冶金环保技术范文

导语：如何才能写好一篇冶金环保技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：冶金机械；绿色设计；关键问题；研究

1. 冶金机械绿色设计原则

在冶金机械的绿色设计过程中，设计人员应充分考虑产品的生产工艺对环境的影响，重点考虑设计产品在整个生命周期各阶段与人、周围环境的相互影响。在设计时，遵循闭环设计原则、资源回收再利用原则、节能降耗原则、成本优化原则、技术先进原则等。

（1）闭环设计原则。冶金机械产品的绿色程度应包括产品设计、制造、运输、销售、使用、废弃处理等6个阶段，在产品整个生命周期中，确保在各个阶段均符合绿色特征，提高对资源的利用效率。

（2）资源回收再利用原则。在冶金机械设计时，应最大限度提高产品的可拆卸性和回收再利用性，对回收材料的性质进行研究，对材料的用量和种类进行控制，减少对环境或材料的危害。

（3）节能降耗原则。设计时应尽量采取清洁能源，同时在满足基本的生产工艺要求条件下，力求冶金机械的整个生命周期循环中能耗最少。

（4）成本优化原则。在设计初期建立基于整个冶金机械产品全生命周期的成本管理模型，综合考虑设计、制造、使用、资源回收再利用等各项成本，对冶金机械进行成本优化管理。

（5）技术先进原则。应采用最先进的技术体现绿色设计效果，可以采取开发性设计、适应性设计、组合选型设计等方法，并加以创造性的应用，以获得最佳的经济效益。

2 冶金机械绿色设计内容

绿色设计的主要内容包括设计材料的选择、产晶的可拆卸性设计、产品的可回收性设计、产品成本分析、产品设计数据库与知识库等内容。在冶金机械绿色没计时应结合冶金行业的特殊性，在合理确定冶金机械的系统功能、保证系统的可靠性、经济性、安全性的同时，绿色设计应包括以下内容。

（1）冶金机械的环境、资源、能源属性。应将冶

金机械的环境属性、资源属性、能源属性放在绿色设计的首要地位，在设计初始阶段就应进行充分考虑。在满足上述属性要求后，再确定冶金机械产品的经济属性。

（2）冶金机械的可拆性和回收利用性。设计时应对产品的可拆性和回收利用性进行事先分析，根据冶金机械绿色设计评价系统的信息反馈再对设计方案进行调整。

（3）原材料的呵再生性。在设计原材料选取时，应重视原料的可再生性、易分解性、可回收性，在提高原料在生产过程中的使用效果同时，显著降低原料对环境的不利影响。

（4）冶金机械的零排放。应重视冶金机械生产过程中工业“三废”（废水、废气、废液）的有效处理，采取合理措施和技术，实现冶金机械生产过程中的零排放。

3 冶金机械绿色设计方法

3.1 设计阶段划分

按照冶金机械全过程绿色设计流程可以分为需求分析阶段、方案设计阶段、技术设计阶段和后评价阶段4个阶段，

（1）在需求阶段，设计人员应定位于对冶金机械使用单位的需求分析，确定冶金机械的主要功能和次要功能，分析满足主要功能的技术可行性，对涉及的技术进行充分调研、分析。

（2）在方案设计阶段，主要从环境属性、经济属性、材料选择、资源回收4个角度进行多角度论证、研究，确定绿色设计的总体方案。

（3）技术设计阶段，主要是落实上述阶段的研究成果，结合冶金机械的特点，从液压系统、动力系统、工作结构、控制机构进行基于绿色设计基本原则的具体设计。

（4）在设计后评价阶段，通过对环境评价指标、经济评价指标、能源评价指标、资源评价指标等途径，结合绿色设计后评价方法评价设计的有效性。

3.2 绿色设计方法

根据绿色设计的侧重点和设计要求，冶金机械绿色设计方法可以分为产品生命周期设计法、可拆卸结构设计法、并行交叉工作设计法、可回收设计法、创新问题解决法、绿色质量功能配置法等6类基本方法。

（1）产品生命周期设计法。设计人员在设计伊始就要确定冶金机械的绿色设计目标，确保绿色特征贯穿在产品生命周期全过程。

（2）可拆卸结构设计法。设计人员把冶金机械产品的可拆卸性作为基本评价准则，主要考虑产品的易于拆卸与回收处理。

（3）并行交叉工作设计法。为了保证绿色设计在有效的并行环境下实施，应在设计人员的组合及绿色设计的实施策略方面强调协调和交叉工作。

（4）可回收设计法。资源回收和再利用是绿色设计的主要控制目标之一，可回收性设计是在产品设计时要充分考虑该产品报废后回收和再利用的问题，充分重视可重复利用的零件和材料。目前主要通过原材料的再循环和零部件的再利用来实现，其中后者是较为合理的资源回收方式。

（5）创新问题解决法。也称为基于TRIZ的绿色设计，TRIZ是一种机制，利用这种机制可以对缺少既有的解决方案，需要非标准的、创新性概念和思想等复杂问题进行创造性或突破性思考。

（6）绿色质量功能配置法。该方法的基本思想是将质量功能配置和生命周期设计相结合，将用户的需求分别转换为工程技术特性，满足用户的需求。

4 绿色设计的关键技术研究

冶金机械绿色设计作为一种新的设计概念，其关键技术是产品液压系统、动力系统、工作系统和控制系统等部分与传统的机械设计相比，呈现出的显著差异。

（1）液压系统关键技术。液压系统设计应充分考虑简化技术、工作介质的绿色化、减震去噪、密封等相关因素，建议使用组合化和集成化设计的元件及系统进行设计简化。采用无毒性液压油，

（2）动力系统关键技术。冶金机械动力装置的绿色设计，可以采用大容量消声器、全塑风机及罩壳进行系统除噪、减振，采用一体化结构设计减轻动力装置重量，并采用铝合金或尼龙等材料代替传统材料。同时，采取清洁能源对机械能源进行改变或改良，实现材质的轻量化和节约能源。

