包煥均，張曉雪，王洪陽,b，張璇，張文韜

（武漢理工大學(xué)，a.資源與環(huán)境工程學(xué)院；b.礦物資源加工與環(huán)境湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430070）

0 引言

在有色金屬中，銅產(chǎn)量僅次于鋁而居第二位。目前，工業(yè)上從含銅礦物（黃銅礦、斑銅礦、孔雀石等）中提取銅的方法主要有火法工藝和濕法工藝，前者占比>80%[1]。采用火法工藝每生產(chǎn)1.0 噸銅將產(chǎn)生2.0～3.0 噸銅渣[2-3]。我國在2013—2019 年粗銅及銅渣（2.5 噸銅渣/噸·粗銅）產(chǎn)量如圖1 所示。我國粗銅產(chǎn)量以每年8%的速度增長，從2013 年409 萬噸增加至2019 年的648 萬噸，意味著中國的銅渣產(chǎn)量從2013 年起已超過1000 萬噸，到2019 年銅渣產(chǎn)量已達(dá)到1 620 萬噸。由于銅渣綜合利用效率低，目前累計(jì)堆存量已超1.0 億噸[4]

圖1 中國在2013—2019 年粗銅及銅渣產(chǎn)量Fig.1 Production of blister copper and copper slag in China from 2013～2019

銅渣被用于生產(chǎn)建筑材料時(shí)，其中的Cu、Pb、Cr等重金屬元素隨周圍環(huán)境的改變而被釋放，堆存處置不僅占用土地資源，而且對周圍的土壤和水體造成污染[5-6]。由于銅渣中銅含量（Cu 0.5%～2.1%）和鐵含量（Fe 35%～40%）遠(yuǎn)高于我國銅礦和鐵礦工業(yè)品位（Cu 0.4%～0.5%和Fe 25% ），因此有價(jià)金屬提取成為其高值化利用的主要研究方向之一[7-8]。目前，工業(yè)上采用電爐貧化或緩冷-浮選法從銅渣中選擇性富集銅[9-11]，而貧化渣或選銅尾礦中鐵的提取仍未能工業(yè)化。

銅渣中主要化學(xué)組成為Fe和SiO2，主要物相為鐵橄欖石和磁鐵礦，因此鐵硅分離是實(shí)現(xiàn)鐵選擇性提取的核心。本文從銅渣的性質(zhì)出發(fā)，按照鐵的回收順序，從直接分離和預(yù)處理分離2 個(gè)方面重點(diǎn)介紹銅渣中鐵硅分離方法，并對研究趨勢進(jìn)行展望，以期為銅渣高值化利用的未來發(fā)展提供參考。

1 銅渣性質(zhì)

火法工藝是從硫化銅精礦（以黃銅礦為例）中提取銅的過程即Cu、Fe和S 元素的分離過程，其中S主要以二氧化硫的形式進(jìn)入煙氣，而Fe 主要以鐵橄欖石的形式進(jìn)入渣相（銅渣），最終獲得品位約99%的粗銅[1]。其主要反應(yīng)過程見式（1）～式（3）。表1 所列為不同熔煉方法產(chǎn)出銅渣中含鐵物相分析結(jié)果。鐵橄欖石的含量隨冶煉工藝的不同而有所變化，但其占比均在50%以上。磁鐵礦的含量僅次于鐵橄欖石，占20%～40%，而金屬鐵和赤褐鐵礦的含量則少于10%。因此，銅渣中主要含鐵物相為鐵橄欖石和磁鐵礦。

表1 不同熔煉方法產(chǎn)出銅渣中含鐵物相Table 1 Fe-bearing phases in copper slag produced by different smelting methods 單位：質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%

冷卻方式對銅渣的物理性質(zhì)有明顯影響。采用水淬方式獲得的銅渣具有多孔結(jié)構(gòu)，部分呈片狀和針狀，其堆積比重為1.6～2.3 g/cm3；空氣冷卻的銅渣呈致密塊狀，硬而脆，其堆積比重為2.8～3.8 g/cm3[6]。受原料、冶煉工藝及添加劑的影響，不同銅渣的化學(xué)組成具有一定差異（見表2）。銅渣中的主要化學(xué)組成為Fe和Si，其它組分則為Cu、Ca、Mg、Al、Zn、Pb和S，有的樣品中還含有一定量的As、Ni、Co、Cr等有害元素。因此，處理含有害元素的銅渣時(shí)，應(yīng)考慮各元素的穩(wěn)定性。

