粗铜火法精炼的基本原理篇1
关键词：有色金属；火法冶炼
中图分类号：p618.4文献标识码：a
近年来，有色重金属与轻金属的火法冶炼工艺技术得到了很大的发展，本文介绍了火法冶炼的特点及其工艺流程，并通过对铜的火法冶炼的分析，对有色金属的火法冶炼进行探讨。
一、有色金属火法冶炼的特点
有色金属通常指除去铁和铁基合金以外的所有金属，可以分为重金属、轻金属、贵金属及稀有金属。在有色重金属的火法冶炼中，所采用的矿石多为铜、铅、锌、锡等硫化物矿，因此与钢铁工业相比，在冶炼中产生的气体和冶炼中遇到的熔体都有很大差异。
在火法冶炼中，由于含硫量较大，在冶炼炉气的气氛中含有大量硫化气体，而产生的熔体不仅含有金属熔体和氧化物熔渣，还有硫化物熔体如冰铜等。虽然冶炼时的温度和钢铁冶炼相比较低，但火法冶炼中的熔体的熔化温度却比钢铁冶炼中遇到的熔体低得多，而且流动性很好，极易渗入到耐火材料内。火法冶炼中产生的熔渣多为Feo-Sio2渣系，而且渣量比较大，渣的侵蚀也非常严重。
二、火法冶炼的工艺流程
火法冶炼是把矿石和必要的添加物放在炉中加热，熔化为液体生成所需的化学反应，通过还原-氧化反应，利用高温从矿石中提取金属或其化合物。因为在冶炼过程中没有水溶液的参与，又被称为干法冶金。火法冶金主要应用于钢铁生产、有色金属造锍溶炼和熔盐电解以及铁合金生产等，是最古老但在现代工业中应用规模最大的金属冶炼方法。
火法冶炼的工艺流程可以分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤：
1、矿石的准备
通过选矿得到细粒的精矿后，先在冶炼要使用的鼓风炉内加入冶金熔剂，使之能与矿石中所含的脉石氧化物、有害杂质氧化物发生作用，对鼓风炉加热至低于炉料的熔点使溶剂烧结成块，或是添加粘合剂使之压制成型，也可以滚成小球再烧结成球团或加水混捏。完成这些工作之后，可以将细粒精矿加入炉中进行冶炼。
通过在空气中对硫化物精矿的焙烧，可以除去矿石中的硫和易挥发的杂质，使之转变成金属氧化物，进行之后的还原冶炼。通过焙烧可以使硫化物成为硫酸盐，再用湿法浸取。进行局部的除硫，使其在之后的造锍熔炼中能够形成熔锍。
2、冶炼
通过冶炼，会形成由熔剂、脉石和燃料灰分融合形成的炉渣和熔锍，其中熔锍是有色重金属的硫化物与铁的硫化物的共熔体，此外还有含有少量杂质的金属液。在进行冶炼时，有三种冶炼方式，分为别还原冶炼、氧化吹炼和造锍熔炼。
还原冶炼是在还原气氛下的鼓风炉内进行，在炉中进行冶炼的材料除了富矿、烧结块或球团之外，还要加入石灰石或石英石等熔剂以便造渣，另外还要加入焦炭作为发热剂，通过其产生高温并作为还原剂使用。这种冶炼方式可以将铁矿还原为生铁，将氧化铜矿还原为粗铜，将硫化铅精矿的烧结块还原为粗铅。
氧化吹炼是在氧化气氛下进行的，通过对生铁采用转炉并吹入氧气，从而通过氧化除去铁水中的硅锰碳磷等，最终炼成合格的钢水以铸成钢锭。
造锍熔炼一般是在鼓风炉、反射炉或者矿热电炉中进行，主要应用于处理硫化镍矿或者硫化铜矿。通过对炉中加入酸性石英石熔剂，使之与氧化生成的氧化亚铁和脉石造渣，在熔渣之下形成一层熔锍。在造锍熔炼的冶炼方式中，其中有一部分铁会和硫一同被氧化，但通过熔炼可以使杂质造渣，从而提高熔锍中主要金属的含量，起到化学富集的作用。
3、精炼
是对在经过冶炼之后得到的含有少量杂质的金属进一步的处理，以提高其纯度。例如对粗铜是在精炼反射炉内进行氧化精炼，铸成阳极以进行电解精炼；炼钢就是对生铁的精炼，在炼钢过程中脱氧去气，除去非金属的夹杂物，或者是进一步的脱硫；对粗铅是采用氧化精炼除去所含的锡铁砷锑等，除此之外，还以用特殊的方法如派克司法等来回收粗铅中所含的金银。如果是高纯金属，可以用区域熔炼的方法进行提炼。
三、以铜为例分析有色金属的火法冶炼
铜的火法冶炼主要是通过利用某些杂质的性质，因为这些杂质对氧的亲和力大于铜，而其氧化物又不熔于铜液，因此可以通过氧化造渣或者是挥发的方式除去。其冶炼的过程是把固态铜料加入炉内熔化或者将液态铜加入精炼炉升温，然后向铜液中鼓风使之氧化，将杂质挥发造渣，之后扒出炉渣，再向铜液注入石油气、重油或氨来还原其中的氧化铜。在还原的过程中，可以用木炭或焦炭来覆盖铜液的表面，以防止铜液的再氧化。
在精炼之后可以铸成电解精炼所用的铜阳极或铜锭，熔融冶炼和电解精火炼生产出的阴极铜，可以适用于高品位的硫化铜矿。在反射炉或回转精炼炉内进行精炼作业，对含铜较高的精炼铜渣进行返回转炉的处理。通过火法精炼得到的产品叫做火精铜，一般的含铜量在99.5％以上，还含有金、银等贵金属和少量的杂质，通常需要再进行电解精炼。如果金、银和有害杂质的含量很少，就可以直接的铸成商品铜锭。
粗铜的火法精炼主要由两个操作环节构成，即鼓风氧化和重油还原。氧化过程决定了铜中有害杂质除去的程度，而还原过程则决定了铜中氧的排除程度。
1.氧化过程
由于粗铜的含铜量在98%以上，所以在氧化过程中，首先要进行是铜的氧化，其反应的化学式为：
4Cu+o2=2Cu2o
该反应生成的Cu2o可以溶解于铜液，在操作温度1373—1523K的条件下，可以和铜中的杂质金属me发生反应，其化学式为：
Cu2o+me=2Cu+meo
反应平衡常数为： K=[meo]*[Cu]/[Cu2o]*[me]
因为meo在铜里的溶解度小，很容易形成饱和，而铜的浓度很大，杂质在氧化时几乎不会发生变化，因此都可以视为常数，所以上面的公式也可以写成：
K*=[me]/[Cu2o]
由此可见，Cu2o的浓度越大，杂质金属me的浓度就越小。因此，为了能够迅速完全地除去铜中的杂质，必须使铜液中Cu2o的浓度达到饱和。通过升高温度的方式可以增加铜液中Cu2o的浓度，但要是温度太高的话会增加燃料的消耗，也会延长下一步的还原时间，所以应当将氧化期间的温度控制在1373~1423K，此时Cu2o的饱和浓度为6%—8%最为适宜。
在氧化除杂质时，为了减少铜的损失，并且提高过程效率，经常会加入各种的溶剂如石灰、石英砂等，使各种杂质反应生成硅酸铅、砷酸钙等，通过造渣将其除去。在氧化精炼的最后再进行脱硫，因为当有其他对氧亲和力大的金属存在时，铜的硫化物不易被氧化；而一旦氧化除杂质金属结束，立即就会发生剧烈的相互反应而放出So2，如下所示：
CuS+2Cu2o=6Cu+So2
这时可以看到铜水出现了沸腾现象，被称为“铜雨”。在除硫结束之后就可以开始进行还原操作。
2.还原过程
还原过程主要是还原Cu2o，采用天然气、重油和液化石油气等作为还原剂，并依靠重油分解产出的H2、Co等使Cu2o还原，其反应化学式为：
Cu2o+H2=2Cu+H2o
Cu2o+Co=2Cu+H2o
Cu2o+C=2Cu+Co
4Cu2o+CH4=8Cu+Co2+2H2o
对于还原过程中的终点控制十分重要，一般以达到铜中含氧量0.03—0.05%为限，如果还原不足，就不能产生足够量的水蒸气，不能抵消铜冷凝时的体积收缩部分，从而降低了阳极板物理规格；如果超过此限度，在铜液中的氢气溶解量会急剧的增加，并在浇铸铜阳极时析出，使阳极板多孔，这两种情况都会产生不利的影响。
随着科学技术的日益发展，有色金属的冶炼技术也在不断的改进，对于火法冶炼的方法理论也在不断的完善。本文介绍了火法冶炼的特点及操作流程，并以铜的火法冶炼为例加以分析，对当前火法冶炼的技术进行了相关的探讨。在科技的不断创新下，可以通过实践研究，对有色金属的冶炼技术进行完善，不断地提高金属冶炼的技术水平。
参考文献：
[1]李春德主编.铁合金冶金学[m].冶金工业出版社,1991
粗铜火法精炼的基本原理篇2
【关键词】废杂铜冶炼；烟气排放；环保治理
1.我国废杂铜生产的现状
随着我国经济的快速发展，工业生产对铜的需求快速增长。中国作为全球最大的铜生产和消费国，同时也是再生铜进口最多的国家。有数据显示，2010年我国再生铜产量占铜总产量的比重已达38.5%，而国内废铜需求大，自给率低，对外进口依赖度高。我国铜再生产业近几年发展迅速，有国有大中型企业，但更多的是众多的私营中小企业。这就造成我国目前再生铜企业的生产规模和工艺参差不齐，国有大中型企业在生产规模、技术、环保等方面都在我国铜再生行业中处领先位置，但是众多的私营中小企业依然采用较为原始的熔炼技术，环保设备基本属于空白，废杂铜冶炼产生的烟气未经处理就直接排放，由于烟气中含有大量的有毒致癌物质，不仅严重污染了周围的生态环境，同时也对生产工人造成无法挽回的职业伤害。
2.废杂铜生产的方法和产生烟气的过程
2.1废杂铜冶炼的方法
废杂铜冶炼的方法很多，在我国多见两大类：第一类是将高质量的废杂铜如废旧电缆电线经简单的分拣和绝缘皮剥离后，直接冶炼成精铜或铜合金，可称作直接利用；第二类是将质量较差的废杂铜先冶炼成阳极板，然后通过电解的方法精炼成电解铜，被称为间接利用。
废杂铜生产阳极铜的火法工艺主要有三种：一段法，二段法和三段法。一段法是将各种杂铜按一定比例配料直接加入阳极炉精炼成阳极板；二段法是将杂铜加入鼓风炉或转炉熔炼成粗铜，粗铜再加入阳极炉熔炼成阳极板；三段法是将杂铜加入鼓风炉炼成黑铜，黑铜加入转炉炼成次粗铜，次粗铜再加入阳极炉炼成阳极板。
2.2废杂铜生产过程中排放烟气的环节和种类
铜再生企业的原料多为回收的废杂铜。回收来的废杂铜种类非常多，包括有金属加工企业产生的边角料和铜屑、含铜渣泥、废电线电缆、从废电机和废变压器中拆解下的铜线圈、报废机械的铜部件、废电子产品的电路板和水暖配件等。
