金属冶炼范文第1篇

电解法冶炼K、Ca、Na、Mg、Al等金属。电解法应用在不能用还原法、置换法冶炼生成单质的活泼金属（如钠、钙、钾、镁等）和需要提纯精炼的金属（如精炼铝、镀铜等）。

电解制取金属粉末的原理是：在电解质溶液中通以直流电流，产生正负离子的迁移，正离子移向阴极，负离子移向阳极，在阳极上发生氧化反应，在阴极上发生还原反应，电解质溶液中的金属正离子在阴极被还原并沉积在阴极板上。这是电解的基本过程。因此，电解是一种借助电流作用而实现化学反应的过程，也是由电能转变为化学能的过程。

（来源：文章屋网 ）

金属冶炼范文第2篇

Qiao Jianwei

（Zhengzhou Huaxin College，Zhengzhou 451100，China）

摘要： 熔盐电解提取金属是一种成熟的技术─世界主要的铝生产的方式。熔盐电解的独特性质也使它成为处理多种形式废弃物的出色媒介。一个新的概念―电解熔融氧化物，期望作为“清洁”的金属提取技术。

Abstract: Molten salt electrolysis is a proven technology for the extraction of metals─all the word's primary aluminum is produced in this manner.The unique properties of molter salts also make them excellent media in which to treat a varitey of forms of waste. A new concept─electrolysis molten oxide.Initially as a "clean teachnology" for producing primary metal.

关键词： 熔盐电解 熔融氧化物 概念

Key words: molten salt electrolysis；molten oxides；concept

中图分类号：TF111 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）29-0059-02

0引言

熔盐电解是将混合物溶解在熔盐中电解。先前最好的例子就是铝的电解生产。化合物Al2O3从铝土矿中提取出来，溶解在有Na3AlF6、AlF3和CaF2组成的熔盐当中。电解的产物是熔融铝和二氧化碳，后者的产生主要是碳阳极的消耗。主要铝的生产是在一个叫做霍尔电解槽的反应器中进行的。另外，经过电解的化合物可以从废物中提取。熔盐过程溶解原料的能力与溶解在水中相比有了很大的提高，高的溶解能力导致高的极限电流密度，反过来，使生产能力也提高了。

1冶金新工艺的现状

由铁矿石到钢的过程既是能源密集型又是资本密集型，因此到目前为止已经主要集中于通过增加效率来降低操作成本。目前的炼钢技术，包括三个主要操作单元：炼焦、高炉还原炼铁、转炉炼钢。炼焦产生的挥发性有机化合物，包括一氧化碳以及颗粒状排放物；高炉产品包括矿渣、烟气粉尘、大量的二氧化碳；转炉生产大量一氧化碳必须在排出大气前烧掉。显然，传统的冶炼过程需要大量的工业碳，会对环境产生大量的污染，从更广泛的环境的角度看，必须寻找一种全新的策略来提取金属而不使用碳。

目前现有的只有两种碳替代技术：用氢直接还原和电解水溶液提取。从安全的角度来看使氢不具吸引力，而水电解的生产效率非常低。为了解决这些问题，就需要一种新的炼钢过程：氧化铁溶解在熔融氧化物溶液然后电解，从而得到纯铁和氧气。在这样的条件下，电解炼钢的过程明显的优于传统的技术，不需要焦炉、高炉和转炉，这就消除了生产废水。此外，由于钢中硫的主要来源是煤炭中所含的杂质硫，缺乏碳的过程意味着电解钢不含硫。

在熔融氧化物中氧化铁高的溶解度会极大的提高生产率，与其直接相关的是电解槽电流密度。在铝电解生产铝的过程中，反应核心容器的电流密度大约为1A/cm2。这种限制导致氧化铝浓度必须保持在大约为1%为宜。

