关于矿渣废弃物中贵金属提取技术的探讨

柏述文

（山东黄金冶炼有限公司，山东 烟台 261400）

贵金属自身具备较高的热量和电能引导性能，其自身结构具有较高的温度稳定性、抗化学腐蚀性、抗氧化性以及较低膨胀系数等相关优势和特点，所以在高精尖技术生产中，具有不可或缺实际作用。而采矿、冶炼中，含有大量的贵金属物质，所以需要使用环保、科学的提炼技术进行二次处理，保证其资源的使用效率，尤其是在现阶段我国矿产资源逐渐下降的大环境下，针对其废物的提出技术研究具有重要的现实意义和实际作用[1]。

1 矿渣废弃物贵金属种类

随着我国矿产的开采和技术的不断提升和发展，在矿渣废弃物内部成分结构中，其贵金属种类相对比较复杂。

1.1 金

金物质金属的基础性能相对稳定，自身具备较高的抗化学腐蚀性和稳定性，并且自身化学基础性质相对比较稳定，是所有贵金属中惰性相对较高的金属物质，由于其物质特点比较柔软，极易加工，所以金物质常用于工业生产中小电流电路板，或者低电压的电子元件，比如：电子设备中的触头设备、插座设备、焊料零部件、继电器设备以及印刷线路板设备等。

1.2 银

银物质属于电力引导性质较强的金属，自身具备强大的抗氧化能力和抗蒸汽水分能力，同时银金属物质也同样极易加工，所以一般银物质主要使用在工业零部件的开关、银质继电器、抗氧化电池以及胶片等相关物质和零部件。

1.3 铂

铂金属物质自身具备较高的抗氧化性质、抗腐蚀性质以及催化物质表面活动等相关性质所以其金属物质被广泛在各个工业生产和加工行业中，加上其金属物质，十分耐磨损，与电源连接后内部结构十分稳定，并且自身物质使用寿命相对较长，所以一般使用在电偶、或者电阻结构中。

1.4 钯

由于钯金属物质自身的结构密度相对较小，并且其化学特性十分稳定，仅次于铂金属物质，但是在实际投入使用时，其经济成本相对较低，并且在实际应用过程中，具有较高的抗硫化特性、抗腐蚀特性以及抗磨性，所以是目前我国可以直接代替铂金属的金属物质，通常被使用在电力接触材质和电阻材质方面上。

1.5 钌

钌金属物质在日常工业生产过程中，作为铂金和钯金的高校硬化金属，自身具备较高的化学稳定特点、热量稳定性以及高度耐湿特点，并且自身电阻数值精准程度相对较宽，其电阻温度系数相对较小，并且其环境噪音较低，可以有效与银金属物质进行有效兼容，因此主要使用在工业生产的工业厚膜电阻零部件[2]。

2 金属提取技术必要性

2.1 金属资源性

矿渣废弃物在实际开采过程中，会涉及到大量的金属物质和煤炭资源，虽然在煤炭内部结构中所产生总量相对较少，但是其自身金属再利用的实际价值相对较大，是我国金属提取再利用的核心经济利益出发点。而矿渣废弃物内部所蕴含的金物质、银物质、铂物质以及钯物质等贵金属随着我国开采技术不断提升而提高，加上国际贵金属价格逐渐呈现出上升趋势，导致矿渣废弃物的经济回收价值也不断提高。现阶段我国1 吨矿渣废弃物的贵金属价值大约在20 万左右，虽然在煤炭内部结构中所缠身过的贵金属总体含量相对较低，但是其金属的经济性却相对较高。

2.2 金属危害性

在煤炭废弃物中，经过开采和提炼后，会产生大量的铅物质、铬物质等，如果不能即使进行技术处理，人体吸收或者经过呼吸道，会对人体产生一定程度的危害。并且在煤炭废弃物中，由于金属或者有害物质不能依靠自身简单的分解只能通过技术手段进行转移或者转化其存在模式，如果不能即使进行处理，会产生环境污染或者危害[3]。

3 矿渣废弃物中贵金属提取技术探索

3.1 金属提取技术原理

矿渣废弃物技术原理主要致使矿渣废弃物内部的金属物质以及非金属物质进行有效分离，其中包含技术拆分、破碎以及筛选等相关流程。通过进行技术拆分有效去除矿渣废弃物内部的有害物质，最终进行集中化技术处理。而高密度的技术粉碎是贵金属以及非金属物质的有效分离关键环节，经过技术人员不断进行技术研究最终发现，当矿渣废弃物整体粉碎颗粒直径达到0.6mm 时，金属物质金本上可以实现100%的物质分离，而现阶段使用较多的粉碎技术和系统主要包含高速冲击破碎模式、高压挤压破碎模式以及剪切破碎模式等。

而贵金属分选环节则需要根据矿渣废弃物内部结构的整体密度、基础导电特性、磁性以及基础表面特点等存在的差异性，使用自身重力分选模式、磁力分选模式、静电分选模式、涡流分选模式以及漂浮分选模式等相关系统和科学技术，致使矿渣废弃物自身的高价值成分进行集合，从根本上降低后续技术处理的整体难度。为了更加高校、科学的分离贵金属物质，一般会使用破碎技术以及分选技术相互结合模式。比如：德国某公司已经相继开发出四阶段的破碎技术，致使矿渣废弃物经过粉碎技术、冷冻技术、再次粉碎技术、分选技术以及静电区分技术等。其中矿渣废弃物经过预先粉碎后，致使其达到一定细致程度后，经过高压液氮进行全面冷冻后再次进行粉碎、分选，最终使用静电进行最终筛选，从而得到贵金属物质。而此种系统模式在初次粉碎后，使用液氮进行全面冷冻，更加有利于结构的再次粉碎，加上液氮自身物理和化学特性，可以有效防止非金属的氧化，最大限度避免有害物质的产生，乎此之外，该公司还研发出其设备的搭配装置，将已经有效分理出的金属颗粒进行有效回收[4]。

