锌浸出渣有价金属回收及全质化利用研究进展

王振银，高文成✉，温建康，甘永刚，武 彪，尚 鹤

1) 有研科技集团有限公司生物冶金国家工程实验室，北京 100088 2) 有研资源环境技术研究院（北京）有限公司，北京 101407 3) 有研工程技术研究院有限公司，北京 101407 4) 北京有色金属研究总院，北京 100088 5) 紫金矿业集团股份有限公司，上杭 364200

锌具有良好的压延性、抗腐性和耐磨性，被广泛应用于镀层、合金、电池和涂料等领域，是一种重要的金属资源，在有色金属的消费中仅次于铜和铝.自然界中的锌矿物常常与铅矿物共伴生，主要用于工业生产的锌矿物有闪锌矿、菱锌矿、异极矿和纤维锌矿等，世界上锌资源主要分布在澳洲北部、亚洲东部、南美西部等，锌储量位居世界前三的国家为澳大利亚、中国和秘鲁，占据了世界锌储量的58.18%[1].

我国锌产量已连续多年世界第一，2018年我国锌产量更是达到了568.1万吨，其中湿法炼锌工艺的锌产量占总锌产量的85%以上，而每生产1 t锌就会产生0.96 t废渣[2].我国巨大锌产量的背后是堆积如山的锌废渣.在我国约有60%的锌渣没有被有效处理而堆积存放，这些废渣多为湿法炼锌工艺产生的锌浸出渣，占用了大量的土地，并存在垮塌溃坝等安全隐患，而且还有严重的环境问题[3].此外，锌浸出渣含有丰富的金属资源，比如锌、铅、银和铁等，回收利用价值比较大，如能充分回收渣中各类型金属，将会进一步缓解我国矿产资源紧张的状况，无害化处理后的锌浸出渣，也可用作建筑等材料，实现资源循环利用，释放面积巨大的渣场用地，改善环境污染问题.

新修订的《铅锌行业规范条件》明确要求锌冶炼企业必须建设配套的浸出渣无害化处理和有价金属回收系统，锌浸出渣、氧化烟尘等含锌二次资源中锌的回收率不得低于88%，最终尾渣铅质量分数不得高于2%.这对锌冶炼废渣的处理提出了更高的要求，对于锌冶炼企业而言既是挑战也是机遇.对锌冶炼废渣一方面进行有价金属的回收提取，另一方面探索其进一步全质化利用的途径，尽量避免废渣的排放堆存，无疑是当下锌冶炼废渣处理问题未来发展的趋势.

1 锌冶炼工艺及浸出渣特性

1.1 火法炼锌工艺

火法炼锌方法是利用锌的沸点较低（906 ℃），先将锌精矿氧化焙烧，使锌精矿中的ZnS变为ZnO，然后再用碳质还原剂将Zn从其氧化物中还原挥发，挥发的锌蒸气在冷凝系统中冷凝成金属锌.按冶炼设备不同，火法炼锌可分为竖罐炼锌法、密闭鼓风炉法和电炉炼锌法等.在火法炼锌工艺中，由于大量使用碳质还原剂，产生了大量的温室气体，在不同程度上对大气都有污染，且火法工艺能耗较高，工人劳动环境差、劳动强度大，由于这些环境及经济成本问题，火法炼锌工艺正逐步被湿法炼锌工艺取代[4].

1.2 湿法炼锌工艺

湿法炼锌是用稀硫酸作溶剂，控制适当的酸度、温度及压力等条件，将各种炼锌原料如锌焙砂、氧化锌矿、氧化锌烟尘、锌浸出渣中的锌化合物溶解成硫酸锌进入溶液.以硫化锌精矿为原料时，则需要先将其焙烧成锌焙砂，然后再使用稀硫酸浸出.浸出液经过净化沉积之后再进行电积操作得到金属锌.传统的湿法炼锌工艺的焙烧工序往往存在着烟气处理系统成本高、环境污染风险大的问题，为了优化工艺和降低生产成本，加压酸浸技术逐渐被用于锌冶炼工业中.直接对锌精矿进行加压酸浸，并结合电积工艺，可将锌精矿中的硫转化为元素硫固定下来，避免了传统焙烧工序生成SO2，实现了硫酸生产与锌生产的相互分离，环保和经济效益明显[5].

