湿法冶金在城市矿山资源化中的运用

2019-02-10李超

世界有色金属 2019年10期

李超

（1.云南黄金矿业集团股份有限公司，云南昆明 650051；2.云南滇金投资有限公司，云南昆明 650000）

有色金属行业的迅猛发展，导致该行业明显的出现了资源短缺的问题，这一问题也对有色金属行业的发展造成了很大的制约。同时科学技术的发展也导致电子产品更新换代速度加快，每五年有20%～30%的电子产品更新换代速度增长，被替换的废弃电子产品俨然成为城市矿山中的主要来源。作为最重要的二次有色金属资源，电子垃圾可以被高效分解并提取可利用的有色金属，也是我国十分鼓励的新型行业，能够有效的将我国有色技术的资源利用水平进行提升，有效解决我国一些资源紧缺、环境污染严重以及能耗高等产业存在的共性问题。

1 城市矿山与电子垃圾

（1）城市矿山。通信电子产品、家用电器、交通工具、包装物、线缆线以及各类的电气设备中的可循环利用的金属资源就是所谓的城市矿山，而电子垃圾就是指其中废弃的电子电器产品，城市矿山中最后重要的构成部分就是电子垃圾。作为再生有色金属产业的重要原料来源，城市矿山通过再生利用技术的加工提取出来有色金属资源能够完美的代替传统采矿冶炼中得到的有色金属，成本低、环保节约是其最重要的有点。对于城市矿山的大力开发，通过废弃资源中可再生资源的循环利用能够将我国目前面临的有色金属资源限制打破，从而有效地降低环境的污染，经济发展变得可循环。在世界范围内，目前原生铝的产量中再生铝就占40%～55%；原生铜产量中再生铜产量占45%～60%。除此之外，锌，镁等再生资源也都要相当程度的循环利用。

（2）电子垃圾的特点。含有大量的再生资源是电子垃圾的特点，钯、钴、银、黄金、铜等有色金属是其再生资源的主要组成部分，具有十分巨大的潜在可回收利用价值。科学技术的发展促使电子产品不断地更新还贷，电子垃圾的种类、数量都有异常快速的增长，同时这些电子垃圾的构成相当复杂，并且具有很强的毒性，对环境能够造成严重的污染，但是这些电子垃圾又有着很高的资源性价值。据相关调查显示，截至2014年，世界范围内产生的电子垃圾约有5000万吨，到2018年已经比2014年的电子垃圾数量基础上上升了30%，达到了6000万吨以上，我国每年约有600万吨的电子垃圾制造量，预计在2020年就会高达1.40亿台件。

金属材料以及非金属材料是电子垃圾的主要组成部分，成分异常复杂，电子垃圾中除了有大量的可利用资源外还有其他种类的重金属以及其他的有毒物质。电子垃圾也成为现代社会对环境造成污染的重要因素，如果对电子垃圾的处理不到位，电子垃圾中的有害物质会对环境以及人类的生命安全造成很大的威胁。据研究表明，在一部手机中大约有4克左右的铁以及9克左右的铜，并且还存在金、银、钯等有色金属。2015年全世界范围内产生的电子垃圾中就包含有200万吨的铜、1700万吨的铁以及300万吨的黄金，除此之外还有塑料、钯、虑、银等其他资源。随着我国政府对于环保意识的不断加强，我国电子垃圾的回收生产也由传统的进口外国的洋垃圾再通过各个民间小作坊进行生产的方式想着集群化的工厂集中生产方式转变，虽然对电子垃圾处理的技术不断地增强，但是其中存在的问题也不在少数。

2 有色冶金

火法冶金以及湿法冶金是有色冶金的主要形式。其中对于一些高品位的矿石资源以及金属再生生产的过程中通常会选择使用火法冶金。而湿法冶金则是通过使用溶剂，对目标物质进行络合、水解、中和、还原以及氧化等化学处理，提取或离合出目标物质中的属成分，出了铁之外，湿法冶金几乎包含了目前所有的提取冶金，在稀土、铀、铜、铝以及锌等有色金属冶金中异常适用。近些年来随着科学技术的提升，湿法冶金的技术也取得了长足的进步，在一些复杂、品位低的物料中也被经常的使用，对于城市矿山中电子垃圾资源的处理。湿法冶金无疑是一种最好的技术手段。

3 电子垃圾湿法冶金

（1）湿法冶金的优缺点。对于电子垃圾进行湿法冶金，就是指将电子废弃颗粒通过进行酸性或者碱性的侵蚀，利用蒸馏、过滤、离子交换、置换、沉淀以及萃取等手段对浸出液进行金属回收。相较于火法冶金，湿法冶金的废弃排放明显变少，而且能够便捷的将提起过重金属的残留物进行处理，明显增强了经济效益，并且也有比火法冶金广的应用范围。但是湿法冶金同样存在缺点，进行湿法冶金的过程中会大量的使用到化学药剂，并且要进行繁杂的各县工艺流程，大量的酸性废水产出，并且难以处理是湿法冶金无法回避的问题。

（2）湿法冶金的难点。而目前，对于电子垃圾进行资源化循环利用的主要方向集中在重金属以及贵金属方面。提高有价金属回收率，将成本进行降低，并且确保二次污染不会在生产过程中出现是湿法冶金回收技术的基本原则。湿法冶金的关键技术就是对电子垃圾进行净化火车浸出的过程，而浸出剂的选择也成了相关技术的研究要点。

（3）电子垃圾中贵金属的回收。在电子垃圾中印刷电路板是一种很常见的垃圾，并且还有相当数量的贵金属包含在印刷电路板中，但是就目前而言，针对金银回收的技术相对会更多。而对其进行重金属回收的技术主要包括石硫合剂法、硫代硫酸盐法、卤化法、王水法、硫脲法以及氰化法等。而对其他技术的不断开发与应用，将金银的回收率提高是当代严重的重点工作内容。下面就石硫合剂法以及氰化法做出详细介绍。

石硫合剂法是我国最先研发出的一种新型无氰提起技术，利用石灰以及硫磺所合成的新型浸金试剂代替了传统的氰化物。相关学者曾就石硫合剂法做出了研究，分析出字浸金条件良好的环境下，能够达到高达90%以上金的浸出率。也有学者在最佳的实验条件下对废弃线路板进行实验，用石硫合剂法浸泡过得废弃电路板能够由84%以上金的浸出率。种种研究都说明石硫合剂法是一种很有效的湿法冶金手段

氰化法就是通过利用碱金属氰化物对金银电路板进行浸泡，使金银被充分的浸出并与其他物体相分离，在对浸出液进行还原剂添加，将金银物质进行还原。作为一种传统的重金属提取工艺，氰化法具有较高的回收率并且不需要过高的成本投入，工艺流程也相较简单，但是氰化法也具备相当强的毒性，容易危害到环境以及人民的安全。