火法冶金的特點范文

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火法冶金：利用高溫從礦石中提取金屬或其化合物的冶金過程。此過程沒有水溶液參加，故又稱為干法冶金；

濕法冶金：利用某種溶劑，借助化學反應（包括氧化、還原、中和、水解及絡合等反應），對原料中的金屬進行提取和分離的冶金過程。又稱水法冶金；

濕法煉銅一般適于低品位的氧化銅，生產出的精銅稱為電積銅；

火法和濕法兩種工藝的特點：1、濕法的冶煉設備更簡單，但雜質含量較高，是火法的有益補充；2、濕法有局限性，受制于礦石的品位及類型；3、火者的成本要比后者高。

（來源：文章屋網 ）

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關鍵詞：火法煉鋅，平罐煉鋅、豎罐煉鋅、電熱法、密閉鼓風爐法

中圖分類號：P618.43文獻標識碼： A 文章編號：

鋅冶金主要原料是閃鋅礦和高鐵閃鋅礦選礦得到的硫化鋅精礦, 少量的是紅鋅礦、菱鋅礦和異極礦等。由這些鋅礦物冶金生產出鋅錠的工藝分為兩大類: 火法煉鋅工藝和濕法煉鋅工藝?；鸱掍\工藝有平罐、豎罐、電熱法和密閉鼓風爐法等。其共同的特點是利用鋅的沸點較低, 在冶煉過程中用還原劑將其從氧化物中還原成金屬鋅, 并揮發進入冷凝系統中冷凝成為金屬鋅, 從而與脈石和其它雜質分開。硫化鋅精礦通常通過焙燒和燒結氧化為氧化物,然后進行還原、冷凝得到粗鋅, 粗鋅經精餾得精鋅。鋅火法冶金工藝中由于使用還原劑, 產生大量的溫室氣體, 在不同程度上對大氣環境都有污染?；鸱掍\因還原設備的不同分為如下幾種方法。

1、平罐煉鋅工藝

第一臺平罐煉鋅于1807年投入工業化生產,開創現代鋅冶金的先河。平罐煉鋅具有設備簡單、不用焦炭、耗電少、便于建設等優點。但勞動條件差, 勞動生產率低和耗煤量大, 已逐步被淘汰。平罐煉鋅是將含硫< 1% 焙砂配入適量的還原劑后裝入平罐蒸餾爐中的小罐內, 然后加熱升溫到1000℃ 以上, 爐料中鋅被還原成鋅蒸氣從罐內揮發到罐外的小冷凝器中冷凝成液體鋅, 殘余的鋅蒸氣與CO一道進延伸器中冷凝成藍粉, 剩余的CO在延伸口自燃。平罐煉鋅的罐渣含鋅5%～10% , 需要進一步處理, 加上其它揮發損失, 鋅的回收率僅為80%～90%；罐子的體積小, 難以實現完善的機械化,勞動強度比較大; 環境污染嚴重, 燃料及耐火材料的消耗均比較大。因此, 平罐煉鋅技術落后, 基本上已被淘汰。世界上僅我國的一些小廠仍然采用該技術進行生產粗鋅。

2、豎罐煉鋅

豎罐煉鋅是由平罐煉鋅的基礎上發展起來的，實現了設備大型化和機械化操作，勞動條件得到一定改善, 提高了勞動生產率, 在缺少電力和焦炭的地區, 這種方法具有獨特的適應性。此法由于不能避免間接加熱和單罐產鋅能力低、熱效率低, 同時采用價格高昂的碳化硅制品作為換熱設備, 爐料準備工序較長, 作業費用高, 單罐產鋅能力低等缺點, 目前世界上大多數豎罐煉鋅廠被迫減產、停產或轉產。但我國的葫蘆島鋅廠的豎罐煉技術通過不斷完善和改進, 如鋅精礦采用高溫流態化焙燒、選優混合配煤、改造和簡化制團工藝, 精制優質團礦, 強化蒸餾過程, 實行豎罐大型化, 并以廉價煤為燃料, 多層次回收廢熱以彌補間接加熱的不足, 開拓旋渦熔煉技術, 擴大綜合回收等, 以提高該方法的技術水平。故此, 它目前還是我國主要的煉鋅工藝之一。

