有色、黑色金属的基本冶炼过程(原料原理反应式)
有色金属也分很多类,重、轻、稀、贵,冶炼方法也不同,重冶以铜为例,原料多为硫化物,冶炼过程包括造锍熔炼、氧化精炼、火法精炼和电解精炼四部分。轻冶以铝为例,原料多为氧化物,冶炼方法包括拜耳法(Al2O3(1或3)H2O+2NaOH=2NaAl(OH)4 拜耳法循环 向左分解,向右溶出。铝酸钠中加氢氧化铝晶种结晶的氢氧化铝)和碱石灰烧结法(烧结生成铝酸钠,净化后通二氧化碳的到氢氧化铝),氢氧化铝加热分解得氧化铝,电解得纯铝。稀冶以钨为例,原料为白钨矿(钨酸钙)和黑钨矿(钨酸铁 钨酸锰)处理方法有苏打高压浸出法、苛性钠溶液浸出法、盐酸浸出法,碱法得到的溶液可以用离子交换法净化和转型成APT产品。
黑色金属冶金主要是铁的冶炼,氧化矿为主,高炉中以焦炭为还原剂,鼓入氧气,氧化矿还原得生铁。生铁含C高,转炉鼓氧将C氧化,得钢。
上面是简单介绍,你问的问题太大啦
(一)铝工业:哈尔滨、陇西、重庆是全国三大铝加工基地。上海、天津、北京、武汉、长沙、西安、成都等城市也都有铝加工工业。
(二)铜镍工业:镍在我国是新兴的重要有色金属,镍矿资源大部分集中分布于甘肃金川。此外还有吉林、四川会理、新疆喀拉通克矿等。金川是一个罕见的、特大型的多金属共生矿,镍储量居世界前列,铜储量仅次于江西德兴、西藏玉龙铜矿,居全国第三,钴仅次于攀枝花,居全国第二位。金川有色金属公司是一个特大型的冶金化工联合企业。
(三)铅锌工业:相对集中分布于南岭、滇西、川滇、秦岭—祁连山和内蒙古狼山等5个地区,开发条件较好的还有柴达木盆地的北缘。“七五”按照“发展中南、加速西北、开发西南及放开沿海、巩固东北的方针”进行布局。株洲是1949年后新建的最大的以铅锌冶炼为主的重有色金属冶炼中心,还有韶关、沈阳冶炼厂和葫芦岛炼锌厂。矿石开采中心有湖南常宁水口山、临湘桃林,云南的会泽,辽宁柴河铅锌矿等。在建的有西北厂坝铅锌矿
(四)锡:中国是最古老的产锡国家之一,锡是传统的出口物资。我国锡矿储量居世界前列,矿区与东南亚各国及其他等国的锡矿区构成著名的环太平洋锡矿带,为世界锡矿的重要供应地。全国锡矿集中分布于云南、广西、广东和湖南等省区。其中,云南和广西占全国总储量的90%以上。云南个旧是最大的产锡基地,称为“锡都”,产量占全国70%以上,但由于开采历史悠久,矿石品位和产量不断下降。最近在滇西又发现了不少新的锡矿床,为云南锡业的继续发展提供了条件。广西大场是全国第二大锡矿基地。
硫是一种化学元素,在元素周期表中的化学符号是S,原子序数是16。硫是一种非常常见的无味的非金属,纯的硫是黄色的晶体,又称做硫磺。在自然界中它经常以硫化物或硫酸盐的形式出现,尤其在火山地区纯的硫也在自然界中存在。对所有的生物来说,硫都是一种重要的必不可少的元素,它主要被用在肥料中,也被广泛地用在火药、润滑剂、杀虫剂和抗真菌剂中。世界硫资源分布较为广泛并且比较集中,我国是硫消费大国,硫的储量丰富但是开发利用难度大,目前对外依存度较高,每年需进口大量的硫满足国内需求。以下将通过分析国内外资源状况、生产消费状况、贸易及市场行情,对硫的形势进行预测。
一、国内外资源状况
(一)世界硫资源状况
硫资源十分丰富,多以自然硫、硫化氢、金属硫化物、硫酸盐等多种形式存在于地壳中,在岩浆岩和火山岩矿床中的硫元素,与天然气、石油、焦油砂共生的硫,以及金属硫化物的资源量大约50亿吨。存在于石膏和硬石膏中的硫数量几乎是无限的,煤炭、油页岩和富含于有机物中的页岩中含硫约6000亿吨,从这些资源中低成本开发获取硫的方法目前正在研究。
此外,在原油、天然气和硫化物矿石中硫的储量很大。多数硫是在化工燃料加工过程中产生的,实际的硫产量可能不是在拥有储量的国家中产生,因此,美国地质调查局在《Mineral Commodity Summaries January 2013》中报道,以前公布的硫的储量和储量基础数据已经过时,而且这些数据已经不适合世界硫工业的变化,所以各国的数据在报告中被省略。目前,世界硫资源主要来源于石油、天然气回收硫,有色金属共伴生硫,少量来源于硫铁矿、自然硫和弗拉施法回收硫。伴随着世界各国对环境保护的加强,全球回收硫产量所占比例已增加到90%,硫铁矿、自然硫和弗朗斯硫产量的比例下降至10%。
