淺談化工技術在企業冶金工藝中的應用

宋寧

摘 要：冶金是我國工業體系中十分重要的產業之一，在社會經濟不斷發展的大環境下，我國冶金工藝水平也在逐步提高，其中化工技術在企業冶金工藝中的應用價值被充分發掘出來。本文先闡述了化工技術的基本概念，以及在冶金工藝中應用的應用優勢。再分析了我國當前化工技術的發展和應用現狀，最后對化工技術在企業冶金工藝中的濕法煉銅、污水處理等方面的應用進行研究。

關鍵詞：化工技術;冶金;工藝

冶金行業與國家經濟和社會建設息息相關，而傳統冶金技術在效率、質量及環保性等方面都存在一定缺陷。化工技術的持續進步，以及在企業冶金工藝中的應用實踐，很大程度上避免了傳統冶金技術存在的弊端。業界普遍認為，在企業冶金工藝中深入研究化工技術，有助于推動企業工藝改革，實現企業可持續發展。

1 企業冶金工藝中化工技術的概念及應用價值

1.1 概念

從廣義的角度來講，化工技術主要是利用化學原理及工程技術，滿足生產加工活動需求的技術[1]。從企業冶金工藝的角度來講，化工技術則主要是利用化學原理、工程技術，提高生產加工效率、質量，并對生產過程中產生的有害物質進行轉化、分解、消除的技術。在當代化工技術中，其終極目標是將原料充分轉化為具有經濟價值或實用價值的產品，提高原料、能源利用率，同時降低廢物、污染物排放。

1.2 應用價值

傳統冶金行業的冶金工藝是粗放式的，而這種粗放性主要體現在兩個方面。其一，原材料品質參差不齊。也就是說，傳統冶金工藝用到的礦物材料、加工材料品質差異性較大，尤其是很多低品質材料經過加工而留存的產品較少、品質較低，而消耗的加工成本很高。其二，加工方式落后。傳統冶金方式比較單一，多數是通過高溫燒制金屬礦物材料，將金屬物質分離，再凝結加工。這種方式能源消耗高，且在加工過程中很容易產生各類污染物質。而化工技術在企業冶金工藝中的應用，具備的優勢有以下幾點。

1.2.1提高材料利用率

通過化工技術，可以根據金屬礦物材料構成成分特點，利用不同元素之間的化學關系，采用合適的方法，將有用的化學元素提取出來，加工成產品。也就是說，通過化工技術，可以進一步挖掘礦物材料的價值，提高材料利用率。

1.2.2降低能耗

化工技術的應用，改變了傳統單一的冶金工藝，可以根據礦物材料特點、加工生產需求，采用更適合的冶金方法。這種方式可以有效降低傳統冶金工藝對能源的消耗，對降低加工成本和環境保護都有重要意義[2]。

1.2.3減少環境污染

在冶金行業中使用化工技術，首先可以根據礦物材料成分特點，選擇產生更少污染物的冶金方法。其次可以通過化學原理，在加工過程及加工完成后，對產生的有害物質進行分解和處理。顯然，化工技術可以大幅度降低冶金工業的廢物、廢氣、廢水排放，符合環境保護和可持續發展理念。

2 化工技術在企業冶金工藝中的應用分析

2.1 濕法煉銅工藝的優化

銅元素對人類社會的運轉有至關重要的作用，因此煉銅也是我國冶金行業中的一個重要組成部分。濕法煉銅是目前煉銅行業中比較常見的技術工藝，在保證生產質量和效率方面都有重要作用。但是，目前使用該工藝技術在冶煉過程中，依然會面臨部分銅元素丟失的問題。所以在化工技術升級的過程中，出現了納濾（NF）膜技術，可以有效處理電解液中銅元素的含量[3]。

通過試驗進行分析，利用納濾（NF）膜的化工技術時，假如在加工過程中針對電解液的處理效率為245L/min，鐵的流失量約為250.1kg，銅的流失量則較低。通過該試驗得出電解液中相關金屬元素的含量如表1所示。

