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1、有色金属冶炼一、铜（一）冶炼尚书禹贡载：扬州贡“金三品”（一说指青铜、白铜、红铜，另一说指金、银、 铜）。商代是江南青铜器的萌生时期，经发掘的南京北阴阳营、锁金村、镇江马迹山等湖熟 文化前期遗址，普遍发现冶铸青铜器的遗存，常见有铜矿石、铜炼渣和小件铜器（刀、斧、 凿、锥、鱼钩及戈矛、钺、镞等）。在北阴阳营还发现直径仅17厘米的炼铜用坩埚、挹灌铜 液用的陶勺。铜器形制简单，铸造粗糙。炼铜原料主要用孔雀石，以木炭作燃料。对商周铜 器作光谱性或化学定量分析表明，江南地区铜器属铅青铜，中原铜器属锡青铜，均用通体合 铸法，但江南铜器工艺水平尚逊一筹，表面非常粗糙，无铭文，明显不如中原铜器精良。春 秋时，
2、吴越炼铜竖炉大致具备现代鼓风炉的式样。吴王夫差在苏州虎丘山麓和南京朝天宫设 立冶炼作坊铸造宝剑。现出土有苏州的吴王青铜剑、山西的吴王光剑、湖北江陵越王勾践剑， 历经2500多年，依然金光湛湛，花纹清晰，光彩照人。经现代科技手段测定，吴越青铜剑表 面都有含铬或含硫的氧化层，能防腐蚀。1958年8月，中共中央发出关于加强铜铝生产的指示，江苏停息久远的冶铜业开始恢复 生产。常州冶炼厂建成0. 75平方米和0. 44平方米的鼓风炉各1台、一吨平炉（阳极炉）1座， 采用现代冶铜工艺熔炼废旧紫杂铜，产出精铜或电解铜。1960年7月，常州冶炼厂矿铜冶炼 投产，熔炼工艺流程是：铜精矿粉烧结成块，加焦炭、熔剂入
3、鼓风炉熔炼成冰铜，再入转炉 吹炼成粗铜，又入阳极炉（反射炉）炼成精铜（阳极板），然后投入电解槽电解，得含铜99. 95% 以上的电解铜。这是全省唯一的以硫化铜矿石炼铜的工厂，其冶铜工艺完全摆脱了手工式土 法冶炼。鼓风炉熔炼工艺虽具有适应性强、热效率高和设备造价低廉等优点，但炉顶是敞开 的，只能处理块矿或烧结块，所产烟气二氧化硫浓态太低，难以有效回收，造成烟害01965 年常州冶炼厂陈云门、袁代文等在冶金部有色金属设计总院、302大队中条山设计队等单位 支持下，自己设计、制造、安装成功国内第一座1平方米密闭鼓风炉，用于熔炼细粒铜精矿。 铜精矿砂经过混捏后直接投入炉内，使之在炉内形成料柱。炉料的固
4、结，焙烧、脱硫、熔化、 氧化、造渣等，都在炉内完成，既保留了传统鼓风炉炼铜方法中一次获得贫渣的优点，又为 二氧化硫烟气回收制酸创造了条件。特别重要的是革除了铜精矿粉“烧结”这一道工序，把 工人从笨重、高温、尘毒中解放出来。此项工艺在全国冶铜企业中普遍得到采用。19661974年，常州冶炼厂对炉体结构和技 术条件进行7次较大的修改，为中国密闭鼓风炉炼铜技术提供重要资料。1974年，密闭鼓风炉的面积扩大为5. 8平方米，用矿石炼出的电解铜达1451吨。1976年6月，由南昌有色冶金设计研究院负责设计，冶金部投资580万元在常州冶炼厂建 成试验车间，进行国内首次闪速炉熔炼铜的工业性试验。其工艺流程为
5、将磨细的干精矿粉、 预热空气和重油混合，通过喷嘴高速吹入反应塔中，矿粉在下落的一瞬间被熔化冶炼成铜， 像“金属雨”似地落入沉淀池。这种方法是以自热熔炼原理为基础，冶炼主要靠精矿粉中硫 和铁的氧化反应所放出的热，加入重油只是帮助炉子保持热平衡，熔炼时的温度为1350C左 右。冶炼过程是连续的，含硫炉气经过余炉锅炉和电除尘器等装置送去制造硫酸，是年8 月至1978年5月进行3次试验，共投料1558. 7小时，熔炼干铜精矿粉6394. 1吨，产出冰铜 1594. 37吨、硫酸3362吨。此项试验验证了德兴铜精矿粉采用闪速熔炼的可行性，确认其合 理，并取得大量的第一手资料，加深了对闪速熔炼基本规律的认