铜再生企业存排放烟气的环节和种类如下：
（1）预处理过程主要由废杂铜分选、废电缆电线绝缘的剥离采用燃烧等方法产生大量的颗粒物、甲苯、苯丙芘、二噁英和二氧化硫等。
（2）在熔炼过程中产生的烟气。这是废铜再生企业的主要污染源，包括颗粒污染物（主要成分是金属氧化物和非金属氧化物）、二氧化硫等。
3.国家相关产业政策及行业发展规划中的环保要求
《中国再生有色金属产业“十二五”及中长期发展规划》[1]对铜再生发展提出了相关要求：我们要加强环保监管和治理。对再生有色金属复杂物料拆解预处理、熔炼、加工及“三废”处理等关键环节加强岗位和技能培训，推行持证上岗制度。熔炼加工企业“三废”必须达标排放。在加工园区和交易市场内建立“三废”实时监测系统，加强安全、劳动保护和环保设施建设，实现污染物集中处理。建立从回收、拆解、熔炼到深加工的产业链体系，发挥产业集群效应，推动再生有色金属加工利用规模不断扩大。
随着中东部地区持续被雾霾笼罩，多地pm2.5指数“爆表”，全国两会期间环境问题成为代表委员热议的话题，建议、议案、提案的焦点。这更说明环境问题的严重性和迫切性，今后在再生铜冶炼方面必须优化产业结构、推进技术进步、强化管理监督、完善政策机制。
4.废铜再生企业烟气污染治理
作为废铜再生企业，产生的主要污染物有烟气（熔炼产生二氧化硫和固体可吸入颗粒为主），熔炼烟气中的主要污染物具有温度高、颗粒大、易截留、污染物组分变化大的特点。
大型国有再生铜生产企业在原材料处理环节对废杂铜进行处理，废旧电线电缆的外包绝缘材料采用机械法、化学法、高温法、静电法和低温冷冻法这样的工艺减少了由于燃烧绝缘层产生的等大量的颗粒物、甲苯、苯丙芘和二氧化硫等，同时也杜绝了有机物进入熔炼炉，很好的解决了二噁英污染问题，而在废气处理上选用通用、成熟、简便并能够满足上述要求的重力冷却沉降、旋风除尘加脉冲布袋除尘组合工艺。重力冷却沉降与旋风除尘主要是对废气进行冷却且去除废气中的大颗粒污染物，消除废气中的不良因素。
干法袋式除尘是利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。细微的尘粒（粒径为1微米或更小）则受气体分子冲击（布朗运动）不断改变着运动方向，由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径，尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。这种基于过滤原理的方式决定了它不受粉尘粒径和锅炉负荷变化的限制，从布袋收尘器出来的烟气含尘浓度可降至50mg/m3以下，是目前最先进且应用广泛的除尘技术。
二氧化硫是再生铜冶炼过程中烟气的主要成分，对于二氧化硫的处理目前最为常见的是通过碱液喷淋吸收二氧化硫的方法。
湿式碱法脱硫主体设备为空塔型脱硫塔，是利用喷嘴产生的连续液滴与旋流烟气产生高效率气液对向接触，通过气液两相的传质、湍流、吸收；化学反应，从而将烟气中的So2和So3固定于稳定的硫酸盐中。吸收剂采用氢氧化钠（naoH）碱性溶液，与烟气中So2反应生成亚硫酸钠（na2So3）和硫酸钠（na2So4），然后利用脱水设备进行固液分离。由于氢氧化钠（naoH）具有活性强，耗量低的特点，脱硫塔所配套辅助系统水耗、电耗和一次投资费用具有很好的经济性，而且药液制备工艺较为简单。
脱硫化学反应机理如下：
So+HoHSo
HSo+2naoHnaSo+2Ho
2naSo+o2naSo（少量）
我国某厂在废杂铜冶炼中的烟气环保治理流程简图：
图1烟气处理工艺流程简图
经环保治理后的烟气含尘浓度及So2浓度变化见表1。
经环保处理后的烟气完全达到《铜、钴、镍工业污染源排放标准（GB25467-2010）》要求（有色金属熔炼炉So2排放浓度400mg/m3，烟尘排放浓度80mg/m3）。
5.结束语
近年来，随着社会对环境保护意识的提高，我国政府加大了对废铜再生企业扶持力度，逐年加大环保投入，环保工作取得了长足的发展，随着再生铜产业“十二五”规划的出台，必将有力促进废铜再生产业技术装备和污染治理技术的进步，改变经济增长粗放的模式，落实绿色发展，促进人与自然的和谐发展。
【参考文献】
[1]中国有色金属工业协会再生金属分会“中国再生有色金属产业‘十二五’及中长期发展规划”.
[2]刘天齐，黄小林，邢连壁等.三废处理工程技术手册（第1版）.废气卷化学工业出版社，1999，5：164-171.
粗铜火法精炼的基本原理篇3
一、公司基本概况
公司党委现有委员名，常委名。党委下辖个直属党组织，其中党委个，总支个，支部个。基层党支部个。公司现有党员人，其中在岗职工中党员人，占在岗职工总数的20.4%。公司纪委现由名委员组成。工会、团委和科协等组织健全。
公司现有中层管理人员人，平均年龄约岁。大学及以上学历人；具有高级职称人员人。
二、2006年公司生产经营完成情况
2006年，实现营业收入亿元，实现工业总产值亿元，实现利润亿元，税金亿元。生产矿山铜万吨，阴极铜万吨，黄金公斤，白银吨，硫酸万吨。铜、金、银、硫酸和铁精矿等产品的产销率和货款回收率均达100%。其中，出口阴极铜吨，白银公斤，创汇亿美元。全年兴建、改造了一批重点后劲工程项目。其中新制氧站、3号转炉改造、5万吨大板铜精炼已建成投产；t矿深部开采工程全面开工，全年完成掘砌万方，北坑完成剥离万方。这些项目的建成投产，进一步扩大了公司主要产品的生产能力，增强了公司的发展后劲。
截止2006年末，公司资产总额亿元，其中流动资产亿元，长期投资万元，固定资产亿元，无形资产及其他资产亿元。负债及所有者权益总额亿元。
三、今后一个时期公司改革发展的总体思路
一是资源开发战略。总体思路是：巩固扩大现有资源，努力控制周边资源，积极寻找接替资源，参与开发海外资源。到“十一五”末，使公司自有矿产资源年产达到3万吨以上，可控制资源储量达到350万吨以上。
二是规模提升战略。基本原则是：先进实用的粗炼工艺，国内一流的精炼工艺，40万吨配套能力，火法湿法分步到位。初步方案是按20万吨能力进行设计，然后视资源状况进行扩能，改造到30万吨以上，加上诺兰达炉保有的12万吨和新增的16万吨紫杂铜，最终可以形成50万吨以上的粗铜生产能力。
三是结构调整战略。出发点是：不仅要做大做强，还要做精做优，真正实现科学发展。主要是加快主辅分离、辅业改革步伐，打造建筑业、物流业、服务业三大辅业板块，调整公司的产业结构；加强综合利用，发展循环经济，开发铜深加工产品，改善公司的产品结构。发展循环经济，主要是大力开发冶炼废渣、废液、废气、废水中的有价元素，生产铂、钯、硒、碲、镍等拥有独家经营优势和较大盈利能力的稀贵金属产品，使这一块的年产值达到亿元以上。年前，公司已经组建了稀贵金属厂，专门从事这方面的产品开发。发展铜产品的深加工，主要是在建设铜板带项目的基础上，通过与大型家电集团和汽车集团合作，开发铜杆、铜内螺纹管、漆包线、铜制汽车配件等与之配套的产品。
四是资本营运战略。目的主要是：通过多种方式的资本营运，拓展公司发展所需的资金来源，实现低成本扩张，减少投资风险。积极盘活存量资产，采取租赁、承包、合资合作、剥离****等方式，推进主辅分离、辅业改制，提高资源配置效率；在资源开发和延伸加工领域提供资本支持，积极寻找潜在的并购对象，实行多种方式的联合和整合，把企业做大做强。同时，争取在尽量短的时间内发行股票上市，从资本市场募集发展资金。
五是人才强企战略。基本要求是：尽快扭转公司高层次专业人才青黄不接的局面，为实施上述战略提供人力资源保证。主要采取培养与引进相结合的方式，着力加强经营管理人才、专业技术人才、操作技能人才三支队伍建设，不断优化各类人才的年龄、专业和知识结构，争取到“十一五”末，使公司三类高级人才分别达到100名以上。
2007年，公司面临的形势非常严峻，按照铜价5万元／吨预测，公司将亏损7860万元。主要原因：一是公司自有铜资源少，全年只有20500吨，不到总量的10%。二是国内矿、进口矿加工费大幅下降。去年，我们国内矿加工费平均为元/吨（最高达万元/吨），今年降至元/吨，每吨减少元。按加工万吨国内矿测算，少了个多亿。进口矿综合加工费由去年元/吨下降为今年元/吨，按万吨进口矿测算，少了个多亿。
面对严峻的挑战，公司领导班子统一思想，自我加压，确定了公司今年实现销售收入过100亿、利税总额过10亿的“两大跨越”目标。向大发展战略制定了保目标的生产经营计划。即：阴极铜万吨、矿产粗铜万吨、矿山铜万吨、黄金公斤、白银吨、硫酸万吨、铁精矿万吨、铂公斤、钯公斤、硫酸镍吨、粗硒吨、铜杆万吨。
为了确保实现全年生产经营目标，公司采取了一些强有力的措施，向管理要效益。一是对各单位和部门采取了新的绩效考核办法，建立有效的激励机制，按照责权大小、贡献多少，把全员的收入同效益牢牢挂钩；二是按照精细管理的要求，推行了全面预算管理。内容主要包括经营、投资、资金三个方面的预算管理，预算一经作出，不得更改和突破。三是出台了挖潜增效的11条倒算加压的硬措施。包括要求定额材料消耗降低3%，能耗降低5%；非定额材料和备件的消耗，生产单位按前三年最低水平核定，其他单位在上年基础上降低10%；压缩非生产性费用30%-50%。等等。
2月27日，公司党委常委（领导班子）召开了民主生活会。结合公司改革发展实际