(二)我国硫资源状况
我国是世界上最早利用硫资源的国家之一,硫矿资源丰富。主要类型为硫铁矿,其次为其他矿产中的伴生硫铁矿和自然硫。我国硫铁矿资源的特点是分布广泛,相对集中;贫矿多,富矿少;矿床类型多,以煤系沉积型为主。除单独的硫铁矿、伴生硫铁矿外,煤系中的硫资源也主要以硫铁矿的形式存在,仅这三部分硫铁矿资源量就占我国硫资源量的83.4%。我国石油多数为低硫油,油气中硫资源含量约占我国资源总量的0.1%。而自然硫因采选技术尚处于试验阶段,短期内还难以开发利用。所以,硫铁矿和伴生硫铁矿是我国当前以至今后相当一段时期的主要硫源。而国外硫资源主要来自石油、天然气回收硫,其次是有色金属回收硫、自然硫,黄铁矿仅占17.5%。
截至2012年年底,我国自然硫基础储量129万吨,同比下降2.2%,查明资源储量34546万吨,同比增长2.7%;硫铁矿基础储量134285万吨,同比下降1.9%,查明资源储量569320万吨,同比增长0.2%;伴生硫储量12104万吨,同比下降0.8%,查明资源储量51193万吨,同比增长10.3%。总体来看,我国硫资源地区分布广泛,但不同类型矿藏相对集中。自然硫主要分布在山东,硫铁矿主要分布在四川、安徽、贵州和云南等省份,伴生硫铁矿主要分布在江西、安徽、吉林、云南和内蒙古等省份。具体数据见表1,表2,表3;图1。
表1 我国主要省份自然硫的分布情况 单位:硫万吨
表2 我国主要省份硫铁矿资源分布情况 单位:矿石万吨
表3 我国主要省份伴生硫分布情况 单位:硫万吨
资料来源:全国矿产资源储量通报,2013
图1 我国主要省份自然硫、硫铁矿及伴生硫分布
二、国内外生产状况
(一)世界硫生产状况
近年来,世界硫产量相对稳定,所有形态硫的产量保持在6500万~7500万吨。美国、中国、俄罗斯和加拿大四国是硫的主要生产国家,其产量占世界总量的52.54%。目前仅有波兰使用弗拉斯法生产硫磺,中国、芬兰、印度和俄罗斯等国利用硫铁矿生产硫,而其他国家则主要从油气田、有色金属等中回收硫。从硫磺的产量方面看,北美、前苏联和中东地区为主要产地,约占世界硫磺产量的70%以上,2012年,硫产量居前十位的国家分别为中国、美国、俄罗斯、加拿大、沙特阿拉伯、德国、日本、哈萨克斯坦、阿拉伯联合酋长国和伊朗(表4)。
表4 2006—2012年世界硫产量
资料来源:Mineral Commodity Summaries,2006—2013
注:中国数据来自《中国统计年鉴》,2006—2012
目前,世界硫资源的主要来源是工业副产回收硫,2011年其占总来源的比例为81.1%,少量来源于硫铁矿、自然硫、弗朗斯法回收硫及其他形式的硫(表5)。
表5 2005—2011年世界硫产量来源构成
资料来源:Minerals Yearbook,2005—2011
(二)我国硫生产状况
我国硫资源包括硫铁矿、伴生硫铁矿、自燃硫及冶炼烟气中回收的硫和从石油、天然气中回收的硫磺。此外,以煤为原料的合成氨厂、炼焦厂在生产合成氨和煤气的同时回收少量的硫磺。目前,我国硫铁矿和伴生硫矿的硫产量占全国硫产量的85%,天然气、石油和煤中回收硫占14%,自然硫较少,约占总产量的1%。
1.硫
自2005年以来,我国硫产量呈持续上升趋势(图2),2005—2012年,产量从839万吨升至1840万吨,年均增长11.9%(表6)。
表6 2005—2012年我国硫产量
资料来源:中国硫酸工业协会;武雪梅,我国磷肥、硫酸行业形势和展望,2013,4(22)
图2 2001—2012年我国硫产消量变化
2.硫铁矿和硫酸
