有年产万吨以上的再生锌企业。2006年再生锌产量1.51万吨，仅占精炼锌产量的0.48%。全国再生锌产量主要集中在浙江、广东、江西、福建等省区。1.1.4 消费状况我国是精炼铅和精炼锌的消费大国。19902006年我国精炼铅和精炼锌的消费量一直呈现上升趋势。从2005年起，我国精炼铅消费量超过美国，成为世界上第一大精炼铅消费国。2006年我国精炼铅消费量比2005年增长12.28%，为222.84万吨，占世界精炼铅消费量的27.67%。但增长速度低于2005年的增长水平（2007年为251万吨） 。我国从2000年开始成为世界第一大锌消费国。据统计
12、，2006年我国锌矿砂及其精矿消费量为292.70万吨，其中国内矿山284.42万吨，7进口8.28万吨。锌锭的消费量在2005年基础上继续增长，为311.53万吨，比上一年增长4.23%，但增长速度在减缓（2007年实际消费339万吨） 。消费量约占世界锌锭消费总量的28.69%，亚洲锌锭消费量的54.87%。精炼锌和锌废碎料的国内产量也不能满足消费需求，分别净进口19.06万吨和8.43万吨。自2002年以来，我国GDP占世界比重越来越大，其中 2006年比重为5.5% ，居世界第四位，比2005年增长10.7%，创近5年来的最高水平。但是，我国GDP增长对铅、锌的消耗是巨大的，铅、锌消费
13、量的增长速度以及占世界总消费量的比重已经远远超过了GDP增长速度和占世界比重。我国单位GDP铅、锌消费量分别是世界平均水平的4倍和6倍，更是远远超过了美国、日本、英国、德国等发达国家的水平。由此可见，我国铅、锌消费水平与GDP发展水平并不匹配，相对于GDP的增长，铅、锌的消费量过大。1.1.5 贸易状况随着冶炼能力的不断扩张，我国铅、锌矿砂及其精矿的国内产量越来越不能满足消费需求，进口量逐年增长。铅矿砂及其精矿2006年进口量和进口金额达到1188454吨和96337.6万美元（2007年进口126.6万吨） ，分别比2005年增长15%和 60%。主要进口来源国和地区有美国、澳大利亚、秘鲁、
14、韩国、伊朗、俄罗斯、德国等。2006年我国锌精矿产量为284.42万吨，居世界第一位，但仍不能满足国内生产需求，进口量达到82.82万吨，比上一年增长47.16%，金额为56481万美元（2007年80万吨左右） 。主要进口来源国有澳大利8亚、蒙古、印度、朝鲜、土耳其、伊朗、越南、缅甸、秘鲁等。我国是世界精炼铅的最大出口国，2006年的出口量为552093.20吨，约占本年全国产量的20%，占世界总出口量的28% ，金额为71209.6万美元，分别比2005年增长19%和50%（2007年为23.6万吨） 。其主要出口方向为：新加坡（10.36万吨） 、韩国（8.95万吨） 、中国台湾（8.1
15、7万吨） 、中国香港（5.05万吨） 、泰国（4.31万吨） 、美国（4.20万吨） 、日本（3.04万吨） 、印尼（2.44万吨） 、印度（2.08万吨）、意大利（1.92万吨） 。2006年我国铅材及制品贸易已由2005年的净进口转变成了净出口，出口量为1961.72吨。氧化铅净出口量比上一年增长429.36吨。铅废碎料贸易量很少，没有出口贸易，进口量为22.87吨，比2005年提高52.47%。我国从2004 年成为锌净进口国。2006年我国精炼锌净进口量为19.06万吨，比2005年有所减少（2007年净出口为12.62万吨） 。锌废碎料净进口8.43万吨，比2005年减少1.89%。
