有色冶金技术的现状与发展探讨

2021-12-28刘磊

中国金属通报 2021年15期

刘磊

（金钼股份矿冶分公司钼炉料产品部，陕西渭南 714101）

由于国家经济及行业的发展，促使我国科学技术的发展要为我国冶金技术的发展提供强有力的支持。但是在全球化发展趋势的影响下，使得我国的冶金技术还是落后于世界发达国家的技术水平[1]。因此我国为了解决这个问题，促使行业发展，不断对我国基础冶金技术进行深入研究，如钨冶金，钼冶金，和钒冶金等多种有色冶金技术，在使用火法冶金技术进行冶金工作，对于其中使用技术的发展和管理方面进行研究，寻找其进行优化和创新的方式，推动其工艺、管理的多种组合优化，可进一步生产出优质的有色金属合金产品[2]。通过这样的方式进行研究和分析，为我国整体冶金技术的优化和发展提供借鉴意义，进而为我国的工业发展提供坚实的技术支持，使其助力国家发展，提升综合国力，进而加强我国的国际影响力。

1 有色冶金技术的含义和优势

1.1 有色冶金技术的含义

这项技术的含义是通过相应的提炼技术对粗矿中含有矿物质的矿石进行金属冶炼的一种技术。因为这项技术在实际使用的过程中，涉及到的操作较为繁多，同时需要多种技术方法进行相互配合，才能进行运作[3]。这种方式在我国主要表现为物理方法和化学方法等，然后在根据金属的特质进行分离，其主要的生产过程为对金属的筛选和金属的提取分析以及进行精炼提纯等几个主要的步骤。

1.2 有色冶金技术得以使用的优势

虽然我国处于发展中国家的位置，但是由于我国现如今经济的快速发展，使得我国有色冶金技术得以快速的发展以及被广泛地应用于我国的各个行业，其代表行业有建筑、汽车、桥梁等多个行业，并在这些行业的发展过程中起到至关重要的作用[4]。同时在经济全球化发展趋势的推动下，使得我国的有色冶金技术进入飞速发展的时代，但是同时在发展的过程中也有着一定的风险，所以这是一个机遇和挑战并存的时代。如今在国家发展需求的促使下，我国深耕有色冶金技术的优化以及创新，使其不但可以满足国际发展的需求，同时还能为行业的发展提供助力，从而促使我国的经济发展。

2 有色冶金技术及其发展现状

2.1 火法冶金技术及发展现状

这项技术是在我国使用时间最为久远，同时也是我国现如今使用的主要冶金技术，比如在进行钨铁冶金，钼铁冶金和钒铁冶金等有色金属在进行冶炼时，主要依靠此项技术进行生产[5]。这项技术的工艺步骤主要为富集和冶炼以精炼等这三个阶段，其中主要是以高温提取的方式进行这些步骤的运行，使得矿石在这些步骤之中，被逐渐地去除杂质，使其可以在最后得到生产所需要的金属产品。同时在进行这些操作过程中，进行辅料的添加，使得冶炼的过程更加顺利，同时还能保障最后的金属质量的提升以及金属回收率。由于这种技术得以实行的基础就是依靠国家矿产资源，但是在这个过程中对于资源的使用处于过于消耗的状态；同时在我国建设绿色环保型国家和可持续发展战略的影响下，导致这项技术已经不能满足我国社会的发展需求，使得这项技术在我国发展过程中处于瓶颈状态，因此为了解决这个问题，使得这项技术更加科学合理的为我国工业的发展提供助力，开始对这项技术研究，并找出相应的措施，使其可以顺应时代的发展，发挥其存在的历史意义。

2.2 湿法冶金技术及发展现状

由于基础科学的长足发展，对行业内湿法冶金技术的优化和创新提供了强大的助力，因此这项技术在我国金属生产行业内大范围地应用，且发展趋势处于发展中的状态。这是因为此项技术具有能耗小，操作方式简单，生产工艺入门条件低，并且可以循环使用的特点，从而给国家的发展提供了助力。这个技术主要采用浸泡溶液的方式进行提纯，得到所需的金属，因此这项技术对于钢铁金属等方面不适合，但是适用于我国的锌资源、铜资源以及铝资源等金属的提纯。

2.3 电冶金技术及发展现状

这项技术得以运行的基础就是以电能为基础，然后进行金属冶炼的过程，其主要类型分为电热、电化冶金这两种。在金属提纯作业中，对于电冶金技术的使用主要是在我国铝金属的冶炼，因为技术原理简单，并且效果理想[6]。通过这项技术对氧化铝进行提纯，然后对其进行电解，如下图1所示，最后对铝金属进行还原，得到所需的铝金属。

