化工技術在企業冶金工藝中的應用

楊 剛

（西北礦冶研究院，甘肅 白銀 730900）

傳統的冶金技術主要采用高溫爐熔煉工藝，這種工藝雖然能夠在短時間內滿足公司的業務需求，但是冶金生產線的能源利用率比較低且對環境造成的危害較大。因此，多數企業開始探索科學的化工技術，想要將化工技術應用到環保等級較低的車間。一方面，企業是想通過引入最新的化工技術來提升能源利用率與經濟效益[1]。另一方面，企業家在自身財富到達一定層次之后所背負的社會責任感也逐漸增強，積極響應國家的可持續發展理念也能夠為自己的企業提升競爭力與知名度。

1 化工技術簡介

化工技術通常是指以化學原理為指導、以成熟的工程技術為實踐原則，力圖將相關產業在生產過程中產生的各類有害物質降到最低的環保技術。常見的有害物質主要有生產原材料、催化劑以及化學溶劑等，化工技術主要分解有害原材料中的分子實現環保可持續。因此，工廠中冶金生產線加大對化工技術引進的投資力度是很有必要的，這不僅會使企業的生產效率得到有效提高，還可以保證工業原料的再利用。

化工技術在生產線中的正能量與國內的發展現狀：當前我國的工業發展正處于高速發展階段，所達到的技術高度已經不遜色于多數發達國家。而不幸的是，化工企業與重金屬企業在追求自身經濟利益時忽略了企業給環境帶來的負面影響，特別是含重金屬有毒物質的工業廢水、廢氣與生產線的工業廢渣被直接排放到大氣與河流中。近年來，化工技術被廣泛用于礦業、化工企業以及冶金行業，在一定程度上改善了環境質量且效果有目共睹。

隨著國內多數重工業廣泛應用化工技術且起到了不錯的效果，相關行業譬如印刷、制藥以及石油石化等行業紛紛加入到了技術革新的隊伍中。值得一提的是，國家為了支持企業引進化工技術，還專門派專業的科研團隊進行實地考察研究，從而為提升化工技術的效能提供有力保障。

2 化工技術在冶金工藝中的應用展望

隨著國家提出“中國智造2025”，以計算機學科、集成電路學科與控制科學與工程學科為代表的高精尖行業已經開始了技術攻關之路。作為國內工業中不可或缺的一部分，冶金行業也應該與時俱進，通過不斷改進工藝與更新設備來提升企業的生產效率。從技術層面講，化工技術已廣泛應用于冶金行業、印刷行業和石化企業。國內企業冶金過程中化工技術的不斷發展起著重要的作用，特別是在以下兩個冶金過程中：濕法煉銅：我國銅冶煉技術的發展經歷了幾千年，傳統的銅冶煉工藝不僅存在純度低的缺陷，而且對環境有很大的危害。目前，化工技術已基本應用于銅的生產線中，通過多年的運行與技術革新，化工技術與銅冶煉生產線已經達到了很好的平衡點。企業只要應用先進的化工技術，冶金工藝的質量就可以得到很大程度上的提升。例如，納米過濾膜技術在化學技術中的應用可以有效地處理電解質中的銅含量。與此同時，銅含量相對會保持在比較低的水平，這就從側面說明了銅的回收率在不斷提高，銅含量的具體數據見表1。由表1可知，電解質中銅的含量更多的是由于采用了納濾技術的緣故，但是受到錳的影響會在一定程度上導致銅的提取不準確，需要平衡其含水量才能達到銅的濃度。因為蒸發過程中的水量會使萃取液回流和濾出，所以會殘留太多的水。這就需要保持萃取液中酸堿度的平衡，溶液的最佳PH值應該調整至7。

在溶液的中和過程中會損失部分的銅，因此納米過濾膜的化工能夠做到對溶液的妥善處理。與傳統的冶金工藝相比，該納濾膜技術具有較好的煉銅效果和較高的生產效率。

表1 納濾技術處理多種元素后的元素殘留率

3 冶金行業在污水處理工序中引入過濾技術

在冶金化工企業的應用中，污水的具體處理步驟如下：第一步是對污水進行酸堿度調節，先進行一次石灰乳的添加，在進行相應的處理工序后要進行石灰乳的二次投放；在完成石灰乳的添加之后首先要進行的就是采用平流技術進行沉淀，最后才是廢棄物質的對外排放。在這個處理過程中，需要注意的是在沉淀時首先需要加入適量氯化鋁進行化學物質的沉淀工作，其主要目的是去除污水中殘留的重金屬有毒物質。由于重金屬的化學結構非常復雜，重金屬在處理過程中不易沉淀，如果用氫氧化物沉淀平流沉淀，那么取得的效果就不太理想。除此之外，用氫氧化物實現沉淀可能會有潛在的副作用，因此過濾技術可以很好的被應用于冶金行業。

冶金生產線在應用過濾工藝時需要格外注意參數的設定，在設定過濾工藝的主要特性參數時，應該確保以下幾點符合行業標準：處理后的污水濁度不應超過4mg L-1，污水處理量也應該控制在80mg L-1，設備內壓應在0.15Mpa～0.25Mpa，過濾排放壓力應保持在0.04MPa～0.06Mpa，設備的運行速度也需要保持在10m～15mH-1范圍內。基本的參數設定完畢以后，需要首先參考這些具體參數調整溶液的pH值，未處理的原污水中pH值應調整到10.5～11.5，從而實現污水中的鋅離子與鎘離子得到有效的沉淀，然后通過過濾器的出口調節污水的酸度。在排放處理后的污水時，應當控制其PH值在5～7的范圍內。近年來，在國內某些企業將過濾技術引入到生產線以后，企業的整體化工廢水排放量日益減少，廢水中的重金屬離子含量與毒性也得到了很好的控制，種種跡象表明該技術在我國許多冶金工藝中的應用前景更加廣闊。

4 結論

改革開放的浪潮已經推進了40年，“中國智造2025”的大門卻剛剛打開，冶金行業也應該乘上這一列快班車。作為各行各業發展的催化劑，冶金行業與化工行業理應走在技術革新的前列，當前國內許多企業都在通過引進新興化工技術來提高自己對社會做出的正面貢獻。需要注意的是，化工技術不僅在已有的冶金工藝基礎上做了部分改進，還通過進行技術創新實現了化工技術的應用領域再擴展。近年來，化工技術的發展呈現出多元化與高速化的態勢，受到了各行各業的廣泛關注，希望化工技術不僅能夠提高各行各業的產值，還可以為貫徹可持續發展理念貢獻一份力量。