金属是我们工业生产与生活中所必须的重要资源，随着社会的发展我们对金属的需求量越来越高，但是金属作为一种有限资源，目前已经出现短缺的态势。为保证我国金属资源利用的可持续性，必须要从有色冶金废渣中有效回收有价金属，做好资源的重复利用工作，发展绿色循环经济。通过回收废渣中的有价金属，确保金属资源的合理利用，与此同时降低有色金属废渣的污染，推动经济的健康可持续发展。

　　有价金属属于有色冶金废渣中的一部分，金属冶炼单位要重点关注有价金属的回收，提高冶金废渣的处理效率，以免浪费过多的有价金属。

　　有色金属是冶炼行业的主要资源，其在冶炼的过程中会产生较多含有金属的废渣，而且有价金属的种类丰富，如：铅渣、锌渣等，如果不采用回收利用，即会造成很严重的金属资源浪费，部分有价金属随着冶金废渣的排放，直接作为废物处理，无法得到再次利用，对金属资源开采造成一定的压力。有色金属废渣在金属冶炼中占有很大的比重，已成为冶金处理的一项重点。

　　此类有价金属是指包含在冶金废渣中的物质，有色冶金主金属以外的金属资源。有价金属并不是需要冶炼的主金属，但是具有回收利用的价值，所以冶金行业需要针对此类有价金属，采取回收利用，降低有色冶金过程中的资源消耗。

　　有价金属在有色冶金废渣的回收中必须要采用科学合理的回收技术，提高回收效率，目前，比较常见的有价金属回收途径主要包括：火法冶炼、湿法冶炼及选冶技术三类。

　　火法冶炼对有价金属的回收主要是依靠高温条件实现提炼。火法冶炼的提炼方式比较简单，没有复杂的工艺。首先有色冶金废渣需要经过蒸压等措施，大概提取含有有价金属的物质，重复焙烧；然后采取电炉还原的方式，即可得到有价金属的合金；最后根据合金的状态，选择对应的浸出萃取方式，待溶液沉淀后，获取精度很高的有价金属。目前，随着有价金属回收的发展，火法冶炼处于相对的弱势地位，因为火法冶炼消耗的能源比较多，所以其在回收技术中处于发展缓慢的状态。

　　有价金属湿法冶炼的条件主要是通过一系列的化学反应。湿法冶炼以有色金属废渣为处理对象，采用酸碱化学反应、电化学反应等多项途径，保障有价金属回收的效益。湿法冶炼并不能适用于所有的有价金属，具有一定的选择性，湿法冶炼常用于难熔化的有色金属废渣中，如镍-钴，因此，有色冶金废渣回收有价金属时，需要有针对性的选择湿法冶炼。有价金属在有色冶金废渣中的含量基本不同，湿法冶炼的过程中，提前采用氧化的方式，促使除有价金属以外的物质能够挥发，避免影响回收的效果。以粗铜冶金的废渣为例，该废渣中含有丰富的有价金属，如铜、锌，此类有价金属的回收，不能重新进行炉内冶金，以免影响有价金属的回收效果，因此只能采用湿法冶炼，先对冶金废渣实行充分的水浸，沉淀废渣内的不溶物质，促使铜、锌可以溶入水分中，便于回收，除此以外，还可将铜过滤出去，获取成品硫酸锌，完成有价金属的成品回收。

　　选冶技术在含量较少的有色冶金废渣中，具有较广泛的应用。部分有色冶金废渣中的有价金属含量少，如果采用其他回收技术，并不会取得高回收率，所以采用选冶技术回收有价金属。有价金属具有自身物理和化学特性，一般根据各类特性，合理的安排选冶回收。例如，某有色金属冶炼后产生的废渣，其中含有金、银、铁等有价金属，经过选冶技术后，比较明显的回收是铁精矿，而且回收的效率高达56.68%，具有很高的利用效率。近几年，选冶技术在有色金属废渣中回收利用的效益比较高，提升了有价金属的回收水平，有利于有价金属的资源应用。

　　有色冶金废渣中的有价金属回收，还包括金属制取的工艺，此类工艺用于提炼金属，金属制取的方法主要分为电解法和联用技术两类。

　　电解法是有价金属提取的核心，用于精炼废渣中的金属，而且电解法也能与回收技术相连，完善有价金属的回收。电解法在湿法冶炼中的最终环节，发挥电解的作用，电解有价金属溶解，由于电解法电极产生的电流效益好，密度可达1000A/m?以上，所以不会消耗太多的能量，体现高效率的电解回收，电解液盐酸基本不会发生损失，是有价金属回收中经常用到的方法。电解法在有价金属回收中能够得到纯净的金属物质，常用于有色冶金废渣的处理中，能够有效避免造成金属资源浪费。