（3）工作系统关键技术。冶金机械工作机构应使用变频无级调速技术，提高工作能力。

（4）控制系统关键技术。冶金机械控制系统绿色设计，应采取光机电一体化技术。使用先进的操作方式将设备结合在一起，综合可靠性设计、工业设计、优化设计、有限元设计等多种方法，充分降低设备的操作难度。

5 结语

目前我国的冶金机械绿色设计应用并不广泛，推广应用阻力较大，一方面因为节能、减噪、环保、降耗等新技术和新材料的采用导致用户短期的成本投入增加；另一方面冶金机械设计人员的绿色设计能力提升不到位，对于节能环保新技术、新材料了解不够，对基于产品生命周期的绿色设计理念缺乏深刻认识 。但冶金机械绿色设计符合我国可持续发展的战略目标，通过政府对冶金机械绿色技术应用的政策支持和绿色技术系统的不断完善，冶金机械绿色设计的实际应用效果将得到显著提高，我国冶金行业也将迎来飞速发展的新契机。

参考文献

[1]段玉林. 探析绿色冶金机械设计的关键技术[J]. 中国高新技术企业，2013，23：69-70.

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关键词：稀土磁盘分离净化；废水设备；氧化铁皮废水；水处理工艺

中图分类号：X505 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）06-0046-03

1 前言

稀土磁盘分离净化废水设备”是四川冶金环能集团公司为冶金企业污水处理开发的专用设备。该设备获四川省科技进步三等奖和四川省环境科学技术成果一等奖，已拥有多项自主知识产权，处于国内领先水平。该废水处理设备已经在成钢、攀钢、武钢、邯钢、唐钢、首钢等全国大中型钢铁企业中得到应用，取得了优良的效果和令人瞩目的业绩。邯钢邯宝公司能源中心钢轧水站将稀土磁盘分离净化废水设备用于处理邯钢2250热轧系统浊环水处理工艺中，取得了比较优异的效果。

2 钢轧水站处理邯钢2250热轧系统浊环水工艺简介

钢轧水站热轧浊环系统总循环水量为16000m3/h，热轧系统浊环水处理工艺流程图如图1所示。

供热轧2250用户轧机轧辊冷却及氧化铁皮废水（其中含氧化铁皮等废渣多）通过铁皮沟回流旋流沉淀池，在旋流沉淀池沉淀，大部分氧化铁皮沉淀后经天车抓斗抓出外送，用汽车拉走。但仍有部分氧化铁皮和废渣以悬浮物形式与水混合，经旋流井提升泵提升，送至稀土磁盘分离净化设备处理。处理后的水经过滤罐，回吸水井供用户循环利用[1]。

3 钢轧水站稀土磁盘分离净化废水设备的应用

3.1 钢轧水站稀土磁盘分离净化废水设备概况

钢轧水站稀土磁盘分离净化废水设备含稀土磁盘分离净化设备，圆盘除油机，自动溶液制备装置，管式静态混合器，集油箱等设备组成如表1所示。

3.2 稀土磁盘分离净化设备技术参数（单台）

稀土磁盘分离净化设备技术参数（单台）表2所示。

3.3 稀土磁盘分离净化废水设备的工作原理

稀土磁盘是由稀土永磁体材料做成的磁盘一片一片串接而成的，磁盘间为水流通道，通过对磁盘上磁极的分布，使磁盘间形成强磁场，当水流流过磁盘时，水中所含的磁性悬浮颗粒受到磁场力、重力、水流阻力的三重作用，当磁场力大于（重力+水流阻力）在磁场力方向上的分力时，颗粒便向磁源方向移动，从污水中分离出来，吸附在稀土磁盘上。磁盘以一定速度运转，使颗粒脱去大部分水分，运转至刮渣条时，吸附的颗粒被刮渣条刮入刮渣条槽中，随着刨渣轮的转动，刨渣条将刮渣条槽内的氧化铁皮颗粒刨入螺旋输渣机，渣经输渣管被输送至渣池。经刮渣的磁盘重新进入污水中，继续周而复始的稀土磁盘分离净化废水过程[2]。

3.4 设备特点

（1）结构特点。SMDC―1500型稀土磁盘分离净化废水设备，设备技术性能先进可靠，运行稳定，维护方便。（2）过负载保护装置。设备本身的运行含有过负载保护装置，联轴器柱销采用尼龙制品，当热轧旋流井提升泵提升水中氧化铁皮含量过高时，由于稀土磁盘机磁盘吸收氧化铁皮能力有限，会引起磁盘吸收量大，刮渣条刮渣多，刨渣条的弹性应力不能使渣全部弹出，渣量大，从而在磁盘上和刮渣条上堆积，使磁盘机负载加大，当负载超过额定负载很多时电机受负载过大易损坏电机。使用尼龙制联轴器柱销，当磁盘机负载过大超过柱销承受能力时，柱销会被切断，电机就会在空载下运行。故柱销有过载保护作用，防止电机出现过载跳车。

3.5 磁盘分离净化废水设备的应用

（1）稀土磁盘机的应用。氧化铁皮废水中微细悬浮物的含量比较高，为130mg/L左右，对轧机冷却和产品表面质量都有很大影响。悬浮物中的98%以上为氧化铁皮等磁性物质，利用稀土磁盘分离净化废水设备可将磁性物质氧化铁皮除去，达到净化废水、循环使用的目的。（2）DOS型圆盘式除油机的应用。将DOS型圆盘式除油机应用于热轧平流池，使其对池内的打容量循环水和油进行分离，将上层废油用圆盘进行回收，并用泵提升到集油箱，对循环水的含油量有一定的控制效果。且除油机可依水位波动悬浮在平流池液面上，回收油中含水率低，浮油去除率达85%有一定的对水位的适应性。（3）管式静态混合器的应用。管式静态混合器是净水厂、污水厂及工业用水、废水处理设备中投加混凝剂、助凝剂、消毒剂后与水流实现瞬间混合的新颖设备，适用于生活饮用水及污水处理中需要药剂混合的场合。依据此原理，在旋流沉淀池提升泵的出口主管道安装管式静态混合器装置，经溶液自动制备装置将除油剂，絮凝剂等药剂按一定浓度注入其中，将药剂与提升水实现均匀混合，达到除油，絮凝沉淀的效果，使水中含油量，悬浮物指标都有所下降[3]。

