金屬資源再生利用技術(shù)

I目錄

■CONTENTS

第一部分金屬資源再生現(xiàn)狀....................................................2

第二部分再生利用技術(shù)分類....................................................8

第三部分物理回收技術(shù)原理...................................................14

第四部分化學(xué)回收技術(shù)方法..................................................22

第五部分生物回收技術(shù)應(yīng)用..................................................29

第六部分再生技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)..................................................36

第七部分資源再生效益評(píng)估..................................................43

第八部分未來發(fā)展趨勢(shì)展望..................................................50

第一部分金屬資源再生現(xiàn)狀

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)

全球金屬資源再生利用總體

情況1.隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)金屬資源的需求持續(xù)增長(zhǎng)，金

屬資源再生利用受到越來越多的關(guān)注。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，近

年來全球金屬再生利用率呈上升趨勢(shì)，尤其是鋼鐵、鋁、銅

等常見金屬C

2.各國(guó)紛紛出臺(tái)相關(guān)政策，鼓勵(lì)和支持金屬資源再生行業(yè)

的發(fā)展。例如，一些國(guó)家制定了嚴(yán)格的廢棄物管理法規(guī)，要

求企業(yè)提高資源回收利用率，同時(shí)給予一定的財(cái)政補(bǔ)貼和

稅收優(yōu)惠。

3.技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)了金屬資源再生利用的發(fā)展。新的回收技

術(shù)和設(shè)備不斷涌現(xiàn)，提高了金屬的回收率和純度，降低了回

收成本。例如，一些先進(jìn)的分選技術(shù)和熔煉工藝，能夠更有

效地從廢棄物中回收金屬。

我國(guó)金屬資源再生利用現(xiàn)狀

1.我國(guó)是金屬資源消費(fèi)大國(guó)，同時(shí)也是金屬資源再生利用

的重要國(guó)家。近年來，我國(guó)金屬再生行業(yè)發(fā)展迅速，再生金

屬產(chǎn)量逐年增加。

2.相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，形成了一批具有一定規(guī)模和技

術(shù)水平的再生金屬企業(yè)。這些企業(yè)在技術(shù)研發(fā)、設(shè)備更新和

市場(chǎng)拓展方面不斷努力，提高了我國(guó)金屬資源再生利用的

整體水平。

3.然而，我國(guó)金屬資源再生利用仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如，

廢棄物回收體系尚不健全，部分地區(qū)存在無序回收和非法

拆解的現(xiàn)象，導(dǎo)致資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。

金屬資源再生利用的經(jīng)濟(jì)效

益1.金屬資源再生利用可以顯著降低生產(chǎn)成本。相比于從礦

石中提取金屬，通過回收廢棄物中的金屬可以節(jié)省大量的

能源和原材料，從而降低生產(chǎn)成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，再生鋁的生產(chǎn)

成本僅為原鋁的三分之一左右。

2.創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。金屬爰源再生行業(yè)涉及到廢棄物收集、

運(yùn)輸、分選、加工等多個(gè)環(huán)節(jié)，需要大量的勞動(dòng)力，為社會(huì)

提供了眾多的就業(yè)崗位。

3.促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。金屬資源再生利用有助于減少對(duì)

原生資源的依敕，降低資源進(jìn)口風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)減少?gòu)U棄物的排

放，對(duì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

金屬資源再生利用的環(huán)境效

益1.減少能源消耗。金屬再生過程中的能耗通常低于原生金

屬生產(chǎn)過程，從而減少了溫室氣體排放和其他污染物的排

放。例如，再生銅的生產(chǎn)能耗僅為原生銅的20%左右。

2.降低廢棄物填埋量。通過回收利用金屬?gòu)U棄物，可以減

少?gòu)U棄物的填埋量，節(jié)約土地資源，同時(shí)降低廢棄物對(duì)土壤

和地下水的污染風(fēng)險(xiǎn)。

3.減輕生態(tài)壓力。金屬資源的再生利用有助于減少對(duì)礦山

的開采，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，保護(hù)生物多樣性。

金屬資源再生利用的技犬發(fā)

展趨勢(shì)1.智能化技術(shù)的應(yīng)用。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)

展，金屬資源再生行業(yè)將逐步實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)和管理，提高

生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

2.精細(xì)化分選技術(shù)的發(fā)展。為了提高金屬的回收率和純度，

精細(xì)化分選技術(shù)將成為未來的發(fā)展方向。例如，利用激光分

選、電磁分選等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同種類金屬的精準(zhǔn)分離。

3.綠色環(huán)保技術(shù)的推廣。未來的金屬資源再生技術(shù)將更加

注重環(huán)保，采用無污染或少污染的工藝和設(shè)備，減少對(duì)環(huán)境

的影響。

金屬資源再生利用的市場(chǎng)前

景1.市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)。隨著全球?qū)沙掷m(xù)發(fā)展的重視和資

源節(jié)約意識(shí)的提高，對(duì)再生金屬的需求將不斷增加。特別是

在汽車、電子、建筑等領(lǐng)域，對(duì)再生金屬的應(yīng)用將越來越廣

泛。

2.價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯。由于再生金屬的生產(chǎn)成本較低，其價(jià)格

相對(duì)原生金屬具有一定的優(yōu)勢(shì)，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中具有較強(qiáng)的

競(jìng)爭(zhēng)力。

3.國(guó)際市場(chǎng)潛力巨大。一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)再生金屬的需求較

大，我國(guó)金屬資源再生行業(yè)具有較大的出口潛力。同時(shí),“一

帶一路”倡議的實(shí)施也尤我國(guó)再生金屬企業(yè)拓展國(guó)際市場(chǎng)

提供了機(jī)遇。

金屬資源再生現(xiàn)狀

一、引言

金屬資源作為現(xiàn)代工業(yè)的重要基礎(chǔ)原料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著至關(guān)重

要的作用。隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加速，對(duì)金屬資

源的需求不斷增長(zhǎng)c然而，金屬礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)量是有限的，且開采和

加工過程會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大的壓力。因此，金屬資源的再生利用成為

解決資源短缺和環(huán)境問題的重要途徑。本文將對(duì)金屬資源再生的現(xiàn)狀

進(jìn)行詳細(xì)的分析。

二、全球金屬資源再生現(xiàn)狀

（一）再生金屬產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)

近年來，全球再生金屬產(chǎn)量呈現(xiàn)出持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,

2019年全球再生鋁產(chǎn)量約為3300萬噸，再生銅產(chǎn)量約為600萬

噸，再生鉛產(chǎn)量約為450萬噸。再生金屬產(chǎn)量的增長(zhǎng)，一方面得益

于金屬?gòu)U料回收體系的不斷完善，另一方面也反映了市場(chǎng)對(duì)再生金屬

的需求不斷增加。

（二）主要再生金屬品種的分布

在全球再生金屬市場(chǎng)中，再生鋁、再生銅和再生鉛是主要的品種。其

中，再生鋁的產(chǎn)量占比最高，主要集中在亞洲、歐洲和北美洲。五洲

地區(qū)的中國(guó)、日本和印度是再生鋁的主要生產(chǎn)國(guó)；歐洲地區(qū)的德國(guó)、

意大利和法國(guó)也是再生鋁的重要生產(chǎn)地；北美洲的美國(guó)和加拿大在再

生鋁生產(chǎn)方面也具有較強(qiáng)的實(shí)力。再生銅的生產(chǎn)主要集中在亞洲、歐

洲和南美洲。中國(guó)是全球最大的再生銅生產(chǎn)國(guó)，其次是美國(guó)、德國(guó)和

日本。再生鉛的生產(chǎn)主要集中在亞洲、歐洲和北美洲。中國(guó)、美國(guó)和

德國(guó)是再生鉛的主要生產(chǎn)國(guó)。

（三）再生金屬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著環(huán)保意識(shí)的不斷提高和資源循環(huán)利用理念的深入人心，全球再生

