[摘 要]現(xiàn)代工、農(nóng)業(yè)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，對有色金屬的產(chǎn)量和質(zhì)量提出了愈來愈高的要求。這就要求有色冶金工業(yè)能處理各種復(fù)雜的甚至低品位的礦石原料、強化生產(chǎn)、降低能耗、控制污染以解決資源、產(chǎn)量、能源及環(huán)保等重大問題。因此，近年來有色冶金主要沿著提高過程適應(yīng)性、強化、節(jié)能、綜合利用和減少污染的方向發(fā)展。本文就環(huán)保有色金屬冶金技術(shù)進行分析。

[關(guān)鍵詞]環(huán)保,有色金屬,冶金

中圖分類號：X756 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）44-0032-01

一、植物冶金技術(shù)

土壤重金屬不僅直接影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)，而且還通過食物鏈影響到人體健康和安全。重金屬引起的環(huán)境污染問題正在日益成為環(huán)境、土壤學(xué)家研究的熱點問題，越來越受到人們的高度關(guān)注。利用超積累植物對受到重金屬污染的土壤進行清理，把植物中重金屬回收的方法，稱為植物冶金技術(shù)，在國外已有植物冶金方面的專利。將富集高濃度重金屬的作物進行再生產(chǎn)，得到重金屬，稱為植物采礦（即植物冶金）。其主要工藝是：將植物中的水分干燥以后，用農(nóng)業(yè)器械收集，焚燒成灰分，然后將有機質(zhì)通過燒結(jié)、煅燒、熔煉等方法進行深度加工，如電解冶金法、酸解冶金法，用來回收重金屬。干植物材料的有機物冶煉溫度一般在260℃到816℃之間。如：從富含金的干植物材料中提取金，是將含金量1000mg/kg的植物灰分溶解在酸里，隨后萃取，純金便能夠從有機成分中提取出來?；鹨睙挿軌蛱崛★w灰中的、Ni。通過電滲析、電磁技術(shù)、濕法冶煉、火法精煉等可以提取灰分中的As、Se。

植物采礦作為一種綠色的冶金方式與傳統(tǒng)的濕法和火法冶金相比，具有很多優(yōu)點。露天開采造成水土流失、環(huán)境破壞，植物冶金可以防止這些問題，同時凈化地下水，美化環(huán)境,植物焚燒的灰分中不含硫，進行冶煉時可節(jié)省能量。另外，對開采過的廢礦石也可以再進行開采，不僅具有經(jīng)濟價值，而且節(jié)省了資源。目前，植物冶金仍有許多局限性，如冶煉過程中會產(chǎn)生二次污染,添加物的使用會使成本提高等等?？傊参镆苯鹗且环N環(huán)保型的新工藝，針對不同重金屬、不同植物的具體冶金方法需要我們更系統(tǒng)、更深入的研究，更需要從降低成本方面想辦法，需要更多的田間試驗來驗證其可行性。我國礦山現(xiàn)有尾礦總量達到80億噸左右，但全國尾礦的平均利用率只有8.2%,另外，由于冶金工業(yè)的發(fā)展，大面積土地被重金屬污染。因此，深入開展植物冶金研究，利用即環(huán)保又經(jīng)濟的植物冶金方法，將這些東西“變廢為寶，具有深遠的意義。

二、綠色化學(xué)冶金

綠色化學(xué)冶金即原子經(jīng)濟化冶金。綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)（Environmentally Benign Chemistry）、環(huán)境友好化學(xué)（Environally Friendly Chemistr qy）、清潔化學(xué)（Clean Chemistry）。綠色化學(xué)即是用化學(xué)的技術(shù)和方法去減少或消滅那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。綠色化學(xué)的理想在于不再使用有毒、有害的物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物，不再處理廢物。利用綠色化學(xué)思想來實現(xiàn)冶金過程的綠色化，可以從源頭上阻止污染。在響應(yīng)人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略上，化學(xué)家們提出了一個十分響亮的口號——原子經(jīng)濟化。特別是在21世紀提出這一概念，對于發(fā)展化學(xué)化工科學(xué)以及有色金屬冶金具有特別重要的意義。原子經(jīng)濟化概念是美國化學(xué)家特勞斯特（B.M.Trost）于1991年提出的，其主要內(nèi)容是化學(xué)反應(yīng)應(yīng)該最大限度地利用原料分子中的每一個原子，使它們都結(jié)合到目標分子（目標中的產(chǎn)物）中去，從而達到零排放（即沒有副反應(yīng)，不生成副產(chǎn)物，更不能產(chǎn)生廢棄物）。原子經(jīng)濟化的目的就是物盡其用，更具體來說，便是一個節(jié)約自然資源和防止環(huán)境污染的問題。它主要包括：