通過該試驗可以發現，銅元素在通過納濾（NF）膜之后，留存在電解液之中的含量比較高。但是，此時電解液中留存量同樣高的錳元素會給銅元素造成影響，導致不能精確的對銅元素進行提取。針對這一問題，技術人員利用相關技術，對水量進行平衡，以便提取濃縮銅。通過技術方法蒸發水量，萃取的液體將會返回浸出，此時水量過多。然后要對萃取的液體進行酸堿度平衡處理，一般將液體pH值由原來的2中和到7左右。而在中和處理的過程當中，銅元素會大量損失，為了避免該損失，還會用到NF化工技術對液體進行處理。

顯然，相較于傳統的冶金技術，對化工技術進行升級，不僅能提升冶煉質量，還會提高原料利用率，降低生產成本。所以，化工技術的應用，最終對冶金企業生產效益的提升有重要價值。

2.2 冶金化工污水處理

傳統冶金企業是污染物排放的主體之一，在生態保護和可持續發展理念下，國家及社會對冶金行業的環保技術提出了更高的要求[4]。在傳統冶金工藝中，產生的污水中含有大量的重金屬物質，這些物質對環境的污染程度極高。為了去除污水中的重金屬物質，傳統方法是在污水中加入氯化鋁，可以讓混合物聚集沉淀。但是，多數重金屬物質本身的化學性很復雜，這種方法不僅不能讓所有重金屬物質快速沉淀，過程中還可能產生新的污染物。

針對這一問題，部分冶金企業開始使用過濾技術來進行處理。具體使用過濾技術時，需要滿足污水渾濁度小于4mg·L-1，同時處理量應當控制在80mg·L-1以下。另外，要將處理系統內部壓力控制在0.2MPa，過濾排放口的壓力控制在0.05MPa，另外還要將過濾處理系統運行效率控制在12-15m·h -1，通過這些數值的控制，可以提升過濾技術處理效果。具體表現在于，使用該方法之后，污水內部pH值被調整到了10-11.5，在該狀態下，污水中主要的重金屬--鋅、鎘等元素將快速沉淀。此時，過濾系統對其酸度進行調節，然后進行污水排放。此時，經處理被排放的污水pH值約為6-7。

顯然，以化學技術為基礎的過濾技術，可以提高冶金企業污水處理的效率和質量。同時，整個處理過程不會產生新的污染物，是當今我國冶金等行業中應當大力推廣的污水處理技術[5]。

3 結束語

綜上所述，隨著人類社會的飛速發展，化工技術在各個領域當中的應用率越來越高。冶金作為我國工業體系中不可或缺的一部分，傳統冶金工藝在效率、質量及環保性等方面都存在一定的不足。相關技術人員通過對化工技術的深入研究，可以對傳統企業冶金工藝進行優化，提高生產效率和質量，提高原材料的利用率，并降低能源消耗。同時，化工技術在冶金污水、廢氣處理中的應用，也可以提高處理質量。很明顯，對化工技術的深入研究和實踐應用，有助于提高企業冶金工藝水平，提升企業效益，并為環境保護事業做出重要貢獻，符合可持續發展理念。

參考文獻：

[1]楊剛.化工技術在企業冶金工藝中的應用[J].世界有色金屬，2019（15）：6，8.

[2]朱曉歐.冶金企業的雙相不銹鋼攪拌工藝中摩擦焊接頭的組織與性能分析[J].企業科技與發展，2019（3）：125-126.

[3]鐘明燦，王立明，霍東， 等.化工技術在企業冶金工藝中的應用[J].化工設計通訊，2018，44（8）：250.

[4]沈麗艷.對化工技術在企業冶金工藝中的應用探析[J].建筑工程技術與設計，2018（12）：5240.

[5]廖力銳，劉東方，黃文力，等.Ti/RuO2-IrO2電極電催化氧化處理鈷濕法冶金廢水研究[J].工業水處理，2019（6）：68-72.