淺談冶煉工藝的發展及其經濟效益

宋徽

[摘要]近年來，隨著社會經濟的飛速發展，各行各業對金屬的需求量也越來越大，這就對金屬的冶煉工藝提出了更高的要求。基于此，本文對幾種常用金屬冶煉工藝的發展和這些冶煉工藝給金屬冶煉企業帶來的經濟效益分別展開了詳細的探討，希望能為金屬冶煉企業的管理者對企業經濟效益的提高提供一定的理論參考和借鑒意義。

[關鍵詞]冶煉工藝 經濟效益 濕法冶煉技術 還原煉鉛法

2l世紀以來，國際金屬市場的規模在逐年增大，我國的金屬使用量也在與日俱增，并以直線上升的趨勢增加。在這樣的趨勢下，我國的金屬冶煉工藝也在不斷地完善和提高。在金屬冶煉企業中，科學、合理地選擇金屬冶煉工藝，對于企業經濟效益的提高而言至關重要。因此，研究冶煉工藝的發展及其經濟效益，對于金屬冶煉企業的管理者們來說意義重大。

一、鋅冶煉工藝的發展及其經濟效益

（一）濕法冶煉技術

在濕法冶煉技術的不斷發展和完善下，我國很多的鋅冶煉工廠開始陸續地引入濕法冶煉技術，并將該技術應用到了鋅冶煉的工業生產實際當中，并且取得了非常良好的冶煉效果。在當今世界范圍內的鋅冶煉工藝當中，濕法冶煉技術是應用最為廣泛的冶煉工藝，該技術在實際生產中的冶煉效率非常高，并且在鋅冶煉的過程當中，用濕法冶煉技術能夠將冶煉過程中產生的各種有毒物質加以回收，這不僅降低了鋅冶煉過程對周圍環境造成的污染和破壞，也減少了對鋅冶煉產生的有毒物質的回收成本，從而極大地提高了鋅冶煉企業的經濟效益。另外，鋅冶煉技術使用的是自動化的控制系統，這有效地提高了鋅冶煉工業的生產效率，從而降低了鋅冶煉生產過程的成本，在提高鋅冶煉企業經濟效益的同時，還促進了我國其他金屬的冶煉工藝的發展。

（二）富氧直接浸出法

對于鋅冶煉工藝中所應用的濕法冶煉技術，目前最好的一種方法就是富氧直接浸出法。在鋅冶煉的過程中使用這種方法，可以不用再對硫化鋅的精礦進行焙燒，而只需對其進行一定量的氧氣供應，就能夠直接將鋅從硫化鋅精礦中浸出，這也是目前階段鋅冶煉工藝的發展過程中取得的一個重大的突破。在使用富氧直接浸出法進行鋅冶煉的過程中，主要的方法包括富氧壓力浸出法和常壓富氧浸出法。其中，常壓富氧浸出法與以往所使用的傳統鋅冶煉工藝相比，能夠直接省略掉精礦的焙燒過程所需的制酸系統，這極大地改善了鋅冶煉工藝的實際操作環境。另外，使用常壓富氧浸出法還有效地減少了鋅冶煉過程中消耗掉的能源，從而提高了企業的經濟效益。而富氧壓力浸出法則是這幾年新興發展出來的一種生產工藝，它是在常壓富氧浸出法的基礎上對高壓釜等冶煉設備進行了一定的改善，有效地降低了制作要求和操作難度，而且在改善之后，鋅冶煉工藝的生產效率也得到了進一步的提高。

二、鉛冶煉工藝的發展及其經濟效益

（一）還原煉鉛法

我國的鉛冶煉工從發展初期到現在，已經有了很大程度的改善。目前，我國應用較為廣泛的鉛冶煉工藝主要包括還原煉鉛法和肌膚賽特煉鉛法。其中，還原煉鉛法的應用相對更廣，也是我國鉛冶煉工藝在生產上所取得的一個重大的突破，其冶煉工藝水平已經達到了國際先進水平的標準。工作人員使用還原煉鉛法對鉛進行冶煉時，冶煉過程所產生的二氧化硫氣體的濃度非常高，利用該化學物質可以完成酸溶液的制作，這不僅消除了鉛冶煉生產過程中產生的空氣污染問題，還幫助鉛冶煉企業節省了大量的制酸成本，使鉛冶煉企業的經濟效益得到了顯著的提高。另外，使用還原煉鉛法還能夠從生產過程的根源上避免鉛冶煉過程所產生的鉛塵給員工的健康造成損傷。所以，還原煉鉛法可以使企業減小在鉛冶煉的生產過程中投入的成本，并改善企業的環境，保障員工的健康，是我國目前最為流行的一種煉鉛工藝。

（二）肌膚賽特煉鉛法

除了還原煉鉛法之外，肌膚賽特煉鉛法也是一種較為成熟的煉冶煉方法。在生產過程中使用肌膚賽特煉鉛法，可以對各種精度不同的礦石進行冶煉，并且在冶煉的過程當中，煉鉛企業還能對鉛銀渣以及各種不同種類的含鉛煙塵實施二次處理和生產，這極大地提高了礦石中鉛的提取率，從而給練鉛企業創造了巨大的經濟效益。目前，肌膚賽特煉鉛法在生產工作中的操作條件非常好，并且與我國對環境保護問題的重視政策完美契合。但是，肌膚賽特煉鉛法在生產工作中需要企業先購買相關的技術，這會導致生產過程的成本會增加，并且生產過程中的耗電量也會提高，這就需要鉛冶煉企業的管理者對投資與回報進行合理地預估，判斷是否要采用這種煉鉛工藝。