3.6 实际存在的问题及解决方法

（1）稀土磁盘主管道清渣。依邯宝公司钢轧水站设计中实际情r，钢轧水站热轧旋流沉淀池内渣量大，经旋流提升泵提升的水中渣量大，大量氧化铁皮渣经常在DN1400主供水管道末端堆积。逢热轧定检期间，要及时清理旋流井提升泵主供水管道（稀土磁盘机主进水管道）积聚的氧化铁皮渣，减少进稀土磁盘机的渣量，以免引起磁盘机高负载运行，损坏电机，影响水质。（2）维护磁盘机运行稳定性由于旋流井提升泵供水流量在8000-12000m3/h之间波动大，进磁盘机水流不稳定，造成磁盘机的负载不稳定，磁盘机负载波动引起电机和磁盘机的运行稳定性下降。故日常运行要合理控制旋流井水位，合理调节旋流提升泵的启停及旋流井回流阀的控制以提高热轧浊环水系统操作稳定性，保持进稀土磁盘主管水量平稳，各水池液位要控制在规定范围内。

3.7 设备点检要点

（1）柱销。过负载运行时磁盘机柱销会被切断，对磁盘机和电机起保护作用，日常巡检也应注意检查柱销是否完好无损。若柱销切断，则由磁盘机负载大造成的。其原因很多：①注意观察磁盘机磁盘间隙中渣含量是否很多，这是由于旋流提升水含渣量大造成的。②磁盘之间有铁片或者其他杂物卡住刮渣条。③减速机出现异常。（2）磁盘机本体。由于磁盘机处理能力有限，在磁盘机本体底部经常会堆积氧化铁皮等杂物，一般要进行本体底部的清理。视堆积程度而定。每月检查清理一次。并要经常清洗各进磁盘机的进水格栏和调整出水格栅，以免杂物堵塞格栅。（3）皮带。皮带作为稀土磁盘机主机电机和减速机功率传输的介质，受负载随主机受负载大小变化，能很好的反应电机减速机的运行状况。检查皮带是否完好无损，观察皮带磨损情况，做到及时更换。平均每2周检查一次（逢热轧定检时停机检查），运行3个月更换一次。（4）轴承。日常点检中，检查轴承振动是否在规定值之内，轴承有没有异响情况。因稀土磁盘机设备运行主机、辅机转速都不是太高，达5---40r/min，故轴承损坏较小（轴承每2000小时解体检查一次，6000小时更换一次）。（5）刨条，刮条。稀土磁盘机的刨条的寿命与刨条刨渣量的程度有关，也是由于旋流井提升水进入磁盘机的水中含渣量决定的，因此寿命依现场情况而定，一般更换周期为一年。

刮条寿命为一年，材质为特种复合聚氨酯

刮条和刨条都属易损件

3.8 易损件及常用备件

易损件及常用备件表3所示[4]。

3.9 优点

（1）设备操作简单，可实现无人管理。稀土磁盘机及相配套设备日常点检与维护工作量小，一般情况下设备运行速度不快，噪音小，故障率低，可实现无人管理。（2）水处理效果好，实现对废水处理回收利用率高，经济实用。热轧水处理工艺设施中使用稀土磁盘分离净化废水设备，将氧化铁皮渣从水中分离出来，铁皮渣用汽车拉走可用于炼铁厂的原料，除油机排油到集油箱从而也得到回收，使热轧冲氧化铁皮废水经处理后能循环使用，达到热轧生产用水标准，使水循环利用率达到98%以上，对于邯宝公司吨钢耗新水持续下降有重要意义。为公司节能减排做出了重大作用。

4 结语

综上所述，稀土磁盘分离净化设备在钢轧水站的应用是成功的，不仅有利于邯钢2250热轧生产热轧浊环水处理系统的稳定运行，也有利于邯钢邯宝公司节能减排的重要突出作用。

参考文献

[1]倪明亮.稀土磁盘分离净化技术治理冶金废水[J].冶金环保情报，1996（1）：8-11.

[2]魏玉娟，朱俊萍，尹云芳，刘海文，戚军芳.新型稀土复合混凝剂在印染废水中的应用[J].工业水处理，2002（11）：37-39.

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民营企业家队伍建设情况调查报告

1月份以来，我们相继到维扬经济开发区、西湖镇、邗江区杭集镇政府、高邮市汤庄镇政府，了解地方政府部门关于当地民营企业发展的有关情况，并深入维扬区中显集团、金凯利体育器材公司等民营企业，了解企业经营过程中遇到的难题和关于促进民营经济发展的意见和建议。调研初步结束后，经过认真分析和思考，我们认为民营企业发展，企业家队伍建设是一个重要的环节。因此，我们企业二组着重从民营企业家队伍建设方面进行了进一步的调研和思考。设计并发放了《扬州市民营企业家队伍建设情况调查问卷》，虽然回收率不高，但从回收问卷的信息看，仍具有一定的代表性。现将有关情况综合汇报如下：

一、我市民营经济企业家队伍的现状

1、全市民营企业的总体情况。近年来，我市各级政府采取多种鼓励政策，因势利导，推动了我市民营经济持续、快速、健康发展。据市个私办统计，截至 年8月底，全市新发展私营企业11027户，平均日增私企46户，新增民营企业注册资本金422.8亿元，新开工投入5000万元以上项目286个，分别完成全年目标任务的83.54%、67.65%和143%，各项主要指标全面超序时。我市民营企业家队伍不断壮大。

