有色冶金廢渣中有價(jià)金屬的回收方法分析

王永斌

[摘要]在人類的生產(chǎn)生活中，金屬資源有著重要的地位，它對(duì)于國(guó)家發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用。但是，在有色金屬冶煉過程產(chǎn)生的廢渣中，仍有大量可回收的金屬資源，為了貫徹落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)于有價(jià)金屬回收技術(shù)的發(fā)展需要進(jìn)行深入探究，這對(duì)環(huán)境的保護(hù)同樣意義重大。本文就從有色金屬冶煉的廢渣中回收有價(jià)金屬的技術(shù)等進(jìn)行闡述，以期能為金屬回收的實(shí)踐提供參考。

[關(guān)鍵詞]有色冶金廢渣 有價(jià)金屬 回收方法

據(jù)相關(guān)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)目前的資源情況并不樂觀，我國(guó)礦藏儲(chǔ)量豐富，但是并不是一個(gè)礦業(yè)強(qiáng)國(guó)，涉及經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)的鐵、銅等礦石含量并不豐富，很多金屬資源會(huì)在本世紀(jì)末面臨枯竭的情況，因此資源開發(fā)刻不容緩。目前主要有三種模式，海洋資源的開發(fā)因技術(shù)不成熟，無(wú)法做到大規(guī)模開采利用，金屬替代品的尋找也僅僅是理論中的可能，實(shí)踐中并沒有找到合適的材料且近期內(nèi)不會(huì)有太大的改觀。因此，第三種回收和利用二次資源成為最有前景的途徑。我國(guó)粗放型的冶煉金屬方式使得廢渣中仍然存有大量有價(jià)金屬，如果將這部分金屬加以回收和利用，那么對(duì)于緩解資源緊張的現(xiàn)狀是極大的幫助。同時(shí)，也響應(yīng)了國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。

一、有色冶金廢渣現(xiàn)狀

改革開放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來(lái)越快，工業(yè)需求越來(lái)越高，金屬的需求量與日俱增，近年來(lái)的冶金規(guī)模不斷擴(kuò)大，但由于我國(guó)粗放型的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，在金屬冶煉的過程中大多只提取主要金屬，其余皆作為廢渣進(jìn)行處理，這就導(dǎo)致了冶金行業(yè)金屬利用效率低、原料存在大規(guī)模浪費(fèi)等問題的出現(xiàn)。有關(guān)資料顯示，我國(guó)有色金屬?gòu)U渣共有大約1500萬(wàn)噸，其中含有各種可利用的常規(guī)金屬達(dá)到十余種之多。如果只對(duì)這些廢渣采取簡(jiǎn)單處理的方式，無(wú)疑是對(duì)本就缺乏的金屬資源的巨大浪費(fèi)，只有將這些金屬進(jìn)行二次回收和利用，才符合真正的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

二、有色冶金廢渣中有價(jià)金屬的回收技術(shù)

上文提到到了我國(guó)資源狀況令人堪憂，對(duì)粗放型工業(yè)產(chǎn)物金屬?gòu)U渣中的有色金屬回收利用成為現(xiàn)代冶金行業(yè)的重中之重，因此，合適高效的技術(shù)工藝成為了此項(xiàng)研究的核心，從上世紀(jì)起，回收有價(jià)金屬的工藝就開始了探究與創(chuàng)新，目前普遍使用的是火法冶金、濕法冶金以及選冶三大技術(shù)，其中以濕法冶金應(yīng)用最廣。

（一）火法冶金

顧名思義，火法冶金即利用煤炭等資源燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫條件實(shí)現(xiàn)冶煉。在進(jìn)行冶煉之前，將廢渣經(jīng)過蒸壓等措施提取含有有價(jià)金屬的粗產(chǎn)品，在通過電爐高溫還原的方法將金屬進(jìn)行提煉，此時(shí)得到的金屬可能會(huì)存在不同的狀態(tài)，最后通過合適的萃取劑將金屬進(jìn)行徹底的分離和提取。由于火法冶金的全過程沒有水的參與，因此也被稱為干法冶金。盡管火法冶金工藝流程比較簡(jiǎn)單，但是與火力發(fā)電一樣，該法會(huì)對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境造成極大的污染，且是以消耗煤炭資源為基礎(chǔ)的，耗能很大，因此已經(jīng)處于被淘汰的邊緣。