16、自 2002年至今，我国氧化锌贸易一直是净出口。2006年净出口量比2005年减少2.95%为38552.31吨。锌材及制品贸易由2005年的净进口转变为2006年的净出口。1.2 铅锌矿资源的综合利用1.2.1 加强铅锌资源综合利用工作的意义和任务（1）加强资源综合利用是改变粗放型经济增长方式的重要手段我国已进入工业化加速发展阶段，对能源和矿产品的需求逐步进入刚性增长阶段。资源密集型产业也进入快速发展阶段。在一定的需求总量下，提高矿产品综合利用水平，是改变粗放型经济增长9方式重要途径之一。（2） “十一五”期间综合利用的主要任务根据国家发改委环境和资源综合利用司的要求， “十一五”期间铅锌行
17、业要在资源综合利用方面努力确保国家实现三大目标。一是大幅度提高资源利用效率。到2010 年实现全国矿产资源总回收率和共伴生矿综合利用率分别提高5 个百分点。10 种有色金属单位产品的综合能耗和水资源消耗有较大幅度的降低，重点企业其指标要接近和达到国际先进水平。二是减少三废的排放。水的重复利用率要提高10 个百分点，力争更多的企业实现废水零排放；降低二氧化硫排放，提高硫的利用率；减少固体废弃物的堆存，大幅度提高有价元素综合利用水平。三是提高再生铅锌资源循环利用率。2010 年再生铅要达到当年产量的30%，同时要加快再生锌的开发和利用。（3）铅锌资源综合利用的主要指标铅锌行业准入条件中规定的资源综
18、合利用主要指标见2表。1.2.2 铅锌行业综合利用的主要特点（1）铅锌资源伴生有价元素的种类多价值高我国开发的110多种矿种中，有70% 是部分或者全部来源于伴生矿，其伴生金属价值对主金属价值之比一般在0.3-0.7，而铅锌矿中有的矿床这一比值相对比较高。铅锌矿伴生金属矿种中的有价可回收的元素多达20多种，大体分三类：一是重金属，其产量占伴生金属综合10回收总量的95%以上，包括铜、铅、锌、镉、铋、镍、钴、砷、锑、汞等；二是贵金属，包括金、银、铂、钯等；三是稀散金属，包括镓、铟、锗、碲、硒、铊、铼等，其中我国镓铟锗铊的储量占世界第一，2006年我国铟的产量占世界总产量的三分之二左右。而在铅锌矿
19、中的铟、锗、铊的储量又分别占我国总储量的50%、70%11和93% 。在价格上（2007年3月国内市场价）每克金、银、铂、钯、铟、铋分别是160.48元、3.93元、314.0元、115.0元、10.0元、3.15元。（2） 铅锌行业综合利用的工艺相对复杂由于伴生有价金属在不同的原料，不同的工艺流程，不同的技术处理方法等情况下，在物质三态和中间物中的分布状态是不同的；由于有些伴生金属的化学性质相当活泼，在不同的情况下可以生成不同的化合物，并存在于不同的形态中。比如，砷在铅精矿中占0.02-0.6%，在锌精矿中占0.12-0.54% ，某企业的砷在固体废弃物、废水、废气、中间物中分别含58.45
20、%、6.07%、6.82%、28.66% 。砷在综合利用时，可以回收白砷（三氧化二砷） 、生产金属砷和其他多种砷化合物等。2005年我国伴生矿中砷的利用率为51.35%。总的说由于铅锌矿产资源的复杂性，不同的有价元素，在不同的状态下，在相对批量很小的情况下，又要分别采用不同的工艺技术，在技术也有一定的难度，对一个企业来说在投入上相对比较大。（3）铅锌行业“三废”中的重金属离子毒性大铅锌冶炼中有毒固体废弃物其数量占2% 左右，如铅冶炼含砷烟尘及砷钙渣，湿法炼锌浸出渣，中和净化渣。在铅锌冶炼废水中的汞、镉、砷、铜、铅、锌等重金属，主要来源于烟气制酸湿法净化流程的烟气洗涤水、冶炼废液和电解精炼过程中
