有色冶金技术的现状与发展研究论文

2023-07-27 09:33:50 来源: 作者:xiaodi
摘要:有色冶金工业的重要组成内容包括所有金属,除开黑色金属,在社会生产中所进行的生产活动。有色金属工业具有生产集中度小、耗能高的特点,被归类于高耗能行业。由于有色金属材料生产量的不断增加,所以我国对有色金属材料的需求量日益增加。在新时代的背景下,有色冶金出现了不同以往的新的形势,根据实际情况发现有色冶金工业出现了许多亟待改进的严重问题,如:有关传统冶金工艺和设备生产、资源利用、环境污染等。各个行业在我国经济快速发展中不断地赶追着时代的步伐发展,同时我国科学技术领域的快速发展推动了各个行业的发展进步。尤其是时代变
摘要:有色冶金工业的重要组成内容包括所有金属,除开黑色金属,在社会生产中所进行的生产活动。有色金属工业具有生产集中度小、耗能高的特点,被归类于高耗能行业。由于有色金属材料生产量的不断增加,所以我国对有色金属材料的需求量日益增加。在新时代的背景下,有色冶金出现了不同以往的新的形势,根据实际情况发现有色冶金工业出现了许多亟待改进的严重问题,如:有关传统冶金工艺和设备生产、资源利用、环境污染等。各个行业在我国经济快速发展中不断地赶追着时代的步伐发展,同时我国科学技术领域的快速发展推动了各个行业的发展进步。尤其是时代变更和发展彰显了我国发展工业的重大意义,我国社会的发展离不开不断发展的工业提供的助力。所以,我国工业,尤其是技术上,逐渐得到了我国政府和社会的大力支持。本文将从火法、湿法、电、真空、生物等主要的有色冶金技术作为切入点探讨其现状和发展前景。
关键词:有色金属;冶金技术;现状;发展研究
我国有色冶金技术在多年的发展中,由于不断快速发展的科学技术,有色冶金技术的生产效率、工艺水平、生产质量也取得了不断的突破。目前相对于其它发达国家,我国有色冶金技术还存在很多的不足,例如,整体的有色冶金技术水平较低、生产工艺落后、设备自动化水平有所欠缺等等。因而低产能高消耗的企业生产使我国有色冶金工业被限制进一步的发展。我国有色冶金工业想要在未来得到进一步发展,首当其冲的就是技术的改进、效率的提高等都需要以当前其发展需求为基础,从而使节能环保和自动化水平得到提升。
1概述:有色冶金
1.1概念:有色冶金
有色冶金是指:第一,金属在矿物结合体中,成分极其复杂的矿物骨料,根据需求被与其他物质相区分而分离提取出来的粗金属,也就是金属原料,实现了有色冶金的第一步——有色金属粗炼;第二,将提取出来的粗金属放入机器中进行清洗,完成金属提纯以此实现符合行业要求的金属产品。
1.2主要流程:有色冶金
有色冶金想要进一步从金属原料中将其与其它金属相区别分离得到较高纯度的金属,就需要将化学冶金和物理冶金技术运用在其冶金过程中。
有色冶金的主要具体流程:预熔——炼前处理、粗加工和精炼。有色冶金的冶金目标需要通过物理原理和化学原理完成物理化学反应在冶金过程中的提纯目的。
2分析优势:有色金属
作为有色金属生产大国的中国发展有色金属工业具有一定的优势:
第一,有色金属工业的发展空间是巨大的。我国大力出台城乡发展政策,推动乡村的城镇化发展,想要实现城乡接轨,乡村就必然要大力实现信息化和低碳化发展,这些发展都离不开有色金属产业的配合。
第二,有色金属产业遇上了发展的绝好时机。历史机遇—中国当前的深化改革,时代环境—产业结构调整的有色金属产业,经济发展—经济全球化发展,技术学习—中国对外开放。
第三,市场竞争有优势。固有体制机制在目前的中国依旧存在,但国内稳步发展中的经济、各地区快速发展的经济,巨大优势的国内成本低等使我国有色金属产业能占据行业市场的巨大优势,对整个产业的发展都起着推动作用。
3有色冶金技术发展现状
3.1火法冶金技术
