金属铝的冶炼方法范文篇1

冶炼废渣包括有色金属行业和钢铁工业在生产中排出的废渣。化工废料主要指在化工生产过程中产生的各种废渣，如高炉矿渣、钢渣、铁合金渣等其他各种有色金属渣都属于化工废渣。根据固体废物的行业来源不同，冶金工业固体废物又可以划分为有色金属冶炼废物、铝工业固体废物和钢铁工业固体废物三大类。有色金属冶炼废物是指有色金属在采矿、选矿、冶炼和加工等生产过程中及其环境保护设施中所排放的固状或泥状的废弃物。[2]根据金属冶炼方式的不相同性可以分为稀有金属渣和重有色金属渣两种，重有色金属渣主要包括铜渣、铅渣、锌渣、镍渣、钴渣、汞渣等。铝工业固体废物主要来源于在氧化铝生产进程中产生的碱赤泥、轧钢进程中产生的少量氧化铁渣以及生产金属铝进程中产生出废炭、耐火砖、保温材料和铝加工进程中排放出废材料等。钢铁工业固体废弃物主要来源于铁矿开采时所产生的削离废石、选矿时产生的大量尾矿、炼铁过程中产生的高炉炉渣、炼钢产生的转炉炉渣、电炉炉渣、及生产合金时产生的铁合金炉渣、含铁尘泥等。钢铁生产的固体废弃物的主要特点是生产量很大，并含有很多金属和非金属元素，可二次利用价值很高。由于我们国家现今对工业固体废弃物处理基础比较薄弱，想要建成一整套完整的管治体系还需要反复摸索和实践。所以我们应参照发达国家在冶金固体废弃物管制方面的经验，并结合我们中国国情，取其精华去其糟粕，开发适合我国国情的固体废渣处理新技术。

2冶金工业固体废物的资源化

资源化是采用管理和工艺措施等实现固体废弃物无害化、综合利用的最主要方法中的一种。应放把固体废物处置处理技术体系的建立过程放在第一位置，在废物排放还未进入环境之前，回收物质和能量，提高物质和能量的循环利用，创造出有用经济价值，减轻后续处置的负荷，变废为宝。我们应该鼓励和发展循环型的经济，号召人们节能减排，将固体废弃物进行资源化得到更大的利用，高度重视管理或工艺等措施，从而提高固体废弃物的回收有利用价值，创造更多的有效资源。

2.1冶金铜渣的资源化。

冶金铜渣大部分来源于火法炼铜的工艺，还有少量来源于炼锌、炼铅工艺。目前，我国每年粗铜产量与产出炉渣量的比值约为1:3，加上其它工艺产生的废铜渣，产出渣量相当惊人。另一个角度也可说明从废渣中回收有用物资和能源的潜力也相当大。目前，我国开发了许多资源合理化利用铜渣的方法，主要向提取有价金属、生产新型化工产品和建材工业等方向发展。如：将铜渣收集到回收室，经氧化熔烧，在通过还原方法处理技术可回收铜粒；铜渣与淬渣掺入石灰拌匀压实后可用作公路基层；也可直接将熔融的废铜渣直接浇注成坚硬致密的铜渣筑石；冷铜渣还可用作铁路道渣，效果良好。铜渣中的有价金属主要包括Cu、Pb、Zn、Cd、Au和Ag等，可通过浮选、磁选等物理方法或焙烧、浸出等化学方法将其回收和资源化利用。通常采用浮选法回收废铜渣中的铜。先经浮选得到品位较高的精铜矿，再经过火法炼铜工艺得到更高品味的铜金属元素。铜水淬渣可作为硅酸盐水泥的矿化剂。铜精矿经密闭鼓风炉熔炼后所产生的废渣即铜水淬渣，是对1050~1250℃高温的熔渣经冲水骤冷形成的釉黑色颗粒，液态密度为4.0~4.5t/m3，水淬渣的物质组成主要是铁的氧化物及脉石等形成的硅酸盐与氧化物。生产水泥的工艺流程为：将石灰石、黏土、矿渣按比例配料，然后投入球磨机磨粉，磨好的生料加入回转窑，经反应生成水泥熟料。在反应生成的水泥熟料中加入适量的石膏以及铁矿渣，然后投入到球磨机内磨成粉状，最后生产出品质优良的水泥。生产水泥的工艺流程。

