肖 成
(金川集團股份有限公司,甘肅 金昌 737100)
通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),我國金屬礦業(yè)在21世紀面臨著很大的挑戰(zhàn),首先是我國雖然是礦業(yè)大國,但并不是礦業(yè)強國;只有很少的礦種能夠可持續(xù)利用,如銻、稀土等,與國計民生息息相關(guān)的礦產(chǎn)資源卻并不豐富;到了本世紀末期,多種資源將會出現(xiàn)短缺問題。針對這些問題,我國在資源開發(fā)方面,主要選擇了三種途徑,分別是海洋資源的利用、尋求金屬替代產(chǎn)品以及回收利用二次資源等。雖然在海洋中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了很多的地上金屬礦物,部分還有著較大的儲藏量,但是如今深海開挖技術(shù)還不夠成熟,僅僅處于試驗階段,無法對其實際應用。在近期內(nèi),也無法大范圍內(nèi)應用金屬替代品。結(jié)合具體情況,二次資源利用是具有較大實際應用價值的。我國長期將粗放型經(jīng)濟實施下去,同時在一次資源開采時,僅僅是回收提取主金屬,這樣在礦業(yè)冶金廢料中,就會浪費掉大量的有價金屬、伴生金屬等。現(xiàn)在需要轉(zhuǎn)化傳統(tǒng)的觀念,開發(fā)新的技術(shù),以便能夠二次回收利用資源。
一是有色冶金廢渣:具體來講,有色冶金廢渣指的是在有色金屬的生產(chǎn)冶煉過程中,會有各種有色金屬渣產(chǎn)生,如銅渣、鉛渣以及鋅渣等產(chǎn)生。研究發(fā)現(xiàn),有色金屬渣水淬后通常都是一些亮黑色的顆粒物,有大量的硅酸鐵存在于其中,甚至可以達到百分之七十左右。
二是有價金屬:有價金屬指的是在提煉金屬的原料中,除了主金屬外,還有其他金屬是具有回收價值的。在有色重金屬的冶煉原料中,貴金屬和稀散金屬是主要的有價金屬。
一是選冶:在回收利用有色金屬尾礦中有價金屬、非金屬的過程中,主要可以選用選冶技術(shù)。尾礦中,通常只含有較低品位的有色金屬和金銀品味,工業(yè)產(chǎn)品主要是粗精礦,沒有較高的回收率和經(jīng)濟效益,這樣就會對礦山企業(yè)的積極性產(chǎn)生影響。因此,就需要將尾礦的表面物理化學性質(zhì)充分納入考慮范圍,將適合尾礦再選的新型選礦流程和新型藥劑給投入進來,這樣合格精礦就可以被直接選出來,提升尾礦再選的經(jīng)濟效益,循環(huán)發(fā)展尾礦中有色金屬和金屬的綜合回收工作。
二是濕法冶金:具體來講,濕法冶金指的是將酸、堿和鹽類水溶液應用到冶金過程中,通過化學方法,來將礦石中的金屬組分給提取出來,然后借助于其他的方法,來進行金屬的制取,如水溶液電解等。通常情況下,在那些低本位、難熔化或微粉狀的礦石中可以應用本種方法。部分金屬難以分離,如鎳鈷、稀土金屬等,都采用濕法冶金等新方法來進行分離,如溶劑萃取、離子交換;濕法冶金的步驟是這樣的,第一步是浸取,也就是用溶液來轉(zhuǎn)化原料中的有用成分;第二步是分離浸取溶液和殘渣,同時洗滌回收夾帶于殘渣中的冶金溶劑和金屬離子;第三步是凈化和富集浸取溶液,通常將離子交換和溶劑萃取技術(shù)等應用進來,其他的一些化學沉淀方法也是不錯的選擇。第四步是從凈化液中將金屬或者化合物給提取出來,在具體生產(chǎn)中,通常利用電解提取法,來將凈化液中的純金屬給提取出來,如金、銀、銅、鎳等。而對于鋁、釩、鎢,在水溶液中則是以含氧酸的形式存在,通常是析出氧化物,然后進行還原,就可以得到金屬。加壓濕法冶金技術(shù)是上個世紀五十年代發(fā)展起來的,它用氫可以直接還原銅、鎳、鈷等氨性溶液,還原得到金屬銅、鎳、鈷粉,并且還有許多有著較為優(yōu)異性能的復合金屬粉末生產(chǎn)出來,如鎳包石墨、鎳包硅藻土等,在可磨密封噴涂材料中,都可以應用。
在金屬提取中,濕法冶金發(fā)揮著日趨重大的作用,濕法冶金過程的選擇性較強,也就是在水溶液中,對相應條件進行控制,這樣就可以選擇性的分離不同元素,原料中有價金屬有著較高的綜合回收程度,對于環(huán)境保護較為有利,并且可以連續(xù)化自動化生產(chǎn)。因此,利用濕法冶金新技術(shù),可以更好的開發(fā)利用復雜的冶金廢渣和尾礦。比如,在燒結(jié)焙燒鉛鋅精礦,精礦中鉛、汞及其化合物容易揮發(fā),在煙塵中富集,而大部分的汞則會進入到煙氣中。因為在氧化性氣氛下,容易揮發(fā)本類煙塵,鎘和鉈有著較高的可溶率,那么就可以從煙塵中單獨提取鎘,而直接利用濕法流程來處理鉈。
三是火法冶金:火法冶煉指的是利用高溫,將金屬和其化合物從礦石中提取出來的冶金過程,在這個過程中,水溶液不需要參與過來,因此也有人將其稱之為干法冶金?;鸱ㄒ苯鸬墓に嚵鞒掏ǔ?梢詣澐譃槿齻€步驟,分別是礦石準備、冶煉、精煉等。但是火法冶金也具有一系列的缺點,如會污染環(huán)境、有著較大的耗能等,因此如今已經(jīng)存在于淘汰的邊緣。目前,在對冶金廢渣中的有價金屬進行回收時,通常有機結(jié)合了火法冶金技術(shù)和濕法冶金技術(shù)。
通過上文的敘述分析我們可以得知,如今有色冶金廢渣中有價金屬回收已經(jīng)受到了越來越多人的重視,有價金屬回收技術(shù)也獲得了飛速發(fā)展,但是總體來看,還有一些方面需要努力,首先是對新技術(shù)進行大力開發(fā),將國外現(xiàn)有的先進技術(shù)給引入進來,降低成本,促使技術(shù)應用周期得到縮短。其次是對有色冶金廢渣的特性進行深入研究,研究出更多的方法來對冶金廢渣中的有價金屬進行利用。最后,政府也需要積極參與進來,對政策體系進行完善,通過鼓勵和引導,介入更多的專業(yè)設(shè)施和專業(yè)企業(yè),推動我國金屬資源的可持續(xù)發(fā)展。相關(guān)人員需要不斷努力,深入研究,大力革新技術(shù),更好的回收有色冶金廢渣中的有價金屬。
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