左超(中金嵩县嵩原黄金冶炼有限责任公司，河南 洛阳 471000)

0 引言

冶炼厂生产的固体废料，主要包含生产以及加工过程中，无法直接回收利用的各种污泥、粉尘以及废渣等，其中废渣含量最高，而且种类较为复杂，处理方式非常困难。对于冶炼厂固体废弃物的资源化利用研究，已经具有非常重要的意义。

1 冶炼厂固体废弃物分析

冶炼厂生产加工过程中，会产生大量的废渣，废渣中含有大量的危险废物，需要冶炼厂采用科学合理的措施处理这些危险废物。危险废物主要是指具有一种或者多种危险特性的固体废弃物或者液体废弃物，其中危险特性主要是指腐蚀性、反应性、感染性、毒性以及易燃性等性质。在2016年重新修订的《国家危险废物名录》中，规定了479 种危险废物。相关数据统计显示，我国2016年产生的危险废物高达5347.3 万吨，得到处置的危险废物为1605.8 万吨；进行综合利用的危险废物为2823.7 万吨，但是仍旧有1158.26 万吨的危险废物被贮存。

我国危险废物的处置量和发达国家存在较大的差距，能够处理超过25 种危险废物的企业仅占全国总量的1%，我国企业的危险废物处置规模普遍较小。因此，我国企业需要提高对危险废物处置的重视，结合危险废物的特征，有针对性地进行危险废物的资源化利用，提高我国危险废物的处置水平。

2 冶炼厂固体废弃物的资源化利用途径

2.1 冶炼废矿的资源化利用

冶炼厂冶炼原矿来自于矿山生产，除去符合冶炼标准的矿石，也能剩下大量的冶炼废矿，一旦处理不当将会对生态环境造成非常严重的破坏。

第一，价值金属回收，冶炼废矿之所以成为废矿，主要是由于废矿内需求金属含量并不高，而且回收难度较大、成本较高，在常规的金属冶炼工艺中无法进行有效提取。但是废矿内含有包括金、银、铜、铁等有价金属，如果能够通过先进的金属提取工艺，便能够有效提升废矿的资源回收利用的效率。以某钢矿业提出尾矿回收技术为例，该矿业企业提出“预富集-悬浮磁化焙烧-再磨磁选”的新方式，先将尾矿中具有弱磁性的菱铁矿和赤褐铁矿以强磁富集、悬浮磁化焙烧等方式，提升其磁性，从而使其成为强磁性铁矿物，然后通过细磨磁选的方式，从而提升矿物的资源利用效率。该企业通过这一技术，能够将每年生产的2850 万吨尾矿中回收260 万吨左右的65%精铁矿。此外，原本含铁矿物品位降至10%左右时，便成为固体废弃物，而使用该技术，能够降低含铁矿物废弃下限至6.5%，因而有效提升矿物废弃物利用率达到15%[1]。

第二，催化剂制作，尾矿包含的元素非常多，因而能够用于很多方面，如大气污染中需要制备的催化剂、吸附剂以及吸收剂等；水污染中使用的沉降催化剂以及杀菌材料等；固体废弃物填埋运用的防渗透材料等。以商洛本土钒尾矿制备气凝胶-钒尾矿催化剂为例。该实验室通过将钒尾矿与盐酸或者硝酸恒温搅拌，溶解成为尾矿溶液，并与气凝胶进行浸渍赶酸成为溶胶，然后通过老化、焙烧等流程，最终形成气凝胶催化剂，该催化剂能够对甲醇、乙醇反应生成异丁醛等烃类衍生物，经过实验室研究发现，通过浸渍法制备的气凝胶-钒尾矿催化剂具有良好的耐热性，并且能够对甲醇、乙醇反应起到良好的催化作用[2]。

第三，制作建材，尾矿在制作建材方面具有良好的优势，比如，砖块的制作，由于尾矿中废物较多，因而可以取代黏土生产免烧砖、蒸压砖、铺路砖、墙体砌块、饰面砖等，根据生产完成的砖块参数检测发现，以尾矿为原料生产的砖块具有良好的强度，而且所有参数均达到国家砖生产标准。通过这种方式，不仅降低了砖块生产的成本，还能够有效提升尾矿的利用率，从而避免尾矿造成环境污染的情况出现。