二十世纪七十年代以来，由于黄钾铁矾法、针铁矿法等除铁技术的成功应用，促进了湿法炼锌的发展.湿法炼锌工艺具有产品质量好、回收率高、易于实现机械化自动化操作等优势，故世界各国湿法炼锌产量所占比例迅速提高，到90年代世界上新建的炼锌厂大都采用湿法炼锌工艺.

1.3 锌浸出渣特性

锌浸出渣是湿法炼锌浸出工序所产生的浸出渣，主要有以下特性：第一，锌浸出渣的粒度普遍较细，粒级大部分为-0.074 mm，其中-0.038 mm占据一半以上；第二，锌浸出渣中有价金属种类多，含量大，回收利用价值高.虽然各地锌冶炼厂原料来源不同，但是锌浸出渣中有价金属成分较为相似，表1为国内锌冶炼厂浸出渣中主要有价金属成分情况.

表1 国内锌冶炼厂锌浸出渣中有价金属成分及含量Table 1 Compositions and contents of valuable metals in zinc leaching residues of Chinese zinc plants

由表1可见，几乎所有锌冶炼厂的浸出渣中都有含量较高的锌、铅和铁，贵金属银的含量也较为可观.其中铅的质量分数，大部分企业均高于2%，若不作处理就地堆存，明显不符合《铅锌行业规范条件》的最新要求.回收锌浸出渣中有价金属时既要考虑行业规范要求也要追求经济效益，应做到综合全面回收锌铅银等各类有价金属.

2 锌浸出渣有价金属回收研究进展

2.1 火法回收

火法回收锌浸出渣中的锌铅的原理是利用锌铅的沸点较低，在碳质还原剂作用下将锌铅从其氧化物中还原挥发，挥发的金属蒸汽又被氧化为金属氧化物进入烟尘，难挥发的银等金属进入渣中而得到回收.传统的火法回收处理锌浸出渣的技术主要有回转窑法[13]、烟化炉法[14]、密闭鼓风炉法[15]和奥斯麦特炉法[16]等.其中回转窑和烟化炉法可充分回收渣中较易挥发的锌和铅，对渣中难挥发的金属如银、铜等回收效果较差.密闭鼓风炉法和奥斯麦特炉法除了可以回收锌和铅之外，对难挥发的金属也能有效回收.密闭鼓风炉法在造锍过程中银、铜等富集在冰铜中得以回收，奥斯麦特法还原熔炼时银与铜、锑生成铜黄渣而得以回收.

近年来，除了传统火法还原挥发处理锌浸出渣之外，学者们又研究提出了一些新的火法处理锌浸出渣的技术.雷华志等[17]在锌浸出渣还原熔炼时，添加助熔剂使得锌渣的熔点低于锌的沸点，渣中氧化锌被还原得到液态金属锌，实现直接热力回收金属锌的目的.Ghayad等[18]通过控制一定的还原气氛将锌浸出渣还原挥发然后冷凝得到粗锌，粗锌再进一步电解精炼.Tang等[19]将锌浸出渣与含铅物料搭配进行造锍熔炼以回收铅，含铁量高的锌浸出渣作为固硫剂，同时提供造渣所需的铁、硅和钙，熔炼时产出粗铅使铅得到回收.Steinlechner和Antrekowitsch[20]首先将锌浸出渣加热，锌浸出渣中的黄钾铁矾分解，致使包裹于其中的锌铅银解离出来，然后再将其还原挥发，锌铅银以氧化物形式进入烟尘中，向烟尘产物中加入镀锌渣作为含氯载体，加热使得银生成易挥发的氯化银而得到回收.这些新的工艺技术由于普遍存在成本高、操作复杂、对设备要求高等原因，尚处于实验室研究阶段，还不具备大规模推广应用的条件，火法回收处理锌浸出渣技术革新较为困难.

目前在工业应用上对火法回收技术的提高改善主要聚焦在对炉型的改进方面，主要有改变喷枪位置来增大喷枪喷入流速或者将氧化剂和还原剂分别喷入炉内，使得炉内物料迅速充分反应，强化对有价金属的回收.例如顶燃侧吹熔炼炉技术[21]，炉顶喷入富氧和粉煤，炉侧向熔池内喷入粉煤，使得炉内物料剧烈搅动；富氧熔池熔炼炉技术[22]，先向炉内喷入富氧和粉煤进行充分的氧化熔炼，然后再向炉内喷入粉煤进行彻底的还原熔炼.这两种改进技术更加充分回收了锌浸出渣中的各有价金属.

