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有色金属铜——铜冶炼厂如何资源回收利用,“吃干榨尽”?
发布时间:2025-11-12


在传统的认知中,铜冶炼厂只是生产铜的地方。然而,现代铜冶炼厂早已不再是单一的金属生产单位,而是演变成了多金属综合回收与循环利用的枢纽。

通过一系列先进技术,冶炼厂对生产过程中产生的废渣、废气、废液等进行全面回收,将每一份资源“吃干榨尽”,实现了经济效应与环保效应的双赢。



01 固体废料:炉渣与阳极泥中的宝藏

铜冶炼过程中产生的大量固体废料,尤其是炉渣和阳极泥,蕴含着巨大的资源价值。现代技术已经能够从中回收多种有价金属,变废为宝。

铜冶炼炉渣是铜冶炼过程中产生的主要固体废物,其中仍含有可观数量的铜及其他有价元素。通过 “缓冷—选矿” 工艺,将熔融炉渣缓冷后,经过破碎、磨矿、浮选等工序,回收其中夹带的铜颗粒和少量贵金属。

铜陵有色金冠铜业分公司通过技术升级,每年从这些矿渣中回收含铜品位20%的铜精矿15万吨,相当于一座中型铜矿山的产量。

为规范和提高炉渣资源化利用水平,中国工业节能与清洁生产协会于2025年3月发布了 《铜冶炼炉渣全组分梯级协同利用技术规范》 ,为行业提供了技术指引。

阳极泥是电解精炼过程中产生的富含贵金属的副产品,被誉为“城市金矿”。

金冠铜业分公司每年处理约5000吨阳极泥,每吨约含2000克至3000克黄金。该企业专门建设了稀贵金属车间,至今已累计生产60吨黄金、1500吨白银,同时提炼出铂、钯等12种有价稀有金属元素。

对于具有特殊价值的阳极泥,企业还会实施专项回收项目。如西南铜业于2025年10月开工的高铋铅阳极泥资源综合回收项目,采用“转炉还原熔炼+精炼锅精炼+真空蒸馏”绿色工艺,年处理3500吨高铋铅阳极泥,同步回收铅、银等有价金属。

02 稀贵与稀散金属:小金属的大价值

除了常见的贵金属外,铜冶炼过程中还会富集一些稀散金属,这些金属虽然数量不多,但价值极高,在高新技术产业中具有不可替代的作用。

稀散金属如铟、碲、铼等,被誉为现代工业、国防与尖端技术的“维生素”,是国民经济发展的战略性资源。

江铜铅锌公司成功从含碲渣中产出首批4N高纯碲锭(纯度99.99%),用于电子、医药、半导体和军事等尖端科技领域。

这一突破标志着低价值碲渣到高附加值产品的转化,为企业实现资源“吃干榨净”和稀散金属高值化利用开辟了新路径。

在铟的回收方面,江西铜业技术研究院有限公司申请了一项名为“一种将铅冰铜中的铟富集回收的方法”的专利,该方法可以将富铟渣中铟品位相比铅冰铜提高5~10倍,实现铟富集和铅冰铜浸出液净化除铁、砷同步完成的双重效果。

金冠铜业公司也在稀散金属回收方面取得显著成效,年产铼酸铵3吨以上,这种材料在航空航天领域具有重要应用价值。

03 废气与余热:能源的循环利用

铜冶炼过程中产生的高温烟气和化学反应热,在过去大多直接排放,造成了巨大的能源浪费。如今,这些废气与余热成为了重要的能源回收对象。

冶炼烟气制酸是铜冶炼厂最大规模、最显著的资源回收项目之一。

制酸系统采用成熟的“净化—干燥—转化—吸收”工艺,将二氧化硫转化为硫酸,硫的回收率可达99.5%以上。

为规范和提高制酸过程中的能源回收效率,中国有色金属工业协会于2024年6月发布了 《冶炼烟气制酸低温余热回收技术规范》 ,于2024年12月正式实施,为企业新建或技术改造配置低温余热回收装置提供技术参考。