21、的废水。还有毒性不非常明确的固体废弃物，大约占8% 左右。因为重金属离子的毒12性强，在环境保护上要求非常严格，对废水的治理和综合利用显得特别重要。而对无毒的占总固体废料量的90% 左右的一般固体废料，如铅水淬渣、锌蒸馏罐渣和湿法炼锌挥发窑渣等用于水泥配料和路基用料等。在废水中回收有价金属后可循环利用，采选联用。（4）铅锌冶炼废气的二氧化硫含量较高铅冶炼中硫资源的利用是一个比较突出的问题。铅精矿平均含硫量15-18% ，锌精矿平均含硫量在28% 以上。2006 年铅精矿114.19 万吨，锌精矿254.78 万吨。由硫化物精矿带入的硫元素量达到90-100 万吨。因为我国铅锌冶炼中小企业多，二
22、氧化硫排放相对其他有色金属冶炼企业比较多。提高烟气中二氧化硫的浓度是制酸的基本条件，而铅锌冶炼中烟气中二氧化硫浓度相对比较低，特别是浓度在2% 以下二氧化硫比较多。控制尾气排放是提高废气综合利用的关键，同时在冶炼的烟气中含有汞和砷，如不有效加以提取将严重的影响硫酸的质量。1.2.3 我国铅锌行业综合利用的现状分析（1）铅锌行业的综合利用的成绩。据有色金属工业循环经济发展情况介绍，2005年我国重金属冶炼行业，硫的利用率达到84.83%，工业固体废物利用率达到13.2%，工业用水复用率达到84.5%，分别比2000年提高了3.6、8.2和13.2个百分点。有色金属行业在1981年的时候，高浓度的
23、二氧化硫的烟气中硫的利用率是78.1%，总硫利用率是62% ，排入大气中的硫近30 万吨。到2005年硫的利用量达到146.23万吨，利用率达到1384.83%。在资源二次利用方面，2006年我国再生铜、再生铝、再生铅的总量453万吨，分别占2006年铜、铝、铅产量比例为56.02%、25.13%、14.25%。2006年再生铅产量39万吨，比2003年增长了77.27%，再生锌产量11万吨，比2003年增长了266.6% 。（2）铅锌资源回收率在徘徊中提高由于我国铅锌业大矿少、小矿多，富矿少，贫矿多，形成了大中小并举的格局，大型矿山的回采率可以达到 85-90%，而中小矿山的铅锌资源的平均回
24、收率只有 50%左右。生产 1 吨铅、锌大约消耗1.7 吨储量。从有色“十五”概览中可以看到， “十五”期间资源总的利用率有所提高，但是由于进口不同的矿种，技术工艺的调整和处理上还有一定的难度，表现在技术经济指标有一定的波动。（3）铅锌伴生有价金属回收增长速度高于铅锌产量增长速度在“十五”期间，有价金属的回收率是逐年提高。主要伴生的有价元素的回收产量的增幅都大大超过了铅、锌产量的增幅。比如目前我国40% 左右的白银是在铅矿中回收的，2005 年与2002 年相比，铅产量增长了80.48%，而有色金属行业银的产量14增长了132.7%。2005 年与2002 年相比，锌产量增长了28.82% ，
25、而铟、镉、锗的产量分别增长了132.7%、67.02% 和164.53%。说明了企业越来越重视有价元素的回收利用，也说明在综合利用方面的科技水平越来越高。目前，在锌冶炼企业中，能比较多的回收镉、铟、锗、银、铊、铅、铜、镓等有价元素的，有株冶集团、中金岭南和葫芦岛有色集团等企业。在铅冶炼企业中能比较多的回收金、银、铋、硒、碲、铂、钯、锌、铜等有价元素的有豫光金铅、株冶集团、中金岭南、白银公司、云南新立公司等企业。（4）科技进步极大的推动铅锌资源的综合利用河南豫光金铅集团运用了富氧底吹氧化鼓风炉还原熔炼技术和二氧化硫非稳定态转化技术，成为国内铅冶炼回收二氧化硫的先进企业，2006年二氧化硫尾气回收
