中国稀土冶金技术的发展

中国稀土湿法冶金技术的发展

黄小卫，龙志奇，李红卫，应娓娟，张国成，薛向欣

（1.北京有色研究总院有研稀土新材料股份有限公司，北京100088；

2.东北大学冶金资源与环境工程学院，沈阳，110004）

摘要：本文综述了处理中国的包头混合型稀土精矿、氟碳铈矿和离子吸附型稀土矿的新工艺进展。介绍了中国单一高纯稀土化合物的分离和净化的研究与应用状况及进展。些外，展望了稀土湿法冶金的发展。我们建议，为了保证稀土消费平衡与扩大应用，应加强应用稀土，特别是应用Ce,Y,Gd,Sm等的产品的研究和开发，为了提高产品的稳定性和一致性，应提高企业的自动控制水平，同时应注意环境保护。

关键词：稀土湿法冶金，分离和净化

中国已建立了一个完整的稀土采矿、选矿、熔炼、分离的工业体系。稀土工业化水平和产品质量快速发展，中国稀土产品的产量占世界的90%以上。目前，中国不仅稀土资源第一，而且稀土产品的产能、产量、稀土出口量和消费量也位居首位。然而，与发达国家相比，在应用于高科技的稀土精细化工产品方面，中国仍然处于落后状态。

1. 稀土矿湿法冶金

长时间以来，中国的科学家和工程师们致力于具有中国特色的特殊稀土资源的研究和开发，使得中国的稀土湿法冶金和分离技术在世界上占主导地位。

中国的稀土冶金工艺可以分为三类，分别适用于包头混合型稀土矿、氟碳铈矿和离子吸附型稀土矿。

1.1包头混合型稀土矿的湿法冶金工艺

包头混合型稀土矿位于中国内蒙古的白云鄂博，是世界上最大的轻稀土矿。矿物中氟碳铈矿与独居石的比例为3：1~2：1。精矿中稀土氧化物占45%~65%，精矿含有铁、氟化物、重晶石、方解石和少量的铌（Nb2O5~0.1%），由于其复杂的成份和特殊的矿物特性，使得分离很困难。但是，该精矿的碱法和酸法工艺已经在中国的稀土工业上发展和应用。

酸法工艺：由北京有色研究总院发明的硫酸焙烧工艺已应用于包头稀土精矿和氟碳铈矿，并逐步从第一代工艺发展到第三代工艺，第三代酸法工艺已应用于中国的许多稀土企业，例如：甘肃稀土股份有限公司，内蒙古包头稀土高科技有限公司等等。目前，用该工艺处理的包头稀土精矿总量达到每年90000吨，超过包头稀土精矿总处理量的90%。

第三代包头稀土矿酸法工艺的简化流程图见图1所示。混有强硫酸的精矿

在回转窑中在400℃—500℃下进行焙烧。稀土和少量的铁、钙、钍转化为能溶于水的硫酸盐。微量钍、铁和磷，通过调节pH值以沉淀的形式除去。稀土的分解率约95%。

净化后的硫酸稀土溶液含40g/L的REO，可通过P204-H2SO4溶剂萃取体系进一步处理，生产混合氯化稀土和单一稀土氧化物。该工艺突出的优点有以下几个方面：

（1）无论精矿的品位和组成如何变化，稀土回收率高，

（2）用未经皂化的P507可直接从硫酸稀土溶液里分离出稀土，所以生产成本低，且不产生含氨和氮的废水。

(3)工艺简单且连续，所以容易控制。

(4)产品中各种杂质含量低。

（1）

单一稀土化合物或混合氯化稀土

单一稀土化合物

图1.包头稀土矿第三代酸法工艺的简化流程图

但是设备在焙烧过程中容易被腐蚀，并且萃取设备大，所以投资高，废气的处理很麻烦，而且钍也不能被回收。另一方面，根据市场要求，可从纯净的RE2(SO4)3溶液中用碳酸氢铵沉淀法生产碳酸稀土混合物。用HCl溶解生产成混合氯化稀土或进一步用P204溶剂萃取法分离单一稀土都很容易。投资少。但是

图1中工艺（2）和工艺（1）进行比较，工艺（2）的RE回收率低，单位产品的化学原料消耗量大。

1.2离子吸附型稀土矿的湿法冶金

20世纪60年代末，在中国南方五省发现了独特的离子吸附型稀土矿，它中、重稀土含量高。之后，中国科学家研究和解决了其特殊的浸出和浓缩上的问题。稀土精矿可以用盐酸溶解，再用P204溶剂萃取分离生产单一稀土化合物。

1.3氟碳铈矿的湿法冶金工艺

目前在工业上有三种处理氟碳铈矿的化学方法：

（1）氧化焙烧：通过H2SO4浸出、复盐沉淀的方法得到99%的CeO2和少Ce的混合氯化稀土。

(2)氧化焙烧：通过盐酸浸出—碱分解—还原浸出的方法生产98%的CeO2和少Ce的氯化物或混合稀土。

(3)氧化焙烧—盐酸浸出法能生产铈富集物或少铈的RECl3。

这些化学方法成本低，投资少，缺点是收率低，产品的纯度低，工艺不连续，氟碳铈矿中的钍和氟化物不能被回收。

溶剂萃取被认为是一个简单、连续，产品收率高、纯度高的工艺。氟化物和钍也可以被有效回收，但是高纯铈（99.99%）的消费量很小，且生产生成本比其它化学法高，所以目前溶剂萃取工艺还没有应用到工业上。目前，在中国，发展中的溶剂萃取法处理氟碳铈矿的流程见图2和图3所示。

2稀土化合物的分离和提纯

自从20世纪70年代以来，为提高稀土产品的纯度，降低成本和实现技术的工业化，中国稀土科学家和工程师进行了大量的研究工作。

溶剂萃取有反应速度快、分离效果好、萃取容量大等优点，已成为一个分离和提纯稀土的重要方法。在20世纪70年代，中国科学家成功地合成了P507，并发展了使用氨化P507萃取工艺。为了提高萃余液稀土浓度和降低杂质，目前，氨皂的P507的萃取工艺已改进为用稀土来皂化P507。自20世纪80年代，发展了“三出口萃取”或者“多出口萃取”工艺，可同时从一个生产线获得三个或多个产品。目前为止，这些工艺已广范应用于中国的稀土工业。

由北京大学提出的“串级萃取理论”揭示了待分离元素的分布规律，以及产品质量和工艺条件之间的关系。该理论为缩短研究周期，指导工艺设计、在线检测和自动化控制提供了理论基础。

