冶煉- 維基百科，自由的百科全書

冶鐵技術的出現推動了文明的發展，使世界進入鐵器時代。

18世紀，英國首創用焦炭取代木炭煉鐵的近代高爐技術。

冶煉 維基百科，自由的百科全書 跳至導覽 跳至搜尋 一處冶金車間，攝於1942年一家屬於田納西河谷管理局（TVA）的化工廠 冶煉是指從礦石中提取出金屬單質的過程。

自然界中的金屬礦石一般是相應金屬元素與氧、硫等元素形成的化合物，因此需要通過化學還原的方法使金屬元素還原成單質。

現代的冶煉工藝可以分為三大步驟：礦石準備、還原，以及精製[1][2]。

目次 1歷史 2工藝流程 2.1焙燒 2.2還原 2.3精煉 3環境問題 4參見 5參考文獻 歷史[編輯] 中國元代的冶鐵工藝圖解 人類能冶煉的第一種金屬是銅，銅的冶煉工藝大約在公元前5000年出現。

銅的冶煉方法出現後，人類又陸續獲得了冶煉錫、鉛，以及銀的能力[2]。

最早能大規模冶鐵的國家是西臺王國，該國自公元前14世紀開始具有大量冶鐵的能力。

冶鐵技術的出現推動了文明的發展，使世界進入鐵器時代[3]。

18世紀，英國首創用焦炭取代木炭煉鐵的近代高爐技術[2][4]。

工藝流程[編輯] 現代冶煉一般分為三大步驟：礦石準備、還原，以及精煉。

礦石準備步驟中，需要對礦石進行分選，除去雜質，再進行燒結成型。

一部分的硫化物礦物在此之後需要進行焙燒（英語：Roasting(metallurgy)）處理，脫去硫等元素，形成品位更高的氧化物。

在還原中，使用一氧化碳等還原劑與礦石反應，使金屬元素還原為金屬單質。

在精煉過程中，會對還原得到的金屬單質進行處理，以減少其中的雜質含量[1][5]。

焙燒[編輯] 礦石準備中，一部分礦石需要在還原前進行焙燒（英語：Roasting(metallurgy)）。

焙燒的目的是使礦石中的碳酸鹽分解，或使氧氣與硫化物發生反應，形成品位更高、便於還原的金屬氧化物或其他化合物。

例如，孔雀石的焙燒可以使其中的主要成分鹼式碳酸銅（Cu2(CO3)(OH)2）發生以下反應[6][7]： C u 2 ( C O 3 ) ( O H ) 3   → Δ   2 C u O   + C O 2   + H 2 O {\displaystyle\mathrm{Cu_{2}(CO_{3})(OH)_{3}\{\xrightarrow[{}]{\Delta}}\2CuO\+CO_{2}\+H_{2}O}} 對以金屬硫化物為主要成分的礦石而言，焙燒則主要發生以下反應（以閃鋅礦為例）[6]： 2 Z n S   + 3 O 2   → Δ   2 Z n O   + 2 S O 2 {\displaystyle\mathrm{2ZnS\+3O_{2}\{\xrightarrow[{}]{\Delta}}\2ZnO\+2SO_{2}}} 亦有加入氯化劑使金屬礦物生成氯化物的氯化焙燒，或使硫化物成為硫酸鹽，以便濕法冶金的焙燒工藝[1][6]。

還原[編輯] 還原旨在通過金屬礦物與還原劑（如焦炭、一氧化碳）的反應，使金屬元素還原，形成所需的金屬單質。

煉鐵的高爐即為對鐵礦石進行還原的反應裝置。

在還原過程中，亦會加入石灰石、石英石等，以便造渣。

還原過程會產生二氧化碳等氣體，以及廢棄的爐渣[1][2]。

[8] 精煉[編輯] 還原得到的金屬一般需要精煉才能得到精品。

在精煉中，不需要的雜質會被進一步排除，得到金屬單質含量更高的精品。

對高爐煉出的生鐵來說，可使用平爐煉鋼等方法精煉為成品鋼。

在粗銅的精煉中，會先進行再氧化，製成陽極進行電解，製得精銅。

粗鋅則可利用蒸餾法進行精煉[5]。

環境問題[編輯] 日本八幡製鐵所的第一座高爐，現已登錄為世界文化遺產 冶煉屬於污染較重的工業，冶煉產生的廢水以及廢渣會對環境造成影響，一些有毒金屬也會在過程中排放到環境中。