　　有色冶金废渣中的金属种类多，废渣中含有不同特性的有价金属，其在回收过程中具有不同的物理表现和化学表现。因为废渣中有价金属的多样性表现，所以采用单一的回收技术，只能对一类有价金属产生作用，而利用联用技术则可以实现不同有价金属的回收，提高回收效率降低能源消耗，减缓资源开采利用压力。

　　回收有色冶金废渣中的有价金属对社会经济发展及环境保护都是有利而无害的，对我国可持续发展战略的实行具有重要意义。有价金属的回收不仅提高了金属资源的利用效率，同时是对我国有色冶金行业发展的良好引导。但是关于回收技术还需要专业技术人员不断的研究、开发创新技术，降低回收成本的投入，利用更先进的技术提高回收效率，推进我国社会经济的健康可持续发展。

　　银是一种重要的贵金属，广泛应用于饰品、触电材料、感光材料等领域。银的综合回收一直是重要的利润增长点。但是，我厂综合回收工作主要围绕主流程开展，作为副流程中最重要的中间产品——分银炉渣，我厂以外卖的形式进行处理，经济附加值较低。

　　对分银炉渣进行数学统计，我厂分银炉渣年产量为400吨，分银炉渣中除含有7.59%的银外，还含有铜等有价金属（铜43.5%），仅银、铜两项便可产生500万元以上的经济效益。为提升我厂综合回收规模，增加产品的经济附加值，提出“高温熔炼——电解”工艺综合回收分银炉渣中的有价金属，对综合回收工艺进行验证，并对工艺参数进行探索。

　　高温熔炼分离是处理分银炉渣的一种重要手段，由我厂技术中心小型试验结果可知：将分银炉渣与铅浮渣混合，在浮渣熔炼炉中经高温熔炼和沉淀分离，可使分银炉渣中总银量的50%进入粗铅，并经电解精炼进一步富集，剩余50%的银以及几乎全部的铜则进入后期渣经铜转炉熔炼产出高银粗铜。从以上结果看，高温熔炼工艺可以实现有价金属银、铜的有效分离和综合回收。

　　对分银炉渣的物相成分进行分析，对可能影响工业试验的各项技术难点进行了分析，结合生产实际，提出了二次熔炼的操作流程。即：浮渣一次熔炼，放出前、后期渣后加入分银炉渣进行二次熔炼，二次熔炼完成后，放出高银前期渣、高银后期渣以及高银粗铅。对于熔炼操作产出的高银物料的处理则参照相关的主流程工艺进行。即：高银前期渣返回熔炼炉与浮渣进行配料处理，高银后期渣经铜转炉熔炼产出高银粗铜，高银粗铅则经阳极铸型、电解产出阳极泥再送往金银工段回收其中的银。

　　对可行性进行分析，并对所提出的工艺流程进行充分讨论后，初步制定了如下方案。

　　（1）熔炼分银炉渣：作为本次攻关的关键环节，分银炉渣的熔炼是回收其中有价金属最重要的一步。经过讨论，制定了二次熔炼的试验方案，并在过程中通过搅拌、延长沉淀时间等操作强化分离。

　　（2）高银粗铅的电解精炼：高银粗铅浇铸成阳极板，送电解系统电解产出析出铅和银品位较高的阳极泥，工艺过程参考电解精炼作业指导书执行。

　　（3）高银后期渣的转炉熔炼：将高银后期渣加入转炉中进行熔炼，产出高银粗铜，工艺过程参考后期渣转炉熔炼作业指导书执行。

　　对所提出的二次熔炼工艺进行讨论后，参考《熔炼炉岗位作业指导书》操作，试验2炉。其中，第一炉（A1）正常操作，第二炉（A2）则根据第一炉的结果，在沉淀过程增加了搅拌操作。试验结果如下：

　　对比以上结果，发现，增加搅拌操作可强化过程分离，对有价金属银的分离回收有有利作用。结果表明，所提出的二次熔炼工艺具有可行性和可操作性。

　　试验共处理分银炉渣110t，产出高银粗铅540t，后期渣180t，试验结果如表5-1所示：

　　后期渣转炉熔炼工艺参考《转炉熔炼作业指导书》执行，过程共处理后期渣180吨，前期渣45吨，产出粗铜105.5吨，产出的转炉渣返回流程下一炉进行处理威廉希尔williamhill，计算时未计入金属平衡中。试验结果如下：

