引論：我們為您整理了13篇火法冶金的原理范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

1 把握專業基礎課定位，處理好“3232”

《有色冶金原理》作為有色冶金專業最重要的專業基礎課，在基礎課與專業課之前起著承上啟下的作用。要提高該門課程的教學質量必須牢牢把握好專業基礎課這一定位，來組織實施教學。具體來說，《有色冶金原理》課程承上啟下歸納為“3232”，《有色冶金原理》是物理化學作用規律在有色冶金生產中的應用。

第一個“32”承上――與基礎課的聯系（主要是物理化學）具體的可以概括為三個問題，兩部分內容：

三個問題：①如何確定反應在標準狀態下究竟向哪個方向進行？

②如何確定反應進行到何種狀態達到平衡？

③如何確定反應進行的速度？

即研究確定反應的方向、限度和速度。

兩部分內容：①反應的熱力學。

②反應的動力學。

即反應的原理、反應速度的確定及影響因素

要將以上三個問題、兩部分內容講授清楚，必須了解學生對物理化學掌握情況，并據此來開展教學工作，使學生能夠從物理化學的角度出發研究和思考有色冶金生產的實際問題。

第二個“32”――啟下是《有色冶金原理》在各門專業課（主要是《冶金學》）中的應用。

具體的也可以概括為三張圖，兩部分內容。

三張圖：①渣系狀態圖

②ΔG―T圖

③E―pH圖

即將物理化學的抽象規律，轉換為有色冶金專業的專用直觀圖表。（解釋內容、分析具體用途）

兩部分內容：①火法冶金

②濕法冶金（解釋內容、分析具體用途）

即從冶金反應的溫度和反應物質所呈狀態的角度，對反應進行分類。

這三張圖和兩部分內容，體現了從有色冶金專業對《有色冶金原理》課程內容的分類，以及將物理化學知識轉化為有色冶金專業直觀工具，為學生以后利用這些工具業進行專業的思考和研究打好基礎。

2 突出重點章節，精講多練

目前通用的《有色冶金原理》教材，一般都包括冶金爐渣、化合物離解生成反應、氧化物還原、硫化物火法冶金、氧化物和硫化物的火法氯化、物質在水溶液中的穩定性、礦物浸出、浸出液凈化、水溶液電解質電解、熔鹽電解等內容，要在有限的90個學時來完成以上這些內容逐一講精講透既無可能也沒有必要。而是應根據第二個“32”，結合課程內容之間的內在聯系，突出重點章節，精講多練。具體地說就是要從火法冶金、濕法冶金這兩部分內容出發，重點講授化合物離解――生成反應、冶金爐渣、物質在水溶液中的穩定性這三個章節，使學生了解、掌握應用渣系狀態圖、ΔG―T圖、E―pH圖；同時也對具有相同基礎知識點的章節教學打牢基礎，讓學生能夠舉一反三、觸類旁通，增強自學能力。

3 引進現代化教學手段，提高授課質量

根據《有色冶金原理》教學的需要，在教學過程中十分注重豐富教學手段，特別是現代化教學手段的運用，以往傳統教學中手段單一，不能有效調動學生學習的積極性的弊端，提高教學質量。

（1）開發和使用《有色冶金原理》多媒體教學課件（網絡版），通過課件的使用將傳統教學中難以處理的抽象概念用簡潔明了、生動形象的多媒休技術展現出來，調動了學生學習的積極性，提高了教學質量。同時，將教學內容移到校園網上，也可以使學生充分利用時間，根據自身的實際情況出發，靈活主動學習，既鍛煉了學生自學能力，又能促進教學質量的提高。例如，化合物離解-生成反應中講授ΔG―T圖時，傳統教學從圖的繪制、分析、應用基本需要6～8學時，但由于不夠直觀，學生理解起來比較困難，而采用教學輔助軟件后學生能夠直觀認識到ΔG值（吉布斯自由能）隨溫度T變化規律，進而通過ΔG值的大小判斷反應平衡進行的方向，并與冶金過程尤其是火法冶金過程的應用相結合（反應條件、還原劑選擇、還原程度控制、雜質脫除程度等）。同樣在火法冶金過程常用的基本知識―三元相圖的教學也是如此，傳統教學方法從繪制、講解、應用的整個過程耗時較長效果不理想，采用多媒體教學軟件后，教學效果有顯著提高。

（2）充分利用校園網及數字圖書館的資源，結合課程教學進度布置一些專門問題，讓學生獨立自主地進行學習，實現講授與自學的有機結合，轉變學生被動學習的傳統觀念，并進行討論，達到教學良性互動。

4 結合課程內容；合理安排實驗教學（如何與3232相聯系）

根據現有實驗條件及學時安排，有針對性地安排了3～4個有典型代表性的專題實驗（氧化鉛還原動力學實驗、硫化鋅精礦焙燒動力學實驗、鐵―水系E―PH圖測定）。讓學生有機會動手實踐，將理論知識與實際相結合，直觀了解相關反應的機理及過程。鞏固相關知識的基礎。

5 結束語

只要牢牢把握《有色冶金原理》專業基礎課的定位，處理好與基礎課和專業課的承啟關系，突出重點，使用現代化教學手段，合理安排實驗教學，可以使《有色冶金原理》課程的教學質量提高到一個新的水平。培養出下得去，上手快，留得住，用得上的創新型冶金高技能專門人才。

參考文獻：

[1]韓明榮.冶金原理課程教學中注重對學生能力培養的探討[J].中國冶金教育，2009，(04).

篇2

財政部等四部委2009年《關于開展節能與新能源汽車示范推廣試點工作的通知》（財建[2009]6號），文件中規定對在試點城市推廣新能源客車給予專項補貼，補貼的額度根據新能源不同技術路線分別給予5-60萬元不等。2013年9月13日四部委又《關于繼續開展新能源汽車推廣應用工作的通知》（財建[2013]551號），明確國家繼續鼓勵新能源汽車的發展，中央財政繼續進行補貼。

比較上述兩個文件，筆者發現其具體內容有了變化，例如在財建[2013]551號文件第二條第二款明確了補助對象是消費者，消費者按銷售價格扣減補貼后支付。第三款中規定了中央財政補貼資金將直接撥付給新能源汽車生產企業，這和財建[2009]6號文件第二章第五條規定的“財政對試點城市相關公共服務領域示范推廣單位購買和使用節能與新能源汽車給予一次性定額補助”相比有了變化。

另外，國家稅務總局2013年1月8日了國稅公告2013年第3號及其文件解讀，明確了從中央財政獲得的新能源汽車補貼不屬于增值稅應稅收入，不征收增值稅，并從2013年2月1日起實施。由于以上文件的及其內容的變化，在實務中，不同的新能源客車企業和使用單位在相關的會計和稅收處理上存在不同的方法，導致各自財務報表項目信息披露及納稅義務產生變化，本文結合財政部頒布的有關文件，以案例的形式，對此進行比較和探討。

二、案例分析

（一）按全價開具發票（不扣除補貼）

此種方法是財建[2013]551號文之前的通行做法。

例1：A客車廠（高新技術企業，企業所得稅稅率15%）銷售一臺純電動大客車給B公交公司，客車全價117萬元（含稅），客車廠采購成本105.3萬元（含稅），在銷售合同中約定中央財政補貼的50萬元在B公交公司收到后轉付給A客車廠。

1.A客車廠的會計處理為：

銷售時：

借：應收賬款――B公交公司 1 170 000

貸：主營業務收入 1 000 000

應交稅費――應交增值稅（銷項稅額） 170 000

收到貨款和補貼資金時：

借：銀行存款 1 170 000

貸：應收賬款――B公交公司 1 170 000

該筆業務，A客車廠應交增值稅：（117-105.3）/1.17×0.17=1.7（萬元），實現利潤：（117-105.3）/1.17=10（萬元），應交所得稅：（117-105.3）/1.17×15%=1.5（萬元）。

2.B公交公司的會計處理（假設B公交公司不是增值稅一般納稅人）為：

采購客車時：

借：固定資產 1 170 000

貸：應付賬款――A客車廠 1 170 000

收到中央財政補貼時：

借：銀行存款 500 000

貸：遞延收益 500 000

支付貨款時：

借：應付賬款――A客車廠 1 170 000

貸：銀行存款 1 170 000

計提折舊時（假定10年折舊期限）：

借：管理費用（生產成本）――折舊費 117 000

貸：累計折舊 117 000

該筆業務，B公交公司將中央財政補貼視同純電動公交客車推廣運用的補貼，確認了50萬元遞延收益，年度折舊也按全價進行直線法計提折舊。

（二）按全價扣除中央財政補貼的金額開具發票

此種方法是在財建[2013]551號文之后的第一種做法。

例2：A客車廠（高新技術企業，企業所得稅稅率15%）銷售一臺純電動大客車給B公交公司，客車全價117萬元（含稅），客車廠采購成本105.3萬元（含稅），銷售合同約定按照扣除補貼后的金額67萬元開票，中央財政補貼的50萬元由財政部門直接撥付A客車廠。