在电解生产炼钢的熔融氧化电解液中预计氧化铁的浓度将在10到20%。由于极限电流密度的范围与浓度直接相关，这意味着我们可以期望这种熔体去维持10～20A/cm2的电流密度。这种生产速度远远超过任何当代的电解技术，包括最现代的铝电解。这样一个戏剧性的上升可能是由于电解质化学的选择从未在金属行业中应用。事实上，这种卓越的生产力可以以一种环保的方式获得，表明环境保护和商业盈利目的并不是一定矛盾。生产不锈钢的例子就是佐证。

直接电解尤其适合生产不锈钢。事实上,即使今天的经济支持滥用工业碳，换句话说，碳作为一种化学试剂，电解生产的不锈钢看起来还是很迷人。考虑到中间合金的组成含有80%的铁和20%的铬。这将作为300系列不锈钢中加镍的出发点，以及对400系列不锈钢。也就是说，单电极，液态金属阴极在底部，固体阳极在上部，工作中的能源效率约为35-40%。最糟糕的选择是其中所有的电力是由电燃煤发电机组提供。每吨煤含2600万英BTU的热量，可以换算成2，400kWh电。

这些数据表明，如果有人用直接电解适量的氧化铬、铁的氧化物生产铁铬合金，估计能源需求是1.5千瓦小时/磅金属。当把电解和常规的技术相比较制备相同的铁铬合金，即在电弧炉中将废钢料和铬铁合金混合，估计能源需求是1.9千瓦小时/磅金属。显然，这些结果支持直接电解。另外，传统工艺消耗大量的碳，每磅金属制品约消耗0.75磅。直接电解过程不需要焦碳。直接电解与常规的技术相比还有其他的优势。考虑到在电弧炉内铬铁合金包含相当于5%的碳！这些碳也必须在随后的操作单元中去除，如通入氩气，但是不能完全去除碳。这是由于在不锈钢中碳低于一定的浓度就会丢失铬。因为这个原因，制造超低碳不锈钢是非常困难的。相反，这里所讲的直接电解炼钢，不需要碳，因此可以生成几乎不含碳的液态金属产品，并且也不含硫。在今天的不锈钢商业中，人们尽最大的努力去寻找方法以减少碳的含量，冶金学者一致认为当合金中含有较低的间隙杂质碳与氮，就可以获得期望的高性能。

为什么过去没有人开发熔融氧化物作为电解质呢？有三个方面的原因。首先，成本。碳是廉价的，向大气中排放二氧化碳几乎没有处罚。其次,数据库是不够的。很少有文献信息介绍熔融氧化物的理化性质。第三，目前还有艰难的材料与电解槽主要因素相适应的问题。当前冶金学相关人员，正在积极研发寻找一种不含碳的阳极来解决材料问题。

2直接电解熔融氧化物：概念

广阔电解提取冶金可以描述如下。几乎所有常规的熔盐电解技术都是使用卤化物电解质和碳质阳极。与此相关的都伴随着对环境的影响。作为“清洁”的替代选择，用熔融氧化物电解液和不含碳阳极。这允许使用金属氧化物供料，避免了为准备合适的供给料而氯化或氟化的需要，因此命名直接电解。直接电解熔融氧化物是将金属氧化物分解成熔融金属和氧气。考虑到资源回收的问题，直接电解具有巨大潜力。金属氧化物的原料可以由矿物“集中”供给，在这种情况下，直接电解使用原金属或金属氧化物为原料；也可以电解冶金和化学废料供给，这时，直接电解完全是一个垃圾处理和回收的过程。采用无碳电极的过程，既避免了所需的能源消耗大的碳电极的制造和保证避免温室气体的排放，同时金属副产品同步回收。往电解槽内加料和获得产品可以用这样的方式来实现连续运行。这个概念也适用于其他多种化学物质包括钛、铁合金(包括不锈钢)、稀土金属和铀。这个过程在具体的实现时，所需要的温度高于现行运行的任何现代电解技术（氧化物比卤化物具有较高的熔点)，也被交替称为火法电解。

