铜渣中铁、锌、铅回收研究现状及展望

郭亚光 李东波 陈学刚 梁帅表 王 云

(中国恩菲工程技术有限公司，北京 100038)

2019年，我国精炼铜、铜材产量分别达到978万t、2 017万t，分别同比增长10.2%、12.6%，铜产量达到世界第一。铜冶炼工艺较多，从铜矿或铜精矿中提取铜的方法主要有火法和湿法两大类，超过95%的铜由火法冶炼生产，每生产1 t铜平均产出2～3 t铜渣[1-2]。火法冶炼产出的铜渣中铜含量一般高于1%，需进一步进行贫化处理。目前，铜渣中铜的回收常用工艺是选矿法和电炉贫化法。部分铜冶炼企业处理原料较为复杂，导致铜渣中除含铜外，还赋存有铁、锌、铅等有价金属，采用选矿法和电炉贫化法难以高效回收铁、锌、铅等有价金属，大量有价金属残留于渣中，造成资源严重浪费。为此，国内外研究人员对铜渣中铁、锌、铅的回收开展了大量的研究工作，主要方向有高温还原、湿法浸出、选矿等。本文主要介绍铜渣中铁、锌、铅综合回收的研究现状。

1 铁资源回收

铜渣中铁资源丰富，表1给出的是多种典型冶炼工艺产出铜渣的主要成分。由表1可知，渣中铁含量一般可达到28%～45%，具有较高的回收利用价值。因此，研究人员针对铜渣中铁的回收利用开展了诸多研究，研究方向主要是炼铁和制备铁基材料。

表1 不同冶炼方法产出铜渣的主要化学组成[1]Table 1 Main chemical compositions of copper slags produced by different smelting methods[1]

1.1 高温还原法炼铁

高温还原法的原理是在高温条件下，将铜渣中的铁氧化物还原为单质铁，再通过选矿或熔融分离的方法获得铁精矿或金属铁。如朱茂兰等[3]以铜复选尾渣为原料，采用直接熔融还原—磁选的方法回收渣中铁资源，在1 350 ℃条件下通过添加氧化钙和还原剂进行熔融还原，再将焙烧后产物进行弱磁选，获得了回收率为92.32%、铁品位为67.47%的铁精矿。……