2、对民营企业家的初步认识。通过与近30位民营企业家的座谈，我们感到他们有以下几个特点：一是能吃苦。创业的艰辛是我们很多机关干部无法体会到的。在高邮市汤庄镇，宏达标准件的徐总给我们留下了深刻的印象：小学文化，最初的厂房仅是自己家的厨房，做到目前业内全国第14位，从家庭小作坊到规模企业，他们付出的艰苦努力使我们深感震撼。二是敢冒险。创业就意味着冒险。这种风险不仅是财产上的损失，也会导致精神上的打击。但只有具备一定冒险精神、抓住稍纵即逝的商机、果断决策，才能抢得先机，获得成功。江苏中显集团是维扬区一家从事冶金水电液压机械、冶金环保设备生产的企业。 年投入1400万元，新上砷化镓项目， 年投产，目前产销规模1000多万元。砷化镓被广泛运用于微电子、光电子领域，其生产技术是一项全球性的顶尖技术，中显集团的袁总正是用这种冒险精神，抓住机遇，投入生产，抢占了市场。三是善借力。许多民营企业家逐步认识到仅靠自身的知识和能力已无法做大做强企业这个现实。前面提及的江苏中显集团，专门聘请了总经理负责企业的日常管理;高邮市汤庄镇的朝阳集团的陈总，注重与大财团、设计院、高等院校的合作，进行产学研结合，获得资金技术上的支持，为生物质电厂配套服务，生产相关设备。四是有困难。调研中，民营企业家反映的困难主要集中在用工、融资等问题上(在这方面，我们企业一组和三组的同志已经作了专门的分析，并提出建议)。

3、对调查问卷得到的信息分析。经过对调查问卷的汇总，我们得到以下认识：

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【关键词】含油废水处理；陶瓷膜超滤；微生物处理；乳化液

【Abstract】This paper introduces the application of ceramic membrane ultrafiltering technology in the treatment oil—contained waste water,through wihich the quality of the treated waste water reaches up to standard，well satisfying the production demand.

【Key words】Oil—contained waste water；Ceramic membrane ultrafiltering；Microbial treatment；Emulsion

0.概述

钢铁企业为了消除带钢冷轧时产生的变形热，需要采用乳化液或棕榈油进行冷却和，冷轧薄板工艺就是在轧制时采用乳化液进行冷却和。但在轧钢的过程中产生了大量的含油(乳化液)废水。直接排放不仅浪费也将带来环境的严重污染。因此，从节约资源能源以及保护环境的角度出发，这些废水要求处理后回收利用或部分达标排放。但这些浓含油废水属目前较难处理的高浓度难降解废水，国内外常采用物化处理的方法如气浮法、吸附法、生化法、化学法等处理后，出水不能稳定达标，而且存在药剂消耗大，运行费用高等诸多缺点，都难以达到理想的处理效果。

陶瓷膜超滤具有耐酸耐碱性能强、机械强度高、孔径分布均匀、耐温性好、使用寿命长等突出优点，已经引起了国内外的广泛注意，并在许多领域得到了应用。因此，我们在处理冷轧废水时首先考虑采用无机陶瓷膜超滤进行预处理，后级采用技术先进、工艺成熟可靠的微生物技术进行处理。同时采用错流式运行，具有膜通量大、抗污染、长期运行不堵塞等优点，浓油废水可直接进入超滤系统，不需复杂的预处理，可以解决常规处理技术难以解决的问题。

1.冷轧含油及乳化液废水排放特性

1.1冷轧废水排放特性

冷轧含油废水主要来源于冷轧机组乳化液、磨辊间、液压站、站集水坑排水等。排水特性见表1。

表1　冷轧废水排放特性表

1.2浓含油废水处理系统主要工艺流程

含油废水主要来自冷轧机组乳化液站各集水坑排水、磨辊间、液压站、站集水坑排水等。含油废水先排入含油废水贮存槽，油废水贮存槽中设置刮油机，同时通入蒸汽加热，油水通过静置分层，浮油经刮油机刮至贮油槽外卖；下层含油废水由水泵提升至纸带过滤机滤去部分杂质后进入循环水箱，再进入陶瓷膜超滤系统进行油水分离，循环箱内经不断循环后上浮的浮油用刮油机刮至废油槽外卖。

超滤出水进入含油中和池，经二级PH调整后进入中间水池，用泵泵入微生物反应池，考虑到含油废水经超滤处理后水温较高，不宜直接进入微生物反应池，需先经过冷却塔冷却至温度≤35℃后再进行生物处理。

微生物反应池内装有生物填料，底层设可变孔曝气软管，用罗茨风机鼓风曝气。在运行的初期以及日常运行中，需定期向微生物反应池内投加“倍加清”专性联合菌群，同时投加与专性菌匹配的专性营养剂和抗表面活性剂，以保持专性菌的优势和活性，提高废水的可生化性及污染物去除率。通过微生物反应池后，废水中大部分有机物及油通过微生物的代谢作用转化为CO2和H2O。

浓乳化油废水经超滤预处理后的废水及稀含油废水通过微生物的充分降解，对整个系统的安全性、稳定性都起到了重要的作用。首先，达标排放有保证；其次，机组的事故排放、水质浓度变化等不确定因素在此都能得到调整。在必要的情况下，系统中部分浓含油废水可直接进入微生物处理系统处理，减轻了超滤系统的负荷，减少了超滤系统的处理量，从而减少了一次性投资及运行费用。

经生化处理后的废水至含油沉淀池，设置沉淀池的目的是使生化降解后的无机物、剩余污泥以及部分生物污泥、细菌代谢物等得到沉淀处理，进一步提高出水水质。在沉淀池中也可根据现场废水水质情况投加少量“净水灵”及PAM，提高处理效率。沉淀池出水自流至排放水池或至酸碱废水调节池。沉淀池污泥用泵送至污泥浓缩池，进一步浓缩并加药聚凝后用泵打入板框压滤机进行脱水处理，定期外运即可，不需特殊处理；滤液由地坑回至酸碱废水调节池，进入酸碱废水处理系统进行下一步的处理。

经过运行实践证明，原本难以生化降解的冷轧含油废水在投加“倍加清”专性菌进行生化处理后，除油效果可达98％以上，CODcr可保持在≤60mg／L。最大的优点是取消了传统投加双氧水及石灰乳药剂的方法，不仅能减少化学药剂的投加，无二次污染产生，而且出水水质稳定，运行费用低，运行时间越长，处理效果越好，运行费用也越来越低，突出了微生物处理的优越性。