金屬產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢(shì)：

1.技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)

再生金屬產(chǎn)業(yè)不斷加大技術(shù)研發(fā)投入，推動(dòng)生產(chǎn)工藝和設(shè)備的創(chuàng)新。

例如，新型的熔煉技術(shù)、精煉技術(shù)和分離技術(shù)的應(yīng)用，提高了再生金

屬的質(zhì)量和回收率，降低了生產(chǎn)成本和環(huán)境污染。

2.產(chǎn)業(yè)集中度不斷提高

為了提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和資源利用效率，再生金屬企業(yè)通過兼并重組等

方式，不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高產(chǎn)業(yè)集中度。一些大型再生金屬企業(yè)

在全球范圍內(nèi)建立了生產(chǎn)基地和銷售網(wǎng)絡(luò)，形成了較強(qiáng)的市場(chǎng)影響力。

3.綠色發(fā)展成為主流

再生金屬產(chǎn)業(yè)更加注重環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展，通過采用清潔生產(chǎn)技

術(shù)和設(shè)備，減少能源消耗和污染物排放，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。同時(shí)，再生

金屬產(chǎn)品也越來越受到市場(chǎng)的青睞，成為推動(dòng)綠色消費(fèi)的重要力量。

三、中國(guó)金屬資源再生現(xiàn)狀

（一）再生金屬產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大

中國(guó)是全球最大的金屬消費(fèi)國(guó)，同時(shí)也是再生金屬生產(chǎn)大國(guó)。近年來，

中國(guó)再生金屬產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，再生金屬產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)。2019年，

中國(guó)再生鋁產(chǎn)量約為720萬噸，再生銅產(chǎn)量約為330萬噸，再生鉛

產(chǎn)量約為230萬噸。再生金屬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為緩解中國(guó)金屬資源短

缺和環(huán)境壓力發(fā)揮了重要作用。

（二）產(chǎn)業(yè)布局逐步優(yōu)化

中國(guó)再生金屬產(chǎn)業(yè)的布局呈現(xiàn)出一定的區(qū)域性特征。東部沿海地區(qū)是

中國(guó)再生金屬產(chǎn)業(yè)的主要聚集地，該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，交通便利，市場(chǎng)

需求旺盛，為再生金屬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的條件。同時(shí)，中西部

地區(qū)也在積極發(fā)展再生金屬產(chǎn)業(yè)，通過承接?xùn)|部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，逐

步提高產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平。隨著產(chǎn)業(yè)布局的逐步優(yōu)化，中國(guó)再生金

屬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更加均衡，區(qū)域協(xié)同效應(yīng)不斷增強(qiáng)。

（三）政策支持力度不斷加大

為了推動(dòng)再生金屬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，中國(guó)政府出臺(tái)了一系列支持政策。例

如，加大對(duì)再生金屬企業(yè)的財(cái)政補(bǔ)貼力度，提高再生金屬產(chǎn)品的出口

退稅率，加強(qiáng)對(duì)再生金屬產(chǎn)業(yè)的稅收優(yōu)惠政策等。這些政策的出臺(tái),

為再生金屬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力的政策支持，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)

展。

（四）技術(shù)水平不斷提高

中國(guó)再生金屬企業(yè)不斷加大技術(shù)研發(fā)投入，引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和設(shè)

備，提高技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量。目前，中國(guó)再生金屬企業(yè)在熔煉、精

煉、分離等方面的技術(shù)水平不斷提高，部分企業(yè)的技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到

國(guó)際先進(jìn)水平。同時(shí)，中國(guó)再生金屬企業(yè)也在積極開展產(chǎn)學(xué)研合作,

加強(qiáng)與高校和科研機(jī)構(gòu)的合作，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化。

（五）存在的問題

盡管中國(guó)再生金屬產(chǎn)業(yè)取得了顯著的成績(jī)，但仍然存在一些問題。例

如，再生金屬產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平有待提高，一些中小企業(yè)的生產(chǎn)工

藝和設(shè)備較為落后，導(dǎo)致資源利用率低，環(huán)境污染嚴(yán)重；再生金屬產(chǎn)

業(yè)的市場(chǎng)秩序有待規(guī)范，一些非法回收和加工企業(yè)的存在，擾亂了市

場(chǎng)秩序，影響了產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展；再生金屬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還面臨著一些

政策瓶頸，例如，再生金屬企業(yè)在稅收、土地等方面的政策支持還不

夠完善，制約了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

四、結(jié)論

綜上所述，全球金屬資源再生利用產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，再生

金屬產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)集中度不斷提高，綠色發(fā)展成為主流。中國(guó)

作為全球最大的金屬消費(fèi)國(guó)和再生金屬生產(chǎn)國(guó)，再生金屬產(chǎn)業(yè)規(guī)模不

斷擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)布局逐步優(yōu)化，政策支持力度不斷加大，技術(shù)水平不斷

提高。然而，中國(guó)再生金屬產(chǎn)業(yè)仍然存在一些問題，需要進(jìn)一步加強(qiáng)

技術(shù)創(chuàng)新，規(guī)范市場(chǎng)秩序，完善政策支持，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

未來，隨著全球?qū)Y源循環(huán)利用的重視程度不斷提高，金屬資源再生

利用產(chǎn)業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展前景。

第二部分再生利用技術(shù)分類

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)

物理回收技術(shù)

1.破碎與分選：通過機(jī)城破碎將廢舊金屬制品分解成較小

的部分，然后利用物理性質(zhì)如密度、磁性、導(dǎo)電性等進(jìn)行分

選，以分離出不同種類的金屬。例如，利用磁力分選機(jī)可以

分離出鐵磁性金屬，而部選法則可根據(jù)金屬顆粒與氣泡的

附著性差異進(jìn)行分選。

2.壓縮與打包：將經(jīng)過初步處理的廢舊金屬進(jìn)行壓縮和打

包，減小體積，便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存。這一過程有助于提高物流

效率，降低運(yùn)輸成本。

3.表面處理：去除廢舊金屬表面的污垢、銹蝕和涂層等，

以提高金屬的純度和質(zhì)量。常見的表面處理方法包括噴砂、

酸洗和堿洗等。

化學(xué)回收技術(shù)

1.浸出法：使用化學(xué)試劑將金屬?gòu)膹U舊材料中溶解出來，

形成含有金屬離子的溶液。然后通過進(jìn)一步的處理，如沉

淀、萃取、電解等，將金屬?gòu)娜芤褐谢厥?。例如，用酸浸?/p>

氧化銅礦石中的銅離子，再通過電解精煉得到純銅。

2.火法冶金：在高溫條件下，使金屬與其他雜質(zhì)分離。這

包括熔煉、精煉等過程。例如，通過高爐煉鐵，將鐵礦石中

的鐵還原出來，并去除其中的雜質(zhì)。

3.化學(xué)沉淀法：向含有金屬離子的溶液中加入沉淀劑，使

金屬離子以沉淀的形式析出。通過控制反應(yīng)條件，如pH值、

溫度和沉淀劑的濃度等，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同金屬的選擇性沉

淀。

生物回收技術(shù)

