一、金属金属硫酸渣多金属综合回收循环经济模式可行性研究
银家沟硫铁矿为中原地区惟一大型多金属硫化矿床，用和硫铁矿储量4880.9万吨，回收回收并伴生有金、热量银、金属金属铜、用和铁等多种有益组分。回收回收硫铁矿是热量重要的化工原料矿产之一，是金属金属制作硫酸、硫磺的用和主要原料。而硫酸是回收回收化肥生产的主要原料，为此，热量开发硫铁矿资源对发展矿业循环经济，金属金属促进地区经济发展有重大意义。用和
一、回收回收背景分析
矿产资源是人类赖以生存和发展的重要基础原料。随着科学技术的不断进步和工业生产的持续发展，人类对矿产资源种类和数量的需求也必将日益增加。但矿产资源又是一种不可再生的资源，随着矿产资源的日益减少、环保要求的日渐严格，有价矿产资源的综合回收与利用即资源的循环利用就显得越来越重要，此方面的技术研究也备受世界各国政府与矿山企业的重视。
灵宝市金源矿业有限责任公司下辖的银家沟矿区是河南省惟一大型多金属硫铁矿床，共探明硫铁矿表内储量4880.9万吨，探明伴生矿产种类及储量为：铜金属量122434吨，金金属量2027千克，银金属量33515千克，与硫铁矿共生的矿产还有钼、铅、锌等，可利用硫铁矿资源较为丰富。
硫铁化工综合项目每年将产生 20.0万吨的硫酸渣，渣中含铜（1.11%）、金（0.49克/吨）、银（43克/吨）、铁（＞60%）等有益组分，若不回收利用，将造成资源的极大浪费和环境的污染，地质部陕西地勘局堆浸中心对硫酸渣的综合回收做了大量试验，获得了较好的技术指标：铜浸出率 92.55%，置换率为 99.82%，锌浸出率 80.15%，金浸出率90.93%，银浸出率67.66%，且研究并提出了适宜该类型多金属硫化矿综合回收的选别工艺流程。该项目旨在通过焙烧—浸出等工艺方法，对硫铁矿焙烧渣中的金、银、铜、铁进行综合回收，实现资源利用的无废化，具有良好的经济效益和社会效益。
二、需求分析
（一）市场分析与社会需求
2002年底以来，黄金价格已经上涨了将近20%。在金价上涨之后，白银不断被投资投机者追捧，价格不断上涨。另一方面，随着经济的发展，白银制造产品的需求不断增加，据国外媒体报道，2003年全球制造业对白银的需求量已上升到24358吨，同时，白银的市场价格也平均上涨36%。随着国民经济的不断发展，首饰、银合金等领域对白银的稳定需求，将为国内白银市场的不断繁荣提供支持，白银工业发展空间广阔。
2004年国内铜价格水平同比上涨25%以上，2004年世界平均铜价超过了1.3美元/磅，同比上涨了60%，到了1995年以来的最高水平，主要由于铜需求量的增加和铜库存量的减少相关所致。另外，美元的大幅度贬值对铜价上扬起到助推作用，推动其价格不断上涨，分析人士指出，根据铜价出现的震荡上升趋势，铜价格仍将延续上涨行情。
随着国民经济的需求持续增长，钢铁产品需求持续高速增长，价格一路攀升，2004年我国钢产量达到2.72亿吨，占全球钢产量10.5亿吨的25.8%，钢、铁产量的增长速度分别达21.24%和22.53%，作为钢铁产品主要原料的铁矿石，成为最热门的产品。进口依存度从1991年的16%猛升到2004年的42%，预计2005年还需进口铁矿石2.43亿吨。引起进口铁矿石价格上扬71.5%，因此，最近，国务院决定利用有利条件，大力发展国内铁矿石产量，拉动国民经济持续、稳定的发展。
综上所述，金、银、铜、铁的市场前景广阔，产品畅销。
（二）生态改善
硫铁化工项目每年将产生大量的硫酸渣，这些硫酸渣若不及时综合利用，不仅堆存需要占用大量的场地，对当地的空气、水体都会造成污染。通过此项目，对硫酸渣进行综合回收，可实现资源的无废化，改善生态环境，提高企业经济效益，推动当地经济发展。
（三）经济发展