2.2冶金赤泥的资源化。

赤泥是生产氧化铝过程中产生的含水量高的强碱性粉泥状固体残留物。因为含有大量氧化铝，所以呈红色，随着含铁量的增加赤泥的颜色也逐渐变深红。铝土矿的成分、生成新化合物的成分和添加剂的成分，以及生产氧化铝的方法都会在某种程度上影响赤泥的化学成分。由于赤泥含碱，长期堆放使堆场附近土地碱化，如果倒入海洋，则会污染海域。因此，赤泥对环境的碱污染不容小觑。如果不能合理的有规划的处理这些废渣，它将会影响我们的生活环境。世界各国提出了几十种综合利用的方法，但利用规模较少，多数以海洋排放与陆地堆积两种形式处置赤泥。我国主要用赤泥坝存法。赤泥中有10%~45%的铁，但能直接用作炼铁原料的少之又少。所以将预焙烧后的赤泥倒入700~800℃沸腾炉内还原，使赤泥中的Fe2O3转变为Fe3O4，还原产物经冷却、粉碎后分选，得到高品位的磁性产品，用此方法可回收大量的铁得到高品位的炼铁精料。在赤泥中不仅能提取大量的有价金属，还能从中提取铝、钛、钒、铬、锰及多种稀土元素和微量放射性元素。我国利用赤泥生产多种型号的水泥，生产出的普通硅酸盐水泥也有强度高、抗硫酸盐等多种性能，在工程建筑领域使用效果甚好。赤泥不仅仅在建材工业上得到广泛运用，在农业上，赤泥也广泛用于生产硅钙肥料和塑料填充剂，生产流态自硬砂硬化剂，用作矿山采空区充填料等。

2.3钢铁工业固废物的资源化。

目前，我国钢铁产量居高不下，仍稳坐世界第一宝座。但我国炼铁炼钢技术尚不够先进，加上钢铁企业本来是高能耗、高污染的重工业。在如今的钢铁工业快速发展的时代里，一方面会大量消耗资源和能源，另一方面必然会产生大量不同种类的冶金废渣，这将会严重破坏我们赖以生存的家园。钢铁工业中不同的生产工艺流程，会产生不同的冶金固体废弃物。目前我国钢铁工业冶金废渣综合利用率正平稳上升。普通高炉渣基本上全部都能资源合理化利用，只有17%的钒钛高炉渣，以及含放射性稀土元素的高炉渣没能被综合利用。高炉渣广泛应用于建筑领域，一般利用高炉渣之前，都需要进行加工处理。根据用途不同，加工方法也不同。我国通常将高炉渣加工成水渣、矿渣碎石、膨胀矿渣、膨胀矿渣珠和高炉渣粉末等形式。[4]高炉水渣主要用于生产矿渣水泥、矿渣砖、矿渣棉、建材玻璃与微晶玻璃和碾湿矿渣混凝土。矿渣碎石可代替天然石料广泛运用，还广泛运用于道路工程、地基工程、铁路道渣、钢筋混凝土和预应力混凝土等工程中，已取得较好的经济效果。膨胀矿渣和膨胀矿渣珠可以用作轻混凝土制品及结构上，如楼板、墙板、砌块、建筑物的结构、支撑结构和公路地基材料等。由于其保温性能好，还可用作防火隔热保温材料。另外，高炉渣经过水冷后形成水硬性的水淬渣，经过进一步加工形成高炉渣粉末，使之遇水产生水化反应，具有普通水泥的性质。这种高炉渣粉末可以替代混凝土中的部分水泥，也可以代替水泥掺合料使用。除此之外，高炉渣在材料领域也有广泛的应用，如：生产矿渣棉、玄武岩棉、建材玻璃与微晶玻璃、多彩砖和轻质陶瓷等材料。