1.微生物浸出：利用某些微生物的代謝作用，將金屬?gòu)牡V

石或廢舊材料中溶解出來。這些微生物可以產(chǎn)生有機(jī)酸等

物質(zhì)，與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其進(jìn)入溶液中。例如，某些

嗜酸細(xì)菌可以用于浸出低品位銅礦中的銅。

2.生物吸附：利用生物體（如細(xì)菌、真菌、藻類等）對(duì)金

屬離子的吸附作用，將金屬?gòu)娜芤褐腥コ?。這些生物體表面

具有多種官能團(tuán)，可以與金屬離子結(jié)合.通過選擇合適的生

物吸附劑和優(yōu)化吸附條件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬的高效回收。

3.植物修復(fù)：利用某些值物對(duì)金屬的吸收和積累能力，將

土壤或水體中的金屬污染物去除。這些植物可以將金屬吸

收到體內(nèi)，并在一定條件下進(jìn)行回收。例如，某些超富集植

物可以用于修復(fù)受重金屬污染的土壤。

電子廢棄物回收技術(shù)

1.拆解與分類：對(duì)電子廢棄物進(jìn)行仔細(xì)的拆解，將不同類

型的部件和材料分離出來。這包括電路板、顯示屏、電池、

塑料外殼等。然后，根據(jù)材料的性質(zhì)和價(jià)值進(jìn)行分類，為后

續(xù)的處理提供基礎(chǔ)。

2.貴金屬提取：電子廢棄物中含有少量的貴金屬，如金、

銀、粕等。通過化學(xué)方法或物理方法，將這些貴金屬?gòu)膹U棄

物中提取出來，實(shí)現(xiàn)資源的回收利用。例如，使用王水溶解

電路板中的貴金屬，然后通過還原反應(yīng)將其回收。

3.有害物質(zhì)處理：電子廢棄物中還可能含有有害物質(zhì)，如

鉛、汞、鎘等。在回收過程中，需要采取有效的措施對(duì)這些

有害物質(zhì)進(jìn)行處理，以防。對(duì)環(huán)境造成污染。例如，通過高

溫焚燒或化學(xué)處理等方法，將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)或

進(jìn)行安全處置。

廢鋼鐵回收技術(shù)

1.來源與分類：廢鋼鐵的來源廣泛，包括建筑結(jié)構(gòu)、交通

工具、機(jī)械設(shè)備等。根據(jù)廢鋼鐵的化學(xué)成分、形狀和尺寸等

因素，進(jìn)行分類和預(yù)處理。例如，將廢鋼鐵分為重型廢鋼、

中型廢鋼和輕型廢鋼等。

2.熔煤與精煉：將分類后的廢鋼鐵放入熔爐中進(jìn)行熔煉，

使其成為鋼水。在熔煉過程中，需要去除廢鋼鐵中的雜質(zhì)和

有害元素，如硫、磷等。然后，通過精煉工藝，進(jìn)一步提高

鋼水的質(zhì)量，如脫氧、脫硫、脫磷等。

3.連鑄與軋制：將精煉后的鋼水通過連鑄機(jī)鑄成鋼坯，然

后再通過軋機(jī)將鋼坯軋制成各種鋼材產(chǎn)品。在連鑄和軋制

過程中，需要控制工藝參數(shù)，如溫度、速度、壓力等，以確

保鋼材的質(zhì)量和性能。

廢有色金屬回收技術(shù)

1.品種與特性：廢有色金屬包括銅、鋁、鋅、鉛、鍥等多

種金屬。不同的有色金屬具有不同的物理和化學(xué)特性，因此

在回收過程中需要采用不同的方法和工藝。例如，銅的導(dǎo)電

性好，回收時(shí)需要注意保持其純度；鋁的密度小，回收時(shí)需

要考慮其氧化問題。

2.預(yù)處理與分選：對(duì)廢有色金屬進(jìn)行預(yù)處理，如去除表面

的油污、涂層和雜質(zhì)等。然后，根據(jù)有色金屬的物理性質(zhì)和

化學(xué)性質(zhì)，采用合適的分選方法，如重力分選、磁力分選、

浮選、電選等，將不同種類的有色金屬分離出來。

3.再生加工：將分選后的廢有色金屬進(jìn)行再生加工，使其

成為可以再次使用的有色金屬材料。這包括熔煉、鑄造、擠

壓、軋制等工藝。在再生加工過程中，需要嚴(yán)格控制工藝參

數(shù)，以確保再生有色金屬的質(zhì)量和性能符合要求。

金屬資源再生利用技術(shù)

一、引言

金屬資源是現(xiàn)代工業(yè)和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，然而，隨著經(jīng)濟(jì)的快速

發(fā)展，金屬資源的需求不斷增加，而原生金屬資源的儲(chǔ)量卻日益減少。

因此，金屬資源的再生利用成為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。本文

將重點(diǎn)介紹金屬資源再生利用技術(shù)的分類，旨在為相關(guān)領(lǐng)域的研究和

實(shí)踐提供參考。

二、再生利用技術(shù)分類

（一）物理法再生利用技術(shù)

1.破碎與分選技術(shù)

-破碎是將廢舊金屬材料進(jìn)行破碎處理，使其尺寸減小，以便后

續(xù)的分選操作。常用的破碎設(shè)備包括顆式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、反擊

式破碎機(jī)等。這些設(shè)備可以將廢舊金屬材料破碎成不同粒度的物料,

為后續(xù)的分選提供條件。

-分選是根據(jù)廢舊金屬材料的物理性質(zhì)，如密度、磁性、導(dǎo)電性

等，將其與其他雜質(zhì)分離的過程。常用的分選方法包括重力分選、磁

力分選、靜電分選等。例如，利用重力分選可以將密度較大的金屬與

密度較小的雜質(zhì)分離；利用磁力分選可以將磁性金屬與非磁性金屬分

離；利用靜電分選可以將導(dǎo)電性不同的金屬與非金屬分離。

-數(shù)據(jù)表明，通過合理的破碎與分選技術(shù)，可以使廢舊金屬的回

收率達(dá)到80%以上，同時(shí)提高再生金屬的質(zhì)量。

2.表面處理技術(shù)

-廢舊金屬材料在回收過程中，其表面往往會(huì)存在油污、銹蝕等

污染物，影響再生僉屬的質(zhì)量。因此，需要對(duì)廢舊金屬材料的表面進(jìn)

行處理。常用的表面處理技術(shù)包括清洗、除銹、脫脂等。

-清洗是采用溶劑或水基清洗劑，去除廢舊金屬表面的油污和雜

質(zhì)。除銹則是通過化學(xué)或機(jī)械方法，去除廢舊金屬表面的銹蝕產(chǎn)物。

脫脂是利用有機(jī)溶劑或堿性溶液，去除廢舊金屬表面的油脂。

-研究表明，經(jīng)過表面處理后的廢舊金屬材料，其再生金屬的質(zhì)

量得到了顯著提高，同時(shí)降低了后續(xù)加工過程中的能耗和環(huán)境污染。

（二）化學(xué)法再生利用技術(shù)

1.火法冶金技術(shù)

-火法冶金是利用高溫條件下的化學(xué)反應(yīng)，將廢舊金屬中的有價(jià)