，公司领导班子对明确抓好当前重点工作进行了责任分工和部署。
一是成立了由公司主要领导负责的“五大战略”推进委员会，对进一步促进公司又好又快发展提供强有力的领导保证。
二是矿产资源开发方面，公司参股鸡笼山铜矿、寻找矿山边深部接替矿源、省外矿山控股等工作正在抓紧进行。与此同时，积极争取中铝公司对公司发展重点项目提供资金支持的承诺早日兑现。
三是冶化扩能改造方面，经过反复论证，公司已经明确了采用先进的顶吹工艺方法，目前正在抓紧选定符合公司生产实际的冶炼炉型，确保四季度开工建设。
四是在积极延伸产业链，调整产品结构，拓展铜深加工方面。年前控股成立了常州大江铜业有限公司，主要产品无氧铜杆已经投产，年产量将达到5万吨；控股投资组建佛山铜业有限公司有关事项正在积极筹备，该公司主要生产铜内螺纹管及其它产品，年产量将达2万吨。
粗铜火法精炼的基本原理篇4
一、公司基本概况
XX公司始建于1953年，2*0年*月下放湖北省直管，是目前国内五大铜原料生产基地和H省1*家重点支持发展的骨干企业之一，公司固定资产、产值、利税、阴极铜产量和粗铜产量居全国铜行业第四位。公司下属XX有限、XC铜业、JG铜业、JS铜业、常州大江铜业5家控股子公司。公司在册职工17504人，其中内退2693人。
公司党委现有委员名，常委名。党委下辖个直属党组织，其中党委个，总支个，支部个。基层党支部个。公司现有党员人，其中在岗职工中党员人，占在岗职工总数的20.4%。公司纪委现由名委员组成。工会、团委和科协等组织健全。
20*年9月，省委、省国资委党委及ZL公司党组对公司领导班子进行了调整。新一届领导班子共由名同志组成。其中，经理1名，副经理4名，党委书记1名，党委副书记、纪委书记、工会主席由1名同志担任，经理兼任党委副书记。另外，公司2名经理助理，聘任为有限公司副总经理。
公司现有中层管理人员人，平均年龄约岁。大学及以上学历人；具有高级职称人员人。
二、20*年公司生产经营完成情况
20*年，实现营业收入亿元，实现工业总产值亿元，实现利润亿元，税金亿元。生产矿山铜万吨，阴极铜万吨，黄金公斤，白银吨，硫酸万吨。铜、金、银、硫酸和铁精矿等产品的产销率和货款回收率均达1*%。其中，出口阴极铜吨，白银公斤，创汇亿美元。全年兴建、改造了一批重点后劲工程项目。其中新制氧站、3号转炉改造、5万吨大板铜精炼已建成投产；t矿深部开采工程全面开工，全年完成掘砌万方，北坑完成剥离万方。这些项目的建成投产，进一步扩大了公司主要产品的生产能力，增强了公司的发展后劲。
截止20*年末，公司资产总额亿元，其中流动资产亿元，长期投资万元，固定资产亿元，无形资产及其他资产亿元。负债及所有者权益总额亿元。
三、今后一个时期公司改革发展的总体思路
20*年9月，公司调整后的领导班子在认真分析公司状况的基础上，对公司“十一五”发展规划进行了修订和完善，提出了到2011年公司资产总额在20*年基础上翻一番、年销售收入超过2*亿元的奋斗目标，并为此制定了五大发展战略。
一是资源开发战略。总体思路是：巩固扩大现有资源，努力控制周边资源，积极寻找接替资源，参与开发海外资源。到“十一五”末，使公司自有矿产资源年产达到3万吨以上，可控制资源储量达到350万吨以上。
二是规模提升战略。基本原则是：先进实用的粗炼工艺，国内一流的精炼工艺，40万吨配套能力，火法湿法分步到位。初步方案是按20万吨能力进行设计，然后视资源状况进行扩能，改造到30万吨以上，加上诺兰达炉保有的12万吨和新增的16万吨紫杂铜，最终可以形成50万吨以上的粗铜生产能力。
三是结构调整战略。出发点是：不仅要做大做强，还要做精做优，真正实现科学发展。主要是加快主辅分离、辅业改革步伐，打造建筑业、物流业、服务业三大辅业板块，调整公司的产业结构；加强综合利用，发展循环经济，开发铜深加工产品，改善公司的产品结构。发展循环经济，主要是大力开发冶炼废渣、废液、废气、废水中的有价元素，生产铂、钯、硒、碲、镍等拥有独家经营优势和较大盈利能力的稀贵金属产品，使这一块的年产值达到亿元以上。年前，公司已经组建了稀贵金属厂，专门从事这方面的产品开发。发展铜产品的深加工，主要是在建设铜板带项目的基础上，通过与大型家电集团和汽车集团合作，开发铜杆、铜内螺纹管、漆包线、铜制汽车配件等与之配套的产品。
四是资本营运战略。目的主要是：通过多种方式的资本营运，拓展公司发展所需的资金来源，实现低成本扩张，减少投资风险。积极盘活存量资产，采取租赁、承包、合资合作、剥离出售等方式，推进主辅分离、辅业改制，提高资源配置效率；在资源开发和延伸加工领域提供资本支持，积极寻找潜在的并购对象，实行多种方式的联合和整合，把企业做大做强。同时，争取在尽量短的时间内发行股票上市，从资本市场募集发展资金。
五是人才强企战略。基本要求是：尽快扭转公司高层次专业人才青黄不接的局面，为实施上述战略提供人力资源保证。主要采取培养与引进相结合的方式，着力加强经营管理人才、专业技术人才、操作技能人才三支队伍建设，不断优化各类人才的年龄、专业和知识结构，争取到“十一五”末，使公司三类高级人才分别达到1*名以上。
通过五大发展战略的逐步实施，到2011年末，公司年销售收入将达到2*亿元以上，等于再造一个大冶有色。资源短缺状况得以缓解，冶炼生产规模得到提升，产业结构趋于合理，生产工艺比较先进，技术装备明显进步，基本达到一流铜企业要求。
四、20*年公司生产经营目标及1～2月份生产经营任务完成情况
20*年，公司面临的形势非常严峻，按照铜价5万元／吨预测，公司将亏损7860万元。主要原因：一是公司自有铜资源少，全年只有2**吨，不到总量的10%。二是国内矿、进口矿加工费大幅下降。去年，我们国内矿加工费平均为元/吨（最高达万元/吨），今年降至元/吨，每吨减少元。按加工万吨国内矿测算，少了个多亿。进口矿综合加工费由去年元/吨下降为今年元/吨，按万吨进口矿测算，少了个多亿。
面对严峻的挑战，公司领导班子统一思想，自我加压，确定了公司今年实现销售收入过1*亿、利税总额过10亿的“两大跨越”目标。向大发展战略制定了保目标的生产经营计划。即：阴极铜万吨、矿产粗铜万吨、矿山铜万吨、黄金公斤、白银吨、硫酸万吨、铁精矿万吨、铂公斤、钯公斤、硫酸镍吨、粗硒吨、铜杆万吨。
为了确保实现全年生产经营目标，公司采取了一些强有力的措施，向管理要效益。一是对各单位和部门采取了新的绩效考核办法，建立有效的激励机制，按照责权大小、贡献多少，把全员的收入同效益牢牢挂钩；二是按照精细管理的要求，推行了全面预算管理。内容主要包括经营、投资、资金三个方面的预算管理，预算一经作出，不得更改和突破。三是出台了挖潜增效的11条倒算加压的硬措施。包括要求定额材料消耗降低3%，能耗降低5%；非定额材料和备件的消耗，生产单位按前三年最低水平核定，其他单位在上年基础上降低10%；压缩非生产性费用30%-50%。等等。
今年1～2月份，公司各项生产经营指标完成较好。实现销售收入亿元。生产矿山铜吨，为年计划的15.83%；生产矿产粗铜吨，为年计划的14.*%；生产阴极铜吨，为年计划的11.58%；生产黄金公斤，为年计划的16.49%；生产白银公斤，为年计划的11.71%；生产硫酸吨，为年计划的15.27%；生产铁精矿吨，为年计划的19.56%。
2月27日，公司党委常委（领导班子）召开了民主生活会。结合公司改革发展实际，公司领导班子对明确抓好当前重点工作进行了责任分工和部署。
一是成立了由公司主要领导负责的“五大战略”推进委员会，对进一步促进公司又好又快发展提供强有力的领导保证。
二是矿产资源开发方面，公司参股鸡笼山铜矿、寻找矿山边深部接替矿源、省外矿山控股等工作正在抓紧进行。与此同时，积极争取中铝公司对公司发展重点项目提供资金支持的承诺早日兑现。
三是冶化扩能改造方面，经过反复论证，公司已经明确了采用先进的顶吹工艺方法，目前正在抓紧选定符合公司生产实际的冶炼炉型，确保四季度开工建设。
四是在积极延伸产业链，调整产品结构，拓展铜深加工方面。年前控股成立了常州大江铜业有限公司，主要产品无氧铜杆已经投产，年产量将达到5万吨；控股投资组建佛山铜业有限公司有关事项正在积极筹备，该公司主要生产铜内螺纹管及其它产品，年产量将达2万吨。
五是积极做好上市融资准备工作，争取公司早日挂牌上市。
粗铜火法精炼的基本原理篇5
每天早上，李锦清来到办公室的第一件事就是打开电脑，查看国际国内铜价的行情走势。作为宏盛五金材料有限公司的总经理，李锦清在福州闽清做了二十几年的铜材生意，如今是当地多家小五金企业的铜原料供应商。
“现在美元指数强劲上扬，抑制了铜价的上涨。”李锦清说，他的铜材相当一部分是从江西鹰潭运过来的，而现在他遇到了一个棘手的问题，在“不赚钱”的情况下，鹰潭的铜供应量明显减少，客户的好几笔订单都没有办法发货。
一个不争的事实是，鹰潭缺铜了。
“挖潜”矿山
鹰潭缺铜，最重要的原因是资源自给率不足。这一点从当地上市公司江西铜业（股票代码：600362）身上反映得最为明显。
江西铜业原是国内资源最丰富、冶炼规模最大的铜生产商，核心优势在于其占有丰富的铜矿资源。从公司营业利润构成看，公司最挣钱的业务主要是铜及铜杆线、黄金、化工产品。
历年年报数据显示，江西铜业资源自给率已由高峰时期的70%一路下滑到2012年的20%以下。如果按江西铜业集团公司的2012年产阴极铜120万吨的数据，其自给率仅为17.54%。资源自给率连年下滑，已给江西铜业的盈利带来负面冲击。近期接二连三发生事故，让这家企业的矿山资源接近枯竭的问题暴露出来。
