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铜冶炼多源固废资源环境属性的解析

作者

陈天媛

五矿铜业(湖南)有限公司 湖南 常宁 421513

铜冶炼行业在促进经济发展进程中,产生了数量众多且来源多样的固体废弃物,这些固体废弃物当中,蕴藏着有回收利用价值的资源,而且若处理方式不合适,将会给环境带来较为严重的危害,解析铜冶炼多源固体废弃物的资源环境属性,并探寻有效的协同管理策略,对达成资源的可持续利用目标、保护生态环境以及推动铜冶炼行业朝着绿色方向发展而言,有着不容小觑的意义。

一、铜冶炼多源固废概述

铜冶炼多源固废指的是在铜冶炼生产进程里所产生的来自多种源头的固体废弃物的统称,在铜冶炼的各个不同阶段,例如在采矿环节会产出废石,这些废石含有一定量的杂质并且占用大量土地资源,而在选矿过程中会排放出尾矿,尾矿的粒度比较细且成分繁杂,大多时候含有重金属等有害的物质,要是处置方式不合适就容易造成环境污染[1]。冶炼阶段所产生的固废种类更加多样,比如冶炼渣,它包含铜、铁、硅等多种元素,处理不好会浪费资源,其中的重金属还可能渗透出来污染周边环境,另外以及烟尘、废耐火材料等,这些多源固废有产量大、成分复杂、危害性各不相同等特点。

二、铜冶炼多源固废资源环境属性

(一)铜冶炼多源固废的资源属性

铜冶炼过程中产生的多源固废蕴含着极为丰富的可回收资源,有十分突出的资源属性,从金属资源层面来看,铜冶炼期间生成的各类固废,像是炉渣、烟尘以及废催化剂等,均含有不同比例的有价金属,以炉渣为例,它是在铜冶炼的熔炼和吹炼环节所产生的副产物,其中除了含有大量的铁之外,还包含一定数量的铜、金、银等贵金属以及铅、锌等有色金属。凭借运用选矿、浮选、磁选等物理方法对炉渣进行处理,或者采用湿法冶金、火法冶金等化学方法,可有效地将这些有价金属提取出来,达成资源的二次利用,据相关研究与实践显示,从铜冶炼炉渣中回收铜,可使铜的回收率达到一定程度,切实提高了铜资源的综合利用率。

除了金属资源之外,铜冶炼多源固废当中还可能存在着其他有可利用价值的物质资源,举例来说,在冶炼流程里所产生的废耐火材料,经过恰当的处理以及改性操作以后,可再度作为耐火材料的原料来加以使用,减少对天然耐火原料的开采,部分冶炼废渣经过加工处理之后,也可作为建筑材料的原料,像用于生产水泥、砖块之类的。如此一来实现了固废的资源化利用,同时降低了建筑行业对天然资源的依赖,有一定的经济效益与环境效益[2]。

铜冶炼多源固废的资源属性还体现在其潜在价值方面,随着资源日益短缺以及金属价格波动,从固废中回收有价金属,成本相对有所降低,回收所获经济效益却持续提升,资源化利用固废,可减少企业对新原料的需求,降低生产成本,提高企业的市场竞争力,充分认识并挖掘铜冶炼多源固废的资源属性,对实现资源可持续利用以及企业可持续发展有着意义。

(二)铜冶炼多源固废的环境属性

铜冶炼所产生的多源固废要是处理方式不妥当,那么就会给环境带去比较严重的负面作用,有较为十分突出的环境属性,固废当中含有的重金属属于主要的环境污染物种类之一,在铜冶炼进程里产生的废渣、烟尘等固废之中,大多时候含有铅、砷、镉、汞等重金属元素,这些重金属拥有毒性较强、难以降解、容易在生物体内积聚等特性。当固废随意进行堆放或者处置方式不恰当的时候,重金属会借助雨水冲刷、地表径流等途径进入到土壤以及水体当中,造成土壤污染以及水体污染,土壤污染会对土壤的肥力以及生态功能产生影响,致使农作物的产量以及质量下降,甚至经由食物链的传递对人类健康形成威胁,水体污染则会破坏水生生态系统的平衡状态,对水生生物的生存以及繁殖产生影响,也会给人类的饮用水安全构成潜在风险。在冶炼过程中,会用到一些酸性试剂,矿石中的硫化物等成分在氧化过程中也会产生酸性物质,这些酸性物质随着固废排放到环境中,会让土壤和水体的pH 值降低,造成土壤酸化以及水体酸化,土壤酸化会让土壤中的铝、锰等元素活性提高,对植物根系产生毒害,影响植物生长,水体酸化则会破坏水生生物的生存环境,导致一些对酸碱度敏感的水生生物死亡,影响水生生物的多样性[3]。

(三)铜冶炼多源固废资源环境属性的协同管理

要达成铜冶炼多源固废资源化利用与环境保护这两个目标,就得对其资源环境属性开展协同管理,工作人员需从资源回收方面着手,优化固废处理工艺及技术,提升有价金属回收率与资源化利用水准,像研发更高效环保的选矿和冶金技术,降低资源回收时的能耗以及污染物排放,强化对固废中其他可利用物质的研究与开发,拓宽资源化利用途径和领域。借助建立完备的资源回收体系,把铜冶炼多源固废里的资源最大程度回收利用,实现资源循环利用与可持续发展,工作人员要从环境保护角度出发,强化对铜冶炼多源固废产生、收集、运输、储存及处理处置整个过程的监管,制定严格的固废管理法规和标准,规范企业固废处理行为,保证固废得到安全环保的处置。加强对固废处理设施的建设与运行管理,提高固废处理技术水平和处理能力,比如建设规范的固废堆存场地,采取防渗、防漏、防扬尘等举措,减少固废对环境的污染。

三、结束语

铜冶炼多源固废的资源环境属性解析以及协同管理研究,给铜冶炼行业的可持续发展给予了关键思路,全面挖掘固废的资源价值,严格防控其环境风险,并且施行有效的协同管理措施,可达成资源与环境的双赢局面,今后还需要强化技术创新与政策引导,促使铜冶炼多源固废的资源化利用以及环境保护工作朝着新的高度迈进。

参考文献:

[1]唐巾尧,王云燕,徐慧,等. 铜冶炼多源固废资源环境属性的解析 [J].中南大学学报(自然科学版), 2022, 53 (10): 3811-3826.

[2]胡子豪,王万军,徐勇,等. 铜冶炼行业电解车间智能信息化综合管理平台设计 [J]. 安徽科技, 2021, (08): 46-49.

[3]余群波. 铜火法冶炼过程高效清洁关键技术研究与应用 [J]. 中国资源综合利用, 2021, 39 (03): 50-51+62 .