浅谈化工技术在企业冶金工艺中的应用

宋宁

摘 要：冶金是我国工业体系中十分重要的产业之一，在社会经济不断发展的大环境下，我国冶金工艺水平也在逐步提高，其中化工技术在企业冶金工艺中的应用价值被充分发掘出来。本文先阐述了化工技术的基本概念，以及在冶金工艺中应用的应用优势。再分析了我国当前化工技术的发展和应用现状，最后对化工技术在企业冶金工艺中的湿法炼铜、污水处理等方面的应用进行研究。

关键词：化工技术;冶金;工艺

冶金行业与国家经济和社会建设息息相关，而传统冶金技术在效率、质量及环保性等方面都存在一定缺陷。化工技术的持续进步，以及在企业冶金工艺中的应用实践，很大程度上避免了传统冶金技术存在的弊端。业界普遍认为，在企业冶金工艺中深入研究化工技术，有助于推动企业工艺改革，实现企业可持续发展。

1 企业冶金工艺中化工技术的概念及应用价值

1.1 概念

从广义的角度来讲，化工技术主要是利用化学原理及工程技术，满足生产加工活动需求的技术[1]。从企业冶金工艺的角度来讲，化工技术则主要是利用化学原理、工程技术，提高生產加工效率、质量，并对生产过程中产生的有害物质进行转化、分解、消除的技术。在当代化工技术中，其终极目标是将原料充分转化为具有经济价值或实用价值的产品，提高原料、能源利用率，同时降低废物、污染物排放。

1.2 应用价值

传统冶金行业的冶金工艺是粗放式的，而这种粗放性主要体现在两个方面。其一，原材料品质参差不齐。也就是说，传统冶金工艺用到的矿物材料、加工材料品质差异性较大，尤其是很多低品质材料经过加工而留存的产品较少、品质较低，而消耗的加工成本很高。其二，加工方式落后。传统冶金方式比较单一，多数是通过高温烧制金属矿物材料，将金属物质分离，再凝结加工。这种方式能源消耗高，且在加工过程中很容易产生各类污染物质。而化工技术在企业冶金工艺中的应用，具备的优势有以下几点。

1.2.1提高材料利用率

通过化工技术，可以根据金属矿物材料构成成分特点，利用不同元素之间的化学关系，采用合适的方法，将有用的化学元素提取出来，加工成产品。也就是说，通过化工技术，可以进一步挖掘矿物材料的价值，提高材料利用率。

1.2.2降低能耗

化工技术的应用，改变了传统单一的冶金工艺，可以根据矿物材料特点、加工生产需求，采用更适合的冶金方法。这种方式可以有效降低传统冶金工艺对能源的消耗，对降低加工成本和环境保护都有重要意义[2]。

1.2.3减少环境污染

在冶金行业中使用化工技术，首先可以根据矿物材料成分特点，选择产生更少污染物的冶金方法。其次可以通过化学原理，在加工过程及加工完成后，对产生的有害物质进行分解和处理。显然，化工技术可以大幅度降低冶金工业的废物、废气、废水排放，符合环境保护和可持续发展理念。

2 化工技术在企业冶金工艺中的应用分析

2.1 湿法炼铜工艺的优化

铜元素对人类社会的运转有至关重要的作用，因此炼铜也是我国冶金行业中的一个重要组成部分。湿法炼铜是目前炼铜行业中比较常见的技术工艺，在保证生产质量和效率方面都有重要作用。但是，目前使用该工艺技术在冶炼过程中，依然会面临部分铜元素丢失的问题。所以在化工技术升级的过程中，出现了纳滤（NF）膜技术，可以有效处理电解液中铜元素的含量[3]。

通过试验进行分析，利用纳滤（NF）膜的化工技术时，假如在加工过程中针对电解液的处理效率为245L/min，铁的流失量约为250.1kg，铜的流失量则较低。通过该试验得出电解液中相关金属元素的含量如表1所示。

