关于湿法冶金的工艺过程及原理

关于湿法冶金的工艺过程及原理

张连平1,梁文江2（通讯作者）

1身份证号码：620321198908220338 甘肃金昌 737100                                         2身份证号码：62032119900907217X 甘肃金昌 737100

摘要：从目前的发展情况看，中国钢铁产量占世界钢铁总产量的50%以上。然而，随着钢铁冶炼技术和工艺的不断创新和发展，近年来，我国对高炉炼铁节能减排术的应用提出了更严格的要求。在进入了新时代以来，我国科学技术实现了不断

的发展，也有很多高新技术渗透到了冶金行业中，使冶金行业实现了飞速进步和提升。这些技术的应用，改变了传统冶金生产模式中的弊端，实现了工作效率的提升，并且最大限度地实现了管理与技术的融合。基于此，本篇文章对湿法冶金的工艺过程及原理进行研究，以供参考。

关键词：湿法冶金；工艺过程；原理分析

引言

随着湿法冶金行业的规模化、集中化和连续化生产，全厂范围的湿法冶金工艺优化比局部优化可以获得更高的经济效益，更有利于提高生产效率和产品质量。因此，对湿法冶金过程的全厂优化进行研究具有重要意义。目前，湿法冶金工艺优化的研究主要集中在典型工艺的优化上，如浸出、浓密洗涤、置换等。在整个湿法冶金生产过程中，每个典型过程都有自己的优化指标，它们之间相互关联、相互制约。因此，仅依靠每个子过程的优化不能解决湿法冶金过程的全厂优化问题，需要从全流程过程的高度做出总体决策并协调各个子过程。近年来，对湿法冶金工艺的全厂优化研究甚少。为了快速有效地解决大规模工业过程的全流程优化问题，基于单元过程之间的耦合关系，提出了一种新的全流程优化方法。考虑到湿法冶金过程中的选矿过程，为了实现综合生产指标的优化，基于物料平衡关系，建立了全流程选矿优化模型，并用改进的遗传算法求解优化模型。随着生产规模的扩大和复杂性的增加，工业过程的调节和运行涉及大量不确定因素，严重影响了工业生产的稳定性和可靠性。

1湿法冶金工艺过程及原理分析

湿法冶金技术，和火法冶金技术的条件一样，都可以从名称中直接得出。这类冶金技术的实现环境主要是溶液，操作的对象仍然是矿石资源。在这项技术中，整个冶炼过程中的温度要求十分低，而整个流程也不像火法冶金技术那样复杂。首先要进行的是，通过相关溶液，让矿石浸出，并对经过浸出的矿石进行下一步的净化操作，等到上面两个步骤进行完毕以后，便可进入金属的制备环节。在溶剂选择时，要依据实际情况合理选取，然后矿石浸入其中产生一系列反应。这中间有些矿石难以进行高效处理，在加入之前需要相关技术人员将其转变成容易浸出的化合物形态。湿法冶金技术主要在各种溶液中进行，在具体的操作过程中包括了三个流程，首先是浸出，接着要进行净化，最后需要进行相关金属的制备。在这三个流程中，有许多的注意事项。首先是操作过程的温度需要尽可能低一点。其次，在对矿石进行处理时，溶剂一定要选正确，然后将适当的金属和溶剂进行一系列的反应，最后金属转化为离子进入溶液。此外，还需要主要那些难以浸入的矿石，在相关操作之前需要进行预处理。最后，要充分发挥为溶液除杂的净化过程的优势，将一些无关的金属及时剔除。

2炼铁高炉冶炼发展现状

目前我国在炼铁高炉冶炼领域的成果还和许多发达国家有着较大的差距，尤其在生产钢铁产品过程中的生产效率和产品质量等方面表现得十分明显。而由于中国的钢铁行业生产效率和生产质量相对落后，当中国的钢铁产品投放到国际市场上时，与许多发达国家相比，在产品的竞争力上会显得明显不足，进而在钢铁冶炼领域的供需关系会产生不平衡的现象。除此以外，在目前我国的钢铁冶炼领域，冶铁的技术方面几乎全部使用高炉冶铁，这种冶铁技术在存在着一定优势的同时也存在着大量使用的弊端，那就是对能源的消耗十分巨大，而同时冶铁过程中的生产效率也不是很高，这种技术在现阶段对整个冶炼钢铁领域的发展有着一定的阻碍。为了让高炉冶炼技术对钢铁行业的良性发展起到更大的价值，可以在炼铁高炉里积极引入冶金技术，让钢铁冶炼减少能源消耗，现可持续发展，进一步提高生产效率和市场竞争力。