有媒体报道，包括银山矿、永平铜矿等矿山在内，江西铜业多座矿山在经过长达30多年或50多年的开采后已近枯竭。即使是通过投入巨资对已经枯竭或年限不远的各矿山进行改造，达产达标后的各矿山合计产铜量也仅维持在22万吨上下的水平，资源供给能力增幅极为有限。
失火的银山矿是一个井下开采了50余年的老矿山，2003年因铅锌资源严重枯竭而破产。江西铜业当年对其进行重组后，减少了井下铅锌矿的开采量，并投入资金对银山九区铜金矿体实施露采2500吨/日技改工程，这一储量达1.18亿吨的铜金矿成为江铜新的战略资源。
银山矿相关负责人表示，在技改达产后，银山矿年产铜精矿含铜7400吨，连同铅锌矿共一万余吨，伴生金400公斤，产银不足20万吨。2012年产值超过5亿元，利润1.7亿元。
而国内第二大露天铜矿的永平铜矿，其服务年限在2012年已进入减产期，2015年将闭坑，露天稳产时间只剩两年。
为应对危机，江西铜业已在2006年底募资3.88亿元对永平铜矿实施“露改坑”工程，2010年完成，使得永平铜矿日产万吨的稳产期延至2019年，服务年限延长至2026年。永平铜矿年产铜精矿含铜约1.5万吨，约占江西铜业矿产铜精矿含铜的7%。
数据显示，江西铜业近几年为下属各矿山、冶炼厂技改项目累计投入超过150亿元，仅“十一五”期间就累计投入153亿元用于重大项目建设。
同样实施技改及“深部挖潜”的矿山还包括德兴铜矿、武山铜矿、城门山铜矿及东乡铜等矿山，富家钨铜矿的开发工程亦在实施之中。但改造成本也相对较高，仅富家钨铜矿的开发工程就需要8.4亿元，德兴铜矿的日采选矿石10万吨扩大到13万吨的扩产项目总投资达25.38亿元。
利润空间受挤压
江西铜业实施的一系列技改项目只有一个目标，即增加资源供应能力，提升公司经营利润。
然而，与之大相径庭的是，江西铜业的资源自给的脚步赶不上产量增长的步伐，加之矿产技改工程进展缓慢，公司的资源自给率与产量之间的差距进一步拉大。
江西铜业矿山产量数据显示，2012年德兴铜矿铜金属产量15.8万吨，永平铜矿1.4万吨，武山铜矿约1.2万吨，城门山铜矿约万余吨。2012年江西铜业自产铜精矿含铜仅21.05万吨，折算自给率跌至17.54%，与40%的期望值相差较大。
影响矿山产量提升的原因包括技改工程进展缓慢、深部挖潜矿山施工难度及出矿难度超出预期等。
目前，江西铜业实施的诸多技改工程大多数陷入延期完工的困境，无法实现收益。资源自给率提升受阻，或多或少对其利润空间的提升造成一定冲击。
在2013年江西铜业的盈利能力预期持续降低的情况下，江西铜业后期发展将承受较大压力。由于外购铜、黄金和白银原料增加，以及金属价格的下跌，主要产品的营业利润均不同程度下滑。
特别是在自给率不升反降、冶炼产能不断扩大的情况下，江西铜业对外购原料的依赖度越来越大。2012年的外购比例接近88%，超过国内各铜企的平均外购值。2012年仅从智利国家铜业公司一家就进口干矿量3万吨、粗铜2.4万吨。
年报数据显示，2012年主要产品营业利润合计79.35亿元，下降26.37亿元，其中阴极铜、铜杆线和白银的营业利润下降较多，合计为-19.94亿元。
分析人士称，铜企的生产链条中，利润最高的部分就在矿山采选上，按照铜价格的高低，在几千元到上万元不等。而铜冶炼加工的利润一直在每吨几百元的水平上。也就是说，采选1吨铜矿山的利润等于生产了10吨以上的阴极铜。
在国际竞争形势日益激烈的今天，提高自给率还有着更深层次的意义。
江西铜业还投入25亿元巨资联手中冶集团、中国五矿收购阿富汗艾娜克铜矿和并购加拿大北秘鲁铜业公司股权，将铜资源储量由912万吨扩张至1500多万吨，占全国铜资源储量的四分之一。
江西铜业此举被认为是在铜资源被国际矿业巨头垄断、铜精矿加工费遭到不断打压的背景下采取的应对之策，以改变国内铜行业的竞争格局。
不过，江西铜业的“资源战略”实施效果并不尽如人意。在国内各技改工程进展缓慢的同时，江西铜业在阿富汗、秘鲁等境外资源开发方面同样受挫。阿富汗艾娜克铜矿项目及北方秘鲁铜业公司铜矿山建设项目预计投产时间由2014年延后至2016年。
中原证券研究员何卫江分析称，公司利润主要由自产金属贡献，公司经营业绩又依赖金属价格，在铜矿产能大幅释放、市场需求低迷、铜和贵金属价格下行压力加大等多种力量挤压下，公司增收不增利的局面还将延续。
利润空间不断被挤压的现象在鹰潭铜企业中普遍存在。
目前，鹰潭共有37家铜企业获批财税115号文件退税资格，但由于财税115号文件政策门槛较高、尚无明文规定的操作细则，对铜企业缺乏吸引力，税收优惠政策效应低于预期。
加上江西在铜产业方面没有明确的产业规划和发展导向，全省各地一定程度存在无序竞争，鹰潭作为全省乃至全国铜产业重要基地的政策洼地效应难以凸显。
铜价波动冲击“铜都”
经历十年牛市，铜价终于迎来了拐点。
由黄金、白银等贵金属期货引领的下跌风暴再度席卷大宗商品市场，其中，作为宏观经济晴雨表的铜近几年也一落千丈，库存更是超过了90万吨，处于十年来的高位。
今年以来，国际市场波动较大。从去年9月份至今，铜价一直呈不断下降之势。继沪铜和伦铜接连创下低点之后，4月22日，沪铜价格更是大幅度跳水，沪铜放量下挫2.83%，价格报收49040元，创2010年6月以来的收盘新低，为近三年来首次跌破5万元关口。
事实上，铜价对鹰潭而言，记忆最深的还是2008年的全球金融危机，在短短几个月之内，铜价从近7万元/吨的高位一下子跌到了2万元/吨的低谷。铜价的下跌和铜市的低迷，给鹰潭铜产业带来了巨大的冲击。
不过，金融危机对鹰潭铜产业的转型也起到了很大的推动作用，一大批粗铜加工企业或者转型升级，或者被迫停产，让整个鹰潭铜产业上了一个档次，抗风险能力明显增强。
近年来，国际铜价虽然波动频繁，但价格却相对较为平稳，基本在5.5万元至6万元的区间内振荡，而且每年都呈现出一定的规律性，即年初时铜价会相应地呈现下降态势，而在年中时，铜价相对会平稳上升回复到之前的水平。
业内人士分析，今年上半年，铜价下降的趋势仍然是铜产业市场一种正常的经济现象，只是降幅相对扩大。
不过，国际铜价今年以来已下跌8%，对废铜价格是一个沉重打击，导致海外废铜供应商减少对中国的销售，与此同时，中国国内供应商也握住库存不放。这也使得国内炼铜企业被迫停产。
近日，由于废铜短缺，江西铜业已关闭一座年产能10万吨的设备，同时将提前进行两座年产能合计近45万吨设备的检修安排。“目前先停10天再看看。后面开不开还未决定。”江西铜业副总经理吴育能表示。
这座精炼设备位于广东省清远市，以废铜为原料。吴育能在4月下旬接受媒体采访时称，江西铜业可能被迫减产，因金属价格下跌抑制中国废铜进口，引发国内供应短缺。
吴育能还称，江西铜业将提前对江西省贵溪市冶炼厂的两座设备进行停产检修，以进一步减少废铜的使用量。
据悉，贵溪的一座年产能36.7万吨的设备将在6月前后关闭，并称该设备另外还需10天时间才能恢复正常生产。另外一座年产能8万吨的设备将在6月进行检修。该公司原本计划在2013年底对这两座设备进行维护。
江西铜业今年3月确定的2013年生产目标是112万吨。吴育能没有说明该目标将受到多大影响。但他表示，“现在购买废铜来生产精炼铜是亏本的。目前废铜价格比精炼铜价格还要高。”
地企共赢
鹰潭，因铜而旺，有着“中国铜都”之称。铜产业不仅是鹰潭市的支柱产业，还是江西省首个千亿元产业。
2011年，鹰潭市委、市政府提出发展“1+6”产业，就是以“1”（铜产业）为龙头，带动其他六大产业快速发展，从而形成较为完善的工业体系。
自此，鹰潭市铜产业发展持续加速。2012年，全市规模工业主营业务收入为2408亿元，而78家规模以上铜企业累计实现主营业务收入就达到了2186.78亿元。鹰潭提出在2016年全市工业主营业务收入要实现5000亿元的目标，其中铜所占的比重要达到80%。
加快淘汰落后产能，倒逼产业转型升级是鹰潭保持铜产业优势地位的唯一出路。在创新驱动转型发展的同时，鹰潭把节能减排的压力转化成推动产业转型升级的倒逼动力。
江西省工信委日前公布的全省各地2013年淘汰落后产能信息显示，今年一季度，鹰潭市又淘汰了凌惠铜业、奥泰铜业、胜华铜业、宏源铜业、凌云铜业、江南铜业等12家铜冶炼企业落后产能24万吨，占全国铜冶炼行业的40%。
据了解，“十二五”规划实施两年来，鹰潭共淘汰安固铜材、华南铜业、建鑫铜业等27家铜企业49.7万吨铜冶炼的落后产能，同时大力推进园区的规模化。
作为鹰潭经济社会发展的重要载体，工业园区吸引和承载外资及技术的能力不断加强。走进鹰潭工业园，看到的是热火朝天的项目建设场面。
目前，鹰潭高新区升格为部级高新技术产业开发区；鹰潭（贵溪）铜拆解加工区已成为华东地区最大的铜废旧原料回收利用基地和再生资源集散中心，荣获全国循环经济工作先进单位称号；贵溪工业园、余江工业园分别被评为首批省级重点工业园区。
另外，在铜产业发展过程中，为满足企业科技服务需求、解决科研专业人才缺乏难题，鹰潭积极构建“企业高校政府”一体化“产学研”技术创新平台，“借脑引智”突破人才瓶颈。
过去5年，产学研合作为鹰潭铜产业新增产值125亿元。鹰潭通过对接高校、院所的优势科技资源，提高企业科技创新能力，推动铜产业从铜原料基地向铜材料基地、精深加工基地、涉铜终端产品生产基地转型升级。