金屬與其他雜質(zhì)分離的方法。常用的火法冶金技術(shù)包括焚燒、熔煉、

精煉等。

-焚燒是將廢舊金屬材料中的有機(jī)物燃燒去除，同時(shí)使金屬氧化。

熔煉是將氧化后的金屬在高溫下熔化成液態(tài)，以便與雜質(zhì)分離。精煉

則是進(jìn)一步去除液態(tài)金屬中的雜質(zhì)，提高金屬的純度。

-例如，對(duì)于含銅廢料的處理，可以采用火法冶金技術(shù)。通過焚

燒去除廢料中的有機(jī)物，然后在熔爐中進(jìn)行熔煉，將銅從其他雜質(zhì)中

分離出來。最后，通過精煉過程，提高銅的純度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，火法冶金

技術(shù)可以使銅的回收率達(dá)到90%以上。

2.濕法冶金技術(shù)

-濕法冶金是利用溶液中的化學(xué)反應(yīng)，將廢舊金屬中的有價(jià)金屬

溶解出來，然后通過沉淀、萃取、電解等方法將有價(jià)金屬提取出來的

技術(shù)。

-例如，對(duì)于含鎂廢料的處理，可以采用濕法冶金技術(shù)。首先，

將廢料浸泡在酸性溶液中，使鎂溶解出來c然后，通過沉淀或萃取的

方法，將溶液中的鑲分離出來。最后，通過電解的方法，將鍥從溶液

中沉積出來，得到金屬鍥。濕法冶金技術(shù)具有選擇性好、回收率高的

優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于一些難處理的廢舊金屬材料具有較好的效果。

（三）生物法再生利用技術(shù)

1.微生物浸出技術(shù)

-微生物浸出是利用微生物的代謝作用，將廢舊金屬中的有價(jià)金

屬溶解出來的技術(shù)c常用的微生物包括細(xì)菌、真菌等。

-微生物在代謝過程中會(huì)產(chǎn)生一些有機(jī)酸和無機(jī)酸，這些酸可以

與廢舊金屬中的有價(jià)金屬發(fā)生反應(yīng)，使其溶解到溶液中。例如，一些

嗜酸細(xì)菌可以將廢舊金屬中的銅、鋅等金屬溶解出來。

-微生物浸出技術(shù)具有環(huán)境友好、能耗低的優(yōu)點(diǎn)，但其浸出速度

較慢，需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到較好的效果。

2.生物吸附技術(shù)

-生物吸附是利用生物材料（如藻類、細(xì)菌、真菌等）對(duì)金屬離

子的吸附作用，將廢舊金屬溶液中的有價(jià)金屬吸附到生物材料表面，

然后通過解吸的方法將有價(jià)金屬回收的技術(shù)。

-生物材料表面具有許多官能團(tuán)，如竣基、羥基、氨基等，這些

官能團(tuán)可以與金屬離子發(fā)生配位作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬離子的吸附。

例如，一些藻類可以對(duì)廢水中的重金屬離子進(jìn)行吸附，達(dá)到凈化廢水

和回收金屬的目的C

-生物吸附技術(shù)具有選擇性好、吸附容量大的優(yōu)點(diǎn)，但其吸附后

的解吸過程較為復(fù)雜，需要進(jìn)一步研究和優(yōu)化。

三、結(jié)論

金屬資源再生利用技術(shù)的分類多樣，每種技術(shù)都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和適

用范圍。物理法再生利用技術(shù)主要通過物理手段對(duì)廢舊金屬進(jìn)行處理,

適用于處理一些物理性質(zhì)差異較大的廢舊金屬材料；化學(xué)法再生利用

技術(shù)則是利用化學(xué)反應(yīng)將廢舊金屬中的有價(jià)金屬分離出來，適用于處

理一些化學(xué)成分復(fù)雜的廢舊金屬材料；生物法再生利用技術(shù)則是利用

微生物或生物材料對(duì)廢舊金屬進(jìn)行處理，具有環(huán)境友好、能耗低的優(yōu)

點(diǎn)，但目前仍處于研究和發(fā)展階段。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)廢舊金屬

的特點(diǎn)和需求，選擇合適的再生利用技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)金屬資源的高效回

收和利用，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

第三部分物理回收技術(shù)原理

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)

物理回收技術(shù)中的破碎與分

選原理1.破碎是物理回收的重要環(huán)節(jié)，通過機(jī)械力將廢舊金屬物

料破碎成較小的顆粒。常用的破碎設(shè)備包括顆式破碎機(jī)、圓

錐破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)等。破碎的目的是減小物料的粒

度，增加物料的比表面積，以便后續(xù)的分選操作。

2.分選是根據(jù)物料的物理性質(zhì)差異將其分離的過程。在金

屬資源再生利用中，常用的分選方法有重力分選、磁力分選

和靜電分選等。重力分選利用物料的密度差異，在重力場(chǎng)中

使不同密度的物料分層分離；磁力分選則是利用物料的磁

性差異，通過磁場(chǎng)將磁性物料和非磁性物料分離；靜電分選

是基于物料的導(dǎo)電性和靜電吸附特性，使帶電的物料在電

場(chǎng)中受到不同的作用力而實(shí)現(xiàn)分離。

3.破碎與分選的聯(lián)合應(yīng)用可以提高金屬資源的回收效率。

在實(shí)際操作中，根據(jù)廢舊金屬物料的特點(diǎn)和回收要求，選擇

合適的破碎設(shè)備和分選方法，并進(jìn)行合理的組合和優(yōu)化，以

達(dá)到最佳的回收效果。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，新型的

破碎和分選設(shè)備不斷涌現(xiàn)，如高壓水射流破碎機(jī)、超導(dǎo)碳選

機(jī)等，這些設(shè)備具有更高的效率和更好的分選效果，為金屬

資源的再生利用提供了更廣闊的發(fā)展前景。

物理回收技術(shù)中的熔化與鑄

造原理1.熔化是將廢舊金屬加熱至熔點(diǎn)以上，使其轉(zhuǎn)變?yōu)橐航艿?/p>

過程。在熔化過程中，需要考慮加熱方式、溫度控制和爐型

選擇等因素。常用的加熱方式有電加熱、燃?xì)饧訜岷腿加图?/p>

熱等，溫度控制則需要根據(jù)金屬的種類和成分進(jìn)行精確調(diào)

節(jié).以確保金屬的質(zhì)量和性能。

2.鑄造是將液態(tài)金屬注入模具中，使其冷卻凝固成具有一

定形狀和尺寸的鑄件的過程。鑄造過程中，模具的設(shè)計(jì)和制

造至關(guān)重要，它直接影響到鑄件的質(zhì)量和精度。同時(shí)，鑄造

工藝參數(shù)的選擇，如澆注溫度、澆注速度和冷卻速度等，也

對(duì)鑄件的質(zhì)量有著重要的影響。

3.熔化與鑄造技術(shù)的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)廢舊金屬的再利用。通

過將廢舊金屬熔化并重新鑄造，可以生產(chǎn)出各種金屬制品，

如鑄件、型材等。在這個(gè)過程中，需要嚴(yán)格控制熔化和鑄造

的工藝參數(shù)，以確保再生金屬的質(zhì)量和性能達(dá)到要求.此

外，隨著環(huán)保要求的提高，新型的熔化和鑄造技術(shù)不斷發(fā)

展，如真空熔煉、半固態(tài)鑄造等，這些技術(shù)具有能耗低、污

染小、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，為金屬資源的再生利用提供了更

加環(huán)保和高效的途徑。

物理回收技術(shù)中的壓實(shí)與打

包原理1.壓實(shí)是通過施加壓力，減少?gòu)U舊金屬的體積，提高其密

度的過程。壓實(shí)設(shè)備通常包括壓縮機(jī)、壓塊機(jī)等。在壓實(shí)過

程中，需要根據(jù)廢舊金屬的種類和形狀，選擇合適的壓實(shí)設(shè)