1.A客車廠的會計處理為：

銷售時：

借：應收賬款――B公交公司 670 000

其他應收款――應收補貼款 500 000

貸：主營業務收入 572 600

應交稅費――應交增值稅（銷項稅額） 97 400

營業外收入――政府補助 500 000

收到貨款時：

借：銀行存款 670 000

貸：應收賬款――B公交公司 670 000

收到補貼款時：

借：銀行存款 500 000

貸：其他應收款――應收補貼款 500 000

該筆業務，A客車廠應交增值稅：（67-105.3）/1.17×0.17=-5.56（萬元），實現利潤：（67-105.3）/1.17+50=17.26（萬元），應交所得稅：[（67-105.3）/1.17+50]×15%=2.59（萬元）。

2.B公交公司的會計處理（假設B公交公司不是增值稅一般納稅人）為：

采購客車時：

借：固定資產 670 000

貸：應付賬款――A客車廠670 000

支付貨款時：

借：應付賬款――A客車廠 670 000

貸：銀行存款 670 000

計提折舊時（假定10年折舊期限）：

借：管理費用（生產成本）――折舊費 67 000

貸：累計折舊 67 000

該筆業務，B公交公司依照扣除補貼后支付的價款確認固定資產入賬價值并計提折舊。

（三）按全價開具發票，但按照扣除財政補貼后的金額付款

此種方法是在財建[2013]551號文之后的第二種做法。

例3：A客車廠（高新技術企業，所得稅稅率15%）銷售一臺純電動大客車給B公交公司，客車全價117萬元（含稅），客車廠采購成本105.3萬元（含稅），客戶為了反映車輛的真實成本，在銷售合同中要求全價開票，但從車款中扣除中央財政補貼的50萬元后支付給A客車廠。

1.A客車廠的會計處理為：

銷售時：

借：應收賬款――B公交公司 1 170 000

貸：主營業務收入 1 000 000

應交稅費――應交增值稅（銷項稅額）170 000

收到貨款時：

借：銀行存款 670 000

貸：應收賬款――B公交公司 670 000

收到補貼時：

借：銀行存款 500 000

貸：應收賬款――B公交公司 500 000

該筆業務，A客車廠應交增值稅：（117-105.3）/1.17×0.17=1.7（萬元），實現利潤：（117-105.3）/1.17=10（萬元），應交所得稅：（117-105.3）/1.17×15%=1.5（萬元）。

2.B公交公司的會計處理（假設B公交公司不是增值稅一般納稅人）：

采購客車時：

借：固定資產 1 170 000

貸：應付賬款――A客車廠 670 000

資本公積 500 000

支付貨款時：

借：應付賬款――A客車廠 670 000

貸：銀行存款 670 000

計提折舊時（假定10年折舊期限）：

借：管理費用（生產成本）――折舊費 117 000

貸：累計折舊 117 000

該筆業務，B公交公司將中央財政補貼視同國家對公共領域推廣使用純電動公交客車的投入，確認50萬元為資本公積，年度折舊也按全價進行直線法計提折舊。

三、三種處理對財務報表項目的影響、分析及建議

以上三種處理方法在實務中都有運用，對A客車廠和B公交公司的財務報表項目產生了不同的影響，下面通過列表對比各科目的差異。

（一）A客車廠財務報表項目對比

（二）B公交公司財務報表項目

從以上對比表可以看出，雖然是同一業務實質但不同處理方法對財務報表項目的影響是明顯的，筆者認為，同一業務在遵循相同稅收法規和會計準則的前提下，不應出現不同財務結果，下面就不同財務報表項目進行分析。

（三）以上三種方法的分析

1.應稅收入的確認。依照國稅2013年3號公告及其解讀和財建[2013]551號文件的規定，A客車廠銷售新能源客車，客戶按照扣除中央財政補貼后的差額支付，中央財政補貼的部分不論是從客戶處取得還是由財政部門直接撥付給客車廠，均不屬于增值稅應稅收入，不征收增值稅。因此，A客車廠的增值稅應稅收入應當是車價扣除中央財政補貼后的收入。

2.機動車銷售統一發票的開具。現行的機動車銷售統一發票具有增值稅抵扣功能，應當視同增值稅發票進行管理。依照發票管理的一般規定，發票應當據實開具，金額應當為購買方實際支付的款項。因此，A客車廠應當按照車價扣除中央財政補貼后金額向購買方開具機動車銷售統一發票。A客車廠和B公交公司應依照發票金額確認雙方的債權和債務關系。

3.補貼收入的確認。依照《企業會計準則第16號――政府補助》及其應用指南以及財建[2009]6號文第九條的規定，A客車廠收到（或按照定額定量方式判斷可以收到）的中央財政補貼是對新能源客車與傳統客車基礎差價的補貼，其本質是對新能源客車較高生產成本的彌補，屬于與收益有關的補助項目，應當計入當期損益項目。

4.補貼收入在會計報表及其附注中的列報。在具體實務中，客車企業一般會按照《企業會計制度》的規定將收到的中央財政補貼記入“營業外收入――政府補助”科目中，并在會計報表附注“其他應收款”、“營收外收入――政府補助”科目進行披露，同時按照“計入當期損益的政府補助為經營性損益項目，應逐項說明披露認定理由”的規定作為補充資料單項進行說明，在計算“扣除非經常性損益后的基本每股收益”時，將該部分補貼收入視同經常性損益不進行扣除。

按企業會計準則的一般規定，以上會計處理無疑是正確的，但隨著國家對新能源汽車政策支持力度的加大，新能源客車的生產和銷售數量必定會大量增加，收到的中央財政補貼也會同步增加，當新能源客車銷量占客車企業銷售總量達到一定比重后，該企業的當期利潤表中的營業利潤數額會大幅下降甚至出現虧損，營業外收入數額大幅上升，雖然利潤總額不變，但單從利潤表反映出的利潤來源結構與實際經營情況就會產生背離，營業外收支凈額占的比重過大，影響了報表使用人對新能源客車企業經營獲利能力的判斷。

鑒于《企業會計準則》遵循的“決策有用觀”，從有利于報表使用人正確判斷企業盈利水平的角度，筆者認為A客車廠收到的中央財政補貼應記入“主營業務收入”科目，可以單設一個二級科目“新能源補貼收入”進行核算，在利潤表中列示在“營業收入”項目，在會計報表附注中進行單項披露說明。

（四）本文提出的會計和稅收處理建議

綜上所述，筆者認為前述案例應當按以下方法進行會計處理并在財務報表中列報，同時確認各稅種的納稅義務。會計分錄如下：

1.A客車廠的會計處理：

銷售時：

借：應收賬款――B公交公司 670 000

其他應收款――應收補貼款 500 000

貸：主營業務收入――XX產品 576 249

主營業務收入――新能源補貼收入 500 000

應交稅費――應交增值稅（銷項稅額）97 351

收到貨款時：

借：銀行存款 670 000

貸：應收賬款――B公交公司 670 000

收到補貼款時：

借：銀行存款 500 000

貸：其他應收款――應收補貼款500 000

2.B公交公司的會計和稅收處理。車輛入賬價值的確認。根據《企業會計準則第4號――固定資產》第七條、第八條規定，固定資產應當按照成本進行初始計量，外購固定資產的成本，包括購買價款、相關稅費、使固定資產達到預定可使用狀態前所發生的可歸屬于該項資產的運輸費、裝卸費、安裝費和專業人員服務費等。因此，B公交公司購入新能源客車應當以購買的價款（即車輛全價扣除中央財政補貼后的價值）入賬。

所得稅計稅基礎的確認。按現行企業所得稅有關規定，B公交公司購買的新能源車輛應當按照扣除中央財政補貼后的價值計提折舊。該筆業務的會計處理為：

采購客車時：

借：固定資產 670 000

貸：應付賬款――A客車廠670 000

支付貨款時：

借：應付賬款――A客車廠 670 000

貸：銀行存款 670 000

篇3

中國是電池消費大國，每年至少報廢50萬噸干電池，其中包含了列入《國家危險廢物名錄》的汞、銅、鋅、鉛等重金屬。鑒于電池內含有大量有害成分，如重金屬、廢酸、廢堿液等，若不經過妥善處置而進入環境，電池中的持久性重金屬在環境中與有機物發生反應，生成毒性更強的金屬有機化合物。這些持續進入環境的有毒金屬污染物在生物體內富集，將在未來幾十年甚至上百年對人類生存環境和健康產生極大的危害。此外，報廢的干電池中仍含有大量的可再生資源，如不能進行回收利用，就會造成鋅、錳、鉛、鎘等資源的極大浪費，因此，廢舊干電池的回收利用技術對環境保護和資源節約具有重要的意義。

目前，廢舊干電池較可行的回收利用技術主要有兩種：濕法和火法，兩種方法主要可以解決以下兩個問題：一是汞金屬及其他可再生資源的回收；二是消除“三廢”。即廢液、廢氣、廢渣對環境的污染。

1 濕法回收技術

濕法回收技術有焙燒—浸出法和直接浸出法兩種，其原理是利用Zn、MnO2等可溶于酸的原理，Zn-Mn干電池濕法冶金回收過程就是使其中的Zn、MnO2與酸作用，生成可溶性鹽進入溶液的過程，凈化后的溶液可電解生成金屬Zn和電解MnO2，或者生產化工產品（如立德粉、氧化鋅）、化肥等。