26、率达到97%，生产硫酸35万吨，开创我国铅冶炼清洁生产的先河。另外应用全湿法金银生产技术，该企业成为我国最大的白银生产厂家。2006年综合回收有价小金属金、镉、铟、银、铜、铁、锑、铋、锗等10多种有价元素，公司综合利用的收入占总收入的7.8%，而利润占到总利润的的55.3% 。由湖南有色金属研究院、湖南大学、株冶集团、水口山有色公司等完成的有色金属工业重金属废水重复利用综合技术研究成果，对提高废水复用率做出了贡献，获国家科技进步二等奖。（5）近年来我国再生铅工业有较快发展近年来我国的再生铅工业发展比较快，再生锌工业也有了启动。江苏春兴合金公司2006年与新加坡胜科环境管理公司合资成立江苏春15
27、兴胜科集团，预计一年可生产31.5万吨铅及铅合金，将成为亚太地区最大的再生铅企业。2006年5月豫光金铅10万吨再生铅分选工程奠基，走原生铅和再生铅相结合冶炼路径，有利于再生铅的集约化生产，2006 年综合能耗比传统工艺降低100千克标煤，硫的回收率达到97% ，金属回收率达到98.5%。江苏常州华杨锌业有限公司，目前通过电弧烟尘回收废锌的产能已达到10万吨，填补了我国在这方面的空白。根据中国有色金属协会再生分会统计，2006年再生铅锌在节能减排方面也取得了成果。从下表看到2006年再生铅锌工业节能81.9万吨标煤，节水1.03亿吨，固体废弃物减排4.29亿立方米，二氧化硫减排3.66万吨。1
28、.2.4 我国铅锌行业综合利用的潜力（1）我国铅锌综合利用与国际先进水平的差距目前，我国铅锌资源利用率和单位产品能源消耗与国际先进水平相比还有差距。我国有色金属矿产资源综合利用率为60%，比发达国家低10-15个百分点；共伴生矿产资源综合利用率为40% ，比发达国家低20个百分点；每年产生的尾矿、赤泥等固体废弃物1亿多吨，累计堆存了20多亿吨；铅冶炼平均能耗比国际先进水平高84.2%；密闭鼓风炉锌冶炼的平均能耗比国际先进水平高33.4%，湿法炼锌的平均能耗比国际先进水平高39.9%。在铅锌矿伴生有价元素的回收和利用方面与国际先进企业的相比，还有很大的差距，一是由于企业的16规模和技术水平的限制
29、，许多中小冶炼企业的伴生有价元素回收率还比较低；二是有价元素的高附加值的特点没有充分体现。比如，我国的铟产量占世界第一，其中50%来自铅锌矿，出口量大约占国际市场的70%左右，据2003-2005年统计资料计算，我国的高纯铟占铟总产量的比例平均为16.04%（高纯铋占比平均为60.17% 、高纯锗占比平均为46.22%） ，近年来国外大量的低价收购我国的铟，提纯加工生产出价格昂贵的靶材返销中国。铅锌矿的伴生金属丰富，许多有价金属的价值极高，我国铅锌工业的综合利用在其深度和广度上的潜力还是巨大的。（2）我国铅锌行业内部平均水平与行业先进水平的差距。通过对2006 年铅锌行业前9 家冶炼企业分析，
30、铅冶炼回收率高于平均水平有3 家，低于平均水平的6 家。锌冶炼回收率高于平均水平的单位有4 家，低于平均水平的有5家。从下表看到行业内大企业之间在冶炼总回收入率上仍然有很大的差距。所以从总体上看，全行业不同类型的冶炼企业之间在总回收率上的差距就更大了。当然，不排除资源、技术、设备等具体因素的影响。（3）再生铅资源回收利用水平大大低于世界平均水平按“十一五”规划目标，2010年铜铝铅锌四种再生金属利用总量达到650万吨，其分别占铜、铝、铅、锌产量的比例要达到35%、 25%、30%、10% 。实现这一目标，可节约矿石1100万吨，节能2500万吨标煤，少产生固体废弃物1.4亿吨，不仅节约了资源，
