有色冶金废渣处理处置技术及发展趋势

摘要：近年来，中国在冶金和废渣的治理上有了一些进展，但是仍然存在着许多政策、法规和标准建设滞后，废渣综合利用和过程设备的层次不高，一些重要技术亟待研发和普及。这主要是由于该行业的工业集中度相对较低，资源综合利用程度较低，在一些重要的科技和研究上的投资不够，导致了废物的大规模、集约利用。

关键词：有色冶炼;综合利用;安全处理

1废渣综合利用技术

1.1湿法浸出有价金属回收技术

传统的湿法提取方法包括浸出、纯化和金属沉淀三大类。酸浸法是目前最常用的一种废渣浸出工艺，其对铜、锌、镍等金属的浸取作用很好，但对铁、铬等金属的选择性却很低，其中以硫酸、盐酸为主，其中以硫酸、盐酸为主。在碱性法中，通常采用氨水或氨水进行浸取，而氨浸方法对铜、锌、镍等金属的浸出率极低，而对铬、铁等金属则有较高的选择性。湿法浸出工艺适用于冶炼渣、冶炼烟尘和电镀污泥等有价元素的高品位废物，通常通过等离子体交换、分步沉淀、萃取等方法对浸出物进行分离和回收。

1.2选冶法综合回收技术

1.2.1浮选法回收有价金属

选矿技术是通过炉渣中不同的矿物原材料与水分的浸润性不同来实现有价金属的有效提取，其应用范围很广，从炉渣中提取有价金属的过程一直都是以精矿的形态存在的。浮选有价值金属的提取方法，是基于重金属废弃物中有有用成分与未被有效组分亲疏水性明显不同的有价值矿物，即有有用成分与无价值成分之间的界限工业品位。

1.2.2重选法回收有价金属

重选技术充分发挥矿石与脉石的比重差异，可有效地分离出重金属废弃物中有用金属，尤其适用于粗粒（2-25毫米）和中粒（0-1毫米）和细粒（0-0.2纳米），然而，在实际应用中，细粒（<1mm）的分选效果并不理想。重选按其工作机理可划分为：水力或风力分选，重介质分选，溜槽分选，跳汰分选，摇床分选。

1.2.3 磁选法回收有价金属

这一方法是基于炉渣中的矿物粒子具有的磁特性，将其置于各种均匀的磁场中，即等弱磁的矿石适应于强磁场，而对具有较高强度的矿石则通常使用较小的磁力分选，只有当有价值的矿石中有价值的矿石才会被选中，或是这些废料中的有价值矿物和不可被使用的成分的磁学性质都有很大的差别。

1.3 火法冶金综合回收技术

火法冶炼是指在冶炼过程中，对含硫冶炼、钢铁冶炼、熔融盐电解和铁合金等的前处理，冶炼，精炼等工艺。在这些过程中，最重要的是还原-氧化。单纯使用火法冶金会带来较大的环境污染，所以通常将火法熔炼和湿法两种工艺相结合进行有价金属的提取。传统的火法冶炼工艺能耗大，综合操作费用高，适用于有价金属高的重金属渣。在火法炼锌工艺中，存在着大量的重金属烟粉尘，在应用中要综合考虑到经济效益，并要防止二次污染。

1.4 微生物浸出有价金属综合回收技术

这种方法是通过对原料中的有效组分进行氧化、还原，将原料中的有益组分以离子状态或沉淀的方式从原料中分离出来。申请人郭朝晖率先提出利用微生物浸出方法对铅冶金渣进行浸出，并以含锌量5%、pH1.5、65℃浸出4天后，锌浸出率为93.5%，铜为95.5%，镓为80.2%，铟为85.0%，铅和银以硫酸铅、黄钾铁矾类材料或硫化银等形态存在于炉渣中。

2风险防控技术

2.1 废渣堆场污染源头削弱与生产恢复技术

重金属废物堆场的环境问题，是由场地周围的地面雨水和渗滤流体所引起的。同时，由于垃圾填埋场的排放速率，导致了对下游水体和土地的污染，同时，由于垃圾填埋场的排放速率，导致了地下水和土壤中的重金属浓度持续降低，垃圾的浓度、赋存状态等也会受填埋场排放速率的影响。在废弃矿山中，针对废弃岩石堆中存在的土壤等因素，在废弃岩石场地上，建立了一种新的、具有良好抗腐蚀性能的、具有较强抗性的重金属抗性生物，并在此基础上，建立起一套完整的、能够防止废弃岩石场地中的渗出物和重金属溶液渗透出来，降低重金属污染的排放，最大限度地降低了废弃场地对周围的环境污染。

2.2 废渣稳定化技术

稳定性是基于对污染物可利用性的考虑，使废水中的有害物质逐渐转变成不易溶解、易迁移或毒性较小的形态，从而达到无害化目的。最大的目标就是减少对环境造成的伤害，例如使用镁元素作为稳定的晶体封闭剂，加入各种自然矿物质和稳定剂。在水中，通过与水中的离子交换、吸附作用，将重金属和其他污染物有效地固定在晶体中，进而生成错位晶体。然后将这些重金属废渣与稳定剂和水进行混合，将其固化，将毒性和危险成分从废水中溶出，抑制其溶出和扩散，将其自身含量降至低于环保标准，实现废弃物的资源化利用。采用Mg系稳定剂，提高了冶炼过程中的稳定性，减少了对环境的危害，并实现了相对迅速的对污染物的有效控制，并在现场对其进行了更深层次的治理。此工艺对多种重金属污染协同稳定，处理成本低，工艺简单，维护周期短。

2.3废渣固定化技术

固定化是指将污染物质封装在一种惰性物质中，或在其表面添加一种具有较小渗透系数的物质，从而降低其对环境中污染物的接触，从而抑制其持续的移动；而固化工艺，就是对有毒物质进行化学转换或导入，使其成为一种稳定性较强的物质。根据固化材料的不同，可以将其分为沥青固化法、水泥固化法、玻璃固化法、塑料固化法和石灰固化法。许多材料都会对水泥的养护进程产生一定的阻碍作用，例如含Mn、Sn、Cu、Cl等易溶解的盐类，会使其硬化期变得更长，同时还会导致其他杂质的硬化期变得更长，从而导致处理场地的建造与操作需求越来越大，从而导致生产成本的持续上升。

3安全填埋处理技术

安全填埋法是广泛采用的处置方法，填埋场尽量选择人工开发过的废矿坑，因为对于废矿坑被废物填充以后，可以恢复地貌，有利于生态平衡。填埋场需要防止填埋的废物的溶出液、滤液以及雨水对于土壤、水体等的污染，再有就是对于含有有机成分、回填地段还需能排放有机废物厌氧分解产生的气体，要从实际的区域总体的角度，规划废渣安全的处理项目，废渣填埋场的具体选址，注意雨季施工的二次污染问题。

结语

首先，要按照国家的工业发展方针，加速工业结构的调整，推动工业内部结构的优化和布局，实现工业的集约发展。其次，要实现科技创新，提升科技设备，开展多产业协同发展，着力建立一种长效、高效的产学研协作机制。第三，要抓住技术发展的方向，做到环保、高档发展，充分掌握目前国际上的冶炼废渣处理技术、主要操作过程的自动化和一体化治理与利用的发展方向，使之由低端的加工向高端的服务转型，建立起一条绿色的产业链，由纯粹的金属制造走向高附加值的合金和高附加值。最终，要根据实际情况，选用合适的处理方法和安全的处理方法，把资源的使用与环境的控制相结合，努力达到过程环境保护的一体化，达到三效合一，和谐发展。

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