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黄金冶炼技术集锦9篇

时间:2023-12-20 10:47:34

黄金冶炼技术

黄金冶炼技术范文1

关键词.黄石矿冶工业遗产,铜绿山古铜矿遗址;汉冶萍煤铁厂矿;华新水泥厂旧址

黄石市是1950年在“石黄工矿区”基础上建立起来的年轻城市,但黄石地区的矿冶文化传统却源远流长、传承至今,在世界矿冶技术发展史和中国文明进程中产生过重要影响。黄石地区保留了许多的古代和近现代的矿冶工业遗产,见证着黄石独具特色的矿冶文化传统。

优越的区位、便利的交通、丰富的矿藏,是形成黄石矿冶文化传统的基础。

黄石位于鄂东南长江之滨,地处长江中游,北上经汉水连接中原,南下经湘江、赣江勾通南方,可谓“襟三江而带五湖,控荆蛮而引瓯越”,区位优势明显。境内及周边区域河港纵横,湖泊、水库星罗棋布,水上交通便捷。黄石地区矿产资源极为丰富,已探明的矿产多达76种,尤以铜铁最多,现代地质研究表明,黄石位于长江中下游铜铁成矿带中的鄂东南矿集区,是我国重要的铜铁矿产资源的生产基地。这里不但铜铁资源丰富,而且矿种配套程度高,有熔剂石灰岩、白云岩和冶金用矿等丰富的冶金辅助原料矿产;此外,还有丰富的水泥石灰岩、水泥配料、玻璃用砂岩、富碱玻璃原料、天青石等。

黄石地区(包括黄石市区、大冶市、阳新县)矿产开发利用的历史很早。关于黄石地区采冶铜铁的记载屡见于史。三国吴在此置“铁官”管理冶铁和运输,南朝梁陶弘景《古今刀剑录》记述:“吴王孙权以黄武五年,采武昌铜铁,作千口剑,万口刀”(当时武昌,包括现在大冶与鄂州)。((晋书・地理志》载:“武昌郡鄂有铁官。”《隋书・食货志》载:“江南人间钱少,晋王广听于鄂州(武昌县治)白芝山有铜矿处锢铜铸钱,于是诏听置十炉铸钱。”唐天祜二年(905年),秦裴任武昌节度使,在大冶开辟官办冶炼机构――青山场院。北宋乾德五年(967年),南唐划武昌三乡与青山场院合并建县,取“大兴炉冶”之意,定名为大冶县。《宋书‘食货志》载“兴国军有冶。鄂城有场”。《宋书.地理志》载“南唐县,自鄂州与通山并来,隶有富民钱监及铜场、磁湖铁务”。北宋乐史所著《太平寰宇记》载,大冶县白雉山“西南出铜矿,自晋、宋、梁、陈以来置炉烹炼。”《明史・地理志》载:“大冶县北有铁山,又有白雉山,出铜矿。东有围炉山,出铁。又西南有铜绿山,旧产铜”(此为史书最早关于铜绿山的记载)。清顾祖禹《读史方舆纪要》云:“大冶县铁山,县北四十里有铁矿,唐、宋时于此置炉,烧炼金铁”。

考古学的证据更为丰富和直接。在距今4000年前的大冶市蟹子地遗址和阳新县大路铺遗址的新石器时代石家河文化层中,考古发掘出土了铜矿冶炼时用于碎矿的工具石砧、铜矿孔雀石、炼铜渣和铜铁共生矿石等。黄石大冶铜绿山铜矿的开采利用历史,至少可上溯至三千年前的西周早期,有学者认为其始采年代早至夏文化时期。阳新县港下采矿遗址的历史也早到周代。在大冶的春秋时期五里界城、战国时期鄂王城、汉代草王嘴城,均形成了以城址为中心的矿冶遗址群,有学者认为是春秋、战国、西汉时期为管理大冶地区铜矿采冶而修筑的城址。而铜绿山遗址除在商周至西汉期间被大规模不问断地开采千余年外,到了隋唐时期,又被再次利用。有学者统计,黄石地区约有87处与古代矿业有关的遗址,时代涉及商周、宋、元、明、清等。

近代,至清光绪十六年(1890年),湖广总督张之洞兴建汉阳铁厂,开办大冶铁矿作为原料基地。1893年,使用机器露天开采的大型矿山――大冶铁矿投入生产,标志着这片热土上绵延了三千年之久的矿冶生产活动,开始进入了机械化、现代化的新时代。清光绪三十四年(1908年),盛宣怀合汉阳铁厂、大冶铁矿、萍乡煤矿成为“汉冶萍煤铁厂矿有限公司”,形成当时亚洲最大的钢铁联合企业,1915年以前,该企业的钢铁产量几乎占中国钢铁产量的100%。随后,大冶钢铁厂、中国近代第二家水泥厂――湖北水泥厂(华新水泥厂的前身)、湖北最早的新式炼铜厂――富池炼铜厂、湖北最早在井下作业使用凿岩机的富源煤矿公司均设置在黄石地区。黄石逐步成为中国近代著名的钢铁工业基地。

新中国成立后,黄石市依托丰富的矿产资源,迅速发展现代矿冶工业,坐落着全国十大特种钢厂之一的大冶特殊钢集团公司、全国十大铁矿之一的大冶铁矿、全国三大水泥集团之一的华新水泥集团公司等国家大型骨干企业,成为名副其实的“钢城”和中国重要的工业基地。

黄石地区矿冶工业经过三千余年的发展,采矿业从手工开采,发展到大型机械化作业;冶金业从就地置炉发展到现代化大型冶炼厂;建材业从烧制石灰,发展到现代化水泥集团公司。数千年的矿冶生产活动,为黄石留下了数以百计的与矿冶生产活动有关的古代遗址和近现代工业遗产。笔者对第三次全国文物普查资料进行了初步分析,黄石市1410处文物点中,有147处与矿冶生产或矿冶工业相关,文物遗存时代基本涵盖了新石器时代以来的各个历史时期。

铜绿山古铜矿遗址、汉冶萍煤铁厂矿旧址、大冶铁矿东露天采场旧址、华新水泥厂旧址,以其良好的真实性、完整性和所蕴含的突出普遍价值,成为黄石矿冶工业遗产的典型遗存,201 2年被国家文物局列入《中国世界文化遗产预备名单》。

一、铜绿山古铜矿遗址

(一)遗产内涵

铜绿山古铜矿遗址位于湖北省大冶市城区东南约3公里,1 982年被公布为全国重点文物保护单位。遗址保护范围面积约为5.55平方公里,主体遗存是大量商代晚期至汉代的采矿遗迹和冶炼遗迹。通过历年的考古工作,发现了诸多古代地下采矿井巷(井231座、平巷100条、井巷总长8000余米、采空区达70多万立方米)、12座冶炼炉、1处选矿场、2处冶炼场、35枚矿工足迹、100余座墓葬等遗迹,以及古代炉渣约40万吨、古代铜斧、铜锛、铁斧、铁锤、铁锄、木铲、木槌、木辘轳、船形木斗等采掘工具及陶、木质生活用具1000余件。由于遗址位于现代矿山生产作业范围内,许多文化遗迹已被破坏,一些考古遗迹经发掘后被回填,目前被原址保护的主要是遗址中部的七号矿体、遗址西部的冶炼炉、以及七号矿体东北的岩阴山脚遗址和四方塘墓葬区等。1984年,在七号矿体上建成了遗址博物馆。

(二)遗产价值

1.铜绿山古铜矿遗址是当时世界范围内先进技术的代表,是人类创造力的杰作。考古发掘及研究工作表明,古人在铜绿山古铜矿的最大开采深度达60余米,采用了竖井、平巷、盲井、斜井联合开发技术,成功的解决了井下通风、排水、提升、照明和井巷支炉等一系列复杂技术。对铜绿山废弃炉渣重约40万吨的古代铜炼渣进行检测显示,其平均铜含量只有0.7%,这种提炼水平,欧洲19世纪末才达到。遗址体现了中国古代高超的找矿、采矿、冶炼技术以及管理和组织大型矿山生产的先进方式,无愧于人类创造力的杰作。

(据杨永光、李庆元、赵守忠,殷伟璋、周百灵,陈树祥等先生的研究)

2.铜绿山古铜矿遗址对当时社会经济产生重要影响,为已消失的文明提供独特的见证。据测算,铜绿山古铜矿至少生产了10万吨以上的粗铜(纯度达93%以上)。根据近年有关铜器产地来源的学术研究成果,河南殷墟妇好墓、湖北荆门左冢和郧县乔家院等楚国贵族墓、盘龙城遗址出土青铜器原料的一部分很可能来自于铜绿山。因此,铜绿山出产的铜与商代经营南土、楚国争霸等重大历史直接相关,为中国青铜文明提供了独特的见证。

3.铜绿山古铜矿是古人对土地资源利用的杰出范例,体现了人类与环境的交互作用,是黄石地区矿冶文化传统形成的开端。铜绿山铜矿是黄石地区宝贵的资源,铜绿山古铜矿遗址传递的信息表明,黄石地区古代人类对铜矿资源利用达到很高水平,这一区域人类成功地适应了当地环境、掌握了自然规律,成为人类利用土地资源的杰出范例。结合黄石地区之后数千年历史发展特点,铜绿山古铜矿堪称这一区域矿冶文化传统的开端。

二、汉冶萍煤铁厂矿旧址

(含大冶铁矿东露天采场旧址)

(一)遗产内涵

清光绪十六年(1890年),湖广总督张之洞用官款创办汉阳钢铁厂,设大冶矿务局,开办大冶铁矿。1892年,大冶铁山至石灰窑长江边的36公里长的运矿铁路(该铁路沿用至今)修通,为汉阳钢铁厂提供铁矿石。1894年,汉阳钢铁厂竣工投产。1896年,盛宣怀接办了汉阳钢铁厂和大冶铁矿。1898年,“萍乡等处煤矿总局”成立。1908年,盛宣怀将汉阳钢铁厂、大冶铁矿、萍乡煤矿合并组成汉冶萍煤铁厂矿有限公司(以下简称汉冶萍公司),开始“商办”时期,吸引民间投资,扩大生产规模,这是中国最早的钢铁煤联合企业。辛亥革命后,汉冶萍公司扩充,新设“汉冶萍煤铁厂矿有限公司大冶钢铁厂”。目前,汉冶萍煤铁厂矿旧址保留在黄石的遗存主要有大冶钢铁厂旧址、大冶铁矿东露天采场旧址、卸矿机等。

1.大冶钢铁厂

位于黄石市西塞山区,为汉冶萍煤铁厂矿有限公司于1913年创办。1917年起引进两座美国固定式化铁炉,日产铁900吨。其产量之多、设备之先进,为当时亚洲与远东一流。至1984年,大冶钢铁厂停产。大冶钢铁厂旧址包括冶炼铁炉、高炉栈桥、厂部办公及居住旧址(欧式办公楼1栋,日式住宅4栋)、t望塔、水塔、汉冶萍界碑。

冶炼铁炉,共两座。1921年1号化铁炉身建成,是我国现存最早的钢铁冶炼炼炉,为当时“亚洲第一高炉”。炉高27.44米,容积为800立方米。1938年,为避免日军占领后使用,军队将其炸毁。目前仅剩部分残基。

