浅析有色冶金废渣中的有价金属回收技术

贾康乐

（巴彦淖尔紫金有色金属有限公司，内蒙古 巴彦淖尔 015000）

基于国内经济迅速发展的作用下，与能源匮乏相关的问题逐渐显现出来。如今，能源紧缺在无形之中会对经济发展带来较为严峻的影响。金属资源在国内社会发展当中占据了重大的影响力，金属资源需求量呈现出逐渐上涨的态势。但是基于当下的时代背景下，由于计划经济所带来的影响，依旧沿用的是以往的经济增长模式，这种情况下无法确保所有的金属资源应用都建立在合理性原则的基础之上，形成了较为严重的浪费现象。有效落实经济可持续发展的目标是现代社会发展的核心所在，为了充分贴合国内现代社会发展的实际需求，围绕着有价金属回收的实际情况展开探究具有深刻的现实意义。

为了有效处理以上问题，国内资源开发策略由长远的角度着手，可以借助海洋资源和二次资源回收利用等途径得以实现。尽管人们在海洋当中陆续探寻到了很多全新的金属物质，有部分资源的储备量较多，但是深海挖掘技术还不成熟，依旧处于试验环节，和实际需求相比还要不少改善的空间。金属替代品短时间内无法有效落实大范围的应用。结合国内技术以及经济等方面着手，二次资源利用在其中的实用价值更高，这种情况下能够借助废物回收将金属资源的效用充分展现出来，同时也是确保经济以及社会稳定发展的前提条件之一。相较于国际水平，国内废弃物二次运用占比在三成至五成，还有不少需要完善支出。所以，在国内经济迅速发展的作用下，人类在生态环境方面的要求呈现出不断上涨的态势，金属资源面临相对匮乏的困境，我国在固体废物资源化发展方向还有不少改进的空间，其中需要重点关注的便是矿业废物当中有价金属回收。

因为我国一直沿用的是相对传统的经济发展模式，首次资源开发的过程中需要加强对金属回收的重视程度，这种情况下会有部分有价金属呈现出较为浪费的情况。如今，有必要对一部分观念进行转变，对已经废弃的资源需要树立良好的认知，这部分资源也包含在资源的范畴之中，需要站在全局的角度着手，研发出全新的技术，确保废物资源化运用的目标能够有效落实，在废料当中完成多种金属的回收工作，确保原料和工艺等处于循环使用的状态，将资源价值充分展现出来。

1 有色冶金废渣和有价金属的简介

1.1 有色冶金废渣

结合有色金属冶炼来看，其中时常会出现于钢、铅等有关的废弃物，以上都包含在有色金属废渣的行列当中。经历过水淬环节之后，这部分废渣会演变为较为密集的颗粒，并且呈现出亮黑色的状态。冶金废渣当中蕴含了较多的硅酸铁，一般来讲，废渣当中的硅酸铁占比在六成左右。

1.2 有价金属

有价金属代表的是提炼金属时，排除金属部分之后，在金属原料当中可以进行回收的其他有价金属。对有色金属进行冶炼的过程中，稀散金属以及贵金属在贵重金属当中的占比较高。对有价金属进行回收是借助某项技术围绕着有价金属进行提炼，从而有效落实二次运用的目标。

1.3 有价金属回收的意义

基于社会迅速发展的影响下，资源匮乏所产生的一系列问题逐渐显现出来，金属资源在我国经济发展当中占据了重大的影响力，不论是其实际效用还是价值层面都有较为显著的影响。我国有色冶金废渣当中的占比较高，同时贵金属在废渣当中的含量较高。当对废渣进行随意处理时，有可能会形成一定的资源浪费现象，甚至会给生态环境带来不利影响。我国落实可持续发展战略以来，加强了对资源循环运用的重视程度，发展经济俨然成为了国内社会发展的核心所在。站在国内有色冶金废渣的角度着手，有必要尽可能提升有价金属的回收率，其中具有深刻的现实意义。第一，金属资源在国内经济发展进程中所占据的地位往往会呈现出逐年上涨的态势，利用有价金属回收能够有效缓和国内能源匮乏的困境，充分满足国内经济社会发展的基本需求，有效落实可持续发展的目标。第二，有效维护生态环境，上述有色金属废弃物当中有大量都被废弃到了环境当中，给生态环境带来了沉重的压力。所以，有必要落实有色冶金废渣的回收工作，尽可能削减给环境带来的负面影响，确保环境的质量。结合当前的实际情况可以了解到，有色冶金有价金属回收充分响应了可持续发展的战略目标。为构建节约型社会奠定了良好的基础，确保经济处于不断增长的态势，同时也是必然发展趋势。

