富氧冶金
富氧在冶金中的应用和发展①
昆明冶金研究院徐凤琼2
摘要阐述了富氧用于冶金的节能依据, 富氧技术在冶金中的应用和发展, 并对其现状与未来作了综述。
关键词能源消耗燃料富氧冶炼技术钢铁冶炼有色冶金
Application and Development of Oxygen -Enriched Air in Metallurgy
XU FengQiong
(Kunming Metallurgy Research Institute , Kunming 650031)
ABSTRACT The basis of energy -saving metallurgy with oxygen -enriched technique is described.Applica- tion and development history of this technique and its current situation and future in meta lurgy are reviewed .
KEY WORDS energy-saving fuel consumption oxygen -enriched metallurgy iron and steel smelting nonferrous metallurgy
1 前言
在人类冶金发展史中,从炼金术到现代冶金,始终和能源消耗密不可分,冶金离不开燃料与空气。早期的冶金过程完全依赖于燃料在自然的空气中燃烧以维持所需的热量。由矿物中提取金属就在此状况下进行,从而为人类提供各种所需的金属材料,对人类文明作出了重要的贡献。
早期的冶金都是利用空气,火法冶金更是如此。一方面需要燃料供热,耗费大量能源(近代随着燃料资源的减少,矛盾更加突出);另一方面又产出大量的燃烧炉气,有时炉气中含有价成分,如SO2、As2O3等,若不回收利用,其又对环境造成严重污染。近代工业生产的环境污染遍及世界各地,充分说明了这一点。
面对能源资源的减少及环境污染,未来的冶金必须做出较大的技术改进,以同时满足社会发展对冶金材料的需求和人类对生存环境的质量要求。冶金上富氧的应用便是一个最好的解决办法之一,该项技术已被认为是近半个世纪以来冶金界的四大发明之一〔1〕。
①1998—03—16收稿
②昆明市650031
2 富氧在冶金中的节能依据
冶金过程中,特别是火法冶金,各高耗能单元过程如反射炉熔炼、鼓风炉熔炼、转炉吹炼等,其热平衡可表述如下:
∑Q损=∑Q化+∑Q料-∑Q固产-∑Q气产-∑Q料温(1)
∑Q料=∑Q料固+∑Q料气(2)
∑Q料温=∑Q料气温+∑Q料固温(3)
式中:∑Q损为熔炼或精炼的冶金单元过程热损失的总和,就一定环境及过程条件而言,可以认其为定数;∑Q化为燃料等可燃物质在燃烧时所释放的能量,在给定的单元过程中,其配料一定,因而也为定数;∑Q料为冶炼过程时各组分物料所带入的能量,∑Q固产、∑Q气产分别
为冶炼过程固体产物及气体排放时所携带的能量,∑Q料温为所配物料包括固体物料和气体组分在冶炼升温时吸收的热量。对一定的冶金单元过程,当配料固定,唯有气体组分的成分可变动时,式(1)和(2)、(3)中∑Q损、∑Q化、∑Q料固、∑Q固产、∑Q料固温等均为定数,将(2)、(3)式代入(1)式,则式(1)变为:
∑Q料气-∑Q气产-∑Q料气温=-k-∑Q化(4)
上式中k为>0的常数
当采用富氧时,∑Q气产、∑Q料气、
∑Q料气温因气体量减小而变小
∑Q料气-∑Q气产-∑Q料气温减少,从而k+∑Q化减少,由于k为定数,∑Q化就必须减小以满足(4)式。∑Q化的减小即燃料减少,能源消耗减少。当烟气量减小后,冶金过程中产出的分散于气相中的物质其浓度相应增大。这就有利于烟气治理,减少有害物质排放量,改善其对环境的污染〔2,3,4〕。
表1列出国内某厂在鼓风炉炼铜工艺中采用富氧前后的技术经济指标〔3〕,由这些数据可知,富氧用于冶金,明显降低能耗,充分利用矿物本身所携带的能源〔3,6〕,包括可燃烧的化学能和潜在热能,强化冶金过程,增大处理能力,提高烟气中组分的含量,有利于烟气处理,从而明显改善企业的经济效益〔6～9〕,并可
间接地节省投资费用〔8〕。
表 1 鼓风炉炼铜采用富氧前后的指标对比
Tab .1 Metallurgical contrast between copper blast smelting before and after using
oxygen -enriched air at a domestic plant
3富氧在冶金中的应用现状
空气含氧气20.95%,其余为N2。只有氧气参与冶金过程,而N2气无任何有益的作用。它的存在,一方面随烟气带走大量加热至高温的能源,增大了烟气的处理量,另一方面在炉型设计时必须考虑燃烧时N2的膨胀所占用的空间。富氧的采用,即是提高助燃空气中氧的含量。工业富氧含氧量为25%～99%。一般将用于冶金的气体中之氧
气含量为35%～80%的冶炼过程称为富氧冶炼〔10〕。采用的富氧有的氧含量仅24%,而有的则高达90%以上,这都与冶金过程的特殊性有关。
如果采用的炉型结构好,冶炼矿物中可燃物如硫含量高,又采用高浓度富氧进行冶炼,则不配加任何燃料都会因燃烧热量过剩,使炉温升高,而无法维持正常的冶炼;反之冶炼炉型结构不好,热损耗大,即令采用高浓度富氧,冶炼过程能量依然不平衡,便需补充部分燃料方能维持正常冶炼。合适的富氧浓度由工艺过程、炉型、矿物形态等所决定。
3.1富氧技术在冶金中应用的发展
自从英国学者HerryBessemer发明了底吹转炉炼钢后,因能耗高,而令许多冶金学家致力
于节能的研究。20世纪20～30年代所进行的广泛研究证明富氧可以节能降耗。
人类从1895年就已经能由空气中制得富氧〔11〕,其浓度完全能满足冶金的要求。富氧制备技术随冶金工业的发展,不断改进完善,其成本明显降低。富氧冶金节能降耗所增利润,远比使用富氧所消耗能源的费用多得多,经济上的可行为其工业应用创造了良好的条件。
世界上第一个应用富氧冶炼技术的是在1937年于底吹转炉炼钢(Bessemer)上〔12〕。由于其应用的成功,促使其在有色冶金领域也得到重视。1933年Cominco开始于锌沸腾焙烧中进行富氧试验,并在1937年实现工业化应用。1945年Inco首次在铜精矿熔炼时进行富氧试验研究;1951年日本Hi-tachi熔炼厂对富氧在转炉中的应用进行了试验研究。同时,世界大规模的富氧顶吹炼钢转炉技术即LD技术在奥地利大获成功,有力地推动了富氧在冶金中的应用,详细情况见表2。
富氧技术在工业上的早期研究与生产实践为其在冶金中大规模的生产应用建立了坚实的基础。70年代初,富氧在冶金中得到了广泛的应用,遍及炼钢、炼铁与铜、铅、锌、镍、钴、锡等的冶金。世界大多数国家如美国、英国、日本、俄罗斯、德国、法国、加拿大等均广泛推广和应用了富氧技术,使用范围越来越广。
3.2 富氧在钢铁冶金中的应用现状