目前，鹰潭已组建了国家铜冶炼及加工技术工程研究中心以及两家铜精深加工市级技术工程研究中心，正在加紧建设部级铜及铜产品质量监督检验中心和铜科技创业园。
鹰潭另一个重点打造的是铜产业共平台，目前已经建成了铜产业经济技术信息服务系统和铜产业数字图书馆，包括5位两院院士、40多位国内知名专家在内的专家库。
粗铜火法精炼的基本原理篇6
关键词：火法炼锌，平罐炼锌、竖罐炼锌、电热法、密闭鼓风炉法
中图分类号：p618.43文献标识码：a文章编号：
锌冶金主要原料是闪锌矿和高铁闪锌矿选矿得到的硫化锌精矿,少量的是红锌矿、菱锌矿和异极矿等。由这些锌矿物冶金生产出锌锭的工艺分为两大类:火法炼锌工艺和湿法炼锌工艺。火法炼锌工艺有平罐、竖罐、电热法和密闭鼓风炉法等。其共同的特点是利用锌的沸点较低,在冶炼过程中用还原剂将其从氧化物中还原成金属锌,并挥发进入冷凝系统中冷凝成为金属锌,从而与脉石和其它杂质分开。硫化锌精矿通常通过焙烧和烧结氧化为氧化物,然后进行还原、冷凝得到粗锌,粗锌经精馏得精锌。锌火法冶金工艺中由于使用还原剂,产生大量的温室气体,在不同程度上对大气环境都有污染。火法炼锌因还原设备的不同分为如下几种方法。
1、平罐炼锌工艺
第一台平罐炼锌于1807年投入工业化生产,开创现代锌冶金的先河。平罐炼锌具有设备简单、不用焦炭、耗电少、便于建设等优点。但劳动条件差,劳动生产率低和耗煤量大,已逐步被淘汰。平罐炼锌是将含硫<1%焙砂配入适量的还原剂后装入平罐蒸馏炉中的小罐内,然后加热升温到1000℃以上,炉料中锌被还原成锌蒸气从罐内挥发到罐外的小冷凝器中冷凝成液体锌,残余的锌蒸气与Co一道进延伸器中冷凝成蓝粉,剩余的Co在延伸口自燃。平罐炼锌的罐渣含锌5%～10%,需要进一步处理,加上其它挥发损失,锌的回收率仅为80%～90%；罐子的体积小,难以实现完善的机械化,劳动强度比较大;环境污染严重,燃料及耐火材料的消耗均比较大。因此,平罐炼锌技术落后,基本上已被淘汰。世界上仅我国的一些小厂仍然采用该技术进行生产粗锌。
2、竖罐炼锌
竖罐炼锌是由平罐炼锌的基础上发展起来的，实现了设备大型化和机械化操作，劳动条件得到一定改善,提高了劳动生产率,在缺少电力和焦炭的地区,这种方法具有独特的适应性。此法由于不能避免间接加热和单罐产锌能力低、热效率低,同时采用价格高昂的碳化硅制品作为换热设备,炉料准备工序较长,作业费用高,单罐产锌能力低等缺点,目前世界上大多数竖罐炼锌厂被迫减产、停产或转产。但我国的葫芦岛锌厂的竖罐炼技术通过不断完善和改进,如锌精矿采用高温流态化焙烧、选优混合配煤、改造和简化制团工艺,精制优质团矿,强化蒸馏过程,实行竖罐大型化,并以廉价煤为燃料,多层次回收废热以弥补间接加热的不足,开拓旋涡熔炼技术,扩大综合回收等,以提高该方法的技术水平。故此,它目前还是我国主要的炼锌工艺之一。
3、iSp炼锌工艺
iSp是英国帝国熔炼公司在鼓风炉熔炼法的基础上开发出来的处理工艺,于1950年投入工业化生产,因此该法也称密闭鼓风炉熔炼法或帝国熔炼法。iSp法炼锌是将铅锌比为0.45～0.82的铅锌矿与溶剂混合后在烧结机上进行烧结,热烧块(800℃)和预热焦碳(400℃)通过双料钟加料器加入到密闭鼓风炉的顶部。预热空气(800℃)从鼓风炉底部的风嘴鼓入鼓风炉并在炉内迅速燃烧产生大量的热量和Co。锌则在鼓风炉内被还原挥发,然后从炉顶与烟气一道进入冷凝器冷凝获得锌,铅和铜等有色金属则还原后进入鼓风炉的炉底炉缸中。与其它的炼锌法相比,iSp法具有生产能力大,燃料消耗少,建设投资省,操作维护简单,原料适应性广,有色金属回收好等优点。密闭鼓风炉炼锌法的特点是能够同时炼锌和铅,可以处理复杂的铅锌矿、钢厂烟尘等各种杂料,在炼锌工业中,该法具有一定的地位。目前用该技术生产的锌占世界锌产量的14%左右。
4、电炉炼锌工艺
电炉炼锌工艺是在早期的火法炼锌工艺上发展起来的。早期的火法炼锌如平罐、竖罐炼锌过程中是采用煤等加热到1200℃～1300℃。19世纪末,瑞典的德拉瓦尔建立了第一座炼锌电炉,将电极直接插入熔池中,利用渣电阻热加热,为电炉炼锌作出了重大贡献。随后挪威和瑞典的其它锌生产厂采用该技术建立了处理锌矿石的生产厂,1914年美国的哈德福特在康纳州建立了一座炼锌电炉,熔炼含锌37%的焙烧矿。这些电炉炼锌过程中主要采用液态炉渣。与此同时,不熔团块法的出现,开创电热竖炉的先例。美国新泽西锌公司和圣#约瑟夫铅公司就采用此技术。我国的电炉炼锌始于1985年,当时采用矩形电炉,随着电炉的增大,又开始使用圆形电炉。我国的电炉炼锌和锌粉主要采用熔炼液态渣的办法。该技术最先在邯郸冶炼厂采用,随后推广到我国的河南、陕西、甘肃和青海等。现在甘肃天水市锌冶炼厂采用该技术生产锌2000t/天。电炉炼粗锌和锌粉,对原料成分的适应性很强。不论是高铁锌还是高硅锌矿以及各类含锌中间物料,电炉熔炼工艺都能很好地对这些锌物料进行处理。但电炉炼锌由于耗电量太大,使该炼锌工艺的应用受到一定限制。
总之，火法炼锌中电炉炼锌由于其工艺简洁,投资省等优点在电力丰富的地区将具有较强的优势。但是随着科学技术的发展，积极的探索新的锌冶金方式，是值得我们摸索的。目前，湿法练锌工艺由于技术的不断成熟，逐渐成为了主要的生产工艺。因此，火法练锌工艺必须不断的采用新技术，新的方法，更加有效的节约资源，减少环境污染，更好的服务于锌冶金行业。
参考文献
【1】孟波,王吉坤,张红耀.锌冶金技术的发展概况[J].云南冶金.2010(02)
粗铜火法精炼的基本原理篇7
从历史看，商品经济的存在和发展必须具备两个条件：第一，社会分工。在社会分工存在的条件下，各个生产者只生产一种或少数几种产品，但他们生产与生活的需要则是多种多样的。生产的单一性和需要的多样性矛盾只有通过交换途径才能解决，从而也就产生了交换的必要性。生产力越进步，社会分工越发展，需要交换的产品数量和种类也就越多。交换的必要性和交换对象的增多性表明，社会分工是商品经济存在的必要前提和一般基础。第二，生产条件（生产资料、劳动力）属于不同的所有者。社会分工只决定了产品交换的必要性，但不能决定相互交换的物品采取商品形式（交换的等价性）。决定物品交换采取商品形式的基本条件是，生产条件的不同所有者有着平等的独立权利，即利益的独立性。交换的平等原则，即以社会必要劳动时间决定的价值量为基础实行等价交换，于是，商品经济从而市场经济得以形成和发展。社会分工和生产条件属于不同的所有者，共同决定了商品生产和商品交换的存在，决定了经济的联系形式必然是商品经济，亦即市场经济。
与商品经济如影随形的便是市场，市场随商品经济的产生而产生，随商品经济的发展而发展；市场的发育程度是反映商品经济发展阶段的重要标志。当商品经济高度发展，社会分工愈发精细化、专业化、集约化、社会化，商品生产和商品交换成为社会主导经济形式，一切物质产品均纳入市场之中，形成一个无处不在、无所不包并受市场机制调节的市场体系，由此便形成了市场经济。
要说明市场经济是社会经济发展不可逾越的阶段，其次要阐释生产力发展过程的不可逾越性。阐释生产力发展过程的不可逾越性，其实是说明生产工具使用的客观性与递进性。历史上，人们根据获取物质资料方式的不同，将人类社会划分不同的社会形态。获取物质资料或者创造物质资料的方式就是生产方式，是社会发展的决定力量，包含生产力和生产关系两个方面。在生产力和生产关系统一体中，生产力是生产方式的实质内容，生产关系是生产方式的社会形式。与生产关系相比，生产力是基础性、根本性的因素，它对生产关系的作用是第一位的。一切经济形式和社会形态的产生与发展，其客观根源都在于生产力发展的性质、水平、特征，生产力是社会发展的最终决定力量。图1可以帮助我们了解生产力、生产关系、经济形式、社会形态之间的具体联系及其各自的发展特征。图1中，将生产力和生产关系视为人类历史发展的纵坐标和横坐标。横坐标表示生产关系的变化情况，自然经济、商品经济、计划经济作为坐标尺度，以经济形式记录生产关系进步的足迹。生产关系是人类社会中人与人之间的关系，经济形式是集中体现生产力决定生产关系的外在形式。
纵坐标表示生产力发展水平，选择生产工具作为坐标尺度：一是生产工具是划分经济时代的重要标志，如马克思所说“：动物遗骸的结构对于认识已经绝迹的动物的机体有重要意义，劳动资料的遗骸对于判断已经消亡的社会经济形态也有同样的意义。各个经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么资料进行生产。劳动资料不仅是人类劳动力发展的测量器，而且是劳动借以进行的社会关系的指示器。”[3](p204)二是生产工具决定生产力发展水平，并将生产力与生产关系内在地联系起来。以石器时代为例，人类使用石块、树枝等作生产工具，尚不能进行进一步加工，简单粗糙的生产工具只能形成较低的生产力；随着青铜工具的发明和使用，人的劳动有了剩余，私有制成为可能并随之产生；铁器工具的出现，相对轻巧的手工工具给单家独户生产提供了物质基础；蒸汽机的发明和广泛使用是人类认识和利用自然力的一个巨大进步，为其他机器的运转提供了动力来源，结束了人类对畜力、风力、水力千百年来的依赖，利用机器创造物质资料的效率，大大超过了以往一切社会的劳动效率，社会化大生产成为主体生产方式；电器、智器的发展和变革则决定着人类社会的未来，推动人类步入新的生产方式与经济形式。三是生产工具是物质生产资料中最重要的构成部分。生产工具是劳动者和劳动对象的中介，是劳动者体力与脑力的延伸。生产工具的制造、使用与进步，使人类区别于动物，踏上改造自我，与自然协调、统一的征程。人类正是借助自己制造的生产工具，拓展了自己适应自然的范围与层次，摆脱了动物完全依赖自然的被动地位。正是借助于创造和使用新的生产工具，才把自己与自然协调、统一的能力提高到新的高度。可见，生产工具的使用、发展与进步决定生产力的发展，是生产力发展水平的重要标志。
