浅谈有色金属冶炼废渣的循环利用

浅谈有色金属冶炼废渣的循环利用

刘超,豆连彭,孙富斌,李鑫,张存禧

青海西豫有色金属有限公司

摘要：有色金属冶炼废渣中含有大量的金属元素，具有极高的回收再利用价值，所以对其合理进行循环利用，基于此，本文阐述了有色金属冶炼废渣的循环利用意义及其来源，对有色金属冶炼废渣的循环利用策略进行了探讨分析。

关键词：有色金属；冶炼；废渣；循环利用；意义；来源；策略

有色金属冶炼废渣类型存在一定差异性，既包含了铅渣、铬渣、铜渣和锌渣等重金属废渣，也包含了氧化铝提炼生产中产生的赤泥等轻金属废渣，此外还有较多的稀有金属废渣等。由于长期缺乏有效的处理措施，会导致废渣中的可利用元素出现浪费的状况。有色金属行业和钢铁行业是冶炼废渣的主要产出源头，其中炼铝废渣和钢铁废渣的产出量占比较大，也包含较多的镍渣、铜渣和铅锌渣等等。因此为了合理利用有色金属冶炼废渣，以下就有色金属冶炼废渣的循环利用进行了探讨分析。

一、有色金属冶炼废渣的循环利用意义

　　有色金属在冶炼过程中会产生各种固体废弃物污染，据相关数据统计，每生产一吨钢，会产生0.1～0.3吨的钢渣。每生产一吨生铁，会产生0.3～0.9吨的钢渣，我国有色金属冶炼起步较晚，目前我国有色金属冶炼废渣的利用率还比较低，其中高炉渣的利用率在80%以上，但是钢渣、铜渣等利用率仅为百分之30左右。由于有色金属冶炼废渣得不到充分利用，不仅会导致资源的浪费，也会对我国的环境造成极大的污染。

　　在有色金属冶炼过程中，需要进一步提高有色金属冶炼废渣的循环再利用率，要将有色金属冶炼废渣充分利用起来，这样才能有效减少有色金属冶炼废渣的露天堆放，也能更好地变废为宝，从而能够有效减少有色金属冶炼废渣对环境的影响。并且如果对其实施循环再利用，可以为企业创造良好的价值。

二、有色金属冶炼废渣的主要来源

以下就铅渣、铜渣、镍渣为例进行说明，具体表现为：

1、铅渣来源。铅冶炼渣主要是在底吹炉、鼓风炉以及烟化炉当中所产生，其中包含了许多有用元素，如Zn、Pb等，相关企业需要合理采取方法进行回收。对于这些元素，其存在形式主要包括氧化物、化合物以及固溶体等。由于原料、冶炼工艺等不同，进而导致铅冶炼渣的物质存在差异。相关企业每年的铅冶炼渣产量较大，成分也十分复杂，因此对其中的有用物质进行提炼难度较大。这需要相关冶炼企业合理采取提炼技术，有效运用相关提炼手段，从而提炼出其中的有用元素和物质，促进企业自身的健康发展。

2、铜渣来源。铜冶炼渣主要在铜精矿造硫过程中产生，其含有较多成分，相关企业每年会有许多铜冶炼渣产生，如果没有有效处理这些废渣，不仅会给企业造成巨大损失，而且还会产生十分严重的环境污染问题。铜冶炼渣中的二氧化硅和铁离子存在形式相对比较复杂，需要采取有效的技术手段才能获得相关有色金属。由于铜熔炼渣中有大量铁和铜存在，因此不仅需要回收其中的铜，还需要对其他金属物质进行回收。火法贫化可以对铜熔炼渣进行有效处理，提炼出其中存在的铜，而且还可以使其他金属元素得到回收。

3、镍渣来源。镍冶炼渣产生于火镍法造硫，其中包含了Ni、Fe等金属，而且还有着相关的氧化物共同体，因此提炼难度相对较大。一旦企业自身的技术落后，将会导致其在提炼过程中出现严重损失。而每一吨镍的生产将会有十吨左右的镍冶炼渣产生，如果没有有效处理镍冶炼渣，将会造成严重的环境污染问题。对此，相关冶炼企业需要合理采取冶炼废渣技术，从而使该项问题得到有效解决。