目前世界富氧消耗中,钢铁占50%以上〔11〕,各大型炼铁(钢)厂基本上都采用富氧鼓风。现代钢、铁联合企业中,没有例外地都自建有配套的氧气厂,富氧鼓风可以增大处理能力,降低热消耗水平,提高高炉煤气质量〔13〕。炼钢过程中,由于炼钢方法不一样,富氧使用情况也不同。对转炉或平炉炼钢法,采用富氧是30年代开始的重要技术革新,一直沿用至今,已是极成熟和普遍采用的工艺。
3.3富氧在有色冶金中的应用现状
富氧在有色金属冶金中的应用及推广比钢铁冶金晚,这可能是因为有色金属的多品种及冶炼处理的复杂性所致。有色冶金富氧的使用量占总富氧消耗量的6%以上〔14〕。主要用于熔炼的各种炉型如熔池熔炼炉、反射炉、鼓风炉、闪速熔炼炉及吹炼转炉和精炼过程中的各种炉型(如精炼反射炉)中。
富氧技术按应用而言可分为二类,一类是与矿物中硫燃烧有关的过程即氧化熔炼等过程,另一类是火法冶金中配入燃料燃烧时采用富氧的燃烧炉应用及新型设计的燃烧炉应用。
对铜冶金,世界上已有60%以上的工厂采用了富氧技术。目前新的技术有荷兰的Autokumpu闪速炉、加拿大的Horne熔炼厂采用的Noranda法、日本Naoschirma熔炼厂用的Mitsubishi法、前苏联Balhash厂中采用的ΠЖВ熔炼法、智利Caletones厂采用的改良转炉熔炼法(CMT)及中国的白银炼铜法〔15〕。Inco式富氧熔炼法〔16〕是当今节能的新型富氧炼铜法,有逐渐取代传统炼铜方法的趋势。传统的密闭鼓风炉虽然正在被取代,但在我国仍占有较大比重,正在进行技术改造〔17〕。各炼铜企业现正为采用新的富氧熔炼技术而进行相应的改造和建设〔13,18,19〕。
炼铅易于炼铜,目前炼铅工业中已采用了比较新的技术。QSL炼铅法及前苏联КИВЦИT炼铅法、艾萨熔炼法都已采用富氧技术〔11〕。世界各国正在推广应用这些节能降耗的炼铅新方法。含铅烟尘的处理中,富氧的使用显得更为重要,它明显节能降耗。如瑞典Ronnskar 熔炼厂在TBRC炉上采用富氧炼铅〔11〕,即TBRC(卡尔多)法。
世界上60%以上的炼铅企业都采用了富氧技术〔11〕。
表 2 富氧技术在冶金中应用的发展过程
Tab.2 Developmenthistory of the application of ox ygen -enriched technique in metallurgy
锌冶金厂是最早采用富氧技术的有色冶金工厂,富氧最早应用于锌的沸腾焙烧。目前锌冶炼主要采用焙烧浸出工艺流程,甚至全湿法流程。而锌精矿的高压湿法浸出工艺早在1958年就开始应用了富氧〔11〕,80年代Cominco公司的特雷尔厂就采用了富氧浸出的全湿法工艺。火法炼锌中喷射炼锌法,密闭鼓风炉等都使用了富氧。目前在锌焙烧、锌渣挥发、锌烧结、锌鼓风炉熔炼中都采用了富氧〔18〕。处理铅锌混和矿的ISP法也采用富氧技术。Outokumpu闪速熔炼法是炼镍的常用火法工艺,已经采用富氧技术〔18〕,镍鼓风熔炼法也采用了富氧技术,目前世界上50%以上的镍是采用富氧技术冶炼得到的〔11〕。
总之,富氧技术应用于空气参与的冶金
过程,具有明显的益处,在条件可行的工艺过程中都有采用富氧的必要。
4 富氧在冶金中应用展望
冶金过程中,特别是火法冶金过程中,由于富氧技术具有节省能源,降低能耗,增大处理能力,降低生产成本,减少炉气量从而有利于炉气的处理等优点,传统的凡属空气参与的冶金过程都可能使用富氧,即在传统工艺中广泛采用富氧技术。如烟化炉、贫化炉等冶金炉中均有希望采用富氧技术。
未来的火法冶金,即在铜、铅、锌、镍、锡、锑等等有色金属的火法冶金中,凡不采用富氧技术的工艺均将被陶汰。
5 结语
(1)未来冶金,特别是火法冶金,富氧技术的广泛采用是大势所趋。
(2)与富氧技术相关的工艺设备研究、开发,应用是火法冶金研究的重点。
参考文献:
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重金属冶金学重点
名词解释 1．重金属 重金属是指铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞、镉和铋等金属，他们的共同点是密度均在6g/cm3左右。 2．火法冶金 火法冶金是指利用高温从矿石中提取金属或其化合物的所有冶金过程的总称。火法冶金一般分矿石准备、冶炼、精炼和烟气处理等步骤。 3. 氯化焙烧 氯化焙烧是指在矿料中加入氯化剂，使矿料中的某些物质形成可溶性或挥发性的氯化物，以达到使其与目标物质相分离的目的。 4. 锌焙砂中性浸出 由于锌矿物中不同程度的含有铁杂质，浸出过程中不可避免有铁的浸出，为了得到铁含量尽可能低的硫酸锌浸出液，可控制浸出的终点pH值在5.2~5.4之间，使进入溶液的铁水解进渣，因浸出终点溶液接近中性，故称为中性浸出。 5. 电冶金 利用电能从矿石或其他原料中提取、回收和精炼金属的冶金过程。 6.氧化焙烧 氧化焙烧是在氧化气氛中，矿料中硫化物在高温度下与氧反应，使精矿中的硫、砷等转化为挥发性的氧化物，从精矿中除去。 7. 闪速熔炼 闪速熔炼是将经过深度脱水的粉状精矿，在喷嘴中与空气或氧气混合后，以高速度从反应塔顶部喷入高温反应塔内进行熔炼的方法。 8.熔池熔炼 是在气体-液体-固体三相形成的卷流运动中进行化学反应和熔化过程。液-气流卷流运动裹携着从熔池面浸没下来的炉料，形成了液-气-固三相流，在三相流内发生剧烈的氧化脱硫与造渣反应，使三相流区成为热量集中的高温区域，高温与反应产生的气体又加剧了三相流的形成与搅动。类型分为：（a）垂直吹炼（b）侧吹式吹炼 9. 造锍熔炼 利用空气中的氧，将冰铜中的铁和硫几乎全部氧化除去，同时除去部分杂质，以得到粗铜。 10.水淬渣 是水淬碱性铁炉渣的简称，是一种表面粗糙多孔质地轻脆，容易破碎的粒状渣。 11.渣型 （决定渣的粘度、熔点、比重、表面张力、比热、熔化热、电导等） 填空题 1. 有色金属分为轻金属、重金属、贵金属和稀有金属四大类。 2. 火法练锌包括焙烧、还原蒸馏和精炼三个主要过程。 3. 根据还原蒸馏法炼锌或湿法炼锌对焙砂的要求不同，沸腾焙烧分别采用高温氧化焙烧和低温部分硫酸化焙烧两种不同的操作。 4．火法炼铅方法可分为氧化还原熔炼法、反应熔炼法和沉淀熔炼法三类。 5. 湿法炼锌包括焙烧、浸出、净化和电积四个主要过程 6.有色金属的分类： ⑴轻金属⑵重金属⑶贵金属⑷稀有金属 现代工业上习惯把金属分为黑色金属和有色金属两大类。 7.冶炼铜的方法：
(新)冶金行业常见术语_