1.1 焙燒—浸出法

該法采用機械切割廢干電池，將炭棒、銅帽與塑料一一分離，暴露出電池內部粉料和鋅管，然后在600℃的溫度條件下，在真空焙燒爐中焙燒6～10h，使氯化銨、金屬汞等揮發為氣態，并采用冷凝設備加以回收，廢氣經過嚴格的凈化處理，將汞含量減至最低；焙燒后的產物細細研磨后經磁選、篩分可以得到高純度的鋅粒和鐵皮，篩出物經過強酸浸出后從浸出液中可以電解回收金屬Zn和電解MnO2。

廢電池在高溫條件下焙燒除汞后的殘渣（含鋅30%～60%、錳23%～30%）被大內弘道在pH=1時用硫酸浸出其中的鋅和錳，后用NaHS中和，使95.4%的Zn以ZnS的形式進入沉淀，極少量的錳與鋅共同沉淀用作冶金原料。

1.2 直接浸出法

該法將廢舊干電池進行機械破碎和篩分、洗滌后，直接進行酸浸，浸出溶液中的鋅、錳等金屬，從過濾、凈化后的酸浸濾液中提取重金屬，進而生產化工產品。

該法曾于1991年被北京冶煉廠引用，處理鋅錳干電池并回收其中的金屬Zn、Cu、Fe、MnO2和NH4Cl等，其中鋅回收率為81.3%，銅回收率為85.5%，該工藝除回收率較高外，還可以解決因氯化銨對設備的腐蝕而使設備不能夠長期運轉的問題。

興建于德國馬格德堡近郊區的“濕處理”裝置也是基于該法的原理，該裝置中除了鉛酸蓄電池以外，其他各類電池均可溶解于硫酸，然后借助離子交換樹脂從溶液中提取各種金屬，能夠提取出電池中的95%的金屬物質。

總的來說，濕法冶金雖然可以使廢電池中的有用成分得到有效回收，但其工藝流程太長，廢氣、廢液、廢渣處理難度大，易對環境造成二次污染，且最近幾年電池生產過程中逐步實現無汞化，再加上鐵、鋅、銅、錳等重金屬市場不景氣，導致從廢舊電池中回收上述資源的成本遠高于其本身的經濟效益，因此濕法冶金技術在廢舊電池回收領域已很難實現其利用價值。

2 火法回收技術

鑒于濕法冶金的種種弊端，目前為止，大多數專家都認為處理廢舊電池的最好方法應屬火法冶金工藝，該工藝是最為有效的處理和回收汞的方法。其原理是在600℃左右的高溫條件下，物氧化、還原、分解廢舊電池中的金屬及其化合，并使其揮發、冷凝的過程，共分為兩類：分別為傳統的常壓冶金和真空冶金。

2.1 傳統的常壓冶金法

傳統的常壓冶金法有兩種途徑：一種是在較低的溫度下加熱廢舊電池，使其中的汞揮發，然后在較高的溫度條件下回收Zn及其他重金屬；另一種是在較高的溫度條件下在豎式爐中對廢舊電池進行焙燒，使其中易揮發的金屬及其氧化物揮發，揮發后的殘留物作為冶金中間產物另做處理。

用豎式爐處理廢干電池時，豎爐分為三個部分：分別為氧化層、還原層和熔融層，廢舊電池在豎爐中焙燒時采用焦炭加熱，其中汞在氧化層中揮發為氣相，鋅高溫下在還原層被還原揮發，然后汞和鋅分別在不同的冷凝裝置內進行回收，廢舊電池中大量的鐵、錳在熔融層被還原生成錳鐵合金。

日本TDK公司和野村興產公司對廢干電池再生過程作了大膽改革，將上述工藝改為整體回收，而不是單一的金屬回收后作磁性材料。改進后的工藝為將廢舊電池進行機械破碎，在高溫條件下除去其中的雜質并將金屬元素氧化，經過一系列處理即成為合成鐵金氧的原料。該工藝改革的構想來自于彩電和變壓器等使用的鐵金氧的原料同干電池中所含的主要成分類似，與傳統工藝相比，由于大大簡化了其中有用成分的分離工序，降低了回收成本，使廢舊電池回收成本遠低于鐵金氧原料價格，從而使廢舊電池再生利用的經濟效益大為提高，具備較強的實踐意義。

2.2 真空冶金法

傳統的常壓冶金法與前述濕法冶金同樣存在種種弊端，例如工藝流程長，對環境的污染相對較大，生產成本高于其產生的經濟效益，能耗相對較高等，因此人們在對廢舊電池各種回收利用技術充分研究的基礎上提出了真空法。真空法的工作原理是基于不同組分在相同溫度下具有不同的蒸汽壓的原理，使組成廢舊電池的各種組分在真空環境下通過蒸發與冷凝，使具有不同蒸汽壓的組分分別在不同的溫度下一一分離，從而實現廢舊電池綜合回收利用的目的。蒸發時，蒸氣壓高的組分進入蒸氣，蒸氣壓低的組分則留在殘液或殘渣內，冷凝時，蒸氣在溫度較低處凝結為液體或固體。

德國阿爾特公司分揀出鎳鎘蓄電池后，將廢舊電池在真空環境中加熱，其中的汞迅速蒸發，同時將其回收，然后將剩余原料進行研磨粉碎，用磁性物質提取其中的金屬鐵，再從余下的粉末中提取Zn和Mn。該法的加工成本不超過1500馬克/噸，而lt廢電池的填埋處理費用要大于1700馬克，其經濟效益顯而易見。

三井茂夫等將使用過的廢舊干電池在壓強為2632Pa的真空環境中，經300℃的高溫加熱2h，汞揮發進入煙氣，煙氣經冷凝后回收其中的汞和粉塵，揮發后的殘渣中汞含量為原來的1/5000～l/2000，從而達到消除汞對環境危害的目的。

雖然目前尚缺乏真空法處理廢舊干電池的經濟指標，但從粗鋅精煉過程中的能耗：火法（6-10）×106kJ，電解法（10.8-12.6）×106KJ，真空法不大于3.6×106KJ，可以間接看出，真空法的能耗必定低于其他方法，因此其成本也必然低。而且真空法的流程短，對環境的污染小，各有用成分的綜合利用率高，具有較大的優越性.值得廣泛的推廣。

截止目前，我國尚未建立有效的廢干電池回收處理渠道，廢干電池成為環境污染源之一。面對日益嚴重的環境污染，應加強廢電池的管理，制定相關的政策和法規，盡快研究廢干電池處理切實可行的技術，實現廢干電池的無害化、資源化和產業化。

篇4

隨著科技的發展，選礦企業不斷采用新技術和新設備，從而不斷降低投資成本、提高運轉效率，不斷簡化生產工程從而取得良好的經濟效益。同時隨著微波技術的發展，這種技術具有很多無法比擬的優勢，比如熱效率很高，同時耗能很低等，受到采礦和礦物加工行業的親睞。因此，本文首先分析了微波技術的原理和特點，同時微波技術如何在選礦過程中的應用展開論述。

一、微波技術的工作原理及特性

在利用微波技術加工過程中，與常規加熱的形式不同，微波加熱主要通過微波電磁有效的轉化成熱能，在很大程度上與物質的內部分子聯系。微波加熱作為一種高頻電磁波，與物質發生作用后，內部的分子被電離發生極化的現象，從而形成極化分子，同時形成正負兩極，然后按照一定順序排列，在磁場的作用下，出現高頻振蕩的情況，分子產生熱量。具有以下特點：第一，即時性。利用微波技術對礦物質進行加熱，能夠有效提高效率，能夠保證礦物質原料在瞬間得到或者失去熱量，增加無惰性。第二，整體性。微波的穿透力很強，能夠促進內部分子進行劇烈運動，讓他們充分運動，發生摩擦，產生熱量，大大縮短加熱的時間，保證生產的連續性。第三，選擇性。對于微波技術，對礦石材料具有很強的選擇性，對礦物質的混合材料可以進行不同部位的加熱。另外，采用微波加熱技術能夠保證安全、無污染，如果在選礦過程中，采用常規加熱會產生二氧化碳，而采用微波技術加熱對環境沒有污染。微波技術在選礦過程中通常是由內向外的加工方式，具有很多優點，溫度升高較快，效率較高，具有很強的催化作用；同時對極性的液體加熱，還可以降低能耗，進行高效的自動控制。

二、微波技術在選礦中的應用

由于微波技術的特殊性和巨大優勢，可以有效提高采礦效率，降低投資成本，增強選礦的優越性和實用性。

（一）碎礦技術

在采用微波加熱礦石可以有效減少電能消耗，因此，在實際采礦過程中，要根據礦石的特點，選擇不同的微波參數。因為礦石吸熱情況不一樣，就會導致礦石出現裂縫，這樣就可以把破解成各種顆粒，提高碎礦的效率。

