探析有色金属冶炼废渣的循环利用

探析有色金属冶炼废渣的循环利用

潘建庚

广西南丹南方金属有限公司 广西 547204

摘 要：有色金属在经过高温冶炼时伴随产出的种种废渣危害极大，这些工业废料极易造成环境污染等生态环境问题。面对这一现状首先思考的问题就是如何将具有危害性的有色金属废渣循环再利用，形成资源再生循环链，从而开发其中的经济效益和随之带来的环境收益。本篇论文就这一问题进行深度探讨，着重分析 有色金属冶炼废渣的循环利用技术发展，致力于实现有色金属冶炼废渣的资源利用最大化、减量化和无害化。

关键词：有色金属；冶炼废渣；循环利用

1有色金属冶炼废渣处理现状

有色金属冶炼废渣，是指为有色金属矿物经过高温冶炼最终所遗留的各种废渣，以金属矿物的陶冶过程为例，最终的废渣包含稀有金属渣、重金属渣（锡渣、锌渣、铜渣）等。所遗留的各种废渣中包含诸多有价元素，有一定的利用价值，但是值得注意的是需要对所遗留的各种废渣的清理或者利用过程进行严格管控，避免生态环境遭到破坏。据中国产业信息网的资料显示，就目前现状来看钢铁和有色金属这一行业又开始的金属采选到最后的冶炼环节，我国目前已有 5 亿吨废渣有待处理，与此同时还以每年新增 1.8 亿吨的速度逐年增长。当前1.8 亿的金属冶炼废渣中包含7000 万吨的铁，160万的锌，80 万的铅，480 吨的银，再回收利用价值极高，亟需有色金属冶炼废渣的循环利用技术的进一步发展。

我国当前有色金属废渣处理方法的发展现状良好，比较成熟的处理方法有磁场流体分离技术、沉淀法、离子交换法、溶剂浸出技术等，目前开发的技术经过多年来的实践应用，能够在处理有用物质时起到重要作用从而充分减少能源浪费，提高资源利用效率和生态环境发展水平。我国当前有色金属废渣多种处理方法均体现出我国在废渣处理方面近年来成绩斐然。与此同时，将无用的金属废渣进行排放时，越来越重视严格控制排放过程的各个环节和最终的环境污染监测，将生态文明和资源利用奉为金属废渣处理工作的基本原则，由此可以看出我国在废渣处理方面日趋走向成熟化和全球化。但是，我国金属废渣处理技术的发展并不代表着目前金属冶炼废渣处理工作已经优化完成，还有很多亟待解决的问题需要引起我们的重视，需要进一步探讨废渣循环利用优化问题，从而更好地实现资源再利用和生态环境保护工作。

2 有色金属冶炼废渣回收再利用常见方法

2.1火法冶炼技术

火法冶炼是目前我国开发利用的有色金属冶炼的重要技术之一，主要过程是在冶炼高温状态下，将矿石中的金属化合物、金属物质分离出来出来提取到一定容器中保存，在各个环节中都没有水溶液的加入，因此这一方法又被称为干法冶金。由整个过程的各个环节来看，主要表现在矿石准备工作、冶炼与后期精炼提纯等环节上。火法冶炼技术属于比较传统的方法，存在过程产生的污染大、耗能较高等诸多问题，不符合新时代节能环保的时代要求。随着近年来的冶金技术发展，火法冶炼技术渐渐和湿法冶金相结合，从而获得较高的工作效率和经济效益。以烟气管理为例进行考量，将烟气产生的热量进行回收再利用，从而降低燃烧材料使用总量，在这一过程中产生的高热热量可以用于水蒸气发电，提高资源利用效率形成了绿色能源循环链。

2.2湿法冶炼技术

从有效金属元素回收利用现状来看，主要包含金属类元素、非金属元素。金属类要素可以经过二次冶炼，通过应用较广泛的湿法冶炼、火法冶炼等方法循环利用金属元素资源，从而完成有效金属元素的回收利用。但是在非金属元素的处理过程中，主要采用阶梯利用法作为回收利用处理方式。不管是金属类元素、非金属元素的处理过程中都需要遵循尽量减量化、争取无害化的处理原则。举例来说，湿法冶金技术是中国当前发展现状中有效金属元素回收利用率较高的处理方法。为了提取有色金属元素，需要通过微生物水溶液、酸碱溶液长时间浸泡，配合电解水溶液，大大提高有效金属元素回收利用率。这一方法的优点是不要求过高的操作环境客观标准和过程中有毒气体释放量较少。湿法冶金主要包含以下几个主要环节：①浸泡。即在水溶液内放入伴生矿渣进行长时间充分浸泡，又被称为原料浸出；②净化。即原料经过浸泡之后，分离矿物残渣与水溶液，并分离有效金属与杂质；③提取。即通过电解法等处理方式，提取浸液中的有效金属元素。值得注意的是在提取过程中可能产生氧酸成分的矿渣，面对这一情况需要快速析出氧化物之后提取出有效金属元素。有效金属元素存在形式多种多样，主要有硫酸盐、硫化物以及砷化物等，应该根据实际具体情况具体分析来灵活选择浸液的溶剂和浸出方式。举例来说，在对铅、锌、铜、锑、银、锡等氧化物质的提取过程中，浸泡溶剂应该优先选择 HZSO₄，这样才能保证99%的回收率达到效益最大化。对于部分碱性废渣来说，包含的硫化物含有较多铜、锡、锑等，可选 NH 溶液浸出，大大提高提取效率。除此之外，湿法冶炼技术在具体实践操作时要特别注意净化这一步骤，浸出后的各种废渣中可能含有较多有效金属元素因此可以进行提取，不过还可能含有其他一些危险杂质和不必要的金属元素等等可能造成不必要的后果。为了避免产生不必要的风险，通过灵活运用还原法、离子沉淀法、及溶剂萃取法等净化技术及时应对，从而高效率、低风险的完成废渣内有效元素的提炼工作。