新中国成立以来,我国根据农业发展的需要,逐步建设和完备了与硫酸、化肥工业配套的、具有相当技术和管理水平的硫铁矿生产基地,相继建成了广东、安徽香山、内蒙古炭窑口、山西阳泉、湖南七宝山、南京云台山、浙江龙游、辽宁张家沟等硫铁矿生产和加工基地(图3)。近年来,我国对硫酸产业结构和原料结构进行了调整,硫铁矿制酸产量不断下降,硫铁矿产量不断萎缩,从1995年的1765万吨,下降至2003年的871万吨。但自2004年以来,由于进口硫磺一直在高价位运行,我国不仅将烧硫磺的制酸装置又改回烧硫铁矿装置,硫铁矿制酸产量也开始缓慢回升至1050万~1250万吨(图4)。
图3 我国主要硫酸生产省份硫酸来源构成
图4 我国硫酸来源构成
随着磷肥产量的迅速增长和其他工业硫酸用量的增加,我国硫酸工业以每年200万吨的产量增长速度发展。2001年,我国硫酸产量为2651万吨,仅次于美国,居世界第二位。2003年,超过美国居世界首位,产量达到3319万吨。2009年,由于受全球金融危机影响产量有所下滑(图5)。根据中国石油和化学工业联合会资料,2012年,硫酸产量达7637万吨,同比增长4.8%;另根据硫酸工业协会数据,2012年,我国硫酸产量8403万吨,同比增长5.4%,占世界硫酸产量的36%。其中,硫磺制酸3904万吨,同比增长1.6%,占硫酸总产量的46%;冶炼烟气制酸2386万吨,同比增长12.0%,占硫酸总产量的28%;硫铁矿制酸1206万吨,同比增长4.7%,占硫酸总产量的14%。2005年以来,硫酸产量年均递增8.9%。
从硫酸产业布局角度看,硫酸生产仍集中在磷复肥产地和工业发达地区:云、贵、川、鄂四省份硫酸产量占42%,华东地区占27%,华南及重庆占17%,东北、华北、西北地区占14%。从各省份的产量上看,云南省硫酸的产量达1211万吨,占全国总产量的15.8 %(以中国石油和化学工业联合会数据全国量7637万吨计算)。紧随其后的是湖北省、贵州省和山东省,分别占总产量的8.7 %、8.6 %和8.4 %。我国硫利用结构正在向环境保护目标发生重大转变,已逐渐形成以硫磺制酸、硫铁矿制酸、冶炼烟气制酸三分天下的布局。
图5 我国硫铁矿(折硫35%)和硫酸产量
三、国内外消费状况
(一)世界硫消费状况
从消费角度看,硫不同于大多数其他矿产品,不是作为一个完整的独立产品被利用的。全球平均80%以上的硫磺都是以硫酸形式消费的,其中磷肥业是硫酸最主要的应用领域,约占硫酸总消费量的64%。2003年以前,世界硫磺市场需求相当疲软,但近几年,形势发生了巨大的变化。2008年,全球硫磺消费量达到5210万吨,创历史最高纪录;2009年,受金融危机冲击,磷肥工业和非肥料工业对硫磺的需求均有所下降,全球硫磺消费量下降1%;2010年,受全年经济向好因素影响,硫磺消费也随之回升至5020万吨,比2009年增长12.3%;2012年,消费量达到5800万吨,同比增长5.5%(图6)。
图6 2001—2012年世界硫磺消费情况
(二)我国硫消费状况
目前,我国大部分的硫被用于生产硫酸,其余的被直接应用于生产深加工产品。2012年,化肥用硫酸量占总量的63%,比2011年下降3个百分点;工业用硫酸占37%。2001年以来,我国硫消费量呈上升趋势,2010年出现轻微回落,随后稳步上升(图7)。
图7 2001—2012年我国硫磺消费情况
四、国内外贸易状况
(一)国际硫贸易状况
国际硫贸易的突出特点是硫磺从油气生产大国流向磷肥生产大国。近年来,全球硫贸易量约2800万吨。加拿大、俄罗斯、哈萨克斯坦、西亚诸国及日本是世界最大的硫素出口国和地区。上述国家和地区出口合计占全球出口总量的70%。其中,沙特阿拉伯是中东地区最大的硫磺生产国,所产硫磺全部用于出口。进口量较大国家有中国、摩洛哥、美国、印度、巴西和突尼斯。其中,中国、美国因国内产量的增加进口量不断减少;而摩洛哥、巴西等国由于新建磷肥装置的投产将需要大量硫酸。
全球硫素贸易出现两极分化苗头。目前,加拿大的硫磺出口集中在太平洋地区,中国是主要出口目的地,但对中国出口的份额在下降,同时向大洋洲的发货量逐渐增多。加拿大对南非和拉丁美洲的硫销售保持稳定,而北非在加拿大硫素出口中的比例不足15%。西亚的硫素出口集中在印度和中国,这两个目的地占伊朗、阿布扎比酋长国、卡塔尔和沙特阿拉伯出口的大部分。这些国家继续向北非和地中海地区出口硫磺。俄罗斯和哈萨克斯坦的出口对象主要是北非,其次是中国。