硫酸生产线及综合回收铜、金、银、铁投产后，即形成了采选、制酸、烧渣综合回收、磷肥生产为一体的产业链，年平均销售收入8354.64万元，年均利润总额4746.91万元，年均上缴所得税1566.48万元，年均税后利润3180.43万元。投资利润率83.81%，投资利税率103.02%。税后全部投资内部收益率65.09%，投资回收期2.6年（含建设期1年），财务净现值6247.88万元（基准收益率20%）。这对充分利用资源优势、经济优势和人才优势，提高经济效益，促进地区经济发展有重大意义。
三、方案设计
为了达到充分、合理、有效、环保、循环利用硫铁矿资源，工程的各个环节工艺流程分别优先如下：
（一）选矿部分
破碎流程为二段一闭路流程。磨矿浮选分为两个系列。选铜系列采用混合浮选流程，将含铜大于0.2%的矿石磨至-200目占65%，进行混合浮选，选出的铜硫精矿再经第二段磨矿分级后一粗一扫二精，实现铜硫分离。不选铜系列将含铜小于0.2%的矿石经一次磨矿磨至-200目占65%，再经一粗一精一扫浮选流程后得到硫精矿。
（二）硫铁化工
硫铁矿经富集成为含硫47%的硫精矿，经沸腾焙烧、酸洗净化、两转两吸（Ⅲ+Ⅱ）工艺制取98%的工业硫酸，作为磷铵原料，磷铵采取半水萃取、氨化喷浆造粒工艺。
（三）提铜工艺
铜精矿进入酸化焙烧炉进行焙烧，烧渣进入酸浸槽，经两段酸浸进入洗涤浓密机，经三次洗涤，浓密机溢流送到板框压滤机进一步净化进入萃取槽，铜液经萃取富集后，负载有机相经反萃进入电解槽，经电解沉积生产电解铜外售，再生有机相返回萃取槽，萃余液用石灰中和达标排放，废电解液返回反萃槽循环使用。浓密机底流即浸渣经脱水后进入调浆槽，用石灰调浆后进入氰化槽，贵液经锌粉置还后进行金、银冶炼分离，得金、银外售，氰化渣经洗涤、脱水后，外售做水泥原料。此流程中，铜、金的作业回收率90%以上，银回收率70%以上。
（四）余热发电流程
硫精粉在沸腾炉内950℃自燃，热量进入余热锅炉，再经汽轮机带动发电机进行发电，经近一年的正常运转，每吨硫精矿可发电200度，平均月发电160万度，自供满足生产外，余量可上网出售。
（五）球团工艺流程
硫酸铁渣、铁精粉、膨胀土按一定比例进行配料，然后进入链蓖机混匀烘干，再进入回转室在1200℃温度下焙烧，成团盘制球冷却。
硫铁矿多金属回收项目是在原生产系统上的技改项目，利用硫铁矿优先选铜，铜精矿湿法冶炼工艺流程，投资少，经济效益、社会效益、环境效益显著，该项目完成后，金源晨光化工有限责任公司的矿石资源得到充分利用，产品结构更加合理，抗风险能力进一步加强。
从烧渣中回收的金、银、铜、铁等有用组分，通过前面介绍的市场分析和社会需求可以看出，产品极具市场竞争力。灵宝市电量充足，硫酸厂有余热发电，电量可完全满足该项目的生产生活发电。
四、效益分析
该研究旨在对硫铁矿多金属资源进行综合回收，实现资源的无废化，符合国家提倡的全面协调提高矿产资源可持续发展能力，开发与节约使用资源，保护资源，提高资源利用效率和保护环境的产业政策，对区域经济的发展必将产生明显的作用。
该项目研究未实施前，销售硫铁矿（原矿）含硫32%～34%，销售价160元/吨，铁、铜等有价元素未回收利用，造成资源的浪费。该项目研究采用优先选铜流程，得5%～8%铜精矿，回收率60%～70%，选铜原矿进入提升搅拌槽用硫酸调浆，经一粗一精一扫浮选得硫品位47%的硫精矿，硫回收率90%。
（1）产品销售收入：15114万元
电解铜：840吨×6.5万元/吨=5460万元
金：30千克×12万元/千克=360万元
银：700千克×1200元/千克=84万元
硫酸：13万吨×250元/吨=3250万元
硫酸烧渣：7万吨×400元/吨=2800万元
余热发电：2000万度×0.58元/度=1160万元