（二）磨礦技術

在進行選礦過程中，采礦單位要對各種礦物質進行粉磨，保證有價值的礦物能夠脈石有效分析，為以后操作生產提供便利；因此，采用微波技術可以對要進行加工的礦石進行必要的預處理，最大限度地降低粉磨過程的消耗。在礦石所含物質中，石英和方解石占有很大比重，但是在升溫過程中，與其他物質就會形成局部溫差，從而形成熱應力，當熱應力超過一定范圍后，就會在礦物表面出現裂縫。這些裂縫就可以使礦物產生單體解離的現象，同時相應的增加表面積，有效降低磨礦的成本，提高回收率。在通常情況下，微波技術對黃鐵礦、藍晶石礦以及銅鉛鋅等金屬礦起到效果比較明顯的助磨作用。

（三）浮選技術

在進行鈦鐵礦浮選過程中，在微波輻射的條件下，就會出現比較明顯的變化，同時還可以觀察新的相位。當鈦鐵礦暴露在空氣中，如果溫度升高，就會出現明顯的氧化作用，采用微波技術，就能增加浮選的吸附作用和效果，同時隨著輻射時間的增加，回收率也會不斷增加。與此同時，也會改變礦石表面的化學性質，有效減少油酸鈉的劑量。

（四）磁選技術

微波技術在進行選礦過程中，可以有效的把無磁性的礦物進行合理轉化，使之成為有磁性的物質，這樣就可以采用磁選的技術對礦物進行選擇。在有的煤炭礦物質中，黃鐵礦屬于有毒有害物，如果采用傳統浮選的方法進行處理，就會比較很麻煩。因此，要采用微波輻射技術，增加黃鐵礦的雌性，這樣就可以利用磁選的方法，把有害的黃鐵礦進行較為徹底的分離。

（五）浸出方法

在大自然界，很多金屬礦物大多數都是以硫化物的形式存在的，在通常情況下采用火法陪燒加浸出手段的過程，但是使用火法，就會產生二氧化碳，增加溫室氣體，造成一些污染。在實際過程中要采用微波技術進行加熱，就會可以有效的浸出硫化銅，具有很高的浸出率，遠遠高于傳統的浸出率，達到生產的標準。

（六）還原方法

在進行金屬氧化物選擇過程中，經過高溫可以還原為金屬，通常會采用火法冶金的方式，同時得到了廣泛的應用。但是如果采用微波技術，就大大提高礦石的反應效率和還原速率。另外，在進行礦石的預處理過程中，礦石中含有很多的砷或者碳，但是經過微波技術焙燒加工后，就會在很大程度上提高回收率。

綜上所述，在進行選礦過程中，可以采用微波技術，根據微波技術的工作原理及特性，從而不斷降低投資成本、提高運轉效率，不斷簡化生產工程從而取得良好的經濟效益，還有利于環境的保護，保證操作人員的安全。因此，選礦企業要不斷總結經驗，采用先進的微波選礦技術，同時還要進行全面的推廣引用，增強選礦的優越性和實用性，開辟一條新路子，促進企業的良性發展。

參考文獻：

[1] 崔禮生,韓躍新.微波技術在選礦中的應用[J]. 金屬礦山. 2006(04)

[2] 孫鳳坤,邢澤炳.微波技術原理及其發展與應用[J]. 科技創新與應用. 2014(06)

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高等職業教育是針對職業崗位群，培養生產、服務、管理第一線的高級實用型人才。畢業生要具有一定的崗位針對性和適應性，“主要從事成熟技術的應用和運作”，也就是說能將常規的成熟技術轉化為生產力，并具有一定的運用高新技術的能力和一定的橫向擴展能力，為此必須加強實踐性教學環節，要求專業實踐課和專業理論課的比例達1：1左右。實踐課的加強，會使專門課的課堂教學時數相應減少。將相關的兩門或兩課程綜合為《軋鋼工藝及設備》后，在不降低原有理論深度且引進了部分新內容的前提下，對課程結構進行了調整，節約了48課時；鋼鐵冶金專業將《鋼鐵冶金原理》和《物理化學》綜合為《鋼鐵冶煉技術》，節約了62課時；有色金屬冶煉專業將《重金屬冶煉》、《輕金屬冶煉》、《稀有金屬冶煉》、《有色冶金原理》四門課程內容按工藝流程進行重組，綜合為《火法冶金》、《濕法冶金》、《電冶金》三門課程，使之更利于專業實踐能力的

培養。

二、課程綜合化應遵循的原則

課程綜合化不是學科型教材簡單地加加減減，通過課程綜合化，將相關知識材料有機地重新組合，并引進一定的新材料、新工藝、新設備等新知識。課程綜合化應遵循的基本原則是：以教學計劃為依據，以培養目標為主線，按職業能力結構調整課程內容，突出重點適度地多設接口。

三、如何實施綜合課的教學

實施綜合課教學，要做好以下幾方面的工作。

1．編制一個能滿足課程要求的教學大綱

在編寫專門課教學大綱的過程中，應將重點放在綜合課大綱上。每門綜合課教學大綱應組織三到五人的編寫小組，由擔任該課程的任課教師負責執筆，其他則為相關課程的任課教師。編寫小組在收集信息、閱讀資料的基礎上，經集體討論確定該課程的功能與框架，由執筆者寫出課程基本要求，并據此寫出課程教學大綱初稿。每次審稿，必須由審稿者簽署書面意見，作為執筆者修改的依據。我校的綜合課教學大綱巳經由湘鋼、株冶、601廠、23冶等企業的專家組成的專家顧問委員會審稿，并已修改定稿。

2．按教學大綱的要求選編教材或講義

目前綜合課教材還是以“選”為主，逐步向“編”過渡。有些課程難以選到合適的教材，須由任課教師寫出講義，并打印給學生作為教材，如鋼鐵冶金專業、金屬壓力加工技術專業、冶金機械專業都編寫了部分綜合課講義。大部分選用的教材，難以達到綜合課教學大綱的要求，要求教研室組織人員寫出補充講義。從試行情況看，寫補充講義以完善現有教材的不足，是一個較好的辦法。

3．對任課教師必須提出更高更新的要求

綜合課內容面廣、量大，突出了對學生專業實踐能力的培養，這一方面要求教師具有更豐富而全面的知識，另一方面又要求教師本身必須有較強的專業實踐能力，也就是說綜合課的教學質量要由“雙師型”教師隊伍來保證。因此，任課教應多下實驗室、實訓室鍛煉自己。我校已采取了有關措施，鼓勵教師下實踐教學現場，對缺乏實踐經驗的教師，則要派到生產現場進行鍛煉。此外，還應聘請有關生產單位的技術人員擔任兼職教師，定期或不定期地到學校來介紹新技術、新工藝、新設備。

4．必須開發新的教學方法

課程綜合化屬于課程內容的改革，內容改變了必須有新方法與之適應，包括教的方法與考核的方法。對于專門課要改變一張試卷定優劣的做法，要探索新的考核方法，要加強實踐能力的考核，在能力培養上要強調過程控制與目標控制相結合的方法，可實行廠校聯合，工廠、企業除提供現場教學的場地、設備外，還可派出有關技術人員與專家參與教學指導，并對學生進行考核考查。

5．應成立學生助教小組

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[課題項目]本文系2011年廣西壯族自治區教育廳廣西高等學校特色專業及課程一體化建設項目“冶金技術（高職）”（項目編號：GXTSZY058）和2010年度廣西教育科學規劃課題“依托行業優勢，冶金技術專業特色化發展道路的研究”（項目編號：2010C069）的部分研究成果。

[中圖分類號]G642.3 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985（2014）33-0145-03

課程建設是提高教育教學質量的核心，學校通過課程為學生服務，人才培養目標最終要通過課程來實現。根據聯合國教科文組織《國際教育標準分類法》對課程的表述，課程是按照教育內容確定的，是完成確定的某項目標或明確規定的教育任務而組織的有一定排列順序的教育活動。可見，課程是將教育目標與教育實踐聯系起來的橋梁，是學生學習知識、經驗、技能的總和，也是學生建構專業能力和提升綜合素質的重要載體和依托。無論什么樣的教育觀念、培養目標，最終必須借助這座橋梁才能實現。

筆者所在的桂林理工大學南寧分校冶金技術專業，為提高人才培養質量，在開展特色專業及課程建設方面進行了一系列探索和實踐。通過課程改革和建設，促進專業與產業對接、課程內容與職業標準對接、教學過程與生產過程對接、學歷證書與職業資格證書對接。

一、冶金技術專業課程構建的依據

（一）社會需求――廣西有色企業技能人才需求及崗位分布

1.有色行業人才需求預測。廣西是“有色金屬之鄉”，有色金屬是廣西重點打造的支柱產業之一。根據國家《有色金屬工業“十二五”發展規劃》，廣西有色金屬產業正在向提高運行質量和效益方向轉變。到2015年，有色行業緊缺專業人才需求量為5.29萬人；2020年，緊缺專業人才需求量是8.51萬人。

2.有色企業人才需求的崗位分布。重點需求采礦選礦、有色金屬冶煉、新材料、環境工程、節能減排和礦山安全管理等一線專業技術人才，以及具備有色金屬專業背景，熟悉現代企業管理、資本運作，國際貿易的復合型人才。