火法处理锌浸出渣，具有处理量大、最终排放的渣比较稳定、易于达到环保要求、能够实现终渣较大程度的无害化等优势，但火法还普遍存在能耗较高、二次污染风险高、基建成本大等问题，越来越不能适应社会经济可持续和节能减排的发展趋势，难有更大的发展空间.火法天然存在的弊端和难以攻克的技术壁垒使得越来越多的研究人员关注低能耗、环保的湿法和其他的处理技术.

2.2 湿法回收

2.2.1 锌回收

锌浸出渣中的锌主要以铁酸锌、硫化锌和部分氧化锌的形式存在，其中铁酸锌具有尖晶石结构，性质较为稳定，难以被解离浸出.湿法回收锌浸出渣中锌的方法中，应用最为广泛的是硫酸化焙烧-水浸或酸浸[23]，这种方法浸出锌的同时，大量高价铁也进入溶液中[24]，不利于后续从浸出液回收锌[25].由于铁酸锌中的三价铁可以被还原为二价铁，从而破坏其稳定结构，可在实现锌高效浸出的同时避免大量高价铁生成.闵小波等[6]以硫酸肼为还原剂对锌浸出渣进行了硫酸浸出，在硫酸肼质量浓度为33.3 g·L-1、浸出时间为120 min、硫酸质量浓度为80 g·L-1、浸出温度为95 ℃、液固比为10的条件下，锌浸出率达到了95.83%，比无还原剂时提高了35%；铁的浸出率达到了94.19%，比无还原剂时提高了86%.张纯等[12]将SO2作为还原剂，在密闭加压的还原气氛中对锌浸出渣进行了硫酸浸出，在浸出温度95 ℃、初始硫酸质量浓度 80 g·L-1、二氧化硫分压 200 kPa、液固比 10、转速400 r·min-1条件下反应120 min，锌浸出率达到99%以上.Zhang等[26]在锌浸出渣的酸浸过程中使用锌精矿作为还原剂，利用锌精矿中的S2-来还原铁酸锌，锌的浸出率高于96%.

为便于后续从浸出液中回收锌，除了使铁酸锌中的铁以低价态形式溶出，还可以设法避免铁的溶出.有学者使用CO[27]或(NH4)2SO4[28]等将锌浸出渣还原焙烧，通过热力学分析计算来控制一定焙烧条件，使得锌浸出渣中的铁酸锌还原分解为ZnO和Fe3O4，然后再进行酸浸或水浸操作，锌的浸出率都在60%以上，铁的浸出率都小于20%.对于铁含量较低的锌浸出渣，胡亚莉等[9]在硫酸浸出时添加氧化剂，使得溶液氧化还原电位升高以促进锌的浸出并抑制铁的浸出，在锌的浸出率高于90%的情况下，铁的浸出率低于5%.此外，石振武等[29]利用锌易与NH3发生配合反应生成可溶物[Zn(NH3)4]2+，而铁铅钙等不与NH3发生反应的性质，来实现锌浸出渣的氨法浸锌抑铁，锌的浸出率高于80%，铁几乎未被浸出.

2.2.2 铅银回收

锌浸出渣中的银主要以氧化银、硫化银和自然银的形态存在[30]，这些形态的银具有良好的天然可浮性[31-32]，可用浮选的方法进行回收富集.近年来有关浮选回收锌浸出渣中银的研究进展主要聚焦在药剂制度及浮选工艺的优化探索[33]、对浮选原料锌浸出渣进行预先除锌或除铁等预处理[34]、对浮选设备进行改造[35]等方面，但还未能大幅提高银的回收率，绝大多数的研究结果中银的回收率都低于80%.铅在锌浸出渣中存在形式大多为硫酸铅，不易被浸出，其可浮性不是很好，针对硫酸铅的捕收剂种类少[36]，直接对锌浸出渣中铅的浮选回收研究不常见，往往都是通过浮选分离锌等其他金属成分，使铅在不溶物中富集得以回收[37].近年来有学者探索使用水杨基氧肟酸作为捕收剂，以硅酸钠为抑制剂，直接对锌浸出渣中的硫酸铅进行浮选回收[38]，经一粗一扫三精的浮选流程，获得了品位为47.18%的铅精矿，铅回收率达到76.39%.浮选法回收铅银主要存在着回收率低的问题，且浮选产物还需进一步通过火法或湿法方法提纯分离，增加了实际的生产流程，因此研究人员们又探索了直接化学浸出铅和银的方法.

