金属冶炼范文

金属冶炼篇1

关键词：有色金属；冶炼；废渣；综合处理

（一）我国有色金属冶炼废渣处理的发展现状

有色金属冶炼产业，是我国重要的发展的工业，在有色金属冶炼的发展过程中，能源的保护与合理运用已经成为了重要的问题，所以在有色金属冶炼过程中，对于金属得废渣处理问题需要充分重视能源的在利用，从而使我国有色金属的冶炼得到全面的发展。目前，我国有色金属冶炼的废渣处理已经取得了很大的进步，主要表现在以下两个方面，首先，我国有色金属的废渣处理的方法更加丰富多样，在我国的废渣处理的过程中，采用了许多的方法，比如溶剂浸出技术，离子交换法，沉淀法，磁场流体分离技术，等方法，这些方法的使用，可以在很大程度上提高在有色金属冶炼过程中对于有用物质的处理，从而减少能源的浪费，这是在有色金属冶炼过程中对于废渣处理的进步性。另外，在有色金属处理的废渣处理过程中，我国在对绝对无用对废渣的排放过程中极大的减少了对废渣排放过程中的污染，在这一排放过程中，更注重环境的保护。这是我国有色金属冶炼的废渣处理的另一方面的进步行的体现。但是，这些并不意味着我国有色金属冶炼的废渣处理过程已经很完善，在这其中还存在着许多的问题需要更好的解决，所以，必须要不断重有色金属冶炼的废渣的综合利用，从而促进资源的循环利用以及环境的全面保护。

（二）有色金属冶炼废渣的综合利用领域

对于废渣的综合处理与运用的探讨，可以很全面的利用废渣的资源，从而减少资源的浪费，有色金属废渣可以充分利用在不同的方面。以下就此探讨废渣处理的具体方面。

1.从有色金属的废渣中提取有价金属元素

在近些年来，我国工业虽然取得了不同的进步与发展，但是我国仍处于粗放型的工业的发展水平，所以在金属冶炼的过程中常常会存在有色金属冶炼过程中冶炼不到位，存在资源的浪费，这些浪费具体都在冶炼的废渣当中，所以现在的发展过程中，应该转化观念，认识到这些排弃的废物就本质而论实属资源，而且还应该从全局的、多元化的理念出发，开发新的技术实现对这些废物的多层次资源化利用，所以，对废渣处理中的有价金属的处理与再提取的过程来说，是对资源的再次获取的过程，在这过成中所提取的有价金属，在现实生活中还有广泛的运用。所以，在废渣中华提取有价金属，也具有重要的意义。

2.用有色金属冶炼废渣生产水泥

粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起，当有色金属冶炼完成后，并对废渣进行再提取有色金属的过程完成后，所得到的废渣包含的有用物质较少，这种废渣的利用也很全面，在目前，由于技术水平的不断提高，有色金属的废渣广泛运用在水泥的生产过程中，利用相关的技术，让废渣在利用，进行相关的水泥生产，这种利用方式充分体现出了废渣的合理在利用，这也是我国在废渣处理过程中的一个重要的运用领域。将有色金属冶炼的废渣运用到实际的水泥的生产领域，能够在很大程度上减少对于资源的浪费的问题，另外也使金属冶炼的残渣在能够在建筑工程领域能够更好的再次利用，所以，这也是一个重要的运用领域。

3.有色金属冶炼废渣铺设路基

用有色金属冶炼的废渣铺设路基，是近年来较为常见的一种运用方式，在有色金属的废渣运用过程中，铺设路基的运用占重要的比例，有色金金属冶炼的废渣运用到马路的铺设，由于其铺设的材料一般需要很强的抗压性以及有很大的强度，所以有色金属冶炼的废渣便是一个很好的材料，将有色金属冶炼的废渣运用到实际的路基铺设过程中，是一种很好的路基铺设的选择，也可以解决残渣如何更好的处理的问题，所以，在这一过程中的运用起到了一举两得的效果。所以，金属冶炼的残渣在这方面的运用十分重要。但是，在有色金属利用路基铺路的过程中，必须要正确把握废渣的硬度是否符合路基的铺路，以免影响在路基铺设过程中的质量问题。

（三）有色金属冶炼废渣的综合处理运用中存在的问题及措施

在我国有色金属冶炼的废渣处理过程中，存在着许多问题，其中，重要的一个问题就是有色金属废渣处理过程中的利用率较低，在对有色金属冶炼废渣处理的过程中对废渣处理不到位，利用率较低很大程度上会造成资源的浪费以及相关重金属污染问题，但是，我国粗放型工业占主要的地位，所以，在有色金属冶炼废渣处理的过程中的利用率极低，在提取的成分还想对较少，所以在废渣处理的过程中，必须要合理的解决这类问题。另外在有色金属冶炼的过程中，我国对废渣处理的技术水平还较低，所以，在废渣处理的过程中，经常出现技术漏洞与偏差，这就导致了大量的废渣的不合理排放与污染，严重影响环境，所以，这也是我国在有色金属废渣处理过程中存在的另一个问题。

最后，在废渣处理过程中，存在的另一个重要的问题就是环境污染的问题，在废渣的处理过程中，我国对于一些金属冶炼的废渣的排放不合理，在金属冶炼后，一些完全性的废渣，不能很好的运用到其他领域，所以在废渣的排放过程中，一些废渣随意的排放到外面，有时还会排放到水里，所以，在这一过程中，严重影响了水质以及占据了大量的空间，从而导致了我国废渣排放的过程严重影响了环境，造成了垃圾的污染，所以，金属冶炼的废渣排放到外面也会严重影响到环境，这也是需要解决的一个重要的问题。

为了很好的解决这些问题，首先国家必须要重视有色金属冶炼业的发展，相关企业必须注重对有色金属冶炼废渣的资金的投入，同时，在发展过程中，加强对废渣处理与排放的技术领域的创新，提高废渣的资源的再利用率，并拓展更广的领域运用期中，以不断促进我国废渣处理的高效发展。

另外，从法律层面上也必须要重视对相关金属冶炼过程的废渣处理的一个很好的保护，虽然我国在立法层面上已经有了有关对于金属冶炼废渣排放的一个规定，但是，在真正的法律发展的过程中，还欠缺一项具有针对性的法律，以严格规范法律的行为，所以，国家的立法机关必须要有效的做好立法的工作，从而进一步增强我国金属冶炼的废渣处理过程中的合法性。

最后，在对金属冶炼的废渣处理过程中，为了更好的保护环境，必须要对金属冶炼的废渣统一处理，统一规定排放地点，排放地点要有相关的监督部门以及相关的人员定期核查，对污染程度进行合理的测量。以减少环境污染的最小化，增加金属冶炼的合理有效利用，统一进行相关的回收，从而更好的减少金属冶炼废渣处理的污染程度。

结束语：

有色金属冶炼的废渣处理的过程是一个较为复杂的过程，对于方法与技术的要求十分重要，同时，合理的对废渣处理可以很好的起到环境保护与资源合理运用的双重作用，但是，在有色金属冶炼废渣处理的过程中，必须要解决其技术水平以及相对的问题，提高利用率，并通过颁布相关的法律对金属冶炼的废渣的处理有更好的约束能力，从而更好的减少环境的污染，提高环境的保护从而更好的推动废渣的合理运用，不断推动的有效的我国有色金属冶炼工业的发展。

参考文献

[1] 有色金属工业冶炼废渣的治理问题，柯家骏，重庆环境科学与发展，1989.

[2] 云南大力发展有色金属冶炼废渣循环利用，再协会，中国资源综合利用，2013.

[3] 有色金属冶炼废渣有价金属湿法回收技术及现状，赵金艳，王金生，郑骥，矿产综合利用，2012.

