淺談化工技術(shù)在企業(yè)冶金工藝中的應(yīng)用

宋寧

摘 要：冶金是我國工業(yè)體系中十分重要的產(chǎn)業(yè)之一，在社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的大環(huán)境下，我國冶金工藝水平也在逐步提高，其中化工技術(shù)在企業(yè)冶金工藝中的應(yīng)用價(jià)值被充分發(fā)掘出來。本文先闡述了化工技術(shù)的基本概念，以及在冶金工藝中應(yīng)用的應(yīng)用優(yōu)勢。再分析了我國當(dāng)前化工技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，最后對化工技術(shù)在企業(yè)冶金工藝中的濕法煉銅、污水處理等方面的應(yīng)用進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：化工技術(shù);冶金;工藝

冶金行業(yè)與國家經(jīng)濟(jì)和社會建設(shè)息息相關(guān)，而傳統(tǒng)冶金技術(shù)在效率、質(zhì)量及環(huán)保性等方面都存在一定缺陷?；ぜ夹g(shù)的持續(xù)進(jìn)步，以及在企業(yè)冶金工藝中的應(yīng)用實(shí)踐，很大程度上避免了傳統(tǒng)冶金技術(shù)存在的弊端。業(yè)界普遍認(rèn)為，在企業(yè)冶金工藝中深入研究化工技術(shù)，有助于推動企業(yè)工藝改革，實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 企業(yè)冶金工藝中化工技術(shù)的概念及應(yīng)用價(jià)值

1.1 概念

從廣義的角度來講，化工技術(shù)主要是利用化學(xué)原理及工程技術(shù)，滿足生產(chǎn)加工活動需求的技術(shù)[1]。從企業(yè)冶金工藝的角度來講，化工技術(shù)則主要是利用化學(xué)原理、工程技術(shù)，提高生產(chǎn)加工效率、質(zhì)量，并對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化、分解、消除的技術(shù)。在當(dāng)代化工技術(shù)中，其終極目標(biāo)是將原料充分轉(zhuǎn)化為具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值或?qū)嵱脙r(jià)值的產(chǎn)品，提高原料、能源利用率，同時(shí)降低廢物、污染物排放。

1.2 應(yīng)用價(jià)值

傳統(tǒng)冶金行業(yè)的冶金工藝是粗放式的，而這種粗放性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。其一，原材料品質(zhì)參差不齊。也就是說，傳統(tǒng)冶金工藝用到的礦物材料、加工材料品質(zhì)差異性較大，尤其是很多低品質(zhì)材料經(jīng)過加工而留存的產(chǎn)品較少、品質(zhì)較低，而消耗的加工成本很高。其二，加工方式落后。傳統(tǒng)冶金方式比較單一，多數(shù)是通過高溫?zé)平饘俚V物材料，將金屬物質(zhì)分離，再凝結(jié)加工。這種方式能源消耗高，且在加工過程中很容易產(chǎn)生各類污染物質(zhì)。而化工技術(shù)在企業(yè)冶金工藝中的應(yīng)用，具備的優(yōu)勢有以下幾點(diǎn)。

1.2.1提高材料利用率

通過化工技術(shù)，可以根據(jù)金屬礦物材料構(gòu)成成分特點(diǎn)，利用不同元素之間的化學(xué)關(guān)系，采用合適的方法，將有用的化學(xué)元素提取出來，加工成產(chǎn)品。也就是說，通過化工技術(shù)，可以進(jìn)一步挖掘礦物材料的價(jià)值，提高材料利用率。

1.2.2降低能耗

化工技術(shù)的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)單一的冶金工藝，可以根據(jù)礦物材料特點(diǎn)、加工生產(chǎn)需求，采用更適合的冶金方法。這種方式可以有效降低傳統(tǒng)冶金工藝對能源的消耗，對降低加工成本和環(huán)境保護(hù)都有重要意義[2]。

1.2.3減少環(huán)境污染

在冶金行業(yè)中使用化工技術(shù)，首先可以根據(jù)礦物材料成分特點(diǎn)，選擇產(chǎn)生更少污染物的冶金方法。其次可以通過化學(xué)原理，在加工過程及加工完成后，對產(chǎn)生的有害物質(zhì)進(jìn)行分解和處理。顯然，化工技術(shù)可以大幅度降低冶金工業(yè)的廢物、廢氣、廢水排放，符合環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展理念。

2 化工技術(shù)在企業(yè)冶金工藝中的應(yīng)用分析

2.1 濕法煉銅工藝的優(yōu)化

銅元素對人類社會的運(yùn)轉(zhuǎn)有至關(guān)重要的作用，因此煉銅也是我國冶金行業(yè)中的一個(gè)重要組成部分。濕法煉銅是目前煉銅行業(yè)中比較常見的技術(shù)工藝，在保證生產(chǎn)質(zhì)量和效率方面都有重要作用。但是，目前使用該工藝技術(shù)在冶煉過程中，依然會面臨部分銅元素丟失的問題。所以在化工技術(shù)升級的過程中，出現(xiàn)了納濾（NF）膜技術(shù)，可以有效處理電解液中銅元素的含量[3]。

