冶金工艺工程设计范文

冶金工艺工程设计篇1

关键词：冶金；工程；设计；发展

1我国冶金工程设计体系历史发展过程

1.1传统的冶金工程设计体系

我国的冶金工程设计已经具有一定的发展历史，最早可以追溯到19世纪后期的“洋务运动”。在之后，我国的冶金工程设计后来又在半殖民地、半封建社会中艰难发展。到了建国之后，我国冶金工程设计开始向着前苏联的先进手段。在这一时期，我国的冶金工程设计得到了较大的发展，设计方式、设计步骤，以及设计工具等都有了较大的进步。但是也正是理论严重匮乏的时期。到了20世纪末期，我国的钢铁工业发展开始走向产能扩张、基建投资的方向。冶金工程设计理论也开始逐渐增多，但是仍然局限于细节技术、单体工艺上。很少有研究者从钢铁制造全流程优化的角度去深入探究。因此，虽然冶金工程设计取得了一定的发展，但是在装备升级、工艺进步等方面存在较大局限。 因此，很难实现对钢铁企业整体优化起到根本性的推动作用。从而导致我国的许多钢铁厂追求片面发展道路，企业内部生产流程较为混乱，存在能源消耗高、经济效益降低、环境污染等问题。从理论研究发展来看，我国的冶金工程理论大多是建立在反应解析、过程解析的“三传一反”的基础之上的。因此引起我国的研究集中于微观课题当中，十分关注单元工序或单一装置的强化上。

1.2传统冶金工程设计体系的缺陷

在我国改革开放之前，冶金工程生产大多停留在粗放型、简单式的生产上。我国冶金工程借鉴了前苏联生产模式、生产工具，关注对不同工序装备能力进行全方位的静态估算。将这些估算方式与之前生产工序进行匹配连接，逐渐走向粗放型的生产流程。这种生产方式的特点就是局限于单元工序的局部，分别预留出不同的富裕能力。从根本上来讲，各个工序装备能力的“富裕系数”是由设计人员个人需求决定的。各个工序之间的连接方式实则是堆砌性的静态连接。这种连接方式的缺陷就在于，在实际运行中，缺乏动态运行的能力。那么由此而开展的钢铁厂生产流程和工艺装备，无法实现各个环节之间的协调，极易出现信息不顺畅、功能不协调等问题。这种粗放式、堆砌的设计理念，一直在我国冶金工程中占据重要地位。在一定程度上，使得我国冶金工程缺乏基于整体流程的设计理念，阻碍了更加成熟的分析工具的发展。

1.3我国冶金工程设计理念的创新与成果

在20世纪90年代之后，我国许多冶金工程相关研究者都开展了对钢铁制造流程结构的探索。深入分析了国外的钢铁工业发展优势，对我国的钢铁工业技术进行了更加精准的定位，并不断完善钢铁工业生产理论，从根本上推动了我国钢铁工业的发展。在这一时期，研究者深入分析了钢铁制造流程的多因子物质流控制、钢铁厂结构优化模式、绿色制造观念等。在这些理论的推动下，我国的许多钢铁厂实现了更加完善的工艺流程结构。大大推动了我国钢铁行业的快速发展。到了21世纪左右，我国的钢铁工业已经有了较大的进步，许多钢铁厂实现了内部结构优化，新技术、新设备都开始投入使用。

2我国冶金工程设计的发展前进分析

2.1冶金工程设计的发展方向

从当前的情况来看，我国在冶金工程设计领域已经取得了较好的发展。现在已经具备了流程设计、工艺设计、系统集成等现代化的技术能力。建立了符合新时展标准的高效紧凑界面设计、动态设计，工程设计学科的理论基础也得到了较大的发展。我国许多冶金工程设计企业实现了大规模的钢铁联合生产，产品生产流程系统性较强。在未来的发展中，我国冶金工程设计将会实现冶金流程工程学理论及其动态设计方法，技术成熟后就可以在我国新建或改建的钢铁厂进行大范围运用。

2.2冶金工程设计发展思路

通过对我国冶金工程历史发展情况，以及当前的发展趋势进行分析发现，我国今后需要坚持的总体战略思路是：以冶金流程工程学，以及动态——精准设计的理论作为指导冶金工程设计的重心。共同建设一个冶金工程设计现代体系。同时还要结合档案新建和改建钢铁厂工程建设情况，进行顶层设计和需求引导。将冶金工程设计创新理念与工程化技术集成创新作为重要基础，实现更加高效、科学的制造流程建设。从根本上提升我国冶金工程设计能力，促进我国钢铁制造业的快速转型，提升竞争能力。

2.3冶金工程设计发展的目标

在今后的一段时间，我国的冶金工程应当关注现代钢铁厂的“三个功能”的完善。从当前的发展形势来看，我国的钢铁厂设计目标应当拜托以往单一的钢铁制造功能。增加多重目标的属性。深入分析市场需求，形成一个资源节约型的生产方式，从经济效益和环境保护角度考虑，大力发展循环经济。改建和新建的钢铁厂在进行工程设计时，要坚持低成本、高效率、高质量的生产理念。与此同时，还要向着高利用、低排放的能源转换体系以及余热余能回收系统等方向发展。

3结语

我国的钢铁工业生产主要目的是满足国内生产和生活的需求，并没有十分依赖大量出口获得经济效益。我国政府大力支持钢铁工业生产的发展，促进了冶金工程设计人才的培养，以及理论的不断完善。在当前资源节约型生产的理念指导下，我国新建和改建的钢铁厂，都要在生产中加入资源节约、环境保护的内容。中国钢铁工业的进步对我国，乃至全世界都有较大的意义。在经济全球化背景下，我们可以与其余国家合作，借鉴各国先进设计、生产经验，促进冶金工程事业的发展。

参考文献：

[1]谭昕.浅谈在新环境下提升冶金工程企业经营能力的方法[J].现代经济信息,2015(11).

[2]刘军.冶金工程建设中对于环境保护措施的设计和实施[J].科协论坛(下半月),2011(07).

[3]蒋为民.中国冶金工程技术企业经济危机下的国际化生存策略探索[J].冶金经济与管理,2009(03).