銅、銀、鈷、鐵和硒在冶煉中可能會以氣態排放到大氣中。

此外，冶煉過程中產生的二氧化硫若過量排放，可能造成酸雨等環境問題[9][10]。

參見[編輯] 冶金學 冶金工程 參考文獻[編輯] ^1.01.11.21.3魏壽昆.火法冶金.中国大百科全书第一版.  ^2.02.12.22.3Smelting.EncyclopaediaBritannica.[2018-08-15].（原始內容存檔於2018-08-15）.  ^Souckova-Siegolová,J.TreatmentandusageofironintheHittiteempireinthe2ndmillenniumBC.MediterraneanArchaeology.2001,14:189–93.  ^Simcoe,CharlesR."TheAgeOfSteel:PartII."AdvancedMaterials&Processes172.4(2014):32-33.AcademicSearchPremier. ^5.05.1中國期貨業協會編.锌.中國財政經濟出版社.2011-11-01:48–55.ISBN 978-7-5095-3190-7.  ^6.06.16.2Ray,H.S.;等.ExtractionofNonferrousMetals.AffiliatedEast-WestPressPrivateLimited.1985:131–132.ISBN 81-85095-63-9.  ^CopperMetalfromMalachite|EarthResources(PDF).asminternational.org.[2015-08-26].（原始內容存檔(PDF)於2015-09-23）.  ^GeorgeC.Wang.TheUtilizationofSlaginCivilInfrastructureConstruction.ElsevierScience.2016-06-24:36–.ISBN 978-0-08-100397-8.  ^Hutchinson,T.C.;Whitby,L.M.Heavy-metalpollutionintheSudburyminingandsmeltingregionofCanada,I.Soilandvegetationcontaminationbynickel,copper,andothermetals.EnvironmentalConservation.1974,1(2):123–132[2018-02-07].ISSN 1469-4387.doi:10.1017/S0376892900004240.（原始內容存檔於2018-02-08）–透過CambridgeUniversityPress（英語）.  ^Likens,GeneE.;Wright,RichardF.;Galloway,JamesN.;Butler,ThomasJ.AcidRain.ScientificAmerican.1979,241(4):43–51.JSTOR 24965312.  閱論編鋼鐵生產 鋼鐵冶金學歷史 鋼鐵生產列表（英語：Listofsteelproducers） 煉鐵(煉鐵廠（英語：Ironworks）)冶煉 海綿鐵 鍛鐵爐（英語：Bloomery） 生鐵 高爐 冷鼓風（英語：Coldblast） 熱鼓風（英語：Hotblast） 無煙鐵（英語：Anthraciteiron） 直接還原鐵 次級 熟鐵 精煉爐（英語：Fineryforge） 反射（英語：Reverberatoryfurnace）攪煉（英語：Puddling(metallurgy)）冶爐（英語：Furnace） 鑄鐵 沖天爐（英語：Cupolafurnace） 感應電爐（英語：Inductionfurnace） 煉鋼(煉鋼廠)初級(1850年前) 模式焊接（英語：Patternwelding） 坩堝鋼 大馬士革鋼 吹踏鞴 滲碳法（英語：Cementationprocess） 初級(1850年後) 貝塞麥轉爐煉鋼法 平爐煉鋼法 電弧爐 鹼性氧氣法（英語：Basicoxygensteelmaking） 次級 電渣重熔 真空電弧再熔煉 氬氧脫碳法（英語：Argonoxygendecarburization） 各國生產（英語：Listofcountriesbysteelproduction） 孟加拉（英語：SteelindustryinBangladesh） 中國（英語：SteelindustryinChina） 印度（英語：IronandsteelindustryinIndia） 義大利（英語：SteelindustryinItaly） 盧森堡（英語：SteelindustryinLuxembourg） 美國（英語：IronandsteelindustryintheUnitedStates） 熱處理技術退火 驅氫 短路退火（英語：Annealingbyshortcircuit） 硬化（英語：Hardening(metallurgy)）/表面硬化 奧氏體形變（英語：Ausforming） 滲硼處理（英語：Boriding） 滲碳氮化 滲碳 低溫處理（英語：Cryogenichardening） 鐵素體氮碳共滲（英語：Ferriticnitrocarburizing） 感應硬化（英語：Inductionhardening） 滲氮 電漿滲氮 析出硬化 QPQ處理（英語：Quenchpolishquench） 回火 沃斯回火（英語：Austempering） 馬氏回火（英語：Martempering） 低溫處理（英語：Cryogenictreatment） 低溫去毛邊（英語：Burr(edge)#Cryogenicdeburring） 低溫去毛刺（英語：Cryogenicdeflashing） 低溫硬化（英語：Cryogenichardening） 局部熱處理（英語：Differentialheattreatment） 去碳（英語：Decarburization） 合成氣體 銲接後熱處理（英語：Postweldheattreatment） 淬火 超塑成型 取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=冶炼&oldid=68263459」 分類：冶金化學工程隱藏分類：CS1英語來源(en) 導覽選單 個人工具 沒有登入討論貢獻建立帳號登入 命名空間 條目討論 臺灣正體 已展開 已摺疊 不转换简体繁體大陆简体香港繁體澳門繁體大马简体新加坡简体臺灣正體 查看 閱讀編輯檢視歷史 更多 已展開 已摺疊 搜尋 導航 首頁分類索引特色內容新聞動態近期變更隨機條目資助維基百科 說明 說明維基社群方針與指引互助客棧知識問答字詞轉換IRC即時聊天聯絡我們關於維基百科 工具 連結至此的頁面相關變更上傳檔案特殊頁面靜態連結頁面資訊引用此頁面維基數據項目 列印/匯出 下載為PDF可列印版 其他專案 維基共享資源 其他語言 العربيةЧӑвашлаCymraegEnglishEspañolفارسیFrançaisGaeilgeעבריתहिन्दीBahasaIndonesia日本語Қазақша한국어NorskbokmålਪੰਜਾਬੀپنجابیPortuguêsРусскийSimpleEnglishSvenskaTürkçeУкраїнськаاردوOʻzbekcha/ўзбекчаTiếngViệt 編輯連結