高炉栈桥,建于1919年,主要作用是运输矿石及燃料。铜绿山古铜矿遗址发现的米矿遗存

办公及居住旧址5栋,欧式建筑1栋,是当时大冶钢铁厂的厂部办公楼,3层,建筑面积720平方米;日式建筑4栋,是工厂高级管理及工程技术人员使用的宿舍楼,每栋两层,建筑面积2366平方米。

水塔,建于1918年,通高约33米,底座平面呈等边八边形,最大径1 1米;水塔上部为圆柱形蓄水罐,直径14米;为欧式建筑风格。

嘹望塔,建于1919年,位于厂区内江堤上,主要功能为警戒、报警;平面呈等边六角形,通高约1 3米,塔身高约11.1米,最大直径2.6米;塔分上下两层,上层为敞开式,下层在六个不同方位设1 2个椭圆形嘹望孔,塔身用红砖和米灰色砖(无标识)错缝平砌,红砖上带有“铁锤钢钳”交叉标识。整个建筑坚固结实、美观,为欧式建筑风格。

汉冶萍界碑,界碑高70厘米,25厘米见方,青石制作,

“汉、冶、萍、界”四字,分刻于石碑四面。

2.大冶铁矿东露天采场旧址(大冶铁矿天坑)

大冶铁矿为张之洞于1890年创办,1893年投入生产,当年产出铁矿石约3000多吨。1 907年,萍乡煤矿建成,汉阳铁厂技术改造完工,次年,大冶铁矿并入盛宣怀成立的“汉冶萍煤铁厂矿有限公司”。抗战爆发不久后,大冶铁矿被日军占领,为日企经营。新中国成立后,大冶铁矿通过重建,生产规模扩大,用大型机械化生产取代了小生产,将过去分散的采场联成一个整体,于1958年建成东露天采场并投入使用,2003年露天开采结束,转入地下开采。露天采场旧址得以整体保留,被公布为湖北省文物保护单位。大冶铁矿是中国近代以来第一座采用机械化开采的大型露天矿山,具有极高的历史价值。

目前遗存主要是东露天采场旧址(即大冶铁矿天坑),位于黄石市铁山区铁山街道象鼻山,由象鼻山、狮子山、尖山三个矿体组成,是大冶铁矿的主要采场。整个采场东西长2400米,南北宽900米,上下落差444米,坑口面积达108万平方米,是世界第一高陡边坡、亚洲最大人工采坑。

3.卸矿机

位于黄石市黄石港区石灰窑长江码头上。1938年,日军占领黄石,为掠夺大冶铁矿资源,在原有矿山的东矿码头上增设机械化程度更高的卸矿机专用设备――卸矿机,1941年5月竣工投产。卸矿机由两排贮矿仓(共8个带卸矿口的矿仓)和皮带运输机两大部分组成,矿仓上部铺设铁轨,供火车运矿、卸矿;卸矿口下,架设皮带运输机,通过卸矿口直接将铁矿装船,卸矿能力每小时500吨,码头泊位可停靠7500吨级轮船。自1900年日本人从德国人手中夺得了大冶铁矿的开采权起,至1945年,大冶铁矿共生产优质铁矿石约1900万吨,而日本就运走了约1500万吨,其中绝大部分都是通过东矿码头运走的。

(二)遗产价值

汉冶萍煤铁厂矿旧址体现了半殖民地半封建社会时期黄石矿冶文化传统的顽强韧性。中国近代饱受外强欺凌,但中国人民始终不断奋发图强、致力于振兴祖国,显示了强大的生命力。黄石矿冶文化传统延续至此,应对社会挑战而发生重要转变。

首先,伴随着汉冶萍公司的创办,一批外籍矿师工程师、工匠和沿海近代工业较发达地区一批技术工人来到黄石地区,带来了新技术、新思想、新文化,原有的矿冶文化传统产生变革并在适应新形势中继续延续,黄石地区成为全国洋务运动中心之一,迅速融入近代工业文明。

其次,汉冶萍公司率先大规模引进当时国际领先的技术和设备,在中国首次成功建立起从采矿、生铁冶炼到轧钢的一整套技术,生产出高质量的钢铁制品,实现了产业技术的建构,在整个中国近代,汉冶萍公司是唯一采煤炼焦、铁矿开采、生铁冶炼、炼钢、轧钢于一体的钢铁联合企业,在很大程度上推动中国乃至亚洲现代重工业的发展,在这一过程中,黄石矿冶文化传统得到弘扬和壮大。

第三,汉冶萍公司由于其在中国乃至亚洲钢铁行业的重要地位而受到日本觊觎,抗战时期,尽管厂区被军占领,但一些重要设备(包括厂房、冶炼铁炉、输电线路、部分铁路等)事先被国人炸毁,技术人员撤后参与西南地区钢铁厂矿的建设,为抗战胜利做出了贡献,充分反映了黄石矿冶文化传统之中不屈自强的精神。

三、华新水泥厂旧址

(一)遗产内涵

清光绪三十三年(1907年),清政府决定建设南北大动脉――粤汉铁路,湖广总督张之洞发现黄石黄荆山上的岩石是制造水泥的上等原料,上书朝廷主张开办水泥实业,获得批准,大冶湖北水泥厂(即华新水泥厂前身)得以创立,出产水泥质量很高,1915年在巴拿马举行的世界博览会上,该厂生产的水泥获得一等奖,1923年在上海商品陈列第三次展会上,获得最优奖。抗日战争期间,厂址西迁至湖南被多次炸毁。1946年,华新水泥股份有限公司大冶水泥厂在黄石成立,从美国引进两座湿法水泥窑。1950年,华新水泥股份有限公司,经社会主义公有制改造成为“华新水泥厂”,其技术装备水平和生产规模能力,在1 950年代被誉为“远东第一”。此后,我国在美国进口设备的基础上加强自主研发,于1977年建成改进型的湿法水泥窑,被命名为“华新窑”,并在国内全面推广。2005年华新水泥厂搬迁新址,位于黄石市区核心的老厂区旧址得以原址保护。

华新水泥厂旧址指的是老厂区内以湿法生产水泥的一系列设施设备,主要包括3台湿法水泥窑、3台四嘴装包机等生产设施及生产线、运输线、厂房和管理用房等配套设施,占地面积约5.4万平方米。2013年被公布为全国重点文物保护单位。

1946年从美国进口的2座水泥窑、3台贝式四嘴装包机、4台磨机等设施设备以及1977年投产的3号窑,虽经多年使用和维修维护,但主要材料和配件仍为当年原物,真实性和完整性良好。

(二)遗产价值

1.华新水泥厂1―3号湿法水泥窑为核心的水泥生产工艺,代表了当时世界上先进的生产力,在中国水泥发展史上具有很高的价值。华新水泥厂不但沿袭了汉冶萍公司的作法,引进当时国际领先的设施设备,形成世界一流的生产能力,继续巩固了黄石矿冶文化传统;而且自力更生,使用了我国自主设计制造的3号窑(华新窑),形成具有中国技术特色的生产工艺,为黄石矿冶文化传统增添了新的积极因素。

2.1970年代起,世界水泥生产工艺逐步进入到第4代技术阶段――新型干法技术阶段,华新水泥厂的湿法水泥窑属于第3代技术工艺的先进代表,相关设备、技术资料、安装图纸均保存完整,见证了世界水泥工业历程中的一个重要历史阶段。

通过对黄石地区矿冶生产历史的梳理和对铜绿山古铜矿遗址、汉冶萍煤铁厂矿旧址、大冶铁矿东露天采场旧址、华新水泥厂旧址的考察,我们发现,自新石器时代晚期以来,黄石地区的人群,逐步认识并开发利用当地铜、铁、银、石灰等各类丰富的矿藏资源,依托自身优越的交通区位条件,与外界发生持续的交流;在交流的过程中,本地的矿产资源和矿冶产品输出,外界的知识、人力、资金输入,黄石地区的矿冶生产活动则在广度和深度上不断发展,该区域的行政区划变迁和制度安排也相应地体现出有利于组织管理矿冶生产的特点。

文化学理论认为:文化传统是指长期形成的持续对一个民族起作用的某一文化体系,它是在一定时空范围内形成的价值观念、思维模式、行动准则、道德规范、风俗习惯等的总和;文化传统是一个文化群体在广阔的时空背景下和众多的文化事相中,经过世代选择传递而成的。结合这一理论,我们认为,数千年来,黄石地区形成了一个独具特色的区域文化传统,即黄石矿冶文化传统,它植根于黄石地区悠久的历史、沉淀在这一区域人群的心底,表现出尊重科学、开放兼收、开拓进取、生生不息的精神文化特点。

黄金冶炼技术范文2

在研究中华文明的起源与早期发展过程中,认识当时不同地区及不同时间段里的技术与生业状况是一项十分重要的研究内容。为此,在国家科技攻关计划和国家科技支撑计划支持下,我们专门组建课题组,围绕公元前3500年至前1500年中国文明形成与早期发展阶段的资源、技术与生业开展研究,计划通过金属和盐等重要资源的获取与利用、农作物种植、家畜饲养、冶金技术、陶器制作、石器研究、玉器加工技术等七个子课题研究,采用多學科交叉的方法,对特定遗址出土的动植物遗存、人工遗物及相关遗迹开展综合研究,重点考察在公元前3500年至前1500年这个时段内,在中华文明起源进程中占有重要地位的遗址的衣业和手工业特征,深入研究不同时期和地区的技术与生业发展状况,探讨技术、生业和社会组织结构的互动关系,明确技术和生业在中国文明产生与早期发展过程中的作用。

重要资源研究

冶炼遗址

李延祥领导的研究团队在辽西地区的多处遗址中发现炼铜炉壁,有些遗址的碳十四年代测定数据均集中在距今4500~4300年,显示这些炼铜遗物可能属于小河沿文化或夏家店下层文化早期。在内蒙古赤峰地区也发现属于夏家店下层文化的矿冶遗存。对上述遗址出土的矿石和炉渣的初步检测结果表明,当时开采和冶炼的是铜、锡、铅的共生矿石及含少量锡的砷铜。

在西北地区的河西走廊,发现10余处属于齐家文化或四坝文化的古代冶金遗址。对部分遗址的碳十四年代检测数据显示其年代范围可早至距今4000年前,在这些遗址发现冶炼红铜、砷铜和锡青铜的炉渣。上述遗址的冶金遗存集中而丰富,显示出当时的冶金业具有相当的规模和较高的水准。

在中原地区的重要铜产地中条山周围,发现多处出土矿石、炉渣、木炭等冶铜遗物的遗址,其年代分别属于龙山文化晚期至二里岗文化早期。遗址里出土的炉渣皆系使用矿石炼铜的冶炼渣,冶炼的产物是红铜,不是铸造青铜器的熔铜渣。另外,在这些遗址中也没有发现陶范、石范等遗物。二里头遗址发现有铸造遗迹,其青铜器是用铜锡铅三元合金制作的,鉴于迄今为止发现的仅仅是红铜矿,因此,二里头遗址的锡和铅还有另外的来源。