冶金行业常见术语 1、烧结sintering 粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度下的热处理，目的在于通过颗粒间的冶金结合以提高其强度。 2、填料packingmaterial 在预烧或烧结过程中为了起分隔和保护作用而将压坯埋入其中的一种材料。 3、预烧presintering 在低于最终烧结温度的温度下对压坯的加热处理。 4、加压烧结pressure 在烧结同时施加单轴向压力的烧结工艺。 5、松装烧结loose-powdersintering,gravitysintering 粉末未经压制直接进行的烧结。 6、液相烧结liquid-phasesintering 至少具有两种组分的粉末或压坯在形成一种液相的状态下烧结。 7、过烧oversintering 烧结温度过高和（或）烧结时间过长致使产品最终性能恶化的烧结。
烧结温度过低和（或）烧结时间过短致使产品未达到所需性能的烧结。 9、熔渗infiltration 用熔点比制品熔点低的金属或合金在熔融状态下充填未烧结的或烧结的制品内的孔隙的工艺方法。 10、脱蜡dewaxing,burn-off 用加热排出压坯中的有机添加剂（粘结剂或润滑剂）。 11、网带炉meshbeltfurnace 一般由马弗保护的网带将零件实现炉内连续输送的烧结炉。 12、步进梁式炉walking-beamfurnace 通过步进梁系统将放置于烧结盘中的零件在炉内进行传送的烧结炉。 13、推杆式炉pusherfurnace 将零件装入烧舟中，通过推进系统将零件在炉内进行传送的烧结炉。 14、烧结颈形成neckformation 烧结时在颗粒间形成颈状的联结。 15、起泡blistering 由于气体剧烈排出，在烧结件表面形成鼓泡的现象。 16、发汗sweating 压坯加热处理时液相渗出的现象。
浅析稀土材料的制备技术(doc 9页)
浅析稀土材料的制备技术(doc 9页)
第04周：教学内容：稀土元素的提取与分离 1.稀土的地球化学性质与稀土矿石分解的关系；稀土矿石分解的方法(干法与湿法) 2.详述稀土矿的湿法分解的两个具体工艺流程；2.简述稀土元素的分离和提纯。 教学要求：重点掌握稀土矿分解方法(干、湿法) 熟悉稀土矿的湿法分解的“高温H2SO4分解包头混合 稀土矿工艺及原理”、“南方离子吸附态稀土矿的提取工艺及原理”；了解稀土元素与非稀土 元素的分离、稀土元素之间的分离基本原理；了解稀土元素之间分离和提纯工艺方法。 第4章稀土材料的制备技术 §1 稀土元素的提取和分离 一.稀土材料制备的工作范畴 广义来讲，稀土材料的制备应包括从稀土矿物原料到稀土材料的全过程，如图4-1所示。 具体是指以稀土精矿为原料，经过稀土冶金过程(稀土提取、分离及金属制备)得到稀土金属 或(和)化合物(很多情况下它们可直接作为稀土材料产品)；再将稀土化合物或金属按设计要 求配以相关的原料(无机物或有机物)，采用一定的制备技术和工艺流程制备出符合使用要求 的各种稀土材料，包括单晶、多晶、非晶态、玻璃、陶瓷、涂料、低维化合物、复合材料、 超细粉末和金属、合金、金属间化合物以及稀土高分子化合物等稀土材料。在这一全过程中， 稀土冶金过程和材料制备过程是主体，由于这两个过程的完成，可直接制备出各种稀土金属、 合金和多种多样的稀土化合物材料。 由于稀土元素本身固有的结构和性能特点，使稀土材料的制备具有下述特点。 ①稀土材料的组成与结构复杂，因此对其化学成分、显微结构要进行严格的设计和监控。 ②稀土元素的活泼性及光、电、磁、热等特性，要求制备环境苛刻(如温度、压力、介质、 溶剂及保护气氛等)。 ③除采用传统的金属熔炼法、陶瓷法、物理及化学方法外，更多的则是采用高新技术条 件，例如高温、高压、低温、高真空、失重、辐射及其他极端技术条件；采用新的合成方法
金属锂提取冶金学
锂生产工艺 性质 锂在元素周期表中属ⅠA族，其相对原子质量为6.941，天然同位素质量数为6、7，密度0.531g/cm3（20℃），熔点179~186℃，沸点1372℃，因此还原法生产工艺中易出现液状，真空条件下便于杂质元素分离，有利于产品纯度的提高；金属锂呈银白色，它与湿空气相遇，能与其中的O2、N2迅速化合，表面生成Li2O、LiOH及Li3N的覆盖层，覆盖层呈淡黄色以至黑色，所以必须在石蜡或汽油中保存。锂的化学活性很强，能与HCl、HNO3、稀H2SO4起剧烈的反应，特别是在浓HNO3中强烈氧化，以至熔融和燃烧。在浓H2SO4中溶解缓慢。锂在高温下与碳作用生成LiC；与F、Cl、Br、I作用并发生燃烧，与水反应生成LiOH；在加热至熔点温度下能与S反应生成LiS，与Si一起熔融生成Li6Si2。此外，锂与有机化合物几卤素衍生物反应，生成相应的锂有机化合物。 碳酸锂常压下熔点730℃，分解温度1270℃，先熔融成桨状，再分解脱除CO2，阻碍分解反应的进行，但当有石灰或铝氧土参与时，可使物料变成疏松状，有利于CO2分解，如碳酸锂与石灰按2/3进行配料，在真空中进行焙烧，800℃下可完成作业。 用途 由于锂的优异性能日益被人们发现和利用，目前已在国民经济各部门以及近代尖端技术——原子能、热核反应、洲际火箭、人造卫星
等方面都起着非常重要的作用。金属锂极其化合物可作为优质高能燃料，已经用于宇宙火箭、人造卫星、超声速飞机和潜水艇等燃料系统方面。在冶金工业上，锂作为轻合金、超轻合金、耐磨合金极其它合金的组分。锂与镁、铝、铍组成的合金，质地轻，加工性能好，强度大，已被用作飞机的结构材料。铝电解质中加入锂盐，可降低电耗。在玻璃工业中，将锂化合物作为加成剂，可提高玻璃的强度和韧性，降低熔点，增加电阻和延迟透明消失的作用。玻璃中含锂较多时，能提高紫外线透射率，降低热膨胀系数，目前锂玻璃已用于制造大型电视显象管等。在化学工业上，锂由于有机合成和人造橡胶方面，作为接触剂和稳定剂，也可作为石油裂化过程的热载体。 氯化锂适于作铝的焊接熔剂，并用在蓄电池中。锂蓄电池的阳极，阴极是锂碲合金（lithium-telluriumalloy）电解质是800℉（427℃）熔池中的锂盐。富特矿产公司(FooteMineralCo.)的锂带（lithiumribbon）用于高能电池，为纯度99.96％的连续金属带材，厚度为0.02in(0.05cm),在氩气中成卷干包装。粉末状的无水六氟砷化锂(lithiumhexafluoroaresnate)用作干电池的阳极。 锂电池用锂 锂的冶金简史 锂是1817年瑞典化学家阿弗维得松（A?Arfvedson）在斯德哥尔摩Berzelius实验室研究透长石时发现的，命名为Lithium(锂)，源于希腊词Lithos，意为石头。A?Arfvedson当时曾试图提取这种金属元素，但没有成功。
重金属