在这里采用微生物进行冷轧废水生化处理是非常成功的，可靠的，这是国内外冷轧废水处理的一大突破。

2.各系统处理进出水水质指标

采用陶瓷膜超滤技术，废水经处理后各项指标均达到国家《污水综合排放标准))GB8978-1996一级标准排放。

3.结束语

由于膜过滤技术具有分离效率高、节能、设备简单、操作方便等优点，使其在废水处理领域有很大的发展潜力。但由于工业废水往往含有酸、碱、油等物质，处理条件比较苛刻，因此，处理废水使用的膜必须具有较好的材料性能，从而在苛刻的条件下保持良好的分离性能和较长的使用寿命。由于工业废水的复杂性，任何单一技术的处理往往达不到理想的效果，陶瓷膜超滤技术在处理冷轧废水中的应用还有待于进一步完善。　[科]

【参考文献】

［1］高廷耀等主编．水污染控制工程．高等教育出版社出版，1989．

［2］李光强朱诚意编著．钢铁冶金环保与节能．冶金工业出版社出版，2006．

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Abstract： Indium has been widely used in some important fields due to its unique physical and chemical properties. In recent years， with the increasing demand of indium market， the recovery and enrichment of indium is developing rapidly. In this paper， some available extraction and enrichment approaches of the native and regenerated indium are systematically introduced. By comparing the advantages and disadvantages among various methods， the future recycling development direction of indium resource is pointed out.

关键词： 铟；提取；富集；回收

Key words： indium；extraction；enrichment；recovery

中图分类号：P618.82 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）04-0217-04

0 引言

铟是一种分散金属，因其极少的用量却能很大程度地改变材料的物理化学性质而被材料界形象的称为“味精”。铟在现阶段生活中的用途越来越广，主要应用于电子、冶金、航空航天、医药、化工等方面。铟虽然在地壳中的含量很低，大概只有黄金的1/6，但我国拥有世界第一的铟资源储量和产能。我国铟主要分布在广西、云南、青海等省份，其中广西的储量最大，被界内称为“铟都”。产能方面，2006年我国的铟产量已占全世界产量的60%以上，但我国铟资源的利用率不高，浪费比较严重，而且随着铟资源的大量利用，富铟资源逐渐开始枯竭，贫铟矿以及含铟二次资源已成为开发重点，所以我们应研发更加高效、节能的提铟技术。

铟的丰度很低，所以很难形成单独的矿床。自然界中，铟通常伴生在硫化锌、方铅矿、氧化铅矿、锡矿、硫化铜矿、硫化锑矿以及其它一些矿物之中[2]，其中硫化锌矿中铟的出现频率最高。由于铟在原矿石中非常分散，通常都是从冶炼的副产物中回收生产。常见的铟富集物主要有：硬锌渣、粗铅、中性锌浸渣、黄钾铁钒渣、针铁矿渣、炼铅炉渣烟灰化灰、浮渣反射炉尘、锡二次尘、焊锡、铜转炉尘、锑鼓风炉尘、瓦斯泥（灰）[3]。基于含铟原料中各化学成分的不同，通常采取不同的提取流程和富集工艺。本文总结了各种提铟工艺，并在此基础上提出了未来发展方向的建议。

1 铟提取与富集的方法

1.1 氧化造渣法提取铟

该方法是在800～900℃的温度下往含铟粗铅物料中加锌并且输入空气进行氧化，因为铟的氧化慢于锌，所以锌先成渣， 最终铅表面会形成铟的浮渣。浮渣先进行中性浸出，铟出现在中性渣中，中性渣再进行酸性浸出，然后进行萃取、反萃，电解，最终得到精铟。由于该工艺流程复杂，能耗大，成本比较高，所以现如今该方法已被摈弃。

1.2 热酸浸出-黄钾铁矾法富集提取铟

该方法主要是针对冶炼后锌渣中的铟，热酸浸出时加入铁粉使锌铟分离，铟以类质同像与铁共晶，其中95%的铟进入黄钾铁矾中，然后从黄钾铁矾中提取铟。一般提取时采用热分解法，提高温度，铁矾渣会发生脱水、脱羟基和硫酸盐分解等反应最终生成Fe2O3和低浓度SO2烟气。而热分解法也分为两种：低温焙解法和高温还原法。低温焙烧是在560度到620度之间将铁矾渣分解为Fe2O3和有色金属硫酸盐，二段浸出焙砂，浸出液萃取铟，反萃取得富铟溶液。缺点是浸出率比较低，溶液中含铁高。高温还原法是在回转窑中1200度到1500度下高温还原挥发，铟会以氧化物进入到烟尘中。缺点主要是烟尘中的SO2比较高，需要用碱液来吸收硫，富集铟的成本就比较高。

蒋继波[4]在从富铟高铁加压浸出液中沉铟时采用黄钾铁矾法，最佳工艺条件：PH=1.73～1.75，温度96～98℃，铁铟摩尔比大于200，反应时间3h。沉铟率大于97%，证明了该方法是技术上是可行的。

陈永明[5]在针对传统铁矾渣提取工艺流程长、回收率低的缺点提出全湿法的工艺，使用NaOH对铁矾渣进行碱分解，铁、铟、锌等有价金属形成氢氧化物浸出到分解渣，分解液硫化脱As形成芒硝，分解渣采用稀盐酸浸出锌、铟，浸出液再经“还原净化除杂-TBP萃取In、Zn-锌板置换”得到了海绵铟和含锌溶液，浸出渣经过磁选产出铁砂作为高炉炼铁原料。该方法粗铟的富集比较高，后续浸出率也有了很大提升，实现了铁渣和低浓度SO2实现了零排放，提取与富集的过程变得简单。

1.3 真空蒸馏法富集铟

该方法是利用铟与杂质间的饱和蒸汽压和蒸发速度的不同，控制适当的温度，在挥发或冷凝的过程中把杂质去除。首先把含锌铟物料经真空蒸馏后得到富铟渣，然后通过中性浸出与酸性浸出，使得铟富集于浸出液中，通过置换得到粗铟，粗铟又经过真空蒸馏、电解得到精铟。该方法结合了真空蒸馏、湿法浸出、电解提纯多项技术，特点是回收率高，成本低，无污染。此外，真空蒸馏还应用于铟精炼时去除其中的杂质，例如铬、铊、锌。

