有色金属冶炼废渣有价金属湿法回收技术及现状

段世平

新疆生产建设兵团第十三师生态环境监测站 839000

摘要：在有色冶炼过程中，往往会产生大量的废渣，其主要成分是稀有金属和贵重金属。有色冶炼废料中的有价值金属，若不加以有效的处理，将其丢弃于野外，不但会对我们的生态环境造成严重的污染，而且还会对金属资源造成巨大的浪费，增加了矿产资源的开发压力。因此，本文着重于有色金属废料中的金属元素的研究，并对其湿法回收工艺和应用现状进行了讨论。

关键词： 有色冶金；废渣；湿法回收技术；现状

引言

金属是人类日常生活和生产所必需的物质，随着人类社会的发展，对金属的需求也在不断增加，而金属作为一种稀缺的资源，却一直处于紧缺状态。要实现我国金属资源的可持续利用，就需要对有色冶炼废料进行有效的回收，并进行资源化利用，实现绿色循环经济。通过对废渣中有价值的金属进行再循环，既保证了金属资源的合理使用，又能减少对环境的污染，促进了我国经济的健康、可持续发展。

一、有色冶金废渣中的有价金属

有价金属属于有色冶金废渣中的一部分，金属冶炼单位要要加强对有价值的金属资源的利用，加强对其的处置，避免资源的大量浪费。

（一）有色冶金废渣

有色金属是冶炼行业的主要资源，在熔炼的时候，会产生大量的含重金属的废料，这些废料中的铅渣、锌渣等都是非常珍贵的，不能循环使用，就会造成大量的金属废料被丢弃，从而给矿产的开发带来了巨大的负担。有色金属废料是我国钢铁工业的重要组成部分，是我国钢铁工业的重要组成部分^[1]。

（二）有色冶金废渣中的有价金属

这类有价金属系指在冶炼废料中所含有的其他非有色冶金主要原料。有价合金虽然不是主要的熔炼材料，但也可以再循环使用，因此，在冶金工业中，要尽可能地减少资源的浪费。

二、有价金属的回收湿法冶炼技术

有价金属湿法冶炼的条件主要是通过一系列的化学反应。湿法冶金是利用各种方法，通过酸碱化学反应和电化学反应等多种方法来解决有色金属废料的再生问题。湿法冶炼工艺并不适合各种有价值的金属，而且还存在着选择性，在难以熔解的有色金属废料中，例如镍钴等，所以在有色冶金废料中进行湿法冶炼时，必须采用湿法冶炼。在有色冶金废液中，有价值的金属成分各不相同，因此，在湿法冶炼时，可以通过预先的氧化来促进杂质的挥发，从而减少对资源的利用。这种有价值的铜、锌等有价值的金属，是无法在熔炼过程中再进行熔炼的，这样会降低对有价值的金属的回收率，所以，必须采取湿法，将熔炼的过程进行彻底的浸泡，这样就可以将熔化后的铜和锌溶解在水中，从而达到回收的目的。

三、有色金属冶炼废渣有价金属湿法应用现状

在矿石的浸提中，待萃取的有价值的金属被从原材料中溶解，一些杂质会随着原料一起被带入到水中。为方便地将待萃取的有价基体金属进行淀积，一定数量的金属杂质需要在沉淀之前被去除，从而得到符合萃取条件的溶液。将主要的金属和其它杂质分开，通常有两种办法：第一种是将主要的材料从水里沉淀出来，第二种是把杂质沉淀出来，把主要的金属保留在水里。工业上使用的净化方法包括有机溶剂萃取法、离子交换法、离子沉淀法等。