此次研究初步揭示了早期矿冶遗址的分布规律,显示了从矿山、冶炼遗址到铸铜遗址的产业链,以及由多条产业链形成的冶金生产网络。

盐业资源

李水城领导的盐业考古团队在位于三峡境内的中坝遗址发现埋藏数量巨大的制盐陶器,同时还发现有作坊、蓄卤池、浓缩池、盐灶等遗迹,证实这是一处典型的制盐遗址。在新石器时代晚期至夏代,当地采用花边口尖锥底(或小平底)器制盐,产业规模有限;商代改用小型羊角尖底杯制盐,产业规模扩大。上述制盐工艺的阶段性变化是中坝制盐产业规模不断扩大和生产组织强化的具体表现。对三峡地下卤水和中坝制盐陶器残留物的科學检测证实:1)该遗址文化堆积特征与世界各地的制盐遗址相同;2)三峡地区的地下卤水化學成分与中坝遗址制盐设施的土样成分类似;3)中坝制盐陶器残留物的矿物成分与云阳现代盐厂生石灰废料场残留物一致;4)中坝制盐陶器表面纳和氯浓度较高,由内向外形成清晰的梯度,显示其与熬盐有关。此外,从景观环境的角度研究表明,中坝制盐工艺的变化与过度开采山林资源,最终导致当地植被系统破坏,燃料匮乏有关。植物考古學和石器研究证实,中坝遗址缺乏农业证据,进一步印证了这处特殊产业遗留的性质。

晋南河东盐池是中原地区自古以来赖以生存的重要资源。相传尧舜时即已开发。由于河东盐池依赖自然风力日晒产盐,很难留下考古证据。近年来,有些學者通过对夏县东下冯遗址的考察和样品分析,提出它很可能是夏代在晋南建立的一个以获取重要铜、盐资源的军事据点,但尚有待样品检测分析结果的验证。此外,也有學者通过对芮城清凉寺墓地的研究,提出这处墓地的主人很可能是控制晋南盐产品向南输出贸易通道的一个特殊群体,这一推论非常具有建设性。总之,在史前社会晚期,此地就作为盐业贸易的集散地和交通要道,到了二里头文化和早商时期,中原王朝进一步强化了对晋南重要资源的控制和使用。上述现象充分说明了特殊资源的攫取与控制在早期社会复杂化和文明起源的进程中所扮演的重要角色。

技术与生业研究

农业研究

赵志军领导的植物考古团队通过研究发现,在中华文明形成时期,不同文化区的农业经济特点和发展模式不尽相同。例如,西辽河流域地区和西北地区都以种植粟和黍两种小米为主,到距今4000年左右,西辽河流域地区出现了大豆,西北地区出现了小麦和大麦。长江中下游地区一直以稻谷为唯一的农作物。黄河下游地区具有稻旱混作特点,稻谷与小米都是主体农作物,基本不分伯仲,但到了岳石文化时期,稻谷的比重有所下降。中原地区一直以种植小米为主,在仰韶文化时期,稻谷已经北传到黄河流域,自龙山时代起开始普及,到二里头文化时期数量增多,自龙山文化开始出现大豆,小麦也开始传人并迅速普及。

中原地区的农业经济由初期的单纯依赖小米逐步演变成为后期的“五谷丰登”式的多品种农作物种植制度。由于不同农作物品种的生长习性和抗灾特性不同,多品种农作物种植制度可以有效使用有限的耕种土地,充分利用全年的生长季节,由此提高限定区域的农业生产总量,而且可以在最大程度上减轻各种自然灾害对农业生产造成的损失。

单品种农作物种植制度对环境的依赖性很强,抗灾害能力弱,这有可能是造成西辽河流域地区夏家店下层文化衰败,以及长江下游地区良渚文化突然崩溃的重要的经济原因。

家畜饲养

袁靖领导的动物考古团队发现在公元前3500年至公元前1500年这个时间段里,不同地区古代居民获取肉食资源的方式不尽相同。如西辽河流域的古代居民经历了以狩猎活动为主向以家养活动为主的转变过程,其饲养动物的种类由家猪和狗,变为增加了绵羊、黄牛。黄河流域古代居民一直以饲养家畜为主,其家养动物的种类从早到晚的变化十分明显,在仰韶文化时期是狗和猪,到龙山文化新增加了黄牛和绵羊。DNA的研究结果表明,绵羊中存在起源于西亚地区的B世系种类,黄牛则大多数来自起源于西亚地区的T3世系。食性分析的研究结果表明,到二里头时期,黄牛的饲料基本上由人控制。长江流域古代居民获取肉食资源的方式在相当长的时间里一直以渔猎为主,其中在长江下游地区,到良渚文化时期突然出现过一个饲养家猪的高峰,但是到后来的马桥文化时期,又回到以渔猎活动获取肉食资源这样一种模式。黄河流域的古代居民主要通过饲养家畜获取肉食资源,长江流域的古代居民主要通过渔猎活动获取肉食资源,这两个流域古代居民获取肉食资源的行为形成鲜明的对照。

西辽河流域地区和黄河上游地区的古代文化到公元前1600年左右相继发生变化,如辽河流域出现文化的中断,黄河上游地区的文化则发生经济形态的变化,其获取肉食资源的活动逐步向游牧经济转变。相比之下,黄河中下游地区获取肉食资源的行为一直保持相对的稳定状态,饲养狗、猪、牛、羊等多种家养动物,且在保持家养动物数量占绝对优势的前提下,牛和羊的比例有所增加。这个特征与后来商周时期中原地区饲养家畜的行为是一脉相承的,这对我们认识国家最终形成于中原地区是一个有益的启示。

饲养家畜和狩猎野生动物除了获取肉食资源外,还包括对动物的二次开发,如在山西陶寺遗址发现当时可能存在剪羊毛的行为。一直到龙山文化为止,古人都是利用猪骨和鹿骨制作骨器,但是到了二里头时期,改为以牛骨作为制作骨器的原料,且制作技术开始规范化。

在黄河上游地区齐家文化的墓地里发现马骨,在西辽河流域夏家店下层的遗址里也发现马骨。这些马骨的发现对我们研究中国家马的起源是十分重要的线索。由于黄河中下游地区到公元前1300年前后的商代晚期突然出现了大量的家马,这可能和外来文化的传播有关。而相当于龙山文化时期在甘肃和内蒙古地区发现的马骨,正好印证了我们认为家马是由外来文化传播进入中国的推测,甘肃地区和内蒙古地区可能都是家马从中国境外进入中国的中原地区的通道。依据以往的研究,鸡骨到二里头时期有所发现,但是尚有待于进一步确认。

冶金术研究

梅建军领导的冶金考古团队认为,就现有的考古证据而言,西北地区发现的早期铜器远盛于中原和北方,表明该地区在中国早期冶金发展史上占据极其重要的地位。在出土的齐家文化铜器中首次发现了砷铜,在河西走廊地区发现了早期冶金遗迹,在新疆小河墓地发现了迄今中国所知年代最早的纯锡器和金银器。这些都是全新的重要研究成果。根据已有的研究,与欧亚草原早期青铜文化的密切联系,应是西北地区早期铜器兴盛背后的关键因素之一;另一个重要的因素则是基于西北本地社会文化需求的区域技术创新,它也构成了西北地区早期铜器兴盛的基础。

中国北方是另一个早期冶金术获得显著发展的重要地区,与西北地区的早期冶金存在密切的关系。有很多证据表明,北方地区与中原之间也存在文化联系与互动。因此,在中国早期冶金术的发展历程中,北方地区也属于区域互动中非常活跃的地区之一。

中原地区早期冶金术的发展是中华文明在中原崛起的技术和经济基础之一。青铜容器和组合范铸技术在二里头遗址的出现,构成了中原地区冶金术划时展的核心内容,也使中原地区成为当时中国的冶金技术中心。这种中心地位的形成,既吸收了来自西北和北方的技术因素,也有本地区技术演进的基础。中原、西北和北方地区之间文化互动的加强,是冶金术迅速传播并取得突破的基础和动因。

早期冶金技术演进的背后有着深刻的社会文化背景。生产和生活方式的差异、宗教和礼仪活动的不同,都可能影响并制约到早期冶金术的选择和发展。因此,关于早期冶金术的研究仅仅着眼于技术层面显然是不够的,还必须结合当时的社会文化背景进行综合性探讨。

陶制品研究

由罗宏杰和王增林领导的陶器研究团队认为,在中华文明起源和早期发展过程中黄河流域的先民制作一般陶器的原料属于易熔粘土,有可能是利用了河流沉积土;而白陶、印纹硬陶、原始瓷的原料属于瓷石类型,在部分陶器原料中加入草木灰、高岭石、石灰石等,这为后世陶瓷的生产奠定了物质基础;河南偃师二里头遗址出土的斗笠状白陶表面使用朱砂涂红,这是先民最早使用汞元素的一种见证;河南新密古城寨遗址城内和城外的先民在制陶原料方面存在差异,这证明当时可能存在“内外差别”或“城乡差别”;河南洛阳南洼遗址出土的作为高级别礼器的白陶并非来自二里头遗址,这两个遗址出土的白陶应该有各自的制陶场所。

尽管这一历史时期黄河中下游地区一般陶器的烧成技术没有明显改变,但长江下游地区的窑炉技术却在不断提高;先民已经有了改变烧制气氛的意识;由于高温技术和原料的突破,自公元前800年以来南方和北方都出现了原始瓷。

自仰韶文化中期陶器生产是慢轮制作,当时很可能已经是半专业化了;龙山时代快轮制陶术的出现,标志着陶器专业化生产的发展;二里头文化时期出现专门提供给贵族使用的陶礼器,陶礼器的胎土成分与一般日常用陶器的明显不同,显示出陶器专业化生产的进一步发展。

豫西地区部分仰韶文化遗址陶器的化學组成分析结果表明,当时这里的陶器与甘、青地区的马家窑文化之间存在交流;二里头文化的陶器中存在某些南方地区文化的因素;上海广富林文化的陶器来源是多样的,这些都反映了特定历史时期南北方不同地区文化的相互交流和影响。

石器研究

王小庆、钱益汇等通过对山东地区多个遗址出土石器的测量分析,发现从大汶口文化到龙山文化时期,不同种类的石器制作存在专业化和非专业化的差异。到了岳石文化时期,普遍存在石器制作的专业化生产,尤其是石刀、纺轮等农业工具和纺织工具专业化程度较高。这些专业化生产程度的变化为我们了解当时的社会阶层分化和文明化进程提供了重要的线索。

黄河中下游地区自仰韶文化晚期到龙山文化时期,普遍存在石斧、石锄等工具在石器总体中所占的比例下降,石刀、石镰等工具数量大增这种现象。而这种变化在黄河上游地区表现的不是十分明显。黄河中下游地区的这种变化反映出当时人具备了一定的农业生产知识后,在农业生产的各个技术环节中投入劳动量的改变。即从龙山时代开始,人们在土地开垦和耕地的整备等环节上投入的劳动量较此前减少,而在田间管理和收获等环节投入的劳动量较此前有大量增加。这是农业经济水平显著提高的一个反映,其为这一时期黄河中下游地区文明的出现和早期发展提供了坚实的经济基础。

玉器研究

邓聪领导的玉器研究团队首次确立了红山文化存在三个不同的生产玉器毛坯体系。即1)由原砾石制作个体玉器;2)由对向片切割生产大型玉片;3)由砂绳切割生产玉片。西拉木伦河流域的红山文化玉器中,存在特殊的先钻孔、后砂绳切片的技术,这是红山文化中独特的玉器工艺技术。红山文化玉器中箍形器的制作过程,存在背向砂绳切割痕迹。學术界过去一直以为龙山文化时期才是片切割生产玉料的开端。此次在红山文化中首次发现的片切割生产大型玉片技术,改变了以往的认识,在中国玉器制作技术史上具有重大意义。

