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中國有色集團(tuán)國內(nèi)冶煉企業(yè)資源綜合回收

文檔作者：張輝1 羅星2 周衛(wèi)寧2 李盡善2 文檔來源： (1．中國有色礦業(yè)集團(tuán)有限公司 2．中國有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2020年12月24日
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第 316卷期 有 色 冶 金 設(shè) 計 與 研 究 2015正
2 月
中國有色集團(tuán)國內(nèi)冶煉企業(yè)資源綜合回收
張輝 ，羅星2，周衛(wèi)寧2，李盡善2
(1．中國有色礦業(yè)集團(tuán)有限公司，北京市100055；
2．中國有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司，廣西桂林541004)
[摘 要]介紹了中國有色集團(tuán)在國內(nèi)的主要冶煉企業(yè)在資源綜合利用方面的進(jìn)展情況，其中包括了銅
冶煉渣選礦貧化、污酸中回收錸、陽極泥綜合回收有價金屬，鋒冶煉凈化渣和高浸渣的綜合利用，鈦白粉生產(chǎn)
中的酸性廢水處理和綠礬生產(chǎn)鐵紅等。在對主要冶煉企業(yè)資源綜合利用的進(jìn)展總結(jié)的基礎(chǔ)上，提出了合理化
建議。
[關(guān)鍵詞]中國有色集團(tuán)；資源利用；銅冶煉渣選礦；鋅冶煉高浸渣；鈦白粉
中圖分類號：x758 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：10o4—4345(2015)01—0015—03
Comprehensive Utilization of Resources from CNM C Domestic M etallurgical Enterprises
ZHANG Hui ，LUO Xing ，ZHOU Weining~，LI Jinshan
(1．China Nonferrous Metal Mining(Group)Co．，Ltd．，Beijing 100055，China；
2．China Nonferrous Metal Guilin Geology and Mining Co．，Ltd．，Guilin，Guangxi 541004，China)
Abstract The comprehensive resources utilization from domestic metallurgical plants of CNMC is reviewed in the paper，which
includes the copper smelting slag beneficiation depletion，recovery of rhenium from waste acid solutions，comprehensive recovery of
valuable metals from anode slime；utilization of purification residues and high-acid leach residues in zinc smelting；treatment of acid
wastewater and pigment hematite product made with ferrous sulfate in titanium dioxide production．On the basis of summarizing the
progress of comprehensive resources utilization，reasonable suggestions were provided in this paper．
Keywords CNMC；resources utilization；copper smelting slag beneficiation；zinc smelting high-leaching shag titanium dioxide
資源綜合利用是我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的一項(xiàng)長
遠(yuǎn)的戰(zhàn)略方針，對于貫徹落實(shí)節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境
的基本國策，緩解工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程中13趨強(qiáng)化
的資源環(huán)境約束，加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，增強(qiáng)可