金属冶炼篇2

【关键词】金属冶炼业；低碳经济；节能减排；管理路径；研究

能源是人类发展的基础，社会经济的飞速发展，也使人类进入了能源大量消耗的时代。节约能源，发展低碳经济，保护人类赖以生存的环境已经成为人们普遍关注的话题。特别在2009年的哥本哈根大会之后，发展低碳经济成为了全世界共同关注的重要问题。所谓低碳经济，就是在保证经济正常发展的情况下，降低能源消耗，以低能耗、低污染、低排为主题的经济发展模式。中国是能源消耗的大国，金属冶炼业在我国的经济发展中占有重要地位，而金属冶炼业又属于高能源消耗的行业。如何在金属冶炼业发展“低碳经济”，达到低消耗、低排放的目标可谓任重而道远。

1、金属冶炼业走“低碳经济”的发展道路的必要性

哥本哈根大会使全球人民更清楚的认识到人类在气候变暖的环境条件下所应承担的主要责任。为了满足人们在生产、生活中的需要，需要消耗大量的资源，如：石油、天然气、煤炭等，以获取需要的能量，这些能源的焚烧消耗产生大量的二氧化碳等气体，直接导致了“温室效应的产生”。因此，发展“低碳经济”是实现社会经济发展和保护生态环境双赢的一种必要的经济发展趋势。

要发展“低碳经济”，首先就是要减少能源的消耗，找到经济和环境双赢的平衡点。在金属冶炼的过程中，需要消耗大量的矿产资源和能源，同时会有大量的温室气体排放。在我国，大部分的二氧化碳的排放来自于煤炭的燃烧，而煤炭又是我国金属冶炼的重要燃料。因此，金属冶炼业作为高耗能高排放的产业是毋庸置疑的。中国要走“低碳经济”的发展道路，金属冶炼业必须首当其冲，有所担当。从统计数字来看，金属冶炼业的煤炭消耗量在我国工业部门中位列第一，可见金属冶炼业在实现“节能减排”的目标中担负重大的责任，具有重要意义。金属冶炼业在我国的经济发展中的重要贡献，也成为了很多城市的标志特征。“节能减排”是“低碳经济”的发展核心，金属冶炼业走“低碳经济”的路径，首先就是要做好“节能减排”的工作。

2、金属冶炼业走“低碳经济”道路所面临的困难

2.1认识的局限性，使金属冶炼业重经济轻环保

中国金属冶炼业在我国经济发展中占有重要的基础性地位，人类重视金属冶炼业带来的经济效应，重点找着眼于金属冶炼业的经济地位。人类对环境保护和温室气体认识的局限性，对“低碳经济”认识有限，更忽略了“低碳经济”的实践。随着社会发展，人们生活质量的提高，环境的不断恶化使人们越来越认识到环境保护的重要性。为了保护人类赖以生存的环境，实现社会经济的可持续性发展，“低碳经济”逐渐为人们所重视，并得到全球的关注。中国金属冶炼业的高耗能、高排放以及高污染问题突显出来，受到人们的重视，在这种形势下，金属冶炼业面对自身存在的问题，走“低碳经济”的发展道路，有效节能减排成为了大势所趋。

2.2技术落后和创新不够制约了金属冶炼业走“低碳经济”的道路

我国的金属冶炼业因为认识不足，投入不够等原因，其技术装备和冶炼工艺等方面与世界先进水平具有较大的差距。在有色金属冶炼领域，其能源的消耗在行业的总能耗中占有80%以上的份额，但是在一些关键技术方面却有待提高，很多生产技术和节能技术都需要进一步的深入发展，对新技术的开发也急需加速。在很多有色金属企业，其技术装备和加工技术居然还停留在上世纪80年代的水平，已经完全跟不上时展的脚步。在一些民营企业和地方小企业中，技术装备和工艺水平低，在现今发展节约型、环保性经济的方面明显的落后。因此，生产装备的更新，加工工艺的提高，生产技术的开发是金属冶炼业提高生产效率，节能减排的重要任务。

2.3惩戒措施难以奏效使节能减排工作更加被忽视

对于一些企业来说，做好节能减排工作会增加生产成本上的投入，相应的减少经济收入，这就使一些社会责任意识差，追求短期经济利益的企业着重效益的获得而放弃环保。环保部门对于违法事件的处罚相对于不环保取得的经济效益来说，具有很大的差额，这就导致企业宁可受罚也要以经济利益为重。惩戒措施的力度不够，对企业的节能减排的控制管理难以奏效。

3、金属冶炼业走“低碳经济”路子的管理路径

3.1政府要做好监管工作，引导和推动金属冶炼业发展“低碳经济”

政府要履行职责，做好监管和把关的工作，保证企业的健康公平的发展、竞争。不能完全依靠企业自身的责任意识，政府的监管到位，有利于金属冶炼业结构的调整，实现真正的节能减排。在对市场准入和投资方面，政府要严格监管，将非“低碳经济”从源头上有效的控制，把节能减排作为市场准入的一个重要条件；在企业的运行方面，政府要对其进行动态的管理和控制，保证企业真正的做到“节能减排”；在奖惩方面，政府要加大惩罚力度，对违规企业严格执法，对“低碳”企业进行褒奖，实行双向引导；在市场竞争维护方面，政府要坚持原则，秉公办事，保证金属冶炼业的市场环境处于公平、健康、可持续发展的状态。

3.2金属冶炼业要把发展“低碳经济”作为重要的战略目标和措施

对于金属冶炼业来说，第一，要对“低碳经济”进行全面的认识，认清其在保护人类环境，实现可持续发展中的重要作用。第二，要清楚的认识到“低碳经济”是现今社会经济发展的重要趋势，努力抢占先机，把“节能减排”作为企业自觉承担的一项责任，积极发展“低碳经济”，提高企业的竞争力。第三，要重视“低碳经济”的经济效益，在节能减排的基础上形成良性的循环。第四，要进行项目的投资建设时，以“低碳经济”为基本原则，建设低碳的项目，为节能减排打下良好的基础。

3.3加大投入，依靠科技进步实现节能减排

金属冶炼业要加大对节能减排的投入，采用高效率、低能耗、低排放的工艺和装备，提高资源综合利用率。科技的进步和技术的创新是金属冶炼业发展“低碳经济”的重要条件，实现社会效益和经济效益的双赢。加大科技研发的投入，以获得高技术水平、高应用效果的科技成果。我国金属冶炼业依靠科技进步，用于发展循环经济，取得良好的效果，不仅减少能源的消耗，而且达到了减少排放的目的，具有重要意义。

参考文献

[1]关于永兴有色金属工业发展循环经济的思考湖南统计信息网，2011-12-11.

[2]孟令茹，钱永坤，黄福臣.我国工业部门煤炭消耗的定量分析.煤炭经济研究，2012-09.

金属冶炼篇3

有色金属矿产资源采选冶炼活动所造成的土壤重金属污染已成为严重的环境问题。试验通过对会泽某铅锌冶炼厂周边不同距离区域土壤中重金属Pb、Zn、Cd 元素进行分析测定，并采用内梅罗污染指数法和潜在生态风险指数法对其污染状况进行评价。结果表明：（1）周边土壤重金属元素Pb、Zn、Cd含量平均为1 161.07、2 374.31 mg/kg和20.28 mg/kg，分别是当地土壤背景值的30.26、31.78倍和34.96倍，（2）周边土壤重金属元素Pb、Zn和Cd单因子污染指数分别为2.32、4.75和20.28，分别达中污染、重污染和重污染级别；综合污染指数平均为15.75，达到重污染级别。（3）周边土壤重金属Pb、Zn、Cd生态风险系数分别为151.3、31.8和1 049.1，污染等级分别达到了强度、轻度和极度；生态风险指数RI平均为1 232.2，污染等级为极度。

关键词：土壤；重金属；污染；评价

中图分类号：S151.9+3 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2017）04-0072-06

Characteristics and Evaluation of Heavy Metal Pollution in Soil

Surrounding a Lead and Zinc Smelter in Huize of Yunnan Province

Yang Muqing， Kang Hongyu， Liu Yuan， Lin Jian， Kang Rifeng， Zhang Naiming

（Yunnan Agricultural University/Yunnan Soil Fertilizer and Pollution Repair

Engineering Laboratory， Kunming 650201， China）

Abstract Soil heavy metal pollution caused by exploitation of nonferrous metalmine has become a severe environment problem. Pb， Zn and Cd in soil surrounding a lead and zinc smelter in Huize were measured and analyzed statistically， and the pollution status was evaluated through applying Nemerow multi-factor index method and potential ecological risk index method. The results were as follows. （1） The average contents of Pb， Zn and Cd were 1 161.07， 2 374.31 and 20.28 mg/kg respectively， which were 30.26， 31.78 and 34.96 times of the background value in the local soil. （2） The single pollution indexes of Pb， Zn and Cd were 2.32， 4.75 and 20.28 respectively， so the fist one reached the level of common pollution and the other two reached the level of heavy pollution. The average comprehensive pollution index was 15.75， which reached the level of heavy pollution. （3） The ecological risk coefficients were 151.3， 31.8 and 1 049.1 respectively， and the pollution levels were intense， slight and extreme. The average ecological risk index was 1 232.2 with the extreme level of pollution.

