锌冶炼铜渣中有价金属综合回收技术研究

冶锌中浸渣有价金属回收及利用冶锌中浸渣是工业排放量最大,二次资源利用率低的工业废渣,带来了环境污染问题和严重的安全隐患。

从冶锌工业废渣中回收铅、锌、镉等元素并进行综合利用,具有很好的经济效益和社会效益。

本文针对湘西冶锌工业废渣中冶锌中浸渣,主要包括四部分内容:(1)氯盐浸出实验研究:实验研究了浸出温度、盐酸浓度、浸出时间、氯化钠浓度、液固比和废渣粒度对浸出率的影响,获得了较佳的实验条件。

浸出温度为60℃、盐酸浓度1.5mol/L、浸出时间120min、NaCl浓度为300g/L、液固比为15mL/g、矿渣粒度为160目,铅的浸出率可达94.8%,锌的浸出率可达81.2%,镉的浸出率可达95.3%。

正交实验结果显示:影响铅的浸出率主次顺序为NaCl浓度>液固比>盐酸浓度>温度>时间。

(2)矿浆电解回收铅的工艺研究:通过探讨电解温度、电解时间、阴极板电流密度、氯化钙浓度、氯化铁浓度和搅拌速率对电解铅效果的影响,得出了适宜的实验条件:电解温度60℃、电解时间30min、阴极板电流密度150A/m2、CaCl2浓度10g/L、搅拌速率400r/min、明胶浓度0.2g/L,海绵铅的纯度为91.0%、回收率达70.5%、槽电压为1.80V、电流效率为53.1%。

(3)电解后溶液回收铁、锌、镉的研究:碱液调溶液pH值,先回收铁,再用锌粉置换出镉,最后煅烧出氧化锌产品。

通过实验研究和分析,优化回收工艺参数,得到铁红产品回收率为80.6%,含Fe2O3 95.8%,主含量达到国家标准GB1863-89,得到氧化锌回收率为70.6%,纯度为96.3%,主含量达到行业标准HGT2572-2006。

化学沉淀法得到的MgO回收率为86.2%,纯度为93.5%。

其纯度超过93%,主含量达到工业活性氧化镁一等品标准HGT2572-94。

(4)废渣浸出毒性实验研究:冶锌中浸渣和矿浆电解后余渣按《危险废物鉴别标准—浸出毒性鉴别》(GB5058.3-2007)进行浸出毒性分析,结果显示原料和余渣浸出液中镉含量分别为9.83mg/L和7.35mg/L,均超出标准限值1mg/L。

摘摘要要冶锌工业资源消耗高，二次资源利用率低，有相当大一部分可利用资源变成了污染物。

冶锌工业废渣是冶锌工业排放量最大，至今没有充分利用的二次资源，从冶锌工业废渣中回收铜、镉、锌等元素并进行综合应用，具有可观的经济效益和社会效益。

本文通过对湘西冶锌工业废渣中铜镉渣的研究，提出了“常温常压氧化氨浸—萃取—置换”的新工艺。

本研究主要包括三个部分：（1）氧化氨浸试验研究：本组试验研究了氨水浓度、铵离子浓度、(NH4)2S2O8浓度、液固比、浸出时间对浸出率的影响，获得了较佳的试验条件：氨水浓度3.4mol/L、铵离子浓度5.0mol/L、(NH4)2S2O8浓度30g/L、液固比5:1、浸出时间60min，铜的浸出率达98.57%，镉的浸出率达99.02%，锌的浸出率达94.92%。

（2）浸出液萃取工艺研究：以LIX-84I 为萃取剂，磺化煤油为稀释剂，对氨性浸出液中的铜萃取分离，测定了萃取剂对铜的最大负载量（43.5mg/mL），研究了萃取相比、有机相的体积浓度（萃取剂浓度）、料液初始pH 值以及萃取时间对铜萃取率的影响，并考察了萃取剂对铜萃取的理论级数，试验优化萃取条件是：有机相和无机相的相比（O/A）为1:3，有机相的体积浓度为14%，料液初始pH值为11，萃取震荡时间为90s，在温度为7℃下萃取，理论萃取级数为1，经过一次萃取后，铜的萃取率为99.36%；以硫酸为反萃取剂对铜反萃取，试验研究了硫酸浓度、震荡时间、反萃相比对铜反萃取率的影响，并考察了铜的反萃理论级数，优化试验条件为：硫酸浓度200g/L、反萃震荡时间为90s、有机相和无机相的相比（O/A）为1:1，理论反萃级数为1，经过一次反萃取，铜的反萃率达到99.93%。