2.2 冶炼厂废渣的资源化利用

2.2.1 高炉废渣的资源化利用

高炉渣是在高炉炼铁过程中，由矿石中的脉石、灰分以及溶剂等非挥发组成的固体废物，其中主要包含钙、硅、镁等氧化物以及少量的硫化物。西方发达国家能够充分利用高炉渣，其主要通过水淬工艺，并且将其制备成水泥、混凝土、砖等，以高炉渣制备的材料具有良好的防火隔热性能。

将高炉废渣经过适量水急速冷却能够形成一种质量好、强度高的膨胀矿渣，这种膨胀矿渣能够用作为轻骨料结构用于混凝土浇筑中，由于膨胀矿渣体积较大、质量较轻，而且具有良好的防护隔热特点，在轻质混凝土制备中能够起到非常重要的作用，不仅能够用于建筑物的护栏结构，还能够有效应用于建筑的承重结构。制备膨胀矿渣的方式主要有喷射法、喷雾法、滚筒法以及堑沟法等。除此之外，高炉渣还能够用于生产用量较少而价值较高的高炉渣产品，例如矿渣棉、矿渣铸石以及微晶玻璃等。

2.2.2 钢渣的资源化利用

钢渣为炼钢过程中产生的副产品，其主要由生铁中硅、锰、磷在冶炼过程中产生的各种氧化物与溶剂反应生成的盐类化合物组成。钢渣包含成分较多也具备一定的环境破坏能力。我国对钢渣烧结溶剂制作方面具有较为成熟的经验，这也是钢渣综合利用的主要体现。钢渣制作烧结溶剂的原理在于：钢渣内部含有大量的氧化钙、氧化镁、氧化锰等有益成分，能够保证钢渣用于烧结溶剂过程中，能够充分代替石灰石，此外，钢渣中铁与氧化铁在发生氧化反应过程中能够产生一定的热量，节约烧结燃烧的原料成本。因此，通过这种方式不仅能够有效减少石灰石的使用，降低企业成本，还能够有效提升烧结矿的强度，从而改善烧结矿的质量[3]。

2.2.3 氢化尾渣的资源化利用

冶炼厂在提金过程中会生成大量的氢化尾渣，大都通过堆填的方式进行处理，不仅会占用耕地，还会对堆放地点附近的水体和土壤造成危害。因此，冶炼厂需要采用合理的工艺，实现氢化尾渣的资源化利用。具体而言，主要包括以下几个方面：

制造纳米级铁红颜料，技术人员可以使用硝酸作为氧化剂，对氢化尾渣进行氧化处理，生成硫酸铁以及氮氧化物；然后进行铁屑还原反应，使用铁屑进行硫酸铁的还原，得到硫酸亚铁，这一步骤能够回收一定量的铜金属和银金属；其次，加入适量的氨水，通过空气氧化之后，得到铁红晶种，对溶液进行加热，并加入适量的硫酸，获得尿素以及硫酸亚铁溶液；最后，在溶液中加入十二烷基苯磺酸钠，经过过滤、洗涤、干燥等流程之后，即可得到纳米级铁红颜料。

制作水泥，冶炼厂采用的全泥氰化提金工艺生成的氢化尾渣，含有大量的硅酸盐类以及碳酸盐类等多种非金属矿物，这些矿物能够作为原材料用于建筑行业，进行水泥以及混凝土的生产，包括加气混凝土、硅酸盐水泥以及建筑砖等建筑材料。如果氢化尾渣中含有大量的铁，能够将其当做铁粉进行水泥的生产；如果将氢化尾渣看作是水泥混合材料，可以将其和石膏以及普通水泥熟料进行混合，进行矿渣水泥的生产。

水泥行业是我国耗能相对较高的行业，而且会排放大量的烟尘以及氮氧化物，氢化尾渣制作水泥的工艺不仅能够实现氢化尾渣的资源化利用，还能够实现水泥行业的可持续发展，缓解环境压力，降低水泥制作的能耗及污染。与此同时，使用氢化尾渣制作的高贝利特水泥熟料，具有强度高，性能好的优势，可以促进我国建筑材料的可持续发展。

3 结语

综上所述，我国冶炼厂固体废弃物的处理逐渐向成熟方向发展，随着废弃物价值不断挖掘以及开发，不仅能够有效降低废弃物的处理程度，还能够通过资源化利用，从而节省企业废弃物的成本，提升企业的生产效率。此外，废物利用的原因也符合我国坚持的可持续发展道路，因而我国应加大废弃物资源利用的研究，从而在保证冶炼厂废弃物污染问题解决的情况下，提升冶炼厂的经济效益。