檢視冶煉的原始碼

{| class="wikitable" style="float:right; margin: -10px 0px 10px 20px; text-align:left"
|<center>'''冶煉'''<br><img src="https://nai500.com/wp-content/uploads/2019/04/Copper-China-news.jpg" width="280"></center><small>[https://nai500.com/zh-hant/blog/2019/04/%E4%B8%AD%E5%9C%8B%E5%86%B6%E7%85%89%E5%BB%A0%E7%9A%84%E9%8A%85%E7%B2%BE%E7%A4%A6%E9%9C%80%E6%B1%82%E4%BE%9D%E7%84%B6%E5%BC%B7%E5%8B%81/ 圖片來自nai500]</small> 
|}

'''冶炼'''是指从[[矿石]]中提取出[[金属]][[单质]]的过程。自然界中的金属矿石一般是相应金属元素与[[氧]]、[[硫]]等元素形成的化合物，因此需要通过化学[[还原反应|还原]]的方法使[[金属元素]]还原成单质。

现代的冶炼工艺可以分为三大步骤：矿石准备、还原，以及精制<ref name=SmeltingEB>{{cite web |title=Smelting |url=https://www.britannica.com/technology/smelting |publisher=Encyclopaedia Britannica |accessdate=2018-08-15 |archive-date=2018-08-15 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180815092935/https://www.britannica.com/technology/smelting |dead-url=no }}</ref>。

==历史==
人类能冶炼的第一种金属是[[铜]]，铜的冶炼工艺大约在公元前5000年出现。铜的冶炼方法出现后，人类又陆续获得了冶炼[[锡]]、[[铅]]，以及[[银]]的能力。最早能大规模冶铁的国家是[[赫梯王国]]，该国自公元前14世纪开始具有大量冶铁的能力。冶铁技术的出现推动了文明的发展，使世界进入[[铁器时代]]<ref>{{cite journal |last=Souckova-Siegolová |first=J.|title=Treatment and usage of iron in the Hittite empire in the 2nd millennium BC|journal=Mediterranean Archaeology |volume=14 |pages=189–93 |year=2001}}</ref>。18世纪，[[英国]]首创用[[焦炭]]取代木炭炼铁的近代[[高炉]]技术。

==工艺流程==
现代冶炼一般分为三大步骤：矿石准备、还原，以及精炼。矿石准备步骤中，需要对矿石进行分选，除去杂质，再进行烧结成型。一部分的[[硫化物]]矿物在此之后需要进行焙烧处理，脱去[[硫]]等元素，形成[[品位]]更高的[[氧化物]]。在还原中，使用[[一氧化碳]]等[[还原剂]]与矿石反应，使金属元素还原为金属单质。在精炼过程中，会对还原得到的金属单质进行处理，以减少其中的杂质含量<ref name=C2011>{{cite book|author=中国期货业协会编|title=锌|url=https://books.google.com/books?id=5g5UDQAAQBAJ&pg=PT48|date=2011-11-01|publisher=中国财政经济出版社|isbn=978-7-5095-3190-7|pages=48–55}}</ref>。

===焙烧===
矿石准备中，一部分矿石需要在还原前进行焙烧。焙烧的目的是使矿石中的碳酸盐分解，或使[[氧气]]与硫化物发生反应，形成品位更高、便于还原的金属氧化物或其他化合物。

例如，[[孔雀石]]的焙烧可以使其中的主要成分碱式碳酸铜发生以下反应：亦有加入氯化剂使金属矿物生成氯化物的氯化焙烧，或使硫化物成为硫酸盐，以便湿法冶金的焙烧工艺。

===还原===
还原旨在通过金属矿物与还原剂（如[[焦炭]]、[[一氧化碳]]）的反应，使金属元素还原，形成所需的金属单质。炼铁的高炉即为对铁矿石进行还原的反应装置。在还原过程中，亦会加入[[石灰石]]、[[石英石]]等，以便造渣。还原过程会产生二氧化碳等气体，以及废弃的炉渣。

===精炼===
还原得到的金属一般需要精炼才能得到精品。在精炼中，不需要的杂质会被进一步排除，得到金属单质含量更高的精品。对高炉炼出的[[生铁]]来说，可使用[[平炉]]炼[[钢]]等方法精炼为成品钢。在粗铜的精炼中，会先进行再氧化，制成阳极进行电解，制得精铜。粗锌则可利用蒸馏法进行精炼。

==环境问题==
冶炼属于污染较重的工业，冶炼产生的废水以及废渣会对环境造成影响，一些有毒金属也会在过程中排放到环境中。[[铜]]、[[银]]、[[钴]]、[[铁]]和[[硒]]在冶炼中可能会以气态排放到[[大气]]中。此外，冶炼过程中产生的二氧化硫若过量排放，可能造成[[酸雨]]等环境问题<ref>{{Cite journal|last=Hutchinson|first=T. C.|last2=Whitby|first2=L. M.|date=1974|title=Heavy-metal pollution in the Sudbury mining and smelting region of Canada, I. Soil and vegetation contamination by nickel, copper, and other metals|url=https://www.cambridge.org/core/journals/environmental-conservation/article/heavymetal-pollution-in-the-sudbury-mining-and-smelting-region-of-canada-i-soil-and-vegetation-contamination-by-nickel-copper-and-other-metals/F2AB075780381015B120FC8D63DCE353|journal=Environmental Conservation|language=en|volume=1|issue=2|pages=123–132|doi=10.1017/S0376892900004240|issn=1469-4387|via=Cambridge University Press|author=|access-date=2018-02-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20180208004548/https://www.cambridge.org/core/journals/environmental-conservation/article/heavymetal-pollution-in-the-sudbury-mining-and-smelting-region-of-canada-i-soil-and-vegetation-contamination-by-nickel-copper-and-other-metals/F2AB075780381015B120FC8D63DCE353|archive-date=2018-02-08|dead-url=no}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Likens|first=Gene E.|last2=Wright|first2=Richard F.|last3=Galloway|first3=James N.|last4=Butler|first4=Thomas J.|date=1979|title=Acid Rain|jstor=24965312|journal=Scientific American|volume=241|issue=4|pages=43–51}}</ref>。

== 參考文獻 == 
{{reflist}}
[[Category: 450 礦冶總論]]