（3）置换回收镉的工艺研究：分别考察氨性溶液体系和硫酸盐体系中锌粉置换分离回收镉的效果。

通过试验研究和分析，选取在硫酸盐体系中用锌粉置换回收镉，镉的置换率可达99.50%。

在有效分离铜、镉和锌的基础上，制得了达到GB437-80 一级标准的CuSO4·5H2O，纯度较高的海绵镉和合格的锌电解液。

锌冶炼废渣综合回收项目可行性研究报告一、项目背景及目标锌冶炼是一种重要的冶金工艺，锌冶炼过程中会产生大量的废渣，这些废渣中包含有锌、铅、铜等有价金属。

目前，国内锌冶炼废渣综合回收项目的开展相对较少，存在较大的可开发利用潜力。

本项目拟通过研究分析锌冶炼废渣综合回收的可行性，探索科学合理的废渣回收利用技术和模式，从而实现资源的有效利用，减少环境污染，提升企业经济效益。

二、可行性研究内容1.锌冶炼废渣的资源潜力分析：对国内外锌冶炼废渣资源进行调研，分析其潜在的资源价值，评估回收利用的可行性。

2.技术路线与工艺流程研究：通过实验室试验和现场考察，选择出适用于锌冶炼废渣回收的工艺技术和流程，并评估其技术可行性、经济效益和环境影响。

3.市场需求及竞争分析：调查分析锌冶炼废渣综合回收产品的市场需求情况，明确主要竞争对手及其优势，为项目运营提供市场参考。

4.技术经济分析：综合考虑项目投资、回收产品销售收入、生产成本、运营费用等因素，进行技术经济分析，评估项目的盈利能力和投资回收期。

5.环境影响评价：结合废渣处理过程中可能产生的环境影响，进行环境影响评价，提出有效的环境保护措施，确保项目符合环保要求。

6.风险评估与对策研究：对项目运营中可能面临的各种风险进行评估，并提出相应的应对策略，确保项目运行的平稳和可持续发展。

三、预期效益1.资源高效利用：通过废渣综合回收项目，实现对有价金属资源的有效回收和利用，提高资源利用效率。

2.增加经济效益：锌冶炼废渣综合回收项目具有较高的经济效益潜力，可以提升企业经济收入。

3.减少环境污染：通过废渣综合回收项目，减少排放物对环境的污染，实现资源循环利用，为可持续发展做出贡献。

四、项目实施方案1.调研及数据收集：对国内外锌冶炼废渣综合回收项目进行调研，并收集相关数据和资料。

2.技术研究与试验：基于调研结果，进行锌冶炼废渣综合回收技术研究和实验验证。

3.综合评价与分析：对研究结果进行综合评价和分析，确定项目可行性，制定实施方案。

冶金冶炼M etallurgical smelting铜是与人类关系非常密切的有色金属，金属铜具有较优良的导电性、导热性、延展性、耐腐蚀性、耐磨性等优良性质，被广泛地应用于电力、电子、能源及石化、机械及冶金、交通、轻工、新兴产业及等领域，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。

除了可以直接用于冶炼原料的铜矿石外，从其他精矿伴生中综合回收铜也是金属铜的重要来源。

通常锌精矿中伴生的铜含量很少。

常规湿法炼锌工艺中，锌精矿中伴生的铜经焙烧后随锌焙砂经过中性浸出后进入硫酸锌溶液，在后续的净化工艺中富集到净化渣中。

在锌加压氧浸工艺中，伴生锌精矿中的铜则直接进入硫酸锌溶液，在锌粉置换净化过程中富集到置换渣中，形成了富含铜的冶炼渣，该部分置换渣具有非常高的综合回收价值。

为了回收锌粉置换渣中的铜和其他有价金属，企业通常设计建设相应的综合回收系统，但与此同时，还需要考虑锌粉置换渣中其他的有价金属的回收，如镓、锗、铟、钴、镍等，除此以外，还含有铁、砷等杂质离子，所以从置换渣中综合回收有价金属是一项复杂的工艺过程。

1 锌粉置换渣铜的浸出锌粉置换镓锗渣由锌系统中和置换工艺以矿浆形式输送至综合回收系统，经压滤固液分离得到锌粉置换渣和置换渣滤液，滤液返回锌系统，锌粉置换渣主要化学成分为（指质量分数，%）：Zn 8~23、Ga 0.15~1.2、Cu 5.8~8.9、Fe 2.16~6.8、SiO2 3.9~15。