铁精粉：8万吨×250元/吨=2000万元
（2）成本费用：8048万元
采矿费用：75元/吨×20万吨=1500万元
选矿费用：60元/吨×20万吨=1200万元
制酸和发电：300元/吨×10万吨=3000万元
湿法冶炼：7000元/吨×840吨=588万元
铁精粉：8万吨×220元/吨=1760万元
（3）利税：7066万元
（4）税金：7066×17%=1201.2万元
五、结论
硫酸渣不是废物，而是一种有价值的二次资源，从中可回收有色金属和贵金属，含量丰富的铁更是有利用价值，可直接作为炼铁原料，基本做到了无废生产。硫酸渣的综合利用循环经济模式的发展，既有经济效益，又有社会效益，符合国家的资源政策，利国利民，应用前景广阔。
二、金属贮氢原理
某些过渡金属、合金和金属间化合物，由于特殊的晶体结构，使氢原子容易进入其晶格间隙中并形成金属氢化物，因此储氢量很大，可贮存比其本身体积大1000～1300倍的氢，当加热时氢就能从金属中释放出来。氢在金属中的这种吸入和释放，取决于金属和氢的相平衡关系并受温度、压力和组分的制约。通常，贮氢材料的贮氢密度都很大，比标准状态下的氢密度(5．4×1019at/cm3)高出几个数量级，甚至比液氢的密度(4．2×1022at/cm3)还高。由于贮氢材料具有上述特性，用它储运氢气既轻便又安全，不仅无爆炸危险，还有可贮存时间长又无损耗等优点。氢，普遍被认为是人类最理想的清洁的高密度能源，燃烧时只产生水而没有污染物，对环境保护有利。但要实现氢能源体系，氢的贮存问题首先要顺利解决，因此研究贮氢材料特别重要。
已实用和研究发展中的贮氢材料主要有：①镁系贮氢合金。主要有镁镍、镁铜、镁铁、镁钛等合金。具有贮氢能力大（可达材料自重的5.1%～5.8%）、价廉等优点，缺点是易腐蚀所以寿命短，放氢时需要250℃以上高温。②稀土系贮氢合金。主要是镧镍合金，其吸氢性好，容易活化，在40℃以上放氢速度好，但成本高。③钛系贮氢合金。有钛锰、钛铬、钛镍、钛铁、钛铌、钛锆、钛铜及钛锰氮、钛锰铬、钛锆铬锰等合金。其成本低，吸氢量大，室温下易活化，适于大量应用。④锆系贮氢合金。有锆铬、锆锰等二元合金和锆铬铁锰、锆铬铁镍等多元合金。在高温下（100℃以上）具有很好的贮氢特性，能大量、快速和高效率地吸收和释放氢气，同时具有较低的热含量，适于在高温下使用。⑤铁系贮氢合金。主要有铁钛和铁钛锰等合金。其贮氢性能优良、价格低廉。
贮氢材料(hydrogen storage material)是在一般温和条件下，能反复可逆地（通常在一万次以上）吸入和放出氢的材料。又称贮氢合金或储氢金属问化合物。这种材料在一定温度和氢气压强下能迅速吸氢，适当加温或减小氢气压强时又能放氢的材料。
贮氢材料多为易与氢起作用的某些过渡族金属、合金或金属间化合物。由于这些金属材料具有特殊的晶体结构，使得氢原子容易进入其晶格的间隙中并与其形成金属氢化物。其贮氢量可达金属本身体积的1000～1300倍。氢与这些金属的结合力很弱，一旦加热和改变氢气压强，氢即从金属中释放出来。
贮氢材料用途
贮氢材料用途广泛，除用于氢的存贮、运输、分离、净化和回收外，还可用于制作氢化物热泵；以贮氢合金制造的镍氢电池具有容量大、无毒安全和使用寿命长等优点；利用贮氢合金可制成海水淡化装置和用于空间的超低温制冷设备等。
特性
贮氢材料须具备以下基本特性：
1、在不太高的温度下，贮氢量大，释氢量也大。
2、氢化物的生成热，一般在29～46kJ/mol(7～11Keal/克分子)氢之间。
3、成本低，原料来源广。
4、经多次吸、放氢，性能不衰减，即使有衰减，经再生处理后也能恢复到原来水平。
5、有较平坦和较宽的平衡压平台区，即大部分氢均可在一稳定的压力范围内放出。(6)容易活化，反应动力学性能好。(7)吸入、放出氢的压力差小等。