（二）濕法冶金

濕法冶金在目前有價(jià)金屬的回收工藝中有著越來(lái)越重要的地位。其中一條重要的原因就是在水溶液中，可以通過不同的外加條件對(duì)廢渣中的金屬進(jìn)行有選擇的提取和分離，而對(duì)于有價(jià)金屬的分離，這一技術(shù)特點(diǎn)至關(guān)重要。因?yàn)閷?duì)廢渣中的有價(jià)金屬元素進(jìn)行選擇性分離，可以大幅度提高原料中有價(jià)金屬的回收率，減少了重復(fù)冶煉的次數(shù)，對(duì)于能源也是一種節(jié)約，同時(shí)，濕法冶金的過程中，大多涉及化學(xué)變化，不會(huì)產(chǎn)生因物理作用帶來(lái)的煙塵等污染環(huán)境的物質(zhì)，且有毒氣體產(chǎn)生較少，對(duì)于操作人員有著保護(hù)作用，是干凈、可持續(xù)的綠色技術(shù)，具有良好的發(fā)展前景。具體來(lái)說，濕法冶金是在冶金過程中使用了酸、堿或者鹽溶液等化學(xué)用品作為中間媒介，進(jìn)而將所需要的金屬成分提煉到溶液中，再通過其他方法將金屬冶煉出來(lái)。該法適用于熔點(diǎn)高、粉末性的金屬?gòu)U渣，如鎳鈷或者稀土金屬等分離困難的金屬同樣適用。濕法冶金的具體步驟如下：

第一，將金屬?gòu)U渣浸泡在酸、堿或者合適的鹽溶液中，使廢渣中的有價(jià)金屬元素溶解在使用的化學(xué)溶液之中。

第二，分離第一步操作中的液體和殘?jiān)瑢?duì)殘?jiān)M(jìn)行洗滌等操作，降低含有有價(jià)金屬的溶液的流失。

第三，采用離子交換或萃取等技術(shù)對(duì)含有有價(jià)金屬離子的溶液進(jìn)行富集和凈化。

第四，對(duì)經(jīng)過第三步富集和凈化操作的提取液采用電分解法或其他方法進(jìn)行有價(jià)金屬或者其氧化物的最后提取。對(duì)于鋁、鎢等金屬，大部分情況下會(huì)吸出其氧化物，這時(shí)可以通過化學(xué)還原的方法得到其金屬。受到濕法冶金的優(yōu)良特性的影響，在處理成分復(fù)雜的廢渣或者在處理情況復(fù)雜的尾礦時(shí)，大多數(shù)情況采用該方法。

（三）選冶技術(shù)

在對(duì)尾礦的有價(jià)金屬以及非金屬的回收操作中，主要是應(yīng)用選冶技術(shù)。由于尾礦中可回收的有色金屬以及金銀品位的含量很低，實(shí)際生產(chǎn)中的回收效率也不高，多產(chǎn)出成為粗精礦，不具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，因此，許多企業(yè)對(duì)于尾礦的開發(fā)利用并沒有太大的熱情，但是尾礦中同樣含有有價(jià)金屬，對(duì)此不能任由其浪費(fèi)，所以，針對(duì)尾礦的特殊情況，對(duì)于其表面的物理化學(xué)性質(zhì)應(yīng)給予特別的關(guān)注力度，納入冶金技術(shù)發(fā)展需要解決的問題，積極探索研究，結(jié)合新型選礦流程以及新型冶金藥劑，提高對(duì)于粗精礦的甄別速度，使合格精礦可以最快的被最快的挑選出來(lái)，提高尾礦處理的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)礦產(chǎn)企業(yè)對(duì)于尾礦處理的熱情，同時(shí)可以滿足有價(jià)金屬的回收利用，一箭雙雕，實(shí)現(xiàn)企業(yè)與礦業(yè)資源利用的雙贏結(jié)果。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著近些年我國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度逐年加快，與國(guó)民基礎(chǔ)設(shè)施假設(shè)息息相關(guān)的金屬消耗量同樣與日俱增，在我國(guó)金屬資源相對(duì)匱乏，有些主要金屬礦石仍然需要進(jìn)口的情況下，從由于粗放型經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的大量的有色金屬?gòu)U渣中提煉回收有色金屬是提高金屬礦石使用率的重要途徑，積極探索和拓寬如濕法冶金技術(shù)等生產(chǎn)工藝，是對(duì)國(guó)家提出的走可持續(xù)發(fā)展道路，建設(shè)環(huán)境節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的積極反應(yīng)，對(duì)資源的合理利用和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)都具有重要意義！