铜冶炼固体废弃物的综合利用与环保治理体会探讨

王育明

[摘要]铜冶炼工业一直存在一个重要的问题--冶炼过程中产生的固体废弃物的处置。根据对铜冶炼工艺生产过程中固体废弃物的产生特点、废弃物的特征及其相关减量化技术的了解，本文将对铜矿山固体废弃物的综合利用与环保治理进行探讨。

[关键词]铜冶炼工业 固体废弃物 环保工作 环境管理 炉渣

[中图分类号] TU993.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-310-1

1引言

铜矿产资源作为人类生存生产的重要资源，我国绝大部分的能源和原材料都来自于矿产资源。当前人类可利用的矿产资源种类及数量越来越多，开采范围不断地扩大。铜作为有色金属中的重要种类之一，在消费量和生产量上仅排在铝之后。铜具有良好的延展性和柔韧性，导热效能好、能导电、能抗腐蚀。基于这些特性，在我国所有成熟的工业化经济产业中铜产品都起着至关重要的作用，包括建筑行业、运输行业及电子电信通讯行业。铜产业已经成为我国国民经济重要的产业之一。

就目前而言，我国的铜冶炼工业对铜渣的利用率仅在百分之十左右，大部分都堆放在渣场，占用土地的同时也造成环境污染问题和资源浪费问题，已经成为铜冶炼工业可持续发展道路上的障碍。近几年，国内外的学者对铜冶炼工业产生的固体废弃物展开了研究，本文就铜冶炼固体废弃物利用及环保管理工作进行探讨。

2铜冶炼过程中主要固体废物的种类及其特点分析

2.1铜冶炼炉渣

铜冶炼过程中的炉渣的产生主要有三个来源，分别是熔炼炉渣、吹炼渣和精炼渣。精炼渣通常情况下都可以直接返回配料系统中进行循环使用。部分企业对已经贫化后的吹炼渣也返回配料系统中循环使用。炼铜炉渣分为自然冷却方式、水淬式及保温冷却方法。铜冶炼炼渣中的铜矿物结晶粒大小和炉渣的冷却快慢有着密切的联系。空气冷却后的铜渣外表为黑色，绝大部分呈现致密块状，又脆又硬。随着炼渣内含铁量的变化，密度也会随之改变。因此，不同的炼铜工艺产生出来的炼铜炉渣包含的化学组成也不会相同。

2.2铜冶炼烟尘

铜冶炼过程中通过烟气净化系统收集到的烟尘，目标金属含量很高，可以返回熔炼炉循环利用。转炉烟气除尘器收集到的白烟尘含有pb金属量较高，属于危险类的废弃物，一般都出售给有资质的企业进行有价金属回收利用。

2.3铜冶炼酸泥

铜冶炼中的冶炼烟气制酸过程中，稀酸将烟气清洗，烟气内所含的烟尘在清洗酸过程中形成废酸，废酸过滤后产生的酸泥含有As、Pb污染物，归为危险废物的种类。可以进行有价金属的回收，或者出售给有资质的企业进行回收。对这类型酸泥的处理一般在尾矿池内或者内衬高密度聚乙烯的集水区。

2.4铜冶炼阳极泥

铜电解的精炼过程中所产生的阳极泥含有丰富的金银等贵金属，是一种回收贵金属的重要原料。

2.5铜冶炼废水处理污泥

铜冶炼的废水产生的污泥含有丰富的有价金属，不仅可以成为再次原料返回熔炼炉也可以出售给有资质的企业进行有价资源回收。

2.6铜冶炼废旧内衬及耐火材料分析

当熔炼炉、转化炉及阳极精炼炉、电槽等出现磨损问题，内衬需要进行更换的时候，被替换下来的大量废旧内衬里面可能有大量的铜渗透在其中。这些废旧的内衬可以作为二次原料进入转化炉，也可以利用科学方法进行处理。

3铜冶炼产生的固体废物环境管理技术及相关策略分析

铜冶炼产生出的废物与残余物的管理分为再循环利用和处理处置两大类。不同的企业有着不同的废物回收分类和处理方式。

3.1铜冶炼废弃污水的处理

铜冶炼工业应该努力将固体废弃物与残余物实现内部循环使用。烟尘净化系统收集到的烟尘可以返回熔炼炉，冶炼产生的炉渣可以进行选矿处理或者贫化处理，回收其中包含的铜金属及其他有用的资源物质。

铜冶炼系统产生的酸性污水是一种可再循环的废弃污染物，可以进行分类处理.。一般情况下污水的来源及其含有不同的金属物资需要应用不同的处理方式。

（1）实验室产生的酸性污水。这类污水通常情况下经过污染净化系统然后再排出。

（2）可以进行循环利用的冷却水、阳极板冷却水和铜冶熔炼渣冲渣暂时的冷却水循环系统，先要让污水形成一个密闭式的循环系统，避免污水的向外排放，然后在对其进行处理。

（3）电解质溶液污水和冷却水。这类污水首先要分解其中的电解质，以免污水中的其他金属成分受到电解质的干预，然后再对污水进行集中方法排出的设计和实施。

3.2废杂铜的再利用与废烟气的处理

当前我国用废杂铜作为原材料生产出的铜杆的生产线已经达到100条以上。每年都有一半左右的废杂铜被直接加工成铜杆或者是黄铜棒类型的铜合金产品。此外对于烟气的处理，就目前而言，我国很多新建的工厂都配备了科学完善的烟气处理系统。烟气原料中含有一定量的有机物。比如在进行电子废料的处理过程中，应用喷雾冷却方式让烟气的温度从800摄氏度甚至更高，骤降到300摄氏度以下，这种方式可以让恶英的生成减少或者避免。喷雾冷却方法在绝热蒸发的状态下进行，没有废水产生，产生的烟尘也是干尘，便于收集处理。这样的烟气系统通常都有检测仪表或者PLC、DCS控制程序。操作人员根据铜冶炼的具体情况调节，在合理地控制下保证烟气的清洁排放。

3.3固体废弃物的处置方法

固体废弃物虽然是废弃物的一种，但是绝大多数的废弃物都还有再循环再利用的价值，只有在它们没有任何利用价值的时候，才能考虑将其处理处置。固体废物与残余物的处理处置要在一定的环境中利用科学的方法进行处理处置。在处理处置前，可以将这些废弃物做一些必要的技术处理，消除或者减少它们对环境产生的不良影响，再场地的选择上，处置场地的选择一定要慎重，优先选择最终退役的场地。

4结语

铜冶炼企业是对铜资源进行开发、生产的企业，在铜及其相关产品产生的同时也会产生大量的固体废弃物。鉴于铜冶炼固体废弃物的利用是一项集环境效益、社会环境和经济利益为一体的长期性的事业，国家可以对这方面加大科学技术的投入，建立科学研究基地和示范类工程。制定相关的优惠政策，引导铜冶炼工业走向科学化，利用科学技术实现企业工业生产的可持续发展，让我国的铜矿冶炼产生走上健康发展的道路，逐步提高我国金属行业对金属固体废弃物的综合利用、再循环利用及处理处置水平，进而使得铜冶炼企业整体水平的提高，缩小与世界先进水平之间的距离。

参考文献

[1]朱卫平21世纪的炼铜业[J].中国有色冶金， 2004（1）：45-50.

[2]杨娴，邵燕敏，汪寿阳.我国有色金属资源综合利用的主要问题与对策[J].战略与决策研究，2008，23（3）：201-206.