三、金冶煉工藝的發展及其經濟效益

近些年，我國的金礦資源遭到了大規模的開采，很多地區的金礦資源正在日趨枯竭，因此，對砷含量以及硫含量較高的難浸金礦進行開發和冶煉，是我國當前階段對金礦的主要選擇趨勢。對于這種難浸金礦，在冶煉時必須先對其進行預處理，之后再用氰化的方法使金浸出。下面對金冶煉工藝的技術方法和經濟效益分別進行詳細的分析。

（1）加壓氧化法。加壓氧化法也叫做熱壓氧化法，它是當前階段為了處理難浸金礦而新興發展出來的一種金冶煉工藝。加壓氧化法是在很高的溫度以及壓力之下，向難浸金礦中添加一定量的酸或堿來對硫化物進行分解，使金能夠被暴露出來，從而提高金的氰化回收率加壓氧化法有著環境污染較小、金回收率較高、有害金屬銻含量較低、鉛敏感性較低、反應速度較快、適應性較強的優點，可以顯著提高煉金企業的經濟效益。去年，澳大利亞的Dominion礦物公司利用加壓氧化法研發出了一種超細磨低溫低壓的難浸金礦處理技術，利用超細磨的方式提高了金礦表面的活性，起到了良好的防腐作用。

（2）化學氧化法。這種方法是向礦漿體系里面添加一定量的強堿性氧化劑或強酸性氧化劑，并使其控制在一定的溫度范圍內，然后發送氧化反應，將金暴露解離出來，從而完成氰化提金。用化學氧化法進行預處理之后的金礦，砷的脫除率一般都會達到90%以上，脫硫率則會達到20%～40%左右，而金的浸出率也會從預處理之前的8%提高到98%。目前，遼寧鳳城已經建成了世界上第一條化學氧化法煉金生產線，并且取得了極高的經濟效益。

四、不銹鋼冶煉工藝的發展及其經濟效益

不銹鋼冶煉工藝主要經歷了三個發展階段，分別是一步法、二步法、三步法。下面對這三種不同發展階段下的不銹鋼冶煉方法分別進行詳細的介紹。

（1）一步法。一步法也叫做配料熔化法，在1938年之前，一步法是世界范圍內廣泛使用的一種不銹鋼冶煉方法。一步法是將各種不同類型的低碳原料按照鋼種的化學成分規范，計算出每個材料所占的比例，然后全都放入到電爐里面，并利用通電熔化的方式生產出不銹鋼。在一步法中，電爐只是起到化料的作用。而在通電時，電極會逐漸地向鋼液里面滲碳，所以這種不銹鋼冶煉工藝無法對不銹鋼的返回料進行消化。不銹鋼作為一種鑄造出來的金屬產品，在冶煉的過程中必要要使用澆道、冒口等大量的返回料，其比例約為30%～40%。如果在冶煉過程中使用的返回料過多，那么電極在冶煉時便會在滲碳的作用下向鋼液里面滲入濃度為0.05%～0.08%的碳，從而導致碳成分出格。另外，由于那個年代的人們還沒有發明出吹氧技術，所以鋼液的脫碳環節主要是依靠礦石氧化的方式脫碳，這就會造成返回料里面的鉻元素遭到大量的氧化，而碳卻沒有被大量氧化，因此，在1939年發明吹氧法之后，一步法遭到了淘汰。

（2）二步法。二步法也稱作雙聯煉鋼法，它是在上個世紀60年代初期，隨著AOD/VOD的興起而被發明出來的。二步法的冶煉流程為：電爐（EAF）→AOD/V0D，具體的操作步驟為：工作人員先將含鎳生鐵、高碳鉻鐵和由廢鋼電弧爐熔化出來的鋼水兌入到AOD/V0D中進行脫碳處理，然后再根據冶煉的實際需要放進適量的LF，對其成分與溫度進行微調、脫硫和去雜物等處理。

（3）三步法。三步法也稱作三聯煉鋼法，它是將AOD/VOD的優點集合在一起，形成EAF→AOD→VOD這一冶煉流程的不銹鋼冶煉方法。三步法是在上個世紀80年代興起的，三步法的各個工藝環節的分工都非常明確，實現了鋼冶煉操作的最佳化，冶煉出的產品質量很高，品種范圍也非常全面，是當前超低碳、控氮不銹鋼以及超純不銹鋼生產最理想的冶煉工藝，也是實現不銹鋼冶煉企業經濟效益最大化的最佳工藝選擇。

五、總結

綜上所述，本文主要對鋅冶煉工藝、鉛冶煉工藝、金冶煉工藝以及不銹鋼冶煉工藝的發展及其給金屬冶煉企業帶來的經濟效益進行了研究。從本文的研究結果可知，目前我國的金屬冶煉工藝與前些年相比已經取得了顯著的進步，并且發展出了很多新的冶煉工藝，這些都促進了企業經濟效益的增長。當然，金屬冶煉企業若想實現進一步的突破和發展，還應繼續對冶煉工藝展開更深入的研究。