根据铅和银的化学性质，自然银、银的硫化物以及银的硫酸盐均不溶于水；在酸性环境下，Pb2+易与形成PbSO4沉淀.但是铅和银的硫酸盐或硫化物可转换成PbCl2和AgCl，当氯离子达到一定浓度时，难溶于水的PbCl2和AgCl可与游离的Cl-络合生成可溶的络合物[39]，使得铅和银的溶解度大幅提高，可利用这一性质实现铅和银的浸出.氯盐浸出技术已被应用于铅阳极泥[40]、卡尔多炉熔炼渣[41]、废弃电池[42]等各种含铅银的废弃物回收利用中，对铅和银的浸出率普遍高于85%.氯盐浸出技术在回收锌浸出渣中铅和银的研究也受到了众多学者的关注.表2为近年来部分氯盐浸出锌浸出渣中铅和银的研究结果，铅银浸出率普遍高于90%.

在高含铅银物料的回收处理中，相比于其他的化学浸出法仅能浸出锌、铜等常规金属，氯盐浸出技术可以同时高效浸出重金属铅和贵金属银，对于火法冶炼无法有效处理的品位较低的硫化矿物、铅锌冶炼烟尘以及浮选尾渣等是一种理想的回收铅银的方法，尤其对于含铅银高的湿法炼锌浸出渣而言较为高效可靠.但是，氯盐浸出需要消耗大量的氯盐，对设备耐腐蚀性要求较高，且产生的高盐废水易造成二次污染，为了克服这些缺陷，研究人员们探索了诸多解决办法.针对试剂耗量大的问题，氯盐浸出技术可与高温酸浸[49]、石灰转换[50]、氧化焙烧[51]等预处理相结合，一方面预先脱除无关金属成分以提高试剂的利用效率，另一方面使得铅银转变成氧化态等更易溶出的状态，从而达到减少试剂耗量的目的；针对氯盐浸出产生高盐浸出液易造成二次污染的问题，高丽霞等[52]尝试循环使用高盐浸出液，循环使用三次后，铅的浸出率仍可达81.23%，银的浸出率仍可达93.84%.研究人员们还对氯盐浸出锌浸出渣进行了半工业规模25 m3或30 m3的扩大试验[45,50,53]，均取得了较好的试验效果，铅银浸出率大多高于90%.

表2 氯盐浸出锌浸出渣中铅和银的部分研究结果Table 2 Analyses of the lead and silver leached from zinc residue by chloride leaching

除氯盐浸出技术之外，近年来还有国外学者尝试使用新兴的溶剂冶金[54]（Solvometallurgy）方法来同步回收锌浸出渣中的锌铅银，这种溶剂冶金方法使用非水溶剂例如有机溶剂、离子液体、深共晶溶剂，或无机溶剂如液态氨和超临界二氧化碳等，直接对矿石、工业废弃物和城市垃圾等物料中的有价金属进行浸出.Palden等[55]分别使用代号为[A336][Cl]和[C101][Cl]的离子液体，在反应温度为45 ℃、液固比为15、搅拌速度1500 r·min-1的条件下对锌浸出渣中的锌和铅进行了浸出，铅的浸出率分别为62%和73%，锌的浸出率分别为27%和31%.Rodriguez等[56]使用甲磺酸对碳酸化预处理后的锌浸出渣进行了浸出铅和银的实验，铅和银的浸出率将近80%.

浮选法回收锌浸出渣中的银和铅的工艺成熟，成本较低，容易推广到工业应用，但还是存在着回收率较低的问题，并且浮选得到的精矿还需要进一步的提取处理，相比其他直接浸出方法而言，其实际生产的流程较长；溶剂冶金法为处理锌浸出渣提供了新的思路，但是目前还处于实验室研究阶段，尚存在浸出率偏低、浸出试剂较难选择、成本较高等不足，大规模应用还有很长路要走.因此，目前氯盐浸出仍是比较容易实现工业规模应用的从锌浸出渣中高效同步回收铅和银的方法.

