濕法冶金在城市礦山資源化中的運(yùn)用

李 超

（1.云南黃金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司，云南 昆明 650051；2.云南滇金投資有限公司，云南 昆明 650000）

有色金屬行業(yè)的迅猛發(fā)展，導(dǎo)致該行業(yè)明顯的出現(xiàn)了資源短缺的問題，這一問題也對(duì)有色金屬行業(yè)的發(fā)展造成了很大的制約。同時(shí)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也導(dǎo)致電子產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，每五年有20%～30%的電子產(chǎn)品更新?lián)Q代速度增長，被替換的廢棄電子產(chǎn)品儼然成為城市礦山中的主要來源。作為最重要的二次有色金屬資源，電子垃圾可以被高效分解并提取可利用的有色金屬，也是我國十分鼓勵(lì)的新型行業(yè)，能夠有效的將我國有色技術(shù)的資源利用水平進(jìn)行提升，有效解決我國一些資源緊缺、環(huán)境污染嚴(yán)重以及能耗高等產(chǎn)業(yè)存在的共性問題。

1 城市礦山與電子垃圾

（1）城市礦山。通信電子產(chǎn)品、家用電器、交通工具、包裝物、線纜線以及各類的電氣設(shè)備中的可循環(huán)利用的金屬資源就是所謂的城市礦山，而電子垃圾就是指其中廢棄的電子電器產(chǎn)品，城市礦山中最后重要的構(gòu)成部分就是電子垃圾。作為再生有色金屬產(chǎn)業(yè)的重要原料來源，城市礦山通過再生利用技術(shù)的加工提取出來有色金屬資源能夠完美的代替?zhèn)鹘y(tǒng)采礦冶煉中得到的有色金屬，成本低、環(huán)保節(jié)約是其最重要的有點(diǎn)。對(duì)于城市礦山的大力開發(fā)，通過廢棄資源中可再生資源的循環(huán)利用能夠?qū)⑽覈壳懊媾R的有色金屬資源限制打破，從而有效地降低環(huán)境的污染，經(jīng)濟(jì)發(fā)展變得可循環(huán)。在世界范圍內(nèi)，目前原生鋁的產(chǎn)量中再生鋁就占40%～55%；原生銅產(chǎn)量中再生銅產(chǎn)量占45%～60%。除此之外，鋅，鎂等再生資源也都要相當(dāng)程度的循環(huán)利用。

（2）電子垃圾的特點(diǎn)。含有大量的再生資源是電子垃圾的特點(diǎn)，鈀、鈷、銀、黃金、銅等有色金屬是其再生資源的主要組成部分，具有十分巨大的潛在可回收利用價(jià)值?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展促使電子產(chǎn)品不斷地更新還貸，電子垃圾的種類、數(shù)量都有異?？焖俚脑鲩L，同時(shí)這些電子垃圾的構(gòu)成相當(dāng)復(fù)雜，并且具有很強(qiáng)的毒性，對(duì)環(huán)境能夠造成嚴(yán)重的污染，但是這些電子垃圾又有著很高的資源性價(jià)值。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，截至2014年，世界范圍內(nèi)產(chǎn)生的電子垃圾約有5000萬噸，到2018年已經(jīng)比2014年的電子垃圾數(shù)量基礎(chǔ)上上升了30%，達(dá)到了6000萬噸以上，我國每年約有600萬噸的電子垃圾制造量，預(yù)計(jì)在2020年就會(huì)高達(dá)1.40億臺(tái)件。

金屬材料以及非金屬材料是電子垃圾的主要組成部分，成分異常復(fù)雜，電子垃圾中除了有大量的可利用資源外還有其他種類的重金屬以及其他的有毒物質(zhì)。電子垃圾也成為現(xiàn)代社會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染的重要因素，如果對(duì)電子垃圾的處理不到位，電子垃圾中的有害物質(zhì)會(huì)對(duì)環(huán)境以及人類的生命安全造成很大的威脅。據(jù)研究表明，在一部手機(jī)中大約有4克左右的鐵以及9克左右的銅，并且還存在金、銀、鈀等有色金屬。2015年全世界范圍內(nèi)產(chǎn)生的電子垃圾中就包含有200萬噸的銅、1700萬噸的鐵以及300萬噸的黃金，除此之外還有塑料、鈀、慮、銀等其他資源。隨著我國政府對(duì)于環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)，我國電子垃圾的回收生產(chǎn)也由傳統(tǒng)的進(jìn)口外國的洋垃圾再通過各個(gè)民間小作坊進(jìn)行生產(chǎn)的方式想著集群化的工廠集中生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，雖然對(duì)電子垃圾處理的技術(shù)不斷地增強(qiáng)，但是其中存在的問題也不在少數(shù)。