3展望

金属铝的冶炼方法范文

在老师的带领和工厂师傅的指引下，我们参观了昆明钢铁的原料厂，烧结厂，高炉炼铁厂，转炉炼钢厂及高素线材厂，在这几天的实习中对钢铁冶金有了初步的了解，学到了很多在课堂没学到的知识。

一．昆明钢铁的简介

简介：

昆钢始建于1939年2月，总部位于春城昆明西南32公里的安宁市境内，占地面积约为10平方公里，是国家特大型工业企业和全国520户国有重点企业之一，云南省最大的钢铁联合生产基地，也是省内第一个销售收入突破100亿元的云南省属工业企业。现具备年产550万吨钢的综合生产能力，是一个集钢铁冶金、矿产开发、机械制造、建筑安装、房地产开发、耐火材料、建材、运输、商贸、进出口、工程设计、电子信息、环保、旅游为一体的企业集团。

拥有高速线材、连轧棒材生产线、130m2烧结机、XXm3高炉和双机架紧凑式炉卷轧机等先进装备。主要产品有高速线材、螺纹钢、热轧板、冷轧板、镀锌彩涂板、铁合金和焦化产品等。

生产部门：

炼铁厂，炼钢厂，棒材厂，线材厂，板带厂，物流中心，煤焦经营部，矿业开发部，销售分公司，物资采购。

生产设备：

二、实习过程、收获总结

8月28日上午指导老师做了实习动员，让我们观看了钢铁冶金录象，使我们对这一行业有了个简单了的认识。现代化钢铁联合企业由以下生产环节组成：矿山采矿原料处理(烧结)焦化高炉炼铁炼钢轧钢；昆钢没有自己的矿山，所以只有原料处理(烧结)焦化高炉炼铁炼钢轧钢，这些流程。

8月31日，参观钢铁烧结厂和高炉炼铁厂

1、原料厂

公司现有占地面积为30.8万平方米的现代化大型综合原料尝有翻车机10台、堆取料机8台、皮带运输机142台，年进料量为500万吨，处理量为550万吨。据工厂师傅说，昆钢的原料一半以上都是来自从澳大利亚、南非、巴西的进口，所以成本较高也是制约昆钢发展的一个重要因素。

我们参观的第一个厂就是原料厂，来到原料厂就看到一个庞大的机械设备在将整火车皮的原料倒入传送带，大大的节省了人力，也降低的空气污染，提高了工作效率。这使我感觉到了机械化、自动化的重要性。

2、烧结厂

(1)烧结生产的意义

首先是富矿粉等需造块后才可以入炉，其次是炉尘、轧钢皮等废弃物可以得到利用再者可以改善矿块的冶金性能

(2)烧结过程

将矿粉、燃料、溶剂、和返矿，按照一定比例组成混合料，配以适当的水，经过混合，铺于烧结机台车上，在一定的压力下点火、烧结。烧成的烧结矿，经破碎、筛分后，成品送往高炉，筛下物为返矿。

3、高炉炼铁厂

高炉炼铁的冶炼原理

高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料(焦炭)和熔剂(石灰石)三部分组成。通常，冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石，0.4-0.6吨焦炭，0.2-0.4吨熔剂，总计需要2-3吨原料。为了保证高炉生产的连续性，要求有足够数量的原料供应。因此，无论是生铁厂家还是钢厂采购原料的工作是尤其重要。

高炉生产是连续进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年(昆钢的20年左右)。生产时，从炉顶(一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风(1000～1300摄氏度)，喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。

