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湖南省有色金属工业固体废弃物

综合利用产业发展研究

湖南省科学技术信息研究所

二○一三年五月

2 摘 要

有色金属工业固体废物综合利用是有色金属工业和节能环保战略性

新兴产业的重要组成部分，是为有色金属工业实现又好又快发展提供资源

保障的重要途径，也是解决有色金属工业固体废物不当处置与堆存所带来

的环境污染和安全隐患的治本之策。近年来，为对有色金属工业固体废弃

物综合利用进行规范和引导，国家从税收优惠、认定管理、清洁生产审查、

技术引导、投融资等方面出台了一系列政策，如《“十二五”资源综合利

用指导意见》、《关于支持循环经济发展的投融资政策措施意见的通知》、

《中国资源综合利用技术政策大纲》、《金属尾矿综合利用先进适用技术目

录》、《金属尾矿综合利用专项规划（2010-2015年）》、《大宗固体废物综

合利用实施方案》、《铜冶炼、铅锌冶炼行业清洁生产技术推行方案》和《矿

产资源节约与综合利用“十二五”规划》等。

湖南省有色金属工业固体废弃物综合利用水平较低，堆存的有色金属

矿渣、尾矿达4-5亿吨。2010年，湖南省主要矿种平均资源回收率只有

60%左右，共伴生矿综合利用率仅45%，主要矿种平均开采回采率为87.65%。

本研究报告对国内外有色金属工业固体废弃物综合利用情况进行了

综述，对湖南省有色金属工业固体废弃物综合利用优势、劣势、发展机遇

和风险进行了分析，认为湖南省有色金属工业固体废弃物综合利用具有一

定的技术和产业优势，但仍存在综合利用率低，技术攻关投入不足，政策

支持力度不够，行业统计和标准化工作落后等方面的问题，建议从完善扶

持政策，拓宽融资渠道，加强技术研发与成果转化，建立健全标准体系等

方面进行改进，以期在“十二五”期间形成一定的产业规模，资源综合利

用程度得到进一步提高。

3 1有色金属工业固体废弃物基本概念

1.1. 有色金属工业固体废弃物的定义与分类

工业固体废弃物(Industrial Solid Waste)是指在工业、交通等生产

活动中产生的采矿废石、选矿尾矿、燃料废渣、化工生产及冶炼废渣等固

体废物，又称工业废渣或工业垃圾。有色金属工业固体废物是工业固体废

物的重要组成部分，根据《有色金属工业固体废物污染控制标准

（GB5085-85）》中的定义，“有色金属工业固体废物”是指采矿、选矿、

冶炼和加工过程及其环境保护设施中排出的固体或泥状的废弃物。其种类

包括：采矿废石、选矿尾矿、冶炼弃渣、污泥和工业垃圾，无处理设施、

长期堆存并对环境造成影响的生产过程排出的固体物，亦列为固体废物。

从数量上来看，选矿尾矿和冶炼渣所占比重最大，达到80%左右。

1.2. 有色金属尾矿的定义与类别

尾矿是非煤矿业企业选矿过程中排放的固体废弃物，我国尾矿来源按

行业划分主要包括黑色金属尾矿、有色金属尾矿、稀贵金属尾矿和非金属

矿尾矿。有色金属尾矿主要包括铜尾矿、铅锌尾矿、镍尾矿、锡尾矿等。

铝土矿尾矿由于以高岭石、地开石等粘土矿物为主，常与铝矾土矿尾矿一

起被归为非金属矿尾矿。有色金属尾矿一般都含有残余的有色多金属，较

多的含铁硫化矿物和大量的石英、长石、云母等氧化硅和硅酸盐类矿物。

有色金属尾矿中的大部分残留有色金属对于周边的环境来说都是潜在的

重金属污染源，由有色金属尾矿引起的砷、铅污染尤为严重。大部分有色

金属尾矿由于含有较多的硫化物，也是酸性废水的潜在发生源，具有对环

境构成酸污染的潜在危害。

稀贵金属尾矿主要包括黄金尾矿、银尾矿、钨尾矿、钼尾矿、铌钽尾

矿等。稀贵金属尾矿除了一般含有可以再提取的有价稀贵金属外，具有与

有色金属尾矿相近范围的矿物组成，即尾矿的主要成分也是石英、长石、

4 云母等氧化硅或硅酸盐类矿物。部分稀贵金属尾矿中含有较多的方解石、

萤石等非硅酸盐类矿物，具有较高的萤石含量的稀贵金属尾矿是氟的潜在

污染源。（我国尾矿库数量与类型参见专栏1-1）

1.3. 有色金属冶炼渣的定义与类别

有色金属冶炼渣指有色金属冶炼提取铜、铅、锌、锑、锡、镍等目的

金属后排出的固体废弃物，按照冶炼过程可以将有色金属冶炼废渣分为湿

法冶炼废渣和火法冶炼废渣。湿法冶炼废渣就是指从含金属矿物中浸出了

目的金属后的固体剩余物，火法冶炼废渣指含金属矿物在熔融状态下分离

出有用组分后的产物。按照金属矿物的性质可以将有色冶金废渣分为重金

属渣、轻金属渣和稀有金属渣。有色冶炼废渣的成分，随矿石性质和冶炼

方法不同而异，一般主要为含铁和含硅的炉渣，同时还含有不同数量的铜、

铅、锌、镍、镉、砷、汞等，有时还含有少量金、银等贵金属，如表1-1

所示。

表1-1 国内有色金属冶炼废渣中的主要金属含量 名称 Cu Pb Zn Cd Fe Ni Sn