人类社会的历史一般是沿着自然经济、商品经济、计划经济（生产关系）和群体生产、个体生产、社会生产（生产方式）两条主线发展起来的。作为生产方式的物质内容、生产关系发展决定力量的生产力发展具有连续性，不可能一蹴而就，生产力发展的连续性决定了生产关系及其经济形式发展的不可逾越性。马克思说：“人们不能自由选择自己的生产力———这是他们全部的历史基础。因为任何生产力都是一种既得力量，以往的活动的产物。所以生产力是人们的实践能力的结果，但是这种能力本身决定了人们所处的条件，决定于先前已经获得的生产力，决定于在他们以前已经存在，不是由他们创立而是由前一代人创立的社会形式。”[4](p321)战争、革命可以消除旧的社会制度，但无法脱离原有的生产力水平，并且只能在原有生产力的基础上承担继续发展经济社会的历史任务，社会形态的变更只是改变社会的特殊性质，而不会替代生产方式的发展，只有当旧生产关系所容纳的生产力全部发挥出来，新的生产关系才会出现。
人类社会从原始、愚昧、贫穷走向先进、文明、富足的历史，其实就是一部从旧石器到新石器、从青铜器到铁器、从机器到电器、从物化工具到智能工具的社会生产力不断繁荣的历史，是一部生产工具不断演进的历史。特别是，从原始工具发展的断面考察，支撑原始工具发展的自然基础是火，决定生产工具变革的客观根源是人对火的认识以及对于火的温度掌控。人类从不知火为何物，到美国科学家在实验室环境下创造4万亿摄氏度（℃）的高温纪录，人类在对温度的不断掌控与提高中，认识自然，把握自己，创造与改造工具，进而促进生产力的进步，推动整个社会经济发展不断前行。
可见，生产力发展的连续性是社会经济发展阶段不可逾越的客观根源，生产工具进步的渐进性是生产力发展连续性的客观根源。使用“归位”方法回顾历史以及通过考古成果的实证分析，人类对火的认识以及温度掌控则是工具进步渐进性的客观根源。人类最早制造的工具，不外是稍加敲击的石块、骨头以及木棒，极为简单粗糙，大多未经第二步加工就直接使用，即旧石器时代，工具对温度的要求为常温。人类学会用火后，开始掌握自然力，促进了人的体质、脑力和工具的进步，最终实现了与动物的分开。进入新石器时代，随着人们掌控火的技术与温度的不断提升，陶器产生，之后青铜器出现。人类早期使用金属生产工具的材料有青铜、自然铜、铁等。青铜的熔点约为800℃，相比铜的熔点1083℃、铁的熔点1537℃来说，冶炼青铜对于火或者温度的要求较低，从而决定了青铜器时代是人类第一个金属工具使用时代。
随之人们自然也会发现，将自然铜放到火里煅烧，打制起来就会更加容易。如果火焰温度足够高，自然铜就会熔化，熔化的铜水能够流动，凝固以后又可随容器成形。由于红铜的特性偏软，人们在冶炼的过程中发现，加入一定比例的锡，可以增加铜器的硬度，于是就出现了青铜。仰韶文化前期，烧制陶器的温度就已达到900℃~1000℃，为冶炼青铜器提供了技术基础。青铜的硬度比红铜高得多，可以用作工具和武器。公元前，我国各地出土的青铜器中已有大量作为工具的锄、铲、钁、斧、凿、锥、刀等，也有作为武器的矛、剑等。此外，还有大量礼器如鼎、尊等。青铜铸造术的发明，与石器时代相比，起了划时代的作用，推动中国历史走进夏商时期的奴隶制国家。青铜器的发展还催生了车辆制造、房屋建造技术的提高，促进了手工业的发展。商朝，青铜器冶炼技术已经相当成熟，工具的进步继续推进社会生产力的进步，并且在一定程度上促进了社会分工与协作。到西周时，青铜器铸造仍然是手工业生产的主要部门，同时陶瓷器的制作有所发展，原始瓷器的烧成温度已达1200℃。与此同时，新的火燃料的发现与更新也推动了火的温度的提高。从原始森林里自然火的发现到钻木取火，主要燃料是木材。煤在燃烧时所产生的温度要比木材高得多，能达1000℃以上，从而使炼铁成为可能。
生产铁质工具对温度的需求至少为1537℃（纯铁的熔点）。而我国在春秋时期就探索到在较低温度（800℃~1000℃）下还原铁矿石的方法，春秋时期出土文物中发现的大量铁块、铁条、铁铲、铁鼎、铁带钩、铁环等铁制农具、日用生活品及武器足以证明。虽然此时的铁器使用还处于初期阶段，但铁器作为一种新的生产力因素，坚硬、韧性高、锋利，胜过石器和青铜器，为开发山林、扩大耕地、发展水利交通、促进社会发展创造了新的更为有利的条件。铁制农具的大规模使用，促进了我国由奴隶制向以一家一户为基本生产单位的封建经济制的过渡。铁工具的普遍使用，给封建农业生产的发展提供了物质前提与基础。18世纪，技术进步孕育了工业革命，在随后不到两百年的时间里，生产工具从手工铁器到机器、到电器、再到智器，生产工具神迹一般的进步推动生产力爆发式的发展，人类在这两百年里创造的生产力比人类有史以来的总和还要大！
历史与实践证明，人类社会的发展，归根结底是生产方式依次更替的历史。人类制造与使用工具的初始时期，对火的利用及其温度控制的渐进性决定着生产工具进步的递进性，决定着生产力发展的连续性，从而生产关系以及经济形式变更的递进性。工具制造与使用的递进性，决定着经济形式的不可逾越性。青铜器的使用，只能在石器之后；铁器的使用，只能在青铜器之后。同样，由此所决定，商品经济只能在自然经济之后，并且不可避免，不可逾越。可见，市场经济作为商品经济发展的高级阶段，是人类社会经济发展不可逾越的历史阶段，关键在于社会生产力发展的不可逾越性，亦即工具使用与进步的客观性与递进性。
商品经济作为多个社会形态共同存在过的人们互相交换活动的经济形式，在经济比较落后的条件下取得新民主主义革命胜利的新中国，一是不可逾越，二是不可避免，三是仍有必要。这是因为：
第一，我们是在生产力“水平低、多层次、不平衡”的国情条件下建设中国特色社会主义，富民强国是我们的根本任务。过去的传统计划经济虽然也可以是配置资源的有效手段，但在一系列基本条件并不具备时，市场机制的作用仍不可替代。市场经济通过供求关系变化和价格涨落，引导生产和消费，调节社会资源的流向，把有限的资源引导到最需要的方面和效益最好的组织，形成合理的资源分配结构，既是市场经济的优势所在，又是迅速发展社会生产力、实现富民强国根本任务的要求。[6]
第二，我国尚处于社会主义初级阶段，存在以公有制为主导的多种经济成分，各种经济形式与方式之间的交换，必须遵循等价交换原则，否则市场利益主体因得不到应有的补偿而无法进行再生产。实践证明，靠国家的计划定价和定期调价，很难实现适时的等价交换。因此有必要借助市场的作用，通过价格的涨落，扶优限劣，优胜劣汰，鞭策经济，促进发展。[7]与此同时，需求的多样性、生产的单一性与利益的独立性在我国现实生活中依然存在，因而商品经济、市场经济也就不可避免。
第三，社会主义生产的目的，是满足社会全体成员不断增长的物质和文化生活的需要。这种需要千差万别，瞬息万变，把这些信息及时地、准确地收集起来，并用以指导生产和流通，单纯依靠行政手段和指令性计划是做不到、做不好的，从而借助市场也就成为必须。
第四，在中国特色社会主义条件下，由于生产力不发达，社会产品不丰富，劳动还是个人谋生的主要手段，追求个人物质利益仍是人们从事生产和经营活动的主要动力。由此，社会对劳动者个人物质利益的分配，只能遵循等量劳动的原则而等价交换。人们的劳动是节约还是浪费，效率是高还是低，离开市场很难得到客观的、公正的评价。同时，按劳分配原则本身也承认并通行等价交换原则。
粗铜火法精炼的基本原理篇8
刀剑光芒聚“韩馆”
在韩天衡美术馆（简称：“韩馆”）特展厅，前不久展出了这批精心挑选的神兵利器，可一饱眼福的是纵横上下两千余年的中国历代神兵利器300余件，名曰：紫电安邦――历代武备文物特展，筹备期就达一年多时间。策展人有韩天衡之子韩回之先生，和中华武备文物研究先行者周t先生，他们二位的身影在展厅内穿梭，为观众讲解有关武备知识，以及数年收藏之心血，为我们在和平年代展示了这些安邦的中华武备文物，安静的兵器背后所散发出的是一种精神的光芒。
大量武备文物，聚集一堂，寒霜坭，实为难得。其中汉代百炼钢环首大刀、唐代烧直刃刀子、宋代镔铁矛、元代银装凌霄花雕玉柄刀、明代旋锻反刃佩刀、清代骁骑将军甲等赫赫名品，都是首次公开亮相。另外还展出了亚洲地区的西亚和马来亚与日本的历代传统武备。两岸专家学者对这些武备文物作了专业的说明，从古代刀剑的制作和使用进行探讨，武备文物的保护、复制等。
中华武备历史源远流长，自古便名刃辈出。青铜时代就有轩辕夏禹剑、赤霄剑、泰阿剑、莫邪剑、干将剑、鱼肠剑、承影剑等十大名剑。秦汉之交，铁兵一现，便展开了钢铁武备的辉煌篇章。
说武：刀剑的钢刃
如何来欣赏和品评好刀剑，学问颇多。策展人之一的韩回之先生在解释好刀剑中讲到，应该看其在出鞘与挥斩时不会因自身原因抖动，遇到对手格挡阻碍时也不会过分偏离目标。