金属的分类： 1.（1）黑色金属 （2）有色金属：轻金属、重金属、贵金属、稀有金属、半金属） 重金属：Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Sn、Hg、Sb 2.重金属的冶炼方法：火法、湿法、电冶金 3.湿法冶金的主要流程：浸出、分离、净化、提取。 3.有色金属冶金面临的问题：1、高效的方法 2、节能 3、降耗 4、减排 二次资源又称再生资源 铜冶金 1.（1）火法炼铜——硫化铜矿的各种铜精矿废杂铜 （2）湿法炼铜——氧化铜矿、低品位废矿、难选复合矿 2.火法炼铜处理：硫化铜矿湿法炼铜处理氧化铜矿、造锍熔炼、铜锍吹炼、粗铜的精炼（火法精炼、电解精炼） 3.造锍熔炼的主要反应及反应式： （1）高价硫化物的热分解反 2FeS2(s)→2FeS(s)+S2(g) 2CuFeS2(s)→Cu2S(s)+2FeS(s)+1/2S2(g) S2(g)+2O2(g)＝2SO2(g) （2）硫化物氧化反应 2CuFeS2+5/2O2=(Cu2S·FeS)+FeO+2SO2 2FeS2+11/2O2=Fe2O3+4SO2 3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2 2CuS+O2=Cu2S+SO2 （3）交互反应(造锍反应) FeS(I)+Cu2O(I)=FeO(I)+Cu2S(I) （4）造渣反应 2FeO(I)+SiO2(S)=(2FeO·SiO2)(l) 4.铜锍（冰铜）的组成：铜锍是重金属硫化物的共熔体。以Cu2S、FeS为主 5. 铜锍吹炼过程中Fe3O4有何危害？怎样抑制其形成？ （1）Fe3O4危害： （2）控制Fe3O4的措施和途径： 1）适当提高吹炼温度。 2）保持渣中一定的SiO2含量。 3）勤放渣。 4） 6.铜的造锍熔炼过程中Fe3O4有何危害？生产实践中采用哪些有效措施抑制Fe3O4的形成？ （1）Fe3O4危害：
冶金行业深度调研分析及未来发展方向
一、中国冶金行业运行特点 冶金企业一般规模较大，很多是集团性企业，组织架构复杂，员工数量多，运营过程中的物流、资金流和数据流巨大。 基本属于流程型行业，工艺环节多、连续性强，生产包含复杂的物理和化学过程，存在各种突变和不确定因素，原燃料成分和生产技术条件经常波动。为确保生产稳定顺行，需要根据物料、能量、质量要求制定最优的生产作业计划并进行动态的调度。 严格的冶金产品质量规范，需要根据销售合同确定生产工艺和技术要求，产品要进行全过程的质量跟踪和严格的质量追溯，并为客户开具质量保证书。 大宗原燃料在物流中占很大比重，物流过程中广泛使用各种大型计量器具，进行专门的计量检斤工作，并根据“优质优价”原则综合数量和质量情况确定最终价格。 产品品种多，工艺过程长，同时存在大量的副产品和联产品，成本构成复杂，成本核算难度大。 设备种类多、单位价值高，需要进行定期的设备大中修和经常性的设备保养以及点检定修，设备管理对于确保生产稳定顺行和安全生产具有重要意义。 综上所述，中国的冶金工业水平不断在增强，应该一步步提高冶金工业科技水平。冶金行业安全问题同样要引起高度重视，解决安全问题要采用综合性措施，常抓不懈。充分利用国内国外再生资源的优势来发展自己的有色金属工业。 二、冶金专用设备行业分析 （一）内涵介绍 冶金专用设备制造是指金属冶炼、轧制、铸造等生产专用设备的制造。根据国家统计局制定的《国民经济行业分类与代码》，中国把冶金专用设备制造归入专用设备制造（国统局代码36）中的矿山、冶金、建筑专用设备制造（c361），其统计4级码为c3615。 冶金专用设备制造行业产品主要包括： 炼铁设备：转炉、铸模、铁水包等； 炼钢设备；
冶金过程及其车间作用
1、炼钢部分：转炉炼钢原理及转炉组成、电炉炼钢原理及电炉组成、多大吨位？什么是炉外精炼？炉外精炼的形式有哪些？在炼钢部分，有哪些设备我们可以制造？它们安装在什么部位？我们已经在这些设备上制造了哪些零部件？什么时候制造的？现在客户评价如何？基地的炼钢部分，你们办事处认为还是否存在有发展空间？在哪里？ 2、连铸部分：板坯、方坯工作原理及生产线设备组成，多大规格？有多少条生产线？这些生产线在生产工艺技术方面有哪些特点（比如液压振动等等）？这些工艺技术的原理是什么？连铸方面我们可以做些什么？我们应该怎么做？你们通过销售工作是否发现新的销售增长点存在（设备或者零部件是否可以改进从而提高使用性能）？ 目前转炉炼钢的主要品种 ： 1 型钢类：重轨钢、钢筋钢 2 线材类：软线、硬线、焊线、冷镦线 3 钢板类:中厚板，薄板（钢带、管线）、硅钢。
钢厂的经济链 炼焦煤——焦化厂 高炉——转炉——连铸——热连轧——冷连轧——产品铁矿石——烧结厂 1 炼钢原理： 根据所炼钢种的要求把生铁中的含碳量去除到规定范围，并使其它元素的含量减少或增加到规定范围的过程。 简单地说，是对生铁降碳、去硫、磷、调硅、锰含量的过程。这一过程基本上是一个氧化过程，是用不同来源的氧(如空气中的氧、纯氧气、铁矿石中的氧)来氧化铁水中的碳、硅、锰等元素。 反应生成的一氧化碳很容易从铁水排至炉气中 而被除掉。生成的二氧化硅、氧化锰、氧化亚 铁互相作用成为炉渣浮在钢水面上。 化学反应主要有： 2FeO+Si ——2Fe+SiO2 FeO+Mn—— Fe+MnO 生铁中硫、磷这两种元素在一般情况下对钢是有害的，在炼
金属锂提取冶金学-
_* 锂生产工艺 性质 锂在元素周期表中属ⅠA族，其相对原子质量为6.941，天然同位素质量数为6、7，密度0.531g/cm3（20℃），熔点179~186℃，沸点1372℃，因此还原法生产工艺中易出现液状，真空条件下便于杂质元素分离，有利于产品纯度的提高；金属锂呈银白色，它与湿空气相遇，能与其中的O2、N2迅速化合，表面生成Li2O、LiOH及Li3N的覆盖层，覆盖层呈淡黄色以至黑色，所以必须在石蜡或汽油中保存。锂的化学活性很强，能与HCl、HNO3、稀H2SO4起剧烈的反应，特别是在浓HNO3中强烈氧化，以至熔融和燃烧。在浓H2SO4中溶解缓慢。锂在高温下与碳作用生成LiC；与F、Cl、Br、I作用并发生燃烧，与水反应生成LiOH；在加热至熔点温度下能与S 反应生成LiS，与Si一起熔融生成Li6Si2。此外，锂与有机化合物几卤素衍生物反应，生成相应的锂有机化合物。 碳酸锂常压下熔点730℃，分解温度1270℃，先熔融成桨状，再分解脱除CO2，阻碍分解反应的进行，但当有石灰或铝氧土参与时，可使物料变成疏松状，有利于CO2分解，如碳酸锂与石灰按2/3进行配料，在真空中进行焙烧，800℃下可完成作业。 用途 由于锂的优异性能日益被人们发现和利用，目前已在国民经济各部门以及近代尖端技术——原子能、热核反应、洲际火箭、人造卫星等方面都起着非常重要的作用。金属锂极其化合物可作为优质高能燃料，已经用于宇宙火箭、人造卫星、超声速飞机和潜水艇等燃料系统方面。在冶金工业上，锂作为轻合金、超轻合金、耐磨合金极其它合金的组分。锂与镁、铝、铍组成的合金，质地轻，加工性能好，强度大，已被用作飞机的结构材料。铝电解质中加入锂盐，可降低电耗。在玻璃工业中，将锂化合物作为加成剂，可提高玻璃的强度和韧性，降低熔点，增加电阻和延迟透明消失的作用。玻璃中含锂较多时，能提高紫外线透射率，降低热膨胀系数，目前锂玻璃已用于制造大型电视显象管等。在化学工业上，锂由于有机合成和人造橡胶方面，作为接触剂和稳定剂，也可作为石油裂化过程的热载体。 氯化锂适于作铝的焊接熔剂，并用在蓄电池中。锂蓄电池的阳极，阴极是锂碲合金（lithium-tellurium alloy）电解质是800℉（427℃）熔池中的锂盐。富特矿产公司(Foote Mineral Co.)的锂带（lithium ribbon）用于高能电池，为纯度99.96％的连续金属带材，厚度为0.02in(0.05cm),在氩气中成卷干包装。粉末状的无水六氟砷化锂(lithium hexafluoroaresnate)用作干电池的阳极。 锂电池用锂 锂是理想的电池材料，这主要是基于：锂原子具有最小的电化学当量，1g锂可以放出3.83A.H的电；具有最低的电负性，起标准电极电位为－3.045V；锂电阻低，有利于电极集
