(1)重金属冶炼废渣资源化回收技术
铜、铅、锌冶金过程产生大量的冶炼废渣。废渣中除含少量有价金属之外,还含有大量铁、硅、铝的化合物。开展废渣的资源化利用研究,不仅具有较高的经济价值,还解决了废渣的堆存和二次污染问题,具有明显的环境和社会效益。针对各种铜、铅、锌冶炼废渣,开发有价金属提取及非金属组元资源化技术,主要研究内容如下:
① 冶炼废渣中硅、铝、铁分离回收技术。冶炼废渣中的硅、铝、铁一般以非常致密的化合物(如橄榄石)形式存在,常规方法难以分离。针对性开发碱法冶金技术,使硅和铝进入溶液,铁富集在渣中,实现硅、铝与铁的高效分离。
② 碱性溶液中硅铝分离及高附加值产品制备技术。针对分离进入溶液中的硅和铝,开发硅铝高效分离及白炭黑和氧化铝制备技术,实现相似元素硅和铝的分离以及高品质硅铝产品制备。
③ 冶炼废渣中铁及有价金属回收技术。针对铜、铅、锌冶炼废渣提取分离硅、铝之后的物料,开发重金属及少量贵金属的分离富集及铁精矿制备技术,实现有价金属回收和铁组分的综合利用。
(2)稀贵金属物料高效清洁分离提取技术
铜、铅、镍等金属冶炼过程产生大量的含稀贵金属的中间产物,例如阳极泥和硒碲富集料。这些物料组分复杂、有价金属种类多、含量波动大,其综合回收面临较大难题。针对这些稀贵金属物料,开发高效清洁分离提取技术,主要研究内容如下:
① 稀散金属选择性富集技术。针对硒、碲同族且性质相近的特点,开发稀贵金属物料选择性分离技术,建立硒、碲及其化合物在酸/碱性溶液中的赋存状态及分布行为,扩大硒碲基础物化性质差异,实现物料中有价元素硒与碲的选择性富集。
② 稀散高效清洁分离技术。针对选择性分离后的稀散金属富集产物,采用控电位还原技术实现硒从溶液中的还原分离,采用强化氧化技术实现碲从富集固体产物中的氧化分离,最终形成硒和碲的单质或化合物产品。
③ 贵金属高效分离技术。针对分离稀散金属后的富集产物,开发金、银、铂、钯的梯级高效分离技术,制备贵金属单质或化合物产品,实现贵金属的高效清洁分离及产品制备。
(3)含金氰化尾渣综合回收处理技术
复杂含金硫化矿的冶炼一般采用选矿-焙烧-氰化浸出的工艺提取有价金属金,同时产生大量的含金氰化尾渣。尾渣中除含有2-10g/t左右的金外,还含有大量的氰化物,其一般采用渣场堆存处理,对环境造成严重的影响。针对含金氰化尾渣,开发金高效捕集及无害化处置技术,主要研究内容如下:
① 含金氰化尾渣搭配处理技术。含金氰化尾渣中除含少量金外,主要成分是铁和硅,可以作为铜、铅、镍等重金属冶炼的原料。开发含金氰化尾渣搭配重金属硫化矿协同处理技术,探讨含金氰化尾渣物化性质对重金属冶炼过程的影响规律,确定搭配协同处理技术参数,实现含金氰化尾渣综合处理。
② 含金氰化尾渣有价金属深度分离及无害化处理技术。开发含金氰化尾渣湿法浸出分离有价金属技术,实现尾渣中金的深度分离,降低尾渣中剩余氰化物的含量;开发氰化尾渣中铁的综合利用技术,通过火法处理后实现尾渣中硫含量的降低和铁品位的进一步提升,制备合格铁精矿。
(4)废水中稀散金属高效富集回收技术
有色金属尤其是重金属冶炼过程产生大量的废水,其中含有硒、碲、铼、钪等稀散金属。例如铜冶炼污酸中含有硒、碲和铼、生产钛白粉的废液中含有钪。针对有色金属冶炼废水,开发硒、碲、铼、钪等稀散金属高效富集回收技术,主要研究内容如下:
① 废水中硒、碲高效回收技术。铜阳极泥综合回收过程产生的含硒、碲废水,硒和碲主要以高价硒酸盐和碲酸盐形式存在。开发硒碲选择性还原分离技术,硒和碲的分步还原析出,并以单质形式回收,实现了硒碲的高效富集回收和废水的回用。
② 污酸中铼高效回收技术。铜冶炼烟气净化过程产生大量污酸,具有酸性强、砷含量高、铼含量低的特点。开发污酸中铼的高效回收技术,采用沉淀富集-选择浸出-净化分离的思路实现污酸中的铼的提取分离,并制备铼酸铵产品。
③ 钛白粉废液中钪回收技术。钛铁矿硫酸法生产钛白粉过程中产生大量酸性废液,其中含钪量占钛铁矿中总量的80%。开发酸性废液中低浓度钪分离提纯技术,采用两段有机萃取法从酸性废液中萃钪,抑制对钛和铁萃取率的同时,提高对钪的富集率,经精制后制备高品质的三氧化二钪产品。