3.2 金属提取技术流程

由于煤炭废弃物内部接受的金属组合相对比较复杂，所以需要使用贵金属提取技术进行有效处理。

3.2.1 火焰冶金技术

火焰冶金技术是现阶段我国矿渣废弃物中贵金属提取技术中，比较常见的贵金属冶金技术之一，通常包含焙烧模式、炼吹炼模式、火法精炼模式、电解精炼模式以及化学精炼模式等相关方式。但是由于火焰冶金模式在重金属回收过程中，需要通过高温燃烧模式，所以会产生大量的有害气体，导致贵金属提取过程中的污染问题严重。

3.2.2 水分冶金技术

水分冶金技术的基础原理则是将已经粉碎后的煤炭废弃物颗粒完全放置水资源溶液内部结构中，并且通过化学方式或者物理方式有效完成化学冶金的整体流程。比如：王水模式、氰化模式、溶剂萃取模式以及氨-硫代硫酸盐模式等。其中使用王水模式进行冶金过程中，首先需要将已经粉碎后的煤炭废弃物使用王水法进行初步筛选，随后使用氰化物物质进行进一步技术处理，而氰化法可以更加直观有效的将原材料中的特殊金属进行过滤，其中黄金提取机率相对较高，可以达到90%以上，并且其经济支出成本相对较低，设备和操作方式比较简单，有效。但是在矿渣废弃物中贵金属提取技术中，王水以及氰化法相结合在实际应用中整体流程比较复杂，并且化学药剂的整体消耗总量较大，并且一旦分理出后，后期的贵金属处理技术要求层次较高，同时在操作过程中，其物质对于环境污染和破坏十分严重。所以需要技术人员进行合理化技术完善，才能从根本上满足国家对其环境保护的实际要求。

随着我国科学技术不断提升，现阶段项目研究重点主要集中在化学萃取药剂的选择和萃取基础环境的结构优化。目前我国常用萃取药剂抱恨：阴离子交换萃取药剂、中性含磷萃取药剂、中性含硫萃取药剂、中性含氧萃取药剂等。而在贵金属提出过程中，使用包含三异辛胺物质的阴离子作为整体萃取体系的交换，可以有效从矿渣废弃物中成功提取金属铜，并且从中得到浓度为99%的硫酸铜物体。而使用磷酸三丁酯物质可以在氰化液体环境中有效萃取中金物质。而硫醚物质可以有效提取铂金属物质。由于使用化学水资源萃取技术，虽然物质组合模式相对比较复杂，但是在实际操作后，药剂总体使用总量相对较大，需要搭配全新的萃取技术，有效解决此问题。

3.2.3 生物冶金技术

生物冶金技术主要指的是利用生物有效提取矿渣废弃物中的贵金属物质的综合技术。此项技术在20 世界已经开始引起研究学者的关注和重视，但是真正投入应用技术相对较少。但是近几年我国全面开展和贯彻环保政策和可持续发展战略，因此生物冶金技术逐渐受到了全面应用和重视[5]。其中生物冶金提取技术主要分为两种，其一为生物浸出提取技术，其二为生物吸附提取技术。其中生物冶金技术一般提出贵金属需要通过拆分、粉碎、生物浸出、金属处理等相关环节，并且以此作为基础，进一步验证了生物冶金技术在实际操作过程中的可行性和稳定性。

生物冶金技术现阶段被作为具有环保、高经济价值的最潜力冶金模式之一，与传统冶金模式相比较，生物冶金技术自身的吸附功能实际操作十分简单、经济费用较低、功能操作简单、有害物质排放总量较少、绿色环保等相关优势。同时使用生物进行金属冶金，可以有效利用其自身的环保技术，取代传统的火焰冶金技术，成为现阶段冶金技术的主要应用手段。然而在实际操作和系统运行过程中，生物冶金技术需要生物长时间浸泡在专业溶液中，对于基础金属含量较高的矿渣废弃物冶金效果并不明显，所以目前需要技术人员对其进行完善和优化。而且生物在实际吸附过程中，需要寻找自身吸附能力较强的细菌或者活性物质，所以此项技术仍然要不全完善。

3.2.4 真空蒸馏冶金技术

在矿渣废弃物中贵金属提取技术中，真空蒸馏液技术主要依靠专业技术，煤炭中含有的多重金属在真空空间内进行分别处理，经过蒸发和冷凝后，最终形成分离的回收贵金属。在整体物质分离过程中需要在专业的真空环境和装置中开展，所以真空炉需要包含原材料加工设备、连续进料装置、原材料冷凝收集装置等，当贵金属在真空涉笔中经过连续加热，进而不断蒸发后，技术人员将使用所方位的冷凝设备进行持续冷却，进而有效实现贵金属的提炼，得到金物质、银物质、铂物质等贵金属，使用此种模式进行冶金和提炼，所得到的贵金属纯度相对较高，并且在整体回收过程中不会产生二次环境污染，同时在提纯时，同样不会产生废气或者废水等优势。

4 结束语

由此可见，矿渣废弃物中贵金属提取技术在实际操作和应用中，可以有效创造经济收益，尤其是针对其废物进行再利用，可以有效完成和实现绿色、环保可持续发战略，对适应低碳经济的社会发展具有十分重要的作用和现实含义。但是目前我国贵金属提取技术仍然需要进行进一步技术处理，并且以此作为基础，将其技术有效提升和优化，在根本上确定其研究重点。