3、ISP 煉鋅工藝

ISP 是英國帝國熔煉公司在鼓風爐熔煉法的基礎上開發出來的處理工藝, 于1950年投入工業化生產, 因此該法也稱密閉鼓風爐熔煉法或帝國熔煉法。ISP 法煉鋅是將鉛鋅比為0.45～0.82 的鉛鋅礦與溶劑混合后在燒結機上進行燒結, 熱燒塊(800℃) 和預熱焦碳(400℃) 通過雙料鐘加料器加入到密閉鼓風爐的頂部。預熱空氣(800℃) 從鼓風爐底部的風嘴鼓入鼓風爐并在爐內迅速燃燒產生大量的熱量和CO。鋅則在鼓風爐內被還原揮發,然后從爐頂與煙氣一道進入冷凝器冷凝獲得鋅, 鉛和銅等有色金屬則還原后進入鼓風爐的爐底爐缸中。與其它的煉鋅法相比, ISP 法具有生產能力大, 燃料消耗少, 建設投資省, 操作維護簡單, 原料適應性廣, 有色金屬回收好等優點。密閉鼓風爐煉鋅法的特點是能夠同時煉鋅和鉛, 可以處理復雜的鉛鋅礦、鋼廠煙塵等各種雜料, 在煉鋅工業中, 該法具有一定的地位。目前用該技術生產的鋅占世界鋅產量的14%左右。

4、電爐煉鋅工藝

電爐煉鋅工藝是在早期的火法煉鋅工藝上發展起來的。早期的火法煉鋅如平罐、豎罐煉鋅過程中是采用煤等加熱到1200℃～1300℃。19世紀末, 瑞典的德拉瓦爾建立了第一座煉鋅電爐, 將電極直接插入熔池中, 利用渣電阻熱加熱, 為電爐煉鋅作出了重大貢獻。隨后挪威和瑞典的其它鋅生產廠采用該技術建立了處理鋅礦石的生產廠, 1914 年美國的哈德福特在康納州建立了一座煉鋅電爐, 熔煉含鋅37% 的焙燒礦。這些電爐煉鋅過程中主要采用液態爐渣。與此同時, 不熔團塊法的出現, 開創電熱豎爐的先例。美國新澤西鋅公司和圣#約瑟夫鉛公司就采用此技術。我國的電爐煉鋅始于1985年, 當時采用矩形電爐, 隨著電爐的增大, 又開始使用圓形電爐。我國的電爐煉鋅和鋅粉主要采用熔煉液態渣的辦法。該技術最先在邯鄲冶煉廠采用, 隨后推廣到我國的河南、陜西、甘肅和青海等。現在甘肅天水市鋅冶煉廠采用該技術生產鋅2000 t /天。電爐煉粗鋅和鋅粉, 對原料成分的適應性很強。不論是高鐵鋅還是高硅鋅礦以及各類含鋅中間物料, 電爐熔煉工藝都能很好地對這些鋅物料進行處理。但電爐煉鋅由于耗電量太大, 使該煉鋅工藝的應用受到一定限制。

總之，火法煉鋅中電爐煉鋅由于其工藝簡潔,投資省等優點在電力豐富的地區將具有較強的優勢。但是隨著科學技術的發展，積極的探索新的鋅冶金方式，是值得我們摸索的。目前，濕法練鋅工藝由于技術的不斷成熟，逐漸成為了主要的生產工藝。因此，火法練鋅工藝必須不斷的采用新技術，新的方法，更加有效的節約資源，減少環境污染，更好的服務于鋅冶金行業。

參考文獻

【1】孟波,王吉坤,張紅耀. 鋅冶金技術的發展概況[J]. 云南冶金. 2010(02)

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對于專門課中的主干課程適當綜合化就是把原來兩門或兩門以上的課程重新調整內容與框架，構成一門新的課程。如將電氣自動化技術專業原大專的《晶閘管交流技術》、《自動控制原理》、《自動控制系統》三門課程進行一定的調整、刪節、補充后，綜合為一門課程，即《直流調速技術》。