2 有色冶金

火法冶金以及濕法冶金是有色冶金的主要形式。其中對(duì)于一些高品位的礦石資源以及金屬再生生產(chǎn)的過程中通常會(huì)選擇使用火法冶金。而濕法冶金則是通過使用溶劑，對(duì)目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行絡(luò)合、水解、中和、還原以及氧化等化學(xué)處理，提取或離合出目標(biāo)物質(zhì)中的屬成分，出了鐵之外，濕法冶金幾乎包含了目前所有的提取冶金，在稀土、鈾、銅、鋁以及鋅等有色金屬冶金中異常適用。近些年來隨著科學(xué)技術(shù)的提升，濕法冶金的技術(shù)也取得了長足的進(jìn)步，在一些復(fù)雜、品位低的物料中也被經(jīng)常的使用，對(duì)于城市礦山中電子垃圾資源的處理。濕法冶金無疑是一種最好的技術(shù)手段。

3 電子垃圾濕法冶金

（1）濕法冶金的優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)于電子垃圾進(jìn)行濕法冶金，就是指將電子廢棄顆粒通過進(jìn)行酸性或者堿性的侵蝕，利用蒸餾、過濾、離子交換、置換、沉淀以及萃取等手段對(duì)浸出液進(jìn)行金屬回收。相較于火法冶金，濕法冶金的廢棄排放明顯變少，而且能夠便捷的將提起過重金屬的殘留物進(jìn)行處理，明顯增強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)效益，并且也有比火法冶金廣的應(yīng)用范圍。但是濕法冶金同樣存在缺點(diǎn)，進(jìn)行濕法冶金的過程中會(huì)大量的使用到化學(xué)藥劑，并且要進(jìn)行繁雜的各縣工藝流程，大量的酸性廢水產(chǎn)出，并且難以處理是濕法冶金無法回避的問題。

（2）濕法冶金的難點(diǎn)。而目前，對(duì)于電子垃圾進(jìn)行資源化循環(huán)利用的主要方向集中在重金屬以及貴金屬方面。提高有價(jià)金屬回收率，將成本進(jìn)行降低，并且確保二次污染不會(huì)在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)是濕法冶金回收技術(shù)的基本原則。濕法冶金的關(guān)鍵技術(shù)就是對(duì)電子垃圾進(jìn)行凈化火車浸出的過程，而浸出劑的選擇也成了相關(guān)技術(shù)的研究要點(diǎn)。

（3）電子垃圾中貴金屬的回收。在電子垃圾中印刷電路板是一種很常見的垃圾，并且還有相當(dāng)數(shù)量的貴金屬包含在印刷電路板中，但是就目前而言，針對(duì)金銀回收的技術(shù)相對(duì)會(huì)更多。而對(duì)其進(jìn)行重金屬回收的技術(shù)主要包括石硫合劑法、硫代硫酸鹽法、鹵化法、王水法、硫脲法以及氰化法等。而對(duì)其他技術(shù)的不斷開發(fā)與應(yīng)用，將金銀的回收率提高是當(dāng)代嚴(yán)重的重點(diǎn)工作內(nèi)容。下面就石硫合劑法以及氰化法做出詳細(xì)介紹。

石硫合劑法是我國最先研發(fā)出的一種新型無氰提起技術(shù)，利用石灰以及硫磺所合成的新型浸金試劑代替了傳統(tǒng)的氰化物。相關(guān)學(xué)者曾就石硫合劑法做出了研究，分析出字浸金條件良好的環(huán)境下，能夠達(dá)到高達(dá)90%以上金的浸出率。也有學(xué)者在最佳的實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)廢棄線路板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用石硫合劑法浸泡過得廢棄電路板能夠由84%以上金的浸出率。種種研究都說明石硫合劑法是一種很有效的濕法冶金手段

氰化法就是通過利用堿金屬氰化物對(duì)金銀電路板進(jìn)行浸泡，使金銀被充分的浸出并與其他物體相分離，在對(duì)浸出液進(jìn)行還原劑添加，將金銀物質(zhì)進(jìn)行還原。作為一種傳統(tǒng)的重金屬提取工藝，氰化法具有較高的回收率并且不需要過高的成本投入，工藝流程也相較簡單，但是氰化法也具備相當(dāng)強(qiáng)的毒性，容易危害到環(huán)境以及人民的安全。

4 結(jié)語

本文就濕法冶金在城市礦山資源化中的應(yīng)用做出探究，介紹了城市礦山與電子垃圾以及有色冶金，并詳細(xì)的介紹了濕法冶金在城市礦山資源化中的應(yīng)用策略，以望提升濕法冶金技術(shù)都在城市礦山資源化中的應(yīng)用水平，促進(jìn)我國廢棄金屬資源回收利用行業(yè)的發(fā)展。