西藏地区铜冶炼布局规划及建议

孙晓峰 梁帅表 高 飞 陆金忠

(中国恩菲工程技术有限公司， 北京 100038)

0 前言

随着国内其他地区已开采铜资源的日渐枯竭和西藏地区已探明铜资源储量的不断增加，西藏地区目前已成为我国铜资源最丰富的省份。目前己探明的铜矿资源储量占全国铜资源储量的一半以上，西藏成为了我国重要的铜矿资源战略储备基地[1]。截至2016年，西藏铜资源储量达到5 300万t以上。

本文阐述了西藏地区铜资源的分布情况和地区经济特点，分析了各成矿带地区的建厂条件和铜资源出路，对铜冶炼建厂规模和工艺选择进行了规划和建议。

1 西藏地区铜资源现状

西藏地区铜资源主要集中在藏东的玉龙铜成矿带、拉萨至日喀则的冈底斯东段铜成矿带、阿里地区班公湖至那曲地区怒江源的班公湖- 怒江铜成矿带。玉龙铜成矿带的矿床类型以斑岩型和矽卡岩型铜钼矿为主，铜金属储量约1 000万t;冈底斯东段铜成矿带的矿床类型以斑岩型、斑岩- 矽卡岩型或矽卡岩型铜钼(多金属)矿为主，铜金属储量约1 600万t；班公湖- 怒江铜成矿带的矿床类型以斑岩- 浅成低温热液型、斑岩- 矽卡岩型铜金矿床为主，铜金属储量约2 000万t[1-2]。

图1 西藏地区铜资源分布图

2 西藏铜资源开发的意义

西藏地处我国偏远地区，地理位置、气候环境、民族特点等因素决定了区域整体基础设施不健全和交通体系不完善。铜资源的开发若仅进行矿石采、选、初加工，而不发展本地铜精炼和铜加工产业等，会增大精矿运输的难度和提高开发成本。

因此，对西藏地区铜矿资源加以合理开发利用，在三大成矿带周边区域合理部署建设铜资源开发基地，可实现铜矿资源的合理布局，在吸纳就业、精准扶贫和改善民生等方面作出独特贡献，同时也为我国应对复杂国际形势提供重要的资源保障，在维护民族自治地区和平稳定等方面均具有重要的战略意义[1]。

西藏地区若能实现年产40万t的精铜冶炼产业，并发展与之配套的铜加工产业链，可带动西藏GDP的大幅增长。

3 区域基础条件及经济特点

三大成矿带分别位于昌都地区、拉萨- 日喀则地区、阿里地区，邻近的主要城市分别为昌都市、拉萨市和噶尔县。以上三个地区的基础条件分析见表1。

从表1可以看出,昌都地区和拉萨地区工业基础比较发达，园区配套设施较为完善，人力资源比较丰富，水电资源和交通运输条件都较好；阿里地区工业基础薄弱，配套设施不全，人力资源匮乏，基础条件比较差。

西藏自治区“十二五规划”明确了西藏各地区的发展重点：藏东地区(昌都地区)重点发展有色金属采选业、水电等能源产业和高原生物深加工产业[3]；藏西地区(阿里地区)重点推动特色旅游业、特色畜牧业和盐湖矿产开发等产业发展；藏北地区大力发展特色畜牧业、商贸流通、物流集散、盐湖矿产和多金属矿产开发等产业。

昌都地区工业基础较好，在昌都发展铜冶炼工业，打造以“铜产业为龙头”的特色优势经济区，符合西藏地区的规划要求。拉萨作为西藏旅游产业的中心，对环境比较敏感，适合打造为国际文化旅游城市，周边的工业园适合定位为以轻工业为主的特色经济区。阿里地区各方面条件均比较差，暂时不适合开展大型铜工业项目建设，仍适合以发展特色旅游和畜牧业为主。

4 成矿带铜精矿出路分析

西藏地区交通系统不完善，需要从运输距离和运输成本等方面对各成矿带铜精矿的运输路线进行经济性比较，从而确定各成矿带铜精矿的最佳出路。

昌都藏东产业园建厂条件优势较为明显，可作为西藏本土发展铜冶炼产业的拟选厂址。位于青海格尔木的藏青产业园，作为国家“十二五”支持西藏经济社会跨越式发展的226个项目之一，同样具备发展铜冶炼产业的条件，也可作为西藏铜矿省外冶炼加工的拟选厂址。各成矿带铜精矿运至这两个拟选厂址的运输成本比较见表2。

表1 各成矿带地区的建厂条件分析

表2 运输距离及运输成本

通过运输成本比较可以看出：

1)玉龙铜矿的铜精矿运至格尔木的运输成本较高，而且昌都具备建设铜冶炼厂条件。因此，建议玉龙铜矿的铜精矿全部放在昌都藏东产业园内冶炼加工。

2)拉萨距昌都和格尔木的路程接近，但是拉萨至格尔木建有铁路，运输成本较低。因此，建议拉萨地区的铜精矿运至格尔木藏青工业园内冶炼加工。

3)阿里地区距昌都较近，但是只能采用汽车运输，运输成本较高；而运矿至格尔木可采用汽车+火车的运输方式，运输成本较低。因此，建议阿里地区的铜精矿运至格尔木藏青工业园内冶炼加工。