冶金工艺工程设计篇2

关键词：卓越工程师培养计划；开放性实验教学；人才培养

作者简介：鲁路（1972-），男，四川成都人，西安建筑科技大学冶金工程学院，工程师；王超（1969-），男，陕西韩城人，西安建筑科技大学冶金工程学院，副教授。（陕西 西安 710055）

基金项目：本文系西安建筑科技大学2012年教育教学改革研究项目（项目编号：JG021219）的研究成果。

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）16-0129-02

西安建筑科技大学冶金工程专业是从1958年建立的炼铁、炼钢、有色冶金等专业逐步发展起来的，现为陕西省特色专业和省级、校级名牌专业，作为西北地区办学最早的专业，一直保持着自己的特色和优势，其中冶金物理化学为省级重点学科。现开设与“冶金传输原理”、“冶金原理”、“钢铁冶金学”、“有色冶金学”、“钢铁冶金原料处理与工艺”、“特种冶金和冶金实验技术”等课程配套的本科专业基础实验和专业实验12项。在当前经济社会发展的形势下，学校从培养多层次的突出实践、创新能力的新型工程科技人才的战略角度出发，积极参加由教育部组织的“卓越工程师培养计划”研讨会，成立了“卓越工程师培养计划”领导小组、工作小组和咨询专家组，结合学校与工业化、城镇化、生态化进程密切相关的学科优势和特色，与企业共同制订了“卓越工程师培养计划”工作方案及专业培养标准，同时大力整合校内资源和实验设施，加强校内实践教学环节的建设和卓越工程师人才培养模式的建立以及实践探索。

一、冶金工程专业卓越工程师培养计划目标与模式

冶金工程专业是西安建筑科技大学首批获准开设卓越工程师培养计划的专业，培养德、智、体、美全面发展，具有综合冶金背景和冶金工程专业知识，满足冶金工程领域的需要，并且基础宽厚、视野开阔、创新意识强、工程素养突出，能够掌握冶金工程基础理论、生产设备原理、生产工艺及冶金工程设计方面的专门知识与关键技术，具备分析、解决冶金生产中工程问题的能力以及具备冶金科技研究与管理发展潜能和国家竞争力的高、中级工程技术人才。

本科阶段作为工程学科人才培养和工程师培养共同的基础层次，按照“3+1”的模式组织教学，即学校培养阶段累计约3年，企业培养阶段累计约1年。学校建立了卓越工程师培养计划试点班的进入与退出机制，每年从新生中按照自愿、择优、考核的原则选拔学生入试点班。试点班的课程体系、进度安排总体上与现行体系并行、互通。对于试点班中不适应的学生，允许转出试点班，到现有的本专业继续学习，保留已取得的学分。根据冶金工程领域知识和能力的要求，结合冶金工程领域需要的工程素质和工程实践能力设计工程师必须具备的冶金工程领域卓越工程师的知识、能力、素养的教育阶段，完成对冶金工程卓越工程师的培养。

二、冶金工程专业卓越工程师培养计划实践类课程建设与改革

实践教学体系形式多样，总体分为实践教学和实践训练两部分，且占总学分的比例不少于25%。

（1）实践教学分为实验、课程设计、实习和毕业设计四大类。与理论课程相结合的实践教学有课程设计、专业基础、专业技术综合性和设计性实验环节与实习环节；独立的实践教学有开放性实验、认识实习、生产实习、毕业设计等。在校内进行的实验，充分利用校内基础实验室和专业实验室完成；企业实践要达到35周。

（2）实践训练包括书面写作训练、科研训练、大学生创新性计划项目、学科竞赛、网络模拟炼钢竞赛、社会实践等。

实践类课程训练加强了学生了解工程实际、综合运用多学科知识、各种技术和现代工具及仪器装备，通过实验、分析研究、计算等手段解决实际工程问题的能力。

实践体系的结构组成如表1所示。

三、开放性实验的定位及规划

冶金工程专业卓越工程师培养计划开放性实验项目的建设，是冶金工程专业卓越工程师培养计划实践教学的重要组成部分，使参与的学生具有冶金实验以及数据分析的能力，可运用实验方法和数据处理的理论方法，独立且优化完成实验设计、操作、结果分析等环节，为产品开发和质量提升提供合理的数据支持。

实验教学以培养学生能力为目标，教学内容分基础部分和综合提高部分，并突出在生产实践中的应用。这部分实验的考核成绩是根据学生实验操作情况和报告撰写情况综合给出。部分实验课题的内容结合科技工程发展，具有较强的创新意识、创造性思维能力，并在编制冶金生产工艺、制定冶金企业标准、调查分析冶金企业实际生产、优化实际生产过程、控制生产过程、实验以及数据分析、应用计算机及信息技术解决冶金工程实际问题的过程中得以体现。

冶金工程专业开放性实验要求学生重点掌握冶金实验室和生产实践环节常用检测仪器与设备的名称型号、结构、工作原理、使用方法、注意事项、维护等，以及掌握在冶金实验研究和生产工艺过程中常用的分析研究方法的原理与操作等。教学中教师应注重实验技术的讲解和归纳，实验课题除安排基本部分外，还应有不同深度的选做内容，以启发学生的思维和创新意识。所有实验均要求学生独立操作，选做内容和带有设计性、综合性的实验课题由学生自己设计实验步骤进行探索式实验。要求学生掌握实验目的、实验原理、实验数据处理和分析方法，掌握利用所学的实验技术和研究方法在生产实践中的运用，能够按要求完成实验报告。在实验前，要求学生认真学习实验指导书，了解实验原理和方法，掌握实验设备和仪器的使用方法。

1.开放性实验教学内容与要求

在冶金工程专业卓越工程师培养方案中为提高本科生的工程实践能力，在已经开设的“冶金专业实验”（12个综合性、设计性专业基础、专业技术实验，共计48学时）实践课程的基础上，开发了8个全新的综合性开放专业实验（32学时），实验学时增加到80学时。

冶金工程专业开放性实验教学利用基础理论讲授、实践操作和实验数据的分析与应用，加强和巩固了参与卓越工程师培养计划的学生的实验基础与操作技能，培养了学生综合运用实验技能去解决实际问题的能力、增强了工程实践能力；利用开放性实验培养了学生的创造性思维和科学创新的精神。开发的综合性开放专业实验项目有：

（1）铁矿粉造球与球团矿抗压实验。球团矿是除烧结矿外另一种为高炉提供“精料”的造块方法。球团法是将细磨精矿制成能满足冶炼要求的块状物料的一个加工过程。通过实验掌握铁矿粉造球的原理，研究影响造球过程的诸因素，确定最适宜的因素；成球机理与固结机理的研究；掌握球团矿抗压强度机理。

（2）精密火花直读光谱仪的应用与实践。通过实验了解和掌握METAL-LAB75/80J型精密火花直读光谱仪的基本结构、工作原理、基本操作方法、试样的制备、维护保养知识等。

（3）红外测温仪和红外热像仪的应用与实践。通过实验了解和掌握3i-2MSC型红外测温仪与VST-H型便携式工业红外热像仪的基本结构、工作原理和基本操作方法等。

（4）煤粉爆炸性测定实验。通过实验了解和掌握高炉喷吹煤粉长管式煤粉爆炸性测定仪测定机理。

（5）煤的着火温度测定。通过实验了解和掌握高炉用喷吹煤粉的着火温度测定机理及试样制备等。

（6）氧氮氢分析仪的应用与实践。通过实验了解和掌握G8GALILEO氧氮氢分析仪的基本结构、工作原理、基本操作方法、试样的制备等知识。

（7）同步热分析仪的应用与实践。通过实验了解和掌握STA449F3综合热分析仪热重/差热同步分析仪基本结构、工作原理、基本操作方法、试样的制备等知识。

（8）岩相显微镜观察与耐火材料荷重软熔点测定实验。通过实验了解和掌握岩相显微镜的矿物观察方法，以及耐火材料荷重软熔点测定设备的基本结构和工作原理。

本课程为实践性环节，通过本环节的学习使学生在完成“冶金传输原理”、“钢铁冶金原理”、“钢铁冶金学”、“冶金原料处理与工艺”、“冶金实验技术”等课程后，巩固了所学的冶金理论知识和冶金工艺流程等知识，掌握了冶金工程技术的基本实验研究技能，培养了动手能力、科学思维、工程意识，以及综合应用知识解决冶金工程实际问题的能力。综合应用知识解决冶金工程实际问题的能力包括制定冶金生产工艺、制定冶金工程相关标准、调查分析冶金企业实际生产、优化实际生产过程、控制生产过程、实验以及数据分析、应用计算机信息技术及软件解决冶金工程实际问题等的能力。例如铁矿粉造球与球团矿抗压实验教学环节从实验原理、实验设备到实验操作过程都是生产工艺的模拟，可以使完成实验的学生掌握铁矿粉造球的原理，针对物料特性研究制取生球团的方法和工艺，确定最佳工艺参数；研究影响造球过程的诸因素，确定最适宜的因素；成球机理与固结机理的研究；掌握球团矿抗压强度机理等。以提高学生生产实践和科学研究的综合素质为根本目的。