(二)我国硫贸易状况
我国是硫净进口国,并且进口数量相对较大。进口的类型主要是硫磺,其次是硫酸。
1.硫磺
目前,我国硫磺年产量约为520万吨,而2012年硫磺表观消费量却达到1540万吨,呈现出严重的供不应求局面。自1995年起,我国硫磺进口量以年均36.5%的速度增长,消耗了过去几年世界新增硫磺产量的60%以上。
2001年,我国进口硫磺337万吨;2004年,硫磺进口量出现了跨越式的增长,增加到677万吨,同比增长238.5%;从2005年起,硫磺的进口量就稳定在800余万吨的水平;2008年,受价格上涨幅度过大的影响,全年进口硫磺842万吨,同比下降12.8%;2011年,进口量接近952万吨,低于2010年的1049万吨,同比下降9.2%,2012年,进口量为1120万吨,同比增长17.6%(图8)。主要的进口来源国和地区包括西亚地区、哈萨克斯坦、日本和加拿大。此外,我国硫磺进口国家和地区已从以加拿大为主逐步转移至以中东地区为主,2012年,我国从中东地区进口的硫磺已占到进口总量的44.3%。
图8 我国硫磺进口量变化趋势
2.硫酸
我国每年供沿江、沿海地区磷复肥用进口硫酸,主要是来自日本和韩国。自2002年以来,进口硫酸量一直在180万~200万吨,2007年,由于国际市场化肥和有色金属冶炼对硫酸的需求加大,价格走高,部分日、韩冶炼酸流向印度、澳大利亚、南美等市场,中国进口硫酸量减少,全年进口196万吨,同比下降9.2%。2008年,受中国沿江、沿海地区磷复肥减产影响,进口硫酸总量有所下降,全年进口硫酸161万吨,同比下降18%。2012年,进口硫酸105万吨,同比下降5.8%。
五、价格走势
据美国地质调查局统计,1991—2001年,世界市场中硫的价格处于下降趋势。1991年,硫的价格高达71.5美元/吨,但到2001年最低时一度降至10.0美元/吨,降幅为86.0%。但是进入21世纪,硫的价格大幅上涨,特别是2008年一度涨至400美元/吨附近,随后受金融危机影响,2009年回落至40美元/吨。2010年,受国际油价震荡上扬及相关产品价格大幅上涨的影响,硫磺价格一路上扬,到12月已达160美元/吨。2010年后持续下跌,2012年,均价为81.2美元/吨(图9)。
图9 世界硫的价格变化情况
资料来源:Mineral Industry Survey
注:图中数据为美国从国际市场上进口硫的年均价格
2006—2007年年初,国内硫磺的价格都维持在1000元/吨以下的水平,但从2007年2月起,硫磺价格一路上涨,12月底涨至3840元/吨,2007年,国内硫磺平均价格为3029元/吨。2008年,国内下游工厂硫磺制酸扩产迅速和化肥生产开工率充足,加大了对硫磺的需求,使得硫磺市场缺口进一步增大,价格快速上升,6月最高时达到6000元/吨。随后,受全球金融危机的影响,硫磺价格暴跌,跌至1000元/吨左右。2009年上半年,硫磺市场一直处于低位,价格波动在500~750元/吨区间中,进入四季度,受海运运费上涨影响,国内硫磺市场价格上扬,12月底涨至1150元/吨左右。2010年,国内硫磺价格小幅波动,波动区间为1000~1600元/吨。2012年,国内硫磺价格出现小幅回落,年底跌至1382元/吨左右(图10)。
图10 我国硫的价格变化情况
六、结论
(一)世界硫供需形势
长期以来,全球硫磺的生产与需求经常处于不平衡状态。2004年之前,硫磺总产量一直超过全球的实际消费量。2005—2007年,硫磺产量降到了市场需求量以下,表现为供不应求。2008年以来,世界能源生产大国在石油炼化厂和天然气净化厂配置了高效硫回收装置,全球硫回收能力持续提高,局部地区硫磺产量过剩,如加拿大等国硫磺库存高达1000万吨。未来,随着世界石化能源产量持续增加及生态环境保护的呼声高企,世界各国不得不加强石化能源和冶金工业副产硫的回收,全球回收硫产量增加是必然的。据专家预测,加拿大、伊朗、沙特阿拉伯、哈萨克斯坦、卡塔尔和中国等国家石油炼化和天然气净化回收硫产能将增加至1800万吨/年以上,2013年,全球硫生产能力过剩80万吨。到2017年,全球硫产量将过剩780万吨(表7)。