冶金行业应用
冶金行业应用 冶金企业生产环节有采矿、选矿、烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢等，还包括机修、电厂、制氧/制氮、运输等辅助部门，其中有大量的电气设备、机械设备、仪表等。 冶金行业应用概述 红外热像仪作为一种新型的光电探测设备，可将被测目标表面的热信息瞬间可视化，快速定位目标故障，并且在专业的分析软件的帮助下，可进行分析，完成供电/电气设备、机电/设备、管道设备等检测工作，保证冶金企业设备高效持续运行。 红外热像仪在冶金行业中广泛应用于烧结、焦化、冶炼、轧制、型材、彩涂、自备电厂、制氧制氮等部门，可以快速、准确地发现存在隐患的设备，并对这些设备进行及时维护，确保企业安全、正常的生产，提高设备维护效率，降低维护成本。 红外热像仪的具体应用为： 电器接头、线路、变压器、怕、配电柜、过载、漏电、电机、管道、阀门、钢包、鱼雷车、热风炉、加热炉等。 冶金生产流程工艺 ★ ― 热像仪应用点
典型应用，按生产单位分类： 1、采矿/矿业公司：主要设备有：破碎机、球磨机、螺旋分级机、浮选机等的检测（轴承、电机、电气等）预测性检测。 传送带边缘异常电气刀闸工作异常 2、焦化分厂：主要设备为焦炉、风机、熄焦车、粉碎机、冷却器等。 反应塔与管道连接处泄漏焦炉炉衬异常 3、烧结厂：电机、轴承、电气柜、变频器等电气设备，管道、阀门等生产设备。 电气接头过热轴承温度异常 4、炼铁分厂： ●高炉（炉衬、冷却壁、封口的检测）预测性检测‘ ●热风炉炉衬和热风管衬里的预测性检测； ●鱼雷罐车（又称铁水罐车）衬里的预测性检测； ●高炉鼓风机、鱼雷罐车、铸铁机设备预测性检测（电气、轴承、电机等检测）。 鱼雷罐车内衬破损热风炉炉壁耐火砖脱落
各元素在钢中的作用(粉末冶金)
（一）、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 （二）、C 扩大γ相区，但因渗碳体的形成，不能无限固溶。在α铁及γ铁中的最大溶解度分别为0.02%及2.1% 随含量的增加，提高钢的硬度和强度，但降低其塑性和韧性
（一）、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。 （二）、N 扩大γ相区，但由于形成氮化铁而不能无限固溶；在α铁及γ铁中的最大溶解度分别约0.1%及2.8%。不形成碳化物，氮与钢中其他合金元素形成氮化物，如TiN，VN，AlN等，有固溶强化和提高淬透性的作用，但均不太显著。由于氮化物在晶界上析出，提高晶界高温强度，从而增加钢的蠕变强度。在奥氏体钢中，可以取代一部分镍。与钢中其他元素化合，有沉淀硬化作用；对钢抗腐蚀性能的影响不显著，但钢表面渗氮后，不仅增加其硬度和耐磨性能，也显著改善其抗蚀性。在低碳钢中，残余氮会导致时效脆性。（三）、钢中添加N的作用 炼钢过程中钢液从炉气中吸收氮 1、钢液中溶解的氮在凝固过程中因溶解度降低而析出，并与钢中的Si、Al、Zr等元素化合，生成SiN、AlN 、ZrN等氮化物。少量氮化物能细化钢的晶粒。氮休物多时，会使钢的塑性和韧性降低。 2、氮属于扩大奥氏体区元素，在钢中可部分代替镍的作用，是铬锰氮不锈钢中的合金元素，，在超低碳不锈钢中，可代替碳的作用，提高钢的强度。
（一）、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 （二）、硅：Si在白口铸铁中是被限制的元素，因为Si增加碳的活性，容易促使石墨形成，阻止白口产生。另外，硅降低淬透性，容易促使形成珠光体，影响材料耐磨性。低合金白口铸铁中w(Si)=1%左右，高铬白口铸铁含硅量常控制在w(Si)=0.4%~0.7%。Si量过低（如 w(Si)<0.4%）对脱氧不利。与一般结论不同，有文献报道，Si在中铬白口铸铁中，有使(Fe 、Cr)7C3碳化物量增加的趋势 （三）、Si 缩小γ相区，形成γ相圈；在α铁及γ铁中的溶解度分别为18.5%及2.15%。不形成碳化物， 为常用的脱氧剂。对铁素体的固溶强化作用仅次于磷，提高钢的电阻率，降低磁滞损耗，对磁导率也有所改善，为硅钢片的主要合金化元素。提高钢的淬透性和抗回火性，对钢的综合力学性能，特别是弹性极限有利。还可增强钢在自然条件下的耐蚀性。为弹簧钢和低合金高强度钢中常用的合金元素。含量较高时，对钢的焊接性不利，因焊接时飞溅较严重，有损焊缝质量，并易导致冷脆；对中高碳钢回火时易产生石墨化。 (四)、钢中添加Si的作用 1、强化铁素体，提高钢的强度和硬度 2、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性 3、提高钢的氧化性腐蚀介质中的耐蚀性，提高钢的耐热性 4、磁钢中的主要合金元素（含量在0.40%范围内时，改善热裂倾向，含量高时，易形成柱状晶，增加热裂倾向。）
金属锂提取冶金学
锂生产工艺性质 锂在元素周期表中属ⅠA族，其相对原子质量为6.941，天然同位素质量数为6、7，密度0.531g/cm3（20℃），熔点179~186℃，沸点1372℃，因此还原法生产工艺中易出现液状，真空条件下便于杂质元素分离，有利于产品纯度的提高；金属锂呈银白色，它与湿空气相遇，能与其中的O2、N2迅速化合，表面生成Li2O、LiOH及Li3N的覆盖层，覆盖层呈淡黄色以至黑色，所以必须在石蜡或汽油中保存。锂的化学活性很强，能与HCl、HNO3、稀H2SO4起剧烈的反应，特别是在浓HNO3中强烈氧化，以至熔融和燃烧。在浓H2SO4中溶解缓慢。锂在高温下与碳作用生成LiC；与F、Cl、Br、I作用并发生燃烧，与水反应生成 LiOH 碲合金（Co.) 锂的冶金简史 锂是1817年瑞典化学家阿弗维得松（A?Arfvedson）在斯德哥尔摩Berzelius实验室研究透长石时发现的，命名为Lithium(锂)，源于希腊词Lithos，意为石头。A?Arfvedson当时曾试图提取这种金属元素，但没有成功。 1818年，英国人戴维（H.Davy）在成功地制取了K、Ca、Mg后，首先电解碳酸锂制得少量金属锂。 之后，1855年，德国人本生（J?Bansen）电解熔融氯化锂制取了较多的金属锂，并开始研究金属锂的性质。 1893年，岗次（Guntz）提出电解含有等量氯化锂和氯化钾熔体制取金属锂，可在450℃左右下进行