对直接电解的需要可以从两个角度构画它的前景：最主要的是从矿石中提取原金属，回收冶金和化学废物。每一种都有它自己的特色，显然他们都能提高能源利用率。

2.1 金属提取萃取、精炼及回收金属涉及的过程都是能源密集型。此外，这种过程是典型的资源密集型和资本密集型，产生的副产品也不利于生态环境。最重要的是，提取过程都是很早以前（炼铁高炉和铝电解槽都超过了100年的历史）在一个工业环境中发展来的,和今天是有很大不同的。例如，在这一过程开始的时候，能源是很便宜的，资本成本也是廉价的。几乎没有任何环境法规去遵守，当工作人员的健康和安全被损害时，企业也不会受到法律诉讼的威胁。因此，大部分当代冶金是基于集约用碳，要么是用做还原剂，或用做电极，无论如何，这都是消耗不可再生资源的过程。

2.2 冶金和化学废物污染当前大部分的固体的工业废料是以金理二氧化硫排放、提炼出金属中的硫，都会增加能量消耗，提高运营成本，并通过使用更多的单元操作，提高资本成本。属氧化物的形式存在的，其中有一些是水溶性，因此对环境造成了威胁。我们现在面临着巨大的任务使这东西具有化学惰性，这样做所需的能量是惊人的。工艺中缺少的，不仅是高效率能源利用，还有可接受的生产能力，即空间/时间的收益。例如，铬酸盐渣含有水溶性的六价铬离子。在熔融氧化物中高温电解有能力减少六价铬，并回收金属铁和铬。许多情况下这些含量超过当前最富裕的矿体含量。换句话说，金属的产生的价值可以支付这种金属被回收的费用。

如上所述，直接电解熔融氧化物在过去一直尝试，但依赖于碳棒做阳极。目前的区别体现是缺少碳。这是关键概念的成功实施。之前有学者研究了这个问题，并需找一个非消耗性的碳电极用于铝电解槽阳极。这项工作的结果之一是已开发的一种选材和测试方法。这种方法很一般，提供了对材料的问题的洞察力远远超出了铝电解槽的局限。这个方法是基于一种系统的过程，因此需要综合考虑各种类型的化学反应，而产生的于电池关键要素之间（阴极、阳极、井壁）和电解液、电池产品。重新审视使用熔融金属氧化物作为电解质媒介用于回收金属的希望之光如上面所述的方法，导致直接无碳电解的概念诞生。在这个新概念的基础是上识别，在高温下，某些氧化物本身是电子导体的可以作为阳极，例如铁酸盐和钛酸盐。同时，融化的这些相同的氧化物不一定是电子，而是可以修改以适当的溶剂形成多组分的解决方案，以便使离子液体能维持电解过程。

直接电解的潜在应用都是金属冶炼和废物处理。候选金属钛，铁合金（包括铬铁合金和锰铁等铁合金）稀土金属和铁（钢）。估计数据表明，钛的价格可减少高达50%因为加工效率的提高，特别是降低能源消耗：直接电解由目前技术用的16千瓦时/磅减少到6千瓦时/磅。没有人可以制造原始不锈钢――所有的不锈钢都是由铁铬合金（在碳弧炉中制得）与钢废料（由装有碳电极的电弧炉制的）。直接电解具有将含有铁和氧化铬的混合氧化物转换成高品质的原始不锈钢(超低碳硫)的能力，这样比当前的技术使用更少的能量。锰具有显著的力学性能和耐腐蚀性。不幸的是，目前锰提取技术产生易碎的产品，因为产品含有比较高的有害污染物，特别是碳等。直接电解具有生产高纯度，低碳锰的能力。它能够设计成整个数组排列的高性能合金。

参考文献：

[1]张密林主编.熔盐电解镁锂合金[M].科学出版社，2009.7.