2.实验教学方式

本课程的教学过程包括理论知识讲授、实践操作、研讨与分析和实验分析报告四部分，是一门理论与实践结合较强的课程，学时分配见表2。要求学生重点掌握冶金实验室常用仪器、设备的名称、型号、结构、工作原理、操作方法、维护保养等，掌握在冶金实验研究与生产工艺过程中的实验研究技术。

实验前由指导教师讲解实验的目的、原理、任务、要求、实验守则及实验室安全制度等。学生根据各个实验的任务，10人一个实验小组，在规定时间内依据课前预习相关实验指导书的情况独立完成实验测定、数据处理与分析，并撰写实验报告。实验前，学生必须认真阅读实验指导书，理解实验的目的和原理，明确本次实验中的各参数、实验方法、仪器操作规程、条件控制以及安全问题等。这些检查合格后，方可进行实验。实验过程中，要求学生勤于动手、细心操作、敏锐观察、全面的思考分析钻研问题，准确记录原始数据。教师要对出现的异常实验现象向学生提问，引导学生深入思考并提出合理化的解决方案，提高综合考虑问题的能力，使学生学会分析和研究问题的方法。

开放性实验教学是与理论课程、生产实践相结合的实践教学环节，突出了实践操作能力和创新精神的培养。在校内进行的实验要充分利用校内专业实验室完成，这样既可以提高实验仪器设备的利用率，又可以节约大量的实践教学经费，同时还可以面向本专业和相近专业其他年级的学生开展开放性实验教学，充分发挥多元化开放实验室的作用。完善实验教学质量评估体系，不断提高实验教学质量，使实验课的内容以紧跟时代、紧跟现代化的生产实践为目标，更多地开发出现代实验、设计性、开发性实验和综合性研究实验。

四、结束语

冶金生产工艺的发展是一个持续的过程，冶金工程专业开放性实验是把参与卓越工程师培养计划的本科生在实践教学上提升到一个新的平台。“卓越工程师”开放性实验项目的实施还可吸收部分其他年级和专业的学生参与，给学生一个开展科学探索、增强创新意识的实验空间，为学生实践操作能力和创新精神的培养提供有力的保证，同时充分利用实验室新引进的各种大型精密仪器设备还可以提高设备使用率、为学校节约大量资金、降低本科生实验教学的成本。冶金工程专业“卓越工程师”开放性实验教学注重专业基础实验和专业技术实验并重的举措，增加了学生接触生产实践检测仪器设备的机会，加强了应用实践的操作能力，创造有利条件积极增加了学生的实验兴趣，进一步拓宽了学生的知识面。冶金工程专业卓越工程师培养计划开放性实验的开设在校内实践环节的培养模式上实现了突破，也必将为促进学生实践能力的提高做出贡献。

参考文献：

[1]西安建筑科技大学.冶金工程专业开放性实验教学大纲[Z].2012.

[2]西安建筑科技大学.西安建筑科技大学卓越工程师培养计划[Z].2010.

[3]鲁路，杜忠泽，等.冶金工程专业实验教学探析[J].中国电力教育，2012，（5）.

冶金工艺工程设计篇3

冶金工程专业，主要学习黑色和有色金属、冶金的基本理论、生产工艺和设备、实验研究、设计方法、环境保护及资源综合利用的基本理论，和基本知识受到冶炼工艺制定、工程设计、测试技能和科学研究的基本训练。

具有开发新技术，新工艺和新材料及工业设计和生产组织、管理的能力。掌握专业所需的制图、机械、电工与电子技术和计算机应用的基本知识和技能；掌握黑色和有色金属冶金过程的基础理论和生产工艺知识；具有黑色和有色金属冶金生产组织、技术经济、科学管理、环境安全的基础知识和工业设计的初步能力；具有分析解决专业生产中的实际问题以及进行科学研究，开发新技术、新工艺、新材料的初步能力；了解本专业和相关学科的科技发展动态。

（来源：文章屋网 ）

冶金工艺工程设计篇4

浅谈氧气底吹造锍熔炼炉的生产实践苏广禄 (5)

闪速吹炼技术的实践与改进马奇 刘庆国 葛哲令 牛辉 (9)

氧气底吹-侧吹直接还原炼铅工艺杨华锋 翁永生 张义民 (13)

旋涡柱连续炼铅工艺的特点及产业化应用姚素平 (17)

低碳经济与氧气底吹工艺的无碳自热熔炼崔志祥 申殿邦 王智 边瑞民 张新岭 (27)

生物提铜与火法炼铜过程的生命周期评价阮仁满 衷水平 王淀佐 (30)

羰基镍（铁）生产技术及产品应用王芳镇 (34)

无

稀土业十二五规划或9月出台 (8)

我国推广低汞、固汞节能灯 建立废旧灯管回收机制 (16)

中国再生产业技术创新战略联盟成为国家试点联盟 (16)

废杂铜冶炼工艺及发展趋势周俊 (20)

《中国有色冶金》征稿启事 (26)

2010年1～5月有色金属工业运行情况 (29)

有色金属十二五规划草案出炉控制十种金属产量 (71)

综合利用与环保

干法收砷工艺的应用实践曲胜利 董准勤 (37)

铜冶炼生产废水的综合利用张洪常 张均杰 (40)

水口山炼铅底吹炉烟灰综合回收试验研究邵戈 曾小冬 (43)

高浓度SO2转化技术对“低碳经济”发展的促进张化刚 曹汝俊 韩耀强 (46)

研究开发篇

一种很有前途的低碳清洁冶金方法——重金属低温熔盐冶金唐谟堂 唐朝波 陈永明 杨建广 杨声海 何静 欧召 (49)

溶液雾化氧化法制备精细粉体材料及展望郭学益 郭秋松 (54)

电积法生产铜粉的开发与研制陈自江 (59)

试验研究

ZnCl2/TMAC离子液体中电沉积锌的研究翟秀静 符岩 张跃宏 李斌川 (65)

微波干燥单宁锗的响应曲面法优化研究彭金辉 张利波 郭胜惠 夏洪应 许磊 (68)

信息苑

从矿石中提取铜的方法 (72)

碳热还原氟碳铈矿制取稀土硅铁合金的工艺 (72)

从黄杂铜中分离铜、锌、铅、铁、锡的工艺方法李跃 (72)