（一）溶剂萃取

溶剂萃取是以有机物质中的金属离子分布为基本原理，采用稀释剂将其从有机物质中分离出来。摘要萃取技术在石油浸出工艺过程中得到了大量的使用。提取过程实质上是将从从负离子转变为质子的过程。传统的萃取方法主要有萃取法和回萃法两种。目前我国已知的200多种提取试剂中，仅有几十种可以进行工业化应用。近年来，英国及澳大利亚等国家的研究人员研制出一种新的二极性络合物，可从金属盐中提取。该方法可以由阳离子群及其阴离子群中得到，可以有效地确保其品质。曾冬铭等采用三步法逆向萃取法，以30 g/L的水提工艺处理铟，获得高纯度98%的铟。利用3个阶段2摩尔/LHCl的反向反萃技术，将其反萃效果提高到99%以上。徐徽等人利用溶剂浸出法对钼矿石进行了浸出，试验结果表明，浸出液的回收率达100%，反萃率达99.5%。电泳、磁场辅助、非平衡溶剂提取是目前溶剂提取技术发展的新方向。由于萃取工艺具有高的选择性和良好的分离性能，易于大规模连续生产，在有色金属的湿法精炼中得到了应用。在传统的萃取工艺中，要不断地筛选和制备廉价高效的萃取剂，必须不断地完善现有的萃取技术，拓展应用范围，研制新型萃取设备，强化萃取的研究。与国外相比，我国浸出理论、萃取剂合成、工艺技术水平、产率等都有很大差别。

（二）离子交换

在离子交换过程中，离子交换树脂起着举足轻重的作用。本发明的工艺条件是：在普通酸性、碱性和有机溶液中均不能溶于水。它具有较大的交流能力、稳定性、可再生、可回收等特点，逐渐被用于回收金属。与沉淀法、电解法、溶剂萃取法相比，因其选择性好、操作简单、工艺简单而受到人们的重视。经过新树脂的研制、改性树脂的研制、清洗技术的改进以及在中试装置上的试验，有望在2012年得到广泛的推广。在离子交换树脂的回收方面，有大量的研究报道，其中包括阴离子交换树脂、离子交换树脂、螯合树脂等。干树才等测定了DT-1016型离子对 Au, Pt, Pd的吸附性及应用状况。

（三）沉淀法

沉淀术是指一种在水中的某些离子通过沉淀剂的影响而产生不能溶解的材料，从而引起其沉降的过程。在工业上，有价金属和杂质的分离可分成两类：一种是以难溶解的物质形态沉淀，一种是用有价的金属做溶液，一种是用有价态的溶液，一种是用有价的一种固体材料。沉淀法有：水解法、硫化物沉淀法、共沉淀法等.沉淀法是一种最常用的纯净水方法，同时也可以得到氧化物、盐或金属产品。黎林根公司从高钴锌渣中分离出了含钴的高钴渣渣，采用 MgO选择性分散沉淀法，得到约40%的钴渣，36%的铜渣，94%的钴。

（四）金属的制取

在工业化生产中，电解是一种重要的萃取与提炼工艺。采用此方法可以得到纯铜，是湿法金工艺中的一个重要环节。D. S. Baik等^[3]采用了电弧炉中的盐酸浸取烟气，采用替代沉淀法进行了电解制。阴极电流的强度为300-2000 A/m2，能量消耗2.7-4.9 kWh/kgZn，具有高的电流利用率， HCl损耗小于2%。

结论

总之，凡是能溶于有色金属废渣中的有效成分并实现了脱除的，都可以用作提取液。在现有的试验中，采用的是酸浸和碱浸两种工艺。从目前的浸出工艺来看，目前还处于对浸出工艺的探索阶段，还没有出现高效、低耗、专用的浸出液。纯化工艺的成败依赖于高效、易得、低成本、低损耗的萃取及离子交换试剂的开发和应用。开发高质量的浸出剂、萃取剂及离心剂是我国废旧有色金属资源的重要组成部分。有色金属废弃物的类型多样，其理化性质千差万别，其化学成分也各不相同。很明显，单一技术或一种工艺难以实现目标，因此，应采取联合技术。可以采用湿法和其它多种工艺相结合的一体化生产工艺。针对废物的复杂性，采取了一种综合的循环再循环的生产工艺。要有多种不同的品种，不要去追求单一的金属。所以政府要加强对矿产品的管理，还要继续研究，尽快想出更好的办法，将冶炼渣中的杂质，全部都用上，既能增加利润，又能降低环境污染，实现双赢。

参考文献

[1] 王树楷．铟冶金［M］．北京:冶金工业出版社，2007．192－193．

[2] 齐兆轩,于洋.有色金属冶炼废渣湿法回收技术研究[J].世界有色金属,2018:37-38.

[3] 赵金艳,王金生,郑骥.有色金属冶炼废渣有价金属湿法回收技术及现状[J].矿产综合利用,2012:9-14.

段世平别男，出生1982年10月，本科学历，现工作于新疆生产建设兵团第十三师生态环境监测站，目前是工程师职称