20世纪中期，随着工业化的进程，重有色金属工业规模越来越大。在相当长的时间里，人们只着眼于金属产量的增加，忽视了环保，在一些工业发展较快的国家，环境污染事件频繁发生。我国重点控制的 12 种危害严重的污染物中，重金属占 6 种。如电镀行业每年排放大量的含铜、镍、锌、铬、铁等多组分重金属危险废弃物，由于重金属废弃物处理技术难度大，国内外尚无有效的深度回收治理方法。发达国家仍以消纳性处置为主，即用水泥固结重金属污染物后填入海里，由于未产生化学结合，固结力不牢，近年来已被证明存在二次污染隐患。不锈钢酸洗废液是另一类难于处理的重金属污染源，这些重金属污染物大多只经过稀释便直接排放下水，对生态环境和人体健康构成了严重威胁，同时造成有价金属流失。
“绿色冶金”技术是指采用无污染的清洁工艺，从生产源头预防污染。国内外一些成功的例子表明，研究“绿色冶金”技术是实现重有色冶金可持续发展的有效途径，是冶金学家和企业家的明智选择。目前发展迅猛的“绿色冶金”技术主要有以下几种：
一、植物采矿
科学研究证明，植物在千百万年漫长的进化演变过程中，已经练就了一身非凡绝招，许多植物有累积某些金属元素的能力。如堇菜好锌、香薷含铜比较丰富、烟草含铀特别多，还有紫云英含硒、苜蓿含钽、石松含锰格外丰富。有些植物能累积稀有金属，如铬、镧、钇、铌、钍等，被称为“绿色稀有金属库”。它们对稀有金属的聚集能力要比一般植物高出几十倍、成百倍，甚至上千倍。比如铬，在一般植物中用光谱检测也很难发现，而凤眼兰却能在根上累积铬，其含量可达到0.13％。
1995年，俄罗斯奥尔登堡大学的生物学家梅格列特在研究一种叫蓼的一年生草本植物时，意外地发现蓼的叶子中含有异常高的锌、铅、镉等金属。这是否表明蓼有从土壤中吸收这些金属的“嗜好呢”？于是他带着这个疑问，在一些被锌、铅、镉之类金属污染过的土地上种了大量的蓼。这些蓼长得非常茂盛，叶子又大又厚，结果在1 公顷的土地上，一个季节就收获了大量的蓼。梅格列特将蓼草放入800 ℃的炉子里烧，草化为灰烬，结果从中得到了1.3千克镉、23千克铅、322千克锌。
最近，德国奥尔登大学的一个试验小组已在一处废金属堆放场引种俄罗斯大蓼获得成功。现在该试验小组已从德国各地尤其是环保组织接到了大量订单，同时还为推广这项研究成果专门成立了一家商业性公司。它的业务活动已引起德国军事部门的很大兴趣，因为历史上的各种军事演习场包括二战时期用作化学武器仓库的地方都有待改造，消除污染，公司方面业已应约在那些地方种下了大蓼，以净化环境，回收有害金属。
最近还有文献报到，美国加利福尼亚的专家们通过研究发现，野生芥菜有从土壤中蓄积镍的功能，他们把种植的半公顷的野生芥菜杆割下来，晒干再烧成灰，每100克芥菜灰中获得了15-20克镍。他们目前正着手培育蓄积金属能力更强的芥菜新品种，预计可以从每平方米的土地上获取12克镍。尽管通过这种方式获取镍的效果远不及其它办法，但对环境无任何污染。
其实，自然界可以聚集矿物的植物何止这些植物呢？海洋中的海带，吸收了海水中的碘，只要我们把海带烧成灰，便可以从它的灰份中提炼出大量的碘来；有一种名叫紫甘信的牧草，它具有吸收金属钽的特殊本领，将40公顷的紫甘信烧成灰，就可以提炼到200克的钽；我们常吃的玉米，也能把土壤中的金子吸收到颗粒中贮藏，把玉米种在含金的土壤里就可富集金，从1000公斤的玉米里可以得到10克的黄金；向日葵吸收的钾、车前草吸收的锌、黄藤草吸收的锡。烟草中吸收的锂等，其灰份中金属的含量等达到了工业品位。
这一系列的发现引起了科学家们的极大兴趣，被人们称为“绿色冶金”技术。专家预言如果这一成果取得突破性的进展，人类将有可能通过种植植物来获得所需的金属，同时还可以改善遭受人类破坏的环境。
二、细菌冶金
一提到细菌，人们往往会想到那些危害人类健康的细菌，如霍乱菌、结核菌等，然而并不是所有的细菌都是坏东西，有不少细菌还是人类的好朋友呢！如酵母菌能为我们酿出美味的葡萄酒，能发酵做出松软的大馒头。有的细菌能将石油变为蛋白质，将空气变为氮肥，真有“点石为金，变废为宝”的神通呢！由于细菌具有这种特殊的功能，它已成为人类用来战胜疾病、征服自然的工具，人们还利用细菌“吃”金属的本领，开创了从矿石中提取金属的新技术。体积小到肉眼看不见的细菌，竟能大规模地从矿石中采集出各种有用金属，这不能不令人惊叹不已。