图1 电解工艺流程图

2.4 真空冶金技术及发展现状

在进行金属冶炼过程中，还采用真空冶金技术。这是因为这项技术和火法冶金技术一样，对金属的提炼都使用高温的方式。但是这项技术采用的是高温无氧化的方式进行金属处理，使得金属在真空的状态被加工，这样有利于最终金属质量的保障。这项技术是在300年前被发现的，在对这项技术进行推广使用过程中，虽然取得了极佳的使用效果，但是此项技术在我国的发展还处于初级阶段，其技术成长空间还是巨大的。在真空环境下使用此项技术进行金属冶炼工作，无论金属是固态还是液态，都可使用这项技术进行冶金提炼，因为没有空气杂质的干扰，这种技术下得出的金属，其性质更加稳定。同时使用这种技术，不会造成污染。因此由于各种因素的推动，使得真空冶金技术在我国开始应用发展，并且使用范围也在逐渐增加。

2.5 生物冶金技术及发展现状

生物冶金技术主要是借助微生物，然后再结合湿法冶金技术，通过这两个方式进行金属冶炼工作，对其按照操作方式进行分类，可分为生物浸出和雷击以及吸附等几个种类[7]。虽然这项技术能源消耗低并且环保，有利于我国资源的节约；但是其运行时间较长，并且对于温控级别的要求较高；同时结合我国当下的发展趋势，这项技术不适合普遍的金属冶炼工艺。

3 推动技术发展的措施

3.1 对技术进行优化和创新

虽然我国在进行金属冶金工艺方面有着众多技术，但是这些技术因为时代的发展以及国家需求的改变，导致这些技术或多或少出现不足的现象。为了解决这个问题我国开始对技术进行优化和创新，使其可以满足现代化国家发展的需求。比如，对电冶金技术的优化和创新[8]，在此项冶金技术时，因为这个过程中辅助材料的质量的不同，存在导电性较差，且因产量较低，导致生产工艺效率降低。由于多种因素影响，导致这项技术在应用过程中能源消耗量较大，难以达到国家发展的标准，所以针对其能耗高，工作效率低的问题进行深入研究和分析，寻找解决措施，提高工作效率。例如使用质量较好的导电材料，大幅降低电能能耗，通过优化电冶金工艺技术，可生产出符合国家发展求的金属工业品。通过对电冶金技术的优化研究，也可为其他技术的优化和创新提供借鉴意义。

3.2 采用新技术，完善我国原有有色金属冶炼技术

基础科学的发展为我国有色冶金技术的发展提供了极大的助力，并且也推动综合科学技术的发展。但是要保障我国冶金技术的与时俱进，那么就要采用新的工艺技术，通过引入并使用新技术，学习相关的经验，然后对现有的有色冶金技术进行优化。如在我国的火法冶金技术中，如钨、钼、钒冶金等，因为其能耗较高，排放不能达标等众多影响因素，导致此项生产方式在我国有色金属冶炼技术中处于边缘化，这样会导致我国钨、钼、钒冶金等金属的各项冶炼技经指标不能满足行业发展的需求，所以生产这些有色金属的企业为了谋求发展以及追求更多大的经济利益，从而不断发展并选择新型冶金技术。

国家为了解决此项难题，帮助企业进行发展，不断地引进并推广新技术，在应用过程中不断进行试验优化，同时借助先进的冶金设备和我国生物、物理以及化学等基础知识，对我国现有的冶金技术在原有的基础上进行技术优化和完善，解决其能耗高等一系列技术难题，使得我国的有色冶金技术向智能化、高效化以及低能耗的方向发展，降低原有冶金技术对环境的破坏，实现绿色可持续发展道路。

3.3 进行冶金设备的优化

现有的冶金工艺涉及众多方面，这是由于各类金属的性质不同，所以在加工的过程中，要选择合适的工艺技术和装备进行冶炼，并在实际生产过程中不断进行经验总结、工艺优化、装备提升。如钼金属的硫化物等多种有色金属冶炼的过程中，普遍采用回转窑等设备进行生产，这是一种使用温控系统，然后通过调节器，借助信号的传送，从而对电机功率进行变频调节，并结合相应的工艺参数进行金属冶炼。

虽然这种方式可以促使我国有色金属冶炼工作逐渐趋于智能化，但是在这个过程中，还是存在着一定的问题。如侵蚀导致冶金设备使用寿命降低，烟气泄露会导致环保事件等，从而无法进行正常生产。为了解决这个问题，我国应该借鉴国际先进生产设备，优化生产工艺，提高我国有色冶金技术的水平，保障冶金行业长足发展，从而满足国家基础工业的发展需求。