铜鼓风炉渣 0.21 0.52 2 0.004 25-30 - -

铜反射炉渣 0.4 - - 0.0127 31-36 - - 白银炼铜炉渣 0.6 - 2-3 - 34-36 - -

铜闪速炉渣 4.5 - - - - - -

铅鼓风炉渣 0.228 3.097 8.17 0.01 - - -

ISP炉渣 0.26 0.6 7.76 0.0014 - - -

竖罐炼锌残渣 - 0.6 0.21-1.5 0.02 - - -

湿法炼锌浸出渣 0.62-0.85 3.3-4.6 19.4-20.5 - 23-27 - -

镍电炉渣 0.1-0.2 - - - 24-26 0.14-0.17 -

锡反射炉渣 - - - - 14.7 - 6.48

锑碱渣 - 0.02 - - ＜1 - -

锑泡渣 - 0.022 - - 2.5-3.8 - -

5 2 国内外有色金属工业固体废弃物综合利用现状与发展趋势

2.1国外有色金属工业固体废弃物综合利用现状与发展趋势

2.1.1 国外有色金属工业固体废弃物产生与综合利用概况

世界各国每年采出的金属矿、非金属矿、煤、黏土等在100亿吨以上，

排出的废石及尾矿量约50亿吨。以有色金属矿山累计堆存的尾矿为例，

美国达到80亿吨，前苏联为41亿立方米。受经济和技术发展水平的制约，

世界各国在有价矿产资源综合回收与综合利用方面差距较大。西方发达国

家伴生金属综合回收率大多在80%以上，综合回收伴生金属的产值可占行

业总产值的30%以上。国外尾矿利用率可达60%以上，德国包括尾矿在内

的各种工业废料利用率已达80%以上，欧洲一些国家已向无废物矿山目标

发展。

20世纪下半叶以来，工业发达国家广泛开展了有色冶炼废渣的开发

利用研究。据统计，世界上已利用的64种有色金属中有35种是作为副产

品回收的。有色金属冶炼企业通过综合回收创造的产值占总产值的比重为：

铜系统约25%，铅系统约12%，锌系统约20%-25%。

2.1.2 国外有色金属尾矿综合利用技术现状与发展趋势

国外尾矿开发利用的主要特点和发展趋势体现在以下几个方面：

一是加强对尾矿资源和环境的综合勘查评价。尾矿作为人工矿床，在

其开发利用之前，必须要进行勘查评价。与传统矿床的勘查评价相比，人

工矿床的勘查评价是以资源和环境为中心展开的，包括对人工矿床全部物

质组分的可用性和可处置性评价，查明其化学成分、矿物成分、有用组分

类型和含量及其赋存状态、颗粒大小和分布、产量和储量以及工艺性能等，

为尾矿的开发利用提供依据。同时，尾矿也是环境污染源，从这一角度也

需要对尾矿进行勘查评价，查明各种有害组分及其含量和赋存状态、污染

6 机理及环境危害程度，为环境综合治理提供依据。在此基础上，建立尾矿

资源环境综合信息数据库，为尾矿开发利用和环境治理提供服务。在矿业

发达国家，这些研究工作是在20世纪60年代开始陆续进行的，迄今大多

数国家至少已完成了一轮重点矿山的尾矿资源和环境的综合勘查评价工

作。前苏联通过尾矿资源勘查评价，于20世纪80年代初在建筑材料工业

部建立了国家级采矿工业联合体尾矿数据库，其范围涵盖了采、选企业生

产的全部尾矿，对尾矿的物理性质和化学性质进行了分析，并根据其物理、

化学性质等，对尾矿作为原料生产建材和其他材料的适应性进行了分析，

数据库资料提供给各个部门使用。

二是研制选、冶新工艺，回收各种有用组分。尾矿中有用组分含量低、

粒度细、嵌布复杂，用传统的选矿工艺和设备难以高效回收有用组分。20

世纪70 年代以来，前苏联和东欧、美国、加拿大、英国、德国、日本、

南非和澳大利亚等国针对尾矿资源的特点，开展选、冶新工艺和新设备的

研究，建立了一批二次选矿厂，从尾矿中再选大量有用组分。如美国明尼

苏达州安尼斯山的二次选矿厂，年处理尾矿100 万吨，可从中生产出20

万吨含铁60%的铁精矿；美国采用药剂和细菌浸出法从尾矿中回收铜、金

等组分，用高梯度磁选从含铁很低（＜17.7%）的细粒尾矿中回收铁；美

国目前从尾矿中回收的铜已占其铜总产量的10%。产金大国南非估计有34

亿吨含金品位在0.2-2g/t 的金矿尾矿，同时每年还产出8000 万吨尾矿，

为了开发利用其巨量尾矿，南非已于1985 年兴建了世界上最大的尾矿处

理工程——Ergo 尾矿处理厂，其月处理尾矿量高达200 万吨，从含金尾

矿中回收金、铀等多种有用组分。加拿大提敏斯工程是世界上仅次于南非

Ergo 尾矿处理厂的含金尾矿再处理工程，采用“高压水枪回采尾矿－化

学混合浮选－硫化物精矿细磨－氰化浸出－炭浆吸附”工艺流程回收金，

月处理尾矿量达100 万吨。智利楚基卡马塔铜矿山采用“大浸出槽硫酸

浸出－电解”工艺，从堆存多年的尾矿中回收铜，每年从中产出铜5.25 万