阳极炉余热回收是另一个重要的能源回收领域。金隆铜业公司于2025年5月建成的阳极炉余热回收项目,通过对回转式阳极精炼炉冶炼过程中产生的高温烟气进行余热回收,每小时可稳定产出2.5吨蒸汽,日蒸汽产量超过60吨。该系统每年可回收余热蒸汽2万余吨,发电500万千瓦时,创效300余万元,实现了经济效益与环保效益的双提升。

金冠铜业分公司利用硫酸生成热、稀释热、烟气显热产生的低压蒸汽用于发电,每年新增8500万千瓦时发电量,减少碳排放量4万余吨,实现了制酸生产过程中的碳中和。

04 水资源循环与金属回收

水资源是工业生产的重要要素,铜冶炼厂通过创新技术,不仅在废水处理方面取得了进展,还从中回收了有价值的金属资源。

酸性水铜资源回收是一项将环保治理与资源回收有机结合的创新实践。

九江城门山铜矿启动的酸性水铜资源回收项目,创新性地在前端水处理环节增加硫化铜回收工艺,处理日最大处理规模达4万吨酸性废水。该项目建成后,每年可回收铜金属210吨,处理后的尾水将全部回用于选矿流程,实现零排放。

从技术角度看,这种硫化法处理酸性水具有多重优势:铜离子在酸性环境中更容易分离,回收效率较高;处理过程中产生的硫化铜精矿铜品位可达35%;与传统方法相比,新工艺不仅解决了废水处理问题,还能创造可观的经济效益,预计年净利润可达274万元。

05 政策支持与技术规范

中国政府和行业协会积极推动有色金属产业的绿色化改造和资源综合利用,出台了一系列技术规范和指南,为行业健康发展提供了有力支撑。

河南省工业和信息化厅发布的《有色金属产业绿色化改造指南》明确提出,要加强铜烟灰、砷渣等资源综合利用,提高资源利用率。该指南在“废物资源化”部分强调,要“加强铜烟灰、砷渣等资源综合利用,提高资源利用率”。

此外《铜冶炼炉渣全组分梯级协同利用技术规范》和《冶炼烟气制酸低温余热回收技术规范》等团体标准的制定与实施,为铜冶炼资源回收利用提供了技术依据和管理规范,助力行业实现标准化、规范化发展。

06 未来展望与挑战

随着环保要求的不断提高和技术的持续进步,铜冶炼资源回收利用面临着新的机遇与挑战。未来,铜冶炼厂将在多个方面继续深化资源回收工作。

1、回收对象的精细化与延伸化是一个重要方向。从传统的贵金属、硫,向更稀散的铟、锗、铋等元素拓展,同时加强对冶炼废渣、电子废弃物等“城市矿山”的处理和回收,实现原生与再生资源的协同冶炼。

2、技术的高效化与绿色化是未来的核心。需要开发更高效、低能耗的分离提取技术,如超导磁选、离子液体萃取、膜分离等,同时优化流程,降低回收过程中的能耗和“三废”产生,实现回收过程本身的绿色化。

3、产业的协同化与循环化将构建更广阔的发展空间。通过构建“冶金—化工—建材”产业共生体系,将制酸尾气用于纯碱生产,将冶炼水淬渣用于生产微晶玻璃或岩棉,真正实现“无废生产”。

随着“双碳”战略的推进,铜冶炼厂的资源回收技术正朝着更高效、更节能、更智能的方向发展。从“炼铜”到“资源循环利用”,这不仅是一场技术革命,更是铜工业实现可持续发展的必然选择。

在循环经济思维的引领下,铜冶炼厂将继续挖掘“城市矿山”的潜力,不断突破资源综合利用的技术瓶颈,朝着“绿色、循环、高效”的终极目标稳步迈进。


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