備和壓力參數(shù)，以達(dá)到我好的壓實(shí)效果。

2.打包是將壓實(shí)后的廢舊金屬進(jìn)行捆扎和包裝，以便于運(yùn)

輸和儲(chǔ)存。打包材料通常包括鋼帶、鋼絲等，打包方式則有

手動(dòng)打包和自動(dòng)打包兩種。在打包過程中，需要確保打包的

牢固性和安全性，防止廢舊金屬在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中發(fā)生

松散和泄漏。

3.壓實(shí)與打包技術(shù)的應(yīng)用可以有效地減少?gòu)U舊金屬的體

積，提高運(yùn)輸和儲(chǔ)存的效率，降低成本。同時(shí)，壓實(shí)和打包

后的廢舊金屬也更便于后續(xù)的處埋和加工。隨著物流行業(yè)

的發(fā)展，對(duì)廢舊金屬的壓實(shí)和打包要求也越來越高，新型的

壓實(shí)和打包設(shè)備不斷涌現(xiàn)，如自動(dòng)化打包機(jī)、高壓打包機(jī)

等，這些設(shè)備具有更高的效率和更好的打包效果，為廢舊金

屬的回收和利用提供了更加便捷的條件。

物理回收技術(shù)中的篩選與分

離原理1.篩選是根據(jù)廢舊金屬物料的粒度大小進(jìn)行分離的方法。

通過使用不同孔徑的篩網(wǎng)，將物料分成不同粒度級(jí)別的產(chǎn)

品。篩選設(shè)備包括振動(dòng)篩、滾簡(jiǎn)篩等。在篩選過程中，需要

根據(jù)物料的特性和要求，選擇合適的篩網(wǎng)孔徑和篩選設(shè)備，

以提高篩選效率和精度。

2.分離是將廢舊金屬中的不同成分進(jìn)行分離的過程。除了

前面提到的重力分選、磁力分選和靜電分選外，還可以采用

風(fēng)選、浮選等方法進(jìn)行分離。風(fēng)選是利用風(fēng)力將物料中的輕

質(zhì)組分和重質(zhì)組分分離；浮選則是根據(jù)物料表面的潤(rùn)濕性

差異，通過添加浮選劑使物料在浮選槽中分離。

3.篩選與分離技術(shù)的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)對(duì)廢舊金屬的精細(xì)化處

理。通過多次篩選和分離操作，可以將廢舊金屬中的不同成

分有效地分離出來，提高金屬資源的回收利用率。隨著科技

的不斷進(jìn)步，篩選和分離技術(shù)也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展，如新型

篩網(wǎng)材料的應(yīng)用、智能分選設(shè)備的研發(fā)等，這些技術(shù)的發(fā)展

將為物理回收技術(shù)的進(jìn)一步完善提供有力支持。

物理回收技術(shù)中的表面處理

原理1.廢舊金屬的表面往往學(xué)在著油污、銹蝕等污染物，需要

進(jìn)行表面處理以提高其質(zhì)量和可回收性。表面處理的方法

包括清洗、除銹和脫脂等。清洗可以采用水洗、酸洗或堿洗

等方式，去除表面的灰塵和雜質(zhì)；除銹則可以通過機(jī)械除

銹、化學(xué)除銹或電化學(xué)除銹等方法，去除表面的銹蝕產(chǎn)物；

脫脂是使用有機(jī)溶劑或表面活性劑去除表面的油污。

2.表面處理后的廢舊金屬需要進(jìn)行干燥處理，以防止水分

對(duì)后續(xù)加工過程的影響。干燥方法包括自然干燥、熱風(fēng)干燥

和真空干燥等。在選擇干燥方法時(shí)，需要考慮廢舊金屬的材

質(zhì)、形狀和處理量等因素，以確保干燥效果和效率。

3.表面處理技術(shù)的應(yīng)用可以提高廢舊金屬的表面質(zhì)量和潔

凈度，為后續(xù)的加工和利用創(chuàng)造良好的條件。同時(shí)，隨著環(huán)

保意識(shí)的增強(qiáng)，表面處理過程中的廢水、廢氣和廢渣的處理

也越來越受到關(guān)注。新型的表面處理技術(shù)和環(huán)保處理設(shè)備

的研發(fā)，將有助于實(shí)現(xiàn)物理回收技術(shù)的綠色化和可持續(xù)發(fā)

展。

物理回收技術(shù)中的檢測(cè)與評(píng)

估原理1.檢測(cè)是對(duì)廢舊金屬的成分、性能和質(zhì)量進(jìn)行分析和測(cè)定

的過程。常用的檢測(cè)方法包括化學(xué)分析、光譜分析、力學(xué)性

能測(cè)試等?；瘜W(xué)分析可以確定金屬的元素組成；光譜分析則

可以快速準(zhǔn)確地檢測(cè)金屬中的微量元素；力學(xué)性能測(cè)試可

以評(píng)估金屬的強(qiáng)度、硬度、韌性等性能指標(biāo)。

2.評(píng)估是根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)廢舊金屬的可回收性和利用價(jià)值

進(jìn)行評(píng)價(jià)的過程。評(píng)估需要考慮廢舊金屬的成分、性能、污

染程度、市場(chǎng)需求等因素，以確定其最佳的回收利用方案。

3.檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)的應(yīng)用可以為物理回收技術(shù)提供科學(xué)依

據(jù)和指導(dǎo)。通過準(zhǔn)確的檢測(cè)和評(píng)估，可以合理地選擇回收方

法和工藝參數(shù)，提高金屬資源的回收利用率和經(jīng)濟(jì)效益。同

時(shí)，隨著檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，如無損檢測(cè)技術(shù)、在線檢測(cè)

技術(shù)的應(yīng)用，將使廢舊金屬的檢測(cè)和評(píng)估更加便捷和高效，

為物理回收技術(shù)的發(fā)展提供有力的支持。

金屬資源再生利用技術(shù)之物理回收技術(shù)原理

一、引言

隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，金屬資源的需求不斷增加，而原生金屬資

源的儲(chǔ)量日益減少。因此，金屬資源的再生利用成為解決資源短缺和

環(huán)境問題的重要途徑。物理回收技術(shù)作為金屬資源再生利用的重要手

段之一，具有操作簡(jiǎn)單、成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，受到了廣泛的關(guān)

注和研究。本文將詳細(xì)介紹金屬資源再生利用中物理回收技術(shù)的原理。

二、物理回收技術(shù)的分類

物理回收技術(shù)主要包括破碎分選技術(shù)、磁力分選技術(shù)、重力分選技術(shù)、

靜電分選技術(shù)和渦電流分選技術(shù)等。這些技術(shù)根據(jù)金屬物料的物理性

質(zhì)差異，如粒度、密度、磁性、導(dǎo)電性等，實(shí)現(xiàn)金屬與非金屬的分離

和金屬的富集。

三、破碎分選技術(shù)原理

破碎分選技術(shù)是將廢棄金屬物料進(jìn)行破碎處理，使其粒度減小，然后

通過篩分等方法將不同粒度的物料分離出來。破碎過程中，物料受到

外力的作用，發(fā)生斷裂和破碎。常用的破碎設(shè)備有顆式破碎機(jī)、圓錐

破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)等。破碎后的物料通過篩分設(shè)備進(jìn)行分選，篩

