有色金属渣
概述
有色金属渣是有色金属矿物在冶炼中产生的废渣，属冶金废渣的一种。按生产工艺可分两类：火法冶炼中形成的熔融炉渣和湿法冶炼中排出的残渣。按金属矿物的性质，可分为重金属渣（如铜渣、铅渣、锌渣、镍渣等）、轻金属渣（如提炼氧化铝产生的赤泥）和稀有金属渣。长期以来对有色金属渣采用露天堆置的处理方法，不仅占用大量土地，还会受大气侵蚀和雨水的淋浸，对土壤、水体和大气造成污染。含有铅、砷、镉、汞等有害物质的有色金属渣，对堆置地区的居民和环境造成威胁。目前对铜、铅、镍炉渣的处理与利用较多，赤泥也部分得到利用，而稀有金属渣则大都未得到有效的处理和利用。
成分
形成有色金属渣的矿物主要有橄榄石类、辉石类、斜长石类、黄长石类和尖晶石类。常见的矿物有铁橄榄石(2FeO·SiO2)、镁橄榄石(2MgO·SiO2)、透辉石(CaO·Mg0·2SiO2)、钙长石(CaO·Al2O3·2SiO2)和铝黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2)等。有色金属炉渣的矿物组成可按照FeO·SiO2系、CaO·SiO2系和 CaO·FeO·SiO2系的状态图进行研究。
有色金属炉渣的数量同原矿的成分和加入的熔剂量有关，按重量计约为熔融金属或锍（金属的硫化物）的产量的3～5倍；按体积计则为熔融金属或锍的 8～10倍。
危害
长期以来对有色金属渣采用露天堆置的处理方法，占用大量土地，又受大气侵蚀和雨水的淋浸，对土壤、水体和大气造成污染。有的有色金属渣还含有铅、砷、镉、汞等有害物质，给堆置地区的居民和动植物造成严重的威胁。如某锌冶炼厂排出的锌渣每公斤含镉量达到80毫克，排出的砷渣每公斤含镉量达1900毫克，日积月累，致使厂区一公里半径内的空气含镉量增大260倍，井水含镉量增大6倍，土壤含镉量增大100倍；当地所产大米含镉量增大80倍，鸡、兔肾中含镉量增大600倍。
处理和利用
重金属炉渣水淬后大多是呈亮黑色的致密颗粒，含有大量的硅酸铁(铁橄榄石)，一般达60～70％。以铜渣为例，如果将它放入回转窑氧化焙烧，再采用还原的方法处理，可以回收粒铁，但经济上是否合算，尚需研究。
铜、铅、锌、镍等重金属炉渣含有大量铁的化合物，可以代替铁矿粉作为水泥的原料。重金属炉渣破碎后可作混凝土的粗细骨料。磨细的渣粉可作为水泥的外掺料，但由于重金属炉渣的水化活性较差，用作外掺料在数量上应有控制。
铜水淬渣在掺入石灰拌和压实后具有不易吸水和强度较高的特点，可作为公路基层，在多雨潮湿地区筑路尤为适用。用气冷的铜渣作铁路道碴铺设混砂道床，没有一般混砂道床容易下沉的缺点。熔融的铜渣可以直接浇注入模并控制其结晶和退火温度，制成致密坚硬的铜渣铸石，作为耐磨材料使用。德意志民主共和国利用较多，中国50年代也已试验和试用成功。在缺铜的土壤中施用铜渣粉以补充土壤中的微量元素，能够提高小麦和向日葵等作物的产量。
有色金属渣种类繁多，目前对重金属渣中的铜、铅、镍炉渣的处理和利用研究得较多，轻金属渣中的赤泥也受到重视，稀有金属渣大都未进行有效的处理和利用。