31、而且可以减少对环境的污染。17目前，在世界上再生铜、再生铝、再生铅占当年总产量的比例大约在30%、30% 、50% 左右。由于我国铜资源严重短缺，每年要进口大量的废杂铜，2006年我国再生铜占当年的产量的比例超过世界平均水平，再生铅的比例却是大大的低于世界平均水平。根据2007年6月最新统计，我国机动车保有量达到1.52亿辆，其中轿车达到1300多万辆。目前，我国每年报废的各类铅酸蓄电池约4000多万个，含铅量约90万吨，而2006年我国再生铅产量是39万吨。客观上讲，再生铅的发展，环保要求高，难度比较大。随着我国汽车工业的飞速发展，再生铅工业的快速发展是势不可挡的。（4）再生锌工业潜力巨大我
32、国镀锌和干电池的用锌量约占锌消费的一半以上，而发达国家锌仅应用在镀锌业上的比例达到55%。2002 年美国、德国、意大利的再生锌占其产量分别达到53%、28%、28%。发达国家再生锌占当年锌产量的比例平均达到30% 左右。2003 年我国再生锌占锌消费的比例仅仅是0.97%，2005年全球再生锌产量达到290万吨，而我国仅仅是8.5万吨。2006 年我国的锌消费量达到339.00万吨，而再生锌只有11万吨，占锌消费量的3.48%。客观原因是我国工业化时间短，大多数镀锌材料和锌合金件还没有到回收期，部分含锌废料回炉时还没有采用先进的烟尘回收利用技术，有些白白挥发掉。在锌锰电池回收行业中由于经营分
33、散、污染环境、回收成本高等原因，目前回收困难也很大。随着锌的存量不断增加，技术水平提高，加强二次锌资源利用就越来越到重要了。为此，尽早建立废旧锌材料集中18回收系统，建立技术装备水平高的能回收再生锌的专业炼钢系统，还需要国家统一规划，组织锌产业链的相关行业共同努力才能实现。1.2.5 进一步提高铅锌行业综合利用水平的途径（1）加快行业结构调整，全面提升企业素质作为一个资源性企业其综合利用水平的高低，是企业规模、效益和技术装备水平和管理水平的综合标志。因为要提高资源的综合利用水平，首先要投入大量的资金，要有一批高素质的科技人员，回收有价金属需要一定的经济批量等等。为满足这一条件企业的结构必须进行
34、调整，要建立以大公司为核心的企业集团，通过专业协作形成集团内部的小的产业链，使整个生产链做到技术上可行，经济上有利，管理上有效。有远见的企业家要站在国际竞争的层面上，加快企业再造，以便充分发挥铅锌资源综合利用的优势。（2）不断提高技术工艺装备水平国家对有色金属行业共伴生矿和低品位贫矿资源综合利用、节能节水技术改造、废物资源化和再生金属循环利用等重大项目非常重视，并在中央预算内资金设立专项。铅锌企业要积极主动创造各种有利的条件，来争取国家的支持，不断提高我国铅锌行业的技术工艺装备水平，把铅锌资源综合利用工作提高到一个新的水平。（3）加强企业管理。在一定的技术工艺装备水平上，企业综合利用水平取决于
35、全体员工的主观能动性，提高资源综合利用率是一个全员、全方位、全19过程的系统工程。只有从企业发展规划，规章制度，人员培训，激励机制等各个环节上加强管理，才能取得成效。（4）加强国内外技术经济交流与合作从1978 年起，国家把金川有色金属公司列入全国矿产资源综合利用三大基地之一。金川公司在资源综合利用方面的成果和经验得到国家和有关部门领导人高度重视。今年6 月在金川召开了第17 次金川资源综合利用科技大会。金川的经验对铅锌行业有着重要的指导意义。除了学习国内的经验之外，铅锌行业的企业家们应当更多的走出去，到世界先进铅锌企业中去学习综合利用最先进的技术和管理方法，开阔视野，为振兴我国的铅锌工业做出