表2 典型銅渣的化學(xué)成分Table 2 Chemical composition of typical copper slag samples 單位：質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%

2 銅渣中鐵硅分離方法

由表2 可知，銅渣中銅含量在0.5%以上，因此工業(yè)上通常采用緩冷-浮選或電爐貧化法回收銅，所得尾礦或渣中銅含量可降低至0.3%以下。鑒于銅渣中銅含量少于3%，經(jīng)選銅處理后其質(zhì)量并無明顯變化。為便于分析，本文將選銅尾礦及電爐貧化渣均稱為銅渣。根據(jù)銅渣中鐵回收的順序，現(xiàn)有鐵硅分離方法可分為直接分離和預(yù)處理分離。

2.1 直接分離

直接分離是以銅渣中鐵為直接提取目標(biāo)，根據(jù)回收工藝的不同，可進(jìn)一步分為磁選法和熔分法。

2.1.1 磁選法

銅渣中主要含鐵物相為鐵橄欖石和磁鐵礦。鐵橄欖石和磁鐵礦均為尖晶石礦物，但其磁性卻有明顯的區(qū)別，平均比磁化系數(shù)分別為10-4cm3/g和9.2×10-2cm3/g，因此通過弱磁選可實(shí)現(xiàn)鐵橄欖石與磁鐵礦的有效分離。通過磨礦將銅渣中的磁鐵礦物進(jìn)行單體解離，后續(xù)經(jīng)磁選可擇性回收磁鐵礦。

采用磨礦-磁選法從銅渣中回收鐵的相關(guān)研究結(jié)果列于表3 中。通過對比可知，經(jīng)一段磨礦-磁選所得鐵精礦中鐵的回收率可達(dá)57.55%，但鐵品位僅為51.67%，說明一段磨礦僅實(shí)現(xiàn)了銅渣中磁鐵礦的部分解離。采用兩段磨礦可進(jìn)一步提高銅渣中磁鐵礦顆粒的解離度，所得鐵精礦中鐵品位提高至約62%，然而鐵的回收率卻降低至約35%。此外，文獻(xiàn)[21]和文獻(xiàn)[22]的磁選結(jié)果說明，銅渣的礦物學(xué)性質(zhì)對磁鐵礦的回收也具有一定的影響。

表3 銅渣中直接磁選鐵的相關(guān)文獻(xiàn)結(jié)果Table 3 Recent studies on the iron extraction from copper slag by magnetic separation process

磁選法僅能實(shí)現(xiàn)銅渣中磁鐵礦和鐵橄欖石相的有效分離，而鐵橄欖石是主要的含鐵物相（見表1），因此鐵回收率較低。此外，銅渣中的鉛和鋅等元素在磁選過程中難以被有效分離，致使所得鐵精礦難以直接作為煉鐵原料使用。

2.1.2 熔分法

好好給我捻船，我一分錢都不虧你，從今天起，每天給你加一百。王鯰魚說著，嘴里刁著一顆軟中華，腳下喀嚓喀嚓幾聲，就消失在碼頭那邊的陽光里。

銅渣的熔分法類似于高爐煉鐵，即在高溫1 480～1 520 °C 下，將含鐵礦物還原為金屬鐵，而氧化硅、氧化鋁等其它組分則進(jìn)入渣相，后續(xù)經(jīng)分離而分別獲得鐵水和二次渣。該方法的流程如圖2 所示。

圖2 熔分法流程Fig.2 Flow sheet of smelting reduction process

煉銅過程中銅渣的流出溫度約1 250 °C，只要適當(dāng)提高溫度及調(diào)整爐渣組分即可通過熔分法實(shí)現(xiàn)銅渣中鐵硅的有效分離。Heo 等提出鋁熱熔融還原（ASR）法處理銅渣，在液態(tài)爐渣中加入金屬鋁以實(shí)現(xiàn)鐵的還原，主要反應(yīng)如式（4）所示[23]。與此同時(shí)，銅渣中的部分有害元素As、Pb和Zn 等也被有效脫除，獲得的二次渣可作為建筑材料使用。然而，從已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在Al 與FeO 的摩爾比為0.53 時(shí)，鐵的最大回收率僅約60%。另一方面，金屬鋁的價(jià)格遠(yuǎn)高于金屬鐵，采用鋁置換鐵的思路處理銅渣在經(jīng)濟(jì)上并不合算。