一种铜电解液净化的工艺方法 (72)

含钛物质的煅烧 (72)

用于回收有价值金属的方法和装置 (72)

从铜电解液中回收锑和铋的方法 (73)

废旧硬质合金生产硬质合金制品粉末原料的方法 (73)

从废干电池中提取锌和二氧化锰的方法 (73)

一种湿法冶金电解液流量及液位控制装置吴用 (73)

铅锡共生矿的鼓风炉混炼 (73)

处理硫化铅或硫化铅-锌矿石和／或精矿的方法 (73)

喀麦隆将在恩卡姆纳建设钴矿提炼厂 (74)

能源匮乏困扰着喀麦隆铝厂的扩建 (74)

古巴在奥尔金省建造镍铁合金厂 (74)

加拿大新铌钽项目将于2013年投产 (74)

越南拟调高矿产资源税 (74)

牙买加预计氧化铝和铝矾土产能将扩大 (75)

巴西淡水河谷计划提高其在全球铜市中的地位 (75)

力拓计划斥资4．69亿美元在美国开建镍铜矿 (75)

缅甸达贡山镍矿项目电炉铜水套顺利安装 (75)

沙特矿业联合美国铝业合资投建巨型铝厂 (75)

智利国家铜公司拥有在50年中保持行业巨头的矿藏 (76)

伊朗将在4年内成为全球第10大铜生产国 (76)

巴新拥有世界上最高品位的金铜矿藏 (76)

亚洲矿物资源公司越南镍项目镍资源增加约40％ (76)

委内瑞拉铝土矿资源基本情况 (76)

菲律宾加快发展镍项目投资 (76)

智利Collahuasi铜矿CEO称2010年产量料大体持平于上年水平 (77)

爱励将重启美国ColdwaterSouth再生铝厂 (77)

Molymet计划在智利和中国厂区扩产 (77)

欧盟将14种稀有金属矿产原料列入“紧缺”名单 (77)

第一量子公司面临刚果项目的取消 (77)

KGHM Ecoren在波兰设铼粒加工厂 (78)

韦丹塔收购英美锌行业集中度将提高 (78)

秘鲁政府希望La Oroya冶炼厂7月中复产 (78)

俄考虑提高铜等金属出口税率 (78)

2009年我国有色金属工业销售收入50强出炉 (79)

2009年度按销售收入排序前50名有色金属企业 (80)

金川20万t铜电解工程通过验收 (81)

我国2015年前将逐步取消有色金属等出口退税 (81)

铜陵有色集团“双闪”项目建设序幕拉开 (81)

洛阳钼冶炼技改工程项目顺利竣工验收 (81)

中国铝业遵义80万t氧化铝项目正式投产 (81)

金钼股份关停8台钼焙烧炉减排二氧化硫2000t (82)

中国中冶集团和江西铜业在阿富汗合建的铜矿将在2013年投产 (82)

济南市裕兴化工10万t钛白粉项目投产 (82)

永登铝业高纯硅项目获引智专项 (82)

铅锌冶炼业污染防治技术正式上报环保部 (82)

中国铝业公司：三年做大铜业务规模 (83)

金川集团公司镍盐厂成全球最大镍盐生产基地 (83)

钒钛磁铁矿综合利用技术获重大突破 (83)

宁波长振铜业废旧黄杂铜循环再生技术通过鉴定 (83)

湖南民泰4．7亿转让电解锌资产 (84)

文山氧化铝和氯碱项目年销售收入可达25亿 (84)

包钢稀土冶炼厂氯化铵回收凸显多重效应 (84)

江苏中能20万t冷氢化技术改造项目投产 (85)

7种稀有资源开采年底初步完成省级规划 (85)

乐山两大多晶硅项目开建 (85)

我国钒电池产业化进入新阶段 (85)

2010年7月28日人民币外汇牌价 (86)

LME价格行情 (86)

国际市场小金属价格 (86)

设备选型指南 (87)

奥托昆普粗铜闪速熔炼工艺李卫民（摘译） (1)

工艺矿物学在金选冶上的应用刘汉钊（摘译） (7)

降低石油焦煅烧回转窑天然气消耗的实践许萍 兰志学 (12)

红土矿火法冶炼镍铁的试验安月明 金永新 郝建军 赵景富 (15)

ISP工艺用铅泥替代铅精矿的生产实践杨尚锋 (20)

阴极铜表面针刺状结粒的成因分析与防治任智顺 别良伟 (23)

锌氧压浸出工艺现状及技术进展李有刚 李波 (26)

3000kVA贫化电炉的电气设计王平 崔银峰 (30)

液态金属测量设备 (34)

乙烯基树脂整体浇铸成型电解槽 (34)

锌电积液空气冷却塔的改进实践刘素红 袁永锋 (35)

铜阳极炉溜槽的技术改造檀冰 (38)

中国有色工程氧气底吹炼铅技术获专利优秀奖 (39)

铅冶炼工业综合固体废物管理研究姚芝茂 徐成 赵丽娜 (40)

铝生产过程中固体废物的处置易端端 (46)

中国恩菲控股的中硅高科等22家单位发起成立中国光伏产业联盟 (48)

大型铝冶炼企业技改中总平面设计的探讨曹月 (49)

无

《中国有色冶金》征稿启事 (6)

B卷 研究开发篇

复杂成分次氧化锌生产电解锌新工艺研究马华菊 史 郑燕琼 (52)

真空条件下电解TiO2制备海绵钛电解电压的研究马光强 邹敏 刘国钦 王琪琳 (56)

硫酸镁体系中氨法制备氢氧化镁的工艺探讨孙宁磊 刘金山 王魁珽 张文 陆业大 (59)

FeO—CaO—SiO2熔渣中金属铜滴的电毛细迁移李长荣 江明丽 (63)

《金属尾矿综合利用专项规划（2010—2015）》 (66)

脱水-转化法制备低氧氟化钆过程中氧含量的变化规律郝占忠 (67)

祥云飞龙冶金新技术通过部级鉴定 (71)

含钛高炉渣熔化性研究文玲 张金柱 (72)

C卷 信息苑

新技术与新成果 (75)

国外冶金动态 (77)

国内冶金动态 (81)

LME价格行情 (86)

国际市场小金属价格 (86)

5月28日人民币外汇牌价 (86)

设备选型指南 (87)

西澳大利亚三个镍红土矿项目的工程化比较苏平（摘译） (1)

电积和电解精炼中操作实践与延长不锈钢阴极寿命的关系李卫民（摘译） (9)

富氧顶吹炼铅试生产实践李志强 李胜利 (14)

高硅低钙型炼铅炉渣的烟化吹炼张小国 (20)

金川镍闪速炉系统扩能生产实践万爱东 李德录 王万涛 (23)

铅银阳极板的生产实践李世禄 王正民 姚远 (26)

我国铅冶炼的技术现状及进展李卫锋 张晓国 郭学益 张传福 (29)

中国金属钪材料的发展现状及其前景林河成 (34)

混料制粒圆筒的改进设计陈东 (39)

小直径回转窑的改进设计李堃 龚春雷 (42)

新型硅热法炼镁还原炉的设计开发肖友军 王灵锋 徐祥斌 (45)

