楊意紅

摘要：有色金屬冶金材料行業(yè)是我國(guó)金屬工業(yè)中的重要組成部分，其未來(lái)發(fā)展的可持續(xù)性對(duì)我國(guó)工業(yè)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展又有著重要的作用，而我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中的能源與資源困境也應(yīng)當(dāng)是有色金屬冶金材料行業(yè)的工作核心。而有色金屬冶金材料行業(yè)也應(yīng)該依照社會(huì)和環(huán)境、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展為戰(zhàn)略核心進(jìn)行技術(shù)上的突破，從而減少環(huán)境的污染以實(shí)現(xiàn)“再利用、再循環(huán)、減量化”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。本文對(duì)有色金屬冶金材料能源發(fā)展問(wèn)題進(jìn)行探究，以實(shí)現(xiàn)有色金屬冶金材料行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：有色金屬冶金；材料能源；發(fā)展途徑

前言：

我國(guó)地大物博，資源種類(lèi)眾多，但是因?yàn)槿丝跀?shù)量的巨大以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要對(duì)銅、鋅、鉛、鋁等資源大量使用，因此造成我國(guó)國(guó)內(nèi)這些資源的開(kāi)采率以及存在量跟不上需求從而成為世界上最大的礦產(chǎn)資源進(jìn)口國(guó)，極其依賴(lài)國(guó)外的資源。因此加快有色金屬冶金材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是我們當(dāng)下面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題。

一、改變升級(jí)傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備

我國(guó)傳統(tǒng)的并使用時(shí)間超過(guò)幾十年甚至上百年的金屬冶煉技術(shù)以及設(shè)備主要包括Al、Mg、Zn、Pb、Cu等，因此如何進(jìn)行現(xiàn)有新原料的冶煉必須的得到高度重視，因此金屬冶金行業(yè)的科研人員經(jīng)過(guò)不斷的摸索探求，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了能夠滿(mǎn)足當(dāng)前新原料冶煉要求的新型冶金技術(shù)。例如用濕法來(lái)代替取耳法，很好的能夠?qū)⒀趸X和白炭黑從粉煤灰中提取出來(lái)；在錫渣冶煉領(lǐng)域中提出用風(fēng)煤吹爐法進(jìn)行錫的冶煉，可以再不產(chǎn)生硬頭的情況下是錫渣含量大幅度降低、用歧化法進(jìn)行炭還原鋁土礦提鋁、利用冶金法進(jìn)行多晶硅的制作以及火法進(jìn)行AI-Si合金的煉制[1]。除此之外還有更多其他的冶金技術(shù)例如高溫、電子、萃取等等加入到冶金過(guò)程中，在復(fù)雜并且難以進(jìn)行選取的礦料資源發(fā)面充分發(fā)揮了其自身價(jià)值。同時(shí)有色金屬冶金材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)以及技術(shù)進(jìn)步目標(biāo)必然是在冶金過(guò)程中的信息自動(dòng)化。

二、對(duì)產(chǎn)品深層次加工、多方面開(kāi)發(fā)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛離不開(kāi)進(jìn)出口貿(mào)易行業(yè)的發(fā)展，據(jù)有關(guān)部門(mén)調(diào)查顯示，2018年我國(guó)有色金屬進(jìn)出口貿(mào)易高達(dá)2092億美元，與2017年同比增長(zhǎng)9.7%，其中進(jìn)口1354億美元，出口總額738億美金，高達(dá)616億美金的逆差值主要體現(xiàn)在高性能材料以及高端產(chǎn)品的進(jìn)口與能夠進(jìn)行部分加工的金屬例如稀土、Ti、Mg、Ge等等國(guó)內(nèi)用量較小所以進(jìn)行出口，再進(jìn)行深加工的產(chǎn)品種類(lèi)少[2]。因此，在重點(diǎn)推進(jìn)大量出口高端產(chǎn)品的同時(shí)也應(yīng)著重加強(qiáng)國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)需求和深加工金屬的應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)電池行業(yè)隨著發(fā)展已經(jīng)開(kāi)始大量的需要鐵、錳、鎳、鈷、鉛等金屬的應(yīng)用，并且電池的市場(chǎng)需求不斷提高；年產(chǎn)100多萬(wàn)噸的工業(yè)硅產(chǎn)量之中60%出口到了世界各個(gè)國(guó)家，價(jià)格在1.2K/t；多晶硅的幾口也是每年我國(guó)金屬進(jìn)口中的項(xiàng)，因?yàn)橹袊?guó)市場(chǎng)中大量需要多晶硅在太陽(yáng)能電池中應(yīng)用；以及更高利用價(jià)值的高科技產(chǎn)品例如芯片以及硅片。

在產(chǎn)品多元化、深入化發(fā)展的實(shí)際過(guò)程中會(huì)遇到很多現(xiàn)實(shí)存在的問(wèn)題。例如如何將太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率提高并且進(jìn)行更加普及的廣泛使用；電動(dòng)車(chē)電池能最大效率充電且跑起來(lái)更快；用什么材料可以使太陽(yáng)能電池趕上火電、水電甚至造價(jià)更加低廉；如何將柔性石墨、石墨化、碳微球、碳纖維、石墨烯等大量出現(xiàn)的碳材料生產(chǎn)出來(lái)并埃及伊應(yīng)用。

