重金属冶炼尾渣资源化利用和安全处置日益受到全世界的关注，铜渣就是其中一种。2017年我国精铜产量高达895万t，按每产出1t精铜至少排放2.2t铜 渣 计 算，仅 过 去 一 年 我 国 就 排 放1780万t铜渣。由于迄今为止没有高效的利用途径，铜渣基本在工厂附近堆放保存，我国铜渣堆存量已逾亿t，不仅占用宝贵的土地资源，而且污染环境，给企业带来沉重负担。如何更好地将铜渣资源化利用是铜冶炼行业亟待解决的问题，对推进国家生态文明建设意义重大。
铜渣的成分及物相分析
1.1 铜渣的成分
铜渣主要是在造锍熔炼过程和铜锍吹炼过程中产生的，主要由氧化物、硅酸盐和硫化物组成。铜渣中含有多种有价金属，其典型成分是 （％）：Fe 30～40、Cu 0.5～2.1、SiO2 35～40、Al2O3≤10、CaO≤10，此外还含有少量的 Zn、Pb、Co、Ni等元素，以及少量 Au、Ag等贵金属。不同造锍熔炼方法产出的铜渣典型成分如表1所示。
1.2 铜渣的物相分析
铜渣主要含有铁橄榄石 （2FeO·SiO2）、磁铁矿 （Fe2O3）、硫化物，以及 一 些 脉 石 成 分 组成的无定 型 玻 璃 体。SARFO 等用 SEM—EDS—MLA 联合分析法发现铜渣主要物相是硅酸盐，铁钙铝 硅 酸 盐 （Fe1.2Ca0.5Al0.3SiO4） 和 硅 酸 亚 铁（Fe2SiO4），二 者 含 量 高 达 84％；其 次 是 磁 铁 矿（Fe3O4），占11．41％；硫化物占比较少。铜全部是以硫化物形式存在，主要以斑铜矿 （Cu5FeS4）或灰铜矿 （Cu2S）形式存在，二者含量占渣总质量的0.97％，主要 来 源于火 法冶 炼 过 程 中 的 渣 铜损失，因粒度小或是时间短不能汇聚到锍相或金属相而遗留在铜渣中。铜、铁及其他矿物紧密共生、相互交织在一起。铜矿物多被磁性氧化铁所包裹，呈球形滴状结构，有的与铜铁矿物共同形成斑状结构位于铁橄榄石基体中，或数种铜矿物相嵌共生；磁性氧化铁在硅酸盐基体中呈自形晶结构和硅酸盐共晶结构，以多边状、树枝状、放射状结构产出；铁橄榄石呈柱状、板状、粒状组成炉渣基体。
目前国内外对铜渣综合利用的研究较多，主要集中在三个方面，一是有价金属的提取，主要是铁和铜；二是用作建筑材料；三是用作催化剂或土壤改良剂。
铜渣中有价金属的提取
我国铁 矿 砂 的 含 铁 量 为31．3％，世 界 铜 矿平均利 用 品 位 为 1．07％，铜 渣 中 铜、铁 含 量 均达到资源化品位。尽管铜渣中铜铁含量高，但由于其赋存形态复杂又相互紧密共生，回收较为困难。铜渣中有价金属的提取有两种方法：一是选矿法，得到精矿；二是还原法，得到金属或合金。
2．1 选矿法
选矿法主要利用铜渣中各种氧化物物理性能的不同，浮选法可以选出含铜的渣精矿，磁选法可以选出含铁的铁精矿。选矿效果与铜渣的冷却方式有很大关系。渣中铜本身含量稀少且晶粒较细，急冷晶粒更细 （90％在5μm 以下），磨矿工艺难以使其解离。王俊娥等发现高温铜渣冷却速度越慢，渣中铜相分子粒度越大，随着冷却速度的降低，矿物晶型由细小分散变得完整连续。
汪泰等将铜渣磨到－74μm 占93％，并在球磨机中添加碳酸钠，用 GD－3捕集剂浮选获得含铜29.55％的精矿，铜回收率达90.99％。
由于铜渣中的铁大部分是以没有磁性的铁橄榄石相存在，若直接磁选只能回收少部分铁，一般考虑先将铁橄榄石氧化成具有磁性的铁再磁选。詹保峰等将含铁为43．73％ （铁橄榄石占 51.89％）的铜渣浮铜尾矿与碳酸钠、煤粉等按一定比例混匀，在800℃下进行焙烧，焙烧后浮铜尾矿中的铁橄榄石大部分转变成了磁铁矿。焙砂用稀酸浸出得到 浸 出 渣， 浸 出 渣 再 通 过 强 磁 选 可 获 得 含 铁62．52％的铁精矿。
2．2 还原法
高温下用还原剂还原熔炼铜渣可得到金属铁或者富含其它金属元素的铁合金。除了SiO2、Al2O3和CaO不能被还原，其 它 金 属 氧 化 物 几 乎 都 能 被还原。还原出的金属可以用作炼钢原料，但铜在炼钢过程中不能氧化除去，是大部分钢材的杂质元素。由于铜与硫的亲和力强，加入硫化物可使铜生成硫化铜除 去。含铜的铁合金也 可 以 直 接 用 来冶炼含铜铸铁。锌氧化物会被还原，但锌会挥发，不会富集在铁中
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