在距今4600年前左右,山东龙山文化玉器片切割开片技术异军突起,片切割彻底取代线切割在玉器开料上的地位,二里头文化的玉器全部是用片切割技术开料的,而三代玉器的开料技术主要是承袭了龙山文化的传统。

史前玉器在形制与功能上,都已具备三代玉礼器或玉礼器的雏形,史前玉器与礼的起源是一脉相承的关系。通过对红山文化玉器制作技术的研究,也证明了红山文化在中华文明起源和形成过程中的重要作用。

综合以上的研究结果,可以提出以下五点认识:

1 公元前3500年至公元前1500年西辽河、黄河及长江流域的技术状况出现了相当明显的进步。技术进步首先表现在出现了多品种农作物种植技术,这些技术可以有效地使用可耕种土地,提高有限区域内的农业生产总量,而且可以在最大程度上减轻各种自然灾害对农业生产造成的损失。其次是出现多种家畜饲养技术,这些技术提高了人们比较稳定地获取由多种家养动物组成的肉食资源的能力,帮助人们获得除肉食以外的奶等副产品。其三是出现冶金技术,开始制作铜器,而在公元前1800年至公元前1500年出现的青铜礼器由合范制作而成,出现三元合金,这是冶金术的划时代进步。其四是陶器制作工艺技术由泥条盘筑向快轮制作转变,开始具备控制烧制气氛的能力,能够制作多种特殊陶器和原始瓷,制陶业开始专业化。其五是生产工具的形制由分别具有地区性特征逐渐趋于规范化,制作石器开始专业化。其六是玉器制作技术由线切割发展为片切割,提高了制作玉器的效率。其七是采矿技术和制盐技术逐步成熟,出现对重要资源进行专门开发、调控的迹象。农业生产技术的进步为人口增长、社会发展奠定了物质基础,而手工业技术的进步则促进了各种生产领域的专业化,公元前3500年至公元前1500年各个地区的技术进步促进了整个社会的复杂化、文明化进程。

2 技术的进步促进了以中原地区为中心的文化交流。技术的进步推动了各个地区生产具有地域性特征的产品,促进了地区之间文化交流的发展。包括古DNA测试在内的研究表明,到公元前2000年左右,原产于西亚地区的小麦、绵羊、黄牛等均已跨过中国西北及北部地区,进入黄河中游地区。另外,在西北和内蒙古地区都发现家马存在的证据,说明家马可能也是从中国境外传入的动物。冶金术研究、陶器成分分析证实,当时几个地区之间存在文化交流的现象。西辽河流域的红山文化的玉器制作技术传播到黄河下游地区的山东龙山文化,而后又传播到黄河中游地区和长江下游地区。在多个地区都能够看到由于技术进步而带来的文化交流现象,但是相比之下,中原地区是各种文化交流最为集中的地区,这对中国文明的形成和发展也具有不可忽视的重要作用。

3 北方地区的经济状况比南方地区发达。从北方地区考古遗址中出土的农作物种类看,包括粟、黍、稻谷、大豆和小麦。而从南方地区考古遗址出土的农作物种类看,只见稻谷。可见北方地区的农作物种类明显比南方地区丰富。从家畜种类看,北方地区包括狗、猪、牛和羊。而南方地区只见狗和猪。相比之下,不但北方地区的家养动物种类比南方地区丰富,而且在数量上也明显占据多数。南方地区主要是通过渔猎的方式获取肉食资源。迄今为止的冶金遗物集中出土于北方地区。所以,从整个经济状况看,以黄河流域为主的北方地区明显要比以长江流域为主的南方地区发达。这是中国古代经济发展的独特现象,与夏商周三代均以黄河流域为中心建国存在必然联系。

黄金冶炼技术范文3

1、资源概况

DYYS公司现有一座自有矿山和三家控股矿山,自有矿山---铜绿山矿,目前年生产铜精矿含铜吨左右;三家控股矿山年产铜精矿含铜吨。公司目前冶炼能力已经达到万吨以上,自有资源仅能满足10的生产原料需要,其余90铜原料需要从国内、国外采购。

由此可见,DYYS公司按照可持续发展战略,有效利用并综合回收资源,实施循环经济,建设节约型企业十分必要。

2、资源综合利用情况

公司从事铜采选、冶炼生产五十多年,长期以来,不仅注重铜及其伴生铁、硫、金、银等资源在生产过程中的综合回收,而且建成并投入使用了多个“三废”治理项目,治理工业“三废”,保护生态环境,取得了显著的经济效益和社会效益。

(1)伴生金属的回收利用

DYYS公司目前自有和控股矿山四座,全部是以铜资源为主的铜矿山,矿山在回收铜金属的同时,通过采选工艺改进、设备更新等手段,综合回收金、银、铁、硫等有价成分。

冶炼生产的伴生金属回收,一方面是将铜电解的阳极泥处理纳入整个冶炼工艺系统,回收生产金银等贵金属;另一方面是对冶炼过程中产生的废气、炉渣、废液进行环保综合治理,回收其中有价元素。

(2)“三废”资源利用情况

DYYS公司现有生产工艺产生的主要“三废”有选矿尾砂、冶炼炉渣、废气、废水等,所有“三废”都实施了环保治理,进行综合回收。

----选矿尾砂

选矿尾砂综合利用的基本工艺是:铜矿石经破碎磨细后,浮选铜金属,对其尾矿再选铁、硫等有价成份,最终弃砂采用胶结工艺处理后,用于井下充填。

DYYS公司目前选铁规模达3500t/d,铁精矿品位64左右,选铁回收率60以上。2004年DYYS公司共生产铁精矿36.1万吨,产值1.85亿元。2003年11月经H省资源综合利用企业(项目)认定委员会认定,铜尾矿生产的铁精矿为资源综合利用产品。

----冶炼固体废弃物

DYYS公司冶炼固体废弃物主要有贫化炉渣、诺兰达炉渣、烟灰。

贫化炉渣:贫化炉渣是贫化炉在冶炼过程中产出的弃渣,年产出量在20万吨左右。因炉渣中有价金属含量低,用公司现有冶炼技术提纯回收,经济上不合理,且暂无其他成熟技术。因此,现阶段炉渣直接全部外销,一部分经破碎后作为磨擦材料,其余作为水泥生产企业的原材料。

诺兰达炉渣:诺兰达炉渣是诺兰达炉在生产过程中产出的冶炼炉渣,年产出量23—30万吨,含铜3—5。现采用引进消化的加拿大诺兰达公司的“缓冷—选矿贫化”工艺回收渣中的有价金属。其产品为含铜26左右的渣精矿,作为冶炼铜原料全部返回冶炼系统;选矿后的尾渣生产建筑用砖或作为水泥生产企业的原料,诺兰达炉渣全部得到综合利用。

烟灰:冶炼炉生产中产生的烟气全部经电收尘器收尘,收尘率95以上,含铜烟灰全部返回精矿仓,作为原料重新进入系统循环;部分烟灰因含有不利于铜冶炼的铅锌等杂质金属元素,不能进入铜冶炼系统,需单独处理。现阶段,大冶公司烟灰全部外销给大江集团,综合回收生产电铅、铅铋合金、硫酸锌、海绵铋等产品。

----冶炼烟气利用

DYYS公司诺兰达炉生精矿熔炼、转炉吹炼过程中,产生的冶炼废气26万Nm3/h,SO2浓度7.0左右。DYYS公司冶炼厂现有两套烟气回收装置,回收铜冶炼过程中产生的二氧化硫烟气,生产工业硫酸。两个系列均采用国内先进的稀酸洗涤净化、双转双吸制酸工艺。硫酸三系1998年投产,设计处理烟气量为10.5万m3/h,生产一级品硫酸23万吨/a。硫酸四系主要工艺从美国孟山都公司引进,整体水平达到国内一流、国际先进。工程于2004年2月15日建成投产,设计处理烟气量16万m3/h,生产一级品硫酸27万吨/a。

冶炼烟气经硫酸三、四系处理后,最终尾气含SO2浓

度低于国家排放标准,具有较好的环保效应。2004年公司利用冶炼烟气生产硫酸41.55万吨,销售收入1.458亿元,创利4426万元。2003年11月经省资源综合利用企业(项目)认定委员会认定,DYYS公司冶炼废气制酸为资源综合利用产品。

----余热利用

铜冶炼过程中产生的大量烟气温度高,有较大的热能利用价值。烟气由余热锅炉进行热交换处理,一部分供作铜电解蒸汽,另一部分进行余热发电。

----水资源利用

DYYS公司十分重视水资源的节约及综合利用,一方面在工艺设计中大量利用循环水技术,最大限度降低水消耗量;另一方面对生产、生活废水进行净化处理,回收的净水返回生产系统循环使用。

公司建有专门的污水处理车间,原设计处理能力为2.4万M3/日,采用石灰中和法一级处理工艺,处理后的回用净水是公司冶化生产水的重要水源。2004、2005年公司先后投入资金2000多万元,对污水治理工艺实行技术改造,完善工艺,扩大污水处理能力。改造后,工业废水处理率达到100,工业废水基本实现零排放。

二、DYYS公司简介

DYYS公司始建于1953年,是一家以产铜为主业,集采选、冶化、加工、科研、后勤于一体的大型联合企业。公司现有粗铜、阴极铜、铜精矿、硫酸、磷肥、黄金、白银和铁精矿、硫精矿、氟硅酸钠、无氧铜杆、彩色铝型材、水泥、复合肥等产品。“大江”牌注册商标为湖北省著名商标,阴极铜为中国名牌产品,黄金、白银、彩色铝型材为湖北名牌产品。公司取得上海黄金交易所可提供标准金锭企业交易资格。2003年通过ISO9000族标准认证。

2004年底,公司总资产48.38亿元。2004年实现营业收入38.52亿元,工业总产值39.64亿元,利润5475万元,实现利税2.35亿元。

三、关于发展循环经济的有关建议

1、请有关部门积极支持并落实已认定为资源综合利用产品的有关税收优惠政策。

2、建议加大对环保、资源综合利用的扶持力度,对环保、资源综合利用的项目设立政府专项基金、提供政府低息或贴息贷款。

3、建议国家对有关环保、资源综合利用优惠政策进行修改完善,如:

①对现行政策“企业利用三废资源为主要原料进行生产可在五年内减征或免征所得税”规定中的五年期限取消,改为长期减征或免征。

②建议对矿山和冶炼生产中的资源综合利用产品实行增值税优惠政策:对有色冶炼企业回收的金银、铁精矿、硫精矿、冶炼烟气制酸、尾矿综合利用等产品减征或免征增值税。

黄金冶炼技术范文4

关键词:契丹/矿产/冶炼

契丹民族是中国北方的一个历史比较悠久的民族,有先进的金属开采、冶炼和制造技术,契丹民族在长期的生产生活中创造了自己的金属冶炼和制造技能,同时在自己的手工业基础上广泛的吸收和采用了中原的先进技术,使其金属冶炼和制造技术有了很大的发展。契丹境内矿产种类较多,储量丰富,为契丹的矿业开发和金属冶炼打下了良好的基础。