金属冶炼范文第3篇

实业集团有限公司作为以有色金属资源深加工为主的工业企业，把节约能源和充分利用资源，降低成本，降低消耗当成企业提高经济效益，走可持续发展之路的重要手段来抓。采取了一系列节能降耗的有效措施，努力打造资源节约型企业。，万元工业增加值能耗达到1.367吨标煤/万元，主产品锌锭综合能耗为0.654吨标煤/吨锌锭。具体做了以下几方面工作。

一、强化领导和管理机制，狠抓节能减排工作

集团公司主要领导把节能减排工作当成企业的头等大事来抓，经常召开专题会议研究节能减排工作；公司确定了一名高管领导，主抓节能减排和环保工作；并设立了环保和能源管理的职能部门，实施环保和能源管理；设立了能源管理统计岗位，建立了能源统计台帐；在水、电、气等主要能耗环节都配备了计量器具，并定期进行鉴定和校准；实施了环保和节能减排工作目标责任制，与各分子公司签订了年度工作目标责任书，年终进行严格考核，实施奖罚兑现；在月度工资分配中把节能降耗、成本控制、环保管理作为主要指标进行考核，与当月工资分配紧密挂钩，实施奖罚兑现。

二、努力提高金属回收率，充分利用矿产资源

三、加大水循环利用，努力节约水资源

四、强化电力管理，降低电能消耗

五、实施尾气治理，最大限度降低so2排放

金属冶炼范文第4篇

一、认真组织开展摸底情况

结合大快严、百日攻坚、小散乱污综合整治等专项工作，**街道积极开展工贸行业粉尘防爆、有限空间及金属冶炼企业调查摸底，辖区内涉及金属冶炼的企业有两家；涉爆粉尘企业有一家；涉及有限空间作业的企业有4家。

二、  扎实开展教育培训工作

为配合开展工贸行业粉尘防爆、有限空间及金属冶炼安全专项整治工作，**街道组织企业负责人、企业安全员等进行了安全教育培训，由**技术服务中心专家**进行授课讲解。同时在执法检查的过程中，也多次向企业宣传粉尘防爆、有限空间作业的相关常识。

三、严格程序，组织执法检查

结合大快严、百日攻坚、小散乱污综合整治等专项工作，**街道积极开聘请专家开展执法检查行动，全面落实企业主体责任，累计开展检查46家次，下发文书70余份。

2017年8月2日对涉有限空间企业**有限公司进行检查，发现安全隐患23处，下达责令限期整改指令书，要求企业9月13日前整改完成，9月18日进行复查，其中四项未完成整改事项由企业提出延期整改申请，安监所将继续督促企业完成整改，确保及时消除隐患。2017年8月3日**安监所配合区安监局对涉爆粉尘企业**有限公司进行检查，发现安全隐患21处，下达责令限期整改指令书，要求企业9月13日前整改完成，经复查，企业5处隐患未整改到位，要求其继续整改。

金属冶炼范文第5篇

关键词：契丹／矿产／冶炼

契丹民族是中国北方的一个历史比较悠久的民族，有先进的金属开采、冶炼和制造技术，契丹民族在长期的生产生活中创造了自己的金属冶炼和制造技能，同时在自己的手工业基础上广泛的吸收和采用了中原的先进技术，使其金属冶炼和制造技术有了很大的发展。契丹境内矿产种类较多，储量丰富，为契丹的矿业开发和金属冶炼打下了良好的基础。

1辽代的矿产资源概述

契丹民族的金属冶炼和铸造业历史很早，早在耶律阿保机之前，契丹民族就有了自己的采矿和冶铁及制造技术，有曷术部落，其地多产铁，“曷术”即契丹语铁的意思，根据《辽史》记载，契丹民族有金、银、铜、铁等矿产资源。并且“部置三冶：曰柳湿河，曰三黜古斯，曰手山”[1]的开采记载和管理机构。