Heo 等在1 500 °C 下研究了CaO 的添加對銅渣中鐵氧化物碳熱還原的影響[24]。發(fā)現(xiàn)FeO 的還原與還原過程中氣體的產(chǎn)生以及二次渣中析出的Mg2SiO4和Ca2SiO4等多種固體化合物含量密切相關(guān)，且產(chǎn)生的金屬鐵顆粒均勻分布在二次渣中，不利于后續(xù)鐵的回收。張俊等以銅渣和鋼渣互為溶劑，在銅渣和鋼渣的質(zhì)量比高于1.32 時(shí)可實(shí)現(xiàn)渣、鐵分離，堿度為1.0 時(shí)鐵的回收率超過90%[25]。曹志成等采用轉(zhuǎn)底爐直接還原-熔分法處理銅渣，最終可獲得鐵品位為94.93%及鐵回收率為97.52%的鐵水[26]。但是，所得鐵水中P和S 含量分別為0.024%和0.330%，其中S 含量明顯超標(biāo)。李磊等對銅渣熔融還原煉鐵進(jìn)行研究[27]?？刂茐A度1.6，m（CaF2）∶m（CaO）為10%，在1 575 ℃的惰性氣氛中保溫30 min 可回收銅渣中89.28%的鐵，所得鐵水中S、P 含量分別為0.039%和0.087%，有效地解決了銅渣熔融還原煉鐵鐵水S 含量偏高的問題。

采用熔分法可以實(shí)現(xiàn)銅渣中鐵硅的高效分離，所得鐵水可用作煉鋼原料，二次渣則用作建筑材料。然而，高能耗及經(jīng)濟(jì)性差限制了此方法的工業(yè)化應(yīng)用。此外，銅渣中鐵和硅的含量分別約40%和14%，在熔分過程中需要消耗大量的CaO、Al2O3等造渣劑，并產(chǎn)生大量的二次渣，不符合當(dāng)前綠色冶金過程減量化的要求。

2.2 預(yù)處理分離

預(yù)處理分離是通過焙燒將銅渣中的鐵橄欖石相進(jìn)行有效分解，進(jìn)一步通過磁選或者浸出實(shí)現(xiàn)焙燒產(chǎn)物中鐵硅的有效分離。根據(jù)焙燒制度和鐵硅分離方式的不同，可進(jìn)一步將預(yù)處理分離分為選擇性氧化-磁選、碳熱還原-磁選、氧化焙燒-堿浸和碳熱還原-堿浸4 種方法。

2.2.1 選擇性氧化-磁選

在液態(tài)銅渣冷卻過程中，通過控制爐渣中的氧分壓可實(shí)現(xiàn)氧化亞鐵向磁鐵礦的定向轉(zhuǎn)化，其主要反應(yīng)如式（5）所示。進(jìn)一步通過控制降溫速度，使磁鐵礦晶粒在爐渣緩慢降溫冷卻過程中被粗化，從而有利于后續(xù)鐵的磁選富集。該方法的流程如圖3 所示。

圖3 選擇性氧化-磁選法流程Fig.3 Flow sheet of selective oxidation-magnetic separation process

張林楠等對CaO-FeOx-SiO2系渣的氧化機(jī)理進(jìn)行研究[28－29]。發(fā)現(xiàn)含鐵組分經(jīng)氧化可向磁鐵礦相轉(zhuǎn)移，適當(dāng)控制氧化后的冷卻速度可進(jìn)一步促使磁鐵礦晶粒生長至82～95 μm。曹洪楊等在約1 400 ℃對銅渣進(jìn)行選擇性氧化處理100 min，然后以2 °C/min 的速度緩慢降低至室溫[30]。此時(shí)，銅渣中的磁鐵礦粒度可達(dá)到40 μm 以上，經(jīng)磨礦-磁選可獲得鐵品位為54%、鐵回收率>90%的鐵精礦。Tsunazawa 等對液態(tài)銅渣進(jìn)行選擇性氧化可促使磁鐵礦顆粒的結(jié)晶析出，進(jìn)一步通過控制降溫速度以實(shí)現(xiàn)磁鐵礦顆粒的長大，在磨礦粒度≤20 μm 時(shí)可獲得較好的分選指標(biāo)[31]。