1 辽代的矿产资源概述

契丹民族的金属冶炼和铸造业历史很早,早在耶律阿保机之前,契丹民族就有了自己的采矿和冶铁及制造技术,有曷术部落,其地多产铁,“曷术”即契丹语铁的意思,根据《辽史》记载,契丹民族有金、银、铜、铁等矿产资源。并且“部置三冶:曰柳湿河,曰三黜古斯,曰手山”[1]的开采记载和管理机构。

契丹民族的矿产资源开采的历史很早,早在公元900年左右就开始开采和利用金属矿产。耶律阿保机在占领室韦的领土之后,“坑冶,则自太祖始并室韦,其地产铜、铁、金、银,其人善作铜、铁器”《辽史·食货志》,室韦在契丹的东北部,在现在的黑龙江省境内,但根据契丹国志记载,应该是蔑劫子,“其国三面皆室韦,一曰室韦,二曰黄头室韦,三曰兽室韦。其地多铜、铁、金、银,其人工巧,铜、铁诸器皆精好,善织毛锦”[2]。“太祖并诸蕃三十六国,室韦在其中”(《契丹国志·诸蕃记》),蔑劫子也应该在其平定之列。耶律阿保机在平定北方诸国之后,不但取得了其地的矿产资源,也得到了冶炼和制造技术,并且设立了专门的“铁坊”、“军器坊”等管理部门。

渤海国在辽宁和吉林的东部,公元907年,耶律阿保机征服了渤海国并取得了其地的铁矿资源,《续文献统考》和《辽史》都记载“神册初,平渤海,得广州,本渤海铁利府,改日铁利州,地亦多铁,东平县,本汉襄平县故地,产铁矿,置采炼者三百户,随赋供纳”[3],就是现在的鞍山和辽阳一带,考古挖掘也证实了在鞍山市首山“现炼铁炉址和炼渣,堆积厚达一米多。辽初已具备了一定的金属冶铸技术和原料等条件”[4]。

在燕山山麓的北部,即现在的平泉、宽城、滦平、隆化等县也发现大规模的辽代采矿和冶炼遗址,辽史记载“太祖征幽、蓟,师还,次山麓,得银、铁矿。命置冶”(《辽史·食货志》),可能即是此地。据河北省承德地区文管所调查,有银矿、铜矿、铁矿等开采和冶炼遗址多处。

辽史记载“泽州,采炼陷河银冶”(《辽史·地理志》)即位于此处,“辽泽州即今平泉县会州故城,陷河,即今平泉、宽城两县境内的瀑河,陷河银冶所指是分布在陷河两岸的多处银矿,我们共发现古矿洞26眼”[5]。另外还发现了大量的居住址和冶炼遗迹,有生活用具、辽代的砖瓦、冶炼炉渣和金属块。

1993年10月,在龙烟铁矿矿区发现的古炼铁遗址(在河北省赤城县田家窑乡境内),经国家考古部门鉴定,为距今900多年前的辽代炼铁遗址。“龙烟铁矿地处河北省赤城县、宣化县境内,因赤城县龙关、宣化县烟筒山在同一矿脉上,这一绵延百余里的铁矿得名龙烟铁矿。‘其矿层之厚、铁质之佳,亦足为世界太古纪以后,水成铁矿之罕见者,且水成铁矿之属元古界者,推龙烟为首创,肾状、鲕状矿并生,亦为它矿所未有。’并在遗址上采集了炉渣和渣铁标本,经宣钢中心化验室鉴定,渣铁中含有7%的 Fe2O3,属用赤铁矿冶炼,含硅18%,全铁54%,正与辛窑一带的矿质、品位相同”[6]。并测定其年代为964±60年,为公元1020—1170年,应属辽、金时代的炼铁遗址。

契丹人除了开采金属矿床,也开采砂矿床,“柳河馆,河在馆旁,西北有铁冶,多渤海人所居,就河漉沙石,炼得成铁。”(《契丹国志·王沂公行程录》)

除了上述矿产之外,《辽史》还记载有其他矿产地,在“圣宗太平间,于潢河北阴山及辽河之源,各得金、银矿,兴冶采炼”(《辽史·食货志》)。

2 辽代矿产资源的开发和金属冶炼

契丹民族的矿产资源的开发和金属冶炼技术总体上讲,已经和中原的冶炼水平相当,这可能与大批的中原技术流入契丹有关,契丹民族无论对开采、冶炼还是锻造分工十分明确,有专门的开采、冶炼等部落和管理机构。有专门的“打造部落馆。惟有番户百余,编荆为篱,锻铁为军器。”《契丹国志·王沂公行程录》从现在考古情况推断,辽代的冶炼地多在矿产地附近,但也有在异地的。现已发现冶炼遗址多处,有铜、铅、铁等冶炼遗址和打造遗址。

根据河北文馆所调查,在隆化县隆化镇辽北安州故城北侧,发现铜作坊一处,曾出土了作为原料的残破铜300余斤和大量的炊具。在宽城县龙须门乡王家店村,发现铅锭五块,在隆化县隆化镇北,发现大面积的铸铁遗址,残存有熔炉的部分残体,在隆化县韩麻营村出土有完整的辽代铁锄,并有铁砧子等铁器出土[5]。其他的考古发掘也证实“辽上京附近坑冶遗址规模相当大,鞍山市首山、河北平泉罗杖子、赤峰辽祖州、饶州、中京遗址都有发现炼铁炉址和炼渣,堆积厚达一米多”[4]。

3 辽代矿产资源的利用

辽代的金属制品种类较多,从现今的考古发现辽代制造的金属产品主要有生产工具、生活用品、军事武器等几大类,主要以农业生产工具为主,还有手工工具、生活用具及兵器,其中铁制工具占很大比重。生产工具类:生产工具是契丹民族利用金属制品的主要方面,主要以铁制品为主,现今的考古发现,在承德地区发现有大量的生产工具,如铁犁铧、铁锄、铁镰、铁刀、铁铲、铁镐、铁槌、铁砧子、铜犁铧、铁凿等。考古工作者在中国东北地区出土了大量辽代的镐、锄、铧、镰、铡刀、叉等铁制农具。在北京地区(辽南京)也有辽代铁制农具出土,“通县东门外,顺义大固观、上辇,怀柔上庄,房山焦庄等处出土过几批,多是农具和生活用具,有铧、犁镜、耘锄、镐、镰、铡刀、禾叉……”[7]。生活用具类:此类物品的金属种类较多,有金、银、铜、铁等,考古发现的物品也比较丰富,出现在生活的各个方面,如铁锅、铁炉、铁剪、铁熨斗、铁提梁壶、三足铁鼎、六折金铁釜、铜锅、铜釜、铜壶、铜盆、铜铃、铜车川、带钩、铁勺、铁锁、铁铃、铜镜等。其他如:刀、斧、钩、钳、刀斗勺、漏勺、双耳釜、叉、矛、甲片、锤、镐、马蹬、脚镣、铁链、熨斗、剑刀、剪刀、锁、锄、犁等,应有尽有。特别是随葬品类:有鎏金银冠、银碗、鎏金银琢、铜琢、银琢、银盖脸、铜盖脸、铜盂、铜丝网、鸡冠壶以及辽代的碗、碟、杯、盘等瓷器[5]。辽代的兵器类制品以铁制品较多,如铁剑、铁刀、铜骨朵、铁镞、铁棘藜等。

契丹民族在长期的生产实践中逐渐的掌握了金属开采、冶炼和金属制造技术,无论从历史文献记载和现今的考古发掘来看,契丹的金属开采规模很大,冶炼和制造技术先进。所制造的物品以兵器类、生产工具类和生活用具类为主。

参考文献:

[1](元)脱脱.辽史[M]北京:中华书局,1974.

[2](宋)叶隆礼.契丹国志[M]上海:上海古籍出版社,1985.

[3]张鸿钊.古矿录[M].北京:地质出版社,1954.

[4]马利清.从铸币业的发展看辽代经济的盛衰[J].内蒙古大学学报(人文社会科学版),2001,33(3):32—35.

[5]田淑华,石砚枢.从考古资料看承德地区的辽代矿冶业[J].文物春秋,1994,(1):76—78.

[6]王兆生.龙烟铁矿矿区发现辽代炼铁遗址—该矿由外国人发现的历史将改写[J].文物春秋,1994,(1):83—85.

黄金冶炼技术范文5

关键词:有色冶金 废渣 有价金属 回收技术

中图分类号:TF8 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)04(a)-0095-02

随着我国经济的发展,能源紧缺问题也日益突出。当前,我国经济发展已经面临着严重的能源紧缺问题。金属资源作为我国当前社会发展中的一种重要资源,金属资源的需求量正在与日俱增,然而在当前社会发展形势下,受计划经济的影响,依然采用粗放型的经济增长方式,进而造成许多金属资源得不到合理的利用,存在浪费严重、利用不合理等问题。在这个经济快速发展的社会环境下,实现经济的可持续发展,发展节约型经济已成为我国现代社会发展的主要内容,为了更好地满足我国现代社会发展的需求,针对有色冶金废渣中的有价金属进行回收有着重要的意义。

1 我国有色冶金废渣现状

随着我国工业的发展,对金属量的需求不断增加,我国为了更好地满足我国工业发展的需求,近年来,不断加大金属冶炼规模,为我国现代社会对金属资源的需求提供了保障。然而在我国当前社会发展形势下,受计划经济的影响,我国依然采用粗放型的经济增长方式,以至于金属冶炼行业中,存在着金属利用效率低、浪费严重等问题,不利于我国经济的可持续发展。据相关数据统计显示,我国有色冶炼金属废渣为1500万t,冶金废渣总量非常大,在这些冶金废渣总量中,含金属成分较大(如表1),且可以被利用。通过我国当前一些冶炼金属废渣中的金属含量中可以看出,许多有色金属含量较大,如果这些废渣被随便处理掉,就会造成巨大的浪费和损失。就我国当前社会发展形势而言,我国多有色金属的需求不断增加,而我国有色金属生产厂较少,如果将这些冶炼废渣中的有色金属进行回收将会给我社会发展提供更多的能源需求,创造更多的经济价值,促进我国经济的可持续发展。

2 有色冶金废渣中有价金属回收的意义

当前社会发展形势下,我国能源紧缺问题日益突出,而金属资源作为我国现代社会发展的一种重要资源,其作用和价值日益突出。我国当前有色冶金废渣总量大,这些废渣中的有价金属含量多,如果将这些有色冶炼废渣随机处理掉不仅会造成能源的浪费,同时还会给环境造成一定的危害。随着我国可持续发展战略的实施,加大循环经济的发展,加大资源的再生利用,发展节约经济已成为我国当代社会发展的主要内容。针对我国当前有色冶金废渣中的有价金属,加大这些有价金属的回收利用有着重要的意义。首先,我国经济发展对金属资源的需求不断增加,对有色冶金废渣中的有价金属进行回收可以从根本上解决我国的能源紧缺问题,不断满足我国经济及社会发展的需要,实现可持续发展。其次,保护环境。这些有色冶金废渣中的许多金属如果被排放到环境中,会对环境造成污染,为此,对有色冶金废渣中的有价金属进行回收可以减少对环境的危害,有效地保护环境质量。当前社会发展形势下,大力回收有色冶金废渣中的有价金属不仅是可持续发展战略的内在要求,同样也是落实科学发展观、建设资源节约型社会的基本要求,更是开拓新的经济增长领域、促进经济转型的重要选择。

