有色金属提取冶金技术现状及发展 许顺林

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:许顺林
[导读] 摘要:随着科学技术的发展,我国的工业化进程有了很大进展,对有色金属的应用也越来越广泛。
        湖州奥能炉料有限公司  浙江省湖州市  313100
        摘要:随着科学技术的发展,我国的工业化进程有了很大进展,对有色金属的应用也越来越广泛。增值冶金、金属加工、湿法冶金、火法冶金以及电冶金现阶段是我国有色金属提取冶金技术的主要内容,而为了更好的促进有色金属提取冶金行业的可持续发展,我们就应对其技术现状进行科学的分析,通过采取应用性能优异的金属以及创新现有的生产工艺等方法,更加精准的预测我国有色金属提取冶金技术的发展趋势,并不断的提升企业的生产的经营效率。文章便从我国有色金属提取冶金技术的现状分析和我国有色金属提取冶金技术的发展趋势两方面详细的讨论了如何高效的应用有色金属提取冶金技术来促进我国工业和经济的健康发展。
        关键词:有色金属提取冶金技术;现状分析;发展趋势
        引言
        随着我国工业化进程的加快,有色金属提取冶金技术也获得快速的发展,这也在一定程度上推动了我国工业化的发展。就当前现状来看,电冶金、湿法冶金、火法冶金是目前应用最广泛的三种有色金属提取冶金技术。在本文中,笔者首先针对这三种有色金属提取冶金技术进行分析,在这个基础上就有色金属提取冶金技术的未来发展趋势谈一谈自己的思考和看法。
        1我国有色金属提取冶金技术的现状分析
        1.1湿法冶金
        湿法炼金是有色金属提取技术中应用最广泛、使用率最高的一项技术。这项技术具有极强的全面性。通过这项技术,多数有色金属都几乎可以被提取出来。湿法冶金,顾名思义,以溶液液体作为冶金的主体。通过各类溶液,将矿石分解,而后进行对应的杂物剔除和所需金属的进一步提取,最后得到所需的金属。目前来说,虽然多数的有色金属都可以用湿法冶金进行提取,但是其主要还是应用于一些基本的有色金属提取,如锌、铜、铝等。在现有的行业中,锌、铝二者的所有提取,几乎都是采用湿法冶金提取获得的。湿法炼金在有色金属提取的过程中,有很多优越之处。首先,湿法冶金技术在实施时一般来说比较稳定,通过已有的反应方程式和资料,可以很容易的推断出反应过程会出现的绝大多数情况,不会有太大的起伏。其次,湿法炼金在对原材料的利用上也十分有效率,一种矿石,可以通过不同的溶液以及工序,获得多种有色金属,实现对资源的有效利用。另外,湿法冶金的过程很容易结合现代新型的科学技术,实现流水作业,实现自动化生产。而且,湿法炼金也比较符合绿色可循环的发展模式,对于环境的保护以及产业循环发展都有一定的优势。
        1.2火法冶金技术
        在提取纯金属中,火法冶金技术是最常用也是最古老的一种方法。一般来说,火法冶金的过程主要分成三个步骤,即选矿、冶炼、精炼。首先,企业以及有关工作人员要根据实际情况进行选矿,尽可能选择金属含量高的细粒精矿;其次,将冶金溶液加入到选好的细粒精矿中,再加入到鼓风炉中进行加热,一直加热到低于炉料的熔点,使其溶解凝结成块;然后,再将成块的矿石加入到鼓风炉中进行冶炼,在此基础上形成含有少量杂质的金属液或者形成由燃料灰、溶剂和脉石融合而成的熔锍和炉渣;最后,再对其进行进一步的处理和冶炼,得到含有少量杂质的有色金属,实现有色金属纯度的有效提升。在使用火法冶金技术的时候,可以通过改善动力学条件或者采取喷射冶金、闪速熔炼、提高冶炼温度等技术,实现能源消耗的节约、冶炼时间的缩短以及冶炼强度的增强。就目前实际情况来看,在铅冶金行业中,火法冶金技术占据主要的地位。就目前情况来看,铅的湿法冶炼技术还处在试验性阶段。在传统的铅冶炼中,通常采取烧结焙烧—鼓风炉熔炼流程,也有部分使用的是铅锌密闭鼓风炉进行铅冶炼。铅的冶炼技术随着铅冶金技术的发展有了较大的突破。
        1.3电冶金技术