分設(shè)備根據(jù)篩孔的大小將物料分為不同的粒度級(jí)別。篩分設(shè)備主要有

振動(dòng)篩、滾筒篩等c

破碎分選技術(shù)的關(guān)鍵在于選擇合適的破碎設(shè)備和篩分設(shè)備，以及確定

合理的破碎和篩分工藝參數(shù)。例如，破碎設(shè)備的類型、規(guī)格、轉(zhuǎn)速等

參數(shù)會(huì)影響破碎效果；篩分設(shè)備的篩孔尺寸、振動(dòng)頻率、振幅等參數(shù)

會(huì)影響篩分效率。此外，還需要考慮物料的性質(zhì)，如硬度、脆性、濕

度等，以選擇合適的破碎和篩分方法。

四、磁力分選技術(shù)原理

磁力分選技術(shù)是利用金屬物料的磁性差異進(jìn)行分選的一種方法。磁性

較強(qiáng)的金屬物料在磁場(chǎng)中會(huì)受到磁力的作用，而磁性較弱或非磁性的

物料則不受磁力的影響。根據(jù)磁場(chǎng)的類型，磁力分選技術(shù)可分為永磁

式磁選和電磁式磁選。

永磁式磁選機(jī)采用永磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)，其磁場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)較低，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

單、運(yùn)行成本低。電磁式磁選機(jī)通過電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)強(qiáng)度可

以調(diào)節(jié)，但設(shè)備成本和運(yùn)行成本較高。在磁力分選過程中，物料通過

磁場(chǎng)時(shí)，磁性金屬物料會(huì)被吸附在磁選機(jī)的磁極上，而非磁性或磁性

較弱的物料則會(huì)在重力和慣性力的作用下繼續(xù)下落，從而實(shí)現(xiàn)金屬與

非金屬的分離。

磁力分選技術(shù)的分選效果主要取決于磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)梯度、物料的磁

性特性以及給料速度等因素。一般來說，磁場(chǎng)強(qiáng)度越大、磁場(chǎng)梯度越

高，分選效果越好。但過高的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)梯度會(huì)增加設(shè)備成本和

能耗，因此需要根據(jù)物料的特性和分選要求，選擇合適的磁場(chǎng)參數(shù)。

五、重力分選技術(shù)原理

重力分選技術(shù)是根據(jù)金屬物料與非金屬物料在密度上的差異進(jìn)行分

選的一種方法。在重力場(chǎng)中，不同密度的物料會(huì)受到不同的重力作用，

從而產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)軌跡。重力分選設(shè)備主要有跳汰機(jī)、搖床、重介

質(zhì)分選機(jī)等。

跳汰機(jī)是利用水流的脈動(dòng)作用，使物料在篩板上按密度分層，并通過

排料機(jī)構(gòu)將分層后的物料分別排出。搖床則是通過床面的往復(fù)搖動(dòng)和

橫向水流的沖洗作用，使物料在床面上按密度分層，并沿床面的不同

方向運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)分選。重介質(zhì)分選機(jī)是利用密度大于水的重介質(zhì)

（如磁鐵礦粉、硅鐵等）與水混合形成的懸浮液作為分選介質(zhì)，使物

料在懸浮液中按密度分層，然后將分層后的物料分別排出。

重力分選技術(shù)的分選效果主要取決于物料的密度差、粒度組成、形狀

以及分選設(shè)備的參數(shù)等因素。一般來說，物料的密度差越大，分選效

果越好。但對(duì)于密度差較小的物料，需要采用更加精細(xì)的分選設(shè)備和

工藝，以提高分選效果。

六、靜電分選技術(shù)原理

靜電分選技術(shù)是利用金屬物料與非金屬物料在導(dǎo)電性上的差異進(jìn)行

分選的一種方法。在靜電場(chǎng)中，導(dǎo)電性良好的金屬物料會(huì)迅速失去電

荷，而導(dǎo)電性較差的非金屬物料則會(huì)保持電荷。通過給物料施加高壓

靜電，使物料帶電后進(jìn)入靜電場(chǎng)，在電場(chǎng)力的作用下，金屬物料和非

金屬物料會(huì)分別向不同的電極運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)分選。

靜電分選技術(shù)的分選效果主要取決于物料的導(dǎo)電性、電場(chǎng)強(qiáng)度、電極

形狀以及給料速度等因素。一般來說，物料的導(dǎo)電性差異越大，電場(chǎng)

強(qiáng)度越高，分選效果越好。但過高的電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)增加設(shè)備的能耗和安

全風(fēng)險(xiǎn)，因此需要根據(jù)物料的特性和分選要求，選擇合適的電場(chǎng)參數(shù)。

七、渦電流分選技術(shù)原理

渦電流分選技術(shù)是利用電磁感應(yīng)原理，使金屬物料在交變磁場(chǎng)中產(chǎn)生

渦電流，從而受到與磁場(chǎng)方向相反的排斥力，實(shí)現(xiàn)金屬與非金屬的分

離。當(dāng)塊狀的金屬物料以一定的速度通過交變磁場(chǎng)時(shí)，金屬內(nèi)部會(huì)產(chǎn)

生渦電流。渦電流會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與原磁場(chǎng)方向相反的磁場(chǎng)，從而使金屬

物料受到一個(gè)排斥力。由于非金屬物料不具有導(dǎo)電性，不會(huì)產(chǎn)生渦電

流，因此不會(huì)受到排斥力。在排斥力的作用下，金屬物料會(huì)從物料流

中飛出，實(shí)現(xiàn)與非金屬物料的分離。

渦電流分選技術(shù)的分選效果主要取決于磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)頻率、物料的

導(dǎo)電性和形狀以及給料速度等因素。一般來說，磁場(chǎng)強(qiáng)度越大、磁場(chǎng)

頻率越高，分選效果越好。但過高的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)頻率會(huì)增加設(shè)備

的成本和能耗，因此需要根據(jù)物料的特性和分選要求，選擇合適的磁

場(chǎng)參數(shù)。

八、物理回收技術(shù)的應(yīng)用前景

物理回收技術(shù)作為金屬資源再生利用的重要手段，具有廣闊的應(yīng)用前

景。隨著科技的不斷進(jìn)步，物理回收技術(shù)的分選效率和精度將不斷提

高，成本將不斷降低。同時(shí)，物理回收技術(shù)與其他回收技術(shù)（如化學(xué)

回收技術(shù)、生物回收技術(shù)等）的結(jié)合將成為未來金屬資源再生利用的

發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)更加高效、環(huán)保的資源回收利用。

綜上所述，物理回收技術(shù)是金屬資源再生利用的重要組成部分，其原

理是根據(jù)金屬物料的物理性質(zhì)差異，如粒度、密度、磁性、導(dǎo)電性等，

通過破碎分選、磁力分選、重力分選、靜電分選和渦電流分選等技術(shù)

手段，實(shí)現(xiàn)金屬與非金屬的分離和金屬的富集。這些技術(shù)在金屬資源

再生利用中發(fā)揮著重要的作用，為緩解資源短缺和環(huán)境壓力做出了積

極的貢獻(xiàn)。

第四部分化學(xué)回收技術(shù)方法

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)

溶劑萃取法

1.原理及應(yīng)用：溶劑萃取法是基于不同金屬在特定溶劑中

的溶解性差異，實(shí)現(xiàn)金屬的分離和回收。該方法適用于從復(fù)