3 有色冶金废渣中的有价金属回收技术

3.1 溶剂浸出技术

溶剂浸出技术属于一种化学方法,主要是将有色冶金废渣加入液体溶剂,让有色冶金废渣中的有价金属溶解于液体溶剂,进而浸出有用的金属[1]。例如,利用盐酸浸出有色冶金废渣中的铜金属,在废渣中浸出二氧化钛等。

3.2 离子交换法

离子交换法作为一种主要的净化技术,在当前有色冶金废渣中利用离子交换法可以提高有价金属回收效率[2]。离子交换法中,XFS4195树脂和EDTA-DTPA-壳聚糖是许多金属(如Cu、Ni等)离子的良好吸附剂,XFS4195树脂Cu>>Ni(I)>>Co(II)>Zn(II)>>Al(III);EDTA-DTPA-壳聚糖Cu(II)>Ni(II)>>Co(II)=Zn(II)>>Al(III)。而离子交换剂无毒、易再生、不挥发,环境污染轻微,用于有色冶炼废渣中有着显著的作用。

3.3 沉淀法

沉淀法属于一种化学制备方法,沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合,在混合液中加入适当的沉淀剂,经过化学反应后,再将沉淀物进行干燥或锻烧,从而制得相应的粉体颗粒[3]。在有色冶炼废渣中,利用沉淀剂对废渣中的Fe、Al、Mn等金属元素进行沉淀,通过控制温度和pH,沉淀出Fe和Al离子。

3.4 磁流体分选技术

磁流体分选技术术语一种物理技术,它是利用某种能够在磁场作用下磁化的现象,选取中索要分选的对象[4]。在有色冶炼废渣中,许多有色金属在磁场环境下都能产生磁化现象,产生吸力或者斥力,利用磁流体分选技术,可以有效地提高有色冶金废渣中有色金属的回收效率,如,将经过筛分或风力分选及磁选后的富含铝的垃圾放人水池中,通过调整水溶液的密度,使铝浮出水面,而其他物质仍沉在池底。这是最常用的铝回收法。

3.5 电场分选

作为金属,首先它自身属于一种导体,在电力作用下,它能够产生电场,不同的金属在导电后的都会产生属于自己的运动轨迹,利用电场分选,对有色冶炼废渣进行分选,按照各种金属的运动轨迹来进行提炼、分离,达到废渣中有价金属回收的目的[5]。

3.6 电积法

用电积法制取金属是湿法冶金法的最后一道工序。文献[1]的反萃母液适于使Zn沉积在铝阴极上,使用锌电积槽标准条件,获得超纯金属锌[6]。用HCl浸出电弧炉烟尘并用置换沉淀法净化的溶液进行电解。阴极电流密度为300~2000Am-2,能耗为2.7~4.9Kwh/kg Zn,电流效率高,HCl损失

4 结语

近年来,我国工业规模不断扩大,对有色金属资源的需求不断加大,使得我国有色金属资源面临着较为严峻的局面。同时,我国现代有色冶金行业中,受粗放型经济增长方式的影响,有色冶金效率低,资源利用不高。在我国有色冶金行业中,有色冶金废渣总量,有色冶金废渣金属含量较大,且这些金属可以被回收利用。在发展社会主义现代化事业过程中,发展节约经济,提高资源利用效率,走可持续化发展道路已成为我国现代社会发展的主要内容。面对我国紧张的能源问题,加大有色冶炼金属废渣中的有价金属的回收利用既是我国现代社会发展的内在要求,也是我国实现经济的可持续发展的内在要求,加大有价金属回收技术的应用,加大有色冶金废渣中有价金属的回收利用,不仅可以为我国现代社会发展提供充足的能源需求,同时也是对我国环境保护的一种重要途径,有着重要的作用和意义。

参考文献

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黄金冶炼技术范文6

(桂林理工大学材料科学与工程学院,广西 桂林 541004)

【摘 要】从《有色金属冶金学》课程教学内容的调整, 教学手段的多样化、课程实验的设置及考试方法的改进等方面对该课程的教学改革进行了总结, 并对未来进一步改革提出了设想和建议。

关键词 冶金学;教学改革;建议

Teaching Reform of “Non-ferrous metal Metallurgy” Curriculum

LI Yi-bing YU Liang LUO Kun

(School of Material science and Engineering, Guilin University of Technology, Guilin Guangxi 541004, China)

【Abstract】The teaching reform of “Non-ferrous metallurgy” course about the adjusting teaching content,diversification of teaching method, renewing the experiment and examination means of course is summarized in the paper. Some advice and imagine with further reform is suggest in the future.

【Key words】Metallurgy; Teaching reform; Suggestion

基金项目:广西区冶金工程实验教学模式创新研究与实践(2014GJB152)。

作者简介:李义兵(1973—),男,湖南嘉禾人,博士研究生,教授级高工,研究方向为有色金属冶炼。

1 课程简介

《有色金属冶金学》课程是桂林理工大学冶金工程方向和金属材料方向专业的一门主修专业课,这门课程在其它院校一般细分为《重金属冶金学》、《轻金属冶金学》、《稀贵金属冶金学》等[1]。教材内容主要由各种有色金属冶金工艺学组成,其中每一种有色金属冶金学内容包括前置概述部分,介绍该金属元素的性质、资源禀赋、资源分布概况、化合物分类和性质、金属主要用途和应用领域;后置内容主要以该金属冶炼提取工艺原理和控制参数介绍,包括详细工艺流程及各步骤、突出主要工序、重点设备构造和运行原理、工艺参数控制和操作实践等知识。随着科学技术的不断发展进步, 冶金工业新技术也层出不穷,在教学过程中已发现,某些出版周期较久的教材, 内容过时陈旧, 新技术、新工艺涉及少。例如较典型的铅冶炼工艺,现今查过好几个版本的教科书和指导书,发现铅冶炼工艺仍然以烧结焙烧-鼓风炉炼铅的知识进行重点介绍,仍然统计为90%的粗铅是采用该工艺生产;而实际情况是:近5年来我国铅冶炼行业已经把烧结焙烧-鼓风炉炼铅技术列入淘汰落后工艺技术目录中,国内90%以上铅冶炼企业均采用了直接炼铅工艺。这表明教材内容更新节奏完全没有赶上工业界技术革新步伐。面对此现状,必须要求授课老师改进教学内容,与时俱进地与工业界发展态势紧密联系,在教材基础上阐释好原理或机理,紧密联系工业发展的态势,及时地把一些革新的技术、工业装备介绍给学生,进一步改进教学方法来激发学生的学习兴趣, 化被动为主动, 让他们入工作岗位之前, 能较全面地了解行业发展方向及动态, 为以后的工作打下良好的基础。笔者对此进行了一些教学改革实践, 并进行了总结。

2 教学改革实践

2.1 教学内容调整,教学手段的多样化

有色金属冶金学课程内容多、涉及面广,是冶金工程专业必修的一门专业课程,该课程也是毕业生就业上岗发挥用武之地的专业知识。如上所述的铅冶炼技术陈旧过时的内容,在讲授这部分内容时,我们可以作为技术进步的一个案例反衬说明冶金工业快速发展的历程。针对新技术的发展,通过与相关冶炼企业紧密联系、通过交流沟通,获取行业内多方的最新技术革新动态,经讲授老师自身的消化理解,再传授给学生在教材上无法获得的这些知识点。

冶金学是一门较老的专业课,随着时代的变迁,知识结构内容也不断地在变化。大家都知道,冶金行业是一个高能耗、高排放、偏污染的行业,在现今大力倡导资源节约型(包括能源节约)、环境友好型社会(两型社会)时代,在专业课内容上也要兼顾对环境保护和资源节约(节能、资源综合利用)技术动态发展的介绍。从课堂开始,潜移默化地传授给学生一个这样的念头,环境保护和能源节约不是单纯的环保专家或能源专家能解决的问题,是冶金专业技术人员在工艺开发和设计过程就必须考虑到,工艺设计者是工艺的源头、建造师,环保专家和能源专家是在建造师的配合下才能把环境保护和能源节约措施无缝地对接起来。因此,教学内容上的改革设置必须将工艺与节能、环保、资源综合利用等一系列知识点串连上。

冶金工艺过程是一些物理化学方面的反应原理或机理,对于这些理论知识点的介绍,学生听讲过程很容易觉得枯燥,故教学手段的多样化是非常必要的。在讲授每一种金属概述内容时,我们要把该类金属实际用途和应用领域方面讲好,尤其讲与我们周边环境密切联系的例子,起好引子的头才能获得引人入胜的效果,这样学生会迫不及待地想来反问老师这种金属是如何分离提取的,如何去操作。通过这种抛砖引玉式的教学手段,吸引学生主动想去获取知识的念头,起到事半功倍的效果。讲授中还可以穿插更多的知识来吸引学生的注意力,如有色金属本身价格高,资源价值大,金属的市场行情、行业状况、技术经济水平等穿插进去。因为很多学生们都怀抱有早日实现经济独立的理想,老师能补充技术经济方面的内容,学生在学习过程中就能够切身感受到未来所从事工作的价值和重要性。能够把这样的知识点传授给学生,主讲老师的备课功夫就不能肤浅,时常多了解行业动态信息,与企业建立较好地合作关系都是必不可少的。

课堂案例分析是一种常用的教学手段,在讲授工艺知识的时候,也可以联系很多与行业相关的热点新闻和事件,例如血铅事件、水稻镉污染等,虽然是污染事件,但在课堂上用反举例来启示学生,以后作为从事这行的专业人才,冶金工艺还需更进一步的改进,少发生直至杜绝发生这样的污染事件,引起学生追求技术进步的求知欲望,以及从事专业工作的社会责任感。学生有求知欲望的时候,教师顺势可以提供一些参考书籍、文章给学生, 让他们进行课外阅读, 并要求提交读书报告, 这种作法比单纯布置具体的作业题目更能促进学生学习的主动性, 更好地吸取知识,使学生成为教学主体。

2.2 实验教学改革

合理的实验设置不仅可以加深学生对理论知识的理解,还能培养学生动手能力、观察能力、分析和归纳推理能力,从而提高学生的综合能力。综合性实验的开设可以有效地激发学生的参与兴趣,提高学生的动手能力。

针对湿法冶金工艺来说,设置一个黄钾铁矾除铁实验,这个实验具有很重要的代表性,因为有色冶金提取过程中,提取过程的实质就是主元素不断与其它杂质元素分离的步骤。铁元素是所有有色金属矿物中最普遍存在的元素,因而分离铁是大多有色金属提取过程中不可绕过的环节,火法冶金采用添加辅料除铁造渣过程,湿法冶金中用得最成熟的除铁工艺是生成黄钾铁矾除铁方法;该实验还具有一定综合性,可以与冶金化学分析紧密联系在一起。通过常规定量滴定法分析测试法,可以测定出除铁前铁元素的量和除铁后残留铁含量等考察因素,都要求学生自己动手来进行操作。这样相对综合性的课程实验,既锻炼了学生的动手能力,又增加了学生对课程理论知识的理解。实验设置上的改革,激发了学生动手参与实验的兴趣,反过来调动了学生对课程知识求知的积极性。