2.2.3 微生物浸出法回收

微生物浸出是借助自然界中某些微生物代谢活动或代谢产物的氧化和酸化作用，使得金属矿物加速分解，从而将矿物中有价金属浸出，主要用于处理金属硫化矿和氧化矿[57].目前微生物浸出技术已广泛用于低品位硫化铜矿的生产[58]，近年来越来越多被用于其他金属矿物和固体废物尤其是含锌废物料的处理研究中.表3为文献报道的微生物浸出技术处理含锌物料的研究结果.

由表3可以看出，微生物浸出技术虽然反应周期较长，并且浸出金属种类较为单一，但是微生物浸出反应是在弱酸性条件下进行，反应的温度适宜，相比化学浸出消耗更少的化学试剂，相比火法冶金技术能耗更低，对环境造成的污染小，具有绿色环保、工艺简单、成本低廉等优势.微生物浸出技术为回收锌浸出渣中的有价金属提供了新的思路，尤其是对于锌的硫化物和氧化物含量较高的锌浸出渣，是一种前景广阔的提取锌的方法.李勇等[64]分别使用根瘤菌和氧化亚铁硫杆菌对锌浸出渣进行了100 g规模的堆浸实验，该锌浸出渣含锌为6.79%，使用根瘤菌的锌浸出率为24.12%，使用氧化铁硫杆菌的锌浸出率为33.86%.该实验说明使用常温自养菌对锌浸出渣进行堆浸具有一定的可行性，但还存在着锌的浸出率不高的问题，进一步的微生物浸出锌浸出渣的研究应着重加强浸矿细菌的驯化培养、浸出工艺参数的优化设计，以提高锌的浸出率，为推广工业规模应用奠定基础.

表3 微生物浸出含锌物料的研究结果Table 3 Analyses of the bioleaching of zinc-containing materials

2.3 微生物−氯盐联合浸出法回收

锌浸出渣中有价金属种类较多，且在渣中的赋存状态和性质不同，很难有一步到位的方法做到全面回收，往往需要两步或多步方法联合.未来锌浸出渣有价金属回收应朝着经济高效、绿色环保和综合回收的方向发展.微生物浸出技术具备火法和化学浸出法难以企及的绿色环保、成本低廉等优势，尤其是在含锌废料的回收研究中取得较好的效果，但微生物浸出技术目前还存在专属浸矿菌活性低、浸出周期长、浸出金属种类少等缺陷；氯盐浸出技术可高效快速浸出锌浸出渣中的铅和银，但是还存在药剂耗量大、易腐蚀设备等不足的问题.可考虑将微生物浸出和氯盐浸出联合起来处理锌浸出渣，发挥二者各自优势，扬长避短，第一步微生物浸出渣中的锌等，第二步再用氯盐法浸出剩余渣中的铅和银.

近年来，微生物-化学联合浸出技术在原矿浸出和固废回收领域已有相关研究.张婧等[65]使用“细菌浸出+硫酸高铁浸出”的方法浸出次生硫化铜精矿，浸出8 d，铜浸出率达98.26%，比单独微生物浸出高41.92%，比单独化学浸出高27.31%.王莉莉等[66]采用“钢铁酸洗废水浸出+细菌浸出”的方法回收废弃线路板中有价金属，含量较高的金属锌、铅、铝、锡和铜等几乎被完全浸出.葛忠英[67]使用“硝酸浸出+细菌浸出”的方法回收废弃线路板中的金，金的浸出率达到66.62%，高于直接使用细菌浸出时的浸出率.

微生物-化学联合浸出法比单纯微生物浸出的周期要短，浸出效率高，且回收的金属种类更多；比单纯化学浸出法的污染更小更环保，试剂消耗更少，避免了化学浸出成本高、二次污染风险大的劣势.微生物-氯盐联合浸出法或许可以实现经济高效、绿色环保和综合回收锌浸出渣中有价金属的目的.

3 锌浸出渣全质化利用研究进展

锌浸出渣的有价金属回收之后，若继续堆积存放不仅会占用大量土地，还会造成资源浪费，因此锌浸出渣还面临着进一步全质化利用的问题，将锌浸出渣整体作为原材料生产制备出新的产品以避免其继续堆积存放.目前锌矿冶行业的固废如锌尾矿和锌窑渣等，已被用于制备胶凝材料、多孔材料、墙体材料和化学材料等，为锌浸出渣的全质化利用提供了借鉴，主要有以下研究进展：

（1）胶凝材料.