36、历史性的贡献。1.3 铅锌硫化矿综合利用技术进步及典型的选矿工艺流程1.3.1 技术进步（1）硫化矿电位调控浮选理论与实践中南大学，凡口铅锌矿，2001年国家科技进步一等奖（2） “氧气底吹熔炼鼓风炉还原炼铅（SKS）新工艺及工业化装置开发研究中国有色工程设计研究总院、水口山有色金属有限责任公司、河南豫光金铅集团有限责任公司、安徽科威金属材料股份有限公司合作完成，2004国家科技进步二等奖（3）有色金属工业重金属废水重复利用综合技术研究湖南大学，湖南有色集团，2005国家科技进步二等奖（4）高铁硫化锌精矿加压浸出技术产业化20云南冶金集团总公司、澜沧江铅矿集团等单位合作的项目，2006 年度中
37、国有色金属工业科技进步一等奖，已通过了2007 年度国家科技奖的初评。（5）复杂铅锌铁硫化矿的和谐矿物加工新技术北京矿冶研究总院和中金岭南股份有限公司凡口铅锌矿共同完成，2008年7月项目通过了由中国有色金属工业协会组织的科技成果鉴定,鉴定委员会一致认为该项目的技术水平达到国际领先。1.3.2 铅资源综合利用的技术创新目标有色金属工业中长期科技发展规划（2006-2020 年） 对有色金属行业未来15 年科学技术发展作出了全面的规划和部署。（1）铅锌行业技术创新总体目标一是大中型重点企业普遍建立技术中心，完善技术创新机构；二是大型企业生产技术、主流产品、重点装备接近或者达到国际先进水平；三是把
38、资源、能源、环保技术放在优先地位，重点突破；四是加快地质勘探，增加资源储量，矿产资源利用率提高3-5 个百分点，到2020 年实现新增铅锌资源储量1500 万吨，矿产资源利用率再提高5 个百分点；五是70%以上铅锌产量的综合能耗接近或者达到世界先进水平；六是硫的利用率达到90% ，工业用水循环利用率达到85%，到2020 年分别达到95% 和99% ；七是铅锌再生资源利用率提高到30%，2020 年达到40%；八是铅锌行业的研发经费达到铅锌行业销售收入的1.5%，到2020 年达到 2.5%。（2）铅锌行业技术创新重点项目21在有色金属2006-2020 年科技发展规划中共有42 个重点项目。
39、其中，涉及铅锌行业有13 个项目。在地质勘探和矿山采选方面的有：有色金属矿山深部与外围资源预测与勘查技术；西部有色金属重要成矿带预测与勘查评价技术；金属矿床无废开采及环境整治；复杂矿物选别与富集技术；高效节能采选设备。在冶炼方面有：液态高铅渣直接还原工艺和炉型研究；铅锌冶炼过程节能降耗的控制与优化技术；二氧化硫利用技术；高效强化冶炼工艺装备和自动化控制、检测技术。在资源综合利用方面的有：铅锌资源最大化利用技术；尾矿、赤泥、炉渣固体废弃物资源化技术；余热利用与节能技术；可循环再生有色金属流程装备。1.3.3 典型的铅锌矿化矿选矿工艺流程（1）铅锌硫综合回收全优先，等可浮，部分优先混合浮选（2）铜
40、铅锌硫综合回收全优先，铜铅混浮（3）铅锌锡硫综合回收重浮，浮重流程（4）铅锌萤石综合回收硫化矿浮选氧化矿浮选（5）铅锌锑硫综合回收混合浮选222 钴镍矿产资源的综合利用2.1 镍资源综合利用2.1.1 资源现状及特点镍在地壳中的平均含量为0. 01 % ,但可开采的矿床并不多,目前主要有硫化镍矿床和红土型镍矿床两类,在现有储量中,红土矿占70 % ,硫化矿占30 % ,但目前约60 %的镍产品来自于硫化矿。丰富的海底锰结核矿床中也含有一定量的镍。镍资源主要分布在古巴(38. 3 %) 、前苏联(14 %) 、加拿大(13. 2 %) 、新喀里多尼亚(9. 6 %) 、印度尼西亚(6. 8 %)