电解，使电解温度大幅度降低，使电解效率明显提高，奠定了现代电解法生产金属锂的基础。 从1817年发现元素锂到有一定金属锂的生产规模，历史76年。自1893年研究成功融盐电解法制取金属锂，至今已有111年时间，融盐电解法提取金属锂已成为一种传统的提取工艺。 热还原法提锂的研究简史 金属锂的生产（方法） 1、熔盐电解法：氯化钾为支持电解质，电解温度450~500℃，氯化锂45~60%，初晶温度360~450℃之间； 2 CO c 1000℃及残压43～1.3Pa的真空条件进行还原，每次装料2.5kg,产锂175g，回收率80％，锂的纯度99％。焙烧作业： CaO Li2CO3 CO2+Li2O 还原反应的主体反应为： 2 Li2O＋Si=4Li+SiO2 当75＃硅铁过量10～15％、锂回收率80％时，全工艺过程： 投入：40g碳酸锂＋60g石灰＋11.098g硅铁 产出：6.054g锂+23.784g CO2+81.26g渣 可计算出有关的技术经济指标:产品率6.9%，渣率93.1%，碳酸锂消耗：6.607t/t-Li；石灰消耗：9.911吨；硅铁消耗：1.833吨；副产渣：13.42吨；硅铁利用率72.75%。
冶金、建材职业病危害控制效果评价报告解析
XXX XXX 职业病危害控制效果评价 报告 XXX （资料性附件） XXXXXXXX有限公司 二零一六年四月
目录 F1 总论 (1) F1.1 项目背景 (1) F1.2 评价依据 (1) F1.3 评价目的 (8) F1.4 评价原则 (8) F1.5 评价范围及评价单元 (8) F1.6 评价内容 (9) F1.7 评价方法 (9) F1.8 评价程序 (11) F1.9 质量控制措施 (11) F2 项目概况及试运行情况 (15) F2.1 项目概况 (15) F2.2 建设施工和设备安装调试过程职业卫生管理情况 (26) F2.3 工程试运行情况 (27) F2.4 辐射源项 (27) F3 总体布局和设备布局调查与评价 (28) F3.1 总体布局 (28) F3.2 生产设备及布局 (30) F3.3 总体布局和设备布局评价 (32) F4 职业病危害因素调查、检测与评价 (36) F4.1 职业病危害因素概述 (36) F4.2 职业病危害因素检测 (64) F4.3 职业病危害因素检测结果与评价 (79) F4.4 职业病危害因素监测情况 (100) F5 职业病危害防护措施与应急救援设施调查与评价 (101)
F5.1 防护措施设置及运行情况 (101) F5.2 应急救援设施设置及运行情况 (105) F5.3 防护设施和应急救援设施维护情况 (106) F5.4 防护措施和应急救援措施评价 (106) F6 个人使用的职业病防护用品调查与评价 (115) F6.1 防护用品配置种类、数量 (115) F6.2 防护用品使用管理制度及执行情况调查 (117) F6.3 防护用品评价 (117) F7 建筑卫生学及辅助用室调查与评价 (119) F7.1 建筑卫生学 (119) F7.2 辅助用室 (121) F7.3 建筑卫生学和辅助用室评价 (121) F8 职业卫生管理情况调查与评价 (125) F8.1 职业卫生管理情况调查 (125) F8.2 职业卫生管理分析与评价 (130) F9 职业健康监护管理情况分析与评价 (135) F9.1 职业健康监护管理情况 (135) F9.2 职业健康检查情况 (135) F9.3 职业禁忌证、疑似职业病和职业病病人的处置 (136) F9.4 职业健康监护管理评价 (136) F10 正常生产后建设项目职业病防治效果预期分析 (137) F11 职业病防护补充措施及建议 (141) F11.1 存在问题 (141) F11.2 补充措施 (141) F11.3 持续性改进建议 (141) F11.4 整改情况 (142)
(完整版)重金属冶金习题一答案
一、请用框图形式画出火法炼铜的原理流程图，并说明目前世界上铜冶炼的主要 方法有哪些？ 答： （1）炼铜方法主要分为火法和湿法两种。火法炼铜主要有闪速熔炼和熔池熔炼两种，其中闪速熔炼包括奥托昆普和印柯两种，熔池熔炼包括反射炉熔炼法、电炉熔炼法、诺兰达法、白银法、三菱法、瓦纽柯夫法等。 （2）火法炼铜的原理图见教科书P7中图1-3。 （3）目前世界上的精铜主要是用火法熔炼方法生产的。 二、利用以下相图，分析常规造锍熔炼的特点及其合理性，并说明连续连铜的 原理、存在困难及克服困难的措施。 答： （1）在普通空气下进行铜熔炼时，烟气中SO2分压约为10.1KPa，图中用ABCD直线来表示造锍熔炼-铜锍吹炼-粗铜精炼的全程路径。 A点：表示造锍熔炼刚开始（品位为零），体系氧势较低，约为lgPO2=-3.4Pa，硫势较高，约为3.2Pa。 B点：随体系氧势的升高，体系的硫势降低，锍的品位升高，到了B点处，lgPO2=-2.8Pa，lgPS2=2.3Pa，品位达70%Cu。 C点：lgPO2=-1.5Pa，lgPS2=0.7Pa，相当于铜锍吹炼第二周期（造铜期）开始，此时，Cu、锍、炉渣、炉气四相平衡共存，自由度为零，稍稍超过C点，则渣相和Cu2S相消失。 C点以后，继续升高氧势从C到D时，铜液中残存的硫继续氧化，相当于进入粗铜精炼阶段，直到产出阳极铜。 （2）AB段相当于造锍熔炼阶段，体系的氧势升高幅度不大，但体系氧势升高幅度很大。品位在0～70%左右，体系中PSO2一定，PO2、P S2、αFe3O4和αCu2O的值变化都不太大，αFe3O4<0.1，αCu2O<10-3。 BC段相当于铜锍吹炼阶段，锍品位升高幅度不大，但体系氧势升高副大很大（约100倍），特别是当锍变到白锍（Cu2S）的C点附近时，αFe3O4趋近于1，αCu2O急剧升到10-1左右，即渣中Cu2O的数量大大增高。但当αFeO<0.35（T=1573K）时，还不会析出Fe3O4，不会造成困难。 但由于st线随αFeO增大和T减小而下移，故应加溶剂造渣使αFeO下降 总之，在常规的造锍熔炼条件（AB线段）下，即冰铜品位低于70%，αFe3O4（0.1～0.3）和αCu2O（10-3）较低时，终止熔炼过程的继续进行，分别放出冰铜和炉渣，就可避免大量Fe3O4和Cu2O的产出所造成的问题,是合理的。 （3）连续炼铜原理：使焙烧、熔炼、吹炼在一炉内进行，从而得到产物粗铜。理论上相当于图中的C点。 连续炼铜困难：①为防Fe3O4析出，温度应大于1300℃，αFeO<0.37或PO2<0.1atm，但难实现；②当品位>70%时，渣含铜急剧上升。 克服困难措施：①在高氧位下与金属Cu相接触的渣量不多的情况下进行，如三菱法； ②在一台炉中进行时，炉中分为不同的氧位区，冰铜-金属相流向高氧位区，而渣相逆向流向低氧位区。
