一、引言：砷的“双面人生”
在元素周期表中，砷是一个充满矛盾的存在。它既是公认的剧毒元素，古时的“砒霜”令人闻之色变；又是现代半导体工业的重要原料，砷化镓等化合物在微电子领域不可或缺。这种“双面人生”，在有色金属冶炼过程中得到了充分体现。
有色金属冶炼产生的含砷烟灰、冶炼渣等固体废物，是行业治理中最棘手的难题之一。这类固废含有高浓度的砷、铅、镉等重金属元素，浸出毒性高、环境风险大，被列入《国家危险废物名录》严加管控。然而，它们同时富集着金、银、铋、铅等有价金属，若处理得当，可成为宝贵的“二次资源”。如何破解含砷固废“有毒”与“有价”的双重属性，实现安全处置与价值回收的统一，是有色金属行业绿色转型必须回答的命题。
二、含砷烟灰：铜冶炼的“毒性包袱”
（一）产生来源与物质特征
在铜冶炼过程中，铜精矿中的砷在高温下挥发进入烟气，经收尘系统捕集后形成含砷烟灰。这类烟灰的显著特征是：砷含量高（5%～30%不等）、成分复杂、粒度极细。除砷外，通常还含有铅、锌、铋、镉等重金属元素，以及金、银等稀贵金属。
以国投金城冶金为例，其现有双底吹炼铜生产系统在运行过程中会产生一定量的含砷烟灰。这些烟灰若直接堆存，砷元素可能随雨水淋溶进入环境，造成土壤和地下水污染；若外委处置，不仅需支付高昂的危废处理费用，还面临运输途中的环境风险。因此，实现含砷烟灰的就地资源化处置，成为企业必须解决的现实问题。
（二）传统处置的困境
含砷烟灰的资源化利用，长期困扰着有色金属行业。传统处置方法主要有两种：一是固化填埋，将含砷烟灰与水泥等固化剂混合后填埋，这种方式成本相对较低，但砷的长期稳定性难以保证，且无法回收有价元素；二是火法挥发，通过高温处理使砷挥发分离，但处理过程中产生的含砷烟气处理难度大，易造成二次污染。
更棘手的是，含砷烟灰中砷与其他有价金属往往共生共存，简单的物理分选难以实现有效分离。砷与铅、铋等元素在热力学性质上的相似性，使得选择性分离成为技术难题。长期以来，大量含砷烟灰只能作为危险废物堆存，成为企业沉重的环保负担。
三、技术突破：砷铁合金化新路径
（一）中国恩菲的创新工艺
2026年1月，国内首个铜冶炼厂砷铁合金资源化项目——国投金城冶金冶炼固废项目多金属侧吹炉系统一次投产成功，顺利产出首批铅锭及砷铁合金产品。这一项目的成功投产，标志着含砷烟灰资源化利用取得重大突破。
该项目由中国恩菲工程技术有限公司EPC总承包，在国投金城冶金现有双底吹炼铜生产系统基础上，新建一套铜侧吹炉熔炼系统和一套多金属富氧侧吹炉熔炼，用于处理现有生产系统产生的含砷烟灰、冶炼渣、中和渣等（危）固废。项目采用中国恩菲与国投金城冶金联合研发的“针对铜冶炼含铅、锌中间产物的资源化无害化处理”新工艺。
该工艺的核心创新在于“以毒攻毒、变废为宝”：通过添加铁，将含砷烟灰中的砷转化为具有市场价值的砷铁合金产品。砷铁合金是钢铁冶金中常用的合金添加剂，可用作合金元素的载体，市场需求稳定。与此同时，采用电热前床技术，强化捕集烟灰中的金银等稀贵金属，实现环保效益与经济效益的双提升。
（二）关键技术指标
项目投产后，可年处理含砷烟灰、冶炼渣、中和渣等（危）固废约7万吨，综合回收砷铁合金、铅铋合金等多金属合金1.5万吨。这一指标意味着，原来需要外委处置的危险废物，如今转化为具有经济价值的产品，实现了“包袱”到“资源”的跨越。