6、识，培训出一批闪速熔炼设 计、工艺、科研、生产的技术人员和操作工人。（二）加工西周，青铜冶铸加工技术较发达，宁镇地区陆续出土大量制造精美、复杂的青铜器。其 中“宜侯矢簋”等17件刻有铭文，有一些盘、釜内錾刻人物、动物、楼榭建筑等图案，不 少铜器颇具南方浓郁的地方特色。仪征破山口西周墓出土收割稻子用的青铜镰和挖土开沟用 的青铜铲（镢）。战国，青铜器冶铸造型、纹饰、镶嵌技巧达到新的高度。从涟水三里墩出土 有错金银的嵌松绿石飞鸟壶、盘龙纹鼎、牺尊，镂空雕的盘蛇纹铜架、铜鹿和蟠螭纹铜镜等 绝佳工艺品，可见一斑。这一时期创造的金银错和鎏金技术，一直流传至今，在金属细工艺 中放射光彩。汉代，采用叠铸技术，
7、大量铸造铜钱。从邗江县甘泉山“妾算书”墓出土铜镂 玉衣，证实西汉晚期已能生产铜丝。唐代，扬州是全国铜镜制造的中心，工艺精巧，铜镜中 锡的成分增多，颜色净白如银。铜镜体质加厚加重，给高浮雕技术增强立体感创造了条件。唐中宗令扬州造的“方丈镜”，背面铸铜为桂树，用白银镶嵌作树叶，用黄金薄片制成 盛开的桂花。宋至清，铜加工技术发展缓慢,只在原有基础上稍有改进和完善。1961年，苏州金属冶炼厂（后改名苏州铜材厂）用电炉熔炼再生铜水倒入沙盘，产出黄铜 棒。1965年，将原黑色（铁皮）车间扩建成铜皮车间，用直径250、130毫米热轧机各1台、直 径220毫米冷轧机1台，生产铜板带。1972年，建成铜管车间投
8、产。翌年，添置直径50毫米穿孔机、63电冲床、七辊双曲线矫直机，形成浇锭一穿孔一控制 退火一检验一成品入库的生产线。至1983年，省内铜材加工技术仍较落后，设备简陋，所 产铜带宽度均在200毫米以下，长度一般只有2030米，厚度绝大部分在0. 3毫米以上，厚 度公差2丝米；铜管只能生产直径340毫米的，长度小于6米，不能轧制大直径和长的、细 的规格。19851987年，从国外引进7条铜材加工生产线，省内铜加工工艺水平得到提高。常州冶炼厂1985年从美国引进竖炉，从联邦德国克虏伯工业技术公司引进铜线坯连铸连 轧机组，生产直径8毫米低氧光亮圆铜杆，年产能力4. 2万吨，其产品出口量占全国的90%。
9、 铜杆含氧量仅为传统船形锭轧制的黑杆的1/21/3；铜杆的长度可达9000米，卷重24吨， 导电率超过101%（IA0S）。南通铜材总厂、徐州冶炼厂引进芬兰上引法连铸技术生产无氧铜杆。 南京铜棒厂、南京铁合金厂，分别从台湾、日本引进600吨、1250吨挤压机生产铜棒。铜板带生产技术方面，同期苏州铜材厂从联邦德国、瑞士、奥地利引进水平连铸机、四 辊冷轧机组、钟罩式光亮退火炉等设备。采用水平连铸的带式法出产高精度铜及铜合金板带， 年生产能力5000吨。此工艺避免锭模铸锭出现的各种缺陷，且生产高度连续化、自动化。产 出的精密铜板带，接近理想的单向结晶，宽度350400毫米，带长大于300米，厚0.2
10、50.35 毫米，精度提高到微米级，卷重3. 5吨。无锡冶炼厂从联邦德国、英国引进水平连铸机、四辊不可逆轧机、光亮退火炉等设备， 生产集成电路用引线框架材料、电子仪器用弹性材料和水箱铜带，最大厚度350毫米，最小 厚度0.1毫米，卷重1吨。铜管生产技术方面，太仓铜材厂从日本引进一套管棒双动挤压机，从美国引进三线拉拔 机和盘状拉伸机、连续拉伸精整矫直切割机、光亮退火炉等设备。重点发展毛细管系列产品， 最小直径仅1. 8毫米，以电冰箱专用毛细管产品尤为著名。管材生产采用水封挤压技术，将 穿孔、挤压两道工序合在一起进行，利用自动控制装置将管材挤压在翻滚的水槽中，使它在 冷却之前与空气隔绝，表面不氧化
