有色冶金廢渣中有價金屬的回收方法分析論文
[摘要]在人類的生產(chǎn)生活中，金屬資源有著重要的地位，它對于國家發(fā)展有著重要的推動作用。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，對于有價金屬回收技術(shù)的發(fā)展需要進(jìn)行深入探究，這對環(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 有價金屬 回收方法
據(jù)相關(guān)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，我國目前的資源情況并不樂觀，我國礦藏儲量豐富，但是并不是一個礦業(yè)強(qiáng)國，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。我國粗放型的冶煉金屬方式使得廢渣中仍然存有大量有價金屬，如果將這部分金屬加以回收和利用，那么對于緩解資源緊張的現(xiàn)狀是極大的幫助。同時，也響應(yīng)了國家可持續(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，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來越快，工業(yè)需求越來越高，金屬的需求量與日俱增，近年來的冶金規(guī)模不斷擴(kuò)大，但由于我國粗放型的經(jīng)濟(jì)增長方式，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，我國有色金屬廢渣共有大約1500萬噸，其中含有各種可利用的常規(guī)金屬達(dá)到十余種之多。如果只對這些廢渣采取簡單處理的方式，無疑是對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金屬的回收技術(shù)
上文提到到了我國資源狀況令人堪憂，對粗放型工業(yè)產(chǎn)物金屬廢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，此時得到的金屬可能會存在不同的狀態(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單，但是與火力發(fā)電一樣，該法會對周圍的生態(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金屬的回收工藝中有著越來越重要的地位。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廢渣中的金屬進(jìn)行有選擇的提取和分離，而對于有價金屬的分離，這一技術(shù)特點(diǎn)至關(guān)重要。因?yàn)閷U渣中的有價金屬元素進(jìn)行選擇性分離，可以大幅度提高原料中有價金屬的回收率，減少了重復(fù)冶煉的次數(shù)，對于能源也是一種節(jié)約，同時，濕法冶金的過程中，大多涉及化學(xué)變化，不會產(chǎn)生因物理作用帶來的煙塵等污染環(huán)境的物質(zhì)，且有毒氣體產(chǎn)生較少，對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。該法適用于熔點(diǎn)高、粉末性的金屬廢渣，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，將金屬廢渣浸泡在酸、堿或者合適的`鹽溶液中，使廢渣中的有價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)瑢堅(jiān)M(jìn)行洗滌等操作，降低含有有價金屬的溶液的流失。
第三，采用離子交換或萃取等技術(shù)對含有有價金屬離子的溶液進(jìn)行富集和凈化。
第四，對經(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)行有價金屬或者其氧化物的最后提取。對于鋁、鎢等金屬，大部分情況下會吸出其氧化物，這時可以通過化學(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，大多數(shù)情況采用該方法。
（三）選冶技術(shù)
在對尾礦的有價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金屬，對此不能任由其浪費(fèi)，所以，針對尾礦的特殊情況，對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，提高尾礦處理的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)礦產(chǎn)企業(yè)對于尾礦處理的熱情，同時可以滿足有價金屬的回收利用，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
綜上所述，隨著近些年我國的經(jīng)濟(jì)增長速度逐年加快，與國民基礎(chǔ)設(shè)施假設(shè)息息相關(guān)的金屬消耗量同樣與日俱增，在我國金屬資源相對匱乏，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廢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，是對國家提出的走可持續(xù)發(fā)展道路，建設(shè)環(huán)境節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的積極反應(yīng)，對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！