残渣

硫酸稀土溶液

（REO100g./L F 8~9g./L Ce 98%）

单一稀土化合物 CeO 2(4N )，氟化物

图2溶剂萃取法处理氟碳铈矿流程图

滤渣

硫酸稀土溶液

（REO100g./L F 8~9g./L /Ce 98%）

用P923溶剂萃取

Th 化合物 CeO 2(4N )，氟化物

P507萃取

单一稀土化合物

图3四川氟碳铈矿的工艺流程图

“一段萃取”是生产荧光级氧化钇的工艺，除了氧化钇，料液中的其它稀土元素也可以被分离，9个稀土氧化物可被分离，纯度为99.5%~99.99%。

北京有色研总院和甘肃稀土有限公司研究了Eu3+电化学还原法。电化学还原法取代传统锌粉还原法，可以有效地避免锌带来的污染。电化学还原法获得的Eu2O3的纯度可达到99.999%~99.9999%，还原率是98.5%，电流效率超过82.5%。

用两个溶剂萃取体系的重稀土分离工艺。由于重稀土反萃困难，用P507工艺生产高纯重稀土。C272具有很好的分离性质，但是由于它的萃取容量低，在萃取过程中容易形成沉淀。因此提出了一个P507和C272的双萃取剂的萃取体系来生产高纯重稀土，并且已用于中国稀土工业。

在中国，高纯稀土化合物（5N~6N）的主要生产工艺是溶剂萃取、离子交换、萃取色层和氧化还原法等等。目前，高纯氧化镧、氧化钪、氧化钇可通过溶剂萃取获得。高纯氧化镨和氧化钕由离子交换获得。氧化钬和氧化铒由离子交换纤维法（？）制得。氧化钐、氧化钆、氧化铽、氧化镝、氧化铥、氧化镱和氧化镥由萃取色层法制取。氧化铈通过电化学氧化—溶剂萃取制得。氧化铕通过电化学还原—溶剂萃取或锌粉还原碱法工艺。氧化镧、氧化铈、氧化钆、氧化铽、氧化铥、氧化镱、氧化镥和氧化钪可达到6N。其它产品的纯度也高于5N。

溶剂萃取法的实践理论还在发展中，中国稀土科学家越来越多地关注新萃取剂、新工艺、萃取机械装置和规格的研究。

3.发展趋势与建议

随着高新技术的发展，需要具有独特物理性能的稀土化合物，如超细稀土氧化物，高比表面积稀土化合物等。

降低产品成本，稀土化合物的制备工艺与稀土分离、净化相结合起来。如用作磷光体、、磷光体的添加剂、激光晶体（?）、陶瓷、催化剂等的多元稀土化合物，可在分离净化工艺中直接生产。

为了保持资源中所有稀土元素消费平衡，发展稀土的新的应用领域是非常重要的，特别是Ce、Y、Gd、Sm等。

与发达国家相比，在应用于高科技的稀土精细化工产品方面，中国仍然处于落后状态。

所以，我们建议加强应用稀土的产品的研究和发展；为了更好地利用稀土资源，改进传统冶金工艺，发展污染少、成本低的短流程；为了提高产品的稳定性和一致性，应提高工厂的自动控制水平

参考文献（略）

中国科技发展历程

中国科技发展历程古代中国——科学技术成就辉煌中华民族的科技活动有着悠久的历史，曾经为人类发展作出过巨大的贡献，并且在16世纪中期以前一直处于世界科技舞台的中心。早在距今3300多年以前的甲骨文中就有有关日食的记载。距今2500年以前的战国时期问世的《考工记》准确地记载了六种不同成份的铜锡合金及其不同用途。公元1世纪初期的西汉时期，中国人发明了造纸术，公元105年左右中国科学家蔡伦又改进和提高了造纸技术，从而使造纸技术在中国迅速推广开来。公元3世纪左右，中国人发明了瓷器，这一技术在11世纪传到波斯，由那里经阿拉伯于1470年左右传到意大利以及整个欧洲。到唐朝，中国科学家发明了火药，并在公元9世纪首次将其用于战争之中。在11世纪中期的宋朝，中国科学家发明的指南针和活字印刷技术得到了广泛的应用。15世纪中期，中国医学家时珍所著的《本草纲目》成为中国古代医学发展的集大成者。到此时为止，中国古代科学的发展达到了顶峰时期，四大发明已经先后登上了历史舞台。著名英国科学家约瑟博士认为，中国“在3世纪到13世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平”，现代西方世界所应用的许多发明都来自中国，中国是一个发明的国度。由于从明代14世纪60年代末始以来，中国对外长期实行“闭关锁国”政策，影响了近代科学技术在中国的传播和发展，并使之处于相对停滞状态。与此同时，欧洲成为现代科学的发源地，生产力突飞猛进，科学技

术获得迅速进展。中国逐渐拉大了与世界先进国家的距离。近现代中国——科技发展历经曲折在近代历史上，积贫积弱的中国不仅在科技发展上乏善可，而且自1840年鸦片战争以后还逐步沦为半殖民地半封建的国家。一个有着光辉灿烂历史的文明古国就这样退出了世界科技舞台。 19世纪中叶，一批向西方寻求救国真理的中国先行者，倡导科学救国、教育救国，主学习西方的先进科学技术。于是中国开始有了出国求学者。1847年，来自香山南屏镇的容闳来到美国，3年后，他考入耶鲁大学。1854年，他又以优异的成绩从这所大学毕业，成为历史上毕业于美国大学的第一位中国人。1872年至1875年，清朝政府先后派出四批共120名青少年到美国留学。1905年，中国废除了科举制度，清政府举行了第一次归国留学生考试。这些归国人员为引进西方的先进科学技术发挥了一定的作用。 1911年10月10日，在武昌爆发了辛亥革命。在革命先行者领导下，终于推翻了延续两千多年的封建专制帝制，中国走向。是近代中国主科学救国的先驱。但是，20世纪前叶的中国，动荡不安，科学技术事业发展的物质条件极差，所以发展依然很缓慢。第一次世界大战结束后，为反对“巴黎和会”上帝国主义列强强加给中国的不平等条约，1919年5月4日，中国爆发了伟大的爱国救亡运动，即“五四运动”。“五四运动”提倡与科学，为中国近代科学的诞生扫清了道路。当时的留美学生元任、任鸿隽、铨、胡适等在美国发起组织了中国科

