所谓有色金属是指除铁、铬、锰等几种黑色金属之外的多种金属的总称。在自然界103种元素中,有色金属占64种,是元素周期表中最巨大的“宗族”。其间,铜、铝、铅、锌、锡、镍、锑、钛、镁、等10种有色金属被视为“宗族”中的“十大金刚”。在当今社会,有色金属扮演了极为重要的人物,被广泛应用于工业、农业、交通、运送、建筑、航空航天、信息、军工、医疗等范畴。
但是,有色金属工业是一个高能耗的工业。从有色金属的矿石挖掘、选别、熔炼、精粹到加工成材,每一个作业,每一个工序,都要耗费很多的电、煤、燃油等动力。以钢出产为例。我国每出产1吨金属铜需挖掘151吨矿石,露天挖掘和坑采1吨原矿需耗标煤(即1公斤发热值为7000大卡或2.9 X 107焦耳的煤炭)分别为 0.6公斤、 4.55公斤,选别处理 1吨原矿的能耗为4.4公斤标煤,从铜精矿熔炼成粗铜,每吨粗铜的工艺能耗为1.04~3.3吨标煤,对租铜进行电解,每吨电解的电能耗费相当于标煤35~40公斤。据统计,1994年我国10种有色金属的总产值为394.52万吨,耗费电能387.4亿度(相当于全国发电量的1/15)、煤炭 897万吨、焦炭 124万吨、重油 47.5万吨、汽油 9.52万吨、柴油11.74万吨、天然气3586万立方米,合计相当于标煤2542万吨(相当于全国煤产值的l/40),位居全国能耗大户前10名。因而,下降铜、铝、镍、钛、镁等有色金属出产中的能耗,会大大缓解我国动力严重问题。
处理有色金属工业出产能耗过高问题的途径有三种:
1)加强管理,严厉操作规程,削减人为糟蹋现象。
2)依托科技进步,改善工艺技术,注重余热使用。以铜的火法冶炼出产为例。它分为冰铜熔炼、粗钢吹炼、电解精粹三个主体作业单元,其间冰铜熔炼工艺的好坏则是决议钢出产能耗凹凸的要害。近年来,选用富氧闪速熔炼工艺,使钢出产能耗大大下降,比选用传统工艺出产铜下降能耗达30%。此外,在氧化铝制备工艺上选用串联法,并开宣布智能操控的大型预焙电解槽,可使能耗下降20%~25%。
3)经过收回使用废旧金属,寻求代用材料,削减有色金属耗费,然后到达节能降耗之效。以再生锡为例。出产100万吨再生铝可节约铝土矿600万吨、碳素材料60万吨,而1吨再生铝的能耗仅为原生铝的5%,可见注重有色金属的收回再生,关于削减能耗有多么重要。寻求有色金属的代替品是下降能耗的一种直接办法。如近年来,选用光纤电缆替代传统的铜电缆就是一例。45公斤光纤就相当于1000公斤铜线的信息传输量,而出产45公斤光纤的能耗只要1吨铜线的5%。所以,活跃开发新材料,替代耗能高的传统材料,也是节能降耗的一个重要途径。
但是,有色金属工业是一个高能耗的工业。从有色金属的矿石挖掘、选别、熔炼、精粹到加工成材,每一个作业,每一个工序,都要耗费很多的电、煤、燃油等动力。以钢出产为例。我国每出产1吨金属铜需挖掘151吨矿石,露天挖掘和坑采1吨原矿需耗标煤(即1公斤发热值为7000大卡或2.9 X 107焦耳的煤炭)分别为 0.6公斤、 4.55公斤,选别处理 1吨原矿的能耗为4.4公斤标煤,从铜精矿熔炼成粗铜,每吨粗铜的工艺能耗为1.04~3.3吨标煤,对租铜进行电解,每吨电解的电能耗费相当于标煤35~40公斤。据统计,1994年我国10种有色金属的总产值为394.52万吨,耗费电能387.4亿度(相当于全国发电量的1/15)、煤炭 897万吨、焦炭 124万吨、重油 47.5万吨、汽油 9.52万吨、柴油11.74万吨、天然气3586万立方米,合计相当于标煤2542万吨(相当于全国煤产值的l/40),位居全国能耗大户前10名。因而,下降铜、铝、镍、钛、镁等有色金属出产中的能耗,会大大缓解我国动力严重问题。
处理有色金属工业出产能耗过高问题的途径有三种:
1)加强管理,严厉操作规程,削减人为糟蹋现象。
2)依托科技进步,改善工艺技术,注重余热使用。以铜的火法冶炼出产为例。它分为冰铜熔炼、粗钢吹炼、电解精粹三个主体作业单元,其间冰铜熔炼工艺的好坏则是决议钢出产能耗凹凸的要害。近年来,选用富氧闪速熔炼工艺,使钢出产能耗大大下降,比选用传统工艺出产铜下降能耗达30%。此外,在氧化铝制备工艺上选用串联法,并开宣布智能操控的大型预焙电解槽,可使能耗下降20%~25%。
3)经过收回使用废旧金属,寻求代用材料,削减有色金属耗费,然后到达节能降耗之效。以再生锡为例。出产100万吨再生铝可节约铝土矿600万吨、碳素材料60万吨,而1吨再生铝的能耗仅为原生铝的5%,可见注重有色金属的收回再生,关于削减能耗有多么重要。寻求有色金属的代替品是下降能耗的一种直接办法。如近年来,选用光纤电缆替代传统的铜电缆就是一例。45公斤光纤就相当于1000公斤铜线的信息传输量,而出产45公斤光纤的能耗只要1吨铜线的5%。所以,活跃开发新材料,替代耗能高的传统材料,也是节能降耗的一个重要途径。