持續(xù)發(fā)展能力都具有重要意義。開展資源綜合利用
也是解決我國礦產(chǎn)資源短缺的重要途徑，是實(shí)現(xiàn)礦
業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的現(xiàn)實(shí)選擇，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)
展中占有舉足輕重的地位。
中國有色礦業(yè)集團(tuán)有限公司f以下簡稱“中國有
色集團(tuán)”)，是世界500強(qiáng)企業(yè)。公司涉及銅、鋁、鉛、
鋅、鎳、鉭、鈮、鈹、金、銀、稀土等40余個有色金屬品
種。2013年有色金屬產(chǎn)量為1 552．2 kt。在企業(yè)規(guī)模
逐漸擴(kuò)大和有色金屬產(chǎn)量不斷增加的過程中，集團(tuán)
下屬企業(yè)在資源綜合利用方面也取得了顯著成效。
收稿日期：2014—03—19 修改返回：2014—11一o3
作者簡介：張輝(1970一)，男，高級工程師，主要從事安全生產(chǎn)管理。
本文選取中國有色集團(tuán)在國內(nèi)的一些具有代表性的
冶煉企業(yè)，介紹其在近幾年冶煉過程中資源綜合利
用的主要情況和進(jìn)展。
1 銅冶煉領(lǐng)域
中國有色集團(tuán)國內(nèi)銅冶煉企業(yè)主要有大冶有
色、富邦銅業(yè)和紅透山礦業(yè)，其中紅透山礦業(yè)粗銅的
年生產(chǎn)能力只有30 kt。大冶有色目前具有銅電解能
力700 kt／a，配套煙氣制酸能力1 100 kt／a，2010年
又建成了從澳大利亞引進(jìn)的200 kt／a的澳斯麥特爐，
2012年建成了300 kt銅加工清潔生產(chǎn)示范項(xiàng)目。富
邦銅業(yè)使用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“富邦爐”熔煉工藝，
設(shè)計產(chǎn)能100 kt／a，實(shí)際產(chǎn)能60 kt／a，硫酸240 kt／a。
． 16． 有 色 冶 金 設(shè) 計 與 研 究 第36卷
富邦銅業(yè)使用的“富氧側(cè)吹熔池熔煉一電爐貧
化一轉(zhuǎn)爐吹煉”工藝，目前在國內(nèi)有3家企業(yè)使用。
富邦銅業(yè)經(jīng)過自己的技術(shù)改造，已經(jīng)形成了自有知
識產(chǎn)權(quán)的熔煉技術(shù)，并稱之為“富邦爐”哪?！案话顮t”熔煉
渣含銅低，全年渣含銅0．47％。較底吹爐和閃速爐具
有較大的優(yōu)勢；床能力高，最大床能力為74．6 m ·d1；
設(shè)備占地面積小，基建投資少；銅綜合耗能低[2-31
等。富邦銅業(yè)針對轉(zhuǎn)爐渣含銅量4．6％ 、鐵48％ 、銀
132．10 e,／t，建立了300 t／d的選礦廠，已經(jīng)投入生產(chǎn)。
該轉(zhuǎn)爐渣礦物組成比較簡單，礦物種類較少，金屬礦
物主要有硫化銅礦物、單質(zhì)銅、氧化亞銅、磁鐵礦。還
有鉛和鋅的氧化物，非金屬礦物主要有硅酸鐵和玻
璃質(zhì)，回收的目的元素為銅和鐵，銅回收率在90％以
上，同時還可以得到鐵精礦，并綜合回收部分銀。
大冶有色冶煉廠的冶煉爐渣包括轉(zhuǎn)爐渣、諾蘭
達(dá)爐渣和澳斯麥特爐銅冶煉電爐渣。爐渣中具有綜
合回收價值的元素有銅、鐵、金、銀等，金、銀一般隨
硫化物一起富集，磁性鐵可以通過磁選加以回收。轉(zhuǎn)
爐渣含銅較高，韓偉及黃瑞強(qiáng)等人【4 通過對轉(zhuǎn)爐渣
的特性和實(shí)驗(yàn)研究認(rèn)為應(yīng)該采用“快速浮選一階磨
階選”流程．通過采用磁浮聯(lián)合新工藝對含銅7．86％
的澳爐轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)行了選礦生產(chǎn)研究，其綜合銅精礦
品位達(dá)2850％，銅尾礦品位0．34％ ，銅回收率96．83％。
韓偉等人[61對澳爐緩冷電爐渣進(jìn)行了階磨階選實(shí)驗(yàn)
研究，在原爐渣銅品位0．74％的情況下，獲得銅精礦
品位16．11％，回收率69．90％的指標(biāo)。
大冶有色針對轉(zhuǎn)爐煙塵含有鉛、鋅、鎘等有價元
素，對其進(jìn)行了綜合回收。其主要工藝步驟是：煙塵
浸出，浸出液凈化、濃縮、結(jié)晶、凈化渣處理，浸出渣鼓
風(fēng)爐還原熔煉及電解等過程，可分別獲得電鉛、精
鉍、粗鎘棉、七水硫酸鋅等產(chǎn)品同。大冶有色還針對污
酸中的有價金屬錸進(jìn)行了1年的自行開發(fā)，在一期
原料發(fā)生變化和本身的工藝適應(yīng)性較差的情況下，