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

2020高中历史专题二古代中国的科学技术与文化 2.1 中国古代的科学技术成就45分钟作业

一中国古代的科学技术成就目标导航课程标准概述古代中国的科技成就，认识中国科技发明对世界文明发展的贡献。学习视点重点：古代中国的伟大科技成就。难点：古代中国伟大科技发明发现的方法与精神，造成近代中国科技落后的深刻社会原因。课前预习一、纸的发明 1．背景：秦汉时期，以________和丝织品作为主要书写材料，不利于文化的传播。 2．经过：西汉早期可能已经发明了书写用纸；东汉________改进了造纸术。 3．外传：公元8世纪，________开始用中国的技术和设备造纸，之后，造纸术传到欧洲。 4．意义：使得________的记录、传播和继承有了革命性的进步；对文明发展和社会进步的积极作用最为显著。二、指南针和方向测定技术 1．发明 (1)战国时期出现了“________”。 (2)宋代出现了指南鱼，沈括在《梦溪笔谈》中记载了用磁石摩擦钢针制作________的技术。 2．外传：在12世纪末至13世纪初，指南针由海路传入阿拉伯，然后再传入________。 3．意义：指南针应用于________，对航海事业的发展意义特别重大，为郑和下西洋和欧洲人开辟新航路提供了技术保证。三、火药的发明和使用 1．发明：春秋战国时期，人们已经具有了有关硫磺和硝石的知识；东晋________的《抱朴子·仙药》中已经提到“火药”。 2．使用：________，出现了火箭和火炮；明代出现了早期的地雷、水雷和定时炸弹。 3．外传：12、13世纪，火药传入阿拉伯国家，然后传到欧洲乃至世界各地。 4．意义：为资产阶级打败________创造了条件。四、印刷术的进步 1．概况 (1)雕版印刷术：唐代的________，是迄今所知世界上最早的有明确刊印日期的雕版印刷品。 (2)活字印刷术：宋代________用胶泥制作的活字排印，提高了印刷效率。 (3)元代王祯创制了木活字和转轮排字盘；明代中期出现了铜活字。 2．外传：由波斯传到了西方。 3．影响：推进了文化的传播；为欧洲走出黑暗的中世纪以及________运动的出现准备了条件。五、中国古代的科学思想 1．特点：讲究天人合一，尊重自然，重视完善________的关系；比较重视总结________，而轻视理论概括和抽象。 2．影响：中国文化具有强调实用技术，忽视________的倾向。答案：一、1.竹木简牍 2.蔡伦 3.阿拉伯人 4.信息二、1.(1)司南(2)指南针 2.欧洲 3.方向测定

稀土分离冶炼工艺流程图

白云鄂博矿床的物质成分白云鄂博矿床物质成分极为复杂，已查明有73种元素，170多种矿物。其中，铌、稀土、钛、锆、钍及铁的矿物共近60种，约占总数的35％。主要矿石类型有块状铌稀土铁矿石、条带状铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土铁矿石、钠闪石型铌稀土铁矿石、白云石型铌稀土铁矿石、黑云母型铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土矿石、白云石型铌稀土矿石和透辉石型铌矿石。稀土生产工艺流程图

白云鄂博矿矿石粉碎弱磁、强磁选矿铁精矿强磁中矿、尾矿稀土精矿稀土选矿火法生产线汽车尾气净化器永磁电机节能灯风力发电机各种发光标牌电动汽车电动核磁共振自行车磁悬浮磁选机

稀土精矿硫酸法分解(decomposition of rare earth concentrate by suIphuric acid method) 稀土精矿用硫酸处理、生产氯化稀土或其他稀土化合物的稀土精矿分解方法。本法具有对原料适应性强、生产成本低等优点，是稀土精矿工业上常用的分解方法，广泛用于氟碳铈矿精矿、独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。主要有硫酸化焙烧一溶剂萃取法、硫酸分解一复盐沉淀法、氧化焙烧一硫酸浸出法三种工艺。硫酸化焙烧-溶剂萃取主要用于分解白云鄂博混合型稀土矿精矿生产氯化稀土。白云鄂博混合型稀土矿精矿成分复杂，属于难处理矿，其典型的主要成分(％)为：RE2O350～55，P2.5～3.5，F7～9，Ca7～8，Ba1～4，Fe3～4，ThO2约0.2。精矿中放射性元素钍和铀含量低，冶炼的防护要求不高，适于用硫酸化焙烧法分解。原理经瘩细的稀土精矿与浓硫酸混合后加热焙烧到423～673K温度时，稀土和钍均生成水溶性的硫酸盐。氟碳铈矿与硫酸的主要反应为： 2REFCO3+3H2SO4=RE2(SO4)3+3HF↑+2CO2+2H2O 独居石与硫酸的主要反应是： 2REPO4+3H2SO4=RE2(SO4)3+2H3PO4 Th3(PO4)4+6H2SO4=3Th(SO4)2+4H3PO4 铁、钙等杂质也生成相应的硫酸盐。分解产物用精矿质量12倍的水浸出，获得含稀土、铁、磷和钍的硫酸盐溶液。控制不同的焙烧温度、硫酸用量和水浸出的液固比，即可改变分解效果。当硫酸与稀土精矿的量比为1.5～2.5、分解温度503～523K、水浸出液含RE2O350～70g/L时，钍、稀土、磷、铁等同时进入溶液。上述焙烧和浸出条件主要用于独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2～1.4、分解温度413～433K、水浸出溶液含游离硫酸50％时，主要是钍进入溶液，大部分稀土则留在渣中。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2～1.4、分解温度573～623K、水浸出液含RE2O350g/L时，则稀土进入溶液，钍和铁等留在渣中。通过控制焙烧和浸出条件，就可使稀土与主要伴生元素得以初步分离。工艺过程从稀土精矿到获得氯化稀土，主要经过硫酸化焙烧、浸出除杂质和溶剂萃取转型等过程。 (1)硫酸化焙烧。白云鄂博混合型稀土矿精矿粉与浓硫酸在螺旋混料机内混合后，送入回转窑进行硫酸化焙烧分解。控制进料端(窑尾)炉气温度493～，523K，焙烧分解过程中炉料慢慢移向窑前高温带，氟碳铈矿和独居石与硫酸作用生成可溶性的硫酸稀土。铁、磷、钍等则形成难溶于水的磷酸盐。炉料随着向高温带移动温度不断升高，过量的硫酸逐渐被蒸发掉。当炉料运行到炉气温度为11’73K左右的窑前出料端时，炉料温度达到623K左右，并形成5～10mm的小粒炉料，称为焙烧料，从燃烧室侧端排出。 (2)浸出除杂质。焙烧料含硫酸3％～7％，直接落入水浸槽中溶出稀土，而杂质几乎全部留在渣中与稀土分离。制得纯净的硫酸稀土溶液含RE2O340g/L、Fe0.03～0.05g/L、P约0.005g/L、Th<0.001g/L，酸0.1～0.15mol/L。用此溶液生产氯化稀土。 (3)溶剂萃取转型。用溶剂萃取法使硫酸稀土转变成为氯化稀土的过程。这种工艺已用于取代传统的硫酸复盐沉淀、碱转化等繁琐转型工艺。这是中国在20世纪80年代稀土提取流程的一次重大革新。溶剂萃取转型采用羧酸类(环烷酸、脂肪酸)萃取剂，预先用氨皂化，然后直接从硫酸稀土溶液中萃取稀土离子，稀土负载有机相用含HCl6mol/L溶液反萃稀土，制得氯化稀土溶液。萃取和反萃取过程采用共流萃取(见溶剂革取)方式。萃余液pH为7.5～8.0，含RE2O310mg/L 左右，稀土萃取率超过99％。盐酸反萃液含RE2O3250～270g/L，含游离酸0.1～0.3mol/L。采用减压浓缩方式将反萃液浓缩制成氯化稀土。氯化稀土的主要成分(质量分数ω/％)为：RE2O3约46，Fe0.01，P0.003，Th0.0002，SO42-<0.01，Ca1.25，NH4+1～2。1982年中国用上述流程在甘肃稀土公司建成一条年产氯化稀土约6000t的生产线，经过近十年的生产实践证明，工艺流程稳定、操作简单、经济效益好。