刘予成[6]对华联锌铟产生的硬锌渣进行真空蒸馏，锌挥发与铟分离，其中铟的回收率铟中的Zn、Fe杂为80%，经过中性酸性、酸性浸出、置换后得到海绵铟，再使用真空蒸馏，可以将海绵质去除，粗铟有95%的回收率。这种方法原材料可利用的比较广，节能，而且对环境的污染比较小。

刘环[7]对铟锡合金进行研究时，采用真空蒸馏法富集其中的铟。实验中确定，当需要同时保证高回收率和高纯度时，实验温度需保持在1250℃以上，实验时间需要在60min以内。超过时间，挥发的铟便会冷凝返回原料区，降低回收率。

邓勇[8]采用真空蒸馏-电解精炼制备高纯铟，其纯度达到了5N铟的国家标准。真空蒸馏的最佳实验条件为：蒸馏时间120min，温度950℃。真空蒸馏阶段的直收率可达89.86%，回收率可达97.72%。电解精炼时最佳实验条件为：pH为2.5，温度25℃，槽电压0.3V。

1.4 回转炉还原挥发法

这种方法是将物料置于回转炉中，将温度控制在一定范围内，加入焦炭或者无烟煤。渣中的铟等元素便会富集到挥发物中，达到了分离的目的。另外还原挥发过程中产生的铁渣用于制备铁红，解决了铁渣的污染情况。该方法因其能耗大、有价金属回收率低及低浓度SO2气体污染环境等缺点，应用收到了限制。

陈阜东[10]在对某厂的锌铟回收系统改造时，采用了回转窑挥发-中浸-酸浸-萃取的工艺流程，其中铟的挥发率可达90%以上，铟富集在挥发窑烟尘中，含铟可达2.8%～3%，铟得到了有效的富集。该改造流程铟的回收率高，实现了无害渣工艺，环境污染小。

袁铁锤[11]在改进传统从含铟锌精矿中提取铟的生产工艺时，使中性浸出渣高温还原挥发，铟富集于挥发物中，然后再对挥发物进行提取。最佳试验条件：进料速度：5kg/h，温度：1250℃，还原剂的质量分数：15%～20%。在此条件下，铟的挥发率达到了97%，挥发物再酸浸的浸出率为93.38%。

沈奕林[12]在解决铁矾渣的环境污染问题时，采用铁矾渣还原挥发-浸出-萃取提的工艺流程，其中铟的回收率超过了80%，铁以铁红的形式加以利用，没有新的污染产生，解决了环境污染问题。该工艺流程简单，成本低，投资少，已应用于生产之中。

王欣[13]针对含伴生铟的闪锌矿焙砂提出微波碳还原-超声波强化浸出富集铟，利用微波碳还原的方法将原料中的大多铁酸锌还原，再利用超声波强化法破坏原料表面的一些不溶物形成的包裹膜。大大提高了锌和铟的回收率。其中微波碳还原比普通的碳还原时间更短，温度也低100℃左右。

1.5 多段酸浸-萃取法提取铟

该工艺原料一般是含铟烟尘或者含铟渣，多段酸浸后使铟溶解在硫酸或者盐酸之中，采用P204、N503、P538、TBP、D2EHPA等萃取剂进行净化和富集。该工艺操作简单，但缺点也很明显，废水多、废水处理成本高、萃取时容易乳化、萃取剂易老化、回收率也不高。该方法一般应用于从铅锌冶炼厂的副产物和火法炼铜的工业烟灰中提取铟。

程晨[14]在研究锑化铟的浸出剂对浸出率的影响时，发现在HNO3浓度为8mol/L，液固比3.5：1，浸渍时间为20min，浸渍温度25℃。在此工艺条件下，铟的浸出率可以达到99.5%以上。该方法的浸出率比HCL、HSO4以及它们的混合酸的浸出率都高，而且操作简单，不会引入其它杂质。

彭光复[15]针对P204萃取铟时出现的乳化现象做了一系列实验。结果发现乳化现象是由于浸出时间太长，产生了较多PbSO4造成的。当浸液中含铅量低于0.042g/L时，乳化现象难以产生。赵多强[17]在对高铁闪锌矿湿法炼锌中产生的浸出液采用了预还原Fe3+-P204直接萃取回收铟的工艺。试验表明pH值和P204的浓度会对萃取率造成影响。在最佳试验条件下，铟的萃取过程稳定，萃取率在80%以上，而且整个过程无乳化现象，铟与铁也实现了彻底分离。

王吉华[16]针对传统的萃取法存在的缺点，采用沉淀法从硬锌或锌渣中富集分离铟。该方法的原理是各元素沉淀的pH值不同，将二次浸出液用NaCO3调节pH到4.5～5.0，铟与锡进出沉淀物中，再把铟与锡分离。该改进的优点在与生产成本低、产品质量高、废水少。对于铟含量小于0.5%的原料，该工艺的成本比萃取法高。

Sami Virolainen[17]在处理氧化铟锡时，发现盐酸和硫酸比硝酸的浸出效果更好。试验中对比了三种不同溶剂萃取系统的效果，发现在盐酸溶液中P204-TBP混合萃取剂从浸出液中选择性萃取铟更高效。P204对铟的选择性明显，TBP对锡的萃取效果较好。所以该混合萃取剂对氧化铟锡具有很好的富集分离效果。

1.6 硫酸化焙烧法

该方法主要用于从含铟的烟尘中提取铟，其原理是硫化铟在高温时被氧化并且被热浓硫酸所分解。流程分为：首先将含铟的烟尘硫酸化焙烧，焙砂在用硫酸浸出，中和浸出液得到富铟渣。富铟渣继续浸出，浸出液置换，电解或者萃取最后的到铟。适用与冶炼工艺中的烟尘。