于2011年底完成二期技術(shù)的開發(fā)工作，取得較好的
回收率和處理效果，2012年3月完成二期項(xiàng)目改造
工作，設(shè)計系統(tǒng)處理能力為1 000 m3／a。經(jīng)過工藝處
理．污酸外排后液含錸<1 mg／L，錸酸銨品位達(dá)98％
以上。
大冶有色在結(jié)合原有稀貴金屬廠的經(jīng)驗(yàn)和工藝
技術(shù)上，根據(jù)現(xiàn)實(shí)需求，在黃金山工業(yè)園新建稀貴工
業(yè)園 設(shè)計陽極泥處理能力為5 kt／a，白銀產(chǎn)能為600
t／a(含外購)、黃金20 t／a(含外購)、二氧化硒300 t／a、
精碲40 t／a，以及500 kg／a左右的鉑鈀生產(chǎn)能力，“十
二五”末產(chǎn)值將達(dá)到100億元，稀貴T業(yè)園于2013
年3月投料生產(chǎn)。
2 鋅冶煉領(lǐng)域
中色鋅業(yè)現(xiàn)有鋅210 kt／a、硫酸400 kt／a的產(chǎn)
能，采用自主研發(fā)的榮獲有色金屬T業(yè)科技一等獎
的“低污染沉礬除鐵濕法煉鋅工藝”181，并且從廢渣中
綜合回收銅、銀、鎘、鈷、鋅等有價金屬。其采，【．}j的全
濕法工藝“從冶煉廢渣回收銅、鎘、鉆、鋅的方法”屬
國內(nèi)首創(chuàng)．是國內(nèi)首家從凈液渣中利用無萃取濕法
工藝生產(chǎn)電銅的企業(yè)。
目前 我國濕法煉鋅企業(yè)普遍采用的是成熟的
濕法工藝，即酸浸、置換、除雜，從凈液渣中回收銅、
鎘、鈷、鋅，得到的產(chǎn)品多為海綿鎘、鈷渣和銅渣，作
為中間或者半成品出售[91。中色鋅業(yè)為了簡化流程、
提高金屬綜合回收率和產(chǎn)品附加值、減少廢渣排放、
降低二次污染，經(jīng)過幾年的開發(fā)，研發(fā)和T業(yè)應(yīng)用了
“從冶煉廢渣中回收銅、鎘、鈷、鋅的方法”，陸續(xù)投資
建設(shè)了凈液渣綜合利用回收項(xiàng)目 其中一期項(xiàng)目投
資5 676萬元，年回收電銅1 040 t、精鎘450 t、鈷精
礦1 861 t，于2009年12月投產(chǎn)；二期項(xiàng)目總投資8 500
萬元，年回收電銅1 040 t、精鎘450 t、鉆精礦l 861 t
(含鈷2％)、鋅溶液含鋅量9 000 t，于2012年5月
投產(chǎn)[1Ol。
同時針對兩段砷鹽凈化過程中需要使用砒霜，
且過程中會產(chǎn)生AsH 劇毒氣體，存在安全隱患；溶
液中銅離子不夠時需要補(bǔ)加硫酸銅；產(chǎn)生的兩段凈
液渣中金屬分散且含砷高等問題，公司于2010年開
始將砷鹽凈化除鈷改為銻鹽凈化除鈷1-藝。經(jīng)過丁
業(yè)化試驗(yàn)表明：銻鹽凈化鋅粉消耗少，產(chǎn)生的SbH
比AsH 毒性弱且化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定f室溫下即分解)，
消除了安全隱患：不需要使用氫氧化鈉、高錳酸鉀和
硫酸亞鐵：凈化階段實(shí)現(xiàn)了有價金屬的分離和富集，
得到3種高品位渣，可直接綜合回收而不需要中間
處理【“～21。
高溫高酸煉鋅工藝具有自身的優(yōu)點(diǎn)，但是該工
藝會產(chǎn)生泥態(tài)化的高浸渣(鉛銀渣)和鐵渣，并從系統(tǒng)
中帶走0．3 m3／t的浸出液，且所產(chǎn)出的浸出渣屬于危
險固廢，不允許隨便堆放，同時高浸渣中常蘊(yùn)含銀、
鋅、鉛、銅等有價金屬，必須加以綜合回收利用l131。中
色鋅業(yè)在比較了國內(nèi)外對高浸渣的綜合利用方法的
基礎(chǔ)上，結(jié)合公司每年產(chǎn)出的135 kt高浸渣的特性
和地區(qū)等條件的限制，采用了浮選T藝方法回收其
中銀，萃取方法回收選礦廢水中的鋅，達(dá)到了對高浸
第1期 中國有色集團(tuán)國內(nèi)冶煉企業(yè)資源綜合回收 ．17．
渣的綜合利用：考慮到銀礦物和含銀化合物均可在
酸性介質(zhì)中用常規(guī)硫化物捕收劑浮選回收，因此中
色鋅業(yè)在選擇適宜的浮選藥劑的基礎(chǔ)上，確定了一
粗、一精、三掃和中礦再選工藝流程。通過試驗(yàn)，銀浮
選回收率56％～60％，金的回收率70％一80％t 41。高浸
渣中水溶鋅含量為2．97％，浮選銀后的廢水中含鋅
16 18 g／t，廢水量700 t／d，pH=4～4．5。針對該廢水特
性，公司采用廢水鋅離子萃取富集技術(shù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室
結(jié)果，確定了一級預(yù)萃取(消除選礦藥劑的影響)、三
級逆流萃取、兩級逆流反萃、反萃有機(jī)相再反萃鐵的
工藝流程，萃取率達(dá)62％～70％t 51。該銀鋅綜合回收項(xiàng)