中国古代冶金发展史

一、中国古代冶金发展史中国古代冶金发展史主要可分为青铜时代和从早期铁器时代到完全铁器时代两部分。我国是在公元前1500年左右开始进入青铜时代，公元前500年左右开始进入铁器时代的，在早起的文明国家中我们使用金属的时间相对较晚，但是由于中国在冶铸技术方面的发明和创新，青铜冶炼和生铁冶铸技术的发展，使得中国的冶金业很快后来居上，跃升为世界的前列。我国的青铜时代在夏王朝建立时期开始，夏王朝的青铜器冶炼技术标志着中国古代冶金技术的开端，也标志着我国古代人民正是告别石器时代走向新文明，在商周时期青铜的冶炼达到鼎盛时期。而铁冶炼技术开始于从春秋时期，东周、秦汉到南北朝时期得以发展，在唐宋元时期达到最高潮，在明清时期又得以扩展，发展了铸造、锻造、有色金属生产和加工技术。古时期铜或铁制文物，主要为兵器、生产工具、礼器等，如作为国宝级文物的司母戊铜鼎，中山王铁足铜鼎，还有许多古墓中挖掘出的铁制兵器等等，我们可以看出冶金技术的发展，无论是铜器时代还是铁器时代都与国家的发展需求、百姓生活息息相关。近代冶金发展史早在19世纪中期，西方冶金技术开始有了突飞猛进的发展，尤以钢铁工业发展突出。1832年尼尔松（Neilson）用热风炼铁，大大强化了炼铁生产。增加了高炉炉高，改进了高炉的炉型，使得高炉构造更适于炼铁生产，工艺远比古时期得以优化，也使得19世纪末铁产量较世纪初翻了十几番。1856年，美国科学家发明了转炉炼钢，标志着近代炼钢技术的开端，具有重要意义。随后平炉炼钢技术的产生，电炉技术的发明，使得钢铁工业得到更进一步的发展，从根本上改变了古代冶金技术的面貌。 1890年，湖广总督张之洞主持兴建湖北汉阳铁厂和大冶铁矿，它的建设标志中国近代钢铁工业的兴起。1908年，汉阳铁厂、大冶铁矿和萍乡煤矿联合组成汉冶萍煤铁厂矿公司。这是中国近代第一个钢铁联合企业，也是当时远东第一流的钢铁联合企业，在第一次世界大战前后，本溪、鞍山、上海、阳泉和石景山等地的钢铁工厂也先后起步，使得我国的冶金技术水平有了突飞猛进的发展。世界冶金发展史自然铜处在新石器时期，人类最早使用的是各类自然存在的金属单质比如自然铜、陨铁、金和铂，这时期并没有称之为冶炼的技术，主要是直接获取单质金属熔化使用。人类在寻找石器过程中认识了矿石，并在烧陶过程中，逐渐创造了冶金技术。作为最早被人们冶炼和使用的金属之一，铜在历史上的作用是毋庸置疑的。作为最早被人们冶炼和使用的金属之一，铜在历史上的作用是毋庸置疑的。青铜时期前人类有相当长的一段时间冶炼高纯的同或含有大量砷锑的铜。青铜时代以青铜的使用量来区分，分为早期青铜时代和青铜全盛时代。

中国科技发展史

关于中国科技发展史的文章 1."弘扬民族精神,爱我锦绣中华"这句话几乎全国人民都知道,但又多少人能做到呢?我国是世界文明古国之一,从"人文出祖_黄帝,到尧舜禹的克己爱民,孝敬父母等精神一直延续到现在.我们每次在外国人面前说自己是炎黄子孙,不由得感到自豪起来,滔滔不绝的说着祖先们的那些精神,说什么要向他们学习,可是谁又做到了呢?没有,都没有,我们是那些说话不算数的人,但也有些人在弘扬我国的民族精神建设我么的国家,我们可以弘扬民族精神，弘扬民族精神可以不必做的那么大,不用做的要人人都知道你在弘扬名族精神，可以在公交车上,我们可以给那些老弱病残孕让位,过马路时,可以扶那些老人过马路,还可以不乱丢,乱涂,乱扔……那不就没有什么人得病了吗？不就使得环境受到了保护吗？不就使得我国变得更美好吗？一个祖国的建设不仅仅只靠一个人，要靠全国人民的智慧和双手来建造，听说过“三个臭皮蛋顶一个诸葛亮”的彦语吗？连三个臭皮蛋的智慧都可以顶一个诸葛亮的智慧，这不就说明团结力量大吗？不过随着我国经济的发展，我们青少年的学习得到了很大的提高，我们建设祖国和弘扬名族精神的能力也增强了，所以，我们青少年弘扬名族精神的责任占全国任命弘扬名族精神的人的三分之二。在我们身边不就又很多这样的例子吗？如在1988年的奥运会上，我国乒乓球队的队员们战胜了对方后，使我国获得了参加奥运会以来的第一块乒乓球金牌，也使得乒乓球成为了我国的国球，这不就是在建设祖国吗？还有就是在今年的奥运会上，在男子110米兰冠军刘翔在直径跑道上战胜了黑人，为我们全亚洲争了光还为我国争了光，这不也实在建设祖国吗？…… 弘扬民族精神，全国人民人人有责，谁都不能丢下这个责任！弘扬名族精神，爱我锦绣中华！ 2.德国大哲学家黑格尔曾经说过：“只有黄河、长江流过的那个中华帝国是世界上唯一持久的国家。”这是黑格尔对世界历史上各文明古国进行了比较之后得出的结论。也是我们中华民族值得自豪和骄傲的方面。自古以来，在地球上诞生了许多民族和国家，大多数都衰败没落了，而中华民族何以能历经数千年沧海桑田而依然熠熠生辉，彪炳世界史册？答案是：靠伟大的民族精神这一内在的动力。何谓民族精神？民族精神是反映在长期的历史进程和积淀中形成的民族意识、民族文化、民族习俗、民族性格、民族信仰、民族宗教，民族价值观念和价值追求等共同特质，是指民族传统文化中维系、协调、指导、推动民族生存和发展的精粹思想，是一个民族生命力、创造力和凝聚力的集中体现，是一个民族赖以生存、共同生活、共同发展的核心和灵魂。中华民族精神的核心、内涵、作用是什么？江泽民同志在党的十六大报告作了精辟的论述：“在五千多年的发展中，中华民族形成了以爱国主义为核心的团结统一、爱好和平、勤劳勇敢，自强不息的伟大民族精神”。江泽民还说：“一个民族，一个国家没有自己的精神支柱，就没有生机凝聚力”，“建设有中国特色的社会主义事业，是一项充满艰辛、充满创造的壮丽事业，伟大事业需要并将产生崇高的精神。崇高的精神支撑和推动着伟大的事业。没有坚强精神的民族，是没有前途的。面对新世纪、新形势、新任务，特别需要在全党和全社会大力宣传和弘扬解放思想、实事求是的精神，紧跟时代、勇于创新的精神，知难而进、一往无前的精神，艰苦奋斗、务求实效的精神，淡泊名利、无私奉献的精神。要日复一日、年复一年地不断用这些精神武装全党和全国各族人民，使之成为大家的自觉追