契丹民族的矿产资源开采的历史很早，早在公元900年左右就开始开采和利用金属矿产。耶律阿保机在占领室韦的领土之后，“坑冶，则自太祖始并室韦，其地产铜、铁、金、银，其人善作铜、铁器”《辽史·食货志》，室韦在契丹的东北部，在现在的黑龙江省境内，但根据契丹国志记载，应该是蔑劫子，“其国三面皆室韦，一曰室韦，二曰黄头室韦，三曰兽室韦。其地多铜、铁、金、银，其人工巧，铜、铁诸器皆精好，善织毛锦”[2]。“太祖并诸蕃三十六国，室韦在其中”(《契丹国志·诸蕃记》)，蔑劫子也应该在其平定之列。耶律阿保机在平定北方诸国之后，不但取得了其地的矿产资源，也得到了冶炼和制造技术，并且设立了专门的“铁坊”、“军器坊”等管理部门。

渤海国在辽宁和吉林的东部，公元907年，耶律阿保机征服了渤海国并取得了其地的铁矿资源，《续文献统考》和《辽史》都记载“神册初，平渤海，得广州，本渤海铁利府，改日铁利州，地亦多铁，东平县，本汉襄平县故地，产铁矿，置采炼者三百户，随赋供纳”[3]，就是现在的鞍山和辽阳一带，考古挖掘也证实了在鞍山市首山“现炼铁炉址和炼渣，堆积厚达一米多。辽初已具备了一定的金属冶铸技术和原料等条件”[4]。

在燕山山麓的北部，即现在的平泉、宽城、滦平、隆化等县也发现大规模的辽代采矿和冶炼遗址，辽史记载“太祖征幽、蓟，师还，次山麓，得银、铁矿。命置冶”(《辽史·食货志》)，可能即是此地。据河北省承德地区文管所调查，有银矿、铜矿、铁矿等开采和冶炼遗址多处。

辽史记载“泽州，采炼陷河银冶”(《辽史·地理志》)即位于此处，“辽泽州即今平泉县会州故城，陷河，即今平泉、宽城两县境内的瀑河，陷河银冶所指是分布在陷河两岸的多处银矿，我们共发现古矿洞26眼”[5]。另外还发现了大量的居住址和冶炼遗迹，有生活用具、辽代的砖瓦、冶炼炉渣和金属块。

1993年10月，在龙烟铁矿矿区发现的古炼铁遗址(在河北省赤城县田家窑乡境内)，经国家考古部门鉴定，为距今900多年前的辽代炼铁遗址。“龙烟铁矿地处河北省赤城县、宣化县境内，因赤城县龙关、宣化县烟筒山在同一矿脉上，这一绵延百余里的铁矿得名龙烟铁矿。‘其矿层之厚、铁质之佳，亦足为世界太古纪以后，水成铁矿之罕见者，且水成铁矿之属元古界者，推龙烟为首创，肾状、鲕状矿并生，亦为它矿所未有。’并在遗址上采集了炉渣和渣铁标本，经宣钢中心化验室鉴定，渣铁中含有7％的Fe2O3，属用赤铁矿冶炼，含硅18％，全铁54％，正与辛窑一带的矿质、品位相同”[6]。并测定其年代为964±60年，为公元1020—1170年，应属辽、金时代的炼铁遗址。

契丹人除了开采金属矿床，也开采砂矿床，“柳河馆，河在馆旁，西北有铁冶，多渤海人所居，就河漉沙石，炼得成铁。”(《契丹国志·王沂公行程录》)

除了上述矿产之外，《辽史》还记载有其他矿产地，在“圣宗太平间，于潢河北阴山及辽河之源，各得金、银矿，兴冶采炼”(《辽史·食货志》)。

2辽代矿产资源的开发和金属冶炼

契丹民族的矿产资源的开发和金属冶炼技术总体上讲，已经和中原的冶炼水平相当，这可能与大批的中原技术流入契丹有关，契丹民族无论对开采、冶炼还是锻造分工十分明确，有专门的开采、冶炼等部落和管理机构。有专门的“打造部落馆。惟有番户百余，编荆为篱，锻铁为军器。”《契丹国志·王沂公行程录》从现在考古情况推断，辽代的冶炼地多在矿产地附近，但也有在异地的。现已发现冶炼遗址多处，有铜、铅、铁等冶炼遗址和打造遗址。