硫酸转化双圆缺型列管式换热器的改造实践王举良 张均杰 王旭光 (48)

浅析设备工程项目全过程管理詹新生 (52)

无

济源金利公司富氧底吹熔炼项目破土动工 (19)

《中国有色冶金》征稿启事 (33)

四川启明星铝业电解槽全面复产 (51)

日本古河机械计划2010／11财年上半年提高铜产量 (54)

日本泛太平洋铜业拟未来六个月生产261600t铜，同比减少1．6％ (73)

LME价格行情 (90)

4月14日人民币外汇牌价 (90)

国际市场小金属价格 (90)

设备选型指南 (91)

研究开发篇

复合添加剂在交直流叠加电解精炼铜中的电化学行为研究王绍灼 李德刚 于先进 董云会 张丽鹏 (55)

循环流化床还原红土矿富集镍铁的冷态实验研究李渊 夏晓宇 李志茂 朱彤 (60)

固溶处理对Al—Cu—B合金组织的影响陈仁宗 赵平 范可歆 尚桂凡 (65)

FeO—V2O5二元系在980℃下的平衡张生芹 谢兵 曹海莲 管挺 (70)

红土镍矿力学性能的研究王永志 陆雷 刘燕 关伟 (74)

钛铁原料选择性还原与冶金新流程探索朱鸿民 高承君 黄凯 曹战民 (77)

信息苑

新技术与新成果 (81)

国外冶金动态 (83)

国内冶金动态 (86)

珊瑚湾镍项目的投产李卫民（摘译） 苏平（校） (1)

镍精矿富氧顶吹熔池熔炼技术的研发与工业化应用周民 万爱东 李光 (9)

铜电解液高As自净化工业实践史建远 许卫 乐安胜 成立勋 (13)

氧气底吹炼铜炉的设计胡立琼 (17)

羰基法精炼镍（铁）车间的通风设置滕荣厚 李一 柳学全 (19)

精镉的工业化生产杜新玲 张欣 马科友 (25)

管道混合澄清萃取箱的设计探讨蔺国盛 刘淑媛 (29)

DCS控制系统在余热发电锅炉中的应用许萍 (32)

罐体成膜注胶堵漏技术处理吸收塔底部泄漏的实践陈寒秋 (36)

利用锌冶炼过程中铅浮渣生产硫酸铅的生产实践沙涛 (38)

基夫赛特炉电热区烟气及烟尘的处理流程米云 (41)

从攀枝花钒钛磁铁矿中回收镓的研究进展吴恩辉 杨绍利 (45)

B卷 研究开发篇

艾萨炉水模型内气泡运动的模拟娄文涛 张邦琪 施哲 (48)

红土镍矿干燥特性的研究刘燕 王永志 陆雷 (54)

水热法制半水硫酸钙晶须工艺探讨罗康碧 李沪萍 向兰 李春梅 宁平 (57)

熔盐电解法制备镁合金的研究进展孙宁磊 董爱国 刘金山 王魁挺 陆业大 (61)

真空白耗方法冶炼工业尺寸TiAl合金铸锭的冶金质量分析高帆 王磊 王新英 张继 (65)

Mg（Ⅱ）-NH3-NH4Cl-H2O体系中Mg（Ⅱ）配合平衡热力学王瑞祥 唐谟堂 曾婕 (69)

无

《中国有色冶金》征稿启事 (53)

C卷 信息苑

新技术与新成果 (74)

国外冶金动态 (76)

国内冶金动态 (79)

2月25日人民币外汇牌价 (83)

LME价格行情 (83)

国际市场小金属价格 (83)

云南云铜锌业股份有限公司 (84)

浙江华冶矿建集团有限公司 (85)

冶金工艺工程设计篇5

关键词湿法冶金;设备;防腐蚀;对策

在湿法冶金行业里,各类设备在生产运行过程中,不同程度地受到各类酸、碱、盐、金属、大气、水等各种气相、液相、固相介质的作用而产生腐蚀,特别是在湿法冶金企业生产过程中,腐蚀更是无时无处不在。因此,加强设备设施的防腐蚀管理,对湿法冶金企业及 工业 化生产有着很大的意义[1-4]。

1注重源头管理,对新设备设施设计出 科学 合理的防腐蚀方案

随着国家产业政策的调整和国民经济的 发展 ,固定资产投资逐年增大,企业都在不同程度的发展,新设备设施不断安装投运。在此基础上,设计公司就要对新设备设施使用新的防腐蚀技术、新的材料和新的工艺,以解决其腐蚀问题,而不能一直沿用过去的老设计。腐蚀与防护是一个新型边沿科学,新技术新材料层出不穷,设计公司要利用自身的前沿技术优势,引导防腐蚀新技术的推广和应用。作为湿法冶金企业,也要在不断的生产实践中培养防腐蚀技术管理人员,不断提高技术水平和管理水平,监督检查施工单位的施工质量,拿出高质量的防腐蚀产品;同时业主方也要敢于否定不适合自己企业生产的不合理设计,变更设计,使用符合自己企业生产的方案,延长设备设施在湿法冶金过程中的使用寿命。某湿法炼锌企业电解锌厂房的钢屋架原设计是刷氯磺化聚乙烯涂料,经工程技术人员讨论,认为在电解锌这样酸雾浓度极高的环境下使用涂料进行钢屋架防腐是不科学的,后改为环氧玻璃钢防腐,使用4年来钢屋架结构基本完好。

2熟练掌握生产工艺指标,严格生产工艺纪律

湿法冶金企业各个生产工序都有严格的工艺指标,液体温度、酸、碱度、压力、加入添加剂的多少都有一定的范围,如果超过此范围,不仅对生产有影响,也会对设备的防腐层产生破坏,甚至造成设备无法运行,导致停产。某湿法炼锌企业2002年,ф12 m浓密机耙齿原设计是用316l不锈钢,实际使用不到4个月,结果耙齿拉杆断裂,耙臂表面不均匀腐蚀深度达5 mm,已没有强度,这一套价值40万元的设备已无法再用,与以往设备的使用寿命不成比例;经过金相显微镜分析,介质抽样分析最后的结论是介质里f -、cl -加入量超过正常值300倍所致。问题找到了,新的防腐蚀方案相应而出,采用新型防腐蚀材料对耙齿耙臂进行二次防腐蚀处理,结果又继续使用6年未进行检修,仅此一项为企业节约300余万元。因此,应严格生产工艺纪律,以保证防腐蚀设备安全运行。

3建立健全管理制度

建立健全《设备防腐蚀管理制度》和《运行规程》,加强设备巡检,及时发现问题并及时处理,防止设备事故发生,减少检修费用,降低生产成本。建立健全设备防腐蚀管理制度是湿法冶金企业一个基本的管理手段。湿法冶金企业中设备设施种类多,大小不一,使用要求千差万别,前后系统联系密切,因此必须建立设备防腐蚀管理制度、运行规程,并保证安全有效运行,才能保证生产的连续性、可持续性。加强设备巡检也显得尤为重要。某湿法冶金企业,对浸出罐的巡检周期规定是30 d,结果在一次例检时发现罐内加热的蒸汽将罐壁的耐酸瓷砖冲掉4块,如果设备巡视人员没有及时巡检,没有及时发现问题;如果瓷砖在罐内高速运转将导流筒的砖柱子打烂打塌,那么连续浸出的10个罐体都将无法作业,系统就会瘫痪,生产无法进行,后果不堪设想。