        电冶金技术作为一种近几年来发展的十分迅速的冶金技术,其主要就是要借助电能进行作业的,电能有着不同的转化形式,那么与之相对应的电冶金技术就也分为两种,即电化冶金和电热冶金。

在我国的工业企业中生产金属材料铝所采用的唯一方法就是冰晶石-氧化铝熔盐电解法,这一技术主要有两个步骤,首先要在铝土矿中将氧化铝生产出来,之后就是将氧化铝进行电解。通常情况下,这一技术都是要在电解槽中完成的,在电解槽中接入直流电,氧化铝会被电解质分解,焦耳热维持的电解温度是稳定的,阴极上就会产生液体铝,氧则会在阳极上生成,最后将铝液用真空法抽出,从而形成商品铝锭。
        2我国有色金属提取冶金技术的发展趋势
        2.1新型电子束熔炼
        电子束熔炼指利用高压电场赋予电子束极高的动能,并将动能转化为热能进行金属冶炼,其具有熔炼功率与速度可调控性极强、冶炼出金属制品质量较高等特点,但同样存在能耗较高、金属回收率较低、真空环境要求较高等缺点。电子熔炼进程中主要存在三种熔炼模式:第一,金属中熔解气体的去除。电子熔炼在气体去除上的优势在于其可以较长时间的维持熔炼池温度,在真空程度较高的前提下,金属中的氢气与氮气等可以充分向外扩散。第二,金属杂质的挥发。金属杂质的挥发主要针对于比目标金属蒸汽压高的种类,同样得益于长时间的熔炼池高温维持,电子束熔炼金属杂质挥发比例较高,目标金属精炼效果较好。第三,非金属杂质的去除。非金属杂质的去除主要针对金属中被氧化部分含有的氧元素,氧化金属在真空高温环境中会主动进行分解,排出一定的氧。
        2.2扩大应用,推动集群发展
        积极扩大有色金属应用领域,探索推广有色金属“原材料生产 + 终端应用”衔接发展模式,通过上下游联动实现资源高附加值利用,促进消费升级。建设“铝型材—汽车零部件—建筑构件—家居产品”产业群;“稀有稀土金属—新能源材料—新能源汽车零部件—动力电池材料”产业群。持续推进“以铝节木”“以铝代钢”“以铝代塑”等,拓展有色金属应用新领域。优化资源配置,推动集群发展。突破上下游产业链衔接瓶颈,促进有色金属产业上下游一体化发展,提升整体产业发展质量和效益。促进铜产业走矿山、冶炼、加工一体化发展道路;支持铝产业与煤炭、电力、化工和清洁能源一体化发展,形成若干特色鲜明的产业集群。
        2.3环境保护与资源利用最大化
        在有色金属的提取过程中,往往会产生很多有毒的气体、无用的废渣、以及无法自然分解的化学垃圾。而在现今的社会中,对于高污染的生产行业,绿色无污染是唯一的方向发展。所以,为了实现绿色循环可持续发展,针对有色金属生产中的垃圾废物,必须妥善处理。所以,有色金属的生产,如果保持原来的发展路径,是注定无法跟上新时代的科学进步的。而如何实现金属再生以及重复利用,将是有色金提取行业应该重点思考的一条路。
        结语
        综上所述,我们对我国有色金属提取冶金技术的现状分析和我国有色金属提取冶金技术的发展趋势两个方面进行了详细的分析和探讨。在我国工业化进程不断提速的过程中,有色金属提取冶金技术也发挥着重要作用,相关责任部门和实际工作人员应结合时代发展的具体要求进一步的做好有色金属提取冶金技术的研究工作,大力的推广并创新现有的技术、设备和工艺,确保其能够朝着节能环保的方向发展,为顺利实现我国的可持续发展战略作出贡献。
        参考文献:
        [1]黄永,刘忠臣,贾绣敏,邓建国.有色金属提取冶金技术现状及发展趋势分析[J].当代化工研究,2018(03):142-143.
        [2]杨媛媛.有色金属提取技术在冶金行业的发展前景[J].中国金属通报,2018(11):107+109.
        [3]刘乐乐.有色金属的绿色环保冶金方法[J].世界有色金属,2019(19):5-6.
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