目總投資8 500萬元，年回收銀精礦含銀12 t，選礦
廢水富集鋅2 800 t。
3 鈦白粉生產(chǎn)
鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)主要是平桂飛碟，目前其鈦白
粉的生產(chǎn)能力為25 kt／a，生產(chǎn)工藝為硫酸法。平桂飛
碟生產(chǎn)的“飛碟牌”鈦白粉暢銷歐美、日本、東南亞市
場．出口量占年產(chǎn)量的6O％ ，曾連續(xù)3年位居中國鈦
白粉自營出口第一位。從2004年開始，平桂飛碟3
次獨(dú)家應(yīng)訴韓國鈦白粉反傾銷，并最終贏得勝利。在
生產(chǎn)普通型BA01—01鈦白粉的同時，公司依靠科技
進(jìn)步，還研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的PGA專用系列
產(chǎn)品，其性能相當(dāng)于日本A100、韓國K100系列高檔
鈦白粉【垌。平桂飛碟大力發(fā)展循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，狠抓“三
廢”的治理．按照“以廢治廢、綜合利用、循環(huán)發(fā)展”的
思路．將內(nèi)部的產(chǎn)業(yè)“串珠成鏈”，構(gòu)建起“電力一有
色金屬一水泥”循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局．形成了“鈦
白粉一工業(yè)石膏一水泥”、“鈦白粉一硫酸亞鐵一氧
化鐵紅(一水亞鐵)”、“有色金屬一采選尾礦、冶金
渣、鍋爐渣一水泥”、“有色金屬采礦廢石一建筑材料
(筑路材料)”等循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈【塒，2012年榮獲全國
循環(huán)經(jīng)濟(jì)工作先進(jìn)單位。公司資源綜合利用及循環(huán)
經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽庖妶D1。
：窯妒等廢菠l l 簧蘑l 卜求重羲產(chǎn)品 l氯化鐵紅產(chǎn)蕊 }
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圖1 平桂飛碟資源綜合利用及循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈
平桂飛碟鈦白粉生產(chǎn)資源利用率高(如鈦礦消
耗、硫酸消耗)，在國內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先水平，特別
是硫酸消耗3．2 t／t．優(yōu)于我國硫酸法鈦白粉生產(chǎn)企
業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)一級指標(biāo)的3．5 t，t。鈦白粉單位產(chǎn)
品新鮮水消耗30 m3／t，廢水排放量50 m3／t，綜合能耗
0．95 tce／t，均優(yōu)于我國硫酸法鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)清潔生
產(chǎn)技術(shù)一級指標(biāo)，冶煉用水重復(fù)利用率98％。
鈦白粉生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的酸性廢水。若不經(jīng)處
理直接排放，將會腐蝕下水道，造成水體污染、土壤
酸化，惡化生態(tài)環(huán)境，嚴(yán)重危害附近居民的生活及農(nóng)
業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展，并造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。但是酸性
廢水的治理成本高。產(chǎn)生的石膏廢渣露天堆放對環(huán)
境會產(chǎn)生污染等問題。平桂飛碟根據(jù)賀州市大理石
加工產(chǎn)生的大量廢石漿無法處理的情況，經(jīng)過技術(shù)
攻關(guān)，開發(fā)出了以大理石廢料處理鈦白粉生產(chǎn)的酸
性廢水，制成鈦石膏用于水泥生產(chǎn)的獨(dú)特技術(shù)，既有
效地解決了工廠的酸性廢水治理問題，又解決了當(dāng)
地大理石加工業(yè)廢石漿的出路。
每生產(chǎn)1 t鈦白粉將產(chǎn)生2．5～4 t的副產(chǎn)品綠礬
(FeSO 7H 0)，原先采用鐵皮法生產(chǎn)氧化鐵紅，但生產(chǎn)
成本高，產(chǎn)品雜質(zhì)高，沒有出路。而綠礬的堆積不僅增
加企業(yè)的管理成本。還占用土地資源，對土壤等環(huán)境