根据河北文馆所调查，在隆化县隆化镇辽北安州故城北侧，发现铜作坊一处，曾出土了作为原料的残破铜300余斤和大量的炊具。在宽城县龙须门乡王家店村，发现铅锭五块，在隆化县隆化镇北，发现大面积的铸铁遗址，残存有熔炉的部分残体，在隆化县韩麻营村出土有完整的辽代铁锄，并有铁砧子等铁器出土[5]。其他的考古发掘也证实“辽上京附近坑冶遗址规模相当大，鞍山市首山、河北平泉罗杖子、赤峰辽祖州、饶州、中京遗址都有发现炼铁炉址和炼渣，堆积厚达一米多”[4]。

3辽代矿产资源的利用

辽代的金属制品种类较多，从现今的考古发现辽代制造的金属产品主要有生产工具、生活用品、军事武器等几大类，主要以农业生产工具为主，还有手工工具、生活用具及兵器，其中铁制工具占很大比重。生产工具类：生产工具是契丹民族利用金属制品的主要方面，主要以铁制品为主，现今的考古发现，在承德地区发现有大量的生产工具，如铁犁铧、铁锄、铁镰、铁刀、铁铲、铁镐、铁槌、铁砧子、铜犁铧、铁凿等。考古工作者在中国东北地区出土了大量辽代的镐、锄、铧、镰、铡刀、叉等铁制农具。在北京地区(辽南京)也有辽代铁制农具出土，“通县东门外，顺义大固观、上辇，怀柔上庄，房山焦庄等处出土过几批，多是农具和生活用具，有铧、犁镜、耘锄、镐、镰、铡刀、禾叉……”[7]。生活用具类：此类物品的金属种类较多，有金、银、铜、铁等，考古发现的物品也比较丰富，出现在生活的各个方面，如铁锅、铁炉、铁剪、铁熨斗、铁提梁壶、三足铁鼎、六折金铁釜、铜锅、铜釜、铜壶、铜盆、铜铃、铜车川、带钩、铁勺、铁锁、铁铃、铜镜等。其他如：刀、斧、钩、钳、刀斗勺、漏勺、双耳釜、叉、矛、甲片、锤、镐、马蹬、脚镣、铁链、熨斗、剑刀、剪刀、锁、锄、犁等，应有尽有。特别是随葬品类：有鎏金银冠、银碗、鎏金银琢、铜琢、银琢、银盖脸、铜盖脸、铜盂、铜丝网、鸡冠壶以及辽代的碗、碟、杯、盘等瓷器[5]。辽代的兵器类制品以铁制品较多，如铁剑、铁刀、铜骨朵、铁镞、铁棘藜等。

契丹民族在长期的生产实践中逐渐的掌握了金属开采、冶炼和金属制造技术，无论从历史文献记载和现今的考古发掘来看，契丹的金属开采规模很大，冶炼和制造技术先进。所制造的物品以兵器类、生产工具类和生活用具类为主。

参考文献：

[1](元)脱脱．辽史[M]北京：中华书局，1974．

[2](宋)叶隆礼．契丹国志[M]上海：上海古籍出版社，1985．

[3]张鸿钊．古矿录[M]．北京：地质出版社，1954．

[4]马利清．从铸币业的发展看辽代经济的盛衰[J].内蒙古大学学报(人文社会科学版)，2001，33(3)：32—35．

[5]田淑华，石砚枢．从考古资料看承德地区的辽代矿冶业[J].文物春秋，1994，(1)：76—78．