在环境保护方面，项目采取了一系列先进技术：应用先进智能的物料制备和转运技术、密闭清洁的智能加料技术，实现全流程智能控制与无人化操作，从根本上杜绝含砷烟灰的毒性问题；设计专用燃烧室及高效洗涤净化系统，在冶炼行业开创性地实现处理后烟气与冶炼厂现有烟气系统的完美兼容。
（三）可复制、可推广的模式
该项目的成功投产，不仅为国投金城冶金解决了含砷烟灰的处置难题，更为有色金属行业提供了可复制、可推广的技术方案。中国有色金属工业协会的评价认为，该项目“形成了可复制、可推广的含砷废料处理新技术模式和升级改造方案，对推动有色行业资源化利用水平提升、全面绿色转型具有重要意义”。
对于铜冶炼企业而言，含砷烟灰的资源化处置不再是“包袱”，而是新的增长点。通过砷铁合金化，将高风险危废转化为市场需要的合金产品，同时回收金银等稀贵金属，实现了环境效益与经济效益的统一。
四、砷的归途：从“毒”到“宝”的价值重塑
（一）砷铁合金的应用前景
砷铁合金作为钢铁冶金的合金添加剂，主要用于合金钢的生产。适量的砷可以提高钢的强度、硬度和耐腐蚀性能，在特定钢种中具有不可替代的作用。随着高品质特殊钢需求的增长，砷铁合金的市场空间有望进一步扩大。
国投金城冶金项目的成功，为含砷烟灰开辟了稳定的资源化出路。原来需要支付高昂处置费用的危险废物，如今转化为可销售的合金产品，实现了价值重塑。
（二）稀贵金属的协同回收
砷铁合金化之外，含砷烟灰中的稀贵金属回收同样值得关注。电热前床技术的应用，强化了对金银等稀贵金属的捕集回收。这些稀贵金属在烟灰中虽然含量不高，但经济价值显著，是提升资源化效益的关键因素。
“协同回收”的理念，体现在工艺设计的方方面面：通过砷铁合金化解决砷的出路，通过稀贵金属捕集提升经济价值，通过密闭智能系统保障环境安全，通过烟气净化确保达标排放。这种系统性思维，正是危废资源化利用的方向所在。
五、政策与展望
（一）国家政策的战略支撑
2026年1月国务院印发的《固体废物综合治理行动计划》，为有色金属冶炼灰资源化利用提供了政策支撑。《行动计划》明确提出，推动重有色金属矿采选一体化建设，促进尾矿就近充填回填；加强大宗固体废弃物综合利用，提升冶炼渣、尾矿、共伴生矿综合利用能力。在实施重点领域专项整治方面，《行动计划》要求开展历史遗留固体废物堆存场所专项整治，摸清全国大宗工业固体废物堆存场所环境管理情况。
（二）技术推广的挑战
尽管砷铁合金化技术取得突破，但大规模推广仍面临挑战。首先，不同来源的含砷烟灰成分差异大，对技术的适应性提出更高要求；其次，砷铁合金的市场容量有限，大规模推广可能面临市场饱和风险；再次，危废处置项目的选址、环评周期较长，部分地区存在“技术等落地”的现象。
（三）未来方向
展望未来，有色金属冶炼灰的资源化利用将呈现多元化发展趋势。一方面，砷的资源化产品谱系有望进一步拓展，如金属砷、高纯砷、砷化合物等高附加值产品；另一方面，与其他有价金属的协同回收技术将不断优化，提升整体资源化效益。在“双碳”战略引领下，有色金属冶炼灰的资源化利用将朝着绿色、低碳、循环方向持续演进。
六、结语
含砷烟灰的故事，是关于“毒性”与“价值”辩证统一的故事。当砷从令人畏惧的剧毒元素，转化为钢铁冶金不可或缺的合金元素；当烟灰从企业沉重的环保负担，转化为可创造价值的二次资源——有色金属冶炼的“灰色地带”，便闪耀出资源循环的绿色光芒。
国投金城冶金的实践表明，危废资源化不是技术上的“能不能”问题，而是思路上的“敢不敢”问题。当行业以系统性思维审视含砷固废，当创新工艺打通“毒”与“宝”的转化通道，有色金属冶炼的绿色发展之路便越走越宽。