黄进文[18]研究含铟0.2～0.3%的铅锑鼓风炉渣时，采用硫酸化焙烧-水浸工艺提取其中的铟。控制工艺条件：浓硫酸：中浸渣=1：1、焙烧温度270℃、焙烧时间2h、水浸温度60℃、浸出时间2h、液固比5：1，铟的浸出率达到了96.96%，浸出渣中铟的含量极小。铟在此工艺中进一步富集，为后续工艺提供了条件。

蒋新宇[19]对某厂含铟0.4%～0.7%的铅烟灰提出了硫酸化焙烧-水浸的工艺流程。控制焙烧温度250℃，硫酸的用量只要可以保证铅烟灰能与硫酸完全接触即可。水浸温度为室温，液固比控制在5：1～7：1之间。铟的浸出率可以达到88%以上，酸的用量达到了最低，后续萃取效率也会提高。

巨少华[20]发明了一种微波硫酸化焙烧-水浸处理铁矾渣的方法，该方法将混合渣放入微波炉中，在200～300℃的温度下焙烧10～60min，烧结渣经水浸、萃取后便可分步回收包括铟在内的有价金属。该改进的方法操作简单，浸出率高，速率快，成本低。

1.7 碱煮法

该方法是氧化锌烟灰进行低酸浸出以后，浸出液经过锌粉置换得到含铟的海绵渣，再经过“碱煮-酸溶-铝板置换-熔铸”流程得到铟铬合金，再采用真空蒸馏处理产出粗铟。工艺的缺点是流程长，难度大，成本高，回收率低。另外锌粉置换时，容易产生AsH3毒气。现有大多数工厂采用D2EHPA直接从酸浸液中萃取铟来替代锌粉置换和铟铬再溶工艺，大大提高了回收率。

张琳叶[3]对含富铟铁酸锌的酸浸渣中的铟回收时，利用了微波辐射活化载铟物相的方法，研究强化铟浸出的新技术。通过比较，采用微波预处理-微波浸出的流程，铟的浸出率可有常规浸出的57.1%提高到77.0%。该工艺的优点在与有效的提高了浸出效果，缩短了浸出时间，强化了浸出过程。

1.8 细菌浸出法

细菌浸出是将铟以离子的形式从矿物或者浸渣中溶解到浸出液中，然后再对溶液加以回收利用。细菌浸出是现如今在选冶界扮演着日益重要的角色，主要是因为它有以下几个优点：①对环境几乎无害，可减轻对环境的污染与破坏；②设备厂房简单，流程短，易于管理与加工；③投资低，收益大，可处理“贫细杂”的多金属矿物。

谢锵[21]对硫化锌精矿中的铟提取中采用了生物浸出-三价铁的还原-溶液萃取工艺流程，所采用的菌种为云南某矿坑水和广西某矿中的坑水混合培育而成。通过大量的试验研究，最终得出采用细菌浸出高铁硫化锌中的铟可以明显的提高浸出速率，并且显著提高铟的浸出率。

A-Higashi[22]使用Shewanella藻类中的革兰氏阴性细菌对溶液中的In3+进行实验，发现了革兰氏阴性细菌对In3+有很好的选择吸附性，In3+的浓度可由该细菌富集到680倍。实验发现，在120℃，0.198MPa盐酸体系中对废弃的LCD浸出5min，革兰氏阴性细菌对溶液中的In3+的选择吸附性较好。

1.9 电解精炼法

该方法的原理是溶液中化学电位比铟低的金属会留在电解液中，而比铟高的金属会沉积到阳极泥中，阴极的In3+被还原成铟，铟得以精炼。该方法应用于高铟的制备，对去除成品铟中的杂质非常有效。

于丽敏[23]研究了电解精炼铟的关键条件对铟纯度的影响，确定其最佳试验条件：硫酸体系电解液，pH=2～2.5，电解槽的同极距为40～50mm，阴极板使用钛板，电解液循环通过钛板。最佳试验条件下，铟的纯度可由99.99%提高到99.999%以上。

伍美珍[24]对粗铟采用电解精炼-区域熔炼法，制得了6N铟。粗铟经三次电解精炼可以达到5N铟，再经过8磁区域熔炼，区域速度20mm/h，加热温度130～150℃，便可以得到6N铟。使用该方法前进行除杂，可以减少电解与熔炼的次数。

2 工艺对比

根据铟的来源以及原料中所含成分的不同，其回收方法也不相同。氧化造渣法、铁矾法、回转炉还原挥发法、碱煮法、酸浸萃取法、硫酸化焙烧用于铟的初步提取，真空蒸馏、电解法用于铟的精炼。各种方法的缺点非常明显：氧化造渣法工艺流程复杂，成本比较高；黄钾铁矾渣法对锌粉、焦炭的消耗比较大；回转炉还原挥发法会造成烟尘，烟气的污染；碱煮法流程长，难度大，成本高；细菌浸出法目前工艺不成熟，还不能用于实践；电解法只能用于铟的精炼；酸浸萃取是当前应用较广泛的方法，虽然操作简单，适应性强，但是萃取时容易乳化，有机相易老化，对环境污染比较大。由于提铟原料一般与多种金属共生，单独使用以上方法中的任何一种都不能获得杂质含量少于0.001～0.1μg/g的金属铟，为了得到杂质含量很低的金属铟必须多种工艺联合使用。

3 结论

①不论是原生铟还是伴生铟，提铟流程中必然会有浸出阶段。但是目前我国大多数企业采用的方法对铟的浸取率都太低，资源浪费太大。所以针对目前我国提铟技术的现状，研究难浸含铟物料中铟的富集以及铟的总提取回收率的提高方法，是铟未来提取工艺中的难点、热点问题。

②我国针对不同物料中的铟已经拥有了自己独特的工艺流程，发明创造了许多新的设备和技术。但是每种提铟工艺都有其不同的优缺点，针对不同的提铟原料我们需要在未来逐渐完善或者创新优越的技术。例如在铟的萃取方法中，P204虽然价格低、使用方便，但它并不是铟的特效萃取，而且容易出现有机相老化、乳化的现象。所以针对该情况，未来应研发高效、特效的铟萃取剂。

③随着我国工业的快速发展，铟作为重要的工业原料，需求量大幅度提升，而面临原生铟资源的逐渐枯竭的局面，贫铟资源和再生铟资源将成为未来铟的主要来源。同时，人们环保意识也在逐步增强，我们在技术创新的同时也要注意保护环境。所以探索更加高效清洁的提铟技术已成为铟提取与富集工艺的主要研究方向和发展趋势。

参考文献：

[1]洪托，秦德先，田毓龙，等.铟市场形势及中国铟资源特点[J].云南地理环境研究，2004，16（3）：27-31.

