化工技术在企业冶金工艺中的应用

杨 刚

（西北矿冶研究院，甘肃 白银 730900）

传统的冶金技术主要采用高温炉熔炼工艺，这种工艺虽然能够在短时间内满足公司的业务需求，但是冶金生产线的能源利用率比较低且对环境造成的危害较大。因此，多数企业开始探索科学的化工技术，想要将化工技术应用到环保等级较低的车间。一方面，企业是想通过引入最新的化工技术来提升能源利用率与经济效益[1]。另一方面，企业家在自身财富到达一定层次之后所背负的社会责任感也逐渐增强，积极响应国家的可持续发展理念也能够为自己的企业提升竞争力与知名度。

1 化工技术简介

化工技术通常是指以化学原理为指导、以成熟的工程技术为实践原则，力图将相关产业在生产过程中产生的各类有害物质降到最低的环保技术。常见的有害物质主要有生产原材料、催化剂以及化学溶剂等，化工技术主要分解有害原材料中的分子实现环保可持续。因此，工厂中冶金生产线加大对化工技术引进的投资力度是很有必要的，这不仅会使企业的生产效率得到有效提高，还可以保证工业原料的再利用。

化工技术在生产线中的正能量与国内的发展现状：当前我国的工业发展正处于高速发展阶段，所达到的技术高度已经不逊色于多数发达国家。而不幸的是，化工企业与重金属企业在追求自身经济利益时忽略了企业给环境带来的负面影响，特别是含重金属有毒物质的工业废水、废气与生产线的工业废渣被直接排放到大气与河流中。近年来，化工技术被广泛用于矿业、化工企业以及冶金行业，在一定程度上改善了环境质量且效果有目共睹。

随着国内多数重工业广泛应用化工技术且起到了不错的效果，相关行业譬如印刷、制药以及石油石化等行业纷纷加入到了技术革新的队伍中。值得一提的是，国家为了支持企业引进化工技术，还专门派专业的科研团队进行实地考察研究，从而为提升化工技术的效能提供有力保障。

2 化工技术在冶金工艺中的应用展望

随着国家提出“中国智造2025”，以计算机学科、集成电路学科与控制科学与工程学科为代表的高精尖行业已经开始了技术攻关之路。作为国内工业中不可或缺的一部分，冶金行业也应该与时俱进，通过不断改进工艺与更新设备来提升企业的生产效率。从技术层面讲，化工技术已广泛应用于冶金行业、印刷行业和石化企业。国内企业冶金过程中化工技术的不断发展起着重要的作用，特别是在以下两个冶金过程中：湿法炼铜：我国铜冶炼技术的发展经历了几千年，传统的铜冶炼工艺不仅存在纯度低的缺陷，而且对环境有很大的危害。目前，化工技术已基本应用于铜的生产线中，通过多年的运行与技术革新，化工技术与铜冶炼生产线已经达到了很好的平衡点。企业只要应用先进的化工技术，冶金工艺的质量就可以得到很大程度上的提升。例如，纳米过滤膜技术在化学技术中的应用可以有效地处理电解质中的铜含量。与此同时，铜含量相对会保持在比较低的水平，这就从侧面说明了铜的回收率在不断提高，铜含量的具体数据见表1。由表1可知，电解质中铜的含量更多的是由于采用了纳滤技术的缘故，但是受到锰的影响会在一定程度上导致铜的提取不准确，需要平衡其含水量才能达到铜的浓度。因为蒸发过程中的水量会使萃取液回流和滤出，所以会残留太多的水。这就需要保持萃取液中酸碱度的平衡，溶液的最佳PH值应该调整至7。

在溶液的中和过程中会损失部分的铜，因此纳米过滤膜的化工能够做到对溶液的妥善处理。与传统的冶金工艺相比，该纳滤膜技术具有较好的炼铜效果和较高的生产效率。

表1 纳滤技术处理多种元素后的元素残留率

3 冶金行业在污水处理工序中引入过滤技术

在冶金化工企业的应用中，污水的具体处理步骤如下：第一步是对污水进行酸碱度调节，先进行一次石灰乳的添加，在进行相应的处理工序后要进行石灰乳的二次投放；在完成石灰乳的添加之后首先要进行的就是采用平流技术进行沉淀，最后才是废弃物质的对外排放。在这个处理过程中，需要注意的是在沉淀时首先需要加入适量氯化铝进行化学物质的沉淀工作，其主要目的是去除污水中残留的重金属有毒物质。由于重金属的化学结构非常复杂，重金属在处理过程中不易沉淀，如果用氢氧化物沉淀平流沉淀，那么取得的效果就不太理想。除此之外，用氢氧化物实现沉淀可能会有潜在的副作用，因此过滤技术可以很好的被应用于冶金行业。

冶金生产线在应用过滤工艺时需要格外注意参数的设定，在设定过滤工艺的主要特性参数时，应该确保以下几点符合行业标准：处理后的污水浊度不应超过4mg L-1，污水处理量也应该控制在80mg L-1，设备内压应在0.15Mpa～0.25Mpa，过滤排放压力应保持在0.04MPa～0.06Mpa，设备的运行速度也需要保持在10m～15mH-1范围内。基本的参数设定完毕以后，需要首先参考这些具体参数调整溶液的pH值，未处理的原污水中pH值应调整到10.5～11.5，从而实现污水中的锌离子与镉离子得到有效的沉淀，然后通过过滤器的出口调节污水的酸度。在排放处理后的污水时，应当控制其PH值在5～7的范围内。近年来，在国内某些企业将过滤技术引入到生产线以后，企业的整体化工废水排放量日益减少，废水中的重金属离子含量与毒性也得到了很好的控制，种种迹象表明该技术在我国许多冶金工艺中的应用前景更加广阔。

4 结论

改革开放的浪潮已经推进了40年，“中国智造2025”的大门却刚刚打开，冶金行业也应该乘上这一列快班车。作为各行各业发展的催化剂，冶金行业与化工行业理应走在技术革新的前列，当前国内许多企业都在通过引进新兴化工技术来提高自己对社会做出的正面贡献。需要注意的是，化工技术不仅在已有的冶金工艺基础上做了部分改进，还通过进行技术创新实现了化工技术的应用领域再扩展。近年来，化工技术的发展呈现出多元化与高速化的态势，受到了各行各业的广泛关注，希望化工技术不仅能够提高各行各业的产值，还可以为贯彻可持续发展理念贡献一份力量。