雜的金屬混合物中選擇性地提取目標(biāo)金屬。通過選擇合適

的萃取劑，可以提高金屬的萃取效率和選擇性。

2.萃取劑的選擇：萃取劑的選擇是溶劑萃取法的關(guān)鍵。理

想的萃取劑應(yīng)具有對(duì)目標(biāo)金屬的高選擇性、良好的溶解性

和穩(wěn)定性，以及較低的毒性和揮發(fā)性。常用的萃取劑包括有

機(jī)磷化合物、胺類和較酸類等。

3.工藝流程：溶劑萃取去的工藝流程通常包括萃取、洗滌

和反萃取三個(gè)步驟。在萃取階段，將含有金屬離子的溶液與

萃取劑混合，使金屬離子轉(zhuǎn)移到有機(jī)相中。然后，通過洗滌

步驟去除雜質(zhì)離子。最后，在反萃取階段，使用適當(dāng)?shù)姆摧?/p>

取劑將金屬離子從有機(jī)相轉(zhuǎn)移回水相，得到富含目標(biāo)金屬

的溶液。

離子交換法

1.基本原理：離子交換法是利用離子交換樹脂上的可交換

離子與溶液中的金屬離子進(jìn)行交換反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)金屬的

分離和回收。離子交換樹脂具有固定的離子交換基團(tuán)，能夠

與溶液中的金屬離子發(fā)生可逆的離子交換反應(yīng)。

2.樹脂類型：根據(jù)離子交換樹脂的功能基團(tuán)不同，可分為

陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂用于

交換陽離子金屬離子，陰離子交換樹脂用于交換陰離子金

屬離子。此外，還有一些特殊功能的離子交換樹脂，如螯合

樹脂，對(duì)特定金屬離子具有高選擇性。

3.應(yīng)用范圍：離子交換法廣泛應(yīng)用于金屬?gòu)U水處理、金屬

離子的富集和分離等領(lǐng)域。該方法具有操作簡(jiǎn)單、選擇性

好、可再生等優(yōu)點(diǎn)，但樹脂的價(jià)格較高，且處理量相對(duì)較

小。

電解沉積法

1.工作原理：電解沉積法是通過外加電場(chǎng)，使金屬離子在

陰極上得到電子被還原為金屬單質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)金屬的回收。

在電解過程中，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生氧氣或其他氧化產(chǎn)

物C

2.影響因素：電解沉積法的回收效果受到多種因素的影響，

如電流密度、電解液濃度、溫度、pH值等。合理控制這些

因素可以提高金屬的沉積速率和純度。

3.設(shè)備與工藝：電解沉積法需要使用電解槽等設(shè)備，電解

槽的設(shè)計(jì)和電極材料的選擇對(duì)回收效果有重要影響。常見

的電極材料包括不銹鋼、鈦、石墨等。此外，還需要對(duì)電解

液進(jìn)行定期維護(hù)和更新，以保證電解過程的順利進(jìn)行。

化學(xué)沉淀法

1.沉淀原理：化學(xué)沉淀法是通過向含有金屬離子的溶液中

加入沉淀劑，使金屬離子形成難溶的沉淀物，從而實(shí)現(xiàn)金屬

的分離和回收。沉淀劑的選擇應(yīng)根據(jù)金屬離子的性質(zhì)和溶

液的條件來確定，常見的沉淀劑有氫氧化物、碳酸鹽、硫化

物等。

2.沉淀?xiàng)l件控制：為了獲得高純度的沉淀物，需要嚴(yán)格控

制沉淀?xiàng)l件，如沉淀劑的加入量、反應(yīng)溫度、pH值、施拌

速度等。這些條件的優(yōu)化可以提高沉淀的選擇性和純度。

3.后續(xù)處理：沉淀完成后，需要對(duì)沉淀物進(jìn)行過濾、洗滌、

干燥等后續(xù)處理，以去除雜質(zhì)和水分，得到純凈的金屬化合

物。這些金屬化合物可以進(jìn)一步通過熱分解或還原等方法

制備金屬單質(zhì)。

氧化還原法

1.反應(yīng)原理：氧化還原法是利用氧化還原反應(yīng)將金屬離子

在不同價(jià)態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)金屬的分離和回收。通

過選擇合適的氧化劑或還原劑，可以將金屬離子氧化或還

原為易于分離和回收的價(jià)態(tài)。

2.氧化劑和還原劑的選考：氧化劑和還原劑的選擇應(yīng)根據(jù)

金屬離子的性質(zhì)和反應(yīng)條件來確定。常用的氧化劑有過氧

化氫、高鎰酸鉀、氯氣等，常用的還原劑有亞硫酸鈉、鐵粉、

鋅粉等。

3.應(yīng)用案例：氧化還原法在金屬資源再生利用中具有廣泛

的應(yīng)用，如從含輅廢水或廢渣中回收輅，通過將六價(jià)輅還原

為三價(jià)鋁，然后進(jìn)行沉淀分離；從含銀廢料中回收銀，使用

還原劑將銀離子還原為銀單質(zhì)等。

生物浸出法

1.基本概念：生物浸出法是利用微生物的代謝活動(dòng)將金屬

從礦石或廢渣中溶解出來的一種技術(shù)。微生物通過分泌有

機(jī)酸、酶等物質(zhì)，與金屬礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使金屬離子進(jìn)

入溶液中。

2.微生物種類：常用于生物浸出的微生物主要包括嗜酸細(xì)

菌和真菌，如氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌、黑曲霉等。

這些微生物具有適應(yīng)酸性環(huán)境和氧化還原能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

3.優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)：生物浸出法具有成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，

但也存在浸出周期長(zhǎng)、對(duì)礦石性質(zhì)要求較高等挑戰(zhàn)。目前，

該技術(shù)在低品位礦石和尾礦的處理方面具有較大的潛力，

同時(shí)研究人員也在不斷探索提高浸出效率和擴(kuò)大應(yīng)用范圍

的方法。

金屬資源再生利用技術(shù)之化學(xué)回收技術(shù)方法

摘要：本文詳細(xì)介紹了金屬資源再生利用中的化學(xué)回收技術(shù)方法，

包括浸出法、溶劑萃取法、離子交換法和可解法等。通過對(duì)這些方法

的原理、工藝流程、應(yīng)用范圍以及優(yōu)缺點(diǎn)的分析，展示了化學(xué)回收技

術(shù)在金屬資源再生利用中的重要性和潛力。

一、引言

隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，金屬資源的需求不斷增加，而原生金屬資

源的儲(chǔ)量日益減少c因此，金屬資源的再生利用成為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)

展的重要途徑?；瘜W(xué)回收技術(shù)作為金屬資源再生利用的重要手段之一,

具有高效、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，在金屬資源回收領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

二、化學(xué)回收技術(shù)方法

（一）浸出法

浸出法是利用適當(dāng)?shù)娜軇⒔饘購(gòu)墓腆w物料中溶解出來的一種方法。

根據(jù)浸出劑的不同，浸出法可分為酸浸出、堿浸出和鹽浸出等。

1.酸浸出

酸浸出是最常用的浸出方法之一，常用的酸浸劑有硫酸、鹽酸和硝酸

等。以硫酸浸出氧化銅礦為例，其反應(yīng)方程式為：

CuO+電SO4fC11SO4+H20

酸浸出的優(yōu)點(diǎn)是浸出效率高，適用于多種金屬的浸出。但酸浸出也存

在一些缺點(diǎn)，如浸出液中雜質(zhì)含量較高，需要進(jìn)一步凈化處理。

2.堿浸出

堿浸出適用于從含鋁、鴇、鋁等金屬的物料中回收金屬。以氫氧化鈉

浸出鋁土礦為例，其反應(yīng)方程式為：

Al203+2NaOH-2NaA102+H20

堿浸出的優(yōu)點(diǎn)是選擇性好，能夠有效地分離某些金屬與雜質(zhì)。但堿浸

出的浸出速度較慢，且浸出劑的成本較高。

3.鹽浸出

鹽浸出常用的浸出劑有氯化鈉、氯化鐵等。以氯化鈉浸出氯化銀為例,

其反應(yīng)方程式為：

AgCl+NaCl-N￡[AgCl2]