作为在我国使用时间最为久远的火法冶金技术,不仅没有在当今科学技术快速发展的时代被淘汰出局,反而依旧坐稳我国冶金技术的一把手位置。例如,火法冶金技术则是在以钨铁、钼铁、钒铁等为代表的有色金属进行冶炼时的主要冶金技术。火法冶金技术的工艺主要分为三个阶段:富集、冶炼和精炼。其中,火法冶金技术的运行步骤主要是以高温提取的方式,即在高温中对矿石进行富集、冶炼和精炼,使其杂质慢慢被分离,剩下的物质就是生产所需要的金属产品。为了让整个冶炼过程进行得更加顺利,在进行高温提取的富集、冶炼和精炼时可以添加辅料,同时辅料的添加还为金属冶炼最后的质量得到最大的保障、金属的回收利用率得到极大的提高。
国家矿产资源是火法冶金技术能够顺利进行实施的前提基础,由于整个冶金技术需要大量的矿石,以至于国家的矿产资源在整个冶炼过程中始终处于被过度消耗的状态;与此同时,近年来我国大力实施可持续“五位一体”中的生态政策和可持续发展战略,绿色环保型国家的建设成为未来国家各行各业发展的趋势,因此火法冶金技术在种种条件下对于我国社会的发展需求都不能满足了,至此,火法冶金技术在我国的发展陷入了发展瓶颈期。为帮助火法冶金技术,顺利应对发展瓶颈期并且推动火法冶金技术朝着更加科学合理的方向发展,我们应该结合当前时代特征和其它国家的先进技术仔细研究火法冶金技术找到妥善的处理措施,让火法冶金技术的发展能够顺应时代,存在的历史意义能够得到发挥。
3.2湿法冶金技术
在实际运用中湿法冶金技术除了冶炼工业外,还涉及了其它的各种金属冶炼工业。湿法冶金在主要以矿物分解的有色金属冶炼中将其还原为金属,具体做法如下:第一,有用的成分提前转入进溶液中,实现残渣分离需要将溶液进行浸取,然后对从残渣中分离出来的冶金溶剂、金属离子进行洗涤和回收;第二,富集净化后的浸取溶液;第三,有色金属或者有色金属化合物从净化液中被提取出来。
目前,以锌、铝和铀等有色金属及其化合物的生产中,大部分生产都是用湿法冶金技术来对矿物进行冶炼。湿法冶金技术对于环境的保护发挥着积极的意义:原料中的有价金属能被湿法冶金技术高效回收,并且连续、自动化生产对于有色冶金来说不再是天方夜谭。现今,原始的锌湿法冶炼技术逐渐被淘汰,并在与时俱进地进行着快速发展。压井工艺在近年来的研发中有了新的进步,进一步简化了氧压浸出工艺,发展了常压浸出工艺,其有着更加简单便捷的操作和控制方式,浸出的回收率不断得到提高,并且“实践是检验真理的唯一标准”,常压浸出工艺在实际使用中也取得了不错的成效。
3.3电冶金技术
电冶金技术是以电能为基础进行运行和加工金属的过程。电冶金和电热冶金的划分是以不同形式的电能转换为依据的。铝金属的冶炼是电冶金技术被主要使用的途径,电冶金技术借
助简单的冶炼原理实现最佳的冶炼效果。氧化铝的提纯依靠电冶金技术然后进行电解。如下图1所示。
3.4真空冶金技术
真空冶金技术也是金属冶炼会采用的冶金技术之一。真空冶金技术之所以会被采用,究其原因是提炼金属的方式与火法冶金技术相同,都是采用高温提取的方式。不同之处在于,真空冶金技术的高温处理不是普通的高温处理,而是对金属采用高温无氧化的方式进行处理,在真空环境中对金属进行加工,金属在这种真空环境中进行高温无氧化的处理最后冶炼出来的质量能得到保障。三百年前,真空冶金技术就被发现并投入使用,虽然,真空冶金技术在进行推广使用过程中取得了极佳的使用效果,但遗憾的是,我国的真空冶金技术目前还处于发展的初级阶段,真空冶金技术在我国拥有着巨大的成长空间。固态金属亦或者是液态金属都可以在真空环境下使用真空冶金技术进行冶金提炼,究其原因是容易对冶金过程产生干扰因素的空气杂质在冶炼过程中消失了,在真空环境中冶炼提取出的金属有着更加稳定的性质。同时真空冶金技术对生态环境很友好,不会对环境造成污染。真空冶金技术借助其自身优势,在我国得到了广泛应用。
3.5生物冶金技术
借助微生物对金属进行冶炼的生物冶金技术,还需要结合湿法冶金技术完成金属冶炼工作。操作方式的不同,可以将生物冶金技术分为生物浸出、雷击以及吸附等。生物冶金技术的优势在于对于能源的消耗与其他冶金技术相比较低并且非常环保,对我国的资源起着节约作用。生物冶金技术并不是完美无瑕的,它也存在着一些问题,有着较长的运行时间、较高要求的温控的级别,同时生物冶金技术与当下我国发展的趋势相结合后发现对于绝大多数的金属冶炼工艺都不匹配。
3.6国外有色金属