功能
金属贮氢材料是一种多功能的功能材料，下述功能，可供开发出多种高新技术产品。
释放化学能
它所放出的氢可供直接燃烧产物，或供其他所需部门使用，如半导体生产，燃氢汽车，燃料电池发电，氢能电动车等。
热功能
贮氢材料在吸、放氢过程中，同时有热量的放出和吸入，利用这一吸、放热的功能，可开发出热泵、贮热、回收热等节能设备。
压力和机械能
金属贮氢材料吸、放氢时，有一定平衡压，随温度的升高，其平衡压将迅速升高。如某些贮氢材料贮氢后的平衡压在100℃时达5～12MPa的压力。
电化学功能
贮氢材料本身具有一定的电化学催化功能，同时，所释放出的氢也极易转化成电能，因此可利用此功能开发二次电池。
细化功能
贮氢材料在多次吸、放循环后，将自粉碎成细粉，利用这一功能可制成超细粉末，如制备超细合金和金属粉末等，在技术上有很大潜力。
催化功能
贮氢材料在某些有机化学加氢以及合成氨工业中作为催化剂已显示出有独特作用，可望研制成低温低压合成氨催化剂。其他如分离氢的同位素功能，吸气功能，净化功能等尚有待进一步开发。
种类
主要有钛铁系，镧镍系，镁镍系和钛铬系等。
钛铁系
属AB型，A代表钛，B代表铁、钴、镍等，最常见的为钛铁贮氢材料，贮氢量可达占材料自重的1．75%～1．89%。最初有一活化的难题，在高真空条件下，加热到300～400℃才开始吸氢。中国科学家解决了这一难题，在室温条件下一般真空度就可开始吸氢。此材料原料来源广，成本低，有利于大量使用。德国研制的氢能汽车、美国研制的燃料电池电动车，就是以钛铁贮氢罐供氢的。
镧镍系
属AB5型，A代表镧及混合稀土系金属，B代表镍、钴等，贮氢量为1．4%～1．5%，它可在室温下活化，吸、放氢平衡压为O．1～0．5MPa(20～30℃)，放氢压力稳定。为降低成本，改善性能，现已广泛使用混合稀土金属或富镧混合稀土金属取代镧，也可以用铝、铁等取代部分镍。
镁镍系
属A2B型(。Mg2Ni)，是一种较早研制成的贮氢材料，贮氢量可达3．4%～6．O%，但放氢温度要求在250～320℃之间，限制了其应用。在贮存太阳能等技术中可发挥其优越性。
钛铬系
典型代表是Ticr2，属AB2型，进一步发展为TiZrCrMnVFe，德国HWT公司有商品贮氢罐出售，他们已制成可贮存2000m3的大型贮氢罐，经改性后这类贮氢材料还可满足不同用途的需要。
钒系
里鲍茨(libowitz)提出的体心立方型钒系贮氢材料，它的熵值高，可用于设计成高效热泵，是新一类贮氢合金系列。
应用
贮氢材料应用很广，而且仍在不断发展中。
制作镍氢电池
金属氢化物可再充式电池(简写为Ni—MH电池)是贮氢材料应用取得最显著实际成就的新领域，日本在1994年已生产AA型镍氢电池2亿支，我国在1994年生产AA型Ni—MH电池近100万支，生产Ni—MH电池用的贮氢材料近100t。
贮氢922和净化氢
贮氢材料贮氢后，其体积浓度大于液氢，几种贮氢材料贮氢后的浓度(每立方厘米中的氢原子数×1022)分别为：液氢(20K)4．2，FeTiH 1.7 6．O，LaNi5H 6.7 6.1，ZrH27.3，TiH29.2同时，贮氢后一般只有O．5～2．0MPa的压力，比高压钢瓶贮氢安全，比液氢也安全，成本低。贮氢材料贮氢后放出的氢，纯度可达99．9999%。
制造热泵
为回收各种热能和贮热。过去用贮氢材料二段式热泵一次升温，发展到三段式热泵二次升温，可使65～75℃的废热水产生蒸汽用于再发电。并可利用环境热、太阳能热源制成空调机和贮热，或用于化工厂、冶金厂、发电厂的废热回收。
制造压缩机和致冷器