首先，刀身要细密均匀方为上乘。汉代国力强盛，古墓中便出土有许多刀剑的殉葬品，加之盐铁官营制度，保障了钢铁冶炼所需要的矿石资源。“折戟沉沙铁未销，自将磨洗认前朝”，在流传下来的秦汉唐宋各朝铁兵中，“韩馆”找到那些极其良好的铁兵进行专业的系统研磨，呈现出古代刀剑最初的完工状态，其锻造与热处理的工艺特点也尽显眼前。
经过研磨后的铁兵，那超乎寻常的长度，近乎完美的锻打和恰到好处的淬火都令人惊讶，两千多年前的祖先是使用了怎样的炉火，制造出如此犀利的武器。
研磨后所展现出的地肌里，可以充分对锻纹进行观察，那些细密的锻纹，有些灿若星河，有些平如止水，有些斑斓绚丽，都给予人一种恬静如斯的美学享受。彼时覆土烧刃已经被广泛地使用，淬火所留下的淬火痕迹如此美丽堪比流星划过星空。
其次是“炒钢”技术的应用。大量的优质武器，例如大型环首内弧直刀，这些武器曾经都用来装备军队之用，所以材质皆精良。而“炒钢”技术是将生铁加热成半液体状，然后加入铁矿粉，同时不断搅拌，利用铁矿粉和空气中的氧使生铁部分脱碳，从而使生铁的碳含量降低，去渣而获得熟铁和钢，这项技术是冶炼史上的重大发明。
但是“炒钢”工序庞杂、耗费大量资源与财力。西汉中晚期，出现了一种新的冶炼技术“灌钢”，这是在生铁冶铸技术的基础上发展起来的一种炼钢技术。我们从国家博物馆藏品东汉永寿二年汉桓帝的错金环首大刀上的五十多字铭文，明白了这一时期的“灌钢”技术已相当成熟，且设立各种官职分工负责大量生产使用“灌钢”为原料的“百炼钢”刀。“灌钢”法据记载，“烧生铁精，以重柔铤，数宿则成钢”。即是用富铁矿石冶炼出优质生铁，然后将高温的接近液态的生铁灌注在熟铁上，达到了迅速向熟铁中渗碳的效果。
在十七世纪以前，中国的炼钢技术长期居于世界领先地位，受到各国的普遍推崇。公元一世纪，罗马博物学名著《自然史》中这样写道：“虽然钢的种类很多，但没有一种能和中国钢相媲美。”可见，当时中国的炼钢质量是很精良的，且得到世界的认可。
最后，刃要清亮通透，方为佳刃。刀剑的刃部通常会用“包钢烧刃”或“嵌钢烧刃”来提高刃部的切割性能。刀坯完成后，采用局部淬火处理，这样可以使刃部坚硬锋利，刀身则柔软坚韧，有良好的弹性。刀具的刃想要达到清亮的效果，在出火与入水之间的动作决不能犹豫，这就是刃在使用中的灵敏度，穿透性能。
宋元两朝是冷兵器的顶峰时期，在政治上推行选举制度，抑武崇文，文人监军比比皆是，文官参与部队的管理指挥。加上火药的大量运用，使冷兵器也有了局限，冷兵器的衰退也缘于此。
明代中期以后，有了一种刀具，是用来抵抗倭寇和后金的袭扰。这种刀具叫“窝刀”，原名“倭刀”，俗称“戚家刀”，是一种改良日本刀而成的一手半佩刀。明代倭寇作乱南方，戚继光率军海防，改良佩刀，“刀刃平磨，无肩乃利，由妙在尖”，将配刀刃的开锋使用V形开锋，锋刃平磨，增加切割力，但是刀尖保持半圆。
清代延续此风，但精品时有出现，这归功于皇家造边处所制刀具的工艺和手艺都皆良才和翘楚。当时，有一种舶来的刀具品种，叫“红毛刀”。在实战中，颇受欢迎。
清代乾隆朝，称荷兰人为红毛夷、红毛番，因此荷兰、西班牙和葡萄牙商人带来的刀具就被自然而然的叫做这种“红毛刀”，也十分形象。
目前流传下来的红毛刀，多是德国索林根地区制造的钢刀。轻薄实用的钢刀，可以说是当朝当代的高档刀剑了。古代神秘的铸剑术实质上是千百年来铸剑师与战士们在经历了无数战斗成败后的技术总结。
说备：头盔和马甲
“国之大者，唯戎与祀”，这句话很清楚地解释了大国对于御敌和建立文明古国的重要度，而盔甲是先民在战争中防护躯体和头部而发明的，制作盔甲用材有骨、角、皮、木、藤等天然材料。
关于皮甲的制作，考古中获得的有商代到战国所使用犀牛皮、野牛皮和牛皮作为原料。工匠会先裁剪成甲片，上漆后使用麻绳或者丝线编缀成甲。那时，就已经有专门制造盔甲的工匠，叫“函人”。
有一种典型而富有特色的铁扎甲，非常耗费工时，工度有：制甲片、打札、粗磨、穿孔、错穴、裁札、错棱、精磨、上漆；甲片加工完毕后，用皮条编缀成甲；里面还要持衬，防止磨损皮肤。
据考古研究显示，中国最早的盔甲实物是在河南安阳侯家庄1004号墓南墓道中发现的皮甲和范畴的青铜头盔。头盔除前部以外都向下伸展，以保护耳朵和颈部。头盔中有不少铸出兽面纹饰和圆葵纹。另外，在河北满城刘胜墓也出土有鱼鳞甲，有大小甲片2800多片，重16.85公斤。除头盔外，另一种防备护具就是马甲，从三国时代起，马甲便开始流行。这是因为轻骑兵向重骑兵变化的作战方式。
粗铜火法精炼的基本原理篇9
该罐小口残，口沿有一圈曲波弦纹。广肩，肩上有四系，腹下内收，玉环底。通体除颈部一圈露胎留白外，余饰白地剔黑花纹三层。纹饰精美利落，造型豪放粗犷，具有鲜明的时代地域特征，应属西夏灵武磁窑堡窑产品。其“下部有一小孔，上斜，可插管作流……应为酿酒器”（图1B，见广州市文化局、广州西汉南越王墓博物馆编《杨永德伉俪珍藏黑釉瓷》）。
据北宋末年朱翼中著《北山酒经》载：火迫酒，取清酒澄三五日后，据酒多少取瓮一口。先净刷洗讫，以火烘干，于（瓮）底旁钻一窍子（小孔），如筋细（像筷子粗细的小孔），以柳屑子定（用柳木条堵塞）。将酒入瓮。继而以蜡、油布封口，绑好，再“别泥一间净室，不得令通风。门子（指净室的特制小门）可才入得瓮，置瓮在当中，间以砖五重衬瓮底。于当门里著炭三秤笼令实，於中心著半斤许，熟火（火旺后），便用闭门，门外更悬席帘，七日后方开，又七日方取吃”。取酒时，先把柳木条慢慢抽出，排出瓮底的杂质和水，然后用竹筒制作的酒提子从瓮口慢慢地将上面的好酒提出来。用此法处理后的酒“耐停不损，全胜于煮酒也”。
这种以火“迫”酒法，是古人为了较长时间地保存那些用自然发酵酿成的低度酒而采用的加工办法，其原理在於以火“迫”酒液来提高酒精的含量，酒液经炭火持续加热后，酒气上升，遇瓮顶的油布便会凝成含酒精多的酒露。这样周而复始地循环，瓮中的酒液便逐渐出现上部分含酒精多，下部分含水分多的现象。等抽去柳条排去瓮底少量的酒糟和含酒精极少的水后，瓮中的酒液含酒精已经比加工前为多了，并能较长时间地保存。由于“带孔罐”是酿造火迫酒的必备器皿，而此罐上的小孔子（图1B），如确系钻成于烧之时或不远的时间，那它应是当时酿造火迫酒的佐证。
西夏党项人生活在高寒地带，酿酒、饮酒成了他们生活的重要部分，凡聚会、盟誓、喜庆、祝寿、出战、仇解都开怀痛饮，制酒作坊官私皆有。今存甘肃省榆林窟第三窟的西夏酿酒图壁画（图2），画面绘一炉灶，灶台上叠压四层大小不同的方形和梯形器物，顶有烟囱。一妇女半跪灶前正往炉膛添柴，另一妇女持钵立于灶旁。地上有酒壶、高足碗、木桶、贮酒槽等器物。似属家庭式酿酒作坊。灶上覆叠的方形器物，据何柄郁和英国李约瑟在《中世纪早期中国炼丹家的实验设备》中考证，应属酿造高浓度烧酒的蒸馏器。
然据1975年12月河北省青龙县出土的金元时期的青铜蒸馏器来看，其尺寸虽只有41.5厘米，但已“要比当时一般蒸取丹药花露的蒸馏器大得多”（见承德市避暑山庄博物馆《金代蒸镏器考略》，载《考古》1980年第5期）。且“拿青龙蒸馏器与唐宋时期有关文献或图录记载的丹药蒸馏器一并考察，它们总的特点是：多由金属主要是金、银、铜、铁、锡等制成”（同上），内部构造也颇为复杂（图3）。反观该西夏壁画中所见俨然像是一砖土所砌之大型火灶，说是蒸馏器，论据似乎还不很充分。但若将此覆叠的方形灶与《北山酒经》载“火迫酒”法联系起来，则更容易令人觉得这是经改良的“泥室”。诚然，正在冒烟的烟囱不见于《北山酒经》，但愚以为从北宋至西夏上下几十年间，火迫酒法大同小异有所改良也不足为奇，或在火烧旺以后再以物堵住烟囱亦无不可。据此推断，其烟囱下之四方梯形器，应有活门或可拆卸，内即置“带孔罐”。
粗铜火法精炼的基本原理篇10
【关键词】陶弘景生平医学贡献
陶弘景(公元456～536年)，字通明，丹阳秣陵（今江苏江宁县）人。出身于南朝士族，祖陶隆，于南朝宋时侍从孝武帝征战有功，封晋安侯。父陶贞宝，深解药术，博涉子史，官至江夏孝昌相。史称陶弘景幼有异操，平生好学，年四五岁乃好书，“恒以荻为笔，书灰中学字”。九岁开始读《礼记》、《尚书》、《周易》、《春秋》、《孝经》、《毛诗》、《论语》等儒家经典，颇以属文为意。及长，“神仪明秀，朗眉疏目”，“读书万余卷，一事不知，以为深耻”。十七岁以才学闻名，通晓历代典章制度，与江、褚炫、刘俣合称升明四友。宋升明元年(公元477年)，领军将军萧道成(即齐高帝)发动兵变，除宋后废帝刘昱，控制朝政，后二年代宋称帝，建南齐王朝。齐高帝萧道成及其子萧赜在位时（公元477～493年），陶弘景曾先后出任巴陵王、安成王、宜都王等诸王侍读；兼管诸王室牒疏章奏等文书事务的书记职务，后拜左卫殿中将军。齐永明十年（公元492年），上表辞官，挂朝服于神武门，退隐江苏句容句曲山（今江苏茅山），创立茅山宗道教，不与世交。句曲山有一山洞——第八洞宫，以“华阳之天”命名，故建馆名“华阳馆”，自号“华阳隐居”。梁武帝萧衍即位（公元502年）后，屡请不出，但念其旧功，“恩礼愈笃，书问不绝”。天监三年(504年)，遣人送黄金、朱砂、曾青、雄黄等物，以供炼丹之用。天监十三年，敕于茅山为其建朱阳馆以居之。天监十五年又为其建太清玄坛，“以均明法教”。且“国家每有吉凶征讨大事，无不前以咨询，月中常有数信，时人谓之山中宰相”。隐居茅山达四十五年之久，享年八十一岁，梁武帝诏赠“中散大夫”，谥“贞白先生”。
陶弘景一生经历南朝宋、齐、梁三个朝代，博学多才，通晓阴阳、五行、山川、地理、方舆、产物、医药、本草、天文、历算等，是我国古代著名的道教思想家、医药学家、炼丹家、文学家。为我国的古代文明作出了不朽的贡献。本文试就陶弘景在医学、药学、化学等方面所做的贡献进行初步探讨。