一、為什么要實行課程綜合化

高等職業教育是針對職業崗位群，培養生產、服務、管理第一線的高級實用型人才。畢業生要具有一定的崗位針對性和適應性，“主要從事成熟技術的應用和運作”，也就是說能將常規的成熟技術轉化為生產力，并具有一定的運用高新技術的能力和一定的橫向擴展能力，為此必須加強實踐性教學環節，要求專業實踐課和專業理論課的比例達1：1左右。實踐課的加強，會使專門課的課堂教學時數相應減少。將相關的兩門或兩課程綜合為《軋鋼工藝及設備》后，在不降低原有理論深度且引進了部分新內容的前提下，對課程結構進行了調整，節約了48課時；鋼鐵冶金專業將《鋼鐵冶金原理》和《物理化學》綜合為《鋼鐵冶煉技術》，節約了62課時；有色金屬冶煉專業將《重金屬冶煉》、《輕金屬冶煉》、《稀有金屬冶煉》、《有色冶金原理》四門課程內容按工藝流程進行重組，綜合為《火法冶金》、《濕法冶金》、《電冶金》三門課程，使之更利于專業實踐能力的

培養。

二、課程綜合化應遵循的原則

課程綜合化不是學科型教材簡單地加加減減，通過課程綜合化，將相關知識材料有機地重新組合，并引進一定的新材料、新工藝、新設備等新知識。課程綜合化應遵循的基本原則是：以教學計劃為依據，以培養目標為主線，按職業能力結構調整課程內容，突出重點適度地多設接口。

三、如何實施綜合課的教學

實施綜合課教學，要做好以下幾方面的工作。

1．編制一個能滿足課程要求的教學大綱

在編寫專門課教學大綱的過程中，應將重點放在綜合課大綱上。每門綜合課教學大綱應組織三到五人的編寫小組，由擔任該課程的任課教師負責執筆，其他則為相關課程的任課教師。編寫小組在收集信息、閱讀資料的基礎上，經集體討論確定該課程的功能與框架，由執筆者寫出課程基本要求，并據此寫出課程教學大綱初稿。每次審稿，必須由審稿者簽署書面意見，作為執筆者修改的依據。我校的綜合課教學大綱巳經由湘鋼、株冶、601廠、23冶等企業的專家組成的專家顧問委員會審稿，并已修改定稿。

2．按教學大綱的要求選編教材或講義

目前綜合課教材還是以“選”為主，逐步向“編”過渡。有些課程難以選到合適的教材，須由任課教師寫出講義，并打印給學生作為教材，如鋼鐵冶金專業、金屬壓力加工技術專業、冶金機械專業都編寫了部分綜合課講義。大部分選用的教材，難以達到綜合課教學大綱的要求，要求教研室組織人員寫出補充講義。從試行情況看，寫補充講義以完善現有教材的不足，是一個較好的辦法。

3．對任課教師必須提出更高更新的要求

綜合課內容面廣、量大，突出了對學生專業實踐能力的培養，這一方面要求教師具有更豐富而全面的知識，另一方面又要求教師本身必須有較強的專業實踐能力，也就是說綜合課的教學質量要由“雙師型”教師隊伍來保證。因此，任課教應多下實驗室、實訓室鍛煉自己。我校已采取了有關措施，鼓勵教師下實踐教學現場，對缺乏實踐經驗的教師，則要派到生產現場進行鍛煉。此外，還應聘請有關生產單位的技術人員擔任兼職教師，定期或不定期地到學校來介紹新技術、新工藝、新設備。

4．必須開發新的教學方法

課程綜合化屬于課程內容的改革，內容改變了必須有新方法與之適應，包括教的方法與考核的方法。對于專門課要改變一張試卷定優劣的做法，要探索新的考核方法，要加強實踐能力的考核，在能力培養上要強調過程控制與目標控制相結合的方法，可實行廠校聯合，工廠、企業除提供現場教學的場地、設備外，還可派出有關技術人員與專家參與教學指導，并對學生進行考核考查。