用贮氢材料可制成静态氢压缩机和深冷致冷器。已制成的25K致冷器可用于空间探测、红外探测系统中的冷源，它只须以水为介质和以太阳能作低级能源即可工作。还可以制成77K。液氮致冷器。利用贮氢材料制成的压缩机可用于高压氢装瓶，还可利用太阳能制成海水淡化装置等。
用于氢同位素分离
利用一种或几种新型贮氢材料，可分离同位素氘、氚，以及贮存氘、氚，这在军事工业中有很重要的作用。
用作催化剂
贮氢材料用作催化剂早有报导，如LaNis、TiFe等用于常温低压合成氨工艺以及某些有机化合物加氢工艺。
用作温度传感器
利用上述贮氢材料产生压力的功能以及不同贮氢材料的P—c一T曲线的不同数值，将一小型贮氢器上的压力表改成温度指示盘，经校正后即成温度指示器。它体积小，不怕震动，美国SystemDonier公司生产的这种温度指示器，广泛用于各种喷气飞机上。它还可以改制成火警报警器和窗户自动开闭器等。
作机器人的动力装置
也是利用贮氢材料的压力和机械能功能，某些贮氢材料加热到100℃即可达到6～13MPa的压力，则可用于机器人动力系统的激发器、动力源。其特点是没有旋转部件反应灵敏，便于控制，反弹和振动小。
用作吸气剂
由于某些贮氢合金有较强的吸气能力，特别对氢、COz、CO、水分、甲烷均有一定吸附能力，因此可作为吸气剂，以保持各种真空器件长时间的高真空，在技术上有重要作用。
发展电动车
电动汽车的关键技术是可移动式高效高密度蓄电池。可充式二次电池有多种多样，其中能量密度最高、寿命最长、成本最低、功率密度最大者首推带有高效供氢系统的质子交换膜式燃料电池，这种供氢系统就是由贮氢材料制成的贮氢罐。在21世纪初，这种清洁的电动车，将是城市交通的必然发展趋势，需求量将是极大的。
发展趋势
贮氢材料正向多元化，高容量，低成本方向发展，向复合材料过渡，正在采用新技术。例如有报道说经磁性技术搅拌贮氢量可大大提高。在改善贮氢材料的性能方面的技术还有：(1)表面微包覆技术；(2)表面化学处理技术；(3)薄膜技术，即将贮氢材料制成薄膜；(4)贮氢材料的浆料技术，即利用某些有机液体与贮氢材料混成均匀浆料，有利于改善贮氢材料的导热性能及流动性。
其他制备贮氢材料的新工艺有采用铝热还原法及自蔓延高温合成技术从钛铁矿、钒铁矿直接还原成贮氢材料，还有回收和再生贮氢材料的技术等。
三、哪些垃圾可以回收再利用
可以变成新衣服，新包装袋，新书，新杂志等。
可回收垃圾就是可以再生循环的垃圾。本身或材质可再利用的纸类、硬纸板(Pappe)、玻璃、塑料(plastics)、金属、人造合成材料(Kunststoffen)包装，与这些材质有关的如：报纸、杂志、广告单及其它干净的纸类等皆可回收。另外包装上有绿色标章是属于要付费的DualeSystem，亦属于可回收垃圾。
主要包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料五大类。废纸主要包括：报纸、杂志、图书、各种包装纸、办公用纸、纸盒等，但是纸巾和卫生用纸由于水溶性太强不可回收。
塑料主要包括各种塑料袋、塑料包装物、一次性塑料餐盒和餐具、牙刷、杯子、矿泉水瓶等；玻璃主要包括各种玻璃瓶、碎玻璃片、镜子、灯泡等；金属主要包括易拉罐、金属罐头盒等；布料主要包括废弃衣服、毛巾、书包、布鞋等。
可回收物好处：
1、回收可回收物，把散存在千家万户的废弃资源收集整理，再生利用，可说是不开矿，不种植的资源开发。
2、充分利用再生资源，既可减缓开发新的自然资源，又可节省投资节省能源。因此，人们把利用废金属称为开发第二矿业，把利用废植物纤维称为开发城市森林。
3、垃圾分类是对垃圾收集处置传统方式的改革，是对垃圾进行有效处置的一种科学管理方法。人们面对日益增长的垃圾产量和环境状况恶化的局面，如何通过垃圾分类管理，最大限度地实现垃圾资源利用。
参考资料:矿用过滤机