4做好设备实施的周期性防腐蚀计划检修

由于湿法冶金 企业 所处的生产环境比较恶劣,酸碱盐时刻作用着设备,尽管进行了防腐蚀处理,但不可避免地出现一些腐蚀问题。如果在生产时一味地拼设备,只搞生产,那么设备设施总有损坏的时候,到那时将会出现全线瘫痪的后果。因此,适时地进行设备的计划检修,对腐蚀的设备设施进行维护性防腐蚀处理,防微杜渐,减少大型设备事故的发生,对企业生产来说是非常有利的。南方某45万t/年的炼锌企业,污水处理厂连续3年没有大修,3 000 m3的污水调节池大面积渗漏,造成大面积环境污染,企业不得不停产整顿,产生一系列环境污染官司,企业效益受到巨大损失,同时给企业的声誉产生一定影响。

5高度重视环保设备的防腐蚀,以保护环境和防止职业病

表面看来环保设备投入大,收益小,一些湿法冶金企业不愿意进行环保设备的防腐蚀投入,安装一套系统做个样子,久而久之,环境日趋恶化,产业工人不同程度地得了职业病,积累到一定程度,企业不得不花费大量的资金来 治疗 。因此,加大环保设备的防腐蚀投入,是一个企业长远的战略决策,能给企业带来更多的隐形收入。

6 参考 文献

[1] 张志宇,段林峰,丁丕洽.化工腐蚀与防护[m].北京:化学 工业 出版社,2005.

[2] e马特松.腐蚀基础[m].北京:冶金工业出版社,1990.

[3] 季朝辉.化工设备高温防腐蚀应用[j].化学工程与装备,2010(4):43-44.

冶金工艺工程设计篇6

关键词：节能减排；软水密闭循环；供水压力

中图分类号：TE08文献标识码： A

众所周知，2014年作为“十二五”计划的第四年，“十一五”的时候，我们国家在节能减排战略发展规划方面获得了重要的成绩。在这种基础上国务院和相关单位进一步给出了“十二五”期间不同企业节能减排的要求，需要不同企业能够针对战略发展的视角，立足国计民生的角度来看，做好节能减排的要求和规划。以前国务院总理在《十一五期间我国节能减排重点工作和主要措施》电视电话谈话中提到能量系统改善的问题。针对我们国家因为长时间处于粗放型的生产， 一般只重视产品数量，不能考虑到能源利用的效率问题。所以应该引入生态工业学的观念，这其实关联到了可持续发展的科学，从钢铁工业来说， 它的生态化的重点在于物质以及能源的循环问题，将整套的循环技术运用到各个的生产位置，它的重要点是针对循环，并且经过循环工艺的分析就能够达到节能减排的目标。所以钢铁厂大量在选择直接、间接循环的冷却水工艺进行处理。

因为钢铁冶金企业是所有企业中消耗能源最多的行业之一， 同时也是节能减排的关键企业，不同的生产工序、不同的生产设施经过选择新技术、新工艺、新设备来进行节能减排的能力还是非常多的。比如最近几年经常采用的一些新技术：高炉煤气干法除尘、干熄焦、煤气余压发电、余热利用等新技术正在工程实际中慢慢使用。

一、钢铁冶金企业给水排水系统的现状

采用高炉来进行说明，现在不管是在建还是已经建成的1 000 立方米以上的高炉，比较多的还是选择间接冷却开路的循环系统。开路系统建设的花费相对闭路系统比较而言还是比较低的，然而开路系统工作时所消耗的电能却是非常多的。所以间接冷却循环水系统在达到主要工艺用户供水需要的条件下其设计方案需要选择软水（除盐水）全闭路的循环水系统。

二、给水排水设计在钢铁冶金企业节能中的途径

钢铁冶金行业的设计工作是突出低能耗、低排放的重要环节。所涉及的给排水设计环节同时是所有工程环节中关键部分。在持续开发新的节能新工艺的条件下， 也需要在完善的水处理工艺中进行挖掘节能的能力。钢铁冶金行业的高炉炉体循环冷却水、风口水套冷却水、电炉及水冷烟道、转炉氧枪冷却水、LF 炉设备冷却水、RH 精炼炉、VOD 精炼炉、VD 精炼炉、连铸结晶器等设施的冷却水一般都可以使用软水（除盐水）完全闭路循环的水系统。选择这种设计能够节省很多的电能还可以节省新水用来作为补充水的大量消耗量。以2 500 立方米的高炉的炉体循环水系统来进行说明， 一般这种系统循环水量要求5 000立方米每小时，供水压力用户接点是0.6 MPa。如果选择软水（除盐水）闭路系统的规划方案，供水泵组的扬程有可能是40 米， 就是说泵出口压力是0.75 MPa， 水泵背压是0.35 MPa（节能部分）。如果选择净环开路系统的规划，供水泵组扬程有可能达到75 米。

不同的思路，会有不同的结果，水泵扬程差距达到了35 米， 它们的电能的消耗的差距是560 kW・h， 根据电价0.5元/（kW・h）考虑，每小时会多花费电费280 元。也就是说开路循环系统每年所消耗的电能是470.4 万kW・h， 根据350 d计，花了235.2 万元。并且闭路系统工作时自己补充的水量是循环水量的0.1%~0.3%。如果选择开路循环的系统，如果浓缩倍数是3 时（温度10 ℃），补充的水量是循环水量的2.64%。

按照这些不同计划的比较，能够有下面的结论：100 立方米每小时的循环水，水泵扬程提升10 m，它消耗的电能是3.2 kW・h。每年多浪费26 880 kW・h。间接冷却循环水系统选择闭路系统的关键是有选择回水系统余压、供水泵组背压工作的优势。减少供水泵组扬程，节省电能。并且软水（除盐水）闭路系统很大程度上可以减少新水的耗量，提升工艺设备和管道的使用寿命。但是高浓缩倍数的开路循环水对补充新水的水质规格要求非常高（通常应该进行软化处理），这就会增加大量的水处理花费。所以软水密闭循环水系统就会有非常大的优势。循环水系统在达到重要工艺用户供水压力需要的条件下，设计方案需要控制好供水压力。在工程项目的规划中， 工艺专业对供水接点压力会提出要求，比如，0.4～0.6 MPa，差距0.2 MPa，假设0.4 MPa 整体能够达到生产的要求， 就没有做到0.6 Mpa的标准。给水排水专业设计人员通常采用供水泵时按工艺专业要求压力上，考虑水泵所需扬程，这样做会加大电机的功率，会导致能源的浪费。以轧钢浊环水2 500 立方米每小时来进行说明，水泵的扬程会提升20 米，它的电耗量会多出160 kW・h。每年按350 d 计，每年会有电耗量134.4 万kW・h多浪费掉，多花费67.2 万元。

