有色冶金廢渣回收技術的現狀和未來趨勢

黃燦+向楷雄

摘? 要：分析了有色冶金廢渣回收技術的應用現狀，并展望了有色冶金廢渣回收技術的未來發展趨勢，以促進有色冶金廢渣回收利用效率的提高。

關鍵詞：有色冶金廢渣;回收技術;有價金屬;有色金屬

中圖分類號：X758?? ????????????文獻標識碼：A?? ????????????文章編號：2095-6835（2014）23-0006-02

1? 有色冶金廢渣回收技術的應用現狀

有色冶金廢渣具體是指在有色金屬冶煉的過程中產生的各種有色金屬殘渣，其中較為常見的有銅渣、鋅渣、鋁渣、鎳渣等。除此之外，還有從鋁土礦提煉氧化鋁時排出的赤泥、軋鋼過程中產生的氧化鐵渣等。通常情況下，有色金屬廢渣經過水萃取之后會呈現出亮黑色的致密顆粒物，其中含60%～70%的SiFe。如果將銅渣置于回轉窯內進行氧化焙燒，然后再以還原法進行處理，便可回收粒鐵。銅、鋅、鋁、鎳等重金屬爐渣中含有大量的鐵化合物，可用其替代鐵礦粉作為生產水泥的原材料，同時，這些爐渣經過破碎處理后還能作為骨料，用于混凝土的拌制。綜上所述，由于有色冶金廢渣應用比較廣泛，因此，相關專家學者加大了對其回收技術的研究力度，并取得了一定的成果。目前，較為常用的回收技術主要有以下幾種。

1.1? 選冶法

該技術在有色金屬尾礦的回收中比較常用。由于尾礦中所含的有色金屬相對較少，加之粗精礦的回收率偏低，致使尾礦中有色金屬的提煉效果并不理想，由此產生的經濟效益很小，無法調動礦山企業的積極性。而通過選冶法的應用，能夠使上述問題得到有效解決。例如，某有色金屬冶煉廠采用了浮選+重選+磁選的聯合選冶工藝，對尾礦中的有色金屬進行回收。由該尾礦的地質勘探資料得知，其中主要的有色金屬為銅、銀、鎢，使用選冶法回收到的精礦石當中的銅、銀、鎢含量分別為13.41%，0.148%，23.64%，回收率分別為83.88%，58.23%，41.16%.選冶法的應用使得該冶煉廠的經濟效益獲得顯著提升。又如，某選礦廠的浮選尾礦當中的鎳含量為0.3%～0.5%，該廠采用尾礦再選型螺旋溜槽對尾礦中的鎳金屬進行回收，同時，為了提高回收率，又增設了一段重選工藝，并將設備配置成14臺一次粗選、2臺一次精選的格局，由此大幅度提高了回收率，并獲得了巨大的經濟效益。

1.2? 濕冶法

該技術是目前國內有色冶金廢渣回收最為常用的一種，也是最有效的方法之一。濕法冶金主要是利用酸、堿、微生物水溶液浸出的方法，對廢渣中的金屬元素進行提取，然后再用電解法對水溶液中的金屬進行抽取。該回收技術具有對勞動條件的要求較低、回收過程中不會產生高溫和粉塵等危害、金屬回收效率較高、有毒氣體排放量非常小等特點，屬于清潔型生產工藝，因此，常被用于尾礦再開發和復雜廢渣冶金當中。該技術的應用現狀如下：①在對鉛鋅精礦進行焙燒的過程中，礦石中所含的大量金屬元素很容易聚集到煙塵當中，在氧化性條件下，焙燒所形成的煙塵具有揮發性的特點，因此，可直接應用濕法冶煉對其中的金屬元素進行回收。通過酸浸出、凈化收集、氧化、壓縮熔煉等工藝能夠回收到金屬鎘和鉈。②在粗銅冶煉的過程中，會產生大量的電收塵煙塵，其中約含2.5%的銅、10%的鋅。如果對此類煙塵進行直接反爐熔煉，不僅無法回收到廢渣中的有色金屬，而且還可能對粗銅的冶煉過程造成影響。而采用濕法冶煉可以有效解決這一問題，首先用水對廢渣進行浸泡處理，借此來將其中的一些難溶物沉淀成鉛渣。在這一過程中，銅和鋅等金屬元素會溶于水中，然后再利用鋅粉便可以將溶液中的金屬元素提取出來。③由于鎳渣當中含有大量的有價金屬，例如Ni、Cu等，因此，可用濕法冶金對其進行回收。具體回收時，先用酸溶液對鎳渣進行浸泡處理，使渣中的有價金屬溶解到溶液當中;然后再進行結晶脫水處理，并使用碳酸鈉將有價金屬分離出來，隨后加入硫酸進行反應;最后進行過濾、結晶、脫水，便可獲得硫酸鎳和硫酸銅等。

