铅渣主要是指火法炼铅过程中产生的废渣,主要有鼓风炉渣和烟化炉处理废渣。随着风化和降雨,铅渣中的有毒元素,可能会渗透到土壤和地下水中造成环境污染。铅渣含有大量铅、锌、铜、银、铁等有价金属,可以作为二次资源重新利用。为此,铅冶炼废渣的资源化及无害化处理是铅锌行业未来可持续发展的必由之路。由于铅渣是一个复杂的系统,单一的技术并不能解决所有的问题。因此,应根据各种铅渣的理化性质,将金属回收技术结合起来。本文以白银某冶炼厂产出的铅冶炼水淬渣为研究对象,采用直接还原焙烧-浮选-磁选的选冶联合新工艺综合回收其中的铜、铁、锌等有价元素。通过直接还原焙烧,使水淬渣中的锌以金属蒸汽的形式挥发出来与其他组分分离,铁被还原成金属铁通过磁选的方式回收,部分铜与金属铁形成铜铁合金被磁选回收,另一部分铜则通过浮选的方式进行回收。全流程开路试验可以获得锌挥发率为99.36%,铁品位为92.64%,回收率为91.33%的铁精矿,铁精矿中铜的品位和回收率分别为1.83%和29.54%,铜品位为20.07%、铜回收率为34.20%的铜精矿。闭路试验可获得铜品位为18.24%、铜回收率为56.22%的铜精矿;铜浮选尾矿经过磁选可获得铁品位92.85%、铁回收率90.79%、铜品位为1.92%、铜回收率为33.76%的铁精矿。铜的综合回收率为89.98%。通过热力学反应方程式对矿物进行热力学分析,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析不同焙烧条件下矿物的行为变化,揭示了水淬渣矿物的物相变化规律;以及矿物解离度自动分析系统(MLA)等手段,研究了含铜矿物焙烧前后的工艺矿物学。结果表明,水淬渣中的锌的挥发主要受温度的影响。金属铁中有部分Cu元素与Fe元素重叠,呈紧密共生的关系。这部分金属铁是含有部分铜的铜铁合金,因此铁精矿中的铜回收率在34%左右。焙烧后黄铜矿在达到目标品位时理论回收率比焙烧前提高了22.05%。