鹽浸出的優(yōu)點(diǎn)是浸出劑來源廣泛，價(jià)格低廉。但鹽浸出的適用范圍相

對(duì)較窄，主要用于某些特定金屬的浸出。

（二）溶劑萃取法

溶劑萃取法是利用有機(jī)溶劑對(duì)金屬離子的選擇性萃取作用，實(shí)現(xiàn)金屬

的分離和富集的一種方法。溶劑萃取法的基本原理是利用金屬離子在

有機(jī)相和水相之間的分配差異，將金屬離子從水相轉(zhuǎn)移到有機(jī)相，從

而實(shí)現(xiàn)金屬的分離和富集。

溶劑萃取法的工藝流程主要包括萃取、洗滌和反萃取三個(gè)步驟。在萃

取過程中，將含有金屬離子的水溶液與有機(jī)溶劑混合，使金屬離子進(jìn)

入有機(jī)相。在洗滌過程中，用稀酸或水洗滌有機(jī)相，去除其中的雜質(zhì)。

在反萃取過程中，用適當(dāng)?shù)姆摧腿⒔饘匐x子從有機(jī)相轉(zhuǎn)移回水相,

得到富含金屬離子的水溶液。

溶劑萃取法的優(yōu)點(diǎn)是選擇性好、分離效率高、能夠處理低濃度的金屬

溶液。但溶劑萃取法也存在一些缺點(diǎn)，如有機(jī)溶劑的毒性和揮發(fā)性較

大，對(duì)環(huán)境有一定的污染；萃取過程中需要消耗大量的有機(jī)溶劑，成

本較高。

（三）離子交換法

離子交換法是利用離子交換樹脂對(duì)金屬離子的選擇性吸附作用，實(shí)現(xiàn)

金屬的分離和富集的一種方法。離子交換樹脂是一種具有離子交換功

能的高分子材料，其表面含有可交換的離子基團(tuán)。當(dāng)含有金屬離子的

水溶液通過離子交換樹脂時(shí)，金屬離子與樹脂表面的離子基團(tuán)發(fā)生交

換反應(yīng)，從而被吸附在樹脂上。

離子交換法的工藝流程主要包括吸附、洗滌和洗脫三個(gè)步驟。在吸附

過程中，將含有金屬離子的水溶液通過離子交換樹脂柱，使金屬離子

被吸附在樹脂上。在洗滌過程中，用去離子水洗滌樹脂柱，去除其中

的雜質(zhì)。在洗脫過程中，用適當(dāng)?shù)南疵搫⒔饘匐x子從樹脂上洗脫下

來，得到富含金屬離子的水溶液。

離子交換法的優(yōu)點(diǎn)是選擇性好、操作簡(jiǎn)單、能夠處理低濃度的金屬溶

液。但離子交換法也存在一些缺點(diǎn)，如離子交換樹脂的容量有限，需

要頻繁再生；洗脫劑的選擇較為困難，可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染。

（四）電解法

電解法是利用直流電的作用，使金屬離子在陰極上還原析出，從而實(shí)

現(xiàn)金屬的回收的一種方法。電解法的基本原理是將含有金屬離子的水

溶液作為電解液，將兩個(gè)電極（陰極和陽極）插入電解液中，通以直

流電。在陰極上，金屬離子得到電子被還原成金屬單質(zhì)析出；在陽極

上，發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生氧氣或其他氧化產(chǎn)物。

電解法的工藝流程主要包括電解和精煉兩個(gè)步驟。在電解過程中，將

含有金屬離子的電解液放入電解槽中，通以直流電，使金屬離子在陰

極上還原析出。在精煉過程中，將電解得到的金屬進(jìn)行進(jìn)一步的提純

和精煉，以提高金屬的純度。

電解法的優(yōu)點(diǎn)是回收的金屬純度高、能夠處理多種金屬溶液。但電解

法也存在一些缺點(diǎn)，如能耗較高、設(shè)備投資較大、對(duì)電解液的要求較

高。

三、化學(xué)回收技術(shù)方法的應(yīng)用范圍

化學(xué)回收技術(shù)方法在金屬資源再生利用中具有廣泛的應(yīng)用范圍。浸出

法適用于從礦石、廢渣等固體物料中回收金屬；溶劑萃取法和離子交

換法適用于從低濃度的金屬溶液中分離和富集金屬；電解法適用于從

金屬溶液中直接回收金屬單質(zhì)。

例如，在廢舊電路板的回收中，可以采用酸浸出法將電路板中的金屬

溶解出來，然后通過溶劑萃取法或離子交換法將金屬離子分離和富集,

最后通過電解法將金屬單質(zhì)回收。在電鍍廢水的處理中，可以采用離

子交換法或電解法將廢水中的金屬離子回收，實(shí)現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)排放和

金屬資源的回收利用。

四、化學(xué)回收技術(shù)方法的優(yōu)缺點(diǎn)

（一）優(yōu)點(diǎn)

1.高效性：化學(xué)回收技術(shù)方法能夠快速地將金屬?gòu)墓腆w物料或溶液

中分離和富集出來，提高了金屬的回收效率。

2.選擇性好：通過選擇合適的浸出劑、萃取劑或離子交換樹脂等，

可以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定金屬的選擇性回收，提高了金屬的純度。

3.適用范圍廣：化學(xué)回收技術(shù)方法可以處理多種類型的金屬資源，

包括礦石、廢渣、廢水等，具有廣泛的應(yīng)用前景。

（二）缺點(diǎn)

1.環(huán)境污染：化學(xué)回收技術(shù)方法中使用的一些化學(xué)試劑可能會(huì)對(duì)環(huán)

境造成污染，如酸浸出過程中產(chǎn)生的酸性廢水、溶劑萃取過程中使用

的有機(jī)溶劑等。

2.能耗較高：電顰法等化學(xué)回收技術(shù)方法需要消耗大量的電能，能

耗較高。

3.成本較高：化學(xué)回收技術(shù)方法中使用的化學(xué)試劑和設(shè)備成本較高，

增加了金屬回收的成本。

五、結(jié)論

化學(xué)回收技術(shù)方法作為金屬資源再生利用的重要手段之一，具有高效、

選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，在金屬資源回收領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。通過不斷

地改進(jìn)和創(chuàng)新化學(xué)回收技術(shù)方法，提高其回收效率和選擇性，降低環(huán)

境污染和成本，將有助于實(shí)現(xiàn)金屬資源的可持續(xù)利用和環(huán)境保護(hù)的目

標(biāo)。同時(shí)，結(jié)合其他回收技術(shù)方法，如物理回收技術(shù)和生物回收技術(shù)

等，形成多元化的金屬資源回收體系，將進(jìn)一步提高金屬資源的回收

利用率，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供有力的支撐。

第五部分生物回收技術(shù)應(yīng)用

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)

生物浸出技術(shù)在金屬資源回

收中的應(yīng)用1.原理與機(jī)制：生物浸出技術(shù)利用微生物的代謝活動(dòng)將金

屬?gòu)牡V石或廢棄物中溶解出來。一些特定的微生物，如嗜酸

氧化亞鐵硫桿菌等，能夠產(chǎn)生酸性代謝產(chǎn)物和氧化劑，使金

屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而將金屬離子釋放到涔液

中。

2.應(yīng)用范圍：該技術(shù)適