5．應成立學生助教小組

綜合課是主干專業理論課，具有較強的實踐性。如電氣自動化技術專業的《直流調速技術》涉及到SCR電路原理、自動控制理論、系統理論以及SCR元件的使用調試和控制系統的接線、測試、波形分析、故障檢修等操作技術。為提高學生的學習興趣，減輕教師負擔，切實保證課程要求的職業能力準確到位，充分發揮學生的個性特長，根據自愿原則，每門綜合課均可在班級內挑選幾名成績優秀、熱情高的學生組成課外助教小組。教師利用課外時間對助教小組的學生進行強化訓練，使之成為課內外教學活動的輔導力量，參與理論和實踐教學活動的輔導。學生助教小組成員的表現記入學生成績單的特長欄內。如實用電工技術課外實踐活動小組，經教師強化訓練后，既可參與理論教學課外輔導，又可幫助實驗室、實訓室檢修儀表、準備實驗等，還可讓他們在實驗課或實訓課中協助老師參與指導。

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關鍵詞：有色金屬冶金，體系改革，建設

中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2015）09（b）-0149-02

1有色金屬冶金課程體系的現狀

有色金屬是目前的高新技術發展的關鍵材料，也是非常關鍵的基礎原材料，自進入21世紀之后，我國的有色金屬冶金的冶煉和加工技術發展迅速，中國目前已經是全球重要的有色金屬的成產國以及消費國，不過隨著有色冶金行業的高速發展，也引起了環境的污染以及能源的消耗等問題，國務院已經順應國家建立資源節約型和環境友好型社會的方針政策，推出了很多政策和措施，以引導有色金屬冶金行業的方向逐漸趨向于提高能源和資源的利用率以及節能減排的方向，目的是盡量減少工廠廢棄物的排放，節能減排、以彌補國內的礦產資源不足，幫助有色金屬產業取得良好的社會效益以及經濟效益。目前很多高校已開設有色冶金專業，并且隨著學科的發展已經建立成了完備的有色冶金課程體系，貴州大學的有色金屬學是屬于冶金工程與冶金材料學科，且貴州省的有色金屬資源儲量豐富。有色金屬冶金自1958年建校時開始招收本科生，1984年開始招收碩士研究生。有色金屬冶金是隸屬于冶金工程的一個二級學科，主要研究的是從二次資源、礦石等原料中對某種金屬或者化合物進行提取，對于多相化學反應的規律進行研究，實現對反應的過程進行自動控制，并且逐漸優化反應器，體系一般是由冶金工藝、冶金原理、專業選修課、實踐教學這四個模塊，研究的領域主要包括濕法冶金、火法冶金、材料化學冶金、電冶金以及冶金分離過程等，國內很多學校的有色金屬冶金的課程體系建立的時間較晚，所以教學模式以及目前的課程體系還有很多需要改進之處，長此以往，對于新形勢下對于有色金屬冶金專業的人才培養、就業都有影響，目前的有色金屬冶金體系在課程的結構、課程的實施方式、課程的體系建設和地方經濟的發展等方面需要改進。

有色金屬冶金因國家的投入較少，在生產技術的必要需求下對于基礎的研究也取得了成就，主要表現如下：（1）在礦產資源的分離與提取方面，對于浮選劑的分子設計應用和理論、生物的浸礦、硫化礦的原生電位浮選原理、拜耳法的優化選礦理論都得到發展和應用。（2）在冶金過程的相平衡、化學平衡以及有色金屬體系的傳輸、電化學冶金的電機過程、生物催化、溶離子的交換、溶劑的提取等動力學的機理方面的理論已經逐漸成熟。（3）膜領域方面，對于膜材料的性能、成膜的機理以及膜內的理論設計和開發等研究。（4）冶金電化學方面，對于熔鹽電解炭陽極上電催化的過程，濕法練銻、礦漿的電解等原理有了初步的進展。（5）冶金的設備以及過程的優化和數字仿真方面，發展了鋁電解槽的槽膛內形的動態仿真、銅鎳锍的吹煉過程、礦熱電爐的節能和降耗技術。（6）冶金過程的自動化，開發了能解決冶金變量的特種檢測技術，綜合的應用建模的手段和現代的方法，來解決對于復雜的冶煉過程的控制，比如對鋁電解的智能控制，開發了與冶金領域相對應的優化、控制軟件。（7）冶金過程新技術新理論，對于機械活化冶金、串級萃取、具備高附加值的冶金技術以及納米精細類的化工材料的制備技術都在與時俱進。