表7 2009年以后全球硫供需平衡状况 单位:百万吨
资料来源:M.Prud' homme,IFA,June 2013
近期内,个别国家的出口供应将会增加。预计阿布扎比酋长国、卡塔尔和土库曼斯坦的硫素出口供应将有明显增长。多数其他已有出口国由于一系列因素则将面临出口供应量下降的问题,这些因素包括天然气处理回收量下降、国内需求增加或者是硫磺库存供应能力降低等。沙特阿拉伯和俄罗斯尤其如此。个别其他供应国的硫素总产量将会略有增加,可能最终将转变成出口供应的增量,加拿大和委内瑞拉可能出现这一情形。
(二)我国硫供需趋势
我国硫供应能力不能满足国内消费需求,硫供应存在较大缺口,只能依靠进口硫磺解决这一问题。目前,我国硫资源对外依存度较高,2005—2007年接近60%,2008—2009年有所下降,但是仍然占到世界贸易量的30%左右。
中国硫酸工业协会公布的数据显示,新增硫酸装置在2013—2015年将逐渐建成,届时硫酸产能将极大提升,但消费增长有限,这将导致市场出现供大于求的格局。
冶炼酸方面,2011—2012年已有约750万吨装置建成投产。2013—2015年,还将有金川防城、山东东营鲁方、安徽铜陵有色、富春江和鼎铜业等约450万吨装置建成,部分与铅锌配套的中型冶炼酸装置也在建设中,到2015年,冶炼酸产能将极大提高。
硫磺制酸方面,2013—2015年将有湖北兴发、湖北新洋丰、贵州路发、贵州瓮福织金、浙江宁波新福等约600万吨装置建成。
受硫铁矿资源的限制,未来硫铁矿制酸量不会出现较为明显的增长。未来5~10年,随着我国硫产能不断快速提升,硫对外依存度将进一步下降,预计2015年对外依存度将下降为30%左右。
(执笔:刘超)
本教材内容分为铜冶金、铅冶金、锌冶金、氧化铝生产、铝电解、镁冶金、钛冶金七部分,本着内容适度的原则,兼顾高职高专学生的接受能力,简要介绍了六种金属的生产原理与工艺等内容,注重理论联系实际,激发学生的学习兴趣。各节首均设有内容导读,在每节后面附有思考题,深浅适宜,有助于学生能力的培养;书后附有部分习题参考答案。
基本介绍书名 :有色金属冶金 作者 :王鸿雁 ISBN :9787122072221 定价 :39.00元 出版社 :化学工业出版社 出版时间 : 2010-2-1 开本 :16开 内容简介,图书目录, 内容简介 本书可作为高职高专学校冶金专业的教材;不仅适合冶金企业的科研人员和工程技术人员阅读,也可供职工培训使用。 图书目录 0 绪论 0.1 金属及其分类 0.2 矿物、矿石和精矿 0.3 冶金的概念及冶金方法分类 思考题 1 铜冶金 1.1 概述 1.1.1 铜的物理性质 1.1.2 铜的化学性质 1.1.3 铜的主要化合物及其性质 1.1.4 铜及化合物的用途 1.1.5 炼铜原料 1.1.6 铜的生产方法 思考题 1.2 造锍熔炼的基本原理 1.2.1 概述 1.2.2 造锍熔炼过程的主要化学反应类型 1.2.3 冰铜和炉渣的性质及分离 1.2.4 铜在炉渣中的损失 思考题 1.3 造锍熔炼生产实践 1.3.1 概述 1.3.2 密闭鼓风炉熔炼 1.3.3 闪速熔炼 1.3.4 熔池熔炼 思考题 1.4 冰铜的吹炼 1.4.1 概述 1.4.2 冰铜吹炼的工艺 1.4.3 铜锍吹炼的基本原理 1.4.4 冰铜吹炼的生产实践 思考题 1.5 炉渣贫化 1.5.1 概述 1.5.2 熔炼贫化过程的热力学分析 1.5.3 电炉贫化 1.5.4 浮选选矿法贫化 思考题 1.6 粗铜的火法精炼 1.6.1 概述 1.6.2 火法精炼的理论基础 1.6.3 精炼炉及精炼工艺 1.6.4 火法精炼的发展 思考题 1.7 铜的电解精炼 