Keywords Soil； Heavy metals； Pollution； Evaluation

全土壤污染调查公报显示，我国土壤环境污染形势十分严峻，土壤总超标率为16.1%，其中，重金属污染尤为突出，土壤重金属污染已成为不容忽视的环境问题。

云南是著名的有色金属王国，有色金属冶炼过程中，一部分重金属元素随冶炼废水释放，对土壤、地表水、地下水等造成严重污染，导致周边生态环境被严重破坏[1]；另一部分重金属元素则以气态或烟尘等形式排放到大气中，特别是亚微米颗粒中携带了大量的重金属，通过大气沉降、降雨等过程进入土壤[2]。云南省东北部会泽县拥有我国重要的铅锌矿产资源，矿产规模大、品位高、伴生有用元素多，历史上由于生产力落后，长期以来都采用土法冶炼，冶炼过程中，重金属元素释放到大气或残留于矿渣中[3，4]，已造成了大面积严重的重金属污染[5]。因此，了解区域内土壤重金属污染情况及潜在生态风险，有利于更好地提出修复治理方案。

本研究在野外调查和室内试验分析的基础上，对云南会泽某铅锌冶炼厂周边不同距离土壤重金属的含量进行分析测试，并评估土壤重金属潜在生态风险，旨在为不同污染状况土壤治理修复及防控措施提供依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

会泽县位于云南省东北部，地处东经103°03′～103°55′、北纬25°48′～27°04′之间，平均海拔2 200 m以上，主要土壤类型有红壤、棕壤、燥红土等，气候睾停 降雨充沛，年平均气温12.7℃，年均降雨量858.4 mm， 年均相对湿度79%，干湿分明，属典型的温带高原季风气候，地势西高东低，南起北伏，由西向东呈阶梯状递减，又具有独特的高原季风气候和丰富的立体气候特点，当地主要农作物为玉米和马铃薯，主要经济作物为蔬菜和水果。

1.2 样品采集

因当地主导风向为西南风，故在铅锌冶炼厂东北及偏东方向不同距离（分别距铅锌冶炼厂200、1 000、3 000 m处）的H、L、M三区域，采用S形进行土壤样品采集，每个区域取8个，共计24个样品，在每个采样点按照0～20 cm深度进行多点采集土样，每处采样点充分混合按照四分法保留1 kg，装于自封袋运回实验室处理。采样点说明见图1。

1.3 样品的处理与分析

土壤样品先置于室内自然风干，除去杂物，取100 g土样过2 mm的尼龙筛后研磨，再过100目筛，装于自封袋中备用。土壤重金属Pb、Zn、Cd全量的测定采用王水-高氯酸消解[6]，原子吸收分光光度法测定。

1.4 土壤重金属污染评价

为准确了解研究区域内重金属的污染状况，本研究评价方法采用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法及潜在生态风险指数法。

1.4.1 单因子指数法和内梅罗综合污染指数法[7]

单因子指数评价法计算公式为：

式中：Pi为i污染物的污染指数；Ci为i污染物的实际测量值；Si为i污染物的评价标准。

式中：P为内梅罗综合指数；Piave为所有污染物单因子指数平均值；Pimax为所有污染物单因子指数最大值。根据单因子指数法， 可将土壤划分为4个等级；根据内梅罗综合污染指数，可将土壤划分为5个等级（见表1）。

重金属污染评价标准参照国家环保局的《国家土壤环境质量标准》（GB 15618―1995）[8]进行评价。因冶炼厂周边土壤重金属污染严重，所以采用土壤环境三级标准进行评价（土壤环境质量三级标准 Cd≤1 mg/kg、Pb≤500 mg/kg、Zn≤500 mg/kg）。

1.4.2 潜在生态风险指数法[9] 该方法在反映某一特定环境中各种污染物影响的同时，也反映了多重污染物的综合影响，并以定量的方法划分出潜在危害程度[10]，对于控制污染极其重要。

1.5 数据分析

本研究数据及图表采用Microsoft Excel 2007 和 SPSS 17.0 统计软件进行制作及分析。

2 结果与分析

2.1 土壤重金属含量统计特征分析

由表3可知，就总体而言，铅锌冶炼厂周边重金属元素Pb、Zn、Cd含量随着距冶炼厂距离增加而呈现线性降低趋势，当距离为3 000 m时，土壤中Pb、Zn、Cd的平均含量分别为306.06、498.56、6.92 mg/kg，且在不同区域元素分布特征各不相同，3种元素含量都不同程度地超过了当地土壤环境背景值（Pb 38.37 mg/kg、Zn 74.71 mg/kg、Cd 0.58 mg/kg），具体表现为以下三方面：

H区域土壤中Pb含量为404.40～3 241.00 mg/kg，平均值为1 932.05 mg/kg；Zn含量为1 469.00～7 323.00 mg/kg，平均值为4 660.00mg/kg；Cd含量8.18～52.61 mg/kg，平均值32.17 mg/kg。变异系数的差异反映了研究区域土壤中3种重金属元素含量变化程度的大小，其从大到小依次为Cd>Zn>Pb。土壤中Pb、Zn、Cd含量全部超过了当地土壤背景值，分别为当地土壤背景值的50.35、62.37倍和55.46倍，这主要由于该区域距离冶炼厂近，污染物辐射强度大。

M区域土壤中Pb含量为576.60～2 437.00mg/kg，平均值为1 245.11 mg/kg；Zn含量为 1 087.00～2 300.00 mg/kg，平均值为1 964.37 mg/kg；Cd含量为15.82～32.51 mg/kg，平均值21.74 mg/kg。该研究区域土壤中3种重金属变异系数从大到小依次为Pb>Cd>Zn。土壤中Pb、Zn、Cd含量全部超过了当地土壤背景值，分别为当地土壤背景值的32.45、26.29倍和37.48倍。M区域内土壤重金属含量较H区域有了明显减少，说明冶炼厂周边土壤重金属污染主要来自冶炼厂，且污染程度随距冶炼厂距离的增加而减少。

L区域土壤中Pb含量为191.60～385.40 mg/kg，平均值为306.06 mg/kg；Zn含量266.70～838.00 mg/kg，平均值为498.56 mg/kg；Cd含量1.00～10.72 mg/kg，平均值为6.92 mg/kg。该研究区域土壤中3种重金属变异系数从大到小依次为Cd>Zn>Pb。土壤中Pb、Zn、Cd含量全部超过了当地土壤背景值，分别为当地土壤背景值的7.99、1.31倍和11.93倍。该区域较H区域和M区域3种重金属元素含量大为减少，主要是距离冶炼厂最远，同时该区域为农田，主要种植玉米，可能由于作物吸附了较多的重金属，导致土壤中重金属含量相对减少。

2.2 冶炼厂周边土壤重金属污染程度

内梅罗指数法可以全面反映各重金属对土壤的不同作用，突出高浓度重金属对环境质量的影响，以避免由于平均作用削弱污染金属权值现象的发生[12]。

按照评价标准以及评价方法计算铅锌冶炼厂周边不同区域重金属单因子污染指数和综合污染指数（表4）。由单因子污染指数可以看出，就总体而言，研究区采样点土壤中Zn和Cd单因子污染指数都超过3，处于重污染等级；Pb单因子污染指数在2～3之间，处于中污染级别。就单区域评价而言，H区域中Pb、Zn、Cd的单因子污染指数分别为3.86、9.32、32.17，属于重污染等级；M区域中Zn、Cd元素单因子污染指数分别为3.93和21.74，属于重污染等级，而Pb元素单因子污染指数则为2.49，属于中污染等级；L区域中Pb、Zn、Cd的平均单因子污染指数分别为0.61、1.00和6.93，污染等级分别为清洁、轻污染和重污染。

