有色冶金的技術現狀與發展探討

韓飛洪

（江蘇省安康安全技術服務有限公司 江蘇 鹽城 224200）

在多年的發展過程中，我國有色冶金技術有了很大進展和突破，其生產效率和工藝水平獲得了一定程度的提升。但與世界先進水平相比，我國有色冶金技術水平還比較低，一些生產工藝比較落后，設備的生產能力較低，其先進性和自動化水平不足，而導致企業在生產中產能低而能耗大，對行業的進一步發展形成嚴重制約。要實現有色冶金工業的進一步發展，就要根據當前其發展需求，在技術方面不斷改進，促進其生產效率提升，提升節能環保和自動化水平。

1 有色冶金概述

有色冶金就是從成分復雜的礦物集合體中，將需提取的金屬分離出來，而得到粗金屬產品，完成有色金屬粗煉。再對粗金屬進行提純，而獲得更加合格的精煉金屬產品。在其冶金過程中，需要使用一定技術方法來分離主要金屬和其它金屬，從而得到較高純度的金屬，具體可采用化學冶金和物理冶金技術。

具體其冶金流程主要是，煉前處理、粗煉和精煉這三大環節。是利用物理原理、化學原理來實現冶金中物化反應，而達到冶金目的。

2 有色金屬的優勢分析

我國是有色金屬生產大國，我國有色金屬工業的發展是具有一定優勢的。首先，我國要實現城鎮化發展，使發展實現信息化和低碳化，就需要有色金屬產業的支持，因此我國有色金屬工業的發展是有較大空間的；其次，在當前我國深化改革的歷史機遇下，有色金屬產業面臨著產業結構調整的時代環境，經濟全球化發展和我國對外開放的程度加強，都為有色金屬產業提供了更大的國際競爭舞臺；最后，當前，我國依然存在固有體制機制，但國內經濟還在穩步發展，各地區經濟在快速發展，我國當前仍具備低成本優勢，因此在市場競爭中具有一定優勢，有利于產業發展。

在我國工業化發展的過程中，作為工業的基礎，有色金屬行業的發展成效將對經濟增長產生很大影響，今后在其穩定發展中，要改進其中技術方面不足，使其更加契合時代需求。

3 有色冶金技術現狀分析

3.1 有色冶金常用技術

第一是火法冶金技術，在當前金屬提純中，火法冶金是最早使用也最常用的方法，其使用中要進行選礦、冶煉和精煉這三項主要環節。主要是在選礦結束后，將所得細粒精礦配入冶金溶劑，按照合適的比例進行混合，在其均勻混合之后，在高溫煉爐中冶煉，會形成爐渣、含部分雜質金屬液，再經過吹煉、精煉處理環節，即可得到含有少量雜質的有色金屬，使其精度得以提高。當前在有色冶金中使用火法冶金技術，可以通過將冶煉溫度提高、使用閃速熔煉方法等，來使實際冶煉中的力學條件得以改善，反應速度可以提升，而強化冶煉的強度。使有色冶金效率提高，同時其消耗的能源也可減少。

第二，濕法冶金技術，這種技術實際運用中，幾乎涉及到除了鋼以外的各種金屬冶煉工業。在有色金屬冶煉中，主要是進行礦物分解，利用濕法冶金可以進行去除和提取，將其還原為金屬。具體冶煉過程中，要先在溶液中轉入有用的成分，浸取溶液，將其與殘渣實現分離，并且洗滌和回收在殘渣中夾帶的冶金溶劑、金屬離子。然后凈化浸取溶液，并進行富集這些浸取溶液。最后，在凈化液中就可提取到有色金屬，或者提取到有色金屬化合物。當前，很多有色金屬及其化合物都可采用這一技術方法來冶煉，特別是在鋅、鋁和鈾等生產中，大部分都是選擇該方法來生產的。

這種技術方法的優勢就在于可以高效回收原料中有價金屬，在環境保護方面有著積極意義，并且可以在有色冶金中實現連續、自動化生產。當前，鋅濕法冶煉技術還在持續發展，原始方法逐漸被淘汰，其發展不斷加快。在近年來研發的新壓井工藝中，在氧壓浸出基礎上發展出了常壓浸出工藝，其工藝得到進一步簡化，操作和控制都更加簡單，提高了浸出的回收率，在實際使用中也取得了不錯的成效。