1.7.1 概述 1.7.2 铜电解过程理论基础 1.7.3 铜电解工艺实践 1.7.4 电解精炼的主要设备与装置 思考题 1.8 湿法炼铜 1.8.1 概述 1.8.2 湿法炼铜的浸出过程 1.8.3 从含铜溶液回收铜 1.8.4 湿法炼铜的主要方法 思考题 1.9 再生铜的生产 1.9.1 概述 1.9.2 再生铜的生产工艺 思考题 2铅冶金64 21概述64 211铅的物理性质64 212铅的化学性质65 213铅的主要化合物及性质65 214铅的用途67 215炼铅原料67 216铅的冶炼方法68 思考题70 22硫化铅精矿的烧结焙烧71 221硫化铅精矿烧结焙烧的目的71 222硫化铅精矿烧结焙烧的化学反应71 223烧结焙烧实践76 思考题81 23铅烧结块的鼓风炉熔炼81 231概述81 232铅鼓风炉还原熔炼的基本原理82 233鼓风炉炼铅的生产实践87 思考题91 24硫化铅精矿的直接熔炼91 241概述91 242硫化铅精矿直接熔炼的基本原理和方法92 思考题99 25炼铅炉渣及其烟化处理99 251概述99 252炉渣烟化处理的基本原理100 253烟化处理炉渣的影响因素100 254烟化炉吹炼的操作101 255处理炉渣的其他方法102 思考题103 26粗铅的火法精炼103 261概述103 262粗铅火法精炼原理103 思考题110 27粗铅的电解精炼110 271概述110 272电解精炼原理111 273电解液净化112 274铅电解精炼的主要设备及其配置113 思考题114 28湿法炼铅114 281概述114 282湿法炼铅方法114 思考题116 29再生铅的生产117 291概述117 292再生铅生产的原料117 293再生铅原料的处理方法117 294再生铅废料的熔炼技术118 295含铅废料处理的其他方法119 思考题119 3锌冶金120 31概述120 311锌的物理性质120 312锌的化学性质121 313锌的主要化合物及性质121 314锌的用途121 315炼锌原料122 316锌的冶炼方法122 317我国锌冶炼现状123 思考题124 32硫化锌精矿的焙烧与烧结124 321硫化锌精矿的焙烧目的124 322硫化锌精矿焙烧的理论基础125 323硫化锌精矿的沸腾焙烧128 324硫化锌精矿的烧结焙烧131 思考题132 33湿法炼锌132 331锌焙砂的浸出132 332硫酸锌浸出液的净化141 333硫酸锌溶液的电解沉积144 思考题148 34火法炼锌148 341蒸馏炼锌的理论基础148 342火法炼锌的生产实践151 343火法炼锌新技术155 思考题155 35粗锌火法精炼及烟化法处理含锌物料155 351粗锌火法精炼原理与工艺155 352烟化法处理含锌物料158 思考题160 36再生锌的生产160 361概述161 362再生锌原料161 363再生锌生成及回收途径161 364其他再生工艺164 思考题164 4氧化铝165 41概述165 411氧化铝工业发展概况165 412氧化铝及其水合物的性质167 413铝土矿及其他铝矿169 414氧化铝生产方法170 415铝酸钠溶液171 思考题174 42拜耳法生产氧化铝174 421原矿浆制备175 422高压溶出177 423赤泥分离洗涤182 424晶种分解186 425氢氧化铝煅烧工艺技术193 思考题197 43烧结法生产氧化铝197 431概述198 432生料浆的制备198 433熟料烧结200 434熟料溶出201 435铝酸钠溶液脱矽204 436铝酸钠溶液碳酸化分解212 437分解母液的蒸发216 思考题218 44化学品氧化铝的生产218 441化学品氧化铝的表征特性219 442化学品氧化铝的生产方法概述219 思考题221 5铝电解222 51概述222 511铝的主要性质222 512铝电解用的原料和熔剂223 思考题230 52铝电解厂的简介230 521铝电解厂的规模231 