所以给排水设计人员应充分和工艺设计人员考虑， 在达到生产标准的条件下，做出达标的压力。假设发生一组泵供多用户的问题，就应该把水泵设计压力减少（只能达到压力最低的用户），但压力方面高的用户能够选择局部串联水泵加压的形式会比较节能。循环水系统在达到主要工艺用户供水流量的条件下，工艺专业、设备制造供货商需要控制好设计供水量。在工程项目设计中工艺专业对供水量有时控制的不是非常合适， 系统中的浪费非常多。选择系统中增加100 立方米每小时的循环水来说明，供水泵扬程60 米，它的电耗量多出19.2 kW・h。每年按350 d 考虑， 年多浪费电耗量16.15 万kW・h。

所以有关工艺设计人员需要认真分析设备和生产需要的水量，使设计参数比较精确。水泵选型需要采用效率高的水泵。钢铁冶金企业的用水非常大。通过一个年生产规模300 万吨的联合企业来说明，生产1万吨钢用水量都在150立方米以上，全企业循环水量都在50 000立方米以上。如果水泵的高效率或者低效率差距是5％，水泵扬程根据平均60 米考虑，小时耗电量差距是681 kW， 年耗电量差距是572.04 万kW・h。所以高效率的水泵每年节省的运行费用是非常多的。

结语

经过这些途径的节能研究能够发现， 钢铁冶金企业给水排水专业工程设计节能的潜力是非常大的。然而实际工程设计方案的选择，应该和有关主要设计专业、业主单位进行仔细的沟通达到共识。总而言之， 给水排水工程设计要达到节能减排的要求，设计应该具备新思路、新技术、用新的流程替代传统的流程，用新的设备改善传统的设备，可能间接冷却循环水系统选择软水（除盐水）闭路循环水系统一次基础投资会比较多， 但是从资源消耗、经济效益和社会效益比较确实是非常好的设计方案。

参考文献

[1] GB 50414 􀀁 2007 􀀁 钢铁冶金企业设计防火规范

[2] 宝山钢铁股份有限公司. 宝山钢铁股份有限公司建设工程工厂设

计统一技术规定, 2002

冶金工艺工程设计篇7

关键词：污染物 火法炼铜 铜冶炼 情景分析

中图分类号：X75 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0114-02

我国铜冶炼主要以火法炼铜工艺为主，虽然这种工艺能够保证铜冶炼的数量以及质量，但却会在冶炼过程中产生一定的污染物。为了实现清洁生产的目标，业内人士开始对火法炼铜工艺进行调整与完善，运用情景分析的方式，对该工艺污染排放量进行了分析，以求能够制定出更加合理的生产方案，从而为该行业的环境管理决策提供强有力的支持。

1 情景分析

所谓“情景分析”是一种在建立在技术、经济以及产业等演变假设基础之上的，利用对未来进行科学描述与推理的方式，设计出未来的多种可能策略[1]。这是一种制定发展战略与对策的有效途径，在多领域都得到了广泛应用。

由于火法铜冶炼在冶炼过程中不仅会消耗大量能源，同时还会产生一定量的污染，对环境已经造成了影响，因此铜冶炼生产减排已经成为了现代各界人士极为关注的问题。而运用情景分析的方式，可以根据对该产业生产污染分析的结果，制定出更加合理的行业环境管理决策，从而为该行业的绿色化发展以及健康化发展提供可靠保障。

2 火法铜冶炼

2.1 概述

在我国古代文献中，很早就有关于火法炼铜的记载。而且通过考古学家研究发现，按照矿石冶炼能力以及矿石品味等因素的差异，古代各地在具体使用火法炼铜方式时，都会使用相应的冶炼手段。这些手段主要分为3类：一类，对氧化矿石进行处理，将其还原熔炼为铜；一类，对硫化矿石进行焙烧处理，将其还原成铜；另一类，对硫化矿石进行焙烧脱硫处理，并根据铜纯度标准，熔炼出多重标准纯度的“冰铜”，进而通过进一步加工，将其还原为铜[2]。

随着火法炼铜工艺的不断精炼，该项技术一直处于精进之中，并在我国冶金史上始终保持着不可替代的位置，是古代工匠先辈的伟大结晶，为现代冶金技术的发展与进步，起到了极为重要的作用。

2.2 污染物产生

火法炼铜工艺发展至今，仍然是铜冶炼的主要技术，国内超过90%的铜都是通过这种手法冶炼而成的。目前，主要的冶炼铜产品主要为电解铜与粗铜，也有一些企业会生产铜锍与阳极铜等产品[3]。

由于在有色冶炼工艺中，火法炼铜的手段相对较为丰富，且这些工艺会因为技术特点以及技术能力等因素产生不同的污染物质，同时这些污染物质的产生强度也有所不同。目前火法铜冶炼最为突出的环境污染主要有重金属污染以及SO2污染两种。其中重金属多分布于废渣、废水以及烟气之中，而SO2多集中在烟气之内。

2.3 污染物排放强度

通^对火法铜冶炼工艺技术研究发现，该工艺产生污染物的工序主要有火法精炼熔炼以及吹炼3种，且其中以熔炼工序的污染问题最为严重[4]。按照现代工艺技术，熔炼技术中的熔池炉、鼓风炉以及闪速炉山东工艺的污染物产生强度并不相同。相关人员会根据SO2、废水以及冶炼渣等污染标准，以单位产品“平均产排污强度”为参考，计算该工艺污染物产生强度值。

3 情景分析

完成产排污强度计算之后，笔者将以2009年作为情景基准，以2017作为情景年，做出该年度国内电解铜总产量将达到500万吨的假设，设定火法铜冶炼工资技术比例会不断加大，对多种情景污染物排放量与产生量进行全面分析。

3.1 情景设定

3.1.1 情景一

这一方案的目标相对较低，假设为到2020年，熔炼技术结构还是无法达到相应标准，且没有存在有利的客观条件。这时的工艺不仅没有贯彻新的政策，而且部分落后工艺仍然有所保留。同时一些小型冶炼工厂仍然存在，这些工厂不仅工艺水平相对较低，且会产生大量的污染物。

3.1.2 情景二

在这一情景中，设定新出政策以及将要出台的政策都能够顺利实施，且落实质量相对较高，铜冶炼产业发展方向较为理想，该产业的结构工艺以及规模都得到了合理的调整，技术水平得到了显著的提升。

3.1.3 情景三

这一情景与情景二基本相同，在这一情境中各项政策也被认定为是顺利落实的，不仅客观条件以及其与较为理想，而且该工艺也处于较高水平，行业发展已经远超预期值。

3.2 情景分析

3.2.1 分析一

按照目前我国铜冶炼行业的管理与发展而言，情景一出现的可能性相对较低，情景二和情景上更加符合我国国情。而这两个情景最重要的差别，便是2020年时两种熔炼技术结构之间的比例值。

在情景二之中，熔池熔炼的发展速度相对较快，与闪速熔炼相比，其推广范围相对较大；而在情景三内，闪速熔炼的发展得到了大力支持，发展速度与推广速度相对较快，熔池熔炼发展速度无法与其相比。

3.2.2 分析二

铜冶炼行业清洁生产标准正在制定与完善之中，而且在各项标准的督促之下，各冶炼企业都会不断对自身的生产清洁度进行提升。在这种趋势之下，工艺技术结构会再次得到优化，污染物排放强度也会出现持续下降的趋势，总体的污染排放量会进一步降低。