（1）采用無毒、無害的原料,

（2）采用無毒、無害的催化劑,

（3）采用無毒、無害的溶劑,

（4）利用可再生的資源合成化學(xué)品,

（5）得到環(huán)境友好產(chǎn)品。

事實上，在研究一個新的化學(xué)反應(yīng)和設(shè)計一種新的冶金工藝流程時，自然和必然地會想到原子經(jīng)濟化的問題，專家們也想盡量利用原料中的每一個原子，將它們完全轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕朔肿印？墒牵I(yè)生產(chǎn)又要考慮到生產(chǎn)效率問題，也就是說，要考慮產(chǎn)率高、反應(yīng)速率快、反應(yīng)容易進行、原料易得價格便宜等諸多因素。這樣一來，原子經(jīng)濟化的反應(yīng)往往達不到這些要求，而原子非經(jīng)濟化的反應(yīng)卻能達到這些要求，缺點只是浪費一點原料，并帶來一點廢棄物，或者給環(huán)境造成污染。于是，如果單純從經(jīng)濟效益和發(fā)展經(jīng)濟方面考慮，就會把原子經(jīng)濟化原則放在腦后?，F(xiàn)在，人類已經(jīng)十分重視環(huán)境污染問題，節(jié)約自然資源和減少環(huán)境污染是首要的選擇。因此，原子經(jīng)濟化當然成為有色冶金的首要選擇。

三、細菌冶金

又稱微生物浸礦，主要是運用細菌法溶浸貧礦、尾礦、廢礦和爐渣等，回收貴重金屬和稀有金屬，防止礦產(chǎn)資源流失，充分利用礦藏的一種冶金方法，是近代發(fā)展起來的一種新工藝。之所以稱其為“綠色冶金技術(shù)，是因為其與傳統(tǒng)冶煉方法相比，對環(huán)境的污染小且可處理品位較低的礦物，基建投資少、操作成本低。

其典型的反應(yīng)原理和步驟如下：

（1）氧化硫桿菌、聚硫桿菌將礦石中的硫氧化成硫酸，而氧化亞鐵硫桿。菌將硫酸亞鐵氧化成硫酸鐵。其反應(yīng)方程式如下：

2S+3O2+2H2O → 2H2SO4

4FeSO4+2H2SO4 → 2Fe2（SO4）3+2H2O

（2）通過以上反應(yīng)，細菌得到需要的能量，硫酸鐵可將礦石中的鐵或銅等，轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄曰衔铮瑥牡V石中溶解出來，其反

應(yīng)方程式為：

FeS2（黃鐵礦） + 7Fe2（SO4）3 + 8H2O → 15FeSO4+8H2SO4

Cu2S（輝銅礦）+ 2Fe2（SO4）3 → 2CuSO4 + 4FeSO4 + S

（3）金屬硫化物經(jīng)細菌溶浸，含酸溶液收集，然后利用萃取、置換、離子交換、電解等方法把各種金屬加以濃縮和沉淀。生物浸出于1955 年開始工業(yè)化，于20 世紀80 年代中期取得突破性發(fā)展。隨后生物浸出的處理規(guī)模不斷增加，工業(yè)化水平不斷提高。工業(yè)化生物浸出工藝主要有兩種：槽浸和堆浸。實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生物浸出的金屬主要是金、銅等，正處于工業(yè)化研究階段的是鎳、鈷、鋅等?，F(xiàn)有的工業(yè)化生物浸出技術(shù)為國外幾家大型公司所有，其工業(yè)化比較成熟。盡管近年來我國生物浸出技術(shù)已經(jīng)有了較大發(fā)展，但與國外相比還有較大差距，主要是在浸出基本理論和工業(yè)化技術(shù)方面存在缺陷，而且已建立的工業(yè)生產(chǎn)廠規(guī)模小、產(chǎn)量低。在礦產(chǎn)資源日益匱乏的今天，我國自主開發(fā)并實踐工業(yè)化的浸出技術(shù)刻不容緩。

四、結(jié)束語

綜上所述，研究發(fā)展植物冶金、綠色化學(xué)冶金、細菌冶金等“綠色環(huán)保冶金方法，淘汰環(huán)境污染嚴重的冶金工藝，充分利用資源和廢物，對企業(yè)和社會意義重大。目前，我國與國外相比，在此領(lǐng)域的研究和工業(yè)化差距還比較大，還需要我們付出更多的努力。

參考文獻

[1] 蘇瑞娟.有色金屬冶金材料能源發(fā)展途徑[J].山西冶金，2015，（04）：4-6.

[2] 田國才，李堅，華一新.離子液體在有色金屬冶金中的應(yīng)用[J].過程工程學(xué)報，2009，（01）：200-208.

[3] 劉業(yè)翔.有色金屬冶金基礎(chǔ)研究的現(xiàn)狀及對今后的建議[J].中國有色金屬學(xué)報，2004，（S1）：21-24.