　　过程参考《电解精炼岗位作业指导书》处理高银粗铅，由于高银粗铅具有杂质含量相对较高、银品位高、板硬脆的特点，因此，处理时对相关技术条件进行了调整。调整参数主要有：电解电流5500A，电解周期4天，添加剂用量为木质素、骨胶各9kg/天。

　　过程以以上电解参数为指导共生产17个周期，处理高银粗铅580吨，其中420吨使用二次熔炼过程产出粗铅，剩余160吨为以前生产余留高银粗铅（含银1.62%）。试验结果如表5-3所示。

　　过程产出高银铅浮渣返回熔炼炉，对银的回收率仅计算粗铜和阳极泥中的银，则过程银总回收率

　　（2）产出的粗铅经铸型、电解精炼，可实现有价金属银的初步富集与回收，产物为含银18.429%的阳极泥。

　　摘 要： 针对废旧机电设备（行程开关、硅稳压二极管、直流接触器、转换开关、自动空气开关、硅双基二极管等）中贵金属（金、银）的解离与富集，研究了多功能含贵重金属废旧机电设备整体多级破碎（剪切、锤击、挤压等）、复合分选（磁选、涡电流分选、高压静电、风选）关键技术与成套装备，实现了包括行程开关、硅稳压二极管、直流接触器、转换开关、自动空气开关、硅双基二极管等各类废旧机电设备中贵重金属的解离与富集。同时研究了金属富集物中重金属（Pb、Cd、Zn等）的真空冶金-真空热解关键技术和装备。 研究了化学技术提取经分选的含贵金属的金属富集物，提高了废旧机电设备中贵金属（金、银）的回收率和纯度，实现了废旧机电设备中贵金属（金、银）的精细分离。 通过研究多功能含贵重金属废旧机电设备多级破碎、复合分选关键技术与成套装备，开发出了具有自主知识产权的多功能含贵重金属废旧机电器件的多级破碎-复合分选技术与成套装备。自主研制出1套高效新型破碎、分选装置。多级破碎系统处理能力300kg/h，金属与非金属（废塑料等）的解离率为95%以上；复合分选系统处理能力300kg/h，分选效率为90%以上。

　　基金项目：上海市教育委员会创新重点项目（编号：12ZZ194）；重点学科建设项目（编号：J51803）；国家自然科学基金项目（编号：50974087）资助

　　作者简介：陈立乐（1988—），男，安徽人，上海第二工业大学城市建设与环境工程学院硕士研究生。

　　通讯作者：王景伟（1963—），男，内蒙古人，教授，硕士生导师，主要从事电子废弃物资源化方面的教学与研究工作。中图分类号：TK09 文献标识码：A

　　近年来，随着电子科技和信息技术的迅猛发展，手机更新换代速率不断加快，进而导致了大量废弃手机的产生。据相关统计数据显示，目前全球每年废弃的手机约有4亿部，其中，中国有近1亿部。联合国环境规划署近期的《化电子垃圾为资源》报告预测，到2020年，中国废弃手机数量将比2007年增长7倍。另外，我国同时也是一个手机生产大国，根据2002～2009年《中国电子信息产业统计年鉴》的相关统计，从2002～2009年，我国手机产业生产规模不断扩大，2008年受经济危机影响增长较慢，其他年份生产均呈快速增长势头，2009年手机产量是2002年产量的5倍多。2009年，我国手机产量超过6亿部，2010年，我国手机产量达到10亿部。因此，废旧手机的回收处理，已成为我国当前亟待解决的一项重大难题。

　　废旧手机主要由塑料外壳、锂电池、线路板、显示器等几大部分组成。这些部件中含有铅、铬、汞等有毒有害物质，随意抛弃将会严重污染土壤和地下水，对人类的身体健康构成巨大的威胁；废旧线路板中还有含多溴联苯、多溴联苯醚等含溴阻燃剂，具有致癌、致畸、致突变的危害。同时，废旧手机中还含有大量的有价金属，特别是贵金属。一项研究表明，从1t废弃手机中能提取150g黄金、100kg铜以及3kg银。依照我国目前每年废弃1亿部手机估算，这些废旧手机总重达1万t，若回收处理能提取 1500 kg黄金、100万kg铜、3 万kg银。因此，无论是从经济效益，资源综合利用，还是环境保护方面，废旧手机的高效回收和利用，都有十分重要的意义。