41、 、南非(5. 3 %) 、澳大利亚(4. 7 %) 、中国(1. 5 %) 等国家。我国镍资源开采始于1957年四川省力马河镍矿, 虽然生产规模小, 但填补了我国镍工业空白, 在当时缓和了我国的“镍荒” 。1958年发现金川镍矿,并于20世纪60年代投产, 这在很大程度上解决了我国对镍的需要。到了90年代, 由于新疆客拉通克镍矿、云南金平镍矿及吉林赤柏松镍矿的开发和投产, 使得我国镍工业的发展上了一个新台阶。尽管如此，我国仍不是镍矿资源丰富的国家。截至2004年底,全国镍矿储量为239. 83万t, 集中分布在甘肃、新疆、吉林与陕西, 23这4 个省( 区) 的镍矿资源储量为233. 76万
42、t, 占全国总储量的97. 47%。2.1.2 镍的生产和消费镍的消费主要用于不锈钢，基次是电池等新材料领域。根据国际镍研究小组（INSG ）称，2008 年全球原镍消费量料达到纪录高位由于全球范围内含镍不锈钢的产量反弹，尤其是中国。INSG 称，2008 年全球原精炼镍消费量预估增长 13%至 147 万吨纪录高位，高于 2007 年的 133 万吨。去年的消费量较 2006 年的 140 万吨下滑。2008 年全球原精炼镍产量预估同比增长 6.9%至 154 万吨。INSG 称，2007 年原精炼镍产量为 144 万吨，高于 2006 年的 135 万吨。2007 年，我国进口镍矿 150
43、0 万吨，其中印尼 629 万吨，菲律宾800 万吨，从新喀里多尼亚的进口为 100 万吨，主要进口地区为山东日照和江苏连云港。据业内人士介绍各港口的库存大约 600 万吨。除此以外，中国还从澳大利亚、加拿大和美国进口了一些镍精矿和高冰镍。照此估计 2007 年我国生铁镍金属量约 8.5 万口屯，原生镍产量为 21.4 万吨，同比增加了 50%。预计 2008 年国内镍的消费量为 34.5 万吨，同比增加 7.1%，含镍生铁按照 10 万吨计，国内镍产量为 24.3 万吨，由于国内电解镍的出口可能进一步下降，因此预计2008 年国内镍缺口总量在 10 万吨以内。2.1.3 镍资源综合利用策略（
44、1）实施海外镍资源开发战略正视我国镍矿资源实际情况, 规避国际镍市场频繁剧烈波动的风24险, 保证国民经济发展和国家安全的需要, 必须贯彻“走出去”的战略发展方针, 将实施海外镍资源开发作为我国镍资源政策的重要方面, 全面提升我国镍企业的国际竞争力。金川从国企进口镍精矿或其他镍冶炼原料；中国五矿参加古巴镍公司的扩产；上海宝钢与镍业跨国公司结成战略伙伴。（2）鼓励不锈钢废钢的进口（3）大力发展节镍型不锈钢如消费品领域尽多使用 200 系列不锈钢，其含镍量为 3.5%5.5% , 比 300 系列不锈钢少消耗镍资源。（3）合理开发国内镍矿资源A、继续搞好金川镍基地建设, 加大地质探矿投资力度, 寻
45、找新的镍矿资源。近期我国镍矿资源的地质找矿重点是新疆东部地区、甘肃金川、吉林磐石、新疆喀拉通克、云南元江和墨江等老矿区周边和深部。B、加快技术进步, 推动产业升级。我国镍资源的开发利用技术虽然已经取得重要进展, 但与国际水平相比仍然有相当的差距。为了加快我国镍工业的发展, 开发国内外镍矿资源, 满足经济和社会发展的需要, 必须依靠技术进步推动产业升级。当前我国镍工业技术开发的重点是: 低品位矿和多金属矿综合回收利用技术 ; 红土型镍矿选冶技术; 羰基镍精炼工艺技术 ; 镍合金生产技术等等。C、重视大洋底镍矿资源。据估计, 在4亿km2海底总面积中, 大约有15% 为多金属结核所覆盖, 而且每年