参观高炉的时候看到整个的高炉就由几个人坐在控制室用电脑控制一切的生产过程，我又感受到自动化生产的重要。不过在高炉上，感觉污染还是比较严重，需要改善。

9月3日，参观了钢铁转炉炼钢厂和高线生产地

4、转炉炼钢厂

根据所炼钢种的要求把生铁中的含碳量去除到规定范围，并使其它元素的含量减少或增加到规定范围的过程。简单地说，是对生铁降碳、去硫磷、调硅锰含量的过程。这一过程基本上是一个氧化过程，是用不同来源的氧(如空气中的氧、纯氧气、铁矿石中的氧)来氧化铁水中的碳、硅、锰等元素。

反应生成的一氧化碳很容易从铁水排至炉气中而被除掉。生成的二氧化硅、氧化锰、氧化亚铁互相作用成为炉渣浮在钢水面上。生铁中硫、磷这两种元素在一般情况下对钢是有害的，在炼钢过程中必须尽可能除去。在炼钢炉中加入石灰(cao)，可以去除硫、磷。

在使碳等元素降到规定范围后，钢水中仍含有大量的氧，是有害的杂质，使钢塑性变坏，轧制时易产生裂纹。故炼钢的最后阶段必须加入脱氧剂(例如锰铁、硅铁和铝等)，以除去钢液中多余的氧。同时调整好钢液的成分和温度，达到要求可出钢，把钢水铸成钢锭。

炼钢的方法主要有转炉、电炉和平炉三种。平炉炼钢的主要特点是可搭用较多的废钢(可搭用钢铁料的20～50％的废钢)，原料适应性强，但冶炼时间多。我国目前主要采用平炉炼钢。转炉炼钢广泛采用氧气顶吹转炉，生产速度快(1座300吨的转炉吹炼时间不到20分钟，包括辅助时间不超过1小时，而300吨平炉炼1炉钢要7个小时)，品种多、质量好，可炼普通钢，也可炼合金钢。电炉炼钢是用电能作热源进行冶炼。可以炼制化学工业需要的不锈耐酸钢，电子工业需要的高牌号硅钢、纯铁，航空工业需要的滚珠钢、耐热钢，机械工业用轴承钢、高速切削工具钢，仪表工业需要的精密合金等

5、高速线材厂

随着现代轧钢技术的进步，轧制节奏的不断加快，工艺上对检测技术提出了更高的要求，要求更加快速、稳定、精确地自动测量成品尺寸，以适应高速轧制节奏，提高成品合格率。由于圆钢要求精度高，调整难度大，如果人工监测不及时，将会造成不少在外观质量上存在缺陷的废品，也常常因为漏检而带来不少质量异议。随着用户要求的不断提高，人工监测取样很难严格控制实物质量，并满足市场要求。因此采用先进的检测技术，不仅仅对产品精度控制有益，对用户也

是一种最好的保证手段。在线材产品尺寸精度控制水平不断提高的同时，在线尺寸检测技术也得到了长足的发展，在线尺寸检测设备也从无到有，从初期单一的“监视”功能到后来的“知道调整”、“参与控制”作用，角色也变得越来越重要。

jdc-jgx棒线材在线测径仪在昆明钢铁厂投入运行。此测径仪的使用对于分析工艺参数、指导生产十分有利；通过友好的人机界面可以十分容易地看到八个不同方向的尺寸波动情况，对于辊缝面、轧制面的变化一目了然，可以帮助操作人员分析、调整压下量及确定是否需要更换轧辊。此测径仪在同一断面上由8个平行光投影、摄像，可完整的从8个方向测出投影尺寸，可求出不圆度、平均直径等并显示轮廓缺陷示意图，由于高速电子摄像时间可小于万分之一秒，所以运动物体的振动等影响均可忽略。值得一提的是：此测径仪无机械和电器旋转机构，其可靠性和稳定性较高。