从综合污染指数来看，铅锌冶炼厂周边土壤综合污染指数均超过了3，属于重污染等级，说明冶炼厂周边农田土壤已受到严重污染。

2.3 冶炼厂周边土壤潜在生态风险

2.3.1 参数的确定 为了更好地反映该矿区土壤重金属的污染情况，本研究选取会泽县土壤3种金属元素背景值为参比值，同时参照文献[13]设定了3种重金属生物毒性响应系数，见表5。

2.3.2 评价结果 经计算，铅锌冶炼厂周边土壤重金属元素的潜在生态风险系数Eir和潜在生态风险指数RI如表6所示。

从单因子生态风险系数可知，H区域3种重金属平均潜在生态风险系数的顺序为Cd>Pb>Zn，其中Pb平均潜在生态风险系数为251.8，达到很强生态风险程度，Zn平均潜在生态风险系数为62.4，生态风险程度为中度，Cd平均潜在生态风险系数为1 664.2，达到极度生态风险程度。H区域土壤重金属潜在风险指数在734.1～3 231.6之间，平均值为1 978.3。各采样点区域均达到了极度生态风险水平，而导致土壤重金属污染的主要污染因素是Pb和Cd，其中Pb潜在生态风险指数贡献比率达4.35%～39.37%，Cd潜在生态风险指数贡献比率_57.64%～90.47%。

从单因子生态风险系数可知，M区域3种重金属平均潜在生态风险系数的顺序为Cd>Pb>Zn，其中Pb平均潜在生态风险系数为162.3，达到很强生态风险程度，Zn平均潜在生态风险系数为6.7，生态风险程度为轻度，Cd平均潜在生态风险系数为1 124.7，达到极度生态风险程度。M区域土壤重金属潜在风险指数在996.6～1 811.1之间，平均值为1 313.2。各采样点区域均达到了极度生态风险水平，而导致土壤重金属污染的主要污染因素是Pb和Cd，其中Pb潜在生态风险指数贡献比率达5.48%～20.54%，Cd潜在生态风险指数贡献比率达77.72%～92.85%。

从单因子生态风险系数可知，L区域3种重金属平均风险系数的顺序为Cd>Pb>Zn，其中Cd平均潜在生态风险系数为358.3，达到极度生态风险程度，Pb和Zn的平均潜在生态风险系数分别为39.9和6.7，生态风险程度为轻度。L区域土壤重金属潜在风险指数在90.1～613.7之间，平均值为404.9。有62.5%采样点区域达到了极度生态风险水平，25.0%采样点位达到了很强生态风险水平，而导致土壤重金属污染的主要因素是Cd，Cd潜在生态风险指数贡献比率达57.39%～91.33%。

3 讨论

本研究区域中，土壤重金属变异系数均较低且均匀，说明3种重金属空间差异均不大，且受外界状况影响可能一致，一定程度上反映了Pb、Zn、Cd这3种重金属元素在该区域的来源可能具有同源性，也表明该区域土壤主要受到铅锌冶炼活动的影响。与此同时，变异系数较低也一定程度上说明本试验所布设的24个采样点的土壤重金属含量基本能反映出研究区土壤重金属的整体状况，这与陆泗进等[3]在会泽某铅锌厂周边农田重金属研究相符。

土壤中3种重金属含量随着距离增加而明显降低，矿产冶炼过程中长期排放含有重金属的烟尘，在冶炼厂周边环境中沉降，其沉降量与距离冶炼厂的距离密切相关，在冶炼厂周边环境的农田表层土壤，通常富集了高浓度的重金属，冶炼厂烟气粉尘的沉降是周边土壤重金属污染的主要来源之一。刘勇等[2]通过对关中西部某铅锌厂周边农田为研究对象发现，以铅锌冶炼厂为主中心，Pb和Zn浓度值在两个相反的方向上逐渐降低。胡雪菲等[14]对徽县铅锌冶炼区土壤中重金属研究表明，Pb含量随距离增大而逐渐减小，说明该地区冶炼活动造成Pb的污染状况与污染源距离密切相关。袁艺宁等[1]在湖南某铅锌冶炼厂土壤调查结果表明，渣堆场下，距渣堆场10 m处及1 000 m处表层土壤中重金属Pb的质量分数分别可达775.25、645.33 mg/kg和309.80 mg/kg。研究区由于长期铅锌冶炼活动，导致周边土壤受到不同程度的重金属污染。研究区域内重金属元素的污染程度表现为Cd>Pb>Zn，这也与李敬伟等[15]的研究结果基本一致。

采用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法以及潜在生态风险评价法对铅锌冶炼厂周边土壤污染程度进行评价，就总体而言，周边土壤重金属综合污染程度都达到了重污染或极度污染水平，就单因子而言，采用单因子污染指数评价结果表明，冶炼厂周边Zn和Cd元素单因子污染指数都为重污染级别，而Pb元素单因子污染指数级别为中污染；而采用潜在生态风险指数进行评价，单因子生态风险系数中Pb、Zn、Cd污染等级分别为强度、轻度和极度。总体而言，两种方法得出的结论大致相同，但单项指标评价又有差异，可能是潜在生态风险指数法引入了毒性响应系数，将重金属的环境生态效应与毒理学联系起来[16]。而内梅罗指数法则突出了高浓度重金属对环境质量的影响[12]，因此造成区域内Pb和Zn的污染差异性。

4 结论

冶炼厂周边土壤重金属含量随着距冶炼厂距离的增加而显著减少。就整体而言，周边土壤重金属元素Pb、Zn、Cd含量平均为1 161.07、2 374.31 mg/kg和20.28 mg/kg，分别是当地土壤背景值的30.26、31.78倍和34.96倍，且平均含量由高到低依次为Zn>Pb>Cd。

内梅罗指数法评价结果表明，冶炼厂周边土壤重金属元素Zn和Cd单因子污染指数分别为4.75和20.28，级别达到重污染，Pb单因子污染指数为2.32，级别达到中污染；重金属污染指数由高到低依次为Cd>Zn>Pb；综合污染指数平均为15.75，达到重污染级别。

潜在生态风险评价结果表明，冶炼厂周边土壤重金属Pb、Zn、Cd生态风险系数分别为151.3、31.8和1 049.1，污染等级分别达到了强度、轻度和极度；重金属污染指数由高到低依次为Cd>Pb>Zn；研究区生态风险指数平均为1 232.2，污染等级为极度。

参 考 文 献：

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金属冶炼篇4

马伟峰，出生在云南一个农村家庭，经济条件不是很好，很早就辍学，之后他一直辗转在山东打工。无论做哪一个工作，马伟峰认真踏实、耐心细致地去完成，通过几年在外面的闯荡，他的心中有个梦想，不能替人打一辈子工，所以他把每一份工作都当作自己的事业来做，他要通过努力来实现自己的目标。

2010年，已经26岁的马伟峰一一边工作一边考察了很多的项目，却始终没有找到一个符合他本身条件的项目。就在他觉得很失望的时候，一位同事帮了他，这位同事讲他的一个同学学习了废水提银技术，现在在家乡生意开展得很红火，前段时间他回老家探亲，正好同学结婚，新房新车，气派极了。说者无心，听者有意，马伟峰马上追问小曾，他的同学是在哪里学的废水提银的技术。小曾回答，只听说是在黄山学的，也不知道具体的情况。

当天晚上，马伟峰就跑到网吧上网，搜索“黄山废水提银”的信息，很快他找到了“黄山方氏废水提银”的网站，通过网站，他了解到：黄山废水提银的创始人叫方孝玲，他从事废水废料提银事业已有13年的时间，可谓经验丰富，技术实力在全国首屈一指。近几年，方孝玲的“方氏废水废料提炼白银”、“方氏水解提银新法”、“方氏反复提银法”等新技术不断出台，给投资者带来一次又一次的惊喜与振奋。更重要的是，方孝玲发明的废水废料提银技术只要几种普通原料和简单工具，就能在短时间内将各种废水中的白银全部收回，并且符合国家收购标准，不受地域、原料限制，无毒无污染。该技术最大的特点是可以当场加入原料，几分钟即可产生沉淀，然后将沉淀物带回家提炼，彻底解决了废水分散、不便运输的难题。而且，整个过程一人即可操作，对操作者的文化水平也没有过高要求，无论下岗职工、农村打工仔、复退军人，还是其它中小投资者，保证一学就会，回家后马上就能启动市场。