3.有色企業對人才素質的要求。調查表明，企業對技能型人才能力素質要求的重要度依次為：工作態度、職業素質、職業道德、崗位技能、專業知識；對技能型人才在工作中實際能力滿意度依次為：崗位技能、工作態度、專業知識、職業道德、職業素質。

上述內容表明，高職冶金技術專業人才培養無論在數量和素質方面與廣西經濟發展都有較大差距。

（二）因材施教――生源現狀

目前近半數高職院校錄取生源的70%在200～300分的分數段。學生文化課基礎較差，按照學科知識本位的“三段式”的課程體系，以陳述性知識為主，內容上過于強調“是什么”“為什么”，忽視學生的學習基礎和在學習中的主體作用。這樣的教學必然讓學生聽不懂，不想學，大約只有1/3左右的學生能按要求掌握相關知識。于是曠課現象嚴重，教學、考試“兩張皮”，老師按課程標準實施教學，學生學習效果卻與教學質量要求相距甚遠。老師只能考試前劃范圍、出提綱、講答案，用各種手段保證80%的人通過考試。

可見，課程目標并非越高越好，內容并非越深越好。因為課程目標的達成必須考慮學生現有水平，這是課程構建的出發點。此外，學生職業發展目標是課程構建的目的。對高職學生來說，“會做”才是他們的智能之長和謀職就業之本，堅持從職業對技能和知識的實際需求出發，突出對學生操作技能和職業能力的培養，這才是科學的、務實的。

（三）培養定位――高職人才培養目標

2006年《教育部關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》指出，高職教育是培養面向生產、建設、服務和管理第一線需要的高技能人才。2011年《教育部關于推進中等和高等職業教育協調發展的指導意見》又指出，高等職業教育是高等教育的重要組成部分，重點培養高端技能型人才，發揮引領作用。

技能型人才通常指生產、建設、服務和管理一線，具有熟練操作技能和良好職業素養的人員。何為高端？主要是對技能層次的劃分，即高水平技能型人才。相對中職教育培養“經驗”層面、依靠熟練的操作技能來完成崗位工作的技能型人才而言，高職教育培養的是“策略”層面的技能型人才。他們不僅要有“怎么做”的經驗，更要有“怎樣做更好”的技能。在實踐中將專業基礎理論和職業技能融會貫通，促使“經驗”向“策略”遷移、升華，能夠將技術知識運用于生產現場，解決實際問題，經過生產勞動的磨礪，最終成為高端技能型人才。因此，高職教育對人才培養目標的定位是：在生產、建設、服務和管理一線，掌握專門知識和技術、具備熟練操作技能、在工作實踐中能夠解決技術和工藝的操作性難題、具有技術應用能力的人才。

以上三方面的分析表明，高職專業課程建設必須突出職業針對性和實用性，根據職業崗位所需要的核心能力（技能）設置課程。要以相對完整的職業技能培養為依托，基礎理論以必需、夠用為度，以掌握概念、強化應用為重點；培養學生綜合運用知識和技能的能力；強化學生職業能力訓練，綜合開發學生的職業能力，從而使學生獲得的知識、技能真正滿足職業崗位（群）的需求。

二、構建以就業為導向、以能力為本位的課程體系

能力本位不僅僅限于“操作能力”或“動手能力”，而是一種綜合的職業能力，是與本職業相關的知識、態度、經驗等多種能力的集合。桂林理工大學南寧分校冶金技術專業堅持“依托廣西有色金屬行業企業，立足廣西，面向全國，培養在有色金屬冶金企業一線生產崗位從事工藝過程控制及生產管理、設備及系統運行操作、維護等工作的高技能人才”的目標定位，按照以能力為本位，以職業崗位群的要求為依據，以有色金屬生產流程為主線，以培養技術應用能力為重點，突出應用性，強調實踐性，基礎理論夠用、專業技能以常規技術為基礎、以關鍵技術為核心、以先進技術為導向的思路構建課程體系。

（一）壓縮理論課，增加實踐課時和技能培訓課程

主要減少“原理”課、“概論”課的門類或學時，以保證有足夠的學時用于學生的專業技能培訓和實習。將“物理化學”“有色冶金原理”的部分內容整合為“有色冶金技術理論”；將“有色冶金爐”“冶金過程及設備”整合為“有色冶金設備”；增加“冶金環保實用技術”、重金屬冶金和鋁冶金技術職業技能培訓課程等，確保理論教學與實踐教學11 。

（二）融合崗位職業資格標準，優化課程內容

職業資格標準是基于行業、企業的職業調查與職業分析而制定的，反映了從事某一職業所必備的學識、技術和能力的基本要求。其次，國家職業資格標準是國家層面的認證標準。將反映具體職業崗位的知識、能力和職業素質要求的職業資格標準融入教學，落實到人才培養全過程，既使人才培養與企業需求接軌，也保證了人才培養的基本質量。

冶金技術專業在課程建設過程中，將職業能力分為“崗位能力”和“拓展能力”。“崗位能力”是本專業對應職業崗位所必須具備的職業能力（包括專業基礎能力和職業核心能力）；“拓展能力”是相關崗位所必須具備的職業能力，包括與專業有關的技能及管理能力等（責任意識、職業素養、創新能力） 職業通用能力，形成了由專業理論課程、專業技能培訓課程、專業拓展課程組成的課程體系。

1.專業理論課程項目化。冶金技術專業把專業能力（技能）的培養作為課程建設的基本立足點。以現代鋁、錫、鋅、鉛、銅冶金生產過程為基礎，以廣西大型冶金企業生產工藝和設備為主要內容，對每一個崗位工作職責和操作要求進行分析，歸并典型工作任務，確定工作過程必需的知識、技能及專業核心能力，精選和整合教學內容，重點建設“重金屬冶金技術”“鋁冶金技術”兩門專業核心課程。為了確保課程內容密切圍繞操作技能和專業能力培養，實行項目教學。鋁冶金分為氧化鋁和電解鋁兩個項目，重金屬冶金主要分為錫、鋅、鉛、銅四個項目。要求學生掌握氧化鋁制取、金屬鋁熔鹽電解、礦物熔煉、粗金屬精煉、礦物浸出等專業知識和操作技能。同時，將火法冶煉工、濕法冶煉工、氧化鋁制取工、鋁電解工職業資格標準滲透到教學內容中，把具體崗位設備、儀器、工具的使用、維護及管理知識融入教學過程，力求課程內容與廣西有色企業生產工藝和設備匹配，與職業標準接軌，與學生的學習基礎吻合。通過專業核心課程建設，讓學生掌握本專業的基本知識和核心技能，具有從事冶金生產一線主要崗位操作的能力和應用專業知識分析、解決生產過程中常見問題的能力。

2.專業拓展課程平臺化。知識經濟時代，企業生產技術含量日益提升，一個知識面狹窄、技能單一的人，因缺乏專業間的橫向滲透和伸張的能力，在競爭中也難以保持優勢；其次，職業生涯的發展需要人們以技術、能力的復合性來拓寬職業崗位的面向。因而在課程體系構建過程中，不僅要求學生具備第一任職崗位能力，穩健邁出就業第一步，還要讓學生具有一定的發展潛力及就業彈性，開出專業拓展課程。

為適應有色企業對冶金技術、工業分析等人才的需求變化和滿足學生個性發展，開設“有機化學”“物理化學”（拓展內容部分）“儀器分析”“冶金資源工程技術”“固體廢物處理與利用”“選礦概論”“冶金工程概論”等專業選修課程，側重專業知識的拓展和相關專業技能的培養。要求每個學生至少選擇2門專業選修課程，滿足職業發展和提升專業能力的需要。此外，與所選拓展課程相匹配，還要求學生掌握1～2個相關崗位的操作技能，并獲得相關等級證書，保證學生可持續發展能力。

3.技能培訓課程一體化。這主要體現在以下兩個方面：第一，形成校內實驗實訓―校外實習基地二級遞進的實踐教學體系。實驗實訓是培養專業能力的重要環節。通過進一步改善校內實驗條件和拓展實訓內容，提高學生基礎理論水平；在廣西華錫集團、中鋁廣西分公司、廣西銀海鋁業有限公司、廣西河池市南方有色集團等15家大中型企業建立了校外實習實訓基地，涵蓋鋁、錫、鋅、鉛、銅多種金屬生產，滿足本專業學生崗位認知、生產設備操作和技能培訓的需要。

第二，教學、實習、技能培訓和職業資格考證一體化。（1）操作技能綜合培訓。每一次實習將生產過程所涉及的崗位技能串在一起，進行操作技能綜合培訓。從而使學生對火法冶金、濕法冶金兩大技術領域的崗位操作技能有一個完整、清晰的理解和把握。（2）將實習、職業技能培訓與職業技能鑒定結合起來。在真實的生產環境中進行職業技能培訓和考證，要求學生至少取得火法冶煉工、濕法冶煉工、電解精煉工、氧化鋁制取工、鋁電解工等職業崗位一項高級職業資格證書。職業技能鑒定采用理論考試與現場操作考試相結合的方式，聘請企業技術骨干在生產現場指導學生技能實訓和參與考核，使專業教學與職業資格證書的考試同步完成，突破了以往在學校進行職業技能鑒定的局限。畢業生“雙證”獲得率100%。同時，職業資格考證作為實習考核的重要依據，增強了實踐教學的目的性和可控性。（3）把課堂搬到企業，強化實踐育人。實習既是操作技能培訓的過程，也是專業知識學習和鞏固的過程。在實習過程中實習指導老師要結合實習企業生產工藝和崗位技能培訓涉及的知識和問題，給學生上課，讓學生在技能訓練中鞏固和拓展理論，進一步強化學生的認知。

