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金属冶炼——架构起矿物与金属的坚实桥梁

2019-11-06 15:56 来源: 新华网

金属矿物是大自然给人类的美好馈赠。金属在社会发展历程中,扮演着重要的角色。由于大多数金属都是以化合物的形式存在于矿物中的,因此,如何从这些金属矿物中提取出满足人类需求量的金属就成为了亟待解决的问题。金属冶炼制度使得矿产资源能够为人们所用。

提取金属的过程是环环相扣的,矿冶过程自动控制技术国家重点实验室主任周俊武给我们讲解了这个过程:金属开采上来后,先把矿石破碎,然后送到选矿厂磨到几十微米大小,并用水调成矿浆,再进入选矿工序,加一些选择性的药剂到矿浆里搅拌充气,充气后产生气泡。目标金属粘到泡沫上浮在表面,晾干后得到金属矿粉。最后便是冶炼阶段,冶炼阶段有两种技术路线:湿法冶炼与火法冶炼。火法冶炼就是用火烧,让金属矿粉变成熔融状态,再去除杂质。湿法冶金则通过药剂把金属离子分层以后再提取出来,便可以看到金属了。

周俊武与团队的工作就是在选矿过程和湿法冶炼工作中提高金属质量。他介绍:“矿石磨成矿浆后,如果不知道它的金属元素的百分比,就不知道需要加多少药剂,而我们通过检测和控制技术可以测量出泡沫的状态和它里边有价金属的占比,从而提高金属产量。”

除此以外,传统的金属冶炼工业很容易对环境造成污染,由周俊武团队所研究出的检测技术和优化控制技术则为绿色矿山和生态矿山的建设提供了技术支撑。如周俊武所说:“应用控制系统后,根据实际的金属含量计算出需要消耗的药剂含量,并做动态调整,使最后排出的废水中重金属离子含量大大减少,从而可以减轻对环境的污染。”

矿产行业是传统行业,古人早就和金属矿物打起了交道。但矿产行业也是新兴行业,因为如今我们对金属的品质和环境的要求都在不断上升。如何提高金属冶炼的效率,如何将对环境的污染降到最低都成为了研究课题。周俊武希望年轻人能够坚持住,把高新技术和传统工艺技术装备结合在一起,助力传统行业的转型升级,实现矿产行业跨越式发展。

本作品为“科普中国-科技前沿大师谈”原创,转载时务请注明出处。

作者: 方圆   [责任编辑: 李浩]

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