通过该试验可以发现，铜元素在通过纳滤（NF）膜之后，留存在电解液之中的含量比较高。但是，此时电解液中留存量同样高的锰元素会给铜元素造成影响，导致不能精确的对铜元素进行提取。针对这一问题，技术人员利用相关技术，对水量进行平衡，以便提取浓缩铜。通过技术方法蒸发水量，萃取的液体将会返回浸出，此时水量过多。然后要对萃取的液体进行酸碱度平衡处理，一般将液体pH值由原来的2中和到7左右。而在中和处理的过程当中，铜元素会大量损失，为了避免该损失，还会用到NF化工技术对液体进行处理。

显然，相较于传统的冶金技术，对化工技术进行升级，不仅能提升冶炼质量，还会提高原料利用率，降低生产成本。所以，化工技术的应用，最终对冶金企业生产效益的提升有重要价值。

2.2 冶金化工污水处理

传统冶金企业是污染物排放的主体之一，在生态保护和可持续发展理念下，国家及社会对冶金行业的环保技术提出了更高的要求[4]。在传统冶金工艺中，产生的污水中含有大量的重金属物质，这些物质对环境的污染程度极高。为了去除污水中的重金属物质，传统方法是在污水中加入氯化铝，可以让混合物聚集沉淀。但是，多数重金属物质本身的化学性很复杂，这种方法不仅不能让所有重金属物质快速沉淀，过程中还可能产生新的污染物。

针对这一问题，部分冶金企业开始使用过滤技术来进行处理。具体使用过滤技术时，需要满足污水浑浊度小于4mg·L-1，同时处理量应当控制在80mg·L-1以下。另外，要将处理系统内部压力控制在0.2MPa，过滤排放口的压力控制在0.05MPa，另外还要将过滤处理系统运行效率控制在12-15m·h -1，通过这些数值的控制，可以提升过滤技术处理效果。具体表现在于，使用该方法之后，污水内部pH值被调整到了10-11.5，在该状态下，污水中主要的重金属--锌、镉等元素将快速沉淀。此时，过滤系统对其酸度进行调节，然后进行污水排放。此时，经处理被排放的污水pH值约为6-7。

显然，以化学技术为基础的过滤技术，可以提高冶金企业污水处理的效率和质量。同时，整个处理过程不会产生新的污染物，是当今我国冶金等行业中应当大力推广的污水处理技术[5]。

3 结束语

综上所述，随着人类社会的飞速发展，化工技术在各个领域当中的应用率越来越高。冶金作为我国工业体系中不可或缺的一部分，传统冶金工艺在效率、质量及环保性等方面都存在一定的不足。相关技术人员通过对化工技术的深入研究，可以对传统企业冶金工艺进行优化，提高生产效率和质量，提高原材料的利用率，并降低能源消耗。同时，化工技术在冶金污水、废气处理中的应用，也可以提高处理质量。很明显，对化工技术的深入研究和实践应用，有助于提高企业冶金工艺水平，提升企业效益，并为环境保护事业做出重要贡献，符合可持续发展理念。

参考文献：

[1]杨刚.化工技术在企业冶金工艺中的应用[J].世界有色金属，2019（15）：6，8.

[2]朱晓欧.冶金企业的双相不锈钢搅拌工艺中摩擦焊接头的组织与性能分析[J].企业科技与发展，2019（3）：125-126.

[3]钟明灿，王立明，霍东， 等.化工技术在企业冶金工艺中的应用[J].化工设计通讯，2018，44（8）：250.

[4]沈丽艳.对化工技术在企业冶金工艺中的应用探析[J].建筑工程技术与设计，2018（12）：5240.

[5]廖力锐，刘东方，黄文力，等.Ti/RuO2-IrO2电极电催化氧化处理钴湿法冶金废水研究[J].工业水处理，2019（6）：68-72.