能“吃”铁的细菌最早发现于1905年，德国的德里斯顿的大量自来水管被阻塞了，拆修时发现管内沉积了大量铁末。科学家在显微镜下从铁末中找到了一种微小的细菌，这种细菌能分解铁化合物，并把分解出来的铁质“吃下去”。这些“贪吃”的细菌因“暴食”而死，铁木沉积在管内。该类菌分布广泛，在富含铁的水中尤为普遍。铁细菌能把水中溶解的亚铁氧化成高铁形式，沉积于菌体内或菌体周围，并从中取得能量同化CO2 进行自养生活，铁细菌常在水管内壁附着生长，形成结瘤，所以它们不仅能造成机械堵塞，而且还能形成氧差电池腐蚀管道，并出现“红水”，恶化水质。
无独有偶，在毛里塔尼亚，人们发现深水潜水泵中的零件表面坑坑洼洼的，好像被什么东西咬过似的。经化验才知道，这里的水中生长着一种“吃”铁的细菌，它们一见钢铁做的潜水泵下水，就蜂拥而上，抢吃起来。科学家们还发现有一种能“吃”硫的细菌。它们生活在矿井的水中，专靠“吃”金属化合物中的硫而生存。
能“吃”铁的细菌和能“吃”硫的细菌的发现，引起了各国冶金学家的极大兴趣。它们设想在矿山大量繁殖能“吃”金属的细菌，通过细菌直接来提炼各种金属，这样就比从矿石中冶炼金属方便多了。于是一门新兴的技术——细菌冶金便产生了。
细菌冶金又称微生物浸矿，是近代冶金工业上的一种新工艺。它主要是应用细菌法溶浸贫矿、废矿、尾矿和大冶炉渣等，以回收某些贵重有色金属和稀有金属，达到防止矿产资源流失，最大限度地利用矿藏的一种冶金方法。有关细菌冶金的原理，至今仍在探讨之中，这里仅举一例说明其反应过程：硫酸和硫酸铁溶液是一般硫化物矿和其它矿物化学浸提法（湿法冶金）中普遍使用的有效溶剂。氧化硫硫杆菌和聚硫杆菌能把矿石中的硫氧化成硫酸，氧化亚铁硫杆菌能把硫酸亚铁氧化成硫酸铁。其反应式如下：
2S 3O2 2H2O == 2H2SO4
4FeSO4 2H2SO4 O2 —→ 2Fe2 (SO4)3 2H2O
通过上述反应，细菌得到了所需要的能量，而硫酸铁可将矿石中的铁或铜等转变为可溶性化合物而从矿石中溶解出来，其化学过程是：
FeS2 (黄铁矿) 7Fe2(SO4)3 8H2O —→ 15FeSO4 8H2SO4
Cu2S (辉铜矿) 2Fe2 (SO4)3 —→ 2CuSO4 4FeSO4 S
有关的金属硫化物经细菌溶浸后，收集含酸溶液，通过置换、萃取、电解或离子交换等方法将各种金属加以浓缩和沉淀。
在自然界，微生物在多种元素的循环当中起着重要作用，地球上许多矿物的迁移和矿床的形成都和微生物的活动有关。它不产生二氧化硫，投资少，能耗低，试剂消耗少，有可能经济地处理低品位、难处理的矿石。目前。这种方法仍处于发展之中，它还必须克服自身的一些局限性，如反应速度慢、细菌对环境的适应性差，超出了一定的温度范围细菌难以成活，经不起搅拌等等，为此，一些科学家建议应从遗传工程方面开展工作，通过基因工程得到性能优良的菌种。相信在不远的将来，生物湿法冶金一定会得到更加广泛的应用。
除细菌浸铜、细菌浸铁以外，细菌浸铀、细菌浸锌、细菌浸金、细菌浸锰等，近年来也在一些国家日益发展起来，并已取得了成果。我国在采矿工业中应用先进的细菌冶金技术，也已取得了显著的成绩。如四川南汇铜矿用自然培养铜细菌循环浸出工艺，首次浸铜成功，浸
出率高达46％，一吨海绵铜成本仅为普通炼钢法的三分之一。
由于植物采矿和细菌冶金可以充分利用资源和废物，能耗少、环境污染轻，是事半功倍、高效的采矿冶金方法。因此，人们称它们为“绿色冶金”。
三、地下溶浸
四、生成元素硫的湿法冶金
重有色金属大部分是从硫化矿中提取的。传统的火法熔炼使矿石中的硫以二氧化硫形式进入烟气，虽然不少冶炼厂有制酸装置，但并不能完全消除二氧化硫和烟尘中其它有害杂质对环境的污染。如何使矿石中的硫化物在加工过程中转换成元素硫而不是二氧化硫，这是冶金学家长期以来梦寐以求的追求。元素硫便于运输和贮存，也使冶炼厂的生产不依赖于硫酸市场。应该说，这是解决重有色冶金二氧化硫对环境的污染的根本途径。
随着人类文明向前推进，工业化所造成的环境污染越来越被人们所重视。重有色冶金是环境污染的重点领域。任何一个环境污染严重的冶金工艺总要被淘汰，取而代之的是一个较为清洁的新工艺。因此，有远见的科学家，应该将自己的研究重点移到无污染“绿色冶金”工艺上去，让我们的地球家园更加清洁，更加美丽！
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