2.2.2 碳熱還原-磁選

通過碳熱還原可將銅渣中的磁鐵礦還原為金屬鐵，而鐵橄欖石相完全轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘勹F和二氧化硅，與此同時(shí)，銅渣中的Zn和Pb 則以蒸汽的形式被揮發(fā)而后富集在煙氣中[33－34]。利用金屬鐵和二氧化硅磁性不同的性質(zhì)，通過磨礦-磁選可實(shí)現(xiàn)還原焙燒產(chǎn)物中金屬鐵的選擇性分離富集。

Kim 等采用碳熱還原-磁選法（如圖4 所示）處理銅渣時(shí)，所得鐵精礦中鐵回收率為87.03%，然而鐵品位僅為66.10%[35]。銅渣直接碳熱還原焙燒產(chǎn)物中金屬鐵顆粒小于10 μm，致使后續(xù)磨礦過程中難以實(shí)現(xiàn)金屬鐵顆粒的有效解離，磁選過程中含硅礦物夾帶也不可避免，從而造成磁選鐵精礦中鐵品位較低[36]。為實(shí)現(xiàn)碳熱還原焙燒產(chǎn)物中金屬鐵顆粒的長大以及焙燒溫度的降低，在還原焙燒過程中添加一定量添加劑，例如：CaO、Na2CO3和CaCl2。添加劑的加入會(huì)優(yōu)先與鐵橄欖石中的二氧化硅結(jié)合生成含硅化合物，從而促進(jìn)碳熱還原過程中金屬鐵顆粒的聚集長大，為后續(xù)金屬鐵的磁選分離富集創(chuàng)造有利條件。相關(guān)研究結(jié)果列于表4 中。

圖4 碳熱還原-磁選法流程[35]Fig.4 Flow sheet of the carbothermic reductionmagnetic separation process[35]

表4 采用碳熱還原-磁選法從銅渣中回收鐵的研究結(jié)果Table 4 Recent studies on the iron recovery from copper slag by carbothermal reduction-magnetic separation process

由表4 可知，銅渣碳熱還原過程中添加劑的引入可將磁選鐵精礦中鐵品位由66.10%提高至90%以上。單一添加CaO 時(shí)，所得磁選鐵精礦中鐵品位>91%，但是鐵的回收率僅約為80%。其原因?yàn)镃aO 的加入對鐵橄欖石的還原分解起促進(jìn)作用，包括：降低鐵橄欖石碳熱還原的反應(yīng)初始溫度、加速鐵橄欖石的還原分解及加速鐵晶粒的成核。另一方面，CaO 與二氧化硅生成的高熔點(diǎn)鈣硅酸鹽又會(huì)阻礙鐵晶粒的聚集與長大，從而也具有抑制作用[41]。鈉鹽的加入可生成低熔點(diǎn)的鈉硅化合物，從而有利于還原焙燒產(chǎn)物中金屬鐵顆粒的聚集長大[34]。因此，其還原焙燒產(chǎn)物中鐵的回收率明顯提高。

采用碳熱還原-磁選法能實(shí)現(xiàn)銅渣中鐵的選擇性分離富集，獲得滿足煉鋼要求的金屬鐵粉，此時(shí)銅渣中的其它組分則被富集在磁選尾礦中。鑒于銅渣中鐵品位約40%，碳熱還原-磁選法產(chǎn)生的磁選尾礦量占入選原料的40%以上，且碳熱還原過程中添加劑的加入會(huì)進(jìn)一步提高磁選尾礦的產(chǎn)生量。此外，針對磁選尾礦的大規(guī)模處置依然缺乏相應(yīng)的報(bào)道。

2.2.3 氧化焙燒-堿浸

銅渣中主要含硅物相為鐵橄欖石和無定型氧化硅[42－43]。通過氧化焙燒可將鐵橄欖石分解為氧化鐵和二氧化硅，后續(xù)經(jīng)堿浸溶硅以實(shí)現(xiàn)氧化焙燒產(chǎn)物中鐵和硅的高效分離。該方法的流程圖如圖5 所示。