5 铜冶炼布局总体思路及建议

昌都地区工业基础较好,藏东产业园区配套条件比较适合建设铜冶炼项目并发展下游铜加工产业链。工业园区内的企业可实现统一生产，统一治污和排污，将对环境的影响降到最低。因此，推荐在昌都藏东产业园新建一座现代化铜冶厂，就近处理玉龙铜矿生产的铜精矿。

铜冶炼项目的产品方案为阴极铜，推荐采用火法粗炼与湿法精炼相结合的工艺，将铜精矿加工为阴极铜产品。阳极泥可进一步处理生产贵金属产品。

5.1 冶炼规模

玉龙铜矿目前已探明的铜金属总储量约为650万t，远景储量可达1 029万t。铜处理厂按照30年服务年限设计，铜冶炼厂的规模确定为35万t/a。目前玉龙铜矿的铜精矿产能为13万t/a(金属铜)，其他矿山还处于前期阶段，铜冶炼一期规模可暂定为15万t/a阴极铜。随着其他矿山开采、选矿的进展，铜冶炼二期规模可暂定为20万t/a阴极铜。

5.2 冶炼工艺

在铜矿冶炼工艺选择上，火法冶炼工艺适用于硫化铜矿的冶炼。符合国家绿色、节能、环保要求及相关产业政策的现代铜冶炼工艺有：闪速熔炼、富氧顶吹熔炼、底吹熔炼、侧吹熔炼和三菱法工艺。

上述工艺均能满足年产30万t级大型铜冶炼工厂的建设；闪速熔炼工艺更适合年产超过40万t级大型铜冶炼厂；底吹熔炼工艺和侧吹熔炼工艺在中小规模铜冶炼工厂中更具有优势。

由于西藏自治区铜矿产地地处高原，工业基础薄弱，与铜冶炼相关的各方面底子都薄，为了确保建厂后生产的平稳性和可靠性，工艺成熟可靠、操作灵活简单、抗风险能力强的底吹和侧吹等熔池熔炼工艺更适合初期的铜产业布局。

5.3 冶炼附产品硫的去向

铜冶炼烟气中SO2含量较高，硫的捕集方式主要有生产硫酸和制备硫磺两种技术路线。生产硫酸是当前处理SO2烟气的主要手段，具有工艺成熟、工业化生产实践经验丰富、成本较低的特点；但硫酸呈液态，受生产、储存、运输等条件的限制，不适合地处偏远且周边没有硫酸销路的冶炼厂。考虑到硫酸下游产业主要为磷肥，而西藏地区磷矿资源缺乏，可购买临近的四川省马边、清平等地的磷矿，利用硫酸生产磷酸和磷肥。由于磷矿的运输距离约为1 200 km，运费较高，对项目经济效益影响较大，因此需要和相关磷矿企业做好资源绑定。

利用含SO2的冶炼烟气生产硫磺的有利因素是硫磺在常温下呈固态，相对稳定且不会发生降解，可长期储存，便于运输；不利因素是成本较高，还要考虑天然气和煤等制取硫磺的原料消耗。在烟气制硫磺方面，目前仅在俄罗斯有天然气制硫磺的工业实践，国内尚未有生产实践。中国恩菲工程技术有限公司正在进行采用煤作为还原剂制备硫磺的技术开发和半工业化实验。以产能为10万t/a铜规模为例，生产硫酸和生产硫磺的方案比较见表3。

由于制备硫磺的成本过高，一期冶炼项目可暂按生产硫酸并配套建设磷肥厂的方案考虑。未来随着烟气制硫磺工艺的进步和发展，其成本若能大幅降低，后续的冶炼工程也可考虑采用烟气制硫磺工艺。

表3 硫酸和硫磺方案比较

5.4 污染防治和环境保护

西藏高原是全国生态环境重点保护地区之一，生态系统脆弱，生态承载力低，一旦破坏很难恢复。国家对于保护区内的项目进行了严格的监管，所有涉及保护区的项目全部停产。矿产开发等优势产业因保护区红线划定受到一定程度上的限制。

建设铜冶炼企业，生产过程中产生的废气即使执行超低排放标准，仍会向环境排放大气污染物，不可避免对环境造成一定程度的影响。因此，需要进一步落实当地的环保容量。同时，需要尽量利用清洁能源，从源头上减少污染物的排放。氢能源被认为是“碳中和”体系中重要的组成部分，西藏地区水资源和太阳能资源丰富，合理利用水电和光电转化成氢能，用氢能代替传统能源进行工业生产，将是未来重点研究和探索的方向。

生产的废水可通过废水处理进行充分回用，实现零排放。一般固废可送往产业园内建材厂进行废物利用，资源化处置。对于少量的危险废物，需要运往外地有资质企业进行处置。

6 结束语

在西藏地区布局铜冶炼产业是一件前所未有的大事，机遇和挑战并存，不仅关系到西藏地区的经济发展，也关系到人们赖以生存的生态环境。因此，需要各方力量一齐努力，既要以开放和包容的心态打破常规，又要以科学严谨的态度审慎论证。只有科学合理地开发利用西藏地区的铜矿资源，处理好铜资源开发与环境保护之间的关系，以更低的环境和碳排放为代价发展绿色低碳的资源循环经济，才能真正实现西藏地区工业经济的高质量发展。