3有色金属冶炼废渣回收再利用领域

3.1有价金属元素提取

有价金属元素提取是有色金属冶炼废渣回收再利用工作中最重要的环节。可以通过多种途径在有色金属冶炼的废渣中提取有价金属元素，需要综合考虑多种有色金属类型。举例来看，提取赤泥内的有价金属元素时，可以综合运用多种技术：拜尔法、联合法、碱石灰烧结法等等。熟练掌握赤泥的成分类型后与直接浸出法、还原炼铁法以及综合回收法等方式相结合使用。使用直接浸出法能够充分满足稀土元素、稀有元素的提取要求；进行铜渣内有价元素的提取时，以氧化焙烧法、氯化挥发法提铟等技术为主，开展硅酸钙、硅酸铁和硫化物的提取工作；除此之外通过采取不同的工艺，如浸锌渣中进行铅、银、铟工艺的具体实践、镍渣生产氧化镍工艺等等来满足有价金属元素的提取工作中的不同要求。

3.2工业材料运用

有色金属内含有的可利用材料包含常见的氧化镁、三氧化二铝、氧化钙以及二氧化硅等等类型，在日常工业冶炼中用途广泛。举例来说，有色金属冶炼废渣中包含的元素氧化镁、三氧化二铝、氧化钙与二氧化硅等通过提取再利用，是常见的玻璃原材料，元素氧化镁、三氧化二铝等元素能够大大增强玻璃的总体质量，提高抗腐蚀性和后期使用时的耐磨性。废渣总可用作工业材料的还包括二氧化硅、氧化钙以及三氧化二铁等用于建筑原料制作的元素，从而提高材料软化系数和增强材料强度。与此同时，有色金属废渣的回收利用工作在水泥建材领域的应用也较为广泛，显著的增强了水泥耐磨指数。

3.3其他领域应用

除上文所提到的方面，有色金属废渣的回收再利用工作还有诸多用途，如路基的铺设工作需要赤泥进行地基固化，且通过钒渣增强路基的耐受强度。随着近年来的逐渐发展，在化工原料、化肥、陶瓷等领域都能找到有色金属废渣回收利用的显著成果。以上案例充分表明有色金属废渣回收利用工作用途广泛，值得进一步探索从而开发出更大的经济效益和环境价值。

4有色金属冶炼废渣回收再利用相关问题与处理

在有色金属冶炼废渣的回收利用工作中，整个回收再利用过程中的各个环节需要严格管控，对于其中发现的问题及时解决从而提高金属废渣的利用率，开发出更高的经济与环境效益。根据长时间实践经验来看，主要存在的问题有废渣处理工作不彻底，从而导致废渣利用率逐渐降低，甚至可能出现重金属污染。与此同时，废渣处理技术的具体应用还不成熟，回收利用环节中的技术操作容易出现技术偏差和漏洞。如果废渣没有得到彻底的回收处理，极易导致不合理排放和生态环境污染。由此种种需要大力发展技术应用，多多实践积累经验且增强相关研发和工作人员专业能力和责任感，从而逐步提高有色金属冶炼废渣回收再利用效率，减少环境污染风险。

结 语

综上所述，有色金属冶炼废渣的回收再利用工作是新时代我国循环经济的发展要求。在实践应用有色金属冶炼废渣回收利用工作时，应认清我国现阶段有色金属冶炼废渣处理的发展现状，熟练掌握有色金属冶炼废渣处理的相关技术类型并将金属废渣在其他行业中的应用逐步开发。需要注意的是有色金属冶炼废渣回收再利用的整个过程还发现了诸多问题亟待解决，需要分析有效的解决途径从而逐步提高有色金属冶炼废渣回收再利用效率，减少环境污染风险。

参考文献

[1]再协.云南大力发展有色金属冶炼废渣循环利用[J].中国资源综合利用,2013,31(04):33.

[2]黄达.有色金属冶金废渣有效元素的回收再利用处理[J].世界有色金属,2017(04):193+195.