1.4 有色冶金废渣现状

结合相关统计结果可以了解到，21世纪初，国内有色冶炼废渣已经超过了一千万吨，有色金属采矿业将近80万吨，而有色金属冶炼将近1060万吨；而有色冶炼尾矿将近12000万吨。综上可知，冶金废渣数量占比较高，其成份呈现出多样化的特征。表1为我国有色金属冶炼废渣当中组成结构。而表2为有色冶炼尾矿当中的金属含量。从表当中能够了解到，有色金属冶炼废渣种类往往会呈现出多样性的特征，有价元素在其中的占比较高，其利润收益也相对可观。目前所堆放的有色金属在15亿吨左右，其中蕴含了较高的隐藏价值。有色金属冶炼废渣往往会呈现出多元化的特征，有价元素在其中的占比较为可观，因此能够获得不错的利润收益。所以，围绕着冶金废渣等方面落实二次循环利益是建设和谐社会的重要因素之一，将废渣以及尾矿当中性价比较高的金属物提炼出来，是确保矿山和其他废弃物向着资源化方向发展的主要方式之一。

表1 国内有色金属冶炼废渣的主要金属含量

表2 我国有色金属矿山各类尾矿的主要金属含量

2 有色冶金废渣中金属回收技术

2.1 选冶技术

选冶技术一般会作用在有价金属以及非金属回收利用当中。尾矿当中不论是有色金属还是其他方面都处于相对落后的状态，工业产品当中的核心组成部分便是粗精矿，其回收率处于相对落后的状态，其经济效益并不乐观，无形之中会对相关企业的生产经营活动产生一定的影响。所以，有必要围绕着尾矿表面的化学性质展开研究，选择一套行之有效的选矿流程，最终挑选出满足标准精矿，这种情况下能够获得较为可观的经济效益，确保尾矿当中不论是有色金属还是金银回收环节都处于相对稳定的状态。

吉林镍业公司所选定的浮选尾矿当中的镍含量在0.4%左右，紧接着由北京矿冶研究之中对这部分尾矿进行选型，确保浮选尾矿当中的镍金属回收是建立在有效性原则的基础之上。该公司在此过程中引入了将近20台BL1500-B型号的溜槽，同时引入了相应的重选工艺，利用泵针对浮选尾矿进行重新筛选，最终结果相当可观，该厂的总回收率提升了3%左右。

在湿法炼锌的作用下将废渣当中的锗等有价物质提炼出来，其中蕴含了较高的回收价值。上述物质当中蕴含了较高的亲铁元素在内，中南大学针对上述物质的回收推出了全新的工艺模式。有色冶金废渣有价金属回收技术可以借助还原过程，将镓等元素额作用到金属铁当中，这种情况下可以借助磁选的形式将其由原先的烧渣当中分离开来。结合相关研究可以了解到，当温度处于1100℃，恒温还原需要耗费150min的情况下，利用湿法炼锌将废渣分离出来，能够知晓镓品位在2200g/t左右，其回收率将近就成，站在锗的层面来看，其品质在1600g/t左右，回收率将近99%。

湘西金矿能够借助老尾矿完成相应的加工环节，同时获得回收金，其中老尾矿在35万吨左右，每吨的金含量将近4g，一般情况下堆放时间在三十年左右，选择浮选以及尾矿氰化相结合的冶炼方式，金回收率可以超过七成。利用低度钨完成尾矿加工环节时，按照既定的流程返回到试验当中，这种情况下每吨矿当中的金含量将近6g，而每吨精矿当中的金含量超过了90g，金回收概率将近八成。

结合赣州区域来看，其中有色金属冶炼厂当中大多数使用的浮-重-磁相结合的模式，这种情况下能够围绕着尾矿当中的钨精选尾矿进行系统地研究。其中不论是规模较小的试验还是工业试验等，其各项指标都处于相对可观的状态。结合铜精矿来看，其中铜含量占比一成左右，而银含量不超过1%，前者回收率超过八成，而后者不超过六成。20世纪90年代，选矿厂耗费了两年的时间共计回收铜资源数量在5600t左右，钨金属将近4700t等等，这种情况下能够产生的直接受益约52000万人民币。

2.2 湿法冶金技术

由金属提炼的层面来看，湿法冶金在其中占据了重大的影响力。湿法冶金往往会呈现出较为可观的选择性，换言之能够在水溶液当中运用一定的元素有效落实选择性分离，将物料当中现有价值较高的成分剥离开来，确保其回收利用率处于较高的状态，这种情况下能够确保原料当中的有价元素以及脉石分离开来。湿法冶金工艺对于劳动条件有着较高的要求，其有毒气体的排放量满足既定的标准，能够充分满足清洁生产所产生的要求。所以，冶金废渣处于相对繁杂的状态，其尾矿开发很多时候都是建立在湿法冶金新技术的基础之上完成开发。

当粉状硫化铅精矿配料处于高温氧化焙烧脱硫与烧结成块的过程中，其中所蕴含的铅、铊等化合物处于易挥发的状态，一般来讲重点体现在烟尘当中，大多数汞会和烟气融合在一起。基于上述条件下，每年的烧结烟产量将近1.7万吨，因为上述烟尘是基于氧化性的作用下挥发出来的，所以其镉和铊可溶性较高，此时能够借助湿法流程在具备镉元素当中的烟尘中提炼出镉以及铊等元素。

面对Cu以及Ni等镍含量较高的废渣时，需要优先使用酸浸对有价金属进行提炼，一次性将其中的铜等提炼出来，紧接着落实结晶脱水环节，在其中添加一定量的碳酸钠，确保各种元素处于分离的状态，紧接着添加一定量的硫酸，去除杂质之后再次进行结晶脱水，最终能够将硫酸镍等物质提炼出来，整个流程并不复杂，并且需要的设备并不多。