3.2.3 分析三

通过对多种熔炼工艺的分析发现，如果对传统熔炼工艺进行调整，可以最大限度降低冶炼过程中的能源消耗量以及污染物排放量，可以有效降低全球变暖潜值数值。根据情景二与现实发展情况的对比来看，只要对鼓风炉比例数值进行降低，铜生产过程中的能源使用量就能够得到有效控制，而相应的全球变暖潜值数值也会随之降低，差异值相对较大。因此可以分析出，使用鼓风熔炼的火法铜冶炼技术产生的环境影响远远高于其他两种，是环境管理的关键所在，应通过淘汰这一环节的方式，切实提高整体工艺流程的清洁度，降低其对生态环境所产生的影响。

由于情景二与情景三都属于低能耗、低排放，与未来铜产业发展趋势完全相符，因两种方案的可行性都相对较高。但因为两种方案的差异，各界对两者的评价也有所不同，鉴于闪速熔炼产生的影响相对较低，因此情景三的开展效果会更加理想。但因为各种熔炼技术都有些自身的独特性与不可取代性，所以闪速熔炼技术不能完全取代其他所有的技术，需要按照冶炼实情对技术结构进行科学调整与设计。

4 结语

通过该文对火法铜冶炼以及情景分析法等相关内容的论述，利用情景分析手段对该工艺的污染排放情况进行了准确的分析。为了保证该工艺的节能性与绿色性，相关人员必须要对该工艺结构进行不断优化，对冶炼渣以及相应的污染物进行合理处理，从源头降低污染物排放量，从而使清洁生产目标得以实现。

参考文献

[1] 王森.火法炼铜技术现状及发展趋势[J].江西建材，2015（19）：284-285.

[2] 刘志宏.中国铜冶炼节能减排现状与发展[J].有色金属科学与工程，2014（5）：1-12.

[3] 陈淑萍，伍赠玲，蓝碧波，等.火法炼铜技术综述[J].铜业工程，2010（4）：44-49.

冶金工艺工程设计篇8

【关键词】镍；红土镍矿；火法冶炼；湿法冶炼

1前言

镍是一种银白色金属，具有优良的使用性能，在航空领域、国防领域和日常生物中得到广泛应用。不锈钢、耐热钢、合金钢及合金铸铁作为镍的最大消耗行业，其需求量的迅速增长，进一步提高了镍的需求量。现今，可开发利用的镍资源主要有硫化镍矿和氧化镍矿，而硫化镍矿资源的日趋殆尽，促进了红土镍矿的开发研究[1]。

2 红土镍矿镍资源分布

红土镍矿是由含镍的岩石经风化、浸淋、蚀变、富集而成的，是由铁、铝、硅等含水氧化物组成的疏松粘土状矿石。世界镍资源中约70%属于红土型镍矿床，即氧化矿，主要分布在环赤道的菲律宾、巴西等国[2]。我国红土镍矿由于其品位低、提取效率低等缺点，目前仅部分开发。

3 红土镍矿处理工艺

3.1火法冶炼工艺

3.1.1还原-熔炼镍铁工艺

干燥红土镍矿经回转窑中预还原焙烧后，控制出窑炉料温度在650℃-900℃，经电炉还原熔炼后，得到镍铁，对其精炼即可得到精炼镍铁。该工艺镍回收率可达90%以上， Co回收问题有待解决。

3.1.2还原-硫化熔炼生产镍锍工艺

该工艺是在1500～1600℃下，加入硫化剂进行还原熔炼过程中，产出低镍锍后，再通过转炉吹炼得到高的工艺过程。硫化过程可添加有黄铁矿、硫磺等硫化剂。镍锍工艺Ni回收率为80%左右，但存在工艺冗杂、高能耗的问题，应用并不广泛。

3.2湿法冶炼工艺

红土镍矿湿法工艺主要用于处理低品位红土镍矿。常用的湿法冶炼工艺有以下三种：即还原焙烧-氨浸工艺、加压酸浸工艺、以及常压酸浸法。

3.2.1还原焙烧-氨浸工艺

还原焙烧-氨浸工艺又称Caron 法，由Caron教授发明，并最早应用于古巴尼加罗（Nicaro） 冶炼厂。其原则工艺流程为：红土镍矿经回转窑内还原焙烧后，所得焙砂用氨-碳酸铵混合溶液浸出，浸出液中回收镍。该工艺可实现镍、钴与铁等杂质的初步分离，Ni、Co回收率分别在75～80%、40～50%之间。

3.2.2硫酸加压浸出工艺（HPAL）

硫酸加压浸出工艺是指，控制反应温度在240～265℃，采用硫酸对红土镍矿进行浸出，使Ni、Co生成可溶的硫酸盐进人溶液，铁等杂质留在渣中。该工艺具有高金属回收率、低生产成本等优点。同时，也存在投资费用高、反应设备寿命短等缺点 。

3.2.3硫酸常压浸出工艺（AL）

由于硫酸加压浸出工艺浸出过程操作条件要求高、对设备的磨损严重。为此，研究者开始寻求一种高效的、易操作的红土镍矿处理工艺―常压酸浸工艺。经过研究者们长期研究，结果表明，该工艺可很好的避免加压浸出工艺存在的问题，但其存在的低金属回收率、高杂质浸出液等问题，制约了其在工业生产中的应用。

3 其它处理工艺

随着细菌冶金、微波技术的发展，研究者开展了此方面的研究，并取得一定成果。

3.1细菌冶金工艺

细菌冶金工艺是通过利用细菌自身所特有的氧化或还原特性，使目标金属氧化或还原，从矿物中分离出来。细菌冶金具有投资少、成本低等优点。但其反应过程速度缓慢、生产效率低、受环境影响较大、可利用细菌菌种较少等缺点，因此，未能成功用于工业生产。

3.2微波浸出工艺

研究者发现，利用微波辐射可强化硫酸常压浸出红土镍矿的过程，通过采用微波加热技术，仅需微波处理40min，镍浸出率即可达99%。但该工艺尚处于研究阶段，未来前景较好。

4 结语

1）随着硫化镍矿资源日趋匮乏，寻去高效处理储量较大的红土镍矿工艺尤为重要。

2）火法工艺主要用于镍品位较高的腐殖土型红土镍矿，其具有处理量大的优点。同时，能耗高、原料适应性较差、综合回收率低制约了其在红土镍矿中的广泛应用。

3）湿法工艺主要用于镍品位较低的褐铁矿型或过渡层红土镍矿。由于该具有金属回收率高、能够综合回收镍钴铁等有价金属、能耗低、能够处理低品位矿石等优点，在红土镍矿工业生产应用中，越来越受更多人的青睐。预计在未来几年里，湿法冶炼工艺将成为红土镍矿处理的主导工艺，采用镍红土矿湿法工艺生产镍量将占从镍红土矿提取总镍产量的60%以上。

【参考文献】

[1]郭学益.镍红土矿处理工艺的现状和展望[J].金属材料与冶金工程，2009.

[2]张欧邦.贵州某难选褐铁矿磁化焙烧弱磁选试验研究[J].现代矿业，2009.

【作者简介】