圖5 氧化焙燒-堿浸法流程Fig.5 Flow sheet of oxidation roasting-alkaline leaching process

針對鐵橄欖石在空氣及不同氧分壓中的分解行為已進(jìn)行了大量的研究[44-46]。結(jié)果表明，鐵橄欖石因氧化而首先分解為Fe3O4和無定型SiO2，溫度的升高會(huì)促使Fe3O4進(jìn)一步氧化為γ-Fe2O3，并最終轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Fe2O3，而對無定型SiO2并無明顯影響。劉慧利等對銅渣煅燒過程中的物相轉(zhuǎn)變進(jìn)行研究[47]。銅渣中的鐵橄欖石隨焙燒溫度的升高首先分解為Fe3O4和非晶SiO2，F(xiàn)e3O4最終氧化為α-Fe2O3，而非晶SiO2先轉(zhuǎn)變?yōu)槭⒕w并最終轉(zhuǎn)變?yōu)榉绞?。其中SiO2相變的差異主要?dú)w因于銅渣中金屬元素的存在[46]。

Gyurov 等將銅渣在800°C 焙燒2 h，后續(xù)將氧化焙燒產(chǎn)物在190°C 濃度為140 g/L 的氫氧化鈉溶液中浸出3 h，氧化硅的溶出率可達(dá)到70%以上，浸出渣中的氧化鐵含量由銅渣中的50.93%提高至79.8%[48]。Chen 等以水蒸氣中氧化后的鐵橄欖石為研究對象，在180°C 濃度為1 mol/L 的氫氧化鈉溶液中浸出6 h，最終可實(shí)現(xiàn)氧化產(chǎn)物中鐵硅的高效分離[49]。王洪陽等對鐵橄欖石的氧化分解及堿浸溶硅進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)鐵橄欖石氧化分解的無定型SiO2在110 °C 下即與濃度為160 g/L 氫氧化鈉堿溶液發(fā)生劇烈反應(yīng)[46]。

采用氧化焙燒-堿浸法處理銅渣時(shí)，可實(shí)現(xiàn)鐵硅的高效分離，所得含硅堿液可用于制備硅酸等含硅產(chǎn)品[50]。然而，銅渣中的Zn，Pb，Al 等有害元素在氧化焙燒過程難以被有效揮發(fā)，在堿浸過程中也不與堿溶液反應(yīng)而最終被富集在鐵精礦中，致使所得鐵精礦難以直接作為煉鐵原料使用[46]。

2.2.4 碳熱還原-堿浸

鐵橄欖石經(jīng)碳熱還原可分解為金屬鐵和游離的二氧化硅，F(xiàn)e 的摻雜致使還原焙燒產(chǎn)物中的二氧化硅具有石英和方石英的晶體結(jié)構(gòu)，但是其在氫氧化鈉溶液中的溶出性能與天然石英和方石英具有明顯差別，因此被定義為石英固溶體和方石英固溶體[51-53]。因此，銅渣碳熱還原產(chǎn)物中鐵硅的高效分離同樣可以通過堿浸而得以實(shí)現(xiàn)。

Wang 等采用碳熱還原-堿浸法處理Fe 48.55%和SiO226.05%的銅渣，經(jīng)1 200°C 碳熱還原60 min 可獲得主要物相為金屬鐵、石英固溶體和方石英固溶體的焙燒產(chǎn)物，后續(xù)控制液固比為6∶1 g/L，在110 °C 濃度為160 g/L 的氫氧化鈉溶液中浸出150 min 可實(shí)現(xiàn)二氧化硅固溶體的有效脫除，最終獲得Fe 87.32%和Na2O 0.46%的浸出渣[54]。銅渣在碳熱還原及堿浸溶硅過程中的形貌變化如圖6 所示。經(jīng)碳熱還原可將銅渣中的鐵橄欖石還原為金屬鐵和二氧化硅，金屬鐵顆粒小于10 μm 且被二氧化硅所包裹。經(jīng)堿浸溶硅后，浸出渣中的金屬鐵顆粒被有效解離，且主要以獨(dú)立形式存在。當(dāng)采用此方法處理Fe 43.91%和SiO233.61%的銅渣時(shí)，浸出渣中的鐵品位僅提高至78.17%，后續(xù)經(jīng)磁選可獲得Fe 品位90.45%和回收率85.20%的鐵精礦[55]。

圖6 銅渣、還原銅渣及浸出渣的SEM-EDS 像[54]Fig.6 SEM-EDS images of copper slag,reductively roasted copper slag and leaching residue[54]

因此，銅渣碳熱還原產(chǎn)物在堿浸溶硅的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)金屬鐵顆粒的有效解離，為后續(xù)鐵的磁選富集創(chuàng)造有利條件。此外，該方法在資源綜合利用及有效降低磁選尾礦產(chǎn)量方面具有明顯的優(yōu)勢。

