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有色冶金废渣中有价金属的回收方法分析

作者【佚名】   来源【道义论文网】   发布时间【2018-10-11 08:44:37】   点击量【

  [摘要]在人类的生产生活中,金属资源有着重要的地位,它对于国家发展有着重要的推动作用。但是,在有色金属冶炼过程产生的废渣中,仍有大量可回收的金属资源,为了贯彻落实可持续发展战略,对于有价金属回收技术的发展需要进行深入探究,这对环境的保护同样意义重大。本文就从有色金属冶炼的废渣中回收有价金属的技术等进行阐述,以期能为金属回收的实践提供参考。


  [关键词]有色冶金废渣 有价金属 回收方法


  据相关调查研究发现,我国目前的资源情况并不乐观,我国矿藏储量丰富,但是并不是一个矿业强国,涉及经济发展基础的铁、铜等矿石含量并不丰富,很多金属资源会在本世纪末面临枯竭的情况,因此资源开发刻不容缓。目前主要有三种模式,海洋资源的开发因技术不成熟,无法做到大规模开采利用,金属替代品的寻找也仅仅是理论中的可能,实践中并没有找到合适的材料且近期内不会有太大的改观。因此,第三种回收和利用二次资源成为最有前景的途径。我国粗放型的冶炼金属方式使得废渣中仍然存有大量有价金属,如果将这部分金属加以回收和利用,那么对于缓解资源紧张的现状是极大的帮助。同时,也响应了国家可持续发展战略的要求。


  一、有色冶金废渣现状


  改革开放以来,我国经济发展速度越来越快,工业需求越来越高,金属的需求量与日俱增,近年来的冶金规模不断扩大,但由于我国粗放型的经济增长方式,在金属冶炼的过程中大多只提取主要金属,其余皆作为废渣进行处理,这就导致了冶金行业金属利用效率低、原料存在大规模浪费等问题的出现。有关资料显示,我国有色金属废渣共有大约1500万吨,其中含有各种可利用的常规金属达到十余种之多。如果只对这些废渣采取简单处理的方式,无疑是对本就缺乏的金属资源的巨大浪费,只有将这些金属进行二次回收和利用,才符合真正的可持续发展战略。


  二、有色冶金废渣中有价金属的回收技术


  上文提到到了我国资源状况令人堪忧,对粗放型工业产物金属废渣中的有色金属回收利用成为现代冶金行业的重中之重,因此,合适高效的技术工艺成为了此项研究的核心,从上世纪起,回收有价金属的工艺就开始了探究与创新,目前普遍使用的是火法冶金、湿法冶金以及选冶三大技术,其中以湿法冶金应用最广。


  (一)火法冶金


  顾名思义,火法冶金即利用煤炭等资源燃烧时产生的高温条件实现冶炼。在进行冶炼之前,将废渣经过蒸压等措施提取含有有价金属的粗产品,在通过电炉高温还原的方法将金属进行提炼,此时得到的金属可能会存在不同的状态,最后通过合适的萃取剂将金属进行彻底的分离和提取。由于火法冶金的全过程没有水的参与,因此也被称为干法冶金。尽管火法冶金工艺流程比较简单,但是与火力发电一样,该法会对周围的生态环境造成极大的污染,且是以消耗煤炭资源为基础的,耗能很大,因此已经处于被淘汰的边缘。


  (二)湿法冶金


  湿法冶金在目前有价金属的回收工艺中有着越来越重要的地位。其中一条重要的原因就是在水溶液中,可以通过不同的外加条件对废渣中的金属进行有选择的提取和分离,而对于有价金属的分离,这一技术特点至关重要。因为对废渣中的有价金属元素进行选择性分离,可以大幅度提高原料中有价金属的回收率,减少了重复冶炼的次数,对于能源也是一种节约,同时,湿法冶金的过程中,大多涉及化学变化,不会产生因物理作用带来的烟尘等污染环境的物质,且有毒气体产生较少,对于操作人员有着保护作用,是干净、可持续的绿色技术,具有良好的发展前景。具体来说,湿法冶金是在冶金过程中使用了酸、碱或者盐溶液等化学用品作为中間媒介,进而将所需要的金属成分提炼到溶液中,再通过其他方法将金属冶炼出来。该法适用于熔点高、粉末性的金属废渣,如镍钴或者稀土金属等分离困难的金属同样适用。湿法冶金的具体步骤如下:


  第一,将金属废渣浸泡在酸、碱或者合适的盐溶液中,使废渣中的有价金属元素溶解在使用的化学溶液之中。


  第二,分离第一步操作中的液体和残渣,对残渣进行洗涤等操作,降低含有有价金属的溶液的流失。


  第三,采用离子交换或萃取等技术对含有有价金属离子的溶液进行富集和净化。


  第四,对经过第三步富集和净化操作的提取液采用电分解法或其他方法进行有价金属或者其氧化物的最后提取。对于铝、钨等金属,大部分情况下会吸出其氧化物,这时可以通过化学还原的方法得到其金属。受到湿法冶金的优良特性的影响,在处理成分复杂的废渣或者在处理情况复杂的尾矿时,大多数情况采用该方法。


  (三)选冶技术


  在对尾矿的有价金属以及非金属的回收操作中,主要是应用选冶技术。由于尾矿中可回收的有色金属以及金银品位的含量很低,实际生产中的回收效率也不高,多产出成为粗精矿,不具有较高的经济效益,因此,许多企业对于尾矿的开发利用并没有太大的热情,但是尾矿中同样含有有价金属,对此不能任由其浪费,所以,针对尾矿的特殊情况,对于其表面的物理化学性质应给予特别的关注力度,纳入冶金技术发展需要解决的问题,积极探索研究,结合新型选矿流程以及新型冶金药剂,提高对于粗精矿的甄别速度,使合格精矿可以最快的被最快的挑选出来,提高尾矿处理的经济效益,促进矿产企业对于尾矿处理的热情,同时可以满足有价金属的回收利用,一箭双雕,实现企业与矿业资源利用的双赢结果。


  三、结语


  综上所述,随着近些年我国的经济增长速度逐年加快,与国民基础设施假设息息相关的金属消耗量同样与日俱增,在我国金属资源相对匮乏,有些主要金属矿石仍然需要进口的情况下,从由于粗放型经济产生的大量的有色金属废渣中提炼回收有色金属是提高金属矿石使用率的重要途径,积极探索和拓宽如湿法冶金技术等生产工艺,是对国家提出的走可持续发展道路,建设环境节约型和环境友好型社会的积极反应,对资源的合理利用和生态环境的保护都具有重要意义!





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