物相分析发现锌粉置换渣中90%的铜以金属单质形态存在，另外的铜则以硫化铜和硫化亚铜形态存在，单质金属铜一般难于酸发生反应，为了达到高效浸出的目的，一般加入氧化剂或配入铁离子。

为了保证锌粉置换渣中铜和其他有价元素的高效浸出，企业和科研院所先后采用了硫酸直接浸出、草酸浸出、加压氧化浸出和浓硫酸熟化浸出等工艺，企业最终在综合了多方面的因素，设计选择采用了二段逆流加压氧化浸出和一段常规浸出工艺，浸出过程中首先将含铜锌粉置换渣与二段浸出液按照液固比5进行浆化，浆化液泵送至一段反应釜，一段反应温度105 ℃，通入氧气氧化，反应时间6 h，压力2.5kg，浸出酸浓度20~40 g/L；一段浸出矿浆固液分离后的一段浸出渣和三段浸出洗涤液浆化，浆化液固比10，浆化后由矿浆泵送至二段反应釜，二段反应温度120℃，通入氧气氧化，压力3.5kg，反应时间8 h，浸出酸浓度：140～180 g/L，二段浸出渣与含酸浓度200 g/L的稀硫酸洗涤浸出，反应时间4 h，经过浸出洗涤后的锌粉置换残渣送至火法系统进行无害化处理。

M etallurgical smelting冶金冶炼铜冶金炉渣中综合回收有价金属的探究文燕儒摘要：在铜冶金过程中，会产生大量含有有价金属的炉渣，如果不回收这些炉渣中的有价金属，将形成资源的巨大浪费，这与资源高效利用的要求不符。

基于这种情况，本文对铜冶金炉渣中有价金属的综合回收进行了研究分析，明确了综合回收有价金属的重要性，并介绍了现有的处理技术方法，为后续的铜冶金炉渣资源的二次利用提供了参考。

关键词：铜冶金炉渣；综合回收；有价金属铜矿资源在社会经济发展中扮演着重要角色。

从青铜时代到信息时代，铜矿资源与人类社会的发展密切相关。

凭借其独特的物理化学性质，铜矿资源广泛应用于各个领域，并成为社会经济发展所必需的金属资源。

一般情况下，铜矿主要以化合物的形式存在，尤其是以硫化矿为主。

目前，全球使用的铜矿资源有超过80%来自于铜的硫化矿冶炼。

由于硫化矿含铜品位仅约为1.5%，其开采后需要经过选矿才能进行后续处理。

我国铜矿开采利用行业整体上资源品质较低，矿山规模相对较小，开采数量难以满足冶金行业的需求，更多的铜矿产品需要依赖进口。

鉴于这种情况，我国应合理调整铜矿资源的开发方式，加快对铜冶金炉渣的有效利用研究进展，逐步找出科学合理的综合利用技术，使有限的铜矿资源能够产生更多具有价值的应用产品，逐步满足市场经济发展的需求。