外国冶金公司的技术特点有以下几点:与设备的稳定性和可靠性有关的要求只要能根据控制系统和其他设备中的一些技术和流程,如果设计工作资源具有高质量,则可以满足设计工作资源的需求,并且其开发人员将具有较高的综合素质和经验。具体人员组成具有国际化特点,具有较强的职业道德,完善的计算机硬件平台和产品测试条件,有丰富的软件开发资源、计算机辅助工作平台、相关软件和信息检索软件。
4有关有色冶金技术的发展研究
4.1创新优化有色冶金技术
虽然,中国在冶金过程中有许多技术,但时间的演变和国家需求的变化导致了这些技术或多或少不足的现象。为了解决这个问题,中国已经开始优化和创新技术,以满足现代国家的发展需要。例如,由于该工艺,在该冶金技术中,电冶金技术的优化和创新由于赋形剂的质量不同,导电性差,并且由于功率低,生产过程的效率降低。由于受诸多因素的影响,该技术在应用过程中消耗大量能源,难以达到国家发展标准。因此,需要对高能耗、低工作效率的问题进行深入研究和分析,以找到解决方案,提高工作效率。例如,使用质量良好的导电材料可以显著降低电耗。通过优化电冶金工艺工程,可以生产出符合国家发展要求的冶金产品。对电冶金技术优化的研究也可以为其他技术的优化和创新提供参考。
4.2新技术的引进促进我国有色金属冶炼技术不断完善
基础科学的发展极大地促进了中国有色冶金技术的发展,也支持了复杂科学技术的发展。然而,为了保证我国冶金技术的发展,我们需要采用新技术,引进和使用新技术,学习相关经验,优化现有有色冶金技术。例如,在中国的钨、钼、钒等烟火技术中,由于高能耗、高排放标准等诸多影响因素,这种生产模式在中国有色金属冶炼技术中被边缘化,结果是钨冶金技术经济指标达不到中国钼业的要求,钒已不能满足工业发展的需要。因此,为了更好地满足企业的高经济效益发展需求,生产这些有色金属的公司也开始研发和选择新的冶金技术。
为了解决这一问题,国家帮助企业开发、实施和推广新技术,并在应用过程中不断优化实验。同时,借助中国先进的冶金设备和生物、物理、化学的基础知识,对中国现有的冶金技术进行了优化和改进。它解决了一系列高能耗的技术问题,使我国有色冶金技术智能化、高效化、低能耗,减少了原有冶金技术对环境的破坏,实现了绿色可持续发展的道路。
4.3冶金设备需要不断进行优化
现有的冶金工艺涉及多个方面,这是因为金属的性质不同。因此,在加工过程中有必要选择合适的铸造工艺和设备,并不断总结当前生产工艺的经验,优化工艺和改进设备。在各种有色金属的熔炼中,如硫化钼、回转炉等设备中,它们被广泛应用于生产中。它是一个温度控制系统,然后通过控制器,利用信号传输,将电机功率设置为变频并与之相结合金属熔化应根据相应的工艺参数进行。
虽然,这种方法可以使有色金属熔炼工作更加智能化,但仍存在一些问题。例如,腐蚀会降低冶金设备的使用寿命,烟气泄漏会导致环境事故,阻碍正常生产。要解决这一问题,我国应借鉴国际先进的生产设备,优化生产工艺,提高我国有色冶金技术水平,保证冶金工业的快速发展,满足我国基础工业的发展需要。
5结语
综上所述,本文首先对当前有色冶金技术的现状进行了深入分析和研究,发现利用湿法冶金进行有色金属冶炼,能够促进产品回收率的提高,要想大力发展湿法冶金技术,最重要的就是解决湿法冶金技术能源消耗过大的问题;其次,需要进一步对电冶金技术加大投入力度。由于精密金属的制备需要使用电冶金,因此,未来生产工艺的发展方向将是精密金属制备领域;再次,有色冶金工业想要实现产业结构的调整、企业技术实现升级改造,需要将设备升级为先进、高能效、低排放的设备。冶金技术将对发展重心做出调整,将发展重心转变为企业管理是否完善、设备操作是否规范,这需要有色冶金工业不断对技术进行创新和推广;最后,以真空冶金技术、生物冶金技术为代表的新型冶金技术的出现,将标志着有色冶金工业的进一步发展,尤其标志着整个行业对于环境保护的意识大大增强,不再为了金山而抛弃绿水青山,而是金山银山、绿水青山携手发展。由此可见,未来有色金属冶金技术的发展方向将从人才培养、废杂有色金属的利用率、生态保护等方面入手。