水泥：铅锌尾矿的化学成分与水泥生料如黏土等相似，可用作水泥生产的原料，研究表明添加了铅锌尾矿的水泥生料更易烧，熟料强度也有较大提高[68].目前国内的福建西陂水泥厂、浙江金圆水泥公司和广西环江水泥厂等将铅锌尾矿用作水泥生产原料，产品质量高，且取得了一定的经济效益.

混凝土：铅锌尾矿还可代替水泥制备混凝土.范定强等[69]用铅锌尾矿替代超高性能混凝土（UHPC）中的适量水泥，其力学性能未发生较大变化，并且其自收缩量出现下降的趋势.陈振富等[70]研究了不同铅锌尾矿替代河沙的比例对于制备的混凝土屏蔽伽马射线能力的影响，发现制备的混凝土具备较好防辐射性能，且尾矿掺入量越高对于伽马射线的屏蔽性越好.陈智华等[71]将铅锌尾矿与高硅含量的硅质材料复掺，用以代替石英砂，成功制备出了符合A3.5和B06级别要求的加气混凝土.

地聚合物：地聚合物是一种无需烧制的绿色胶凝材料，通过碱激发促进铝硅原料缩聚反应而得，近年来制备地聚合物的铝硅原料逐渐拓宽到工业固废上.刘清等[72]以配比为45%碱浸铅锌渣和55%偏高岭土为铝硅原料，以水玻璃和氢氧化钠为激发剂，制备出的地聚合物28 d抗压强度为49.6 MPa.

（2）多孔材料.

发泡陶瓷：区雪莲[73]利用铅锌尾矿、废玻璃和废陶瓷浆为原料，以碳化硅为发泡剂，在25 ℃至960 ℃的优化烧结制度下制备出的发泡陶瓷显微硬度达到10.05 GPa，具有良好的抗压抗折性，耐酸碱腐蚀，导热系数仅为 0.078 W·m-1·K-1.

泡沫微晶玻璃：Liu等[74]使用铅锌尾矿、赤泥和石英砂等在970 ℃烧结温度下制备出了以赤铁矿为主要晶相的泡沫微晶玻璃，其体积密度为0.56 g·cm-3，抗弯强度为 5.3 MPa，孔隙率为 76.2%，热导率为 0.21 W·m-1·K-1.

（3）墙体材料.

免烧砖：李冲等[75]将配比为铅锌尾矿70%、硅微粉20%和水泥10%的原料制成免烧砖，抗压强度达到23.8 MPa，符合MU20等级.此外，此种配方制成的免烧砖还对重金属Pb2+具有一定的吸附性能.

铅锌尾矿由于有含量较高的硅、铝和钙等，化学成分与制备水泥及混凝土等胶凝材料、多孔材料和墙体材料的原料相似，目前多被用于生产这些基础建材的领域中，虽然减少了铅锌尾矿的堆存量、实现了一定的全质化利用，但还应该看到如果直接将铅锌尾矿制备成普通的建筑材料如水泥等，则会造成铅锌尾矿中其他的高价值成分如锌、铁和碳等未被有效利用，导致创造的经济效益有限，且造成一定的资源浪费.

为了更高效率利用铅锌尾矿和锌渣等锌冶炼固废资源来生产高附加值产品，一方面研究人员们尝试使用锌冶炼固废制备了性能优异的特种建筑材料，诸如防辐射和加气混凝土、地聚合物和泡沫微晶玻璃等；另一方面，除制备特种建筑材料之外，近年来研究人员们也开始探索制备附加值更高的精细化的化学材料，以实现对锌冶炼固废中高价值成分的充分利用，提高全质化利用的质量.

（4）化学材料.

聚硅酸硫酸铁锌：吴素彬等[76]以锌窑渣为原料，制备了一种净水絮凝剂产品，成分为聚硅酸硫酸铁锌.首先将锌窑渣进行酸浸以得到聚合硫酸铁锌溶液，然后再进行碱浸，碱浸出液调节pH至4.0，调节二氧化硅质量分数至2.8%，再按照摩尔比为30的铁硅比例加入聚合硫酸铁锌溶液，反应得到聚硅酸硫酸铁锌.对试验废水进行净化后，水质达到了国家污水一级排放标准.