2.3 考核方式改革

《有色金属冶金学》是一门考试课程, 传统作法都是进行闭卷考试。这种方法有一定的缺陷, 容易造成学生死记硬背, 一旦考试完后就将内容还给了老师, 甚至有小部分学生平时上课不听课, 不做笔记, 考试前将别人的笔记进行复印, 然后背熟, 照样得高分。专业知识是为了提高学生对所学知识的综合应用能力,将闭卷考试改为开卷考试,考题以综合应用型题为主,试题以论述题的模式设置,例如某类矿石中含有一定量的各类有价金属元素,试用所学过的知识设计一个提取分离有价金属元素的工艺流程,并对设计的流程步骤分别说明之。这种试题没有标准答案,完全是一种主观性发挥的答卷方式,通过如此方式的改革,能够锻炼学生对专业知识的灵活运用。这种考核方式运用后, 同学们普遍反映如下: 他们的学习主动性得到了提高;所学的知识点得到了综合的应用,不再是以前死记硬背的知识点,考完就忘记;对专业知识点的理解力得到了提高,专业知识掌握后信心也得到很好地提升。

3 设想和建议

3.1 实验课的加强

《有色金属冶金学》理论课课时占用较多,现有的实验课学时少, 只有10个学时, 加之以前实验设备少的限制, 学生一般只能作2~3个实验, 这对于学生理论联系实际不利。现在学校对新办专业支持力度较大,实验设备逐步在增多,因此可以适当增加实验课的学时,另外,针对冶金工程专业的学生,可以实施开放式实验室, 学生可以随时进实验室学习和工作,甚至可以参与教师的科研项目研究, 充分挖掘和发挥学生的创造潜能,也可大大提高学生的动手能力。

3.2 教学方式不断改进

随着计算机仿真技术的发展和推广应用,冶金过程仿真和三维动画模拟场景在教学过程的导入,学生对有色金属冶金学知识的理解能够更加直观和形象,例如电解铝工业现场的操作动画仿真,这些三维动画完全模拟工业现场场景,包括对主要设备构造、工艺步骤进行详细的分解,学生可以利用仿真软件模拟工业现场操作进行实训,经过一段时间的实训后,可以在仿真软件平台上操作并进行考核评比[2]。随着仿真软件技术不断升级和推广,各种金属冶金过程的仿真软件开发齐全后,对教学质量的提升非常有利,对学生理解理论知识、掌握工艺控制要点也是大有利处,包括部分课程实验、见识实习都可以用三维动画仿真软件所替代。

总之, 教改手段都是为了把学生培养成为具有高素质的人才,教师的任务除了传授知识, 还要更专注学生创新能力、运用知识能力的培养,只有这样培养出来的学生才能在充满竞争中立于不败之地。

参考文献

[1]李明照.有色金属冶金工艺[M].化学工业出版社,2010:75-90.

黄金冶炼技术范文7

黄石铁山是长江中游的璀璨宝地,熠熠生辉。铁山地处扬子准地台下扬子坳陷褶皱带的大冶坳陷褶皱内,按地质力学观点,属淮阳山字型构造前弧西翼。铁山侵入体为燕山早期产物,其矿床类型属接触交代型(矽卡岩型)铁铜矿床,被地质学界命名为“大冶式铁矿”。矿石以磁铁矿为主,次为赤铁矿。在上部氧化带中主要为假象赤铁矿、赤铁矿、含铜褐铁矿、孔雀石等;在下部原生带中主要为磁铁矿、黄铜矿和黄铁矿,次为赤铁矿、菱铁矿、白铁矿、斑铜矿等。铁矿的化学组分特点是富铁、高硫、低磷、伴生铜、钴等有益元素,是一个经济价值很高的铁铜矿床。据1877年(清光绪三年)英国矿师郭师敦用地质学、矿物学理论勘探铁山后,在勘探报告中说:“该山上下四周矿石分别化验,统计净铁质六十分至六十六分,通计净质有六十三分之多。铁矿净质以七十分为最佳,然其间每夹硫磺杂质,不能化净,该矿铁质分化极净,净质之内并无硫磺杂质。以之熔化,洵称上等佳铁,足与英、美各国所产上等铁矿相提并论。……矿石显露,足征遍山皆铁。”(盛宣怀档案选辑《湖北开采煤铁总局、荆门矿务总局》,页278。)

铁山矿石出露地表,可露天开采,采矿较易。东有磁湖通长江,西有梁子湖通樊口入江,产品运输便利。

公元208年(东汉建安十三年),孙权与刘备联军在赤壁大战中打败北方曹操的军队,奠定魏、蜀、吴三足鼎立的局面。公元220年(魏・黄初二年)孙权自公安迁鄂(鄂州),改鄂为武昌。222年(吴・黄武元年)孙权称吴王(229年在武昌称帝)。吴国统治地域在江南,以长江中下游为依托。孙权认识到,在三国三足鼎立的形势下,只有增强国力,才能使吴国繁荣昌盛,与魏蜀抗衡。第一,要建立一支强大的军队,要用最精良的武器,即刀剑武装这支军队,造刀剑需要铜铁。第二,要大力开发江南地区,他设置农官,实行屯田,在山越地区设立郡县。开发江南,要有大量先进的铁制农具。第三,吴国向以水军立国,水军除在长江流域抵御魏蜀入侵,还要航海扩大吴国的疆域。建立水军要造船,造船也要铜铁。因而开采矿床,冶炼铜铁,成为孙权东吴政权的刻不容缓的任务。

公元226年(黄武五年)孙权在武昌(鄂州)看到武昌境内一向产铜,一定有铜铁矿床。于是选派熟悉矿冶的矿丁和冶户选择境内较易开的铜铁矿山,开采铜铁冶炼。据朱绍侯主编的《中国古代史》载:吴国“手工业方面,冶铸业以武昌为最发达。”又据梁人陶弘景所著《古今刀剑录》载:“吴王孙权以黄武五年采武昌铜铁,作千口剑,万口刀,各长三尺九寸,刀方头,皆是南铜越炭作之。”朱绍侯在所编《中国古代史》中说,孙权为建立强大的水军,打造了五千艘船只。派人乘船航海到了夷洲(今台湾)等地。

当时的黄石地区隶属武昌,孙权采武昌铜铁的采矿、冶炼、铸造地点,铁山是首选。因为武昌(鄂州)附近的大矿山只有铁山,且矿藏丰富,又是露天矿。古代没有地质学、矿物学作为勘矿、鉴别矿石的理论依据。识别矿石的方法:一是根据金属矿产共生关系。《管子・地数》说:“山上有赭石,其下有铁。”《山海经・中山经》说:“求山,求水出于其上,潜于其下,中有美赭……其阳多金,其阴多铁。”郭璞的《山海经》注:“赭,赤土也。”是红色土状赤铁矿,这与铁山铁矿相似。铁山上部氧化带中以赤铁矿为主,孙权派的矿丁识别较为容易。二是根据金属矿山生长的植物来识别。南朝梁人所著《地镜图》一书载:“草茎黄秀,下有铜器。”就是在绿茵遍地的情况下,出现一团“草茎黄秀”,下面一定有铜器。唐代段成式在《酉阳杂俎》中说:“山上有葱,下有银;山上有薤,下有金;山上有姜,下有铜锡。”“海州香薷”(即铜草)也可以识别矿石。凡生长铜草的山,一定有铜矿。铁山遍山生长着花形如牙刷,粉红色的铜草。孙权派的矿丁根据铁山生长的植物,就可断定铁山矿石中含铜。孙权采武昌铜矿,就是开采铁山。

武昌有座西山,西山也产铁矿。据现代开采取其矿石化验,矿石含铁量为33%~40%,铜含量小于0.08%,而二氧化硅则为18%~37%,个别则高达50%,以古代的冶炼技术,难以冶炼出合格的产品,且含铜量极低,无开采冶炼价值,含铁量也远低于铁山的60%~66%。而从鄂州到铁山一带无含铁量高而又含铜量高的矿山。鄂州的程潮铁矿为隐伏矿体,深埋地下几百米,古人无法得知地层深处有矿,即使得知地下面有矿,也没有进行深部开采的技术条件。孙权派人开矿决不会舍富矿而去开采贫矿,舍露天而去开凿隆洞采矿。从矿山的对比,也可证明孙权采武昌铜铁,是开采铁山无疑。

孙权由于开采铁山铜铁冶炼,制造刀剑、农具、打造航船,增强了国力。于是又两次铸大钱,进一步发展经济。

据《三国志》载:公元236年春(嘉禾五年),“铸大钱,一当五百。……二月,武昌言甘露降于礼宾殿。”公元238年(赤乌元年)“春,铸当千大钱,夏,吕岱讨庐陵贼,毕,还陆口(湖北嘉鱼县陆溪口),秋八月,武昌言麒麟见。”这些记载都与武昌有关。铸大钱当在武昌之铁山。

黄金冶炼技术范文8

[关键词]铜冶炼工业 固体废弃物 环保工作 环境管理 炉渣

[中图分类号] TU993.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-3-310-1

1引言

铜矿产资源作为人类生存生产的重要资源,我国绝大部分的能源和原材料都来自于矿产资源。当前人类可利用的矿产资源种类及数量越来越多,开采范围不断地扩大。铜作为有色金属中的重要种类之一,在消费量和生产量上仅排在铝之后。铜具有良好的延展性和柔韧性,导热效能好、能导电、能抗腐蚀。基于这些特性,在我国所有成熟的工业化经济产业中铜产品都起着至关重要的作用,包括建筑行业、运输行业及电子电信通讯行业。铜产业已经成为我国国民经济重要的产业之一。

就目前而言,我国的铜冶炼工业对铜渣的利用率仅在百分之十左右,大部分都堆放在渣场,占用土地的同时也造成环境污染问题和资源浪费问题,已经成为铜冶炼工业可持续发展道路上的障碍。近几年,国内外的学者对铜冶炼工业产生的固体废弃物展开了研究,本文就铜冶炼固体废弃物利用及环保管理工作进行探讨。

2铜冶炼过程中主要固体废物的种类及其特点分析

2.1铜冶炼炉渣

铜冶炼过程中的炉渣的产生主要有三个来源,分别是熔炼炉渣、吹炼渣和精炼渣。精炼渣通常情况下都可以直接返回配料系统中进行循环使用。部分企业对已经贫化后的吹炼渣也返回配料系统中循环使用。炼铜炉渣分为自然冷却方式、水淬式及保温冷却方法。铜冶炼炼渣中的铜矿物结晶粒大小和炉渣的冷却快慢有着密切的联系。空气冷却后的铜渣外表为黑色,绝大部分呈现致密块状,又脆又硬。随着炼渣内含铁量的变化,密度也会随之改变。因此,不同的炼铜工艺产生出来的炼铜炉渣包含的化学组成也不会相同。

2.2铜冶炼烟尘

铜冶炼过程中通过烟气净化系统收集到的烟尘,目标金属含量很高,可以返回熔炼炉循环利用。转炉烟气除尘器收集到的白烟尘含有pb金属量较高,属于危险类的废弃物,一般都出售给有资质的企业进行有价金属回收利用。

2.3铜冶炼酸泥

铜冶炼中的冶炼烟气制酸过程中,稀酸将烟气清洗,烟气内所含的烟尘在清洗酸过程中形成废酸,废酸过滤后产生的酸泥含有As、Pb污染物,归为危险废物的种类。可以进行有价金属的回收,或者出售给有资质的企业进行回收。对这类型酸泥的处理一般在尾矿池内或者内衬高密度聚乙烯的集水区。

