湿法冶金在城市矿山资源化中的应用

我国有色金属产业发展迅速，资源紧缺已经成为制约产业可持续发展的重大问题。随着我国城镇化建设高速发展和人们生活水平的显著提高，电子电器的更新换代以每5年16%～28%的速度增长[1-2]，废弃数量逐年增加，已经成为 “城市矿山”的主要来源。

电子垃圾是重要的有色金属二次资源。从电子垃圾中高效分离和循环利用有色金属，属于国家鼓励发展的产业方向，可以显著提高我国有色金属的资源利用水平，对解决资源短缺、能耗高、环境污染等行业共性问题具有重要的意义。

电子垃圾组成复杂，除含有一般非金属和黑色金属材料外，还含有有色金属，其中以重金属为主和少量的贵金属及稀有金属。

针对不同的电子垃圾品种要采用不同的处理技术，本着循环经济、清洁生产处理原则，近年来出现许多再生利用技术，本文重点论述湿法冶金在城市矿山资源化处理中的应用研究和技术。

1 城市矿山与电子垃圾

1.1 城市矿山

广义的“城市矿山”指废弃的各类电器设备、导电线缆、包装物、交通工具、家用电器、通讯等电子产品中可循环利用的金属资源，其中废弃的电子电器产品也称为电子垃圾，是城市矿山的主要来源之一。

城市矿山是再生有色金属产业重要的原料来源，通过再生途径获得有色金属资源代替通过采矿、冶炼得到的有色金属，具有节能，环保、成本低等特点。大力开发城市矿山，实现高效循环利用是缓解有色金属资源瓶颈约束，减轻环境污染、发展循环经济、培育战略性新兴产业的有效途径。

目前世界再生铝产量占原生铝产量的35%～50%(美国约占50%，日本约占90%，德国约占45%)；世界再生铜产量已占原生铜产量的40%～55%(美国60%，日本45%，德国80%)。锌、镍、镁、锡、锑等再生资源也得到最大程度的利用[3]。2015年中国有色金属的回收量约1 200万t[4-5]，其中再生铜380万t，再生铝580万t，再生铅240万t。自2001～2015年，再生有色金属产量已达到5 500万t[6]。

再生产业已成为国民经济发展中的支柱产业之一，我国目前已经形成包括：天津子牙、安徽界首田营、湖南汨罗、广东清远华清、四川西南、宁波金田、青岛新天地等规模再生产业园区。2015年形成年加工利用再生铜190万t、再生铝80万t、再生铅35万t、废塑料180万t的能力。

1.2 电子垃圾特点

电子垃圾中含有大量的可再生资源，其中富含铜、钛、黄金、铟、银、锑、钴、钯等有色金属，可回收利用的潜在价值巨大。近年来电子垃圾出现品种多、数量大，增长速度快，组成复杂、具有一定毒性，污染环境，资源性价值高等特点。

2014年，全球共丢弃电子垃圾约4 600万t。2018年电子垃圾的数量预计将比现在增长21%，达到5 000万t[7]。我国的电子垃圾制造量为600万t/a，预计到2020年废弃量将达到1.37亿台件/a[8]。

电子垃圾包含非金属和金属材料，成分复杂，除有用资源外，还含有铅、镉、汞、六价铬等重金属、聚氯乙烯塑料、溴化阻燃剂等有毒物质[9]。因此，电子垃圾正在成为新的危险废物污染源，堆存处理不妥，大量有害物质会造成严重污染。

资料表明平均一部手机中大约包含铜8.75 g，钴和铁3 g左右，同时含有银大约0.25 g，金0.024 g，钯0.009 g[10-11]。据估计2014年全球产生的电子垃圾含有黄金300 t、铁1 650万t、铜190万t以及银、铝、钯、塑料等资源。

表1 1 t印刷线路板所含的金属成分[12] kg铜铁铅锡镍锌金镉银钯铂钼钴铈

随着国家环保及产业政策的变化，近20年来我国电子垃圾的回收生产经历了以进口洋垃圾为原料的作坊式分散生产，到集约化工厂集中生产的发展过程，处理技术也在不断进步，但存在的问题也较多。

2 有色冶金与电子垃圾的资源化

2.1 有色冶金

有色冶金包括火法冶金和湿法冶金。其中火法冶金主要应用于高品位矿石的冶炼或者金属再生生产。

湿法冶金是利用溶剂，借助氧化、还原、中和、水解及络合等各种化学反应，对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程，现代湿法冶金覆盖几乎所有除铁之外的提取冶金，尤其在锌、铝、铜、铀、稀土等稀有金属行业占有关键地位。近年来湿法冶金在浸出、萃取技术的进步，特别适用于复杂原料、低品位物料的处理，是城市矿山中电子垃圾资源化的主要技术手段之一。

2.2 电子垃圾的资源化方法

实现电子垃圾的资源化利用，常用的处理技术主要有物理法、化学法等。

文章来源：《湿法冶金》 网址: http://www.sfyjzz.cn/qikandaodu/2020/1228/378.html