有金属行业基础知识
1.概述
1.1 有金属分类
有金属是指铁、铬、锰三种金属以外所有金属，包括：铜、铝、铅、锌、镍等常用金属；钨、钼、锡、锑等稀有金属；金、银等贵金属；铈、镧等稀土金属，以及硅、硒等半金属，共计64种元素。 国际上研究机构大多数都将有金属分为基本金属（Basemetals）、贵金属(Preciousmetals)、小金属(Minormetals)、稀土金属（rare earth metal）和半金属（semimetal）。基本金属包括铜、铝、铅、锌、锡、镍六种金属；贵金属包括金、银、铂、钯、钌、铑、锇、铱；小金属主要包括钨、钼、锑、钛、镁等；稀土金属包括包括镧系元素及性质相近钪和钇，共17种元素。
有金属生产，包括地质勘探、采矿、选矿、冶炼和加工等过程。
莹肌地质勘探：“地质勘探”即是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测，需、发现有工业意义有金属矿床，并查明矿产质和量，以及开采利用技术条件，提供矿山建设设计所需要矿产储量和地质资料。
陈柳钦
采矿：采矿是自地壳内或地表选择性地采集和搬运矿石过程。绝大部分矿床用普通机械化方法开采。机械化开采又分为露天开采（包括矿石和砂矿）和地下开采两大类。露天开采将矿体上覆岩层剥离，然后自上而下顺次开采矿体。露天矿敞露地表，可以使用大型采矿机械，作业较安全，矿石损失少，
贫化率低，生产能力大，采矿成本低，大型贫铁矿床和建筑材料矿床多用此法。当矿体赋存深度大，矿体厚度小，剥离工作量很大，其经济效益低于地下开采或需要保护地表和景观时，则用地下开采方法。赋存条件复杂，工业储量较小有和稀有金属矿床多用此法。
采矿主要生产过程包括：①采准：在已经开拓完毕矿床里，按开采方法要求掘进采准巷道，将阶段划分成矿块作为独立回采单元。②回采：将矿石崩落破碎，装入运输容器。地下回采包括落矿、出矿作业；露天回采包括穿孔、爆破和采装作业。③运输：将装入运输容器矿石运交选矿厂或矿仓。
选矿：用物理或化学方法将矿物原料中有用矿物和无用矿物（通常称脉石）或有害矿物分开，或将多种有用矿物分离开工艺过程，又称“矿物加工”。
选矿主要生产过程包括：①破碎：将矿山采出矿块碎裂至粒度为 5～25mm 过程。②磨碎：以研磨和冲击为主。将破碎产品磨至粒度为10～300μm大小。
③筛分和分级：按筛面筛孔大小将物料分为不同粒度级别称筛分，常用于处理粒度较粗物料。按颗粒
在介质（通常为水）中沉降速度不同，将物料分为不同等降级别，称分级，用于粒度较小物料。筛分和分级是在粉碎过程中分出合适粒度物料，或把物料分成不同粒度级别分别入选。④选别作业：矿物原料经粉碎作业后进入选别作业，使有用矿物和脉石分离，或使各种有用矿物彼此分离。选别作业产品中，有用成分富集称精矿，是冶炼业提取金属原料；无用成分富集称尾矿；有用成分含量介于精矿和尾矿之间，需进一步处理称中矿。
冶炼：冶炼是用焙烧、熔炼、电解以及使用化学药剂等方法把矿石中金属提取出来过程。
有金属冶炼过程，通常分为火法冶金、湿法冶金和电冶金。火法冶金一般具有处理精矿能力大，能够利用硫化矿中硫燃烧热，可以经济地回收贵金属、稀有金属等优点；但往往难以达到良好环境保护。湿法冶金常用于处理多金属矿、低品位矿和难选矿；电冶金则适用于铝、镁、钠等活性较大金属生产。这些方法要针对所处理矿物组成选择使用或组合使用。
加工：将有金属或合金制成棒、线、板、带、条、管、箔等形状材料过程。
有金属加工有轧制、挤压及拉伸等多种方法。