同时也要认识到铜冶金炉渣资源的重要性，科学制定综合回收有价金属的方法，不断提升铜矿资源的利用效率，进一步提高铜矿开采行业的经济效益，推动我国铜冶金行业健康发展。

1 铜冶金炉渣概述铜冶金炉渣是火法炼铜的熔炼及吹炼过程中产生的副产物。

铜渣的成分因冶炼制度、入炉原料的不同而异，一般炉渣中的铜含量在0.5%～3.0%之间。

铜渣的主要成分为铁、硅的化合物，还包括氧化镁、氧化铝等物质。

数据表明，我国每年外排铜渣约800万吨，其中电炉渣产量约为转炉渣的4倍。

我国的铜资源相当匮乏，对于品位较低的铜矿（0.4%～0.5%）进行开采利用成本较高。

锌冶炼渣综合回收有价金属工艺综述与展望摘要：我国的锌冶炼企业每年均会产生数百万吨渣料，例如炼锌渣和铅烟灰，铅泥等。

该废料中铅、金、银、铟等金属含量较高，具有巨大的回收价值。

近年来有方法研究从锌冶炼渣料中回收铅、金、银、铟等金属。

本文通过对从锌冶炼渣料中回收贵金属工艺的综述，对未来的综合回收工艺进行展望。

关键词：锌冶炼；渣料；综合回收；冶炼工艺引言对国内主流的湿法锌冶炼锌浸出渣处理工艺技术进行简要阐述，并结合某锌冶炼公司具体应用实例对改造效果进行分析。

企业通过积极进行技术升级改造，冶炼渣料中的贵金属综合回收能力大幅提高，经济效益显著增加，市场竞争力得到进一步加强。

同时，企业的技术升级改造也在向更大的深度和广度上发展。

通过生产工艺技术改造实现综合回收，既是一种有效的创效方式，又是企业可持续发展的有效途径，已经得到企业的普遍认同。

文中将对锌冶炼渣料处理工艺技术在实际工程中的应用效果进行重点分析。

1锌冶炼渣料回收贵金属1.1锌冶炼渣料来源锌冶炼工艺分为火法工艺和湿法工艺，火法炼锌过程中，主要的渣料为冶炼炉的炉渣和收尘器中的烟尘，铅、金、银、铟等贵金属大部分分布在炉渣中。

湿法炼锌工艺中，主要的渣料为常规工艺中的浸出渣、硫酸锌溶液的净化渣、电解过程的阳极泥以及回转窑氧化锌浸出渣（铅泥）等；高温沸腾浸出工艺中产生的黄钾铁矾渣、针铁矿渣、赤铁矿渣等。

1.2火法渣料回收有价金属火法炼锌的炉渣，一般通过在浮选的方式回收有价金属，将炉渣通过筛分、球磨后，用水配成矿浆加浮选药剂采用精密浮选机进行浮选，回收渣料中的金、银、铜、锌等有价金属。

烟尘一般通过火法窑炉在处理或通过湿法工艺将贵金属及常规有价金属进行分离富集，再进一步提炼成成品。

1.3湿法渣料回收有价金属在常规湿法炼锌两段浸出过程中，产出的浸出渣一般通过回转窑焙烧后变为氧化锌焙砂，再通过三段浸出分离贵金属及锌。

一段中性浸出将大部分锌浸出至溶液中返回主系统；浸出渣采用低酸浸出，将金属铟浸出至溶液中通过中和置换进行富集，富集后的高铟渣再通过浸出、萃取、反萃、电解等工序产出成品铟锭；酸性浸出渣通过高温高酸浸出，将金、银等贵金属富集至高铅渣中，高铅渣再通过铅冶炼系统或火法窑炉进行处理，进一步分离回收金、银等贵金属。

铜渣综合利用的研究情况与难点及新技术论文铜渣是铜冶炼过程中产生的一种含铜固体废弃物。

传统上，铜渣被视
为废弃物，只能用于填埋或堆放。

然而，随着资源的日益紧缺和环境意识
的提高，对于铜渣的综合利用研究变得越来越重要。

下面将介绍铜渣综合
利用的研究情况、难点以及新技术论文。

铜渣综合利用的研究最早起源于20世纪80年代，主要集中在两个方面：铜渣中铜的回收和铜渣的资源化利用。

铜渣中铜的回收是指将废渣中
的有价金属回收利用，目前主要方法包括浮选、磁选和火法冶炼等；而资
源化利用则是指将铜渣转化为可利用的材料，主要包括水泥、陶瓷、制砂、铜渣掺合料等。