實踐教學一體化，不僅強化了學生的專業知識和職業技能，還加強了對學生綜合素質和職業道德的培養。通過職場體驗，企業師傅的言行引導、企業文化環境影響和實踐崗位鍛煉等，使學生對企業文化和敬業精神內涵有了更深的理解，對職業認知、吃苦耐勞品質的養成有積極意義。

（三）理論教學與實習實訓分段交替，促進能力培養

高技能人才的核心能力是一線崗位的操作技能和職業能力，能力不是教會的，而是在一定理論基礎上，通過訓練形成的。專業能力的訓練，離不開真實的工作環境。正如一些專家指出的：從技能形成的規律看，高職教育應遵循由入門到熟練、由單一到綜合、由新手到專家的持續發展過程實施教學，其基礎平臺是由實踐情境構成的、以過程邏輯為中心的行動體系。這是培養高技能人才的一條主要途徑。因此，在教學順序上要打破以理論課程學習為起點，從理論到實踐的框框，這種順序在學生頭腦中建構起來的知識還是以理論知識為核心，而不是以實踐需要為核心。我們將理論教學與企業實習分段交替安排：一年級安排認識實習，二、三年級理論教學和生產實習交替進行，三年級進行頂崗實習。學生將在實習中觀察到的問題帶到學習中，增強學習的緊迫感；學校根據企業生產流程及新工藝、新技術、學生實習中遇到的問題有針對性地組織教學，使專業教學更貼近學生實際和生產實際，有利于激發學生的學習熱情和對專業知識的理解，使經驗層面的能力升華為策略層面的能力，強化學生職業能力的培養。

課程建設是教學改革的核心和重點，是一項難度較高的系統工程，需要進一步探索和實踐。高職冶金技術專業在深化課程改革、提高人才培養質量方面擔負著重要使命。只有堅持課程內容與職業工作相匹配，理論課程與實踐課程相融合，學生學習與課程實施相吻合的改革思路，才能培養出大批掌握精湛技藝和高超技能的高技能人才，在適應產業優化升級、提高企業競爭力、推動技術創新和科技成果轉化方面發揮應有的作用。

[參考文獻]

[1]姜大源.職業教育“升級版”構建中轉型與內生的發展[N].中國教育報，2013-06-18.

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1 材料的失效原因表現形式及解決原則

鋼鐵材料在熱環境下工作會產生一系列機械性能和物理性能的變化。例如：材料表面金屬的氧化，機械強度（包括斷裂強度、抗拉強度、疲勞強度、蠕變強度等）的顯著降低，材料組織發生的變化，奧氏體的轉變、馬氏體的轉變，珠光體向鐵素體的轉變，晶粒之間慢性滑移等都將在一個熱環境下發生不明顯的變化，隨著時間的推移，達到宏觀的變化，結果引起零件的性能不能滿足使用要求而報廢，耐熱材料失效的最主要原因為：氧化原因、蠕變原因、熱疲勞原因、高溫靜載荷強度降低等。下面逐一分析。

（1）氧化原因：放置于大氣中的鋼鐵材料，表面會吸附大氣中的氧原子而與鐵發生反應，生成鐵氧化物，在表面形成氣膜，這一反應過程在自然狀態下相對緩慢，通過表面處理如刷漆、電鍍等完全可減緩之，幾乎不會對結構件性能在短時期內構成威脅，而在熱環境下，氧溶入鋼鐵材料表面的速度呈幾何速度遞增，鋼鐵材料表面的氧化層不斷加厚，當氧化層厚度達到一定程度時，氧化皮脫落，又重新開始新一輪的氧化脫落，當這個結果累積到一定程度時，鋼材的機械性能已不能滿足零件的需要，導致零件損壞，失去使用性能。

針對鋼鐵材料在熱環境下工作氧化失效的解決措施就是采用合金化辦法，在鋼鐵中加入鉻、鋁、硅等合金元素，這些元素在熱環境下在鋼鐵表面迅速形成一層致密的氧化膜，阻止氧化的持續侵入。目前常用的不銹鋼等耐熱鋼均為此原理。

（2）蠕變是指鋼鐵材料在熱環境下工作，承受低于屈服強度的壓力而產生的低速率塑性變形現象，熱環境下，金屬晶體滑移的驅動力減少，使晶體易于產生滑移，同時熱激活作用也有利于產生交滑移和形變帶，常使滑移阻力更低的新滑移系出現，另外亞晶粒形成，晶界定位擴散，晶界滑移卻導致不同的金屬材料產生蠕變，長期處于熱環境下的材料，滑移的不斷累積導致材料發生變形，當達到材料的強度極限時，材料發生斷裂，失去使用性能，蠕變的宏觀表現形式為沿晶界開裂，呈現顆粒狀或冰糖狀脆性斷口。

蠕變解決辦法：細化組織，提高組織的熱穩定性，強化基體和晶界形成致密的組織結構，這些都是減緩蠕變的根本原因，最有效的改善方法是加入鉬合金，鉬合金的加入強化基體組織，能有效減弱蠕變的發生率。

（3）熱疲勞：零件在溫度不斷起伏變化的條件下，如果工作溫度變化產生的體積改變受到限制，零件內部將產生大小和方向不斷變化的熱應力，經過一定的循環累積后，熱應力達到材料的強度極限，使材料表面產生網狀裂紋，裂紋繼續擴展，將導致零件斷裂失效。體積改變的原因是材料中的鐵元素與珠光體的熱物理性質有差別，兩種組織的存在易導致熱循環過程產生壓力增加，破壞結構，導致開裂。

解決辦法：在熱環境下的零件盡量采用具有單一鐵素體組織的材料。

（4）高溫靜載強度降低：指金屬材料在熱環境下內部原子間結合力減弱，熱激活作用增強，導致塑變能量減少，晶界強化和固溶作用減弱，這些因素導致金屬材料高溫強度降低。

解決辦法：采用鉬合金化，鉬具有其它元素不可替代的增強高溫強度的元素之一。

2 合金元素在耐熱材料中的作用

改善金屬材料在熱環境下的使用性能，延長使用壽命，唯一的途徑就是合金化。合金化元素多種多樣，且各種元素共同作用，才能使某一材料滿足某一特定條件下的使用性能，現將主要合金的性能予以介紹。

鎳：鎳是強烈擴大奧氏體的元素，由于鎳的加入，將使材料的組織變為單一的奧氏體，奧氏體在熱環境下具有相對穩定的性能，故大量采用鎳元素。

硅：形成硅氧化物鈍化膜，硅量大時，形成單一鐵素體組織，抵抗蠕變性能好，一般用于700℃以下工作的耐熱零件。

鋁：促使組織形成單一鐵素體，且生成表面鈍化膜，鋼合金中鋁含量大于4%時，材料耐熱特性急劇降低。

鉬：強烈提高熱環境下基體組織強度的元素，在任何一種耐熱材料中均有良好的表現。

耐熱材料的分類：

結構鋼：包括奧氏體鋼、馬氏體鋼、鐵素體鋼；

奧氏體鋼：熱溫度范圍在1100℃以下，主要用于小的耐熱零件。

鐵素體鋼：耐熱溫度范圍在1100℃以下，抗氧化性能較優。

鑄造耐磨材料：包括鑄造耐熱鋼、鑄造耐熱鑄鐵；

鑄造耐熱鋼分為：耐熱鋼、熱強鋼；

鑄造耐熱鋼適用于一般抗氧化、蠕變為主的環境中，不能承受較高的機械強度。

鑄造熱強鋼：適用于熱環境下工作，且承受一定機械強度的零件。

鑄造耐熱鑄鐵又分為：鉻系耐熱鑄鐵、硅系耐熱鑄鐵、鋁系耐熱鑄鐵；

鉻系耐熱鑄鐵又分為：低鉻耐熱鑄鐵，適用于600℃以下零件；

中鉻耐熱鑄鐵，適用于600℃—900℃之間；

高鉻耐熱鑄鐵，適用于900℃以上。

硅系耐熱鑄鐵：一般為中硅耐熱鑄鐵，適用于600℃—850℃之間。

鋁耐熱鑄鐵又分為：低鋁耐熱鑄鐵，適用于700℃以下零件；

中鋁耐熱鑄鐵，適用于700℃—900℃之間；

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2.廢硫酸的處理和再生方法

廢硫酸處理主要有廢硫酸濃縮、高溫裂解、化學氧化、萃取、結晶、生產化肥和中和處理等工藝。各企業一般根據廢硫酸量、廢硫酸濃度、雜質成分及含量、處理后硫酸的用途等采取不同的處理工藝，看時需要幾種工藝配合使用。這些方法中，只有中和處理法不能再生硫酸。處理廢硫酸主要是去除廢硫酸中的雜質，同時對硫酸增濃。