3关于冶金节能工艺

3.1科学回收各工序的余热余能

在焦化工序方面，可以选择焦炉上升管余热回收技术。与常规直接汽化冷却焦炉上升管余热回收技术不同，该技术具有良好的上升管内荒煤气温显热资源优点，将导热油作为换热媒介，随后再应用独创的上升管余热回收装置恒壁温控制技术，在此期间，上升管内壁温度可以控制在500℃以上，最大限度地解决了上升管荒煤气余热回收过程所存在的干烧、泄漏以及挂焦油等问题，使高炉炼铁的工艺生产更加安全，余热资源也可以被充分回收利用。在此技术系统中，主要设备有上升管换热器、导热油蒸发器以、储油槽、给水泵、钢支架、进出水管以及电子设备仪器等等。此外，应用此技术的主体优势就在于，它能够将导热油作为主要传热媒介，所选择的导热油在操作过程中最高温度可达340℃，导热油再经过上升管取热装置吸热升温之后，会传送到导热油过热器当中，并与水汽系统进行换热，经过降温处理之后的导热油通过强制循环泵装置可以回到上升管中进行二次吸热，进而形成封闭的循环流程。与常规汽化冷却式上升管余热回收技术相比，恒定温焦炉上升管煤气余热回收技术具有降耗的安全性，蒸汽品质方面也占据很大优势。在高炉炼铁过程中，焦炭的出炉温度通常都在1000℃以上，其所存储的热量也占据整体消耗热量的50%。所以一般会选择湿法熄焦的方式来降低焦炭的显热热量。但是此方法不仅会消耗大量的水，还会对周边环境造成污染。而焦炭作为高炉原料中的重要组成部分，其质量保证十分关键，其质量不仅影响着高炉炼铁工艺的顺利进行，还直接影响着高炉喷煤降焦的能力。为了能够有效提升资产焦炭的质量，可以将湿法熄焦转化为干法熄焦，让焦炭在反应之后的强度大大提升，这样就可以对焦炭中的灰份起到很好的催化作用。而在现代炼铁工艺中使用干熄法，就是利用惰性气体熄灭焦炭的显热，在此基础上对惰性气体加热，从而在节约用水的同时，避免对周边环境造成污染，有效改善焦炭的质量。

3.2富氧喷煤技术

富氧喷煤技术在金属冶炼，降低排放，减少能耗等方面的应用，是绿色高炉冶炼技术的主要发展趋势。高炉含氧量提高1%，煤比增加20~25kg/t，可使高炉的产量提高3%左右。提高含氧量可以提高高炉的理论燃烧温度，煤粉燃烧速率、煤粉喷射速率、减少焦比、节省冶炼费用。现代化的高炉都是以200kg/t，乃至250kg/t的方式来配备磨机和喷吹系统，以达到较高的比例。未来要继续跟进发展高富氧工艺，并做好高富氧条件下高炉熔炼效果的基础工作，并制定出相应的喷煤高风温度与富氧相关联的评指标，以防止炼钢厂一味地追逐单一的高炉技术参数。

结束语

在科技飞速发展的当下，高炉冶铁技术获得了一定程度的发展，但由于起步较晚，和许多发达国家相比还有一定差距，可以引进冶金技术节能减排并不断提高冶铁的效率。可以利用火法冶金、湿法冶金和电冶金等方式，并高效利用高炉双预热技术、干法除尘和高炉喷煤技术等等。在未来，这项技术可以在高炉炼铁中发挥着更大的作用，可以探索氢技术，并对可再生的无污染技术进行积极的探索，达到节能减排的良好效果，不断提高高炉炼铁的效率和市场竞争力。

参考文献

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