冶金

出自 MBA智库百科(https://wiki.mbalib.com/)

　　冶金就是從礦石中提取金屬或金屬化合物，用各種加工方法將金屬製成具有一定性能的金屬材料的過程和工藝。冶金的技術主要包括火法冶金、濕法冶金以及電冶金，同時冶金在我國具有悠久的發展歷史，從石器時代到隨後的青銅器時代，再到近代鋼鐵冶煉的大規模發展。人類發展的歷史就融合了冶金的發展。隨著物理化學在冶金中成功應用，冶金從工藝走向科學。

　　1.火法冶金

　　是在高溫條件下進行的冶金過程。礦石或精礦中的部分或全部礦物在高溫下經過一系列物理化學變化，生成另一種形態的化合物或單質，分別富集在氣體、液體或固體產物中，達到所要提取的金屬與脈石及其它雜質分離的目的。實現火法冶金過程所需熱能，通常是依靠燃料燃燒來供給，也有依靠過程中的化學反應來供給的，比如，硫化礦的氧化焙燒和熔煉就無需由燃料供熱；金屬熱還原過程也是自熱進行的。 火法冶金包括：乾燥、焙解、焙燒、熔煉，精煉，蒸餾等過程。

　　2.濕法冶金

　　濕法冶金是在溶液中進行的冶金過程。濕法冶金溫度不高，一般低於100℃，現代濕法冶金中的高溫高壓過程，溫度也不過200℃左右，極個別情況溫度可達300℃。濕法冶金包括：浸出、凈化、製備金屬等過程。

　　浸出用適當的溶劑處理礦石或精礦，使要提取的金屬成某種離子(陽離子或絡陰離子)形態進入溶液，而脈石及其它雜質則不溶解，這樣的過程叫浸出。浸出後經沉清和過濾，得到含金屬(離子)的浸出液和由脈石礦物絹成的不溶殘渣(浸出渣)。對某些難浸出的礦石或精礦，在浸出前常常需要進行預備處理，使被提取的金屬轉變為易於浸出的某種化合物或鹽類。例如，轉變為可溶性的硫酸鹽而進行的硫酸化焙燒等，都是常用的預備處理方法。

　　①凈化在浸出過程中，常常有部分金屬或非金屬雜質與被提取金屬一道進入溶液，從溶液中除去這些雜質的過程叫做凈化。

　　②製備金屬用置換、還原、電積等方法從凈化液中將金屬提取出來的過程。

　　3.電冶金

　　電冶金是利用電能提取金屬的方法。根據利用電能效應的不同，電冶金又分為電熱冶金和電化冶金。

　　①電熱冶金是利用電能轉變為熱能進行冶煉的方法。在電熱冶金的過程中，按其物理化學變化的實質來說，與火法冶金過程差別不大，兩者的主要區別隻是冶煉時熱能來源不同。

　　②電化冶金(電解和電積)是利用電化學反應，使金屬從含金屬鹽類的溶液或熔體中析出。前者稱為溶液電解，如錒的電解精煉和鋅的電積，可列入濕法冶金一類；後者稱為熔鹽電解，不僅利用電能的化學效應，而且也利用電能轉變為熱能，藉以加熱金屬鹽類使之成為熔體，故也可列入火法冶金一類。從礦石或精礦中提取金屬的生產工藝流程，常常是既有火法過程，又有濕法過程，即使是以火法為主的工藝流程，比如，硫化鍋精礦的火法冶煉，最後還須要有濕法的電解精煉過程；而在濕法煉鋅中，硫化鋅精礦還需要用高溫氧化焙燒對原料進行煉前處理。

　　1.鋼鐵生產工藝流程逐步優化

　　20世紀紀90年代以來，世界鋼鐵工業在激烈的國際市場競爭中，由2O世紀8O年代以前的以擴大規模、增加產量為主轉向降低消耗、降低成本、提高質量、增加品種和保護環境。鋼鐵工業技術進步的主流是縮短生產流程，減少工序，提高質量，降低消耗，提高效率。技術進步中有兩大主要趨向：一是尋找可以替代傳統工藝的新工藝流程的研究開發；二是現有工藝和技術裝備的完善化。兩大技術進步趨向互相競爭、相互滲透，促使鋼鐵工業不斷提高鋼材質量、減少消耗、降低成本、減輕對環境的污染，進一步走向集約化。

　　傳統的鋼鐵生產工藝流程是一種“冷態”下間歇式生產的工藝流程。日本在2O世紀6O年代建設的lO多個大型鋼鐵廠都是採用這種工藝流程。2O世紀8O年代以後，世界鋼鐵業已逐步將上述傳統的鋼鐵生產工藝流程改造成為現代化“熱態”連續生產工藝流程。這種工藝流程具有高效、連續、緊湊、智能等特點。2O世紀8O年代末期，德國、法國、日本、義大利、美國等鋼鐵工業發達國家開發成功接近最終鋼材產品形狀的連鑄、連軋技術，如帶鋼、型鋼的連鑄連軋等。由於該技術具有工藝流程緊湊、生產周期短、物料消耗少、生產效率高等一系列優點，在近十多年來得到了快速發展。自從1989年世界第一條薄板坯連鑄連軋生產線在美國紐柯公司克勞福茲維爾廠投產以來，經過lO多年發展，到2002年底，世界上已有38個薄板坯連鑄連軋生產廠共56條生產線，總生產能力已超過5 500萬噸。我國現已有5個鋼鐵企業建成8條薄板坯連鑄連軋生產線，到目前為止又有5個鋼鐵企業正在建設厚板坯連鑄連軋生產線，不久的將來總生產能力將達2000萬噸，預計屆時將占全世界同類生產線能力的1/4以上。2001年我國連鑄比達到89.71%，已經超過了2000年的世界平均水平。2003年達到了96.96%，目前，全國重點大中型企業中，連鑄比達到99%以上的企業已達41家。帶鋼連鑄連軋技術是世界主要鋼鐵生產國家正在積極開發應用的?項重大鋼鐵生產前沿技術，它將是2l世紀鋼鐵生產技術的一個主要發展方向。

　　2.鋼鐵產量不斷增長

　　冶金行業的發展受到國內與國際巨集觀經濟環境的共同影響。國內方面，國家採取的巨集觀調控措施初見成效，鋼鐵行業投資規模過大，低水平重覆建設得到遏制，有效打擊了“地條鋼”等劣質產品衝擊鋼材市場的行為，進一步凈化了市場，鋼鐵生產企業對市場更加理性化。消費結構的升級和城鎮化速度加快為鋼鐵行業發展提供了基本的保障；西部大開發和振興東北老工業基地的戰略也為鋼鐵行業提供了新的發展機會。國際方面，世界經濟仍保持總體向好的發展態勢，全球鋼鐵需求持續增長。

　　國內外市場的持續高需求，為鋼鐵高增長提供了廣闊的市場空間。據國際鋼鐵協會的統計，2004年，全世界65個從事鋼鐵生產的國家和地區，總計粗鋼產量達到1O.35億噸，這也是有史以來，全世界鋼產量首次突破lO億噸大關。2003年我國鋼產量首次突破2億噸，達2.223億噸，連續八年居世界第一位，這也是人類歷史上單個經濟體鋼鐵產量首次突破2億噸。2004年我國鋼產量達到了2.728億噸，人均產鋼量為210 kg，超過世界平均水平5O kg。2005年鋼產量增幅達到26.46%，是近五年來增幅最高的一年。全年產鋼量達到3.494億噸，占世界鋼鐵產量的1/3，這一比例比1996年高出2O%。