廢硫酸濃縮工藝適合處理數量較小的廢酸，在加熱濃縮稀廢硫酸的過程中,廢硫酸中的無機物雜質(如硫酸亞鐵)會結晶析出；有機物雜質則會發生氧化、聚合等反應,轉變為深色膠狀物或懸浮物，一般采用過濾除去這些雜質，從而達到去除雜質、濃縮稀硫酸的雙重目的。廢硫酸濃縮工藝技術較為成熟，應用較廣,2013年有150多套裝置。

從生產實踐來看，我國廢硫酸濃縮存在4個問題:①廢硫酸濃縮對設備材質要求高，通常采用鈦制常壓蒸發或搪瓷減壓薄膜蒸發器，設備投資較大;②蒸汽、水、電消耗量大,運行費用高;③操作復雜，維修困難且費用高;④廢硫酸處理量小,蒸發管道極易堵塞，運行不太穩定。

對于雜質含量高而不能采用濃縮工藝回收的高轅度廢硫酸，可將其熱分解為含S02*S03氣體,然后生產硫酸。髙溫裂解可分為髙溫還原分解工藝、高溫非還原分解工藝和廢硫酸摻燒工藝。高溫裂解法工藝成熟、可靠,是最清潔、最徹底的廢硫酸處理方法,其廢硫酸處理量大,并可處理廢硫酸銨。該法可直接生產w(H2S04)98%硫酸或發煙硫酸，這一優點是濃縮法無法比擬的。高溫裂解法的缺點是投資大、能耗高;另外，由于廢硫酸中的F_、cr及金屬離子(特別是Na+)容易造成設備和管道的腐蝕及堵塞，因此高溫裂解法不太適合處理氟、氯及金屬鹽含量很高的廢硫酸。

化學氧化法應用已久，原理是用氧化劑在適當的條件下將廢硫酸中的有機雜質氧化分解,使其轉變為二氧化碳、水、氮的氧化物，再從硫酸中分離出去，從而使廢硫酸凈化回收。常用的氧化劑有過氧化氫、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸鹽和臭氧等。每種氧化劑都有其優點和局限性。硫酸在高濃度[W(H2S04)為97%~98%]和高溫條件下也具有較強的氧化性,它可以將有機物較為徹底地氧化。這種方法由于硫酸濃度和溫度太高，有大量的酸霧產生,會造成環境污染，同時還要消耗一定量的硫酸，使硫酸收率降低、生產成本高，因此其應用受到很大限制,一般需與其他工藝配合使用。目前國內有部分企業采用該工藝處理蒽醌類廢硫酸、染料廢硫酸和含酔廢硫酸。

萃取法是用有機溶劑與廢硫酸充分接觸，使廢硫酸中的雜質轉移到溶劑中來,從而得到凈化的硫酸。與其他方法相比，萃取法的技術要求較高、對萃取劑的要求苛刻、運行費用較高。因此，國內基本無工業化應用。常見的萃取劑有苯類（甲苯、硝基苯、氯苯）、酚類（雜酚油、粗二苯酚）、商化烴類(三氯乙烷、二氯乙烷）、異丙醚和#-503等,價格遠高于硫酸。

當廢硫酸中含有大量有機或無機雜質時，根據其特性可考慮選擇結晶沉淀的方法除去雜質。

對于濃度很低的廢硫酸采用堿性物質中和處理是一種行之有效的方法,其中最常用的中和劑是石灰。中和處理的優點是設備投資少、操作簡便、成本較低，特別是在目前硫酸價格較低（約200元/t)的情況下低成本更明顯。傳統中和處理工藝中廢硫酸與石灰石反應生成的石膏（CaS04?2H20)副產品質量較差，難以滿足相關行業的使用要求，并且石膏產物大多為粒徑小于10fjun的微晶體，導致后續的沉降、過濾和脫水等過程都極為困難,這種微細石膏晶體的回收和堆放都將產生新的環境問題。

從我國廢硫酸處理技術應用情況看，大部分廢硫酸中和處理，少部分生產化肥,極少部分采用廢硫酸濃縮、高溫裂解等工藝資源化利用。

    3.各行業廢硫酸的產生及利用

我國是硫酸生產和消費大國，隨著硫酸消費量的不斷增長，國內工業廢硫酸量也在逐年增加，廢硫酸的回收利用也越來越受到關注。由于硫酸下游應用多,而且產生的廢酸H2S04)在6%~90%，每年的廢硫酸產生量未進行統計,但根據對硫酸各應用領域的調査和推算，2013年我國產生的廢硫酸折合成W(H2S04)100%硫酸達11~13Mt。

為避免廢酸污染，傳統方法一般是采用石灰、電石渣或石灰消化反應的產物(：?1(011)2進行中和,中和后pH值雖達到要求，但其余各項指標很難達標，而且產生的泥渣脫水困難、不易干燥、后處理難度大,大部分情況是堆積待處理，占用了大量土地，造成二次污染，同時該方法浪費了大量的酸和鐵資源。但隨著國家環保政策越來越嚴格和追求企業效益最大化，目前H2S04)高于80%以上的廢硫酸[折合<H2S04)100%硫酸約10Mt]都得到了回收利用。

與硫酸產量及表觀消費量大幅度增長相比,我國的工業廢硫酸量僅小幅增長,近幾年我國廢硫酸量年均增長速度約為8%。這主要是緣于2個因素:①受鈦白粉、苯胺等工業耗酸產品產量繼續增長的拉動，廢硫酸量有所增長;②受生產工藝改進和環保壓力的影響，磺化、酯化、催化等領域副產廢硫酸量在不斷減少。

3.1化肥

化肥行業不產生廢酸，但可以利用其他行業產生的廢硫酸生產普鈣、硫酸銨和磷酸銨等化肥產品。有些磷肥企業，特別是浙江省的磷肥企業，消耗的硫酸是較低濃度的副產酸。目前用于生產化肥的主要是鈦白廢硫酸，但由于廢硫酸中雜質較多，涉及食品安全，現在化肥行業禁止采用廢硫酸，廢硫酸在化肥領域的用量巳很少。

3.2石油煉制

煉油工業在石油的加工與煉制過程中產生的含硫污染物主要有兩大部分:一部分是用于生產高標號清潔汽油調和組分油（烷基化油）的硫酸烷基化裝置，生產1t烷基化油要生產出w(H2S04)85%~90%的廢硫酸80-90kg,其成分除硫酸外，還含有質量分數為8%~14%的烴類和水分。該廢酸是一種黏度大的膠狀液體，色澤呈黑紅色，性質不穩定,散發特殊臭味，很難處理,給生態環境帶來嚴重污染。另一部分是在加工石油產品過程中脫除的硫化物，該硫化物多以硫化氫（酸性氣）狀態存在。多數煉油廠都將其制成硫磺產品，而這種硫磺產品由于質量、數量、回收成本及銷售價格等問題,造成銷售和經濟效益等情況不理想,從而使硫化物回收效果大打折扣。此外,油精制過程中也有廢硫酸產出。

從保護生態環境出發,將煉油廠的兩部分含硫廢物或含硫產品一并處理,不但可以進一步完善硫酸燒基化工藝’確保高標號清潔汽油的生產，而且其產品可以滿足企業自需，大大增加企業的整體經濟效益。目前為滿足汽油國V標準，國內硫酸法烷基化裝置一擁而上,硫酸法烷基化裝置產生的廢酸不斷增加,其回收處理成為企業成本增加及環保壓力的難點。因此,尋求一種好的廢酸處理方法，關系到企業的可持續發展。但截至2013年底，我國煉油行業投運的廢硫酸回收裝置僅8套，總能力約140kt/a。

另外，匈牙利Toth、Andras等人嘗試用煉油廠的硫酸廢水與褐煤飛灰混合反應,再加人水后與卜蘭特水泥混合，生產具有高強度的混凝土，可用于鋪路及建筑行業m。

3.3化學工業

化學工業中,生產所排出的廢硫酸或含硫酸廢水如果在原工序中無法再直接使用，可以考慮用于對硫酸質量要求不高的其他生產工序，這樣既節約資源，又減少廢酸的排放量。另外，一些以硫酸為原料的生產工藝，若對硫酸中的雜質要求不嚴,也可直接用廢硫酸或將廢硫酸稍加處理后用作原料。絕大多數無機硫酸鹽的生產都是采用副產硫酸或廢硫酸生產的，如硫酸銅、硫酸鋅、硫酸鉈和硫酸亞鐵等。化學工業廢硫酸主要來自以下產業。

3.3.1鈦白粉

原來硫酸法生產1t鈦白粉副產w(H2S04)S20%~25%的廢硫酸8~10t，目前降低到5t左右，同時副產3~4t硫酸亞鐵和0.2-0.3t殘渣（硫酸氧鈦），并含有少量的鋁、錳、鈣、鎂等金屬的硫酸鹽。鈦白廢硫酸是目前我國最主要的廢硫酸來源。

如此大量廢酸如果直接排放不但浪費資源，而且嚴重污染環境，這將成為鈦白生產廠和環保部門的難題之一，嚴重影響整個產業的可持續發展，尤其在硫酸法鈦白已被國家列為限制類發展產業的情況下,因此加大廢酸綜合利用刻不容緩。由于各地環保部門對鈦白粉企業均提出了要求，沒有廢酸回收裝置不準生產，因此現在鈦白粉行業的廢酸基本實現了回用。