电收尘烟灰往往是经历重力除尘以后，借助电收尘的方式所得出的产物，其中的铜含量通常高于2.5%，锌含量在一成左右，除此之外可以将众多杂质挥发出来。这部分烟灰可以按照原先的规划经历配料以及混捏等环节，这种情况下会耗费较为的精力以及资金，同时还会给炼铜带来一定的负面影响。如今借助湿法回收能够将烟灰当中的有价金属提炼出来，从而获得较为可观的经济效益。

江西某家冶炼厂每一年的转炉渣产出将近9万吨，在此过程中选择的是浮选工艺完成铜回收，这种情况下能够将金和银聚集在一起，在铜冶炼当中挑选电积法完成淬炼环节，在部分重金属的帮助下，结合浸出工序挑选满足选择性原则的溶浸碲，浸出率一般都维持在九成以上，其中铅含量以及硅含量溶出的可能性并不高，或多或少都会对浸出渣产生一定的抑制效果，全流程碲回收率通常在八成左右。

2.3 火法冶金技术

由于目前生态环境污染相对严峻，火法冶金会造成较多能源消耗，这种方法的使用频率呈现出逐渐下降的态势，回收冶金废渣有价金属时往往会选择将火法冶炼和湿法技术有效衔接在一起。

站在株洲硬质合金厂的角度来看，其主要从事硬质合金和其他加工品的生产任务。该公司所推出的冶炼系统当中引入了碱压煮的模式，在处理钨渣是加工火法冶炼和湿法技术结合起来，通过还原钨渣，获得较为可观的铁元素以及锰元素等等。钨铁合金的运用范围较为广泛，其中铸铁件当中高的使用频率最高，熔炼渣是通常会选择湿法处理的形式，紧接着对氧化钪以及重铀酸等方面的产品进行回收。由钨湿法冶炼工艺着手，该厂应用的是镁盐法，这种情况下能够将钨酸钠溶液当中的众多杂质分离开来，继而形成磷砷渣，针对磷砷渣进行酸溶以及萃取等方面，借助上述工艺对钨的氧化物进行回收。此时所形成的砷铁渣当中有将近一成都属于原磷砷渣，同时渣型处于相对稳定的状态，无法和强碱等向融合。

站在赣州冶炼厂的角度来看，可以在蕴含着钪元素的炉渣当中提炼出氧化钪。该厂主要从事的是与钨、钴相关的产品生产活动，除此之外还兼顾氧化钪的萃取。经营与钨相关的产品工艺时，有必要针对黑钨精矿落实碱煮以及压滤等环节，此时能够将铁以及锰等元素分离开来，针对这部分废渣进行反复焙烧，紧接着利用电炉对熔炼进行还原，此时便能够获得钨铁锰合金。

站在云南锡业公司的角度来看，针对锡资源进行冶炼时会衍生出含有一定毒性的砷锑铝锡渣，经历过焙烧以及水浸等工艺环节之中便可以衍生出锡铅焊料等原材料。20世纪80年代，有效处理的砷锑铝锡渣数量将近660吨，由此衍生出来的巴氏轴承合金在400t左右，除此之外还包含了将近20t的锡铅焊料。该厂在此过程中沿用的是联合流程处理模式，由此衍生出来的硝酸渣金银占比相对较低，结合原材料的特性，可以对其进行氧化焙烧，紧接着添加适量的硫酸化，最终能够成功提炼出银。浸出渣在硫酸及盐酸组成的低酸度混酸溶液中，加入氯化钠，使金优先浸出，得到的金粉、银粉都能达到99.99%。

3 结论

基于国内经济迅速发展的作用下，与能源匮乏相关的问题逐渐显现出来，使得我国有色金属资源面临着较为严峻的局面。同时，我国现代有色冶金行业中，受粗放型经济增长方式的影响，有色冶金效率低，资源利用不高。在我国有色冶金行业中，有色冶金废渣总量，有色冶金废渣金属含量较大，且这些金属可以被回收利用。在发展社会主义现代化事业过程中，发展节约经济，提高资源利用效率，走可持续化发展道路已成为我国现代社会发展的主要内容。面对我国紧张的能源问题，加大有色冶炼金属废渣中的有价金属的回收利用既是我国现代社会发展的内在要求，也是我国实现经济的可持续发展的内在要求，加大有价金属回收技术的应用，加大有色冶金废渣中有价金属的回收利用，不仅可以为我国现代社会发展提供充足的能源需求，同时也是对我国环境保护的一种重要途径，有着重要的作用和意义。

有色冶金废渣中有价金属的回收利用具有非常重要的经济、环境和社会意义。我国已开始重视这一领域的发展。中国已将合理利用资源和保护环境列为“中国21世纪议程”的四大主要内容之一。目前，低污染、低能耗、技术经济上可行的新工艺仍需继续开发。同时，要充分重视新技术、新工艺的工业应用，把实验室的研究成果转化为生产力。