2有色金屬冶金課程的特點和改革目標

2.1有色金屬冶金課程的特點

（1）有色金屬冶金課程的特性。

有色金屬冶金工業是基礎性的行業，主要以開發礦產和利用礦產為主，所以必然會受到能源、資源和環境的制約。對應的有色金屬冶金課程體系會具有一定的特點：①政策性。該課程不僅僅會涉及到單純的工程技術理論，還會關系到社會主義現代化建設中的各種政策，需要在項目中貫徹和體現這些政策。②傳統性。教學內容很多都是需要遵循的一般性原則和理論，但是工藝和技術都比較傳統，學生能夠看懂文字，但是會產生枯燥無味、老生常談的感覺。③復雜性。金屬的提取工藝流程和條件都比較復雜，所以需要老師不僅培養學生的基礎理論，還要培養對工程問題的分析和實踐能力。

（2）有色金屬冶金課程體系所存在的問題。

①有色金屬產業發展很快，課程的內容滯后，隨著目前低碳冶金、循環冶金、清潔冶金等生產模塊和理念的發展，大量的新型生產工藝比如鋁電解的節能降耗技術，大型預焙鋁電解槽、閃速熔煉、鋁冶金的拜耳法選礦工藝，真空冶煉稀貴金屬工藝、直接榮連發提取重金屬工藝等都得到了推廣，但是課程體系對新工藝新的數據統計內容很少。②課程體系的設置不合理，現在很多高校存在著對于相同的知識點在不同的課程中都有交叉，以熱力學相關理論為例，在冶金物理化學、有色金屬冶金學、冶金原理、物理化學等課程中的部分章節都有解釋。但是對于宏觀動力學、微觀動力學以及反應過程學等知識在課程中的介紹很少。有色金屬中輕金屬、重金屬、稀有金屬和貴金屬的冶金過程內容很片面，沒有成為一個體系，專業課程的設置不合理。③學科之間的融合，有色冶金和化工、材料、環境、管理、計算機等學科聯系越來越密切，但是缺乏融合性，所以需要在課程上進行拓展。加強有色金屬冶金和相關學科之間的融合，能夠加速有色產業的發展，方面學生適應市場的需求增多就業方向。④缺乏實踐教學，對于學生進行實踐教育不僅是為了補充理論教育的不足，會提高學生科技創新和實踐能力。目前該?，F有的有色金屬冶金課程體系還需加強實踐性環節，與專業課相對于的實驗設備和指導教材不足，相關專業的實習單位也比較少，導致實習內容單調，經費有限等問題。

2.2有色金屬冶金課程體系的改革目標

隨著有色冶金工程專業發展的逐漸成熟，有色金屬冶金學相關課程的教學質量會影響著整個行業的生存空間，我們該跟有色冶金課程體系的目標尋求有特色的教育模式和方法，通過增強目前的有色冶金工程的專業素養，讓學生能夠對有色冶金學的基本內容、原理、方法和工藝能夠有較深入的理解和體會，并且能夠將知識引用到具體的有色冶金的工程實踐之中。3有色金屬冶金課程體系改革措施初探

3.1增強有色金屬冶金課程的連貫性和系統性

課程體系的優化需要在現有的課程體系的整合基礎之上，保持冶金原理和工藝體系的核心位置，該校應該結合貴州省的地域特征和有色冶金行業的發展趨勢，提高輕金屬和稀有金屬等礦產資源在教學體系中的比重。學校應該增加對于科技創新的基金，擴大創業孵化基地，加大對高水平的創新實驗室的建設，營造一個良好的科研、學習、創新的環境和氛圍，以提高學生的實踐創新意識，增加創新、創業的能力。