看完废水提银的项目介绍，马伟峰又跑到书报亭，买了几份财经杂志，上面都有关于方孝玲研究废水提银，带领小本创业者走向致富的采访报道。看到这里，马伟峰觉得像吃下了一颗定心丸，一人说好不算好，大家说好才是好。众多小本投资者对方孝玲的交口称赞，是衡量一个项目好坏的最好标准！

创业需要破釜沉舟的勇气和胆量，第二天，马伟峰就辞了职，踏上了前往黄山的火车。到了黄山废水提银总部――黄山市方氏机械技术有限公司，工作人员热情的接待了他。在方老师手把手的指导下，很快马伟峰完全掌握了提银技术。按照方氏提银的区域保护政策，马伟峰所在区域不可能有竞争对手。因此，他从事废水提银已经三年来，生意一直非常稳定。

百转千回邂逅方氏

提金让他柳暗花明

乔佳亮是方氏提金的学员，多年来做过很多生意，开车跑过运输，办过奶站，然而总是由于各个方面的原因，没赚钱反而欠了一屁股债，乔佳亮异常苦闷。后来，他上网看到“方氏提金”，“电子垃圾堆里能提出金子？简直不敢相信”。但是，网上写的清清楚楚，全国很多杂志都报道过，网上介绍“方氏提银提金”品牌老，创始人方孝玲不但提银经验丰富，技术实力在全国首屈一指，而且他还不停地刻苦钻研，前几年先后推出了“方氏废水废料提炼白银”、“方氏水解提银新法”、“方氏反复提银法”等新技术，这足以证明方孝玲是一个做事业的人，有责任心的人。

经过了解，乔佳亮发现提炼黄金的原料来源果然广泛，易收集。1、譬如废旧的录象机，电唱机，测定仪，分析仪，计算机等仪器和电器的部分触点，废旧电路板、电脑主板、手机板、CPU、引线和线路板都含有金。2、各种含金合金，合金中金的含量都很高。

还有许多低金合金，它们在使用后更容易被人们遗忘的是其中的黄金，而仅作为一般的金属进行回收。3、各类废镀金液的含金量较大。4、首饰废料，阳极泥，电池，焊料合金，齿科合金，镀金器件及化工，电子，医药，电镀和首饰等所有涉及黄金使用的器件都含有金。电子垃圾中的黄金含量大大高于原矿的含量，一般都在几百倍以上，从中回收比原矿中提炼成本低的多，经济上效益非常明显。电子垃圾废料品位一般在800―1500克/吨不等，既每公斤废料可提取黄金0.8―1.5克。

随着社会经济的发展，人们生活、生产中将产生越来越多电子垃圾，所以收集极其容易。至于黄金的价格不用说，只有涨没有跌，最近黄金价格更是一路飙升，每盎司已经达到1800多美元。提金原料极其丰富，而效益如此诱人，乔佳亮决定就干这行了。

于是，乔佳亮来到黄山，乔佳亮不仅看到方孝玲把他带去的废旧电路板变成了金灿灿的黄金，而且他更亲眼见到方孝玲是如何耐心细致地向学员们传授营销方案。那些售后服务的支持，正是以前他加盟其他公司时所没有的，就凭这，乔佳亮认准了方孝玲，认准了提炼黄金这个项目。

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金属冶炼篇5

Abstract： High grade copper sulfide concentrate with high copper metal grade and low iron content， can be produced by wet process， and the cathode copper with high quality can be produced directly， but it needs to increase the roasting process， the process is long， sulfur recovery is difficult. The production of crude copper smelting by pyrometallurgical process， with short process， low investment and operating costs， but it needs to buy chalcopyrite pyrite or ingredients.

关键词：辉铜矿；湿法冶炼；火法冶炼

Key words： chalcocite；hydrometallurgy；pyrometallurgical process

中图分类号：F270 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）32-0232-02

0 引言

位于刚果金加丹加铜矿带的某大型铜矿山，产出的硫化铜精矿是独具特色的高品位硫化铜精矿，其含Cu 63.93%，Fe 2.16%，S 13.7%，SiO2 7.88%，CaO 1.26%。铜矿物主要为辉铜矿，由于精矿含铜高，其它杂质特别是Fe含量低，该类铜精矿没有生产实例，类似的高铜低铁硫化铜精矿在刚果金地区一般采用焙烧后采用湿法浸出工艺回收金属铜，在其它地区只能在火法冶金炉内作为配料处理，配矿比例一般不超过20%。本文探讨处理该类型铜精矿的不同冶炼工艺的优缺点。

1 原料

1.1 铜精矿处理量及组成

1.2 硫化铜精矿性质分析

硫化铜精矿存在以下特点：

①铜品位高。由于品位高，硫化铜精矿采用火法冶炼工艺不需要造锍熔炼，可以一步吹炼成粗铜，也可以焙烧脱硫后通过电炉还原成粗铜，火法冶炼流程短，渣率低，金属回收率较高。硫化铜精矿也可以焙烧后采用湿法冶炼，由于品质高，不需要萃取工艺，可以缩短湿法冶炼工艺流程。高品位的硫化铜精矿让火法冶炼和湿法冶炼工艺都成为可能。

②硫化铜精矿S/Cu低。硫化铜精矿S/Cu低，熔炼反应放热少，火法冶炼的能量平衡需要补充大量燃料。

③铜精矿Fe/SiO2低。铜精矿Fe/SiO2低，精矿中94%的Fe以氧化态存在，熔池熔炼需要造熔点较低的钙铁橄榄石炉渣（CaO-FeO-SiO2），Fe要以亚铁存在，熔池熔炼需要添加石灰石和黄铁矿调整炉渣组成。电炉熔炼对炉渣组成要求不高，可以不添加黄铁矿，但炉渣熔点要高很多，能耗相对较高。

④MgO、Al2O3相对含量较高。铜精矿中MgO、Al2O3的含量值并不高，但在总杂质组分中的比例比较大，由于渣率低，造渣组分中MgO、Al2O3的含量达到7～9%，提高了炉渣熔点，炉渣属于复杂的多元渣系。

2 冶炼工艺

2.1 湿法冶炼

硫化铜精矿采用湿法冶炼需要把铜的硫化物转化成在硫酸铜溶液或水溶液中可溶解的铜的氧化物，也就是在进入湿法冶炼之前增加一段硫化铜精矿的焙烧工序。（硫化铜精矿也可以采用细菌浸出，但应用规模都很小，本文不做讨论）。

焙烧分硫酸化焙烧和氧化焙烧，硫酸化焙烧就是把铜的硫化物直接转换成可以直接溶解于水的铜的硫酸盐，硫酸化焙烧可以省去烟气制酸工序，但工艺控制难度大。氧化焙烧就是把硫化铜精矿死焙烧，硫化态的铜全部转换成氧化态的铜，硫全部进入烟气回收，工艺可控性好。

实现硫化铜精矿焙烧的设备有沸腾焙烧炉和烧结焙烧炉，沸腾焙烧炉有湿式进料和干式进料之分，沸腾炉干式进料需要对硫化铜精矿进行脱水干燥，烧结焙烧炉需要对铜精矿进行制粒处理。

沸腾焙烧炉的焙渣产品为粉状，硫化铜精矿的脱硫率达到95%；烧结焙烧炉的焙渣产品为块状，由于块状原料透气性不好，脱硫率约70%左右。

焙烧炉产出的焙渣进入湿法流程，浸出后进行液固分离，浸出液由于铜浓度高杂质含量低，可以直接进入电积工序生产阴极铜产品。

2.2 火法冶炼

火法冶炼有两条工艺路线：强化熔炼和电炉还原熔炼，两种路线都能直接产出粗铜产品。

①强化熔炼技术。

强化熔炼就是把铜精矿和熔剂直接加入高温炉内，与鼓入炉内的氧气发生氧化反应，迅速完成脱硫和造渣过程，实现铜渣的分离，硫在烟气中回收。强化熔炼技术充分利用铜精矿的表面能和氧化反应热，能耗低、生产能力大。