　　手机外壳制造时一般会在内侧标明其材质。手机外壳材料大多采用热塑性工程塑料，如聚碳酸酯（PC）、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯合成树脂（ABS）、PC/ABS合金、聚甲醛及聚氨酯。工程塑料具有很高的回收利用价值，对废旧塑料进行回收，并加以循环利用，对于提高资源利用率，解决废旧手机废弃物的生态环境问题具有重要意义。

　　废旧手机外壳塑料的回收，一般通过物理化加以回收。将回收的手机拆除外壳，统一运送到专门生产塑料的企业，对手机塑料外壳进行破碎，然后，进行造粒，作为其他家用或工业电器、通讯等设备的原材料。物理方法具有工艺简单、处理效率高、污染少、成本低等优点。

　　对于手机中不能重复利用的塑料还可以用作燃料，用于发电、冶炼等使用，这样既可以节约能源，又可以减少温室气体的排放。

　　手机线路板中金属的含量很高，尤其是贵金属，具有较高的回收价值。Luciana Harue Yamane 等对手机线路板和电脑线路板中的金属成分分别进行了分析，分析结果：手机线%，电脑线%，电脑线%。

　　对于废旧手机线路板的回收，主要是回收其中的有价金属，特别是金、银、铜、钯等贵重金属。目前主要通过物理、化学及生物的方法加以分离回收。

　　从工艺方法来说线路板的物理法处理可分成两大类：干法和湿法。干法指的是根据物料间的电、磁、形状、密度等特性差异，利用单个或组合设备加以有效处理的技术方法，其间没有液相的存在，这也是研究较多应用较广泛的技术方法。湿法多是利用物料的密度差异性质结合液相的动力及运动特性进行有效的成分分离。

　　干法回收主要通过各种机械的方法，或者几种方法相结合的方式，首先对线路板进行破碎，然后根据金属和非金属磁性、密度、比重、导电性等的不同，对其中的金属和非金属加以分离。处理方法主要包括破碎、磁选、静电分选、涡电流分选等工艺流程，还有重选、空气摇床等方法，一般采用其中的两三种方法相结合的方式进行分选。

　　马国军等采用磁选和重选回收废旧电路板中的金属。结果表明，采用干法磁选工艺，可回收的铁磁性物质约占废旧电路板质量分数的8.23 %，重液分选可使金属与非金属有效分离，采用磁选和重选联合工艺可使Fe、Cu、Pb、Zn、Ni和Sn的回收率分别达到约100%、80%、65%、75%、88%和56%。

　　北京航空航天大学的沈志刚在其专利中利用空气分离筒设备进行了废弃电路板物理法资源化研究，该工艺回收的金属材料纯度为 95%，回收率达到 95%，具体工艺流程见图1。

　　湿法回收是利用水等作为分选介质，根据金属和非金属密度或比重的不同加以分离，例如浮选法、水力摇床、螺旋溜槽等。

　　谭之海采用“湿法破碎——浮选”工艺流程来回收废弃线路板中金属成分，结合传统矿物浮选的4个常用浮选动力学模型，研究了废弃线路板自然疏水性浮选和药剂浮选的浮选动力学模型，并通过试验验证了5个不同条件下建立得动力学模型，为废弃线路板浮选工艺参数的优化、浮选流程的简化奠定了理论基础。

　　综上所述，物理法资源化处理线路板的方法很多，不同种类的线路板和不同的工艺流程，往往会取得不同的分离回收效果。废旧手机线路板相对电脑等其他线路板，具有金属含量高，板体薄等特点，因此，对于废旧手机线路板的回收，相关的物理回收工艺，还需要进一步的研究和优化，才能取得较好的分离效果。

　　化学处理法主要是利用湿法冶金的方法，对线路板中的贵贱金属加以分离回收。湿法冶金技术回收贵金属的基本原理是利用废料中的绝大多数金属能在硝酸、王水等强氧化性介质中溶解而进入液相的特性，使绝大部分贵金属和其他金属进入液相而与其他物料分离，然后从液相中分别回收金等贵金属和其他贱金属。目前已经得到应用的将电子废弃物中的金转入溶液的工艺有硝酸王水湿法工艺、双氧水硫酸湿法工艺、鼓氧氰化湿法工艺等几种。

　　曹人平等应用煅烧浸出法研究了废旧手机中 Au、Pd、Ag 的回收技术及工艺，其回收率都>

　　95%，回收得到的产物经精制，其纯度>

　　99.9%。其具体工艺流程如下图（图2）。

　　李晶莹[11]等采用硫脲作为浸出试剂，用Fe3+离子作为氧化剂，对废旧手机线路板中的金、银的浸出回收进行了研究。研究结果表明，酸性条件下，样品破碎到100目以下，控制硫脲浓度24g/L，Fe3+离子浓度06%，室温下反应2h，金和银的浸出率分别达到90%和50%。