通過試驗(yàn)進(jìn)行分析，利用納濾（NF）膜的化工技術(shù)時(shí)，假如在加工過程中針對電解液的處理效率為245L/min，鐵的流失量約為250.1kg，銅的流失量則較低。通過該試驗(yàn)得出電解液中相關(guān)金屬元素的含量如表1所示。

通過該試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，銅元素在通過納濾（NF）膜之后，留存在電解液之中的含量比較高。但是，此時(shí)電解液中留存量同樣高的錳元素會給銅元素造成影響，導(dǎo)致不能精確的對銅元素進(jìn)行提取。針對這一問題，技術(shù)人員利用相關(guān)技術(shù)，對水量進(jìn)行平衡，以便提取濃縮銅。通過技術(shù)方法蒸發(fā)水量，萃取的液體將會返回浸出，此時(shí)水量過多。然后要對萃取的液體進(jìn)行酸堿度平衡處理，一般將液體pH值由原來的2中和到7左右。而在中和處理的過程當(dāng)中，銅元素會大量損失，為了避免該損失，還會用到NF化工技術(shù)對液體進(jìn)行處理。

顯然，相較于傳統(tǒng)的冶金技術(shù)，對化工技術(shù)進(jìn)行升級，不僅能提升冶煉質(zhì)量，還會提高原料利用率，降低生產(chǎn)成本。所以，化工技術(shù)的應(yīng)用，最終對冶金企業(yè)生產(chǎn)效益的提升有重要價(jià)值。

2.2 冶金化工污水處理

傳統(tǒng)冶金企業(yè)是污染物排放的主體之一，在生態(tài)保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展理念下，國家及社會對冶金行業(yè)的環(huán)保技術(shù)提出了更高的要求[4]。在傳統(tǒng)冶金工藝中，產(chǎn)生的污水中含有大量的重金屬物質(zhì)，這些物質(zhì)對環(huán)境的污染程度極高。為了去除污水中的重金屬物質(zhì)，傳統(tǒng)方法是在污水中加入氯化鋁，可以讓混合物聚集沉淀。但是，多數(shù)重金屬物質(zhì)本身的化學(xué)性很復(fù)雜，這種方法不僅不能讓所有重金屬物質(zhì)快速沉淀，過程中還可能產(chǎn)生新的污染物。

針對這一問題，部分冶金企業(yè)開始使用過濾技術(shù)來進(jìn)行處理。具體使用過濾技術(shù)時(shí)，需要滿足污水渾濁度小于4mg·L-1，同時(shí)處理量應(yīng)當(dāng)控制在80mg·L-1以下。另外，要將處理系統(tǒng)內(nèi)部壓力控制在0.2MPa，過濾排放口的壓力控制在0.05MPa，另外還要將過濾處理系統(tǒng)運(yùn)行效率控制在12-15m·h -1，通過這些數(shù)值的控制，可以提升過濾技術(shù)處理效果。具體表現(xiàn)在于，使用該方法之后，污水內(nèi)部pH值被調(diào)整到了10-11.5，在該狀態(tài)下，污水中主要的重金屬--鋅、鎘等元素將快速沉淀。此時(shí)，過濾系統(tǒng)對其酸度進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后進(jìn)行污水排放。此時(shí)，經(jīng)處理被排放的污水pH值約為6-7。

顯然，以化學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的過濾技術(shù)，可以提高冶金企業(yè)污水處理的效率和質(zhì)量。同時(shí)，整個(gè)處理過程不會產(chǎn)生新的污染物，是當(dāng)今我國冶金等行業(yè)中應(yīng)當(dāng)大力推廣的污水處理技術(shù)[5]。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著人類社會的飛速發(fā)展，化工技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用率越來越高。冶金作為我國工業(yè)體系中不可或缺的一部分，傳統(tǒng)冶金工藝在效率、質(zhì)量及環(huán)保性等方面都存在一定的不足。相關(guān)技術(shù)人員通過對化工技術(shù)的深入研究，可以對傳統(tǒng)企業(yè)冶金工藝進(jìn)行優(yōu)化，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，提高原材料的利用率，并降低能源消耗。同時(shí)，化工技術(shù)在冶金污水、廢氣處理中的應(yīng)用，也可以提高處理質(zhì)量。很明顯，對化工技術(shù)的深入研究和實(shí)踐應(yīng)用，有助于提高企業(yè)冶金工藝水平，提升企業(yè)效益，并為環(huán)境保護(hù)事業(yè)做出重要貢獻(xiàn)，符合可持續(xù)發(fā)展理念。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊剛.化工技術(shù)在企業(yè)冶金工藝中的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2019（15）：6，8.

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[3]鐘明燦，王立明，霍東， 等.化工技術(shù)在企業(yè)冶金工藝中的應(yīng)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2018，44（8）：250.

[4]沈麗艷.對化工技術(shù)在企業(yè)冶金工藝中的應(yīng)用探析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（12）：5240.

[5]廖力銳，劉東方，黃文力，等.Ti/RuO2-IrO2電極電催化氧化處理鈷濕法冶金廢水研究[J].工業(yè)水處理，2019（6）：68-72.