略谈中国冶金技术的发展历程

略谈中国古代冶金技术的发展历程摘要：中国作为一个拥有着五千年历史的文明古国，又是一个以农业为本的国家，这也意味着中国的冶金技术会随着农业生产技术的发展而发展，下面这篇文章会从冶炼的金属的种类，冶炼火源的燃料来源以及冶炼技术等三方面来略谈中国古代冶金技术的发展历程。摘要：中国古代冶金技术发展历程关于中国冶金技术的发展的历史，是科学技术研究的重要部分，它直接关系到了生产工具的改进，也就意味着古代社会生产力的提高和发展。中国古代之所以能够比欧洲早一千年出现封建社会，其中一个很重要的原因，就是由于中国古代社会生产力很早得到了比较高度的发展，这和当时中国冶金技术的高度发展是密不可分的。中国最迟到春秋晚期已发明生铁冶铸技术，这项发明比欧洲要早一千九百多年，欧洲直到封建社会中期（14世纪）才推行这种技术。中国最迟在战国早期已创造铸铁柔化处理技术，已能把生铁铸件经过柔化处理变为可锻铸铁（即韧性铸铁），这又早于欧洲两千三四百年，欧洲要迟至封建社会末期（18世纪中叶）才应用这种技术。当时我国由于生铁冶铸技术的发明，铁的生产率大为提高；又由于铸铁柔化处理技术的创造，使得白口铁铸造的工具变为韧性铸铁，大大提高了工具的机械性能（就是增强了工具的使用寿命）。中国战国、秦、汉时期，生铁冶炼技术有较快的发展，铸造铁器技术又有了长足的进步，铸铁柔化处理技术也达到了先进水平，因而韧性铸铁的工具特别是农具得到了广泛使用，这样当然有助于农业生产的发展。至少到公元前一世纪西汉前后，中国人民就创造了生铁炒炼成熟铁或钢的技术，这项发明又比欧洲要早两千多年，欧洲要到封建社会末期（18世纪中叶）才创造“炒钢”技术。最迟在公元5——6世纪南北朝时代，我国人民又发明了“灌钢”冶炼法，这种以生铁水灌注熟铁的炼钢方法是中国人民独特的创造，这在世界钢铁冶炼技术发展史上是值得大书特书的。到唐宋时代，这种炒钢和灌钢技术以及锻造技术又有进一步发展。汉代开始冶铁开始使用煤炭做燃料，到了北宋时期，已经有了以煤做为燃料冶铁的明确记载。淬火技术在战国中期就得以运用。供风形式也由自然通风到人力皮囊鼓风再发展到了东汉初期南阳太守杜诗创造出的水利鼓风装置—水排。宋代又进一步发明了长方形的木风箱，进一步加大了供风力度，提高了冶炼温度，增强了冶炼的质量。一、冶炼金属种类的发展与变化金虽然在化学性质上比铜要更为稳定并且也更易被冶炼，但是中国的金矿储量比较少，所以中国最早冶炼的金属是铜，铜的化学性质比较稳定，并且易开采和冶炼，中国是世界上最早掌握黄铜冶炼技术的文明，姜寨遗址出土的黄铜片和黄铜环就是冶炼而成，距今6700年。中国的青铜冶炼掌握的也较早，目前我国最早的冶炼青铜器为甘肃马家窑遗址出土的青铜刀，距今也有5000年。比黄铜更为普遍使用的是青铜，青铜文化在世界各地区都有发展，青铜是加入了锡或铅的铜合金，在中国古代人们已经能够准确的掌握青铜的含锡铅比例。可根据铸造期望的不同，按比例加锡、铅。《周礼·考工记》里明确记载了制作不同的不同合金比例：六分其金而锡居一，谓之钟鼎齐（剂）。五分其金而锡居一，谓之斧斤齐（剂）。四分其金而锡居一，谓之戈戟齐（剂）。三分其金而锡居一，谓之大刃齐（剂）。五分其金而锡居二，谓之削杀矢（箭头）之齐（剂）。金锡半，谓之鉴燧（铜镜）之齐（剂）。青铜的化学性能稳定，耐腐蚀，可长期保存。此外，

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。

中国古代冶金技术与青铜文化之谜样本

第三章中国古代冶金技术与青铜文化之谜在中国古代科技成就中, 冶金技术是令世界瞩目的, 本章主要介绍中国古代冶金技术中的一些主要成就, 并对中国青铜文化的起源之谜作简要解读。第一节中国古代冶金技术成就概述中国古代冶金技术主要包括青铜冶炼技术、铸铁冶炼技术、钢铁冶炼技术以及其它合金的冶炼技术。本节简要介绍前三种冶炼技术的主要成就。一中国古代的青铜冶炼技术当前现有史料表明, 中国冶铜技术要比西亚和欧洲晚1000多年。可是, 中国早在夏代, 就已经掌握了红铜的冷锻和铸造技术, 夏末商初时期就能进行青铜冶炼和铸造。商代中期以后就进入了高度发展的青铜文化时期, 这对于同一时期的西亚和欧洲的青铜文化来说就显得相形见绌, 根本无法与之相比较。在中国河南的商代遗址中出土了大量的青铜器, 其中主要是礼器、兵器、日用器皿和部分生产工具( 包括手工工具和农具) , 浑厚、庄重、质朴的司母戊大方鼎, 是当前所发现的世界上现存的远古时期的最大青铜器( 见图3—1) 。它重875公斤, 高133厘米, 长118厘米, 宽75厘米, 其后发现的司母辛大方鼎( 安阳妇好墓出土) 重805公斤, 是仅次于前者的大方鼎。另外还有四羊尊等青铜器精品( 见图3—2) 。