3.2提高基礎知識以及基本的工藝的理論教學

教師可以結合傳統的方法和啟發式的教學方法，不斷的完善多媒體的課件，把抽象的理論知識和工業實踐相結合，使得學生能夠非常直觀的接受和理解知識，采取對比和舉例的方法來調節課堂氣氛，調動學生的積極性、創造性和主動性。引導學生參加到教學活動之中，不斷的激發學生的興趣與創新性，學?？梢圆扇》謱咏虒W的授課方式，讓學生感受到現代和傳統并存，以學生為主體，教學方法應該以直觀可感、情景生動、層次分明為原則。讓學生感受到學習不再是掌握一些書本的知識，而是深入了解一種文化掌握一種技能，培養一種能力。

3.3引入先進的教學的理念和方法，提高教師教學水平

有色金屬冶金的專業課教學要注重理論知識和教學方法的結合，一些典型的冶煉過程要減少其繁瑣的工藝操作，對于難以掌握、不易理解、內容復雜的知識點可以引入任務驅動法、比較法等方式，配合動畫教學方式。通過教師和學生之間的互動，以邏輯推理的方式讓學生層層深入，激發其學習的興趣，加深對于課程的核心理念的掌握和理解。

3.4增多對有色產品的深加工的教學

近年來，為了順應國家的政策，有色冶金的生產工藝開始向節能減排、提高資源利用率、產品精細化的方向發展，很多新型的工藝得到了快速的應用和推廣，比如重金屬冶金工業的熔煉工藝、真空冶煉稀貴金屬等。在改革課程體系的同時，要關注專業的前沿性成果和發展趨勢，并且以企業的補充，對原教學的內容定時進行系統性的更新和調整。我國的航天、航空、船艦、機械制造業、現代交通迅速的發展，進而增加了對于有色金屬材料的需求量，對于成品的性能要求逐漸提高，所以目前的有色金屬制品正在向著“高、精、尖”的趨勢快速發展，我國的有色冶金行業正走向提升目前新的有色金屬材料的性能和技術，實現大型規?；a的道路，與此同時，為了增加學生的未來就業，在新的有色金屬冶金課程體系中要適當增加和有色產品的深加工方面相關的內容。

3.5強化資源綜合利用與環保等內容的教學

目前世界的經濟發展主題是“綠色、循環、低碳、環保”，有色冶金過程排放的廢氣、廢液、廢渣是造成環境污染的嚴重因素，所以在今后相當長一段時間里，有色金屬冶金技術的方向會沿著冶金過程的自動化、節能減排、對于低品位礦的開發、有色金屬冶金產品逐漸精細化的趨勢，有色金屬冶金企業的工藝流程在21世紀已經趨向成熟，能快速提高有色金屬企業的經濟效益的有效途徑是對冶金的二次資源有效的二次利用。因為想要實現社會、經濟、環境之間的可持續的發展，就必須讓冶金工藝走低污染的路線。學校應該在新的課程體系中，加大對于循環冶金、有色冶金的資源綜合利用、清潔冶金等內容。有色冶金的相關領域的新工藝、新技術正發生著日新月異的變化，隨著我國富礦資源的逐漸匱乏、日益增加的能源和資源危機、逐漸嚴格的環境保護，使得有色冶金工廠面臨新的挑戰和要求。對于學生的培養過程中增加一些當前學科的新技術、新工藝，專業發展的前沿趨勢、有色工廠的新設計方向。比如焙燒過程中應用的流態化焙燒，火法煉鉻過程中的熔池熔煉、閃速熔煉，以及一些新的浸出技術等，會幫助學生對當前的有色冶金工業發展有一個更清晰的構想，也會提高學生的視野，豐富專業知識和興趣。

3.6增加有色方向的選修課，以拓展學生的知識面

高校里對必修課的要求不一致，但是必修課的學時和內容非常有限。學校可以通過增加選修課的方向來拓展學生的視野和知識面，尤其是跟有色方向相關的選修課，有利于學生對有色冶金整個行業的把握，教師也應該向學生多介紹目前我國有色冶金行業中存在的漏洞和缺陷，以及我國在該行業與國外發達國家之間技術、人才等方面的差距。以激勵學生獻身于祖國冶金事業以及對冶金行業的熱愛精神。為了在新的形勢下提高有色冶金行業的發展，對于選修課的模塊要增加環境類、資源類、材料類等有所交叉學科的選修課，這有利于對新形勢下有色冶金行業復合型人才的培養。