(冶金行业)采矿行业
（冶金行业）采矿行业
采矿行业 壹、行业现状 随着国家逐渐加大对能源基础工业调整力度，目前采矿业投资增长平稳回落。具体数字显示，2010年1-12月全国采矿业固定资产投资总额为9653亿元，实现同比增长18.1%，较上年同期增幅回落0.1个百分点，所吸纳投资总额占全国固定资产投资总额4%，较上年同期比重下降0.17个百分点。和此同时，1-12月全国采矿业实际利用外资达6.84亿美元，较上年同期增加18381万美元，所占实际利用外资总额0.65%，外商投资在采矿业上项目数为92个，较上年同期减少7个，所占合同总项目数0.34%。 2010年全国煤炭开采和洗选业固定资产投资为3770.3亿元，同比增长23.3%，较上年同期增幅回落2.6个百分点，是目前采矿业重点投资方向；全年石油和天然气开采业投资额为2892.5亿元，同比增长3.6%，较上年同期增幅回落0.8个百分点，12月份石油和天然气开采业投资延续上扬态势；全年黑色金属矿采选业投资为1066.2亿元，同比增长26.4%；有色金属矿采选业投资为1009.8亿元，同比增长21.7%，随着国内外有色金属市场价格上涨及宏观经济回暖影响，年初有色金属产能快速释放，目前其固定资产投资增长已呈回落态势，但截至目前累计增幅仍高出同期采矿业平均固定资产投资增幅3.6个百分点，较上年同期增幅扩大0.6个百分点；非金属矿采选业投资为879.7亿元，同比增长40.2%，非金属矿采选业自2009年以来直保持快速发展态势，但较上年同期投资增长有所回落，全年其投资增幅高出同期采矿业平均固定资产投资增幅22.1个百分点；其他采矿业投资共完成34.4亿元，同比增长61.7%，较上年同期投资增幅扩大12.2个百分点。 上述数据能够见到，石油、天然气和煤炭行业依然是采矿业固定资产投资重点，其中对石油和天然气投资占采矿业投资总额29.96%，投资完成比重较上年同期上升3.88个百分点；对煤炭行业投资占采矿业投资总额39.06%，该比重较上年同期上升5.06个百分点。 中国行业信息研究网发布的《2010-2011年中国采矿行业调查和投资咨询研究报告》主要从行业发展背景、生产供需关系、市场竞争格局、品牌建设、渠道发展、价格战略等方面入手客观公正分析行业发展现状，从政策环境、市场发展的角度预测采矿市场未来走势，且对项目的投资价值、投资风险进行分析评估，最终对投资者提出相应的投资建议，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据。 二、生产工艺
现代科学技术对冶金行业的推动作用
对 冶 金 行 业 的 推 动 作 用 课程：现代科学技术与人的协调发展专业：冶金工程 班级：07冶金工程 姓名：毛朝波 学号：072302010026 （26） 指导老师：龚维
前言 专业简介 冶金工程是一门研究从矿石提取钢铁或有色金属材料并进行加工的应用性学科，培养的是冶金工程领域科学研究与开发应用、工程设计与实施、技术攻关与技术改造、新技术推广与应用、工程规划与冶金企业管理等方面的高层次专门人才。 高新技术和学科发展相结合是本专业的一大特点。主要体现在以下两个方面：一是通过冶金过程的优化和新技术开发最大限度地满足相关产业对高品质冶金材料的要求，二是最大限度地减少冶金生产的资源和能源消耗，减少对环境的污染。这也是本专业的前沿主攻方向。考虑到我国冶金行业清洁化生产水平低和特有的复合矿资源多样化的特点等因素，该专业不仅要致力于研究流程中废弃物的“四化”（即减量化、再资源化、再能源化和无害化）处理综合技术，而且还要对复合矿冶炼技术进行环保和经济意义上的评价和指导，并在此原则下开发复合矿的综合利用技术，最终实现我国高品质冶金材料的生态化生产。 根据以上特点，冶金工程专业主要有三大研究方向。一是冶金物理化学方向：学习内容包括冶金新理论与新方法、冶金与材料物理化学、材料制备物理化学、冶金和能源电化学等。二是冶金工程方向：学习内容包括钢铁和有色金属冶金新工艺、新技术和新装备的研究、现代冶金基础理论和冶金工程软科学、冶金资源的综合利用、优质高附加值冶金产品的制造和特殊材料的制备技术等。三是能源与环境工程方向：学习内容包括冶金工程环境控制、燃料的清洁燃烧与能源极限利用、工艺节能与余能回收、工业固体废弃物、城市垃圾处理、大气污染控制、技术及新产品的开发与试验工作等。这些广泛的分支领域构成了冶金工程的重要组成部分，极大地推进了冶金材料行业的发展与国家的工业建设。 与此同时，冶金工程技术也在不断汲取相关学科和工程技术的新成就进行充实、更新和深化，在冶金热力学、金属、熔锍、熔渣、熔盐结构等方面的研究会更加深入。随着冶金新技术、新设备、新工艺的出现，冶金产品将在超纯净和超高性能等方面发展。 冶金工程专业就业前景也十分广阔。目前，全国仅有20多所高校开设有此专业，每年培养的专业人才非常有限，而市场需求量又特别大。有关统计数据显示，市场对冶金工程专业人才的需求是实际该专业毕业生人数的10倍。如此大的市场需求也为该专业的学子提供了广阔的就业前景。 由于冶金工程专业培养的学生基础宽厚、理论扎实、技能全面，同时，又具备冶金和金属材料加工等方面的知识和技能。加之，冶金行业属于国民经济的基础和支柱产业之一，因而，毕业生择业面宽，适应能力强。毕业生可以到冶金、化工、材料、环境保护及其相关行业的生产、科研和管理部门从事生产技术管理、工程设计、技术开发、新型结构材料和功能材料的研制和开发等工作，也可以到高等院校和高等职业学校从事专业教学工作。“感觉现在钢铁、冶金类专业的大学生太吃香了。”在东北大学2005举办的一次毕业生双选会上，一位钢铁冶金类专业毕业生述说了该专业毕业生的就业好机遇。的确，祖国蓬勃的建设事业需要冶金工程方面大量的专业人才，众多的钢铁冶金，有色金属冶金企业等都是学子们一展身手的好地方。 随着现代科技的迅猛发展，该专业对从业人员的综合素质也提出了较高的要求，如计算机技术在冶金工程领域的广泛应用，也就使得学生在大学里就要逐步接触并掌握到丰富而实用的计算机知识。另外，该领域在国内的发展与国外先进技术的交流也日益频繁，对学生外语的使用也提出了相当高的要求。
稀土生产与分离工业工艺流程