参观云铝实习报告——铝业金部分

一、云南铝业股份有限公司简介

总体概况：

云南铝业股份有限公司是云南冶金集团总公司将其全资企业--云南铝厂的生产经营性资产，以独家发起，整体改制，社会公开募集股份方式设立的股份有限公司。公司于1998年3月20日正式成立，同年4月8日“云铝股份”股票在深交所上市。公司的职工总人数为3500余人，其中大中专以上学历的各类科技人员共1299人，占职工总数的40.4%；全公司共有工程系列技术人员604人，具有高级职称13人，中级职称154人，初级职称680人。良好的职工队伍素质和良好的教育培训机制能较好地承担和适应公司高新技术产业的不断发展，在不断发展壮大的生产经营中，激积累了丰富的经验与技术，有雄厚的科技力量。总资产近60多亿元，产能规模为铝冶炼约30万吨、碳素17万吨、铝加工15万吨。综合生产超过70万吨。是国家重点扶持的14家铝企业之一。先后获得“全国五一劳动奖状”、“中国最具发展潜力上市公司50强”、“云南省高新技术企业”、“全国绿化先进单位”等荣誉。XX年，公司被评为全国有色金属行业第一家“国家环境友好企业”，同时被中央文明办授予“首届全国文明单位”的荣誉称号。

云南铝业主要的六个生产单位：

电解一厂、电解二厂、碳素厂、加工厂、合金厂和动力厂。其中电解一厂年产量为10万吨左右；电解二厂年产量为20万吨左右，有248台电解槽；碳素厂下设煅烧、成型、锫烧，组装、煤气五个车间；有设备技术科和生产调度室两个科。煅烧车间有设备：回转窑4台，余热锅炉4台，余热发电汽轮机等。生产产能：13万吨煅后焦/年。成型车间日产量：900--1000块。

云铝始终坚持“依靠科技进步、定位世界一流”的发展思路，历经三次大规模的技术改造，特别是经过“九五”、“十五”两期“环境治理、节能技术改造”工程(总投资36亿元)，至XX年底，公司主要技术装备达到了国际先进、国内一流水平，规模及主要技术经济指标跃居全国铝行业前列，企业的综合实力得到显著增强。公司严格按国际标准组织生产，先后通过了iso9001,iso14001,ohsm18001,i12和iso16949五个国际标准认证。

9月5日，学院胡汉老师给我们上了一上午关于铝冶金的课，使我们对铝冶金有了大体的了解

第二天，我们乘车来到云铝，早上云铝生产部的副部长向我们介绍了云铝及铝冶炼的相关的知识。下午在工人师傅的带领下，我们依次参观分解一厂、分解二厂、炭素厂。

二．电解厂

电解厂分为分解一厂和分解二厂，分解一厂投产于1998年，年产量10万吨，有202台电解槽，186ka的工艺生产线，下属电解二车间，电解三车间，供料净化车间，计算站，铸造车间和设备科；分解二厂投产于XX年，规模比一厂大，它年产量20万吨，有248台电解槽，300ka的工艺生产线，下属电解四车间、电解五车间、供料净化车间，计算站，铸造车间和设备科。

电解铝的生产原理

铝电解的原理是使直流电通过以氧化铝为原料、冰晶石为溶剂组成的电解质，在950-970℃下使电解质溶液中的氧化铝分解为铝和氧。

电解铝的工艺流程

现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃—970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。

三．炭素厂

概况：下设煅烧、成型、焙烧、组装、煤气5个车间，有设备技术科和生产调度室2个科室。

实习心得

金属铝的冶炼方法范文

传统的金属冶炼技术和设备，诸如Cu、Pb、Zn、Mg、Al等已经使用了几十年甚至几百年，如何冶炼现有的新原料必须得到重视。冶金科研工作者已经研究和开发出新的冶金技术来满足当前新原料冶炼问题。例如东北大学研究用湿法取代拜耳法，从粉煤灰中提取白炭黑和氧化铝，取得了很好的效果；昆明理工大学研究进行的火法炼Al-Si合金、镁矿物用炭还原MgO、歧化法炭还原铝土矿提铝、冶金法制多晶硅，提出风煤吹炉冶炼锡，用于锡渣冶炼，可使渣含w（Sn）由2%～3%降至0.07%，并且不产硬头。云锡公司用奥斯麦特法炼锡，铜陵有色公司采用闪速熔炼、艾萨法熔炼提高SO2回收率，由70%提高到95%。其他冶金技术，例如：高温、高压、等离子，电子束、矿浆电解、离子交换、萃取、结晶法、真空碳热还原法等新技术被引入冶金过程，在难选复杂矿料方面发挥积极作用。同时，冶金过程的自动化、信息化是现代化冶金技术进步的重要指标，是企业发展的必然趋势。

