王翠翠
摘 要:從有色冶金廢渣中回收有價金屬,是我國金屬資源可持續發展的重要體現,因此,有色冶金廢渣中有價金屬回收技術對我國的工業發展十分重要,文章重點介紹了目前有色冶金廢渣中回收有價金屬的主要技術及應用。
關鍵詞:有色冶金廢渣;回收;有價金屬;技術;應用
金屬是社會發展必不可少的資源,對社會建設有重要的作用,由于國民經濟的飛速發展,金屬資源呈現短缺的現象,為確保金屬資源的可持續發展,必須從各種廢物中回收利用金屬,冶煉有色金屬過程中,會產生許多廢渣,這些廢渣中含有大量的有價金屬,因此,要采用合理的技術有效的回收有色冶金廢渣中的有價金屬。
1 有色冶金廢渣和有價金屬的簡介
1.1 有色冶金廢渣
有色冶金廢渣是指工業上在有色金屬的冶煉過程中,產生的鋅渣、銅渣、鎳渣、鉛渣等有色金屬廢渣,有色冶金廢渣經過水淬后,變成亮黑色的緊密顆粒,廢渣中含有許多硅酸鐵,一般廢渣中硅酸鐵的含量可達60%-70%。
1.2 有價金屬
有價金屬是指金屬的提煉原料中,除了主要的金屬成分外,能夠回收的其他有價值的金屬。在有色金屬冶煉的原料中,含有的有價金屬大部分是稀散金屬及貴金屬。有價金屬的回收就是利用一定技術將有價金屬從有色冶金廢渣中提煉出來,達到二次利用的目的。
2 回收有色冶金廢渣中有價金屬的重要性
金屬資源是社會發展中必不可少的資源,隨著經濟的不斷發展,金屬資源越來越緊張,我國的一些稀缺金屬處于嚴重短缺的狀態,回收有色冶金廢渣中的有價金屬,能有效的對有價金屬進行二次利用,將有價金屬的價值最大化,還可以節約金屬礦產資源,實現可持續發展,對我國的經濟建設有重要意義。
3 有色冶金廢渣中有價金屬回收技術
目前,有色冶金廢渣中有價金屬的回收技術有選冶技術、火法冶煉、濕法冶煉等三種技術。
3.1 選冶技術
選冶技術常用在有色金屬尾礦的有價金屬的回收中。有色金屬的尾礦中有色金屬的含量很少,在工業生產中主要以粗精礦為主,由于粗精礦的回收率不高,尾礦中的有色金屬不能有效的提煉出來,經濟效益差,因此,要根據有色金屬粗精礦的物理性質和化學性質,采用合適的工藝,將粗精礦尾礦中的有色金屬有效的提取出來。
銅綠山銅礦采用浮選-弱磁選-強磁選的工藝,生產出的礦石尾礦中銅的含量為0.8%、鐵的含量為22%、金的含量為0.83g/t、銀的含量為6g/t,經過浮選、回收后,可以獲得銅精礦和鐵精礦,精礦中銅的含量為15.4%、鐵的含量為55.24%、金的含量為18.5g/t、銀的含量為6g/t,銅、鐵、金、銀的回收率分別可達70.56%、56.68%、79.33%、69.34%,極大的提高了礦石資源的利用率。
某一有色金屬冶煉廠中使用浮-重-磁的選冶工藝,回收尾礦中的有色金屬,尾礦中銅的含量為2.02%、銀的含量為0.025%、鎢的含量為5.47%,經過選冶工藝后,回收的精礦石中銅的含量為13.41%、銀的含量為0.148%、鎢的含量為23.64,銅、銀、鎢的回收率分別為83.88%、58.23%、41.16%,有效的提高了礦山企業的經濟效益。
3.2 火法冶煉
火法冶煉是指在高溫條件下,將礦石中的有價金屬或者金屬的化合物提煉出來,由于火法冶煉過程中沒有使用水溶液,因此,火法冶煉也可以稱為干法冶煉,一般火法冶煉工藝流程是準備礦石-冶煉-精煉。因為火法冶煉消耗能源多、成產過程中會產生大量的污染物,會對環境造成嚴重的破壞,所以在實際生產中,一般不使用火法冶煉。
某一冶鐵廠主要生產鎢、鈷系列產品及工業氧化鈧,氧化鈧主要是從含鈧爐渣中使用火法冶煉提取出來。該冶鐵廠在生產鎢產品時,將黑鎢精礦進行球磨、堿煮、蒸壓等過程后,得到含鐵、鎢等金屬的堿煮渣,將堿煮渣投入反射爐中進行焙燒,然后經過電爐還原后,就可以得到鎢鐵合金和含鈧的爐渣,得到的含鈧爐渣使用硫酸浸出,浸出的溶液經過萃取、酸溶解、沉淀等工藝后,就可以得到工業生產的氧化鈧,通過精煉能夠得到高純度的氧化鈧。