稀土生产与分离工业工艺流程 一、稀土选矿 选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异，采用不同的选矿方法，借助不同的选矿工艺，不同的选矿设备，把矿石中的有用矿物富集起来，除去有害杂质，并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。 当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中，稀土氧化物含量只有百分之几，甚至有的更低，为了满足冶炼的生产要求，在冶炼前经选矿，将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开，以提高稀土氧化物的含量，得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。稀土矿的选矿一般采用浮选法，并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床，是铁白云石的碳酸岩型矿床，在主要成分铁矿中伴生稀土矿物（除氟碳铈矿、独居石外，还有数种含铌、稀土矿物）。采出的矿石中含铁30%左右，稀土氧化物约5%。在矿山先将 大矿石破碎后，用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。选矿厂的任务是将Fe2O3从33%提高到55%以上，先在锥形球磨机上磨矿分级，再用圆筒磁选机选得62～ 65%Fe2O3的一次铁精矿。其尾矿继续进行浮选与磁选，得到含45%Fe2O3以上的二次铁精矿。稀土富集在浮选泡沫中，品位达到10～15%。该富集物可用摇床选出REO 含量为30%的粗精矿，经选矿设备再处理后，可得到REO60%以上的稀土精矿。 二、稀土冶炼方法 稀土冶炼方法有两种，即湿法冶金和火法冶金。 湿法冶金属化工冶金方式，全流程大多处于溶液、溶剂之中，如稀土精矿的分解、稀土氧化物、稀土化合物、单一稀土金属的分离和提取过程就是采用沉淀、结晶、氧化还原、溶剂萃取、离子交换等化学分离工艺过程。现应用较普遍的是有机溶剂萃取法，它是工业分离高纯单一稀土元素的通用工艺。湿法冶金流程复杂，产品纯度高，该法生产成品应用面广阔。
冶金行业
2016-2020年中国冶金行业市场调研及投资前景研究报告 Special Statenent特别声明 本报告由华经视点独家撰写并出版发行，报告版权归华经视点所有。本报告是华经视点专家、分析师调研、统计、分析整理而得，具有独立自主知识产权，报告仅为有偿提供给购买报告的客户使用。未经授权，任何网站或媒体不得转载或引用本报告内容，华经视点有权依法追究其法律责任。如需订阅研究报告，请直接联系本网站客服人员 （8610-56188812 56188813），以便获得全程优质完善服务。 华经视点是中国拥有研究人员数量最多，规模最大，综合实力最强的研究咨询机构（欢迎客户上门考察），公司长期跟踪各大行业最新动态、资讯，并且每日发表独家观点。 目前华经视点业务范围主要覆盖市场研究报告、投资咨询报告、行业研究报告、市场预测报告、市场调查报告、征信报告、项目可行性研究报告、商业计划书、IPO上市咨询等领域，同时也为个阶层人士提供论文、报告等指导服务，是一家多层次、多维度的综合性信息研究咨询服务机构。 Report Description报告描述 《2015-2020年中国激光气体分析仪行业市场规模及投资机会研究报告》由中国行业研究报告网独家撰写。报告以行业为研究对象，基于行业的现状，行业运行数据，行业供需，行业竞争格局，重点企业经营分析，行业产业链进行分析，对市场的发展状况、供需状况、竞争格局、赢利水平、发展趋势等进行了分析，预测行业的发展前景和投资价值。在周密的市场调研基础上，通过最深入的数据挖掘，从多个角度去评估企业市场地位，准确挖掘企业的成长性，为企业提供新的投资机会和可借鉴的操作模式，对欲在行业从事资本运作的经济实体等单位准确了解目前行业发展动态，把握企业定位和发展方向有重要参考价值。报告还对下游行业的发展进行了探讨，是企业、投资部门、研究机构准确了解目前中国市场发展动态，把握行业发展方向，为企业经营决策提供重要参考的依据。 Report Directory报告目录 第一章冶金行业发展综述 第一节冶金行业定义及分类 一、行业定义 二、行业主要产品分类
金属锂提取冶金学
金属锂提取冶金学 The document was prepared on January 2, 2021
锂生产工艺 性质 锂在元素周期表中属ⅠA族，其相对原子质量为，天然同位素质量数为6、7，密度cm3（20℃），熔点179~186℃，沸点1372℃，因此还原法生产工艺中易出现液状，真空条件下便于杂质元素分离，有利于产品纯度的提高；金属锂呈银白色，它与湿空气相遇，能与其中的O2、N2迅速化合，表面生成Li2O、LiOH及Li3N的覆盖层，覆盖层呈淡黄色以至黑色，所以必须在石蜡或汽油中保存。锂的化学活性很强，能与HCl、HNO3、稀H2SO4起剧烈的反应，特别是在浓HNO3中强烈氧化，以至熔融和燃烧。在浓H2SO4中溶解缓慢。锂在高温下与碳作用生成LiC；与F、Cl、Br、I作用并发生燃烧，与水反应生成LiOH；在加热至熔点温度下能与S反应生成LiS，与Si一起熔融生成Li6Si2。此外，锂与有机化合物几卤素衍生物反应，生成相应的锂有机化合物。 碳酸锂常压下熔点730℃，分解温度1270℃，先熔融成桨状，再分解脱除CO2，阻碍分解反应的进行，但当有石灰或铝氧土参与时，可使物料变成疏松状，有利于CO2分解，如碳酸锂与石灰按2/3进行配料，在真空中进行焙烧，800℃下可完成作业。 用途 由于锂的优异性能日益被人们发现和利用，目前已在国民经济各部门以及近代尖端技术——原子能、热核反应、洲际火箭、人造卫星等方面都起着非常重要的作用。金属锂极其化合物可作为优质高能燃料，已经用于宇宙火箭、人造卫星、超声速飞机和潜水艇等燃料系统方面。在冶金工业上，锂作为轻合
金、超轻合金、耐磨合金极其它合金的组分。锂与镁、铝、铍组成的合金，质地轻，加工性能好，强度大，已被用作飞机的结构材料。铝电解质中加入锂盐，可降低电耗。在玻璃工业中，将锂化合物作为加成剂，可提高玻璃的强度和韧性，降低熔点，增加电阻和延迟透明消失的作用。玻璃中含锂较多时，能提高紫外线透射率，降低热膨胀系数，目前锂玻璃已用于制造大型电视显象管等。在化学工业上，锂由于有机合成和人造橡胶方面，作为接触剂和稳定剂，也可作为石油裂化过程的热载体。 氯化锂适于作铝的焊接熔剂，并用在蓄电池中。锂蓄电池的阳极，阴极是锂碲合金（lithium-telluriumalloy）电解质是800℉（427℃）熔池中的锂盐。富特矿产公司(FooteMineralCo.)的锂带（lithiumribbon）用于高能电池，为纯度％的连续金属带材，厚度为,在氩气中成卷干包装。粉末状的无水六氟砷化锂(lithiumhexafluoroaresnate)用作干电池的阳极。 锂电池用锂 锂的冶金简史 锂是1817年瑞典化学家阿弗维得松（AArfvedson）在斯德哥尔摩Berzelius 实验室研究透长石时发现的，命名为Lithium(锂)，源于希腊词Lithos，意为石头。AArfvedson当时曾试图提取这种金属元素，但没有成功。 1818年，英国人戴维（）在成功地制取了K、Ca、Mg后，首先电解碳酸锂制得少量金属锂。 之后，1855年，德国人本生（J Bansen）电解熔融氯化锂制取了较多的金属锂，并开始研究金属锂的性质。