　　Vinh Hung Ha 等采用Cu2+-硫代硫酸盐-氨体系对废弃手机线路板中的金的浸出进行了研究，结果表明，当硫代硫酸盐浓度0.12mol/L，Cu2+20mmol/L，氨浓度0.2mol/L，2h后，金的浸出率高达98%，取得较好的试验成果。

　　生物处理技术，就是利用某些微生物的吸附、氧化和代谢作用，来提取废旧电子产品中金属的一种手段。生物提取技术具有工艺简单、成本低、操作简单等优点，但是生物浸出周期长，浸出率较低，目前还处于实验室研究阶段，生物法是具有发展前景的新技术之一。

　　液晶显示屏中主要成分为金属铟和玻璃。铟是各类平面液晶显示器生产中至关重要的成分。世界市场上平面显示器的快速增长成为全世界铟的生产的最主要的最终用户，包括平面电视、台式计算机显示器、可上网的笔记本电脑、手机等主要的平面显示器的快速发展和应用，使得国际市场对铟的需求急剧增长，而且目前还没有新的替代材料研究出来。液晶显示屏中铟的含量大约在20×10-6～200×10-6，具有一定的回收利用价值。玻璃可作为一般的废物回收利用。

　　现行的大多数手机电池为锂离子电池，锂、钴是锂离子电池的最重要成分，其中钴在自然界含量稀少，价格昂贵，如果得到回收，将会获得较大的经济效益。

　　对于废旧锂电池的回收利用，国内在这方面的研究相对国外较少。中南大学钟海云等采用碱浸——酸溶——净化——沉钴工艺流程，从锂离子二次电池正极废料——铝钴膜中回收铝、钴。本工艺钴的直收率达到95.75%，铝达到94.84%。

　　韩国矿产资源科学研究院回收研究所研究开发了从失效锂离子电池中再生钴酸锂的湿法冶金方法——非晶型柠檬酸盐沉淀法。工艺流程为：失效锂离子电池——热预处理（电池解离、硬化塑料）——一次破碎——一次筛分——二次热处理——二次筛分——高温焙烧——硝酸介质还原浸出（H2O2作还原剂）——净化除杂——柠檬酸沉淀——高温焙烧——钴酸锂。日本索尼公司和住友金属矿山公司合作开发了从失效锂离子电池中回收钴等元素的技术。其工艺为先将电池焚烧，以除去有机物，再筛选去铁和铜，将残余的粉末溶于热的酸溶液中，用有机溶剂提取钴。

　　我国是一个人口众多、手机使用量较大的国家，废旧手机的回收利用，需要一个完善系统，从政府、生产者、经销商、运营商到个人的积极参与和配合，才能实现废旧手机综合利用。废旧手机的回收利用体系的建立，是一个逐渐完善的过程。目前，欧、美、日等发达国家及地区，在废旧手机的回收和利用方面，已经有了一个相对完备的法律体系及回收处理系统，因此，我们国家在这方面，可以结合我国国情，予以借鉴。

　　专门法律法规的制定，是废旧手机得以高效回收利用的前提和保证。2003年1月我国实施了《清洁生产促进法》，2005年4月实施了《固体废弃物污染环境防治法》，2007年3月实施《电子信息产品污染控制管理办法》，2011年1月1日起，正式实施《废弃电子产品回收处理管理条例》，并颁布了《废弃电器电子产品处理目录》，对废旧电视、冰箱、洗衣机、空调、威廉希尔williamhill电脑等废旧家用电器的回收处理做出了相关规定，但是，对于废旧手机的回收处理，依然还没有做出相关规定。因此，国家需要尽快完善相关法律法规，将废旧手机的回收利用纳入其中，才能保证废旧手机的合理回收与利用。

　　目前，我国废旧手机的回收，主要依靠小商贩走街串巷进行回收，或者卖给手机维修点，然后，通过相关商家进行翻新，重新回到市场，欺骗消费者。对于不能使用的，进行简单的拆除，只回收利用其中一些有用的零部件。这种不规范的回收方式，不仅回收效率低，而且对环境的污染破坏大，对正规回收系统的建立，也产生一定的阻碍作用。针对我国当前废旧手机的回收利用情况，结合我国国情，借鉴国外的回收体系，在全国设立专门的回收网络，进行有偿回收，比如利用销售商和运营商进行回收，同时，坚决取缔非法渠道进行回收。