三、有色金属冶炼废渣的循环利用策略

　　　1、提取有用的金属元素。有色金属冶炼过程中，可能存在着矿石中金属元素提炼不充分的问题，很多有色金属冶炼厂在提炼出目标金属之后，其他有价值的金属都混入了废渣中，因此在有色金属冶炼废渣中往往含有大量的其他金属资源。将这些有价值的金属回收利用起来，可以实现对有色金属冶炼废渣的再利用。目前常见的有色金属冶炼废渣的回收方式为：湿法冶炼和火法冶炼。尤其是铜炉渣、镍炉渣和铅炉渣中含有的金属含量较高，铜渣中所含的有价值金属约为25%，铅渣约为12%。如果将这些有色金属冶炼废渣中的金属元素充分地提取出来，也可以为有色金属冶炼企业创造更多的收益回报。

并且对于有价金属的高效化提取，可以以满足资源化利用的基本要求。由于提取方法存在一定的差异性，因此在工作中应该结合有色金属的基本类型和特点加以选择，以提高工作效率及质量。比如提取赤泥当中的有价金属时，则可以借助于联合法、拜尔法和碱石灰烧结法等等提高资源回收率。工作人员应该全面了解赤泥的主要组成成分，运用其他方法加以辅助，包括了还原炼铁法、直接浸出法和综合回收法等等。

2、铺筑路基。道路路基铺筑施工也可以运用有色金属冶炼废渣，可以提高路基的整体稳定性和承载力，降低其他材料的使用量，具有良好的经济性特点。特别是在当前道路建设标准不断提高的趋势下，车流量也在不断增长，有色金属冶炼废渣的应用可以改善路基的抗压性能，防止在外界压力作用下而出现严重的裂缝等状况。在使用废渣前应该做好硬度检测工作，以达到路基建设的基本参数要求。

3、将有色金属冶炼废渣作为矿井回填材料。在矿山开采过程中，我们要对挖空的矿区进行回填，这样才能有效减少矿山开采对当地所产生的地质破坏。将有色金属冶炼废渣作为矿井回填材料，可以更好地实现对矿山开采区域的保护，也能有效减少有色金属冶炼废渣的露天堆放。目前我国已经有部分矿山开采企业开始将有色金属冶炼废渣回填到矿井中。尤其是铜渣，铜渣在磨细之后，可以也代替黄沙，具有较高的利用价值。将有色金属冶炼废渣回填到矿井中，能够有效减少有色金属冶炼废渣露天堆放所产生的土地污染和水污染，也能更好地提高资源的利用效率。但是在有色金属冶炼废渣的回填过程中，要对其进行无害化处理，目前我国的相关技术还不够成熟。

4、生产工业材料。借助于有色金属冶炼废渣还可以生产更多的工业材料，为工业生产提供可靠保障，尤其是针对其中的氧化钙、氧化镁、二氧化硅和三氧化二铝等物质实施提取，可以在玻璃生产工艺中实现再利用，改善了玻璃生产的质量，提高耐磨性和抗腐蚀性。在生产保温隔热材料的过程中应该充分发挥铜渣的作用，严格控制铜渣和水泥的混合比，以改善材料的防渗透性能，在隔热板生产中的应用较多。

此外有色金属冶炼废渣中含有大量的石灰质原料，虽然有色金属冶炼废渣还含有其他杂质，但是只要适当地控制有色金属冶炼废渣中的杂质，就可以将其作为水泥生产的原料。利用有色金属废渣生产水泥，有利于提高食熟料的强度，还可以有效减少熟料燃烧的时的热量消耗，这样一来可以有效减少水泥生产成本。此外有色金属冶炼废渣还可以用来生产水泥外的其他混合材料。例如镁渣可以有效代替水渣，能够用来制作复合硅酸盐水泥。硅盐酸水泥质量具有抗硫酸、抗冻耐磨、水热化低的特点，相对于普通的水泥性能更为优越，当下硅盐酸水泥在建筑领域已经得到了广泛的应用。

结束语

综上所述，有色金属冶炼过程中，会产生许多废渣，给环境造成了极大的污染问题。因此相关企业需要结合废渣特征，合理采取相应的策略，使各类金属冶炼废渣可以得到有效循环利用，这样不仅可以提升企业的经济效益，而且还能够提高环境保护水平，因此对有色金属冶炼废渣的循环利用进行分析具有重要意义。

参考文献

[1]陈欢欢.有色金属冶炼废渣的循环利用[J].中国金属通报,2019(03)

[2]赵成等.重要有色金属冶炼废渣的特征及处理技术[J].矿产综合利用,2019(06)

[3]武海龙.基于有色金属冶炼中的废渣再利用分析方法研究[J].世界有色金属,2020(04)