强化熔炼技术分熔池熔炼和闪速熔炼，闪速熔炼配置复杂、投资高，适合20万吨以上的产能规模，本方案研究不讨论闪速熔炼技术。熔池熔炼的炉型很多，国内均有比较成功的应用，可选的有纯氧顶吹炉、澳斯麦特炉、底吹炉等。

强化熔炼方案以纯氧顶吹炉为主要研究方向。

强化熔炼技术在国内发展迅速，多金属的综合回收也是主要因素，强化熔炼过程中因为各种金属的行为不同，可以在金属相、渣相、气相（烟灰）中回收不同的金属。纯氧顶吹炉可以连续或间接的排放粗铜，直收率达到90%以上，炉渣进入一台还原电炉，通过还原回收其中被氧化的铜和金属钴，产出含钴粗铜，约90%的金属钴从炉渣中得以回收。硫化铜精矿钴金属的回收，采用强化熔炼技术是最为理想的手段。

②电炉还原熔炼技术。

电炉还原熔炼需要先把硫化铜精矿转化成氧化态的铜，通过在电炉中加入还原剂把氧化铜还原成金属铜。

采用还原电炉熔炼首先需要把硫化铜精矿进行死焙烧脱硫处理，焙烧脱硫有沸腾炉焙烧和烧结焙烧之分，沸腾炉焙烧脱硫率达到95%，但产出的是粉状焙渣，透气性不好不适合电炉熔炼，电炉熔炼的硫化铜精矿脱硫只能采用烧结焙烧脱硫。烧结焙烧需要对精矿进行制粒，脱硫率约70%左右。

烧结脱硫后的焙渣还有精矿总硫量约30%的硫会进入电炉，进入电炉内残余的硫理论上会与焙烧后的氧化铜进行交互反应再次脱硫，但电炉内的冶炼气氛总体属于还原气氛，该反应不会彻底，大概还会有占精矿总硫量约10%的硫会进入粗铜产品，导致粗铜品质不高。

电炉熔炼钴的回收率会低很多，为保证较高的产品质量，电炉不能控制很强的还原冶炼气氛，金属钴很难被彻底还原进入金属相。

3 冶炼方案技术经济分析

表2从湿法和火法两条工艺路线对硫化铜精矿的四种冶炼方案进行技术经济分析。（计算略）。

表2中计算没有考虑纯氧顶吹炉多回收的硫酸价值。

工艺优缺点对比（表3）

4 结论

以辉铜矿为主的硫化铜焙烧后焙渣走湿法流程生产阴极铜，流程长，投资高，耗电量大，铜回收率低，不管是硫酸化焙烧还是氧化焙烧，硫的走向不单一，硫回收难度大。

辉铜矿采用烧结氧化焙烧再进还原电炉生产次粗铜冶炼方案，虽然流程最、短运行成本低，但产品品质低、烧结过程中脱硫率低，烧结烟气和电炉烟气均含低浓度SO2，制酸难度大。

推荐采用纯氧顶吹炉―电炉冶炼方案，该方案投资和运行成本较低，铜钴回收率高，需要添加硫铁矿或黄铜矿造渣，配矿来源有待落实。

参考文献：

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金属冶炼篇6

关键词：有色冶金 废渣 有价金属 回收技术

中图分类号：TF8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（a）-0095-02

随着我国经济的发展，能源紧缺问题也日益突出。当前，我国经济发展已经面临着严重的能源紧缺问题。金属资源作为我国当前社会发展中的一种重要资源，金属资源的需求量正在与日俱增，然而在当前社会发展形势下，受计划经济的影响，依然采用粗放型的经济增长方式，进而造成许多金属资源得不到合理的利用，存在浪费严重、利用不合理等问题。在这个经济快速发展的社会环境下，实现经济的可持续发展，发展节约型经济已成为我国现代社会发展的主要内容，为了更好地满足我国现代社会发展的需求，针对有色冶金废渣中的有价金属进行回收有着重要的意义。

1 我国有色冶金废渣现状

随着我国工业的发展，对金属量的需求不断增加，我国为了更好地满足我国工业发展的需求，近年来，不断加大金属冶炼规模，为我国现代社会对金属资源的需求提供了保障。然而在我国当前社会发展形势下，受计划经济的影响，我国依然采用粗放型的经济增长方式，以至于金属冶炼行业中，存在着金属利用效率低、浪费严重等问题，不利于我国经济的可持续发展。据相关数据统计显示，我国有色冶炼金属废渣为1500万t，冶金废渣总量非常大，在这些冶金废渣总量中，含金属成分较大（如表1），且可以被利用。通过我国当前一些冶炼金属废渣中的金属含量中可以看出，许多有色金属含量较大，如果这些废渣被随便处理掉，就会造成巨大的浪费和损失。就我国当前社会发展形势而言，我国多有色金属的需求不断增加，而我国有色金属生产厂较少，如果将这些冶炼废渣中的有色金属进行回收将会给我社会发展提供更多的能源需求，创造更多的经济价值，促进我国经济的可持续发展。

2 有色冶金废渣中有价金属回收的意义

当前社会发展形势下，我国能源紧缺问题日益突出，而金属资源作为我国现代社会发展的一种重要资源，其作用和价值日益突出。我国当前有色冶金废渣总量大，这些废渣中的有价金属含量多，如果将这些有色冶炼废渣随机处理掉不仅会造成能源的浪费，同时还会给环境造成一定的危害。随着我国可持续发展战略的实施，加大循环经济的发展，加大资源的再生利用，发展节约经济已成为我国当代社会发展的主要内容。针对我国当前有色冶金废渣中的有价金属，加大这些有价金属的回收利用有着重要的意义。首先，我国经济发展对金属资源的需求不断增加，对有色冶金废渣中的有价金属进行回收可以从根本上解决我国的能源紧缺问题，不断满足我国经济及社会发展的需要，实现可持续发展。其次，保护环境。这些有色冶金废渣中的许多金属如果被排放到环境中，会对环境造成污染，为此，对有色冶金废渣中的有价金属进行回收可以减少对环境的危害，有效地保护环境质量。当前社会发展形势下，大力回收有色冶金废渣中的有价金属不仅是可持续发展战略的内在要求，同样也是落实科学发展观、建设资源节约型社会的基本要求，更是开拓新的经济增长领域、促进经济转型的重要选择。

3 有色冶金废渣中的有价金属回收技术

3.1 溶剂浸出技术

溶剂浸出技术属于一种化学方法，主要是将有色冶金废渣加入液体溶剂，让有色冶金废渣中的有价金属溶解于液体溶剂，进而浸出有用的金属[1]。例如，利用盐酸浸出有色冶金废渣中的铜金属，在废渣中浸出二氧化钛等。

3.2 离子交换法

离子交换法作为一种主要的净化技术，在当前有色冶金废渣中利用离子交换法可以提高有价金属回收效率[2]。离子交换法中，XFS4195树脂和EDTA-DTPA-壳聚糖是许多金属（如Cu、Ni等）离子的良好吸附剂，XFS4195树脂Cu>>Ni（I）>>Co（II）>Zn（II）>>Al（III）；EDTA-DTPA-壳聚糖Cu（II）>Ni（II）>>Co（II）=Zn（II）>>Al（III）。而离子交换剂无毒、易再生、不挥发，环境污染轻微，用于有色冶炼废渣中有着显著的作用。

3.3 沉淀法

沉淀法属于一种化学制备方法，沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合，在混合液中加入适当的沉淀剂，经过化学反应后，再将沉淀物进行干燥或锻烧，从而制得相应的粉体颗粒[3]。在有色冶炼废渣中，利用沉淀剂对废渣中的Fe、Al、Mn等金属元素进行沉淀，通过控制温度和pH，沉淀出Fe和Al离子。

3.4 磁流体分选技术

磁流体分选技术术语一种物理技术，它是利用某种能够在磁场作用下磁化的现象，选取中索要分选的对象[4]。在有色冶炼废渣中，许多有色金属在磁场环境下都能产生磁化现象，产生吸力或者斥力，利用磁流体分选技术，可以有效地提高有色冶金废渣中有色金属的回收效率，如，将经过筛分或风力分选及磁选后的富含铝的垃圾放人水池中，通过调整水溶液的密度，使铝浮出水面，而其他物质仍沉在池底。这是最常用的铝回收法。