　　废旧手机的拆解、处理工作，需要先进的处理技术、工艺、专门的技术人员，进行高效的无害化的拆解，才能避免对环境的二次污染和破坏。因此，废旧手机的回收、处理，要兼顾环境效益与经济效益，走规范化、产业化的道路，既可以高效的回收利用，又不会造成环境的破坏，同时可以带动经济增长，促进就业。因此，要坚决取缔、严格查办一些沿海地区非法的手工拆解作坊，政府可以出资成立专门的处理企业，或者鼓励一些有实力、有技术、有资质的企业进行废旧手机的拆解处理。对于相关的企业，政府给予一定的照顾，如减免税收、财政补贴等。

　　2013年7月 绿 色 科 技 第7期4.4 大力宣传，提高公民环保意识

　　相对于发达国家，我国区域经济发展不平衡，公民的环保意识较薄弱，需要政府和相关企业机构宣传、教育和引导，增强公民的环保意识，倡导绿色消费，提高公民环保的积极性。同时，政府和相关机构定期开展一些废旧手机的回收活动，比如，以旧换新、废旧手机换话费、废旧手机换取日用品、换取积分等，从而增加民众主动交回废旧手机的主动性。

　　我国是一个手机使用大国，也是一个手机生产大国，每年废弃的手机将达到上亿部。然而，目前国内关于废旧手机回收利用方面的研究较少，对于废旧手机的回收利用，还没有形成相对完善的体系。如何有效的回收利用这些废旧手机，是当前我国急需解决的一项重大难题。无论是法律法规的健全、回收系统的完善、专门处理企业的建立，还是工艺技术的研发，都将是今后研究的重点。

　　[1] 佚 名.我国每年废弃手机1亿部，可提取1500kg黄金[J].中国边防警察，2012（5）.

　　[2] 裴庆冰.手机中贵金属循环利用问题研究[D].北京：中国社会科学院研究生院，2011.

　　[3] 李 琛.废旧手机循环利用的研究进展[J].环境保护与循环经济，2011，31（1）：12～14.

　　[5] 刘昆仑，段晨龙，赵跃民，等.废弃电路板物理法资源化研究现状[J].中国资源综合利用，2007，25（6）：10～13.

　　[6] 马国军，刘 洋，苏伟厚，等.采用磁选和重选回收废旧电路板中的金属[J].武汉科技大学学报，2009，32（3）：296～299.

　　[7] 沈志刚.废印刷线路板的粉碎分离回收工艺及其所用设备[P].中国专利：ZL99102862.7.

　　[8] 谭之海.废弃线路板的资源化及浮选动力学模型研究[D].徐州：中国矿业大学，2011.

　　[10] 曹人平，肖士民.废旧手机中金钯银的回收[J].贵金属，2005，26（2）：13～15

　　[13] 武建刚，胡嘉莹.废旧手机价值分析及回收利用[J].科技资讯，2011（30）：86.

　　据不完全统计，我国约有电镀厂1万余家，年排电镀废水约40亿 m3 [1]。电镀厂大都规模较小且分散，技术相对落后，绝大部分以镀铜、锌、镍和铬为主[2]。目前处理电镀废水多采用化学沉淀法[3]，因此在处理过程中会产生大量含Cu等重金属的混合污泥。这种混合污泥含有多种金属成分，性质复杂，是国内外公认的公害之一。若将电镀污泥作为一种廉价的二次可再生资源，回收其中含有较高浓度的铜，不仅可以缓解环境污染，实现清洁生产，而且将具有显著的生态和经济效益。因此，研究含铜污泥的资源化及铜的回用等综合利用技术对我国实现可持续发展将具有深远的现实意义。

　　污泥经过一定的预处理后，采用氨水﹑硫酸或硫酸铁浸出污泥中的铜。氨水浸出选择性好，但氨水具有刺激性气味，对浸出装置密封性要求较高。当NH3的浓度大于18%时，氨水的挥发较多，将造成氨水的损失及操作环境的恶化[4]；硫酸浸出[5，6]反应时间较短，效率较高，但硫酸具有较强的腐蚀性，对反应器防腐要求较高；硫酸铁的浸出效率更高[7]，但反应时间较长，因此需要更大的反应器容积。采取哪种浸出方式要根据污泥的性质来确定。