陶弘景对医学的贡献
道教的基本信仰是长生成仙，而追求长生则首先须祛除疾病，因为疾病可以损害身体健康，甚至导致人的死亡；人要生存，而且还要追求永生，当然要能够却病强身才能延年益寿，却病是益寿的必要前提和基础，因而重视养生的道教必然要同医药学发生不可分离的密切关系。道教养生之道有赖医药学；而医药学的发展，在历史上确有不少道教士做出过卓越的贡献。此外，道教还有着同其他宗教一样的慈悲胸怀，以广行善事、积功累德、济世利人为务，甚至以之作为得道成仙的条件之一，这也促使道士们不仅关心自身的病痛，而且去拯救他人的疾苦。故学道者往往兼习医术，以致有所谓“十道九医”的说法。陶弘景即是其中之一。
陶弘景祖上十分重视医术，有祖传秘方《范汪方》。这部方书是范汪（公元309～373年）编写的，又称为《范东阳方》，共105卷。陶家几代人都利用此书卫生保健或给人治病，这对陶弘景产生了深刻的影响。
陶弘景十分重视道教医学养生学的研究，主张道士的修炼应从养神、炼形入手。为总结道教在养神、炼形方面的修炼经验，撰写了《养性延命录》一书。强调养神当“少思寡欲”，“游心虚静，息虑无为”，调节喜怒哀乐情绪，防止劳神伤心；炼形则要“饮食有节，起居有度”，避免过度辛劳和放纵淫乐，辅以导引、行气之术，方能延年益寿，长生不老。
陶弘景读过葛洪的《肘后方》后，十分推崇葛洪的学术观点，对葛洪评价甚高：“葛氏旧方，至今已二百许年，播于海内，因而济者，其效实多……”。又说：“抱扑此制，实为深益……”。然因年代久远，传到陶弘景时代已有缺漏，脱简不全。于是，他就“辄更采集补缺，凡一百一首，以朱书甄别，为《肘后百一方》，于杂病单治，略为周遍矣，昔应璩为百一诗，为箴规心行”。他将《肘后备急方》的内容进行整理合并，在归纳为七十九方的基础上，又增添了二十二方，共一百零一首，取书名为《补缺肘后百一方》，是一部治疗内外诸疾及论述药物学的专著。全书共三卷，上卷三十五首，主要讲内科疾患，中卷三十五首，主要讲外发病，下卷三十一首，讲“治为所物所苦疾”。他在补缺葛洪《肘后方》时，为了避免后人将其所添补的内容误认为葛氏原著，而把自己所加入的注，以红笔写出来，以示区别，这种严谨的治学态度是可贵的。另外，他在补缺《肘后方》时，并不是盲目继承葛洪之学，而是对其缺点错误进行了删改，提高了原书的科学价值。由此看来，他于“补缺”之余，也作了大量考证修改工作。因此，现在我们所见到的葛洪学术成就，在很多地方融合有陶氏的学术思想。
他曾在浙江永宁福泉山结草为庐，读书采药，为民治病。群众感其恩，将其所居之地称“陶山”，种药之处称“药齐”，练功之地称“白云乡”。
陶弘景一生著书很多，约二百二十三篇。其中关于医学，除《补缺肘后百一方》三卷外，还有《梦书》一卷，《效验施用药方》五卷，《服食草木杂药法》一卷，《断谷秘方》一卷，《消除三尺要法》一卷，《服气导引》一卷，《养性延命录》二卷，《人间却灾患法》一卷，《集药诀》一卷等。其中绝大多数均已散失。
陶弘景对药学的贡献
道教的修炼方法有很多，如行气、导引、内观、存想、服食、辟谷、外丹术、内丹术等等，其中服食又名服饵，即服用一些有益于健康的药物以求养生成仙。因此为了更好的服食，就必须深入地研究药物。陶弘景在《本草经集注》序录中说：“道经仙方，服食断谷，延年却老，乃至飞丹转石之奇，云腾羽化之妙，莫不以药道为先。”仙道与医道的异同在于“用药之理，又一同《本草》；但制御之途，小异世法。”
《神农本草经》是我国古代药物学的经典之作，到梁代时手抄的版本较多，所载药物的品种和数量各不相同，“或五百九十五，或四百卅一，或三百一十九”，且错误很多，“或三品混糅，草石不分，虫兽不辨，且所主治，互有多少，医家不能备见”。陶弘景将其进行了归纳整理、增补修订，著成《本草经集注》一书，共七卷。在内容上经过“苞综诸经，研括烦省”，兼顾“仙家道术所需”，“精粗皆取，无复遗落”；在体例上“分别科条，区畛物类，兼注名世用，土地所出”。首创按药物性质分类，改《神农本草经》的上、中、下三品分类，分为玉石、草木、虫兽、果、菜、米食、有名未用七类；在药物的数量上，是在上述载药数量不等的《神农本草经》中选取了365种药物，再加上汉、晋两代名医所用的药物365种，计730种。365是一年的天数，陶氏云：“三品合三百六十五种，法三百六十五度，一度应一日，以成一岁。倍其数合七百卅名”。该书充分体现了道家“天人相应”的思想，是陶氏在医药学著作中的代表作，是我国继《神农本草经》之后，又一部按照当时较先进的科学方法分类的，有条理，有系统，并有丰富内容的中药学名著。该书对药物名称、来源、产地、形状、药性、鉴别、功用、炮制、保管等均加记述，为我国药物学留下了珍贵的资料。书中明确指出药物的产地、采制方法和药物的疗效有密切的关系，同时，还考订了古今药物的度量衡，为我国药学的发展做出了贡献，对隋唐以后本草学的发展产生了重大影响，在中国药学史上占有重要地位。
陶弘景对化学的贡献
服饵炼丹是道教重要的修炼方术，陶弘景对此非常重视，积极从事炼丹活动。史载，他从梁天监四年（公元505年）开始，进行了长达二十年的炼丹实践，在梁天监（公元502～519年）中曾献丹于武帝。在获得丰富炼丹经验的基础上，他撰写了《太清诸丹集要》、《合丹药诸法式节度》、《服饵方》、《服云母诸石药消化三十六水法》、《炼化杂术》、《集金丹黄白方》等炼丹服饵著作。
道教另外的一个修炼方法是外丹术，外丹术就是用炉鼎烧炼矿物类药物，企图炼制出令人长生不死之仙丹的一种实验活动，属早期道教中影响最大的、用以追求成仙的方法。较早的炼丹活动是企图得到黄金之类的性质稳定、不易朽坏之物，并希望通过服食之而达长生不朽。后来道教认为，“道”生万物有着特定的程序（如道生一、一生二、二生三），人们只要能够在丹炉中浓缩地再现这个过程，依“道”之造化规律来运用“火候”烧炼药物，令这些药物逆宇宙生成之程序而返回它们从“道”生来时的状态，然后服食之，便可令人长生不死，是即所谓“夺天地造化之功，盗四时生成之物”。道教在探索过程中发现了一些性质不稳而比较容易发生变化的物质（如水银和铅粉等），却不能真正认识这些物质在一定条件下所呈现的化学反应，而是以为一种物质在特定条件下变化为另一种物质，象征着它从宇宙生化程序的一个阶段返回了另一个阶段，并以为其经过多次“还炼”之后即可回复至“道”的状态，而人若服用了这种经过还炼的丹药（如“九转还丹”）之后，即可随之回复至“道”的境界，永存不灭。六朝时期，道教多以为服食外丹乃是成仙的唯一途径，如晋代葛洪说：“不得金丹，但服草木之药及修小术者，可以延年迟死耳，不得仙也”。唐末五代以后，外丹术由于所成丹药多具有毒性而常常令服用者中毒身亡，故开始逐渐衰落而终被内丹术取代。
陶弘景做为道教上清派的实际创始人，对服饵炼丹必然非常重视。他在长达二十年的炼丹实践，获得丰富炼丹经验的基础上，撰写了前述如《太清诸丹集要》等多种炼丹服饵著作。其炼丹成就，为充实和丰富我国后世本草学，推动原始化学的进展具有积极作用，是继魏伯阳、葛洪之后又一著名炼丹家。虽然他在追求长生成仙上遭到了失败，但发现了许多化学反应现象，对古代化学的贡献却很大，对近代化学有着深远的影响。
古代的炼丹术，依方法的不同，分为两大类：一类是通过加热使固态物质发生反应，称为火法；另一类是通过溶解固态物质再发生反应，称为水法。这两种方法，也是现代化学反应最基本的形态。
古时所说的“消石”实际是硝酸钾(Kno3)，“朴消”实际是硫酸钠(na2So4)，由于两者都是白色晶体，且均易溶于水，当时人们难以识别，陶弘景云：“消石治病亦与朴消相似，《仙经》多用此消化诸石，今无真识别此者”，他提出用火焰法来鉴别硝石（硝酸钾）“以火烧之，紫青烟起，云是真消石也”，这种将金属或它们的化合物在灼烧时能使火焰呈现特殊的颜色，化学上称之为“焰色反应”。由此可见，远在1400多年以前，陶弘景就已经发现了“焰色反应”，并应用于实际，利用它来鉴别硝石和朴。据西方化学史记载，德国的化学家马格拉夫（1709～1782年）发现“焰色反应”，马格拉夫1758年在一次实验中，将两种“碱”（苏打和锅灰碱）的粉末分别撤在酒精灯火焰上，结果他发现苏打（碳酸钠）把火焰染成黄色，而锅灰碱（碳酸钾）却把火焰染成紫色。陶弘景发现硝石(硝酸钾)存在“焰色反应”，比德国的马格拉夫要早1200多年。
陶弘景在炼丹过程中对化学方面有许多开创性的见解。他提到，水银“能消化金银使成泥，人以镀物也”，讲的是水银在镀金、镀银中的独特作用。他还说，黄丹为“熬铅而作”，胡粉为“化铅所作”。黄丹即四氧化三铅，胡粉为碱式碳酸铅，这里指出铅及其化合物能相互转换。陶弘景还认为，醋酸能加快铁对铜盐的置换反应：“鸡屎矾……投苦酒中涂铁，皆作铜色，外虽铜色，内质不变。”鸡尾矾可能是碱式碳酸铜，苦酒是酒作酸后变成的醋酸。总之，陶弘景知识渊博，在道教、药学、医学、化学以及天文、地理、气象、文学等诸多方面为我国的古代文明作出了巨大的贡献，我们现代对于陶弘景及其成就的研究还远远不够。但愿这位曾经造福于中华民族的先贤的科学成就和科学精神，能为更多的世人所知，造福于人类，并进一步发扬光大。
【参考文献】
1陶弘景著，尚志钧等辑校.本草经集注［m］.北京：人民卫生出版社.1994.
2唐慎微.经史证类备用本草（影印本）［m］.北京：人民卫生出版社.1957