有色金属冶金材料能源发展途径探析

杨意红

摘要：有色金属冶金材料行业是我国金属工业中的重要组成部分，其未来发展的可持续性对我国工业以及经济发展又有着重要的作用，而我国经济发展过程中的能源与资源困境也应当是有色金属冶金材料行业的工作核心。而有色金属冶金材料行业也应该依照社会和环境、环境可持续发展为战略核心进行技术上的突破，从而减少环境的污染以实现“再利用、再循环、减量化”的循环经济目标。本文对有色金属冶金材料能源发展问题进行探究，以实现有色金属冶金材料行业的可持续性发展。

关键词：有色金属冶金；材料能源；发展途径

前言：

我国地大物博，资源种类众多，但是因为人口数量的巨大以及社会经济发展的需要对铜、锌、铅、铝等资源大量使用，因此造成我国国内这些资源的开采率以及存在量跟不上需求从而成为世界上最大的矿产资源进口国，极其依赖国外的资源。因此加快有色金属冶金材料产业的发展是我们当下面临的严峻问题。

一、改变升级传统的生产技术和设备

我国传统的并使用时间超过几十年甚至上百年的金属冶炼技术以及设备主要包括Al、Mg、Zn、Pb、Cu等，因此如何进行现有新原料的冶炼必须的得到高度重视，因此金属冶金行业的科研人员经过不断的摸索探求，已经开发出了能够满足当前新原料冶炼要求的新型冶金技术。例如用湿法来代替取耳法，很好的能够将氧化铝和白炭黑从粉煤灰中提取出来；在锡渣冶炼领域中提出用风煤吹炉法进行锡的冶炼，可以再不产生硬头的情况下是锡渣含量大幅度降低、用歧化法进行炭还原铝土矿提铝、利用冶金法进行多晶硅的制作以及火法进行AI-Si合金的炼制[1]。除此之外还有更多其他的冶金技术例如高温、电子、萃取等等加入到冶金过程中，在复杂并且难以进行选取的矿料资源发面充分发挥了其自身价值。同时有色金属冶金材料产业的发展趋势以及技术进步目标必然是在冶金过程中的信息自动化。

二、对产品深层次加工、多方面开发

我国经济的腾飞离不开进出口贸易行业的发展，据有关部门调查显示，2018年我国有色金属进出口贸易高达2092亿美元，与2017年同比增长9.7%，其中进口1354亿美元，出口总额738亿美金，高达616亿美金的逆差值主要体现在高性能材料以及高端产品的进口与能够进行部分加工的金属例如稀土、Ti、Mg、Ge等等国内用量较小所以进行出口，再进行深加工的产品种类少[2]。因此，在重点推进大量出口高端产品的同时也应着重加强国内的市场需求和深加工金属的应用。

国内电池行业随着发展已经开始大量的需要铁、锰、镍、钴、铅等金属的应用，并且电池的市场需求不断提高；年产100多万吨的工业硅产量之中60%出口到了世界各个国家，价格在1.2K/t；多晶硅的几口也是每年我国金属进口中的项，因为中国市场中大量需要多晶硅在太陽能电池中应用；以及更高利用价值的高科技产品例如芯片以及硅片。

在产品多元化、深入化发展的实际过程中会遇到很多现实存在的问题。例如如何将太阳能电池的转化效率提高并且进行更加普及的广泛使用；电动车电池能最大效率充电且跑起来更快；用什么材料可以使太阳能电池赶上火电、水电甚至造价更加低廉；如何将柔性石墨、石墨化、碳微球、碳纤维、石墨烯等大量出现的碳材料生产出来并埃及伊应用。

用途十分广泛的柔性石墨密封材料，例如可以再200～3600℃中使用的汽车密封材料，并且达到了上千吨的使用量。柔性石墨密封材料中细颗粒进口价格在3.5～4.0万元每吨、细颗粒在1.8～4.0万元每吨、高纯度的柔性石墨密封材料在2.0～5.0万元每吨，以此可以看出价格上的差异主要是因为加工程度的不同[3]。

每种金属材料都具备其自身的优点，应当突破以往传统产品的局限性。例如将单晶化转换为单晶体、金属材料向高纯金属的高纯化制作，对它们本身的应用价值与特性进行深入开发加工研究。AI2O2制作为蓝宝石、SiO2进行光缆制作加工，这些深层次的加工会对它们自身的用途以及价值进行指的升华。

三、回收再生金属冶炼

随着经济的发展与科技的进步，人们所使用的电子产品以及交通工具都在不断的更新换代，更换后的废弃物品量也明显增加，这既是可再生金属资源且数量相当庞大，与此同时每年我国进口金属资源中废旧金属也占了相当量的比重。这两个原因为我国可再生金属的资源储备进行了扩充金属行业的发展对我国有有色金属资源稀缺的状况进行缓解，并最大程度地降低了能源消耗，从而减少环境污染中废金属材料的占比。每一吨的再生铜的生产相当于节省了734吨的水资源以及标准煤炭3.3吨、显著的减少了废弃固体金属物4205吨的排放。再生金属资源最所以会被称为“城市矿山”是因其百分之九十六的金属都可以回收再利用加工为新的金属资源，这也是变废为宝的善举，对经济效益、环境保护都有很大作用。

四、冶炼三废的再利用

在世界目前造成环境污染的最严重的有色金属材料就是工业废水、工业气体污染以及工业固体废物，统称为冶金三废。大气、土地、水源、生产发展甚至生活都深受冶金三废的影响，对于有色金属冶炼之后留下的废弃渣物，有的在偏远山沟堆积，有的进行入地掩埋，而这些有色金属废弃渣物在经过雨水的冲刷之后有害物会沉入地下从而对水资源造成不可估量的污染。2015年有色金属生产废渣高达1136万吨之多，尾矿户数量更是惊人的12718座，成分相当复杂并且数量及其巨大[4]。

有的金属材料的冶炼产生的废弃渣物品类繁多，并且其中有价值含量的元素也很多，如果不对其进行废物回收再加工，不仅是资源上的浪费，对环境的污染将更严重。所以对尾矿资源以及有色金属材料废弃渣物的回收再利用是很有必要的，做到废水不外排，循环再利用，保证达标排放，工厂利用废弃渣物变成花园，这是有色金属材料冶炼以矿山资源再利用的重要手段，具有极大的时代意义。

结语：

有色金属冶金材料行业的发展应当以缓解我国资源匮乏为基础目标，对环境污染的降低起到模范作用，促进国家经济的的发展与工业的进步。通过对有色金属资源的深度开发，打造出更具有利用价值的高端产品，将有色金属材料冶炼过程产生的废水弃渣回收再利用，以此来保证有色金属冶金材料产业的可持续化发展，确保我国工业健康、科学的进步，为我国经济事业作出自身最大的贡献。

参考文献

[1]张琼. 矿冶所：永恒的探索 不懈地追求——北京有色金属研究总院矿物资源与冶金材料研究所所长车小奎[J]. 海峡科技与产业，2012（z1）：116-118.

[2]张琼. 矿冶所：永恒的探索 不懈地追求——北京有色金属研究总院矿物资源与冶金材料研究所所长车小奎[J]. 海峡科技与产业，2012（z1）：116-118.

[3]左铁镛. 有色金属材料可持续发展与循环经济[C]// 中国有色金属学会学术年会. 2008.

[4]康义. 把节能减排作为有色金属可持续发展方式转变的主攻方向——在2008年重有色金属冶炼企业污水处理现场经验交流会上的讲话[J]. 有色冶金节能，2008，24（4）：12-15.

（作者单位：开曼铝业（三门峡）有限公司）