第三是電冶金技術，有色金屬冶煉中，電冶金技術是運用能源條件實現目的的，來對金屬進行提取和處理。具體根據其實際電能轉化的形式，可以再將其分為兩種技術方法，即電化冶金和電熱冶金。以鋁生產為例，其工業生產使用的方法是單一的，就是冰晶石—氧化鋁熔鹽電解法，這種技術操作有兩項步驟，就是在鋁土礦中生產氧化鋁，然后進行氧化鋁電解。其電解工藝需要在電解槽中執行，將直流電通入，在經過電解質后，可以分解氧化鋁。在冶煉過程中，電流產生的焦耳熱，其電解溫度需維持在950℃～970℃，陰極和陽極上電解可以分別生成液體鋁、氧。碳陽極會氧化，而將二氧化碳等氣體析出，通過真空管法，將其中的鋁液抽出，經過一定的凈化、澄清處理，然后澆筑形成商品鋁錠，其產品質量也可得以保證。

3.2 國外有色冶金技術發展現狀

國外的冶金工程公司，其具備核心設計技術和制造技術的能力，可以對產品進行功能性設計，其技術特點主要體現如下。

可滿足設備穩定性、可靠性要求；在設備上會固化一些技術和工藝，如控制系統等；掌握先進的操作技術；具備優質的設計人力資源，其設計人員整體素質水平較高，且其經驗豐富。人員具體組成具有國際化特征，職業道德、創新意識和市場意識較強；設計硬件資源良好，具備完備計算機硬件平臺、產品試驗條件、產品測試手段等；軟件設計資源方面，計算機輔助設計工作平臺、相關軟件、情報檢索軟件等都相當完備。

4 有色冶金的技術發展

4.1 完善運用新技術

在有色冶金技術發展中，要將相關學科成就和工程技術新成就積極融入，對冶金技術進一步充實和更新。還要深入研究有色冶金方面的熱力學、動力學和反應工程學等。并在研究成果基礎上，建立起智能化特征的熱力學和動力學數據庫，加大對計算機技術的應用力度和水平提升，逐步實現冶金系統設計優化，以及其冶金自動控制。在生產方面更加具有柔性化和高速化特征，能夠連續生產而充分利用相關資源和能源，切實實現對生態環境的保護。

比如將真空技術應用于有色冶金中，在真空中進行冶金生產活動，改善了實際生產環境，在常壓下無法很好地完成的作業，可以在真空環境下順利完成，且對環境的污染也更少。對此，還需要進一步加強相關應用設備研究，以確保可順利完成生產任務。

4.2 電解制鋁技術發展

鋁冶金技術將來會實現電解制鋁發展，使熔體的性質得以改善。電解生產鋁工藝應用中，由于其中的純冰晶石熔點高、導電差、易腐蝕、溶解量小等原因，導致其實際生產中需要消耗大量電能，生產成本也相對較高。因此，很多研究人員來著手研究開發新的制鋁原料，當前取得的主要成就就是將一些理想添加物加入，以改善熔融溫度使其降低，在未來發展中該設想是比較可行的。

這一技術方案實現和應用有多方面意義，首先可以使電流效率提高，熔融溫度高，會使電流效率降低，而保持低溫操作可以提升其效率；其次是電解槽的使用壽命也可延長，在電解制鋁工藝中需要使用電解槽，而其被腐蝕的可能性很大，其使用壽命也非常短，因此企業的成本較高，而在未來發展中對電解槽材料的研發，可實現其使用壽命的延長；再次是有利于環境保護，進一步加強其中污染物排放水準，對其進行轉化和再利用，實現環境保護；最后是純鋁的純度可以進一步提高，未來研究中，電解槽中鋁液平穩性改善，可以使電磁冶金的應用更加成熟，進而使制鋁的效率和純度提高。

5 結語

有色冶金產業的發展離不開技術的支持，我們要加大人才培養力度，對先進技術進行推廣和使用，積極研發新的冶金技術，使有色冶金效率、質量提高的同時，可實現高效回收利用，實現對生態環境的保護。