春秋战国时期, 中国古代的青铜冶炼技术达到了高峰。冶金工人已经掌握了冶炼青铜的关键技术——铜锡等金属的比例配方和冶炼温度的判定方法。成书于春秋末期的《考工记》一书中对冶炼锡青铜提出了六种不同的配比喻式——即”六齐”之术: ”金有六齐, 六分其金而锡居其一, 谓之钟鼎之齐; 五分其金而锡居一, 谓之斧斤之齐; 四分其金而锡居一, 谓之戈戟之齐; 三分其金而锡居一, 谓之大刃之齐; 五分之金而锡居二, 谓之削杀矢之齐; 金锡半, 谓之鉴燧之齐。” 这六种配比有两种分析结果, 其一为16.7%, 20%, 25%, 33.3%, 40%, 50%或者为14.3%, 20%, 25%, 28.6%, 33.3%。前一种结果与实际情况要相符合一些。因为含锡量为17%左右的青铜呈橘黄色, 很美观, 声音也很好, 这正是铸造钟鼎之类所需要的双重效果。《考工记》中的记述大致上正确地反映了中国古代青铜器合金的配比规律, 是世界上最早的青铜合金配比的经验性科学总结。

中国古代科技发展简史

中国古代科技发展简史科学技术的定义科学技术史是关于科学技术的产生、发展及其规律的科学。科学技术史既要研究科学技术内在的逻辑联系和发展规律，又要探讨科学技术与整个社会中各种因素的相互联系和相互制约的辩证关系。因此，科学技术史既不是一般的自然科学，也不同于一般的社会历史学。它是横跨于自然科学与社会科学之间的一门综合性学科。科学技术萌芽时期中国科学技术的萌芽时期为旧石器时代和新石器时代。中国是世界早期人类文明的发源地之一，是世界上最早使用火，发明弓箭和陶器、出现陶器农牧业、观察天文、开创医药的地区之一。开始利用蚕丝制作丝绸。先秦时期夏商周时期奠定了中国科学技术的雏形。这时中国进入了青铜时代，青铜器的铸造冶炼技术非常高超，同时也出现了原始的瓷器。到了春秋战国时期，中国古代科学技术体系基本奠定。广泛使用铁器，同时还出现了炼钢技术和铸铁柔化技术。《夏小正》成书，是中国现存最早的一部农事历书。有大规模的水利工程，包括都江堰、郑国渠等。创造十进位制。发明筹算，能进行四则运算以及乘方，开方等较复杂运算，并可以对零、负数和分数作出表示与计算。有学者认为，筹算促成了印度－阿拉伯数字体系。创造九因歌，为世界上最简便的乘法表，直到今日还在使用。出现了世界上最早的星表之一。测定了比较精确的回归年长度。中医学理论初步建立。秦汉时期中国古代的各个科学技术已经趋于成熟。农业上的轮作制已经确立。中

医学著作《神农本草经》、《伤寒杂病论》面世。《九章算术》确定了中国古代的数学体系。造纸术已被发明并且得到了重大改进。造船技术已经非常成熟。长城的建造体现了中国当时建筑技术的发达。张衡发明候风地动仪，是世界上最早的地震仪。已有牵星导航技术（过洋牵星术）。发明抽水马桶，是世界上最早使用抽水马桶的国家。魏晋南北朝时期刘徽、祖冲之、张子信等对数学和天文学做出了很大贡献。裴秀提出的制图六体，创造了中国古代地图学的基础理论。贾思勰的《齐民要术》标志着农学的成熟。王叔和的《脉经》、皇甫谧的《针灸甲乙经》、陶弘景的《神农本草经集注》丰富了中医学体系。葛洪在炼丹上的研究，对中国原始的化学做出了贡献。马钧在机械制造方面的成就代表了中国古代机械制造的水平。解飞、魏猛变制造出世界上最早的车磨。隋唐、两宋时期宋朝科技隋唐时经济文化发达，使科学技术得到了很大发展。到两宋时，中国古代的科学技术发展达到了高峰。元朝时期阿拉伯与波斯科学技术传入中国。翻译诸如托勒密的《天文大集》、伊本·优努斯（又译作尤尼）的《哈基姆星表》（又译作《哈基姆历数书》）等天文学著作。中国人在此时开始使用阿拉伯数字。元世祖至元十七年（1280年），王恂与郭守敬等完成编制《授时历》。《授时历》以365.2425天为一年，与地球绕太阳一周的实际时间只有26秒的差距。1303年，朱世杰著成《四元玉鉴》，将“天元术”推广为“四元术”（四元高次联立方程），并提出“消元”的解法。朱世杰

中国古代的铜冶金技术

中国古代的铜冶金技术中科院自然科学史所华觉明研究员那么今天要讲的呢就是中国古代矿冶技术。中国古代曾经冶炼和使用的金属有八种，就是铜、金、锡、铅、铁、银、汞、锌，也许还有锑。因为中国的湖南兴化是世界上著名的锑的产地，储量很大。那么根据文献记载在明朝就在这开采过，当然开采的是锑。但是当时的人不认识锑，以为是锡，所以就取了个名字叫锡矿山。现在在湖南兴化还有锡矿山，有水口山的矿务局。那么当时应该是已经冶炼过锑，但是有没有用，开采的规模怎么样，都不是太清楚。所以现在我们还是讲，中国古代冶炼和使用的金属有八种。东汉许慎的《说文解字》说：“凡金，皆金之属也”。这是“金属”这个名词的由来。那么这八种金属当中，铜和铁是最重要的。我写过一本书，名字叫《中国古代金属技术》副标题是“铜和铁造就的文明”。也就是说铜和铁这两种金属在中国文明史上所起的作用是最重要的。那么青铜彝器铸作和两千年的铁水长流，在世界上只有中国才有。就是说铜和铁，青的铜和黑的铁各领风骚两千年，创建了世所公认的灿烂的商周青铜文明以及长期位居世界前列的中国辉煌的钢铁文明。那么在我们所要讨论的就是说在古代中国，铜是怎么炼成的？钢铁是怎样炼成的？铜和铁怎样造就又造就了怎样的文明？它们在世界文明史上占有怎样的地位？这样的文明现在是不是还存在于我们的生活之中？回顾这一段历史对我们还有什么意义？我想就是这是我们想要探讨的一些主要问题。下面讲第一个大问题，中国矿冶史的分期。中国矿冶史的分期大概是分成四个时期，它的跨度长达四五千年。那么第一个时期就是金属技术的萌生期。我们现在已经知道的最早的中国的金属遗物是陕西临潼姜寨这个遗址出土的黄铜片和黄铜管，那是属于仰韶时期的。这个左边的图，就是一个残破的黄铜的片，经过检测，是属于铸造而成型的。这右边的是一个管状的遗物，它是用铜片把它卷起来形成的。那么这个遗址大概是在公元前3000年到3500年左右，也就是距离现在5000年以至5500年左右。那么这一个原始的这个经过检测，这两件东西是含锌的原始黄铜。含锌量还相当大，大概25%左右。那么就是，除了这两件东西以外，还有比它稍微晚一点的，有山西榆次出土的一个坩埚的残片。在坩埚残片上有铜渣，那么也是冶炼生成的应该说是。那么在陕西渭南，也出了一个原始的黄铜。所以根据现有的资料我们得到一个什么印象呢？就是从仰韶文化晚期到龙山文化早期，就是说离开现在大概4500年到5000年甚至于更多的时期。在这个时期，中原和边缘地区的金属遗物是旋生旋灭，时断时续，看来都是一种偶然得到的东西。这就是说反映了金属技术萌生时期的一种特点。创业维艰，当时的人对这种技术还缺乏规律性的掌握，有时候炼出原始的黄铜来了，有时候又失传了。同时这也是冶金技术必经的这样一个阶段。第二个时期就是铜石并用时代。也就是说在新石器时代晚期，我们日常所说的龙山文化以及齐家文化这一段时期，大概离现在4500年到5000年。这一段时期这个金属，出土的金属遗物就是比较的多了。比如说河南、河北、山东、甘肃、青海、辽宁、内蒙这些地区都有出土。那么出土的是些什么东西呢？比如砖，砖头、凿子、小刀、小斧子，这样一些小型的工具也有耳环，发髻这样一类装饰用品。那所用的金属是既有红铜又有原始的青铜和原始的黄铜，是多种材质并用。而加工工艺也是锻造跟铸造并用的。第三个时期就是青铜时代。我们现在认为是夏代到春秋时期是属于中国的青铜时代。那么古籍上讲，“国之大事，唯祀与戍（戎）”，也就是说当时的上层统治者是把祭祀跟武备作为一个国家最重要的事情。在这样的观念指导下，青铜时代是以礼、乐、兵、车这些器物为主的。也就是以礼器、乐器、兵器、车马器的制作作为重点。当然还有一些生活用具，比如青铜的盘、匜等等。那么实际上青铜工具的作用是更具有基础性的意义的。但是先前一般的人对它并不是很重视，这我在下面还要讲到。那么第四个时期，就是铁器时代。从战国一直到清代都属于铁器时代。那么李约瑟英国著名的学者李约瑟讲：在公元15世纪之前，只有中国才拥有如此丰足的钢铁。他的说法是很对的。那么我们看到这个沧州铁狮子是五代铸造的，也就是北周广顺三年，公元953年铸造的。这是中国特大型铸铁件的代表作，也是当时世界上唯一的能够做铸铁件的一个代表作。这个铁狮子长5.3米，高5.4米，宽3米，重大概是40吨左右，是用四百多块泥范铸成的，这是铁器时代的代表作。那么这个四个时期简单做一个交待。下面我们讲第二个大问题铜冶金。铜冶金首先要讲一个问题就是采铜冶铜。那么谈到采铜冶铜首先要提到的就是商周时期铜料的来源。那么大家知道，从夏代到战国，中国的青铜时代历时17个世纪。这用铜的数量是非常巨大的。比如说湖北随县出土的一套曾侯乙编钟，