天体营
2. 有金属产业链
有金属上游产业链包括有金属采选业以及电力和煤炭等辅助产业；中
游为有金属冶炼及加工业；下游涉及到国民经济各个领域，主要有房地产、汽车、电力、家电、交通运输、军工等领域。不同有金属品种，由于具有不同物理化学属性和不同用途，其产业链也具有各自不同特点。
2.1铅锌行业产业链
铅锌行业产业链分布，上游主要是采矿、选矿以及辅助材料生产、能源供应等，中游为铅锌冶炼、加
工，下游为应用领域。我国是铅锌资源丰富国家，因此，上游产业比较发达，全国铅锌矿山数量也比较多。值得强调是铅锌矿大多伴生，在行业里也成为姊妹金属，尤其是在上游，几乎是不可分割。我国铅锌冶炼行业比较发达，冶炼方法非常全面，从古老到现代几乎都可以到，目前和发达国家冶炼技术差距正在缩小。由于铅锌加工业范围比较窄，和铜、铝相比加工业是这个行业产业链比较薄弱环节。铅主要用途是蓄电池生产，加工产业链非常单一。锌主要用途是防腐蚀，生产热镀锌产品在加工中占有重要地位，其余部分比较小；铅下游领域主要是汽车以及提供备用电源银行、电信等领域，也有部分用作防辐射，可见其下游应用范围非常窄。虽然锌加工业也不是很发达，但下游应用领域还是比较广，基础设施建设领域都少不了锌参与，电力、铁路、公路、建筑等很多领域都有锌应用，其在防腐领域占有不可替代地位，此外，在电池、电子、五金器件等领域，锌也有重要应用。铅锌副銦产品，如硫酸、黄金、白银、、锗、铋等也在国民经济建设中发挥重要作用。
2.1.1 铅冶炼
熔体过滤器
炼铅原料主要是硫化铅矿，采出矿石品位一般低于3％，须经选矿得到铅
精矿再行冶炼。铅精矿一般成分为：铅40～75％，锌1～10％，硫16～20％，还常含有银、铜、铋、砷、锑等伴生或共生金属。
硫化铅精矿炼铅主要包括烧结焙烧、鼓风炉熔炼等过程。
（1）烧结焙烧：使精矿中PbS氧化为PbO，并烧结成块。烧结块含铅40～50％，含硫低于2％。一部分二氧化硫浓度高焙烧烟气可用于生产硫酸。
（2）还原熔炼：将破碎成100毫米左右烧结块配以10%左右焦炭装入鼓风炉，从炉下部鼓入空气或预热空气（250～450℃）或富氧空气，使焦炭燃烧，保持风口区温度在1300℃左右，含有CO高温烟气在炉内向上运动，在此过程中，使炉料中氧化铅还原成铅，氧化铁等形成炉渣。液体铅和炉渣流入炉缸，进行分离。铅液在向下流动过程中捕集金、银、铜、铋等金属。所得含铅约98％粗铅，送往精炼。炉渣含锌高时，经烟化炉处理回收锌、铅。 2013上海高考物理
（3）粗铅精炼：分火法精炼和电解精炼。火法精炼基建投资省，生产费用低，为世界许多炼铅厂采用；电解精炼除铋效果好，粗铅含铋高时，宜采用电解精炼。
兰州市铁路局（4）火法精炼：包括熔析精炼和加硫除铜。熔析是利用铜在铅中溶解度随温度降低而减小特性，降温除去部分铜，加硫是使铜生成Cu2S进一步除去。经过这两段作业，铅中含铜可降至0.001～0.002％。②碱性精炼除砷、锡、锑。除铜后铅液不断流经熔融氢氧化钠和氯化钠，同时加入硝石(NaNO3)作氧化剂，使砷、锡、锑分别氧化生成砷酸钠(Na3AsO4)、锡酸钠(Na2SnO3)和锑酸钠(Na3SbO4)，溶于氢氧化钠和氯化钠混合熔体中而与铅分离。③加锌除银。加锌于含银铅液，生成浮于铅液表面“银锌壳”。银锌壳一般比粗铅含银高20倍，是提取银原料。铅液中残存锌(0.6～0.7%)，可用碱性精炼法或氯化精
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