[2]王树楷.铟的应用与提取进展[J].中国工程科学，2008，10（5）：85-94.

[3]张琳叶.从含富铟铁酸锌的锌浸渣中微波浸出铟锌的机理及工艺研究[D].广西大学，2014.

[4]蒋继波，王吉坤，贺山明，等.铁矾法从富铟高铁硫化锌精矿加压浸出液中沉铟研究[J].有色金属（冶炼部分），2010（5）：5-8.

[5]陈永明.盐酸体系炼锌渣提铟及铁资源有效利用的工艺与理论研究[D].中南大学，2008.

[6]刘予成，赵贺永，程晓丽，等.真空下从硬锌渣中提取铟的工艺研究[J].文山学院学报，2015（3）：42-44.

[7]刘环，魏钦帅，刘大春，等.真空蒸馏铟锡合金回收金属铟的研究[J].真空科学与技术学报.

[8]邓勇.高纯金属铟的制备研究[D].昆明理工大学，2007.

[9]刘大春.从含锌铟复杂物料中提取金属铟新工艺的研究[D].昆明理工大学，2008.

[10]陈阜东.某厂提铟工艺技改浅议[J].湖南有色金属，2001， 17（6）：15-17.

[11]袁铁锤，陶政修，周科朝.提高含铟锌精矿中锌铟回收率的方法[J].中南大学学报（自然科学版），2006，37（5）：874-877.

[12]沈奕林，覃庶宏.铁矾渣的处理及萃取提铟新工艺研究[J]. 有色金属（冶炼部分），2001（4）：33-35.

[13]王欣.微波碳热还原―超声波强化浸出富铟锌渣的研究[D].昆明理工大学，2013.

[14]程晨，曹佳辉，席珍强.酸浸提取铟的工艺研究[J].浙江理工大学学报：自然科学版，2016.

[15]彭光复.铟萃取乳化的消除及 P_（204）的再生[J].有色金属（冶炼部分），1983（3）：60-61.

[16]王吉华， 阮琼，WANGJi-hua，等.沉淀分离法回收真空炼锌渣中铟的研究[J].云南冶金，2016，45（1）：34-37.

[17]Virolainen S， Ibana D， Paatero E. Recovery of indium from indium tin oxide by solvent extraction[J]. Hydrometallurgy， 2011， 107（1-2）：56-61.

[18]黄进文，刘晨，何航军，等.硫酸化焙烧处理富铟渣的工艺研究[A].全国“十二五”铅锌冶金技术发展论坛暨驰宏公司六十周年大庆学术交流会论文集[C].2010.

[19]蒋新宇，周春山.提高某厂铅烟灰铟浸出率的研究[J].稀有金儆胗仓屎辖穑2001（3）：17-19.

[20]巨少华，彭金辉，刘超，等.一种微波硫酸化焙烧-水浸处理铁矾渣的方法，CN103589861A[P].2014.

[21]谢铿.硫化锌精矿伴生铟的生物浸出―萃取分离工艺研究[D].昆明理工大学，2008.

[22]Higashi A， Saitoh N， Ogi T， et al. Recovery of Indium by Biosorption and Its Application to Recycling of Waste Liquid Crystal Display Panel[J]. Journal of the Japan Institute of Metals， 2011， 75（11）：620-625.

[23]于丽敏，蒋文全，傅钟臻，等.铟电解精炼提纯方法的研究[J].材料导报，2013，27（4）：16-19.

[24]伍美珍，张春景.电解精炼―区域熔炼法制备高纯铟试验研究[J].矿冶，2016，25（1）：59-61.

[25]刘予成，杜远超，李秋霞，等.真空法从铟矿中制备铟的机理研究[J].真空，2015，52（2）：75-78.

[26]姚金环.从铟铁酸锌中用机械活化方法强化浸出铟、锌的机理研究[D].广西大学，2013.

[27]刘大春，杨斌，戴永年，等.从富铟渣提取金属铟的研究[J]. 稀有金属，2005，29（4）：196-199.

[28]赵多强，魏昶，李F廷，等.高铁闪锌矿还原浸出液直接萃取分离回收铟[J].矿冶，2015，24（1）：39-43.

[29]邬建辉，刘刚，苏涛，等.复杂烟尘高效浸出铟的工艺研究[J].矿冶工程，2015，35（5）：95-98.

[30]邓勇，杨斌，刘大春，等.真空蒸馏法制备高纯铟[C].真空冶金与表面工程学术会议，2009，2012，32（10）：902-906.

[31]李建敏，刘晓红，王贺云，等.铟的市场、应用及其提取技术[J].江西冶金，2006，26（1）：41-43.

[32]周智华，莫红兵，曾冬铭.高纯铟的制备方法[J].矿冶工程， 2003，23（3）：40-43.

[33]邱伟佳.高铁硫酸锌溶液中铟的富集研究[D].昆明理工大学，2015.

[34]陈甲斌，张福生.中国铟资源形势与政策转型[J].矿业研究与开发，2012（5）：49-53.

[35]刘予成，杜远超，李秋霞，等.真空法从铟矿中制备铟的机理研究[J].真空，2015，52（2）：75-78.

[36]王强，李科立，刘贵德.铟在竖罐炼锌中的走向及其回收方法[J].有色矿冶，2003，19（5）：34-36.

[37]杜轶伦，张福良，胡永达，等.铟矿资源开发形势分析及管理对策建议[J].中国矿业，2014（2）：11-15.

[38]李建敏，刘晓红，王贺云，等.铟的市场、应用及其提取技术[J].江西冶金，2006，26（1）：41-43.