522铝电解槽系列231 523电解车间的安全生产233 524铝的再生利用234 思考题236 53预焙阳极电解槽的构造236 531工业铝电解槽的演变236 532工业铝电解槽的构造238 思考题243 54铝电解的两极反应243 541阴极反应243 542阳极反应244 543铝电解中两极副反应244 思考题246 55铝电解的电流效率246 思考题247 56预焙电解槽的焙烧和启动247 561预焙槽的预热247 562预焙槽的启动248 563预焙槽的启动后期249 思考题250 57铝电解槽的正常生产阶段250 571铝电解槽正常生产的特征250 572铝电解槽正常生产期间所宜保持的技术条件251 573电解槽的加工操作253 574阳极效应及其处理255 575槽工作电压的保持与调整256 576电解场所的日常管理257 577电解槽的日常检查与判断258 578病槽及其处理259 579电解质含碳及其处理261 5710电解质生成碳化铝及其处理262 5711电解生产过程中的常见事故及其处理262 5712大跑电解质的原因及其处理265 5713电解槽的破损与停槽265 5714电解槽的破损检查与停槽266 5715常见预焙槽病态及处理267 5716铝电解中的电能节省269 5717铝电解槽的计算机控制269 5718铸锭270 5719降低铝生产成本271 思考题271 58铝电解槽的污染治理272 思考题273 6镁冶金274 61概述274 611镁的性质和用途274 612镁矿资源276 613镁的制取方法及工艺流程276 思考题279 62氯化镁的制取279 621氯化镁水合物脱水制取氯化镁280 622氧化镁氯化制取氯化镁283 思考题291 63氯化镁电解制取金属镁292 631概述292 632镁电解质的物理化学性质294 633氯化镁电解过程的基本原理296 634镁电解工艺301 思考题304 64热还原法炼镁304 641热还原法炼镁概述304 642金属热还原法炼镁306 思考题311 65镁精炼311 651粗镁中的杂质311 652粗镁精炼原理312 653镁的精炼方法313 思考题315 7钛冶金316 71概述316 711钛的性质和用途316 712钛的资源317 713钛的制取方法319 思考题322 72钛铁矿的富集322 721钛铁矿还原熔炼322 722富钛料的生产工艺流程与设备323 思考题324 73粗四氯化钛的制取324 731概述324 732含钛物料氯化的原理325 733富钛料的氯化工艺326 思考题329 74四氯化钛的精制329 741杂质的特性329 742除去杂质的方法330 743四氯化钛精制的工艺流程330 思考题334 75镁热还原法制取海绵钛335 751还原原理335 752生产工艺335 753钛的低价氯化物生成及危害338 754海绵钛的质量339 思考题341 76钠热还原法生产金属钛341 761热力学分析341 762钠还原法生产海绵钛的工艺流程342 763钠的净化342 764钠还原四氯化钛的工艺方法343 765还原产物的湿法处理344 思考题345 77钛的精炼345 771钛的电解精炼345 772钛的碘化法精炼346 思考题347 78致密钛的生产347 781致密钛生产方法概述347 782钛真空熔炼的理论基础348 783钛的粉末冶金350 思考题351 79残钛的来源及回收和利用352 791残钛的来源352 792残钛的回收和利用352 思考题353 参考文献354
冶炼是将金属原矿石熔融,还原成一定纯度的的金属锭、坯、模等
压延加工将冶炼浇铸后形成的金属锭、坯、模,通过轧制、锻打或挤压等外力手段,使其成为需要的形状或结构形式。
1、采矿--------原矿
2、选矿--------精矿
3、冶炼:a火法冶炼、b湿法冶炼、c火法+湿法冶炼-------有色金属产品。
这个专业的就业率是非常不错的。