2.3 各方法的對比分析

根據(jù)前述內(nèi)容，將銅渣中鐵硅分離方法的對比結(jié)果列于表5 中。磁選法僅能回收銅渣中的磁鐵礦，致使鐵的回收率較低。目前該方法在部分銅冶煉廠中得以使用，所得磁鐵礦精礦主要用作選煤重介質(zhì)[56]。熔分法雖然可直接獲得優(yōu)質(zhì)鐵水，但是高能耗及二次渣產(chǎn)生量大嚴(yán)重制約了其工業(yè)化應(yīng)用。由于能耗高、周期長及工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)，選擇性氧化-磁選法仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段。碳熱還原-磁選法的半工業(yè)化結(jié)果已有報(bào)道[26]，然而后續(xù)工業(yè)化應(yīng)用則未見報(bào)道，其主要原因是能耗高，鐵的單一提取又難以保障該方法的經(jīng)濟(jì)性。氧化焙燒-堿浸法和碳熱還原-堿浸法是實(shí)現(xiàn)銅渣中鐵硅高效分離的新方法，均可兼顧鐵和硅資源的綜合利用。然而，氧化焙燒過程中難以實(shí)現(xiàn)Pb、Zn等有害元素的脫除，致使所得鐵精礦難以直接作為煉鐵原料。碳熱還原過程可將銅渣中的Pb、Zn 等有害元素?fù)]發(fā)并富集至煙氣中，所得金屬鐵精粉為合格的煉鋼原料。

表5 銅渣中鐵硅分離方法的對比分析Table 5 Comparisons of the separation processes of iron and silicon from copper slag

相比于碳熱還原-磁選法，碳熱還原-堿浸法在焙燒過程中無添加劑的加入，可降低焙燒過程中的能耗；還原焙燒產(chǎn)物中鐵硅的綜合提取又可大幅度降低二次尾礦的產(chǎn)生量；兼顧硅資源的綜合利用，在一定程度上可保障該方法的經(jīng)濟(jì)性。然而，碳熱還原-堿浸法所得金屬鐵精粉中含有約0.5% Na2O，且堿溶液的循環(huán)一定程度上使得該工藝相對比較復(fù)雜?？傊瑥挠袃r(jià)組分綜合利用及經(jīng)濟(jì)上考慮，碳熱還原-堿浸法在實(shí)現(xiàn)銅渣清潔、高值化利用方面具有更好的優(yōu)勢。

3 結(jié)論與展望

銅渣中的Fe 品位高達(dá)35%～40%，遠(yuǎn)高于我國鐵礦工業(yè)Fe 品位的25%，具有很高的回收價(jià)值。從銅渣性質(zhì)可知，F(xiàn)e 主要分布在鐵橄欖石及磁鐵礦中，二者粒度較小且互相嵌布，不利于鐵的分離富集。鐵硅分離是實(shí)現(xiàn)銅渣中鐵選擇性提取的核心。

1）磁選法、熔分法、選擇性氧化-磁選法和碳熱還原-磁選法均是針對銅渣中的鐵元素進(jìn)行選擇性分離富集，難以兼顧硅元素的綜合利用，造成二次尾礦（渣）大量產(chǎn)生。

2）氧化焙燒-堿浸法能實(shí)現(xiàn)銅渣中鐵硅的高效分離，然而銅渣中有害元素Pb、Al、Zn 等最終富集在浸出渣中，致使所得氧化鐵精礦難以直接用作煉鐵原料。

3）碳熱還原-堿浸法在綜合回收銅渣中的鐵、硅組分時(shí)，可將Pb、Zn 等有害元素選擇揮發(fā)并富集在煙氣中，從而為銅渣中有價(jià)組分的綜合提取創(chuàng)造有利條件。此外，該方法所得的金屬鐵精粉為優(yōu)質(zhì)的煉鋼原料，大幅度降低了二次尾礦的產(chǎn)生量，滿足當(dāng)前對固體廢物處置的減量化、資源化、無害化要求，具有良好的發(fā)展前景。

碳熱還原-堿浸法對銅渣中有價(jià)組分（Pb、Zn、Fe和Si）綜合提取具有明顯的優(yōu)勢，后續(xù)還應(yīng)對堿溶液的循環(huán)利用及二氧化硅高值化利用展開相應(yīng)研究，以期為其工業(yè)化應(yīng)用提供技術(shù)支撐。