古代冶金史

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 铜器时代──铜石并用时代早期对天然金属(铜、金、陨铁)的使用最早冶金中国的早期冶金青铜时代中国商代以前的青铜器商周青铜铸造其他金属的使用铁器时代铁的发现和应用中国冶铁中国铸铁的发明和发展中国的生铁炼钢中国钢铁生产设备、燃料和辅助材料中国古代钢铁技术对其他国家的影响罗马帝国时期的欧洲炼铁技术中国古代冶金的其他成就铸造技术金属表面装饰技术其他金属及其合金中国古代冶金发展的特点近代冶金技术的发展 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 在新石器时代后期人类开始使用金属，经历了铜─青铜（包括铜砷、铜锡、铜铅和铜锌合金，见铜合金─铁（包括块炼铁、生铁、熟铁或钢）几个时代。世界各地进入铜器、铁器时代的时间各不相同，技术发展的道路也各有特色。冶金技术和金属的使用同人类的文明紧密联系在一起。新石器时期的制陶技术（用高温和还原气氛烧制黑陶）促进了冶金技术的产生和发展。冶金技术的发展提供了用青铜、铁等金属及各种合金材料制造的生活用具、生产工具和武器，提高了社会生产力，推动了社会进步。中国、印度、北非和西亚地区冶金技术的进步是同那里的古代文明紧密联系在一起的。16世纪以后,生铁冶炼技术向西欧各地传播,导致了以用煤冶铁为基础的冶金技术的发展，这一发展后来又和物理、化学、力学的成就相结合,增进了对冶金和金属的了解,逐渐形成了冶金学，进一步促进了近代冶金技术的发展。

铜器时代──铜石并用时代人类在新石器时代晚期开始利用天然金属。此后逐渐以矿石为原料冶铸铜器。此时以使用石器为主，也使用少量小件铜器，被称为铜器时代或铜石并用时代。早期对天然金属（铜、金、陨铁）的使用在现在伊朗西部艾利库什（Ali Kosh）地区发现公元前七、八千纪用天然铜片卷成的铜珠。在伊朗中部纳马克湖南部泰佩锡亚勒克（Tepe Sialk）发现了公元前五千纪的铜针。在克尔曼（Kerman）之南的叶海亚（Yahya）地区发现了公元前五千纪后期天然铜制成的铜器。天然金虽然容易发现，但一般块金尺寸较小，数量较少。砂金的利用则有待冶金方法的出现，所以出现较晚。目前世界上已发现的金制品最早的为公元前五千年。南美最早使用的金属则为天然金。在秘鲁，对金的加工始于公元前1500年，而用铜和铜银合金则在公元前1000年以后。11～14世纪的金人反映了印第安文化。(见彩图) 陨铁不如天然铜、金容易识别.，使用较晚。目前最早的陨铁器是公元前四千纪的铁珠和匕首（含镍～％），出土于尼罗河流域的格泽（Gerzeh）和幼发拉底河流域乌尔（Ur）地方。中国的最早陨铁文物是商代中期（约公元前13世纪中叶）的藁城铁刃铜钺。（见彩图）最早冶金天然金属的资源有限，要获得更多的金属，只能依靠冶炼矿石制取金属。人类在寻找石器过程中认识了矿石，并在烧陶生产中创造了冶金技术。矿石炼铜是人类文化发展的重要里程碑。最先使用的是氧化铜矿（如孔雀石），将氧化矿石与木炭混合加热还原得到金属铜。已知最早的人工冶炼的铜器出土于伊朗叶海亚（Yahya)地区（约当公元前3800年前），含有少量砷（～％），其中有的经过铸造、冷加工和退火。与此同时，在埃及和美索不达米亚使用含镍或含砷铜器。碱性砷酸铜矿与孔雀石相似，用它或硫砷铜矿冶炼砷青铜比较容易，镍则往往与铜共生，容易炼成镍铜。砷铜和镍铜的使用延续了相当长的时间。中东的炼铜技术在公元前三千纪向欧洲和印度传播，保持了含镍和用砷的特点；在较晚的铜器中，如印度河流域哈拉帕（Harappa）文化,在公元前2500～前2000年也有含砷或镍的锡青铜。已知的最早含锡青铜器，产于现伊拉克地方的乌尔第一王朝（公元前2800年），含锡 8～10％。中国的早期冶金中国甘肃东乡马家窑文化的青铜刀（含锡6～10％）,是迄今发现的中国最早的青铜器物；约当公元前三千纪初期，与乌尔青铜同时。此外，马厂文化的青铜刀约当公元前三千纪后期相当于印度河流域哈拉帕文化发展锡青铜的时代，和东南亚泰国北部嫩诺塔(Nor Nok Tha)出土的锡青铜时代。锡青铜在中国的出现和发展与两河流域的历史相当，而早于东南亚。而且，中国早期没有出现砷铜和含镍铜合金的阶