某硬質合金廠主要生產硬質合金、鎢、鉬等產品,產生的鎢渣使用火法-濕法聯合工藝進行處理,將鎢渣還原可以得到鐵、鎢、錳、等多種元素的鎢鐵合金,鎢鐵合金可以鑄造鐵件,還原得到的熔煉渣使用濕法進行處理,可以回收得到氧化鈧、硝酸釷等產品,在進行濕法冶煉時,利用鎂鹽法同鎢酸鈉中的磷、砷等元素發生發應,生成磷砷渣,磷砷渣經過萃取、沉砷等流程,可以回收氧化鎢和硫酸鎂,反應中生成的各種金屬廢渣,經過多次回收加工后,提取到有用的有價金屬,有效的減少了礦石資源的使用,降低了生產成本。
3.3 濕法冶煉
濕法冶煉是通過化學方法將礦石中的有價金屬組分提煉出來,再通過酸、堿及鹽類的水溶液進行電解,獲得有價金屬。濕法冶煉主要用于難熔化、低品位、微粉狀等礦石中,鎳-鈷、鉭-鈮等難分離的金屬及稀土金屬的提煉一般都是使用濕法冶煉。
在焙燒鉛鋅精礦時,精礦中的Pb、Zn、Cd、Ti、Hg、Au、Ag等金屬元素容易聚集在煙塵中,在煙塵中各金屬物含量分別為50%-60%、1.5%、5.0%-6.0%、0.12%-0.15%、0.1-0.2%、0.9g/t、300g/t,這種煙塵在氧化性條件下,有良好的揮發性,可以直接使用濕法冶煉,從這種煙塵中提取鎘、鉈等金屬回收利用,其工藝流程為酸浸出-凈化收集-氧化-水浸、凈化-壓縮熔煉-金屬鎘、鉈,回收得到的金屬鎘、鉈經過精煉可以得到高純度的金屬鎘、鉈。
粗銅冶煉廠有大量的電收塵煙塵,這種煙塵中含有2.5%的銅、10%的鋅,煙塵回收可以制作硫酸鋅產品。這類煙塵如果直接進行返爐熔煉,不但不能有效的回收廢渣中的有價金屬,還會影響銅的冶煉,使用濕法冶煉,先對廢渣進行水浸,將Pb、Bi等難溶物沉淀成鉛渣,廢渣中的鋅、銅等金屬元素溶于水浸液中,使用鋅粉將溶液中的銅、鐵、砷、鎘等金屬元素出去,濃縮結晶后就可以得到硫酸鋅產品。
在鎳渣中Ni、Co、Cu等有價金屬含量比較高,提煉金屬的流程為:首先對鎳渣進行酸浸,將鎳渣中的Ni、Co、Cu等有價金屬溶于水溶液中,結晶脫水后,使用碳酸鈉,將鎳、鈷、銅分離,分別向鎳、鈷、銅的溶液中加入硫酸,反應結束后,過濾、結晶、脫水,就可以得到硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸銅等產品,該工藝流程比較簡單,不需要太多的設備。
濕法冶煉在有色冶金廢渣中有價金屬的提取有很高的地位,濕法冶煉可以通過控制水溶液的條件,分離不同的金屬元素,具有良好的選擇性,廢渣中有價金屬的回收效率比較高,能夠連續化的自動生產,因此濕法冶煉對有價金屬從有色冶金廢渣中的提取有重要的意義。濕法冶金的產物中污染物比較少,能有效的保護環境,在有價金屬的提取中有廣闊的應用前景。
4 結束語
金屬資源是社會發展中必不可少的資源,隨著經濟的不斷發展,金屬資源越來越緊張,回收有色冶金廢渣中的有價金屬,對有價金屬進行二次利用,將礦石資源的利用率最大化,還可以節約金屬礦產資源,實現可持續發展,對我國的經濟建設有重要意義。
參考文獻
[1]劉清,招國棟,趙由才.有色冶金廢渣中有價金屬回收的技術及現狀[J].有色冶金設計與研究,2007,28(23):22-26.
[2]楊杰.回收有色冶金廢渣中有價金屬的研究[J].新疆有色金屬,2012(04):72-75.
[3]趙金艷,王金生,鄭驥.有色金屬冶煉廢渣有價金屬濕法回收技術及現狀[J].礦產綜合利用,2012(04):7-10.
[4]姚芝茂,趙麗娜,徐成.鋅冶煉工業有價金屬回收潛力與現狀分析[J].中國有色冶金,2011(01):49-53.endprint