2突破传统产品目录，多产品、深加工

根据海关数据，2013年，我国有色金属进出口贸易总额1581亿美元，增长1.1%，全年进口额1033亿美元，出口额548亿美元，逆差达到485亿美元。这主要体现在一方面进口高端产品，高性能材料，而另一方面能够部分加工的金属（例如稀土、Mg、Ti、W、Mn、Ga、In、Ge、B等）国内用量少，大部分出口，深加工产品少，所以贸易逆差明显。因此，在大力推进高端产品大量出口的同时，也应加强国内需求和金属深加工的应用。金属铅、钴、镍、锰、铁等已经大量用于电池，市场规模不断扩大；工业硅年产100多万吨，产量的60%出口到60多个国家，价格达到1.2万元/t；2013年，进口多晶硅约8万t，价格达到14万元/t左右，在太阳能电池方面大量使用；硅片、芯片更是高价值高科技产品。要求产品向多元化、深加工方向发展，但会随之带来一些实质性问题，例如如何提高太阳能电池的转化效率，并使其得到普及应用：用什么材料做电池能使大功率电动车跑起来且易充电；用什么材料使太阳能电价低廉，赶上水电，火电价格；如何生产应用已大量出现的各种碳材料，例如石墨烯、碳纤维、碳微球、石墨化、柔性石墨等。柔性石墨密封材料用途广泛，例如汽车用密封材料已达上千吨，可以在200～3600℃范围内使用。表1是柔性石墨密封材料不同种类的价格变化表，可以看出，加工程度的差异，造成了明显的价格差距。突破传统产品品种的局限性，金属材料有其自身的优越性。例如将金属材料高纯化制备高纯金属，单晶化发展单晶体，研究它们的本征特性和应用领域。SiO2可以做成光缆，Al2O3可以制备蓝宝石等，它们的用途和价格都很高。

3冶炼回收再生金属原料

电子产品、家电、汽车、交通工具等废弃物数量和品种逐渐增加，形成了数量庞大的再生金属资源，再加上我国每年都会从国外进口废旧金属，这两个因素为我国再生金属行业的发展提供了最有用的原料。发展再生金属行业不仅可以有效缓解我国有色金属资源的短缺，还可以大大降低能耗，减少废金属对环境的污染。由图1可以看出［22］，每生产1t再生铜相当于节能标煤3.3t、节水734t、减少固体废弃物排放420.5t、减少SO2排放0.14t。再生金属资源被称之为“城市矿山”，这些废金属96%都可以进行回收再利用，再生金属行业是名副其实的变废为宝的环保行业。

4再利用冶炼三废

国内外有色金属冶炼企业造成环境污染的主要方面是工业固体废弃物、气体污染物及工业废水等。冶金三废严重污染大气、水源、土地，影响生活和生产发展，广西某地一些土地As污染严重，广东北部Cd污染严重，昆明某地也发现重金属污染等情况。关于有色金属冶炼的渣堆放，有的买地堆渣，有的山沟堆渣，雨水浸渣后渗入地下，造成水源污染。2004年产废渣1136万t，尾矿数达到12718座，2007年尾矿量80亿t，数量巨大，成分相对复杂。有色金属冶炼废渣品种多，有价元素含量高，若不能回收利用，既浪费资源又污染环境。因此，对冶金废渣和尾矿资源的二次利用是必需的，从矿源开发着手，水不排，循环使用、达标排放，渣利用使工厂变花园，这是矿山及冶金废弃物资源化的最重要途径。

5综合循环利用矿产资源