也產(chǎn)生污染。平桂飛碟通過試驗(yàn)研究。開發(fā)出以硫酸
亞鐵為原料生產(chǎn)氧化鐵紅和一水硫酸亞鐵的工藝．
氧化鐵紅產(chǎn)品應(yīng)用于陶瓷、油漆制造等行業(yè)。一水硫
酸亞鐵可作為飼料添加劑和凈水劑。新工藝不僅降
低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，還消化了鈦白粉廠
大量的硫酸亞鐵，有效解決了鈦白粉廠硫酸亞鐵廢
渣的處置難題_l81。
4 結(jié)束語
通過對國內(nèi)幾個主要的冶煉企業(yè)的資源綜合利
用現(xiàn)狀的分析可知，各企業(yè)非常重視資源綜合利用，
取得了很多成績。大冶有色對污酸中的錸和陽極泥
的綜合利用、中色鋅業(yè)對鋅冶煉伴生金屬元素的綜
合回收在行業(yè)內(nèi)都具有較強(qiáng)的影響．也形成了相應(yīng)
規(guī)模的資源綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈。但是仍存在企業(yè)間發(fā)
展不平衡的狀況，部分冶煉企業(yè)的綜合回收尚有潛
力可挖。隨著中國有色集團(tuán)規(guī)模不段的擴(kuò)大，金屬產(chǎn)
品、產(chǎn)量逐年增加。在目前主要金屬價格處于低價運(yùn)
行的環(huán)境下，對有限的資源進(jìn)行綜合利用，為企業(yè)創(chuàng)
造效益，已經(jīng)成為企業(yè)的生命線。這需要各個冶煉企
業(yè)在對現(xiàn)有工藝進(jìn)行節(jié)能減排改造的同時．注重與
“三廢”的綜合利用相銜接，提高“三廢”資源的利用
(下轉(zhuǎn)第3O頁)
． 30． 有 色 冶 金 設(shè) 計 與 研 究 第36卷
理。6)噴射鑄造和連續(xù)鑄造。噴射鑄造和連續(xù)鑄造是
近年來的新成果，噴射鑄造又稱噴射成型技術(shù)或霧
化沉積技術(shù)，是將傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)與粉末冶金成型
方法相結(jié)合而產(chǎn)生的一種快速凝固技術(shù)。連續(xù)鑄擠
工藝是在連續(xù)擠壓成型法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，將
鋁及其合金液體送人連續(xù)鑄造與擠壓的設(shè)備中，可
連續(xù)擠成管、棒、型、線材等，產(chǎn)品范圍進(jìn)一步擴(kuò)大到
變形鋁合金制品。
3 再生鋁工藝技術(shù)發(fā)展方向
再生鋁工藝技術(shù)發(fā)展方向主要有以下幾個方
面：1)研究適合于處理鋁合金廢料的高效、節(jié)能、快速
熔化爐，進(jìn)一步節(jié)能降耗，提高熔化爐熱效率，延長爐
子壽命，減少金屬燒損，提高金屬回收率。2)研究鋁熔
體精煉技術(shù)，提高再生鋁的質(zhì)量。3)提高鋁合金廢料
的直接利用率，充分合理利用鋁合金廢料中的有價
值元素。4)研究開發(fā)低品位及復(fù)合鋁合金廢料的處
理工藝，優(yōu)先發(fā)展預(yù)處理工藝。5)建立完善的鋁合金
廢料回收系統(tǒng)，從源頭上把好廢料的質(zhì)量關(guān)。6)研究
對再生鋁生產(chǎn)過程的污染物治理和先進(jìn)的預(yù)處理工
藝。71研究加速再生鋁熔化過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量的
熔劑
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1 ' ， l ， l ， l ， ， ， l l l l ， l ， l l ， l ， l l l ， ， l ， ， ' ， ， ， ， ， l ' ' ' ， ' ' l ， ' ， ' ' ' ' ' ' ' ' ， ’ ' ' ’ ' ' ' ’ ’ ’ ’ ， ， ' ， ' ' l ， ， ， ' l ， ， l ， l l
(上接第17頁)
率，同時提高資源綜合利用產(chǎn)品的附加值，為企業(yè)創(chuàng)
造更大的價值。
中國有色集團(tuán)成立30周年，有的出資企業(yè)甚至
有更久遠(yuǎn)的歷史，也積累了不少的資源綜合利用經(jīng)
驗(yàn)。但是資源綜合利用技術(shù)日新月異，應(yīng)該在現(xiàn)有基
礎(chǔ)上加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研力度，充分利用大學(xué)、科研院所的智
力和研究資源，為企業(yè)在資源綜合利用領(lǐng)域創(chuàng)造更
大的經(jīng)濟(jì)效益。
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