用途十分廣泛的柔性石墨密封材料，例如可以再200～3600℃中使用的汽車(chē)密封材料，并且達(dá)到了上千噸的使用量。柔性石墨密封材料中細(xì)顆粒進(jìn)口價(jià)格在3.5～4.0萬(wàn)元每噸、細(xì)顆粒在1.8～4.0萬(wàn)元每噸、高純度的柔性石墨密封材料在2.0～5.0萬(wàn)元每噸，以此可以看出價(jià)格上的差異主要是因?yàn)榧庸こ潭鹊牟煌琜3]。

每種金屬材料都具備其自身的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)突破以往傳統(tǒng)產(chǎn)品的局限性。例如將單晶化轉(zhuǎn)換為單晶體、金屬材料向高純金屬的高純化制作，對(duì)它們本身的應(yīng)用價(jià)值與特性進(jìn)行深入開(kāi)發(fā)加工研究。AI2O2制作為藍(lán)寶石、SiO2進(jìn)行光纜制作加工，這些深層次的加工會(huì)對(duì)它們自身的用途以及價(jià)值進(jìn)行指的升華。

三、回收再生金屬冶煉

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科技的進(jìn)步，人們所使用的電子產(chǎn)品以及交通工具都在不斷的更新?lián)Q代，更換后的廢棄物品量也明顯增加，這既是可再生金屬資源且數(shù)量相當(dāng)龐大，與此同時(shí)每年我國(guó)進(jìn)口金屬資源中廢舊金屬也占了相當(dāng)量的比重。這兩個(gè)原因?yàn)槲覈?guó)可再生金屬的資源儲(chǔ)備進(jìn)行了擴(kuò)充金屬行業(yè)的發(fā)展對(duì)我國(guó)有有色金屬資源稀缺的狀況進(jìn)行緩解，并最大程度地降低了能源消耗，從而減少環(huán)境污染中廢金屬材料的占比。每一噸的再生銅的生產(chǎn)相當(dāng)于節(jié)省了734噸的水資源以及標(biāo)準(zhǔn)煤炭3.3噸、顯著的減少了廢棄固體金屬物4205噸的排放。再生金屬資源最所以會(huì)被稱(chēng)為“城市礦山”是因其百分之九十六的金屬都可以回收再利用加工為新的金屬資源，這也是變廢為寶的善舉，對(duì)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)都有很大作用。

四、冶煉三廢的再利用

在世界目前造成環(huán)境污染的最嚴(yán)重的有色金屬材料就是工業(yè)廢水、工業(yè)氣體污染以及工業(yè)固體廢物，統(tǒng)稱(chēng)為冶金三廢。大氣、土地、水源、生產(chǎn)發(fā)展甚至生活都深受冶金三廢的影響，對(duì)于有色金屬冶煉之后留下的廢棄渣物，有的在偏遠(yuǎn)山溝堆積，有的進(jìn)行入地掩埋，而這些有色金屬?gòu)U棄渣物在經(jīng)過(guò)雨水的沖刷之后有害物會(huì)沉入地下從而對(duì)水資源造成不可估量的污染。2015年有色金屬生產(chǎn)廢渣高達(dá)1136萬(wàn)噸之多，尾礦戶(hù)數(shù)量更是驚人的12718座，成分相當(dāng)復(fù)雜并且數(shù)量及其巨大[4]。

有的金屬材料的冶煉產(chǎn)生的廢棄渣物品類(lèi)繁多，并且其中有價(jià)值含量的元素也很多，如果不對(duì)其進(jìn)行廢物回收再加工，不僅是資源上的浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境的污染將更嚴(yán)重。所以對(duì)尾礦資源以及有色金屬材料廢棄渣物的回收再利用是很有必要的，做到廢水不外排，循環(huán)再利用，保證達(dá)標(biāo)排放，工廠利用廢棄渣物變成花園，這是有色金屬材料冶煉以礦山資源再利用的重要手段，具有極大的時(shí)代意義。

結(jié)語(yǔ)：

有色金屬冶金材料行業(yè)的發(fā)展應(yīng)當(dāng)以緩解我國(guó)資源匱乏為基礎(chǔ)目標(biāo)，對(duì)環(huán)境污染的降低起到模范作用，促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的的發(fā)展與工業(yè)的進(jìn)步。通過(guò)對(duì)有色金屬資源的深度開(kāi)發(fā)，打造出更具有利用價(jià)值的高端產(chǎn)品，將有色金屬材料冶煉過(guò)程產(chǎn)生的廢水棄渣回收再利用，以此來(lái)保證有色金屬冶金材料產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展，確保我國(guó)工業(yè)健康、科學(xué)的進(jìn)步，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)事業(yè)作出自身最大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]張瓊. 礦冶所：永恒的探索 不懈地追求——北京有色金屬研究總院礦物資源與冶金材料研究所所長(zhǎng)車(chē)小奎[J]. 海峽科技與產(chǎn)業(yè)，2012（z1）：116-118.

[2]張瓊. 礦冶所：永恒的探索 不懈地追求——北京有色金屬研究總院礦物資源與冶金材料研究所所長(zhǎng)車(chē)小奎[J]. 海峽科技與產(chǎn)業(yè)，2012（z1）：116-118.

[3]左鐵鏞. 有色金屬材料可持續(xù)發(fā)展與循環(huán)經(jīng)濟(jì)[C]// 中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì). 2008.

[4]康義. 把節(jié)能減排作為有色金屬可持續(xù)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的主攻方向——在2008年重有色金屬冶煉企業(yè)污水處理現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)上的講話(huà)[J]. 有色冶金節(jié)能，2008，24（4）：12-15.

（作者單位：開(kāi)曼鋁業(yè)（三門(mén)峽）有限公司）