46、还以 1 000万t的速度在不断25增加。目前总储量约为2万3 万亿t, 在这些多金属结核中, 镍的平均品位达到1. 26%。这是一个巨大的镍矿资源, 虽然对解决我国镍资源的供需矛盾不会很快起作用, 但是它具有重大的战略意义, 因此必须予以高度重视。2.1.4 红土镍矿的开发利用氧化镍矿床是含镍橄榄岩在热带或亚热带地区经过长期的风化淋滤变质而成，是由铁、铝、硅的含水氧化物组成的疏松的粘土状矿石。由于含铁的氧化矿石呈红色而被称为红土矿(laterite)。在风化过程中，镍自上层浸出，而后在下层沉淀，取代了相应的硅酸盐和氧化铁矿物晶格中的镁和铁。据统计，世界上的镍红土矿多分布在南、北回归线一带，如
47、澳大利亚、巴布亚新几内亚、新喀里多尼亚、印度尼西亚、菲律宾和古巴等地。从镍红土矿中提镍有以下特点：（1）镍红土矿中镍呈化学浸染状态，镍品位较低，很难通过选矿获得较高品位(6% 以上) 的镍精矿；（2）红土型镍资源丰富，全球有约4100 万吨镍红土矿资源（以金属镍计算） ；（3）镍红土矿勘查成本低，采矿成本也极低；（4）镍红土矿的火法冶金制备镍铁的技术已经成熟，湿法冶金加压酸浸的技术亦日趋成熟；（5）镍红土矿可以生产出氧化镍、硫镍和镍铁等多种产品，其26中镍铁可直接用于生产不锈钢，降低生产成本；（6）世界红土型镍矿资源主要分布于近赤道地区，大部分靠近海岸，便于外运。加压酸浸工艺适于处理含MgO比
48、较低的褐铁型红土矿。加压酸浸流程是：在230270，35MPa 的条件下，用稀硫酸做浸出试剂，通过控制一定酸度使镍、钴选择性进入浸出液中，而铁、铝和硅等杂质元素水解进入渣中。浸出液用硫化氢还原中和、沉淀，产出高质量的镍钴硫化物。镍钴硫化物通过传统的精炼工艺配套产出最终产品，其原则工艺流程如图2所示。古巴的毛阿冶炼厂设计年处理红土矿矿石量为200 万吨，产品为镍钴硫化物。实际镍、钴产量分别达到2.27万吨和2000 吨，镍钴回收率分别达到90%95%和80% 90%。加压酸浸过程中，溶液中含有的大量铝、铁和硅会随着反应的进行沉降、粘附在高压釜胆和管道内壁上，从而减少高压釜的有效容积，堵塞管道，必
49、须每隔一段时间进行除垢工作。红土矿的加压酸浸工艺的优点是镍和钴的浸出率都可以达到90% 以上，但仅适合于处理低镁含量的氧化镍矿，矿石中镁含量过高会增加酸的消耗，提高操作成本，对工艺过程也会带来影响，一般酸浸氧化镍矿中镁含量小于4%。腐殖土型红土矿含有较低的钴和铁（Ni/Co 一般为40） ，通常采用火法冶金工艺，产品多为镍铁或冰镍。火法冶金处理镍红土矿时通常无法回收钴，同时冶炼过程中镍矿石需干燥，导致能耗增加。27火法处理红土矿工艺主要有镍铁工艺和镍锍工艺，其中镍铁工艺占主导地位。（1）镍铁工艺在镍铁工艺中，首先将矿石破碎到50150 毫米，经干燥窑焙烧得到焙砂，掺入1030毫米的挥发性煤，采用电炉在1000下还原熔炼，得到的粗镍铁合金；经吹炼产出成品镍铁合金。产品中镍的质量分数为20% 0%，镍回收率为90%95% ，但钴不能回收。镍铁工艺的原则流程如图3 所示。28（2）镍锍工艺镍锍生产工艺是在生产镍铁工艺的15001600 熔炼过程中，加入硫磺，产出低镍锍，再通过转炉吹炼生产高镍锍。高镍锍产品中，镍的质量分数为79%，硫质量分数为19.5%。全流程镍回收率只有70% 左右，且能耗很高。其原则工艺流程如图4 所示。2.2 钴资源综合利用2.2.1 资源特点钻是一种战略金属, 是生产高强度
