张永军
(河北润忆安全技术服务有限公司,河北 邯郸056107)
当前我国有色冶金工业发展取得了很大的成效,无论是生产工艺还是质量都有了很大程度的提升,但是相对比世界发达国家,还存在一定的差距,例如,设备工艺落后、自动化水平较低等,需要加强技术的研发和改良,确保实现工业生产水平的提升。
在当前的众多有色冶金技术中,火法冶金是最早使用的方法,主要涉及选矿、冶炼和精炼三个阶段,详细流程如下:在完成选矿作业后,在细粒精矿中加入一定的冶金溶剂,需要注意溶剂的比例要按照规范加入,在加入冶金溶剂后进行体系混合操作,然后在高温炼炉中开展冶炼作业,通过冶炼会形成炉渣、含杂质的金属液等,此时需要进一步的精炼处理,除去含有杂质的金属液,最终即可获得精度较高的有色金属。相对比其他的有色冶金技术工艺,火法冶金技术的效率更高,但是其能耗较大,不符合可持续发展和节约资源的要求,所以为了确保其进一步推广和应用,还需要对该技术进行优化和改良。
对于湿法冶金技术工艺而言,其涵盖的范围十分广泛,涉及除了钢金属以外的各类金属冶炼作业。在实际开展湿法冶金作业时,主要是将矿物进行分解,然后利用该工艺技术进行杂质去除和提取操作,最终还原得到有色金属,以下进行详细流程分析:首先需要在溶液中转入有用的组分进行浸取,实现残渣的分离操作,接着对残渣中的冶金溶剂进行回收和洗涤,然后在净化液中提取有色金属。就目前而言,很多的有色金属都是利用湿法冶金技术提取得到的,其中在Zn、Al 等金属生产中应用最为广泛。相对比其他的冶金工艺技术,湿法冶金技术的优势在于可以实现原料有价金属的回收利用,这对于环境保护有着重要的作用。近年来,随着科学技术水平的不断提升,湿法冶金技术工艺得到了进一步的完善和简化,无论是操作还是控制都相对比从前更加的便捷,同时提升了金属回收率,具有重要的推广价值。
电冶金根据实际电能转化的形式,可以细分为两种,即电热冶金和电化冶金。以铝金属生产为例,其冶金工业生产方法十分单一,主要是对氧化熔盐进行电解,在此之前需要从铝土矿中生产提取氧化铝化合物。在进行氧化铝电解时,需要在电解槽中开展作业,先将直流电通入电解槽中,经过电解质后可以将混合物分解为氧化铝,接着通过氧化还原反应生产得到铝金属。
未来对于有色冶金技术的发展,需要将其与多门学科和相关工艺进行融合,实现新的工艺技术,例如,将传统的冶金技术与热力学、动力学等学科进行融合,在此基础上构建智能化的热力学和动力学数据库,结合先进的计算机信息化技术进行控制和研究,提升冶金系统的自动化水平,实现冶金效率和质量的快速提升,同时在有色冶金技术研发中除了要考虑能源消耗问题外,还需要考虑生态环境保护问题,使技术的研发具备较高的柔性化特点,在降低冶金能源消耗的前提下,达到生态环境保护的最终目的。例如,将真空技术应用于传统的有色冶金工艺技术中,通过在真空环境中进行有色冶金生产作业,一方面可以有效缓解其对周围环境造成的恶劣影响,另一方面也可以实现常压环境中无法完成的生产活动。但是需要注意的是,在技术进行优化升级的同时,对于设备性能提出了更高的要求,需要相关的冶金设备需要同时进行优化和改良,以符合有色冶金技术的现实需求[1]。
在传统的电解铝工艺技术中,由于纯冰晶石熔点高、导电能力差、耐腐蚀性弱等特点,使得实际的生产作业中需要消耗较多的电力能源,一方面增加了有色冶金的生产成本,另一方面也加剧了能源匮乏的紧张局面。因此,未来电解制铝技术需要从开发新的制铝原材料方面着手,以此达到改良冶金技术的目标。例如,在传统的冰晶石原料中加入适量的添加剂,使其熔融温度最大程度地降低,达到降低能耗的效果。除了考虑原料能耗外,还须考虑电解槽的使用寿命,因为电解制铝通常会造成电解槽被腐蚀,降低其使用寿命,所以需要开发新式的电解槽,让其寿命得到延长,从而降低生产投入成本。
综上所述,有色冶金产业的发展离不开技术的支持,我们要加大人才培养力度,对先进技术进行推广和使用,积极研发新的冶金技术,在提高有色冶金效率和质量的同时,实现高效回收利用,实现对生态环境的保护。