稀土湿法冶金废水处理

摘要：对稀土矿物氟碳铈矿、独居石和氟碳铈矿的混合矿湿法冶金分解和分离过程中所产生的废水进行了分类。综述了不同的冶金工艺所采用的废水处理方法，认为对稀土冶金废水的处理应注意分类治理，回收副产品；以废治废，降低成本，提高废水回用率；开展清洁冶金工艺研究，从源头解决污染问题。关键词：稀土；氟碳铈矿；独居石；湿法冶金；废水处理稀土湿法冶金过程中的废水污染问题受到各方面的关注。我国稀土湿法冶金的原料主要是氟碳铈矿、氟碳铈矿和独居石的混合矿（以下简称混合稀土精矿）及广东、江西等地的离子吸附型稀土矿。离子吸附型稀土矿采用原地浸矿、碳铰沉淀工艺制备碳酸稀土产品，氟碳铈矿主要采用氧化焙烧工艺分解，而混合稀土精矿主要采用浓硫酸高温焙烧分解（以下简称酸法分解工艺）和液碱法分解两种工艺制备碳酸稀土和氯化稀土初级产品，然后由初级产品再通过萃取分离生产不同纯度的单一稀土产品。本文对稀土矿物的3种分解工艺及萃取分离制备单一稀土工艺等湿法冶金过程中的废水分类及研究现状作简单综述。 1 稀土湿法冶金过程废水的分类 1.1 混合稀土精矿的分解 1.1.1 酸法分解工艺混合稀土精矿浓硫酸高温焙烧分解工艺是以混合稀土精矿为原料的稀土企业的主体分解工艺。该工艺在冶金过程中产生酸性废水A（ρ（F－）＝2～5g／L，ρ（H2SO4）＝15－25 g／L）和含硫酸铰的氨氮类废水 B（pH＝7－8，ρ（NH4+）＝5～18 g／L）。初级产品碳酸稀土还可以进一步革取分离单一稀土产品并产生相应的废水。 1.1.2 液碱法分解工艺液碱法分解工艺是分解混合稀土精矿的另一个主要工艺，目前仍有少部分企业采用该工艺生产。该工艺产生两种废水：酸性废水C（含钙镁离子和盐酸，盐酸浓度约l～2 mol／L）和碱性废水D（含NaOH，Na3PO4和NaF等，ρ（F－）＝0.4～0.6 g／L，ρ（NaOH）＝100～400g／L，ρ（Na2CO3）＝20～30g／L，pH＝10～11）。初级产品氯化稀土还可以进一步苹取分离出单一稀士产品。 1.2 氟碳饰矿的分解——氧化焙烧分解工艺氧化焙烧分解工艺是四川氟碳钝矿的主要分解工艺，主要产生两种废水，一种是酸性废水E，ρ（F－）= 4～6 g／L，ρ（Fe2（SO4）3）＝25～35 g／L，w（H2SO4）= 8％～10％和 Na2SO4 及少量的 P2O5等；一种为碱性废水F，主要是含Na2SO4，ρ（Na2SO4）＝

中国近百年科学技术史的分期及其划时代事件

中国近百年科学技术史的分期及其划时代事件内容提要本文讨论了科学技术史分期的一般规律和标准，进而将中国20世纪科学技术史划分为8个时期，并分析了其中每一个时期的划时代事件。 (一) 任何一部科学技术史，都应是科学技术发展曲线连续和间断、平滑和曲折、仰或缓慢渐进和急速推进依次呈现或交替呈现的历史。但是，历史轨迹的这些对立状态，又无不统一于一定的历史坐标上。在众多的历史坐标中，重大历史事件占据重要历史地位，它相当于坐标原点，起着划时代的作用。世界科技史上，如哥白尼的《天体运行论》的酝酿和发表就属这类事件。事件发生过程中，科学技术以间断、曲折、急速推进的形式发展着；事件发生前或后，则以相对连续、平滑和缓慢渐进的形式增长着，并且发生前和发生后又有所不一样，表现在科学技术的性质上，在此之前可能属古代科学，之后则是近代科学了。科学技术史上的划时代事件可以是内在的，也即是以改变科技发展轨迹的科技思想的产生或科技成果的建立。这种事件由于表现为科学技术本身，所以其划时代的作用和性质比较直观，容易为人们所接受。以此作为分期的依据或标准的作法，往往用T?内史体系中。科学技术史上的划时代事件，也可以是完全外在的，也即在事件的科技性质不显著，或者不考虑科技成果的情况下，把足以结束科技运动的己有轨迹或可能导致科技发展的新趋势的环境性事件，如政治、经济、思想等，作为分期标准或依据。这种事件由于表面上看来与科技无关，所以其划时代的作用和性质是隐蔽的，有时甚至不易被科技人员接受。然而在一定意义上，这是对科技史深层次的分期。这种作法往往在典型的科技外史中使用。由于上两类事件，在科技史的分期中，各具有特殊的有利之处，也各具有局限性，这就导致了以科技成果和环境性事件的合作用作为划时代的事件。这又可分为两种情况。一是在一科技史的每一时期的划分中，始终贯彻重大科技成果的产生与环境性事件统一的原则；一是各个时期不同，两方面的判据间或运用，如第一、二阶段间，以科技成果划界，二、三阶段间则以环境性事件分期。一般情况下，以前者为主，因为环境性事件毕竟是关于科学技术发展环境方面的事件，环境对科技的影响不仅存在，而且或迟或早会表现出来，也即一定的环境对应于科技的一定运动。人为地隔离或间或使用两方面判据，由于二者的不同步，会导致分期失准，进而不科学。这种两重标准统一使用的作法，常出现在内、外结合史中。统一运用科技成果性和环境性的事件作为划时代的标准，比单纯使用某一方面，对于描述科技史，要有利些。科技成果的产出与环境性事件的发生，在不同的时候，互为因果关系。这样，就要求既陈述科技成果的产出情况；又交待与之相应的环境材料；还分析二者之间的关系，于是全分位、立体式地展示了科技的发展。环境因素方而的重大事件对科技发展的影响是多方面的，但最本质的影响还是科技体制的变更。科技体制不仅决定对科技人员的政策、反映政府对科技的重视程度，还决定对科研的投入、国际科技交流、科技成果的转化等。因此，对