　　（1）使电镀含铜污泥稳定化，使其对环境的危害降到最低，而不回收其中的金属铜。主要采用固化剂固化、稳定电镀污泥后，再进行填埋、填海或堆放处理。

　　（2）对电镀含铜污泥进行综合利用，即采用一系列的处理措施，把电镀含铜污泥加工成建筑材料﹑改性塑料﹑鞣革剂等工业材料[8]。

　　（3）采用多种物理及化学处理方法，把污泥中的铜提取出来最终以金属铜或铜盐的形式进行回收，实现电镀污泥的资源化利用。

　　此技术采用一系列手段来处理电镀污泥，使其中的重金属不再对环境产生污染，对含大量重金属的电镀污泥处理十分有效。主要优点有：设备和工艺简单；投资、动力消耗和运行费用都比较低，固化剂水泥和其他添加剂价廉易得；操作条件简单，常温下即可进行；固化体强度高、长期稳定性好；对受热和风化也有较强的抵抗力，因而对控制电镀污泥的污染简单而有效。威廉希尔williamhill但未能回用其中的重金属造成资源的浪费[9]。

　　电镀污泥多是电镀废水经铁盐处理产生的絮凝产物，一般含有大量的铁离子，实践证明，通过适当的技术可以使其转变为复合铁氧化体。在生成复合铁氧化体[10]的过程中，几乎所有重金属离子都进入铁氧化体晶格内而被固化，其中铁离子以及其他多种金属离子以离子键作用被束缚在反尖晶石面形立方结构的四氧化三铁晶格节点上[6]，在pH 3～10范围内很难复溶，从而消除污染。铁氧化体固化产物稳定、且具磁性，可用作磁性材料，同时也易于分离、产物可进一步加工[11，12]，是档次较高的综合利用产品，而且处理方法简单，可以实现无害化与综合利用的统一，比传统的固化和填埋处置等方法要合理，效益要高。

　　这种方法适用于各种电镀污泥的处理，污泥消耗量大，经济效益较明显。上海闸北区环保综合厂建设了年处理电镀污泥1200 t的生产线，进行多年的工业化生产，效果良好[13]。

　　湿法冶金回收重金属，能从多种组分的电镀污泥中回收铜﹑镍﹑锌等重金属，资源回收层次比较高，处理效果较稳定。工艺过程主要包括浸出、置换、净化、制取硫酸镍和固化 [14] 。采用本工艺可以得到品位在90%以上的海绵铜粉，铜的回收率达95%。但该技术采用置换方式来回收铜，置换效率低，费用偏高，且对铬未能有效回收，有一定的局限性。

　　一般采用液膜来进行回收。液膜包括无载体液膜、有载体液膜、含浸型液膜等。液膜分散于电镀污泥浸出液时，流动载体在膜外相界面有选择地络合重金属离子，然后在液膜内扩散，在膜内界面上解络。重金属离子进入膜内相得到富集，流动载体返回膜外相界面，如此过程不断进行，废水得到净化，重金属得到回收利用。

　　膜分离法的优点：能量转化率高，装置简单，操作容易，易控制、分离效率高。但投资大，运行费用高，薄膜的寿命短，比较容易堵塞，操作管理烦琐，处理成本比较昂贵[15]。

　　20世纪70年代，瑞典提出了 H-MAR与Am-MAR“浸出-溶剂萃取”工艺，使电镀污泥中铜﹑锌﹑镍的回收率达到了70%，并已形成工业规模。美国在此工艺的基础上进行改进，使铜﹑镍的回收率达到90%以上。我国祝万鹏等[16]在此基础上又进行了改进，首先将含铜的电镀污泥经氨水浸出，绝大部分铁和铬被抑制在浸出余渣中。然后将氨体系料液转变为硫酸体系料液再进行萃取，经萃取和反萃取后可以得到铜的回收产物，其中产生的金属沉渣可以加入硫酸进行调配后再循环。工艺流程如图1所示。

　　采用N510-煤油-H2SO4四级逆流萃取工艺可使铜的回收率达99%，而共存的镍和锌损失几乎为零。铜在此工艺过程中以化学试剂CuSO45H2O或电解高纯铜的型体回收，初步经济分析表明，其产值抵消日常的运行费用，还具有较高的经济效益。整个工艺过程较简单，循环运行，基本不产生二次污染，环境效益显著[16]。

　　在高压釜中氢还原分离制取铜、镍金属粉是比较成熟的技术，20世纪50年代以来，在工业上用氢气还原生产铜、镍和钴等金属，取得了显著的经济效益和社会效益。此法可分离回收电镀污泥氨浸产物中的铜、镍、锌等有价金属。对氨浸产物进行培烧、酸溶处理后，进而氢还原分离出铜粉，然后在酸性溶液中氢还原提取镍粉，最后沉淀回收氢还原尾液中的锌。有价金属的回收率达98%～99%。它可以在液相体系、浆料体系通过各种工艺条件的变化分离和生产各种类型(粗、细、超细)的、各类型体(单一、复合)的金属粉末和金属包复材料。与其他分离方法相比，湿法氢还原方法流程简单，设备投资少，操作方便，产品质量好，产值较高，可以针对不同需要改变生产条件，获得不同纯度、不同粒度的铜、镍产品。此外，过程不封闭，不存在杂质积累问题，排放的尾液中的主要重金属离子含量均

