铜渣中的高品位重金属元素具有回收价值。传统硫酸浸出工艺存在浸出液粘度高、浸出效率低、过滤困难、有价组分分离效率低等问题。本研究采用硫酸预处理+固化+水浸的方法解决了上述问题。此外，溶液中的铁、钴、铜离子通过分步沉淀法分离。最终铁、钴、铜和硅的回收率分别为99.01%、98.45%、93.13%和99.52%。热力学计算表明，在二氧化硫分压为10^-20-0 atm、氧分压为10^-20-0 atm、400-600k的硫化条件下，H₄SiO₄可以转化为不溶性SiO₂，改善了过滤性能。用Visual MINTEQ对浸出液各组分相平衡的模拟研究表明，沉淀法去除溶液中的Fe²⁺需要Fe²⁺氧化为Fe³⁺。本研究为CS的高效利用提供了新的思路。

为从CS中高效提取铁、钴、铜、硅，开发了可行的硫酸预处理+固化+水浸工艺。与常规硫酸浸出工艺相比，该工艺将钴、铁、铜、硅的浸出效率从86.12%±1.13%、78.25%±1.33%、53.36%±1.23%和75.25%±1.21%优化至99.24%±1.94%、99.09%±1.64%、99.11%±1.84%和0.51%±0.33%;在200 g/L H₂SO₄、浸出温度95◦C、L/S比12 mL/g、浸出时间30 min、固化温度250 ℃、固化时间90 min的条件下，实现了硅与贵金属的预分离。通过热力学计算、XRD、SEM-EDS和XPS等手段，准确揭示了H₄SiO₄高效萃取成SiO2的机理和相变规律。滤出液的黏度由23.1 cp降至7.56 cp，滤出率由0.101 mL/(s•cm²)提高至0.391 mL/(s•cm²)。此外，通过分步沉淀法可以有效地分离溶液中的铁、钴和铜离子。利用Visual MIN­TEQ软件模拟了浸出液多相平衡体系中的组分转变规律，阐明了浸出液中铁、钴、铜离子的逐步沉淀机理。该方法最终实现了铁、钴、铜和硅的回收率分别高达99.01%、98.45%、93.13%和99.52%，为CS的高效回收提供了新的思路。