2.4铜冶炼阳极泥

铜电解的精炼过程中所产生的阳极泥含有丰富的金银等贵金属,是一种回收贵金属的重要原料。

2.5铜冶炼废水处理污泥

铜冶炼的废水产生的污泥含有丰富的有价金属,不仅可以成为再次原料返回熔炼炉也可以出售给有资质的企业进行有价资源回收。

2.6铜冶炼废旧内衬及耐火材料分析

当熔炼炉、转化炉及阳极精炼炉、电槽等出现磨损问题,内衬需要进行更换的时候,被替换下来的大量废旧内衬里面可能有大量的铜渗透在其中。这些废旧的内衬可以作为二次原料进入转化炉,也可以利用科学方法进行处理。

3铜冶炼产生的固体废物环境管理技术及相关策略分析

铜冶炼产生出的废物与残余物的管理分为再循环利用和处理处置两大类。不同的企业有着不同的废物回收分类和处理方式。

3.1铜冶炼废弃污水的处理

铜冶炼工业应该努力将固体废弃物与残余物实现内部循环使用。烟尘净化系统收集到的烟尘可以返回熔炼炉,冶炼产生的炉渣可以进行选矿处理或者贫化处理,回收其中包含的铜金属及其他有用的资源物质。

铜冶炼系统产生的酸性污水是一种可再循环的废弃污染物,可以进行分类处理.。一般情况下污水的来源及其含有不同的金属物资需要应用不同的处理方式。

(1)实验室产生的酸性污水。这类污水通常情况下经过污染净化系统然后再排出。

(2)可以进行循环利用的冷却水、阳极板冷却水和铜冶熔炼渣冲渣暂时的冷却水循环系统,先要让污水形成一个密闭式的循环系统,避免污水的向外排放,然后在对其进行处理。

(3)电解质溶液污水和冷却水。这类污水首先要分解其中的电解质,以免污水中的其他金属成分受到电解质的干预,然后再对污水进行集中方法排出的设计和实施。

3.2废杂铜的再利用与废烟气的处理

当前我国用废杂铜作为原材料生产出的铜杆的生产线已经达到100条以上。每年都有一半左右的废杂铜被直接加工成铜杆或者是黄铜棒类型的铜合金产品。此外对于烟气的处理,就目前而言,我国很多新建的工厂都配备了科学完善的烟气处理系统。烟气原料中含有一定量的有机物。比如在进行电子废料的处理过程中,应用喷雾冷却方式让烟气的温度从800摄氏度甚至更高,骤降到300摄氏度以下,这种方式可以让恶英的生成减少或者避免。喷雾冷却方法在绝热蒸发的状态下进行,没有废水产生,产生的烟尘也是干尘,便于收集处理。这样的烟气系统通常都有检测仪表或者PLC、DCS控制程序。操作人员根据铜冶炼的具体情况调节,在合理地控制下保证烟气的清洁排放。

3.3固体废弃物的处置方法

固体废弃物虽然是废弃物的一种,但是绝大多数的废弃物都还有再循环再利用的价值,只有在它们没有任何利用价值的时候,才能考虑将其处理处置。固体废物与残余物的处理处置要在一定的环境中利用科学的方法进行处理处置。在处理处置前,可以将这些废弃物做一些必要的技术处理,消除或者减少它们对环境产生的不良影响,再场地的选择上,处置场地的选择一定要慎重,优先选择最终退役的场地。

4结语

铜冶炼企业是对铜资源进行开发、生产的企业,在铜及其相关产品产生的同时也会产生大量的固体废弃物。鉴于铜冶炼固体废弃物的利用是一项集环境效益、社会环境和经济利益为一体的长期性的事业,国家可以对这方面加大科学技术的投入,建立科学研究基地和示范类工程。制定相关的优惠政策,引导铜冶炼工业走向科学化,利用科学技术实现企业工业生产的可持续发展,让我国的铜矿冶炼产生走上健康发展的道路,逐步提高我国金属行业对金属固体废弃物的综合利用、再循环利用及处理处置水平,进而使得铜冶炼企业整体水平的提高,缩小与世界先进水平之间的距离。

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黄金冶炼技术范文9

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7.四川冶金 攀钢高炉捣固焦冶炼生产实践王戈,刘勇,WangGe,LiuYong

8.钒钛磁铁精矿烧结添加矿化剂生产实践张义贤,何木光,李玉洪,吴耀辉,向绍红,ZhangYixian,HeMuguang,LiYuhong,WuYaohui,XiangShaohong

9.攀钢360m2烧结机工艺、设计特点及生产实践肖均,何木光,李程,胡勇,XiaoJun,HeMuguang,LiCheng,HuYong

10.提高攀钢高炉风温实践张海军,王戈,Zhanghaijun,Wangge

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6.烟气制酸装置加水系统技术改造黄维,HuangWei

7.攀钢二期焦炉采用低水分熄焦工艺情况分析周婷,ZhouTing

8.冷轧后处理机组张力辊设计计算四川冶金 谭刚,陈兵,TanGang,ChenBing

9.机械、摩擦双防松锁紧装置在单级单吸离心泵中的应用庞建铭,PangJianming

10.攀钢新1#、2#干熄焦干熄炉牛腿损坏原因的分析及对策黄环,HuangHuan

11.螺旋装煤对堆密度的影响及改进措施张赟,ZhangYun

12.大型焦炉砌筑应注意的关键问题王福,WangFu

13.攀成钢二烧余热回收工程朱强,熊泽民,ZhuQiang,XiongZemin

14.攀钢煤化工厂管式炉节能研究罗强,LuoQiang

15.攀钢焦化废水处理系统优化运行改造潘敏,PanMin

16.川威Nb-Ti微合金化热轧带钢的开发及生产窦志勇,黄斌,冯绍强,李良,DouZhiyong,HuangBin,FengShaoqiang,LiLiang

17.川威中宽带J55石油套管用热轧带钢的研制开发冯绍强,黄斌,罗友元,窦智勇,李良,刘中林,冯波,FengShaoqiang,HuangBin,LuoYouyuan,DouZhiyong,LiLiang,LiuZhonglin,FengBo

18.煤岩及焦炭光学组织分析在攀钢的应用刘燕,LiuYan

19.掌握思想动态,提高思想政治工作效果周明奇,ZhouMingqi

20.内部管理促进企业发展优势袁静,YuanJing

1.攀成钢2×30m2烧结机增产实践雷平,陈少军,熊泽明,LeiPing,ChenShaojun,XiongZeming

2.低钒铁水提钒炼钢工艺分析万朝明,易邦伦,钟正华,WanChaoming,YiBanglun,ZhongZhenghua

3.热处理工艺对Cr12MoV钢组织、硬度及耐磨性的影响冷艳,黄维刚,LengYan,HuangWeigang

4.P510L钒微合金化钢的CCT曲线及其显微组织唐韧,TangRen

5.M42铣刀失效分析张全新,ZhangQuanxinHtTp://

6.川威St37-2热轧带钢生产技术研制开发冯绍强,黄斌,刘中林,李良,冯波,王猛成,FengShaoqiang,HuangBin,LiuZhonglin,LiLiang,FengBo,WangMengcheng

7.计算机技术在攀成钢高炉上料自动计量系统中的应用黄敏,朱元涛,HuangMin,ZhuYuantao

8.四川冶金 微型PLC与无线数传电台在攀成钢新区能源数据采集中的应用孙庆,SunQing

9.SIMADYND在交-交变频主传动中的应用刘婷,LiuTing

10.单蓄热大方坯加热炉的设计及应用邹航,陶曙明,雍海泉,李华伟,ZouHang,TaoShuming,YongHaiquan,LiHuawei

11.轧钢车间含油工业污水化学除油处理及其在攀成钢公司的应用卢建国,LuJianguo

12.多次使用不烧铝碳水口的研制与应用李兴奎,LiXingkui

13.半球点测试仪研制饶家庭,RaoJiating

14.20G高压锅炉管压扁开裂原因分析严军山,YanJunshan

15.简讯

16.燃煤锅炉掺烧高炉煤气改造实践秦建新,鲍俊彪,QinJianxin,BaoJunbiao

17.新区共用水系统工艺优化与改造应东,YingDong

18.转炉托圈球铰支承座与托圈焊缝裂纹分析刘骁知,肖素梅,肖笙,LiuXiaozhi,XiaoSumei,XiaoSheng

19.强化民营钢铁企业内部财务管理韦小玲,WeiXiaoling

20.浅谈现代国营企业的发展之路袁静,YuanJing

1.运用均匀设计试验优化不同褐铁矿烧结性能与工艺参数蒋大军,何木光,张义贤,杜炽,何群,JiangDajun,HeMuguang,ZhangYixian,DuChi,HeQun

2.大型高炉采用高压操作问题的探讨熊拾根,XiongShigen

3.攀钢三号高炉降焦比实践刘仁检,LiuRenjian

4.攀钢4#高炉工艺装备特点刘军,LiuJun

5.攀钢改进型顶燃式热风炉燃烧器砌筑技术周仕才,ZhouShicai

6.微合金化+控冷工艺开发高强度钢筋工艺研究鲁庆文,彭俊昕,王健,LuQingwen,PenJunxin,WangJian

7.20MnTiB缸体用无缝钢管研制开发易良刚,边华川,刘俊,刘昊,李琨,王西江,YiLianggang,BianHuachuan,LiuJun,LiuHao,LiKun,WangXijiang

8.简讯

9.60Si2Mn钢中硅的回收率探析四川冶金 郑绪新,ZhengXuxin

10.空气消耗系数对钢坯铁皮除净率的影响陶功明,赵文,贾济海,TaoGongming,ZhaoWen,JiaJihai

11.国际高温空气燃烧技术现状及发展饶文涛,RaoWentao

12.蒸氨工艺的选择及改造卓立,ZhuoLi

13.高钛型高炉渣综合利用概述与展望翁庆强,WengQingqiang

14.陶瓷蜂窝体在承钢高线加热炉长周期应用总结蒋次强,王全利,付文利,律磊,JiangCiqiang,WangQuanli,FuWenli,LvLei

15.高压同步电动机液态软启动及其自动控制吴明,WuMing

16.钢铁企业成本管理相关问题的探讨韦小玲,WeiXiaoling

17.红土矿还原生产镍铁熔炼条件的研究周若愚,李仲恺,寄海明,ZhouRuoyu,LiZhongkai,JiHaiming

18.控制爆破技术研究现状及发展建议周志强,易建政,王波,汪金军,ZhouZhiqiang,YiJianzheng,WangBo,WangJinjun

1.柱状装药结构起爆药位置的设置对提高爆破质量的重要性张志呈,李显寅,ZhangZhicheng,Lixianyin

2.简讯

3.不同碱度与配矿结构对球团矿性能的影响蒋大军,林千谷,何木光,向绍红,何群,JiangDajun,LinQiangu,HeMuguang,XiangShaohong,HeQun

4.济钢400m2烧结机向2、3号1750m3高炉供料系统优化冯会玉,刘继安,王径成,FengHuiyu,LiuJi'an,WangJingcheng

5.利用烧结杯实验指导生产,改善冶金性能李翔时,肖鹏,伍雁梅,李坚,LiXiangshi,XiaoPeng,WuYanmei,LiJian

6.TiO2含量对烧结矿性能影响的试验研究蒋大军,何木光,甘勤,何群,JiangDajun,HeMuguang,CanQin,HeQun

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