一般的毕业生都是适应力比较强,工作比较好找。随着现代科技的迅猛发展,冶金技术专业对从业人员的综合素质也提出了较高的要求,如计算机技术在冶金工程领域的广泛应用,也就使得学生在大学里就要逐步接触并掌握到丰富而实用的计算机知识。
就业方向
本专业毕业生主要就业方向是铁矿粉造块、炼铁、炼钢、连铸等生产一线的岗位操作,主要生产设备的调试、使用、维护和管理等工作,冶炼生产组织、技术和管理等工作,以及安全生产、环境保护、产品质量分析和检验等工作。
冶金技术专业毕业生的就业范围比较狭窄,但狭窄并不意味着工作没有前途,在有色金属冶炼厂、制取金属化合物的化工厂或试剂厂从事生产一线的工作,可以体会到劳动创造价值的喜悦;在有色冶金研究设计院(所)、环境保护研究单位、学校,从事生产组织、科研。
我们可以很容易在日常生活中发现有色金属的存在,电线电缆中的铜、汽车中的铝,电子产品中的稀有金属等等。有色金属是国民经济发展的基础材料,航空、航天、汽车和机械制造等绝大部分行业都以有色金属材料为生产基础,其中稀有金属在现代工业中具有重要意义。参照申万和Wind行业分类标准和国内行业惯例,梳理归纳细分行业如下:
注:因标红行业因发债主体较少,本文暂不讨论
二、有色金属行业走过的路
从行业发展看,有色金属是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。新中国成立后,我国东北地区的一批有色金属企业首先恢复了生产,随后逐步形成了独立完整的有色金属工业体系。改革开放初期,国务院批准中国有色金属工业总公司成立,从此我国有色金属工业步入了快速发展的轨道,我国十种有色金属产品产量由1978年的99.6万吨,增加到1992年的299.2万吨。从1996至1998年,有色金属企业出现了全行业亏损,随后有色金属工业管理体制发生了重大变化,2000年,国务院决定将大部分中央所属有色金属企事业单位下放地方管理。2012年以来,我国铜铝铅锌四种基本金属产量和消费量全部位居全球第一,成为全球最大的有色金属生产和消费国。伴随着有色金属行业高速发展,行业存在的问题越来越显著,包括过剩产能、产业结构不合理、环境污染等等。因此,有色金属行业已基本进入成熟期。
从行业特征看,有色金属行业属于典型的周期性和资金密集型行业,具有一定的政策性。
三、有色金属行业的产业链
从业务运行看,《有色金属工业发展规划(2016-2020年)》数据显示,2015年有色金属工业增加值同比增长10%,十种有色金属产量达到5156万吨,表观消费量约5560万吨,“十二五”期间年均分别增长10.4%和10%。2015年有色金属行业规模以上企业完成主营业务收入5.7万亿元、实现利润总额1799亿元,“十二五”期间年均分别增长11.6%、1.8%。2016年,十种有色金属产量为5283万吨,同比增长2.5%,连续15年居世界第一。2016年,全行业实现主营业务收入6万亿元,同比增长5.6%;实现利润2430亿元,同比增长34.8%。在海外经济体复苏和国内供给侧改革预期等影响下,有色金属价格自2016年触底反弹后持续向好,2016年,铜、铝、铅、锌现货均价分别为38084元/吨、12491元/吨、14559元/吨、16729元/吨,同比分别增长-6.5%、3.5%、11.1%、10.1%。
从行业内竞争看,我国有色金属矿产资源十分丰富,其中稀土、锑矿和钨矿总保有储量较高,但铜矿对外依存度较高。近年来,我国有色金属行业集中度不断提高。有色金属行业的龙头企业主要是铝业企业(中国铝业公司、中国电力投资集团公司、伊川电力集团、信发铝电集团、南山集团公司和河南豫联能源集团公司等)、铜业企业(江西铜集团公司、铜陵有色集团控股公司、云南铜业(集团)有限公司、金川集团公司和大冶有色公司)。目前,有色金属行业部分品种冶炼及低端加工产能过剩,精深加工和应用技术研发不足,环保压力加大,企业生产成本不断提高且债务负担沉重。未来,行业需转变发展方式,由规模扩张转向优化存量、控制增量,由低成本资源和要素投入转向创新驱动。