1.3? 干冶法

該方法又被稱為火法冶金，具體是指在高溫條件下，對有色金屬廢渣進行提煉。因其整個工藝過程不需要使用任何水溶液，所以被稱為干冶法。由于該方法在冶煉的過程中不但需要消耗大量的能源，而且還會生成多種污染物，對環境的污染極其嚴重，因此，在實際中應用得較少。但通過該方法，也能從冶金廢渣中回收到有價金屬，并且可以減少礦石的使用，從而減低生產成本。正是基于這一原因，一些小型冶煉廠仍在使用該方法。

2? 未來發展趨勢

根據有關預測，我國在2019—2023年期間的人均銅消耗量將會達到峰值，為3.7～4.6 kg，以此為基數，未來20年的人均銅需求量為7 800萬～8 100萬t，這將會使銅缺口總量達到5×107 t以上。為了解決這一問題，國家采取了各種措施，例如尋找金屬替代產品、資源回收再利用等。從整體情況來看，最有實際應用價值的應屬資源回收再利用這一措施了，尤其是對有色冶金廢渣的回收利用。因此，在未來一段時期內，加大有色冶金廢渣回收技術的研究力度是非常有必要的。由上文分析可知，選冶法、濕冶法、干冶法是目前國內冶金廢渣提煉中較為常用的三種技術，雖然這三種技術都能對冶金廢渣進行有效回收，但考慮到環境保護，干冶法顯然已經不再適用，所以有必要探尋一種更加有效的回收技術來替代干冶法。與此同時，還應當對現有的選冶法和濕冶法進行不斷的改進和完善，使其在滿足環保要求的前提下，提高有價金屬的回收效率。只有這樣，才能真正變有色冶金廢渣為寶，從而緩解我國未來金屬短缺的問題，促進我國的穩定、持續發展。

3? 結束語

總而言之，有色冶金廢渣是一種極具開發利用價值的物質，通過有效的回收技術，能夠從中提煉出大量的有價金屬，這有助于解決我國的金屬短缺問題。因此，在未來一段時期內，有必要逐步加大對回收技術的研究力度，除了要對現有的技術進行改進和完善之外，還應積極開發新的技術，以促進我國冶金業的發展，為國家創造更多的經濟效益。

參考文獻

[1]高繼賢.活性焦脫硫技術在有色冶金行業的應用與研究[J].有色冶金設計，2012（2）.

[2]趙金艷.有色金屬冶煉廢渣有價金屬濕法回收技術及現狀[J].礦產利用，2012（8）.

〔編輯：王霞〕

Non-ferrous Metallurgical Slag Recycling Technology Present Situation and Future Trends

Huang Can， Xiang Kaixiong

Abstract：?The application status ferrous metallurgical slag recycling technology， and prospects for the future development trend of non-ferrous metallurgical slag recycling technology in order to promote non-ferrous metallurgical slag recycling efficiency.

Key words：?non-ferrous metallurgical slag; recycling technology; valuable metals; non-ferrous metals