聚硫酸铁锌：左豪恩[77]预先对锌氧压浸出渣的酸浸液脱除As3+和Cd2+等毒重金属离子，然后再加入锌粉、铁粉和氧化剂，在pH值2.0、与[Zn+Fe]摩尔比1.35的条件下制备了一种成分为聚硫酸铁锌的净水絮凝剂产品，对造纸厂废水的净化效果好于同类型的市售产品.

复合氨基酸螯合锌：王艳君等[78]利用毛发、皮革边角料等动物蛋白废弃物降解制成的膏状复合氨基酸和锌渣为原料，首先对锌渣进行硫酸浸出，浸出液除杂得到硫酸锌溶液，滴加到复合氨基酸水溶液中，反应3 h后蒸发浓缩，然后加入乙醇冷却结晶，制备出了复合氨基酸螯合锌产品，产品中复合氨基酸螯合锌质量分数高于95%，可用于饲料添加剂，环保和经济优势明显.

氧化铁红：郝晓平等[79]对锌渣进行水浸处理之后，在635 ℃下煅烧1.25 h制备氧化铁红，然后使用氢氧化钠溶液对煅烧产物进行碱浸脱硅进一步提纯，最终产品氧化铁红质量分数为82.61%，各项性能符合国家标准要求.

还原铁粉和碳粉：李永华等[80]对锌窑渣进行细磨后，通过两段磁选得到了品位为89.23%的优质还原铁粉，一段磁选尾矿通过浮选得到了品位为82.34%的碳粉，可用作化工和冶炼等领域的高品质还原剂和燃料.

除以上常见的应用领域之外，有色冶炼行业固废还被用于生产矿物棉和沸石等一些化工产品，以及用作填充地下采井的回填材料，而且有色冶炼固废中含有 Zn，Cu，Mg，Mn 等，这些元素也正是农作物维持正常的生长发育所需要的，因此还可考虑将锌浸出渣中的毒重金属去除后制作化肥，这些也为锌浸出渣全质化利用提供了思路.

锌浸出渣和铅锌尾矿等锌冶炼固废的全质化利用的目的，都是为了实现锌冶炼固废的零堆存，将固废资源彻底变废为宝.在锌浸出渣全质化利用的进一步研究中，应当着眼于提高经济效益和充分利用渣中的高价值成分，积极探索制备具有高附加值的性能优异、精细化的高端材料.还应该注意的是，锌浸出渣本身作为一种危废二次资源再利用，制备新产品的生产过程中应尽量降低能耗，同时还要做好渣中毒重金属的固化和防渗漏工作，以避免毒重金属渗漏导致的二次污染，因此产品也应该是绿色环保和节能的.

4 结论

（1）锌浸出渣中有价金属成分种类多，含量高，回收利用价值大.火法回收方法的处理量较大，终渣稳定，但存在能耗高、基建成本高和二次污染风险大等不足，且技术革新较为困难，未来发展潜力不足；湿法中的化学浸出法可高效浸出渣中的有价金属，但存在着反应试剂耗量大，易腐蚀设备等不足；浮选法回收银铅虽然成本低廉、工艺成熟，但是回收率较低，而且浮选得到的精矿还需进一步冶炼处理，工艺复杂，流程长.未来回收锌浸出渣中有价金属的技术方法必将朝着综合回收高效、清洁绿色环保和经济效益最优的方向发展.

（2）微生物-氯盐联合浸出方法，首先微生物浸出锌，然后氯盐浸出铅银，为回收锌浸出渣中锌铅银提供了新思路，能够充分发挥微生物浸出绿色环保、成本低廉和化学浸出高效快速的优势，符合未来发展的趋势.未来研究重点应继续加强对锌浸出渣性质的分析研究、选育驯化适应锌浸出渣特性的高效专属浸锌菌种和氯盐浸出体系优化联合研究.

（3）锌浸出渣进一步全质化利用的研究应着重探索制备性能优异、精细化和绿色节能的具有高附加值的高端材料.由于各厂炼锌原料来源不同，导致各地锌浸出渣成分性质不同，还需要加大科研投入，对不同产地、不同类别的锌浸出渣特性及全质化利用新技术新工艺的研究，为早日实现锌冶炼行业的高效绿色清洁生产及锌冶炼固废的彻底资源化利用提供技术支撑.