3.5 电场分选

作为金属，首先它自身属于一种导体，在电力作用下，它能够产生电场，不同的金属在导电后的都会产生属于自己的运动轨迹，利用电场分选，对有色冶炼废渣进行分选，按照各种金属的运动轨迹来进行提炼、分离，达到废渣中有价金属回收的目的[5]。

3.6 电积法

用电积法制取金属是湿法冶金法的最后一道工序。文献[1]的反萃母液适于使Zn沉积在铝阴极上，使用锌电积槽标准条件，获得超纯金属锌[6]。用HCl浸出电弧炉烟尘并用置换沉淀法净化的溶液进行电解。阴极电流密度为300～2000Am-2，能耗为2.7～4.9Kwh/kg Zn，电流效率高，HCl损失

4 结语

近年来，我国工业规模不断扩大，对有色金属资源的需求不断加大，使得我国有色金属资源面临着较为严峻的局面。同时，我国现代有色冶金行业中，受粗放型经济增长方式的影响，有色冶金效率低，资源利用不高。在我国有色冶金行业中，有色冶金废渣总量，有色冶金废渣金属含量较大，且这些金属可以被回收利用。在发展社会主义现代化事业过程中，发展节约经济，提高资源利用效率，走可持续化发展道路已成为我国现代社会发展的主要内容。面对我国紧张的能源问题，加大有色冶炼金属废渣中的有价金属的回收利用既是我国现代社会发展的内在要求，也是我国实现经济的可持续发展的内在要求，加大有价金属回收技术的应用，加大有色冶金废渣中有价金属的回收利用，不仅可以为我国现代社会发展提供充足的能源需求，同时也是对我国环境保护的一种重要途径，有着重要的作用和意义。

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金属冶炼篇7

——DYYS公司发展循环经济简介

DYYS公司是一家以铜采矿选矿、冶炼加工为主的国有特大型联合企业。多年来，在各级领导及相关部门的大力支持和帮助下，公司不仅注重企业经济效益的提高，更注重社会效益及环境保护，以科学的发展观指导企业的生产经营，全面实施循环经济，努力建设节约型企业。

一、DYYS公司简介

DYYS公司始建于1953年，是一家以产铜为主业，集采选、冶化、加工、科研、后勤于一体的大型联合企业。公司现有粗铜、阴极铜、铜精矿、硫酸、磷肥、黄金、白银和铁精矿、硫精矿、氟硅酸钠、无氧铜杆、彩色铝型材、水泥、复合肥等产品。“大江”牌注册商标为湖北省著名商标，阴极铜为中国名牌产品，黄金、白银、彩色铝型材为湖北名牌产品。公司取得上海黄金交易所可提供标准金锭企业交易资格。20__年通过ISO9000族标准认证。

20__年底，公司总资产48.38亿元。20__年实现营业收入38.52亿元，工业总产值39.64亿元，利润5475万元，实现利税2.35亿元。

二、DYYS公司发展循环经济概况

1、资源概况

DYYS公司现有一座自有矿山和三家控股矿山，自有矿山---铜绿山矿，目前年生产铜精矿含铜吨左右；三家控股矿山年产铜精矿含铜吨。公司目前冶炼能力已经达到万吨以上，自有资源仅能满足10的生产原料需要，其余90铜原料需要从国内、国外采购。

由此可见，DYYS公司按照可持续发展战略，有效利用并综合回收资源，实施循环经济，建设节约型企业十分必要。

2、资源综合利用情况

公司从事铜采选、冶炼生产五十多年，长期以来，不仅注重铜及其伴生铁、硫、金、银等资源在生产过程中的综合回收，而且建成并投入使用了多个“三废”治理项目，治理工业“三废”，保护生态环境，取得了显著的经济效益和社会效益。

(1)伴生金属的回收利用

DYYS公司目前自有和控股矿山四座，全部是以铜资源为主的铜矿山，矿山在回收铜金属的同时，通过采选工艺改进、设备更新等手段，综合回收金、银、铁、硫等有价成分。

冶炼生产的伴生金属回收，一方面是将铜电解的阳极泥处理纳入整个冶炼工艺系统，回收生产金银等贵金属；另一方面是对冶炼过程中产生的废气、炉渣、废液进行环保综合治理，回收其中有价元素。

(2)“三废”资源利用情况

DYYS公司现有生产工艺产生的主要“三废”有选矿尾砂、冶炼炉渣、废气、废水等，所有“三废”都实施了环保治理，进行综合回收。

----选矿尾砂

选矿尾砂综合利用的基本工艺是：铜矿石经破碎磨细后，浮选铜金属，对其尾矿再选铁、硫等有价成份，最终弃砂采用胶结工艺处理后，用于井下充填。

DYYS公司目前选铁规模达3500t/d，铁精矿品位64左右，选铁回收率60以上。20__年DYYS公司共生产铁精矿36.1万吨，产值1.85亿元。20__年11月经H省资源综合利用企业（项目）认定委员会认定，铜尾矿生产的铁精矿为资源综合利用产品。

----冶炼固体废弃物

DYYS公司冶炼固体废弃物主要有贫化炉渣、诺兰达炉渣、烟灰。

贫化炉渣：贫化炉渣是贫化炉在冶炼过程中产出的弃渣，年产出量在20万吨左右。因炉渣中有价金属含量低，用公司现有冶炼技术提纯回收，经济上不合理，且暂无其他成熟技术。因此，现阶段炉渣直接全部外销，一部分经破碎后作为磨擦材料，其余作为水泥生产企业的原材料。

诺兰达炉渣：诺兰达炉渣是诺兰达炉在生产过程中产出的冶炼炉渣，年产出量23—30万吨，含铜3—5。现采用引进消化的加拿大诺兰达公司的“缓冷—选矿贫化”工艺回收渣中的有价金属。其产品为含铜26左右的渣精矿，作为冶炼铜原料全部返回冶炼系统；选矿后的尾渣生产建筑用砖或作为水泥生产企业的原料，诺兰达炉渣全部得到综合利用。

烟灰：冶炼炉生产中产生的烟气全部经电收尘器收尘，收尘率95以上，含铜烟灰全部返回精矿仓，作为原料重新进入系统循环；部分烟灰因含有不利于铜冶炼的铅锌等杂质金属元素，不能进入铜冶炼系统，需单独处理。现阶段,大冶公司烟灰全部外销给大江集团，综合回收生产电铅、铅铋合金、硫酸锌、海绵铋等产品。

----冶炼烟气利用

DYYS公司诺兰达炉生精矿熔炼、转炉吹炼过程中，产生的冶炼废气26万Nm3/h，SO2浓度7.0左右。DYYS公司冶炼厂现有两套烟气回收装置，回收铜冶炼过程中产生的二氧化硫烟气，生产工业硫酸。两个系列均采用国内先进的稀酸洗涤净化、双转双吸制酸工艺。硫酸三系1998年投产，设计处理烟气量为10.5万m3/h，生产一级品硫酸23万吨/a。硫酸四系主要工艺从美国孟山都公司引进，整体水平达到国内一流、国际先进。工程于20__年2月15日建成投产，设计处理烟气量16万m3/h，生产一级品硫酸27万吨/a。

冶炼烟气经硫酸三、四系处理后，最终尾气含SO2浓度低于国家排放标准，具有较好的环保效应。20__年公司利用冶炼烟气生产硫酸41.55万吨，销售收入1.458亿元，创利4426万元。20__年11月经省资源综合利用企业（项目）认定委员会认定，DYYS公司冶炼废气制酸为资源综合利用产品。

----余热利用

铜冶炼过程中产生的大量烟气温度高，有较大的热能利用价值。烟气由余热锅炉进行热交换处理，一部分供作铜电解蒸汽，另一部分进行余热发电。

----水资源利用

DYYS公司十分重视水资源的节约及综合利用，一方面在工艺设计中大量利用循环水技术，最大限度降低水消耗量；另一方面对生产、生活废水进行净化处理，回收的净水返回生产系统循环使用。