　　肼（N2H4）是一种广泛运用的还原剂，用肼作为生产高精度金属、金属-玻璃膜、金属水溶胶和非电镀金属板的还原剂具有良好的效果，在Ducamp-Sanguesa作的一项研究中表明，肼以[Pd（NH3）4]2+的形式作还原剂，在乙烯-乙二醇中，在-9～20 ℃下会形成单分散性球状钯颗粒[18]，在还原铜的过程中也有同样的现象发生。Degen 等[19]发现，在还原铜的过程中围绕肼有一系列重要的反应：

　　通过上述反应可知，可以很容易利用肼把浸出液中的铜离子还原为金属铜。通过去除反应器里的氧，可以防止铜离子和氨水的螯合反应发生，而剩余的肼可以通过向反应器通气吹脱去除[20]。由于铜离子很迅速地转变为金属态，因此对金属态颗粒存在的数量有很严格的限制。pH是最重要的影响因素，为了达到较高的回收效率，应该保持系统pH稳定在11以上。

　　Jitka Jandova等[21]研究发现，对含铜污泥进行酸溶、煅烧、再酸溶，最后以铜盐的形式回收，是一种简便可行的方法。在高温煅烧过程中，大部分杂质，如铁、锌、铝、镍、硅等转变成溶解缓慢的氧化物，从而使铜在接下来的过程中得以分离，最终以Cu4(SO4)6H2O盐的形式回收。主要工艺流程如图2所示。

　　这种方法流程简单，不需要添加别的试剂，具有较强的经济性和简便性，但回收得到的铜盐含杂质较多，工艺有待进一步优化。

　　电镀污泥资源化及综合利用技术在我国尚处于起步阶段。目前制约大规模应用的主要问题是电镀污泥中铜的浸出效率还比较低；而浸取效率和污泥中铜的型体密切相关，对污泥中铜的型体技术研究有待深化；一些先进的综合回收利用技术还处于实验室阶段，还达不到大规模生产的阶段，其中膜法和溶剂萃取法具有回收效率高、选择性好等优点必将取得进一步的发展。

　　理论及实践表明，实现电镀污泥资源化管理及利用，对实现经济社会的可持续发展将具有深远的现实意义，电镀污泥资源化及综合利用技术必将得到长足发展，在未来的经济发展中将会逐渐显示出良好的应用前景。

　　1 黄瑞光.五十年来我国电镀废水治理的回顾.电镀与精饰，2000，20（2）：6～9

　　2 祝万鹏，杨志华.溶剂萃取法回收电镀污泥中的有价金属.给水排水，1995，(12)：16～18

　　4 李承先.含铜污泥中铜的回收及污泥无害化处理.辽宁化工，2001，30（6）：248～249

　　9 石太宏，汤 兵.印刷线路板厂含铜污泥固化处理工艺研究.环境工程，2000，18（3）：47～49

　　10 贾金平，杨 骥，陈兆娟，等.电镀污泥氨浸提烙渣的铁氧体化综合利用工艺.环境科学，1999，20(2)：49～51

　　11 贾金平，杨 骥.电镀重金属污泥的处理及综合利用现状.上海环境科学，1999，18（3）：139～141

　　12 贾金平，冯 雪，杨 骥，等.电镀重金属污泥的处理及其铁氢体化综合利用.上海化工，1999，24（24）：28～30

　　13 徐殿梁，贾金平，贾长兴.上海市电镀废水及其重金属污泥处置现状.上海环境科学，1994，13（6）：27～35

　　14 陈凡植，陈庆邦，吴对林，等.铜镍电镀污泥的资源化与无害化处理试验研究.环境工程，2001，19（3）：44～46

　　15 高以恒，王黎霓.膜分离技术用于电镀废水处理的发展与问题.北京工业大学学报，1990，16（3）：86～93

　　16 祝万鹏，杨志华，李力佟.溶剂萃取法提取电镀污泥浸出液中的铜.环境污染与防治，1996，18（4）：12～15

　　17 张冠东，张登君，李报厚.从氨浸电镀污泥产物中氢还原分离铜、镍、锌的研究.化工冶金，1996，17(3)：214～219