3.3.2氫氟酸

氫氟酸的生產過程中副產一種廢酸，其主要成分為硫酸、水和一部分氫氟酸，其中《?(112304)約55%~65%，w(HF)約11%~13%，其余為水。以前處理辦法是用石灰中和后排放，廢酸里所含的有效氫氣酸沒有回收利用，造成很大浪費。多氟多化工股份宥限公司于賀華經過試驗證明：先用化學計量的硼酸與《；(KOH)為30%的氫氧化鉀反應制成偏硼酸鉀溶液，偏硼酸鉀溶液再與廢酸反應制得氟硼酸鉀的工藝是完全可行的，實施后每年可回收氫氟酸120t[以w(KOH)100%計]，具有很大的經濟效益。

氫氟酸企業對廢酸的利用主要是利用其中的氟生產髙附加值的下游產品，對廢酸的硫酸回收利用較少。

3.3.3草甘膦

草甘膦[^-(膦酰基甲基）_甘氨酸，PMG]是目前全球用量最大的除草劑，合成路線有甘氨酸法(Gly法）和亞氨基二乙酸法(IDA法）。甘氨酸法合成草甘膦的生產過程中，每噸草甘膦會產生325kg?；(H2S04)82%廢硫酸，廢硫酸提濃困難，后續處理麻煩，為了提高廢硫酸的附加值，研究了以廢硫酸代替鹽酸生產雙甘膦的工藝，目的是將甘氨酸法產生的庫硫酸應用到IDA法草甘膦生產中去,變廢為寶，減輕草甘膦企業環保壓力，降低雙甘膦生產成本。浙江新安化工集團股份有限公司采用廢硫酸代替鹽酸作為催化劑，以亞氨基二乙酸為主要原料與亞磷酸、甲醛發生反應生成雙甘膦。實驗結果表明:使用廢硫酸對合成雙甘膦反應收率及產品品質均無影響⑶。

3.3.4氯堿

氯堿化工企業氯氣干燥工序利用m(H2S04)98%硫酸的脫水特性對離子膜電解槽產生的濕氯氣進行脫水干燥，以保證聚氯乙烯生產所需氯化氫氣體所用氯氣原料足夠低的含水率,避免濕氯氣生成鹽酸,從而腐蝕輸送設備和工藝管線。》(h2so4)9S%硫酸吸收氯氣中的水分后，W(H2S04)降至73%，由泡沫干燥塔排至儲槽待處理。由于這部分廢硫酸中溶解了一定濃度的氯氣、少量氯離子、懸浮物與機械雜質，在常壓存儲和運輸過程中會有有毒氯氣的揮發,嚴重影響周邊環境，因而成為一種生產廢液。國內氯堿企業出于滿足自身環保需要，通常只是將這部分廢酸廉價出售，將環保風險傳遞給了下游企業，同時損失了大部分廢酸的可利用價值。目前，國內外通常采用濃縮提純技術處理含雜廢稀硫酸，即通過不同方法將除雜后的低濃度廢酸濃縮為高濃度商品酸進行回收利用。正在應用的濃縮技術主要有高溫燃燒濃縮技術、真空濃縮過程和多效蒸發濃縮技術,但普遍存在提純、濃縮處理設備投資巨大,運行管理成本高,適用性差，費效比低等缺陷，無法滿足氯堿行業廢硫酸處理的需求。3.3.5甲基丙烯酸甲酯（MMA)

在甲基丙烯酸甲酯（乙酯、正丁酯、異丁酯）生產中會產生大量《(112304)40%廢硫酸，其中以MMA廢硫酸量最大。2013年MMA產能達625kt/a，產量達347kt/a,多數采用丙酮氰醇（ACH)法裝置，每年有大量廢硫酸產生。但該領域硫酸基本回收利用，如吉林大地化工利用吉林石化丙烯晴廠MMA生產裝置的廢酸液，生產300kt/a硫酸銨。

    3.3.6染料

染料工業是我國工業用酸的主要領域之一，各種染料及中間體生產過程中幾乎都要用到硫酸,大部分硫酸最終轉變為硫酸鹽或存在于w(H2S04)20%以上的廢硫酸中。染料產量少，每家企業產生的廢硫酸量不大,而配置廢硫酸回收處理裝置投資大，在目前硫酸價格低廉的情況,染料企業的廢硫酸一般采用石灰中和處理，回用率很低。

3.3.7磺化

工業中常用的磺化劑有濃硫酸、發煙硫酸、三氧化硫及氯磺酸等，目前大多數企業采用三氧化硫作為磺化劑，使廢硫酸產生量大大減少，只有一些產量較小的企業仍采用濃硫酸或發煙硫酸作為磺化劑,反應中會產生部分廢硫酸。

3.3.8焦化企業

粗苯精制廢酸是焦化廠苯加工酸洗過程中產生的廢液。我國焦化行業大多采用酸洗工藝，每年產生的廢酸數量相當可觀，如攀鋼產廢酸約1.6kt/a、馬鋼約3kt/a、濟寧煤化公司約700t/a0在廢酸中，除含有》(H2S04)40%~60%硫酸外，還含有苯磺酸、不飽和樹脂、吡啶、喹啉及其同系物等多種有機物，另外還有少量的酸焦油以懸浮或乳化狀態存在于廢酸中，又由于有機色素和鐵離子的存在，其外觀一般呈黑色,且較為黏稠。這部分廢酸并沒得到充分利用。

3.4金屬加工/酸洗

鋼鐵熱軋所產生的酸洗廢液中一般含有0.05?5g/L的H+和60~250g/L的Fe2+，由于其腐蝕性強，已被列入《國家危險廢物名錄》。目前,這些廢酸處理工藝復雜,難度大,成本高昂，不利于工業化應用。

鋼鐵產品鋼絲繩、金屬制品等在生產過程中，一般要用H2S04)18%左右的稀硫酸對其表面進行酸洗。根據一般的酸洗工藝，每酸洗1t鋼材就產生廢硫酸100kg。目前鋼廠對廢酸基本做到回收并循環利用。

3.5水處理及其他

1)水處理廢酸。硫酸在水處理中用作硬水的軟化劑、離子交換再生劑、PH值調節劑、氧化劑和洗滌劑等。水處理領域一般采用中和法處理廢酸。

2)芳烴硝化廢硫酸。硝基苯、硝基甲苯、二硝基甲苯、硝化甘油、TNT(2，4,6-三硝基甲苯）和硝基氯苯等生產中需使用硫酸與硝酸組成的混酸作為硝化劑，硫酸最終主要以廢硫酸形式排出，芳烴硝化廢硫酸的主要成分有*?(H2S04)65%~70%硫酸、m;(HN03)1%~6%硝酸和苯硝化物O)1%~5%。廢酸提濃裝置是將硝化反應過程中產生的W(H2S04)67%左右的廢硫酸進行提濃處理至w(H2S04)81%以上的硫酸，以便循環利用。由于沒有廢酸回收裝置不準生產，因此芳烴硝化廢硫酸幾乎全部回收循環利用。

3)礦產方面的銅瀝濾、浮選、鈾/釩礦加工。在有色金屬的開采、選礦、冶煉、加工及再生回收過程,有多種提取方法可供選用。就冶煉過程而言，通常分為火法冶金、濕法冶金和電冶金。濕法冶金就是金屬礦物原料在酸性介質或堿性介質的水溶液進行化學處理或有機溶劑萃取、分離雜質、提取金屬及其化合物的過程。許多金屬或化合物都可以用濕法生產。濕法冶金在鋅、鋁、銅、鈾等工業中占有重要地位，世界上全部的氧化鋁、氧化鈾、約74%的鋅、近12%的銅都是用濕法生產的。這其中都要用到硫酸。

我國礦產行業的廢硫酸雜質較多，如果配置廢硫酸裝置會造成投資和運行成本大，在目前硫酸價格低廉的情況,一般采用中和等方法排掉，回收利用率很低。另外，浮選本身大部分用的就是廢酸或稀酸。

4.建議

廢硫酸是一種工業廢物，不但有強腐蝕性，而且常常含有對環境有害的有機或無機雜質。隨著國家環保要求越來越嚴格，廢硫酸將會嚴重制約石化和化工企業的發展。現有的廢硫酸處理工藝大多存在能耗高、處理不徹底、對環境二次污染等問題。分析比較現有治理技術,將廢硫酸集中起來進行濃縮或再生。廢硫酸的資源化利用是一個系統工程,必須與發展循環經濟、構建生態產業鏈相結合,只有加強石化、化工、磷肥、硫酸企業的聯合、協作與產業互補,才能共同開創我國廢硫酸資源化利用的新天地。

當前我國有機廢硫酸的再生處理存在三大困難:①廢硫酸再生處理投資和運行費用高，在新鮮硫酸價格非常低的情況下，沒有任何經濟效益;②廢硫酸不集中,單個企業廢硫酸量少，大于5kt/a的企業很少;③石化和有機化工企業大多缺乏硫酸生產經驗。