公司建有专门的污水处理车间，原设计处理能力为2.4万M3/日，采用石灰中和法一级处理工艺，处理后的回用净水是公司冶化生产水的重要水源。20__、20__年公司先后投入资金20__多万元，对污水治理工艺实行技术改造，完善工艺，扩大污水处理能力。改造后，工业废水处理率达到100，工业废水基本实现零排放。

三、关于发展循环经济的有关建议

1、请有关部门积极支持并落

实已认定为资源综合利用产品的有关税收优惠政策。2、建议加大对环保、资源综合利用的扶持力度，对环保、资源综合利用的项目设立政府专项基金、提供政府低息或贴息贷款。

3、建议国家对有关环保、资源综合利用优惠政策进行修改完善，如：

①对现行政策“企业利用三废资源为主要原料进行生产可在五年内减征或免征所得税”规定中的五年期限取消，改为长期减征或免征。

②建议对矿山和冶炼生产中的资源综合利用产品实行增值税优惠政策：对有色冶炼企业回收的金银、铁精矿、硫精矿、冶炼烟气制酸、尾矿综合利用等产品减征或免征增值税。

③建议对有色矿山共伴生资源的开发免征资源补偿费；对开采未达到工业品位的表外矿、低品位矿及难选矿免征资源税和资源补偿费。

金属冶炼篇8

【关键词】铜冶炼企业；综合废水回用技术；实践

0 前言

我国作为一个水资源极度短缺的国家，在水资源的利用方面存在着两个十分突出的问题，一是对于水资源的利用不够，地下水开采不合理，而是水污染严重，水资源的利用效率低下。而水资源的短缺性，使得水污染的处理成为了水资源合理利用的关键。对于金属冶炼企业而言，采取相应的措施，做好废水的回收再利用，不仅是可持续发展的要求，更是提高企业经济效益的关键，应该引起企业管理人员的重视。

1 铜冶炼企业废水的危害

对于铜等有色金属冶炼企业而言，其废水主要来自以下几个方面：

（1）烟气净化水：指在对冶炼烟气进行洗涤时产生的废水，包含大量的悬浮物和各种重金属污染物；

（2）冲洗液、冷凝液：包括制酸系统的废酸、湿式除尘中的洗涤水、硫酸电除雾中的冷凝液和冲洗液等，酸性较高，而且含有重金属污染物；

（3）冲渣水：主要是在火法冶炼中，对熔融态的炉渣进行冷却时产生的废水，不仅温度较高，而且含有炉渣微粒以及少量的重金属污染物；

（4）设备冷却水：指由于冷却冶炼炉等设备循环水排污产生的废水，不过此类废水一般只是温度较高，很少存在污染，可以进行循环利用。

铜冶炼企业产生的费用，对于自然环境和人类监控有着巨大的危害，主要包括：

（1）制酸过程中产生的酸性废水如果不经处理，直接排放入水土中，会逐渐改变水体的pH值，不仅会腐蚀金属、混凝土结构等，还会影响生物的正常生长。

（2）废水中含有的重金属元素在自然界很难分解，而是会通过生物链富集，最终威胁人类的健康。例如，“骨痛病”是由于水中的镉元素造成的，肝癌、肾癌等癌症主要是砷元素过量导致，即使是危害较小的铜，如果在人体中过量富集，也会导致肝脏的损坏，引起“Wilson氏症”等疾病。

（3）废水的过量排放，会影响自然水体中微量元素的平衡，造成水生生物的变异或死亡，如果用来灌溉农作物，则会导致农作物减产等。

由此可见，金属冶炼企业产生的废水会对生态环境和人类健康造成巨大的危害，需要采取合理有效的处理措施，对废水进行综合利用，减少其对于环境的污染和破坏，提高水资源的利用效率，最终实现企业的可持续发展。

2 铜冶炼企业综合废水回用技术

从目前来看，我国金属冶炼企业在对废水进行处理时，主要采用吸附法、中和法、膜分离法、离子交换法、混凝沉淀法和生物法等方法，这些方法虽然都有着一定的成效，但是各自也存在着一定的问题，而且一般都是在将废水进行处理，确认其达到相应的排污标准后，将其排放，而并没有对其进行循环再利用。因此，这里提出了几种铜冶炼企业综合废水回用技术，希望可以为相关企业的废水处理提供一定的参考和借鉴。

2.1 电渗析法

所谓电渗析，指以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，将带电组分的盐类和非带电组分的水分离的技术，可以实现溶液的浓缩、淡化、精制或者纯化等工艺过程，在电力、热工自动化、电厂化学与金属等学科和领域得到了较为广泛的应用。在铜冶炼企业的综合废水回收利用中，应用电渗析法，需要注意几个方面的问题：

2.1.1 实验装置

实验装置的基本参数如下：

设计处理规模为20L/h，采用四级四段工艺，其主要运行参数包括：

进水流量：10-50 L/h；

操作电压：10-80V；

进水TDS：1000-3500mg/L；

进水硬度：700-1200mg/L；

进水pH值：7.5-8.5。

2.1.2 实验方法

以某铜冶炼企业排出的废水为原水，通过实验，确定电渗析法的极限电流密度，研究电压、进水流量、进水浓度等相关参数对电渗析处理工艺出水水质的影响，并通过对比的方式，测试不同的阻垢剂对于自来水、电渗析进水、电渗析出水的阻垢率。

2.1.3 注意事项

一方面，要做好电渗析器的稳定性试验，以分清电渗析器在反应过程中的主要反应和次要反应，判断电渗析器的工作性能是否稳定。另一方面，要做好极限电流密度的测定。极限电流是电渗析技术中的一个重要参数，当电渗析其处于工作状态时，物料在浓、淡室之间流动，则在水流和离子交换膜之间，会存在一个滞留层，在直流电场的作用下，溶质离子会产生定向迁移。当工作电流不断升高且达到一定程度后，主体溶液中的离子无法迅速补充到离子膜的表面，则会引起滞流层中大量的水分子电离生成OH-和H+离子，来负载电荷，这种现象就是极化。极化状态下的电流密度就是极限电流密度。极化现象的出现，会造成膜电阻的增大，影响电渗析的效率和质量，需要相关人员的重视。

2.2 离子交换法

离子交换法是指利用固相离子交换剂的基本功能，与溶液中带有相同电性的离子进行交换反应，从而实现离子的去除、置换、分析和浓缩等目的。一般情况下，离子交换法多用于对软水或纯水的制取。在利用离子交换法对铜冶炼企业的废水进行处理时，需要注意以下几个方面的问题：

2.2.1 实验装置

取适量树脂，放入100mL酸式滴定管中，滴定管底部要事先用棉球填平，避免树脂的下漏，在装入树脂后，要在上部装上棉球，以避免试液冲走树脂。在保证树脂柱中不存在气泡的情况下，开启上部阀门，使得液体均匀流过树脂柱，同时开启下部阀门，对流量进行调节，保持液面的平稳。

2.2.2 离子交换树脂的选择

通过相应的实验可知，在离子交换法中，产水最多的数值为强酸阳树脂D001和弱碱阴树脂D301SC，在充分考虑产水量和技术成本的前提下，以价格最便宜的强酸阳树脂001×7配合弱碱阴树脂D301SC，可以将吨水成本控制在0.269元，最为经济合理。

2.2.3 进水流量设置

为了使得阳、阴树脂流量统一，确保出水的稳定性，应该将进水流量设置为5.0mL/min。对于铜冶炼企业而言，经离子交换处理后的废水，TDS低于500mg/L，硬度在50mg/L以下，可以达到循环冷却水的标准，因此出水可以供给企业进行循环利用。

3 结语

总而言之，从目前来看，我国铜冶炼企业在废水处理方面缺乏科学性，造成了水资源的浪费，相关技术人员应该充分重视起来，引入新的废水处理技术，切实做好废水的回收利用工作，减少废水对于环境的污染，提高企业对于水资源的利用效率，促进企业的持续健康发展。

【参考文献】

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[2]罗发生，徐晓军，李新征，邱珉，王盼，陈宁.微电解法处理铜冶炼废水中重金属离子研究[J].水处理技术，2011，37（3）：100-104.

[3]肖莹莹，张麟，章北平，叶恒朋，吴国珉，杜冬云.电渗析法深度处理铜冶炼废水研究[J].环境科学与技术，2012，35（8）：181-184.