随着研究的深入，人们开始探索更加高效、环保的铜渣综
合利用方法，如高效回收、废渣中有价金属的回收、废渣中的环境污染物
处理等。

铜渣综合利用面临一些困难和挑战。

首先，铜渣成分复杂，含有大量
的非金属元素，如硫、砷、锌等，这些元素会对环境造成污染，并且会影
响废渣的再利用。

其次，铜渣中的有价金属元素含量相对较低，所以如何
高效回收这些金属也是一个难题。

另外，废渣回收利用技术的研究需要考
虑到经济利益和环境效益的平衡，要确保技术的可行性和经济性。

此外，
废渣的后处理也是一个难题，需要针对废渣中的污染物设计合适的处理方法。

锌冶炼废渣综合回收项目可行性研究报告一、项目概述二、市场分析1.锌冶炼废渣的产生量大：随着工业化进程的加快，锌冶炼产业快速发展，废渣产生量大大增加。

2.资源回收的需求高：锌冶炼废渣中富含锌、铅等有价值的金属元素，回收利用可减少对矿石的依赖，提高资源利用效率。

3.环境治理的要求严格：国家对锌冶炼行业的环境要求不断提高，废渣的无害化处理和资源化利用成为行业的发展方向。

三、技术和设备1.废渣处理技术：通过湿法浸出、氧化还原等技术，将废渣中的金属元素溶解出来，实现资源回收。

2.资源回收技术：采用离子交换、溶剂萃取等技术，从溶液中分离出有价值的金属元素。

3.产品加工设备：对分离后的金属元素进行精炼、合金化等处理，生产高品质的锌、铅产品。

四、可行性分析1.技术可行性：废渣处理、资源回收和产品加工等关键技术均已成熟，且在国内外已有成功应用案例。

2.市场可行性：锌冶炼废渣的产生量大，资源回收的需求旺盛，市场潜力巨大。

3.经济可行性：资源回收可以降低生产成本，提高企业的经济效益。

4.环境可行性：废渣综合回收可以减少环境污染，符合国家的环境保护要求。

五、运营管理1.资金需求：该项目的实施需要投入大量资金用于设备采购、设施建设、研发及人员培训等。

2.运营管理：项目需要建立科学的管理体系，确保废渣处理、资源回收和产品加工等环节的高效运作。

3.市场营销：建立销售渠道，寻找合适的合作伙伴，推广和销售产品。

六、风险与对策1.技术风险：选择合适的技术和设备，进行充分的试验和验证，降低技术风险。

2.市场风险：进行市场调研，了解市场需求，选择合适的定位和产品策略，降低市场风险。

3.环境风险：建立完善的环境管理措施，确保项目的环境合规性。

4.资金风险：进行充分的资金规划和风险评估，确保项目的资金需求得到满足。

七、总结锌冶炼废渣综合回收项目具有较高的可行性，可以实现资源的最大化利用，减少环境污染。

然而，在实施前需要进行充分的市场调研和技术验证，制定科学合理的管理与运营策略，以确保项目的成功运作。

２０２４年第２期／第４５卷黄　金ＧＯＬＤ矿业工程锌冶炼渣中有价金属回收工艺研究收稿日期：２０２３－１０－０７；修回日期：２０２３－１１－２７作者简介：郭建东（１９７７—），男，高级工程师，从事金银治炼、硫酸生产、金银选矿工艺技术研究应用与生产过程管理工作；Ｅ ｍａｉｌ：ｇｕｏｊｉａｎｄｏｎｇ０８＠１２６．ｃｏｍ郭建东，欧海涛，王敏杰，赵　军，薛希刚（山东国大黄金股份有限公司）摘要：回收利用锌冶炼渣中有价金属，对冶金行业可持续发展具有重要意义。

某锌冶炼渣中锌、铅、金、银含量较高，试验采用酸浸—碱浸—氰化浸出湿法梯级浸出工艺回收锌、铅、金、银。

试验结果表明：在硫酸质量分数２０％，液固比２∶１，浸出温度８０℃，浸出时间２ｈ的条件下，锌浸出率为９０．３１％；在氢氧化钠质量分数１０％，液固比２∶１，浸出温度８０℃，浸出时间２ｈ的条件下，铅浸出率为９３．３７％；在氰化钠质量分数０．２０％，液固比２∶１，浸出时间１６ｈ的条件下，金、银浸出率分别为８２．６１％、９２．３９％。

该湿法梯级浸出工艺实现了锌冶炼渣的综合回收。

关键词：锌冶炼渣；湿法梯级浸出工艺；酸浸；碱浸；氰化浸出 中图分类号：ＴＤ９５２ 文章编号：１００１－１２７７（２０２４）０２－００５７－０４文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１１７９２／ｈｊ２０２４０２１２引　言锌精矿是锌冶炼行业的主要原料，通常采用氧化焙烧、焙烧烟气净化制酸、浸出、净化除杂、电解沉积［１］等工艺提取金属锌，但这些工艺产生的锌冶炼渣中仍含有少量锌（４％～１０％）、铅（３％～１２％）和银（１００～３００ｇ／ｔ）等有价金属，因此具有较高经济价值。

锌冶炼企业每年会产生大量锌冶炼渣，如何回收锌冶炼渣中有价金属已成为金属冶炼行业的世界性难题。

目前，锌冶炼渣的处理方法主要有烟化炉挥发法、热酸浸出法、硫脲法等［２－６］，但锌、铅、金、银的综合回收效果不理想，且这些方法对环境存在潜在危害。

因此，探索一种高效回收锌冶炼渣中有价金属的方法，对冶金行业可持续发展具有重要意义。