有色金屬冶煉廢渣的循環利用

樊琳翠

（北京亞航天際工貿有限責任公司，北京 100000）

發展循環經濟的目的是通過高效和循環利用，實現污染的低排放甚至零排放，保護環境，實現經濟與環境的可持續發展，有色金屬冶煉行業產品應用領域廣、關注度高，但資源保障程度不高，自主創新能力不強，再生利用水平較低。通過采用適用工藝技術，開發利用金屬冶煉產生的廢渣，提高資源的綜合利用水平，推廣廢渣等固體廢棄物的應用，實現金屬冶煉企業低排放、低消耗、低污染的高效益，推動有色金屬冶煉行業循環經濟發展[1]。有色金屬冶煉過程中產生的砷、鎘、鋅、銅、鉛、鉍等重金屬廢渣屬于危險廢棄物，處理不當就會引發相當嚴重的重金屬污染，然而由于冶煉金屬廢渣中可回收金屬的含量低，過去主要靠堆放和填埋來處置，這樣占用極大空間而且極易引發土壤、地下水和空氣的污染風險。有色金屬冶煉廢渣主要包括火法冶煉的熔渣、濕法冶煉排出的殘渣、濕法收塵的泥污以及冶煉中排出的煙塵，國內有色金屬廢渣最多的是赤泥，然后是銅渣，再是鉛鋅錫鎳汞等其他各種有色金屬廢渣，有時還有微量貴金屬。

1 我國有色金屬資源化利用現狀分析

1.1 資源綜合利用率低

我國有色金屬排放量和堆放量都相當巨大，這些放錯了地方的資源對于生態環境的危害是無以復加的，而且過去粗放型經濟發展模式大大地低估了有色金屬的污染和危害。必須要承認的是我國是有色金屬冶煉資源利用率非常低的國家，我國有色金屬冶煉規模巨大，每年廢渣超過3000萬噸，而銅渣超過1300萬噸，超過全球的三分之一，而處理全球最大規模的廢渣我國卻還是以堆放、回填為主，提取有價金屬方面因為含量少，工藝流程復雜，操作難度高而導致利用率很低，總體來說，我國有色金屬資源化利用主要集中在無害化處理方面，而在有色金屬產量增加還遠達不到20%～30%的水平，不用說和日本德國這樣已經建立循環經濟體系的相比，就是和欠發達國家相比，有色金屬資源化的水平也是極低。

2 我國有色金屬資源化利用的主要途徑

（1）從廢渣中提取有價金屬。從赤泥中回收有價金屬：一般采用堿石灰燒結法、聯合法和拜爾法分析赤泥主要成分，提取赤泥有綜合回收法、還原煉鐵發、焙燒還原-磁選-浸出法、直接浸出法、直接浸出生產冰晶石法、稀有、稀土元素提取法等工藝流程[2]。

從銅渣中提取銅鋅金銀：銅渣中包含硅酸鐵、硅酸鈣、少量硫化物和有色金屬等，一般采用氯化揮發法提銦、氧化焙燒法生產硫酸銅并且提取有色金屬等工藝。

從其他廢渣中提取有色金屬：通過氯化鉛渣回收鉛、鉍等有色金屬，浸鋅渣回收銦、鍺、鉛、銀工藝，鎳渣生產氧化鎳工藝，鉬渣生產焙燒法生產流程，鉬渣酸分解生產鉬酸銨化工產品等等。

（2） 回填井下。許多企業在回填過程中以廢渣代替水泥，以銅渣代替黃砂作為骨料，回填法簡單易用，而且省去了大量的繁瑣工程。但是回填法的一大危害就是對于突然和地下水的污染無法避免。

（3）生產做工業材料。有色金屬中的二氧化硅、氧化鈣、三氧化二鋁和氧化鎂等可以用作玻璃材料，雖然有色金屬廢渣生產的玻璃機械性能好，耐磨抗腐蝕，但是在生產過程中可能會帶來更大的污染。而有色金屬廢渣中的三氧化二鐵、氧化鈣和二氧化硅等可以用作建材原料，其吸水率小、強度大、軟化系數較高。水淬銅渣與水泥混合以高于9比1的比例混合可以制成保溫隔熱、質量輕便、防滲透的磚和隔熱板。有色金屬廢渣在水泥和水泥混合材方面運用極為廣泛，對提高水泥的耐磨性等性狀有很大幫助。

（4）其他用途。有色金屬廢渣還被用作路基鋪設，這是由于赤泥的固化作用，而釩渣可以提高路基強度。此外有色金屬廢渣還可以生產陶瓷、化肥、化工原料。

赤泥還可以制造煉鋼保護渣、生產塑料填充劑、生產流態自硬砂硬化劑。赤泥對保護環境也有重要用途：處理廢水，除去重金屬離子，除去氟，吸收砷離子，修復水中有機物污染；治理大氣污染，吸收硫化氫等廢氣；降低土壤中重金屬含量，修復土壤肥力。

2 我國有色金屬資源化利用的根本問題和治理

2.1 我國有色金屬資源化利用的根本問題

我國有色金屬資源化利用起步晚，發展慢，利用率低，二次污染嚴重，目前主要的利用措施方面都沒有注重對重金屬離子的處置以及避免二次污染，尤其是廢生廢的現象層出不窮，本來廢渣的污染就很嚴重，從廢渣中提煉黃金造成的二次污染更大。之所以這樣，是因為我國工業起步晚，以GDP為綱的觀念一直沒有改變，企業輕視環境污染而重視經濟效益，加之有色金屬行業一直是粗放型開采，對資源的掠奪觀念始終沒有改變。有色金屬資源化根本上并不是一個技術問題，正如德國日本從垃圾分類開始建立循環經濟體系一樣，有色金屬資源化的根本問題是我們的企業還沒有建立起來資源化生產的思維。

2.2 循環利用治理模式

發展有色金屬循環廢棄物再利用產業是解決我國當前有色金屬廢渣堆放問題的根本辦法，不要走先污染后治理的途徑，而要從企業生產的階段就全面引進國外先進的設備和方法，有色金屬的循環生產不要局限在銅、鋅、鉛上，要多樣化利用有色金屬，尤其是增加生產工藝流程，提高循環水平，而不是將廢渣送到水泥廠和磚廠。其實每一種廢渣放在正確的環境中都是資源，只是因為過去工廠單一化的生產方式造成了廢渣無用的現象。我們完全可以借鑒國外先進生產流程如圖1所示，多次循環利用廢渣，建立集中凈水回水系統，將危險廢渣通過綜合工藝處置成適合建筑用的材料。

圖1 循環工藝流程

3 結論和展望

循環再利用是解決有色金屬廢渣污染的唯一途徑，這需要政府加大監管力度，給技術升級的企業予以支持，對頑固不化的企業堅決淘汰，企業要堅持技術促進原則，以預防為主，全過程控制，堅決淘汰那些“省時省力”落后技術，政府要頒布循環利用法律，對循環技術企業給予稅收減免或者補助支持，從根本上建立循環經濟體系。

[1]李洪偉,安俊菁,袁紅欣,等．歷史遺留鉛鋅冶煉廢渣的綜合利用技術研究[J]．環境工程,2016(s1)：661-665．

[2]郭秋松,劉志強,朱薇,等．水鈷礦濕法冶金廢渣抑制鈷、釩浸出毒性工藝研究[J]．環境工程技術學報, 2018, 8(1)：98-103．