11、，保持光亮，省掉酸洗工序。管材拉制根数，亦由单根发 展为3根。此外，还突破拉机长度的局限性，发展成盘拉工艺。拉制方法由长芯杆、固定芯 头拉伸，发展为游动芯头拉伸，一次减径量和减壁量大，延伸系数可达1. 65以上，减少了 拉伸道次。南京铜管厂从日本引进焊管机组，采用焊接工艺生产黄铜、紫铜、不锈钢天线套 管，成材率由原拉制工艺（无缝管）的30%提高到88%92%。二、铝（一）电解徐州铝厂于1959年12月28日建成投产，是江苏唯一的采用电解制铝法制取金属铝的工 厂。其生产工艺是将氧化铝熔解在熔融的冰晶石中，以其熔液做电解质，碳素材料为阴极和 阳极，直流电从阳极导入，经过电解液和铝液层从阴极导出。直
12、流电以热能形式使冰晶石、 氧化铝、氟化铝等原料保持熔融状态，实现化学反应；在阳极上生成二氧化碳和一氧化碳气 体，在阴极上析出液态金属铝。积蓄后，周期地从电解槽中取出，浇铸成铝锭。60年代徐州铝厂使用的是5000安培的小土槽。“大跃进”时以土法上马建成120台砖结 构旁插自焙阳极槽，采用水银整流器将交流电变直流电。年生产能力为1000吨。70年代该厂 建成60台24000安培的旁插自焙阳极的钢结构槽,关停小土槽，年产能力为3600吨。将水银整 流器改造为硅整流器，加宽电解槽铝母线，采用连铸机铸锭。80年代中期又建成42台60000 安培旁插自焙阳极电解槽，年产能力为6000吨。电解槽电压采用电子
13、计算机控制，槽面采 用卷帘式封闭，烟气用排风机抽到80米高的烟囱排出。1987年生产电解铝5634吨，一级品率 达98. 83%。（二）加工1965年4月，常州轧钢厂组织20余人赴上海华德钢精厂（今上海铝材二厂）学习铝加工工 艺和技术，于翌年3月轧出江苏第一张铝板。1966年8月27 日常州市有色金属材料厂成立，因 陋就简开始生产铝板。1968年，用铝锭熔铸成铝线锭，加热轧制出圆铝杆。翌年，首先投产 钢芯铝绞线。1974年，仪征有色金属材料厂置备打孔专机、熔铝炉、拉拔机，始产直径25X3毫米纯 铝管，用于化肥工业，代替钢管。1979年，海门铝材厂经过扩建，始产铝薄板带和铝箔。采用四辊铝带轧机、
14、二辊铝箔轧 机等设备，将68毫米的铝材轧成厚0. 020. 2毫米、宽280毫米以下的铝箔和各种板带材。 1981年，常熟铝箔厂建成一条直径240X600毫米铝箔轧机生产线，以0. 5毫米带材为原料， 试轧成0. 02毫米铝箔。翌年，轧成0. 008毫米厚度的铝箔，随后又试产出复合纸铝箔和染 色铝箔。19841986年，江苏从国外引进铝型材、管材生产线6条、板带生产线1条，箔材生产线 1条、铝材加工技术迅速提高并达到国际水平。镇江铝加工厂从意大利引进1400毫米四重不 可逆轧机，最大轧制速度每秒10米，可生产厚度0.22.2毫米、宽度3001200毫米纯铝板、 防锈铝板，铝板卷最大重量5. 5
15、吨。该厂还从日本引进挤压机和氧化着色生产线，从联邦德 国引进铝门窗制作生产线，年生产能力分别为2000吨和6万平方米。吴县铝加工厂从日本引 进单动卧式挤压机型材生产线和氧化着色设施，由电脑控制，全自动化操作，工艺完善，产 品质量稳定。三、其他（一）锗1958年，溧水、高淳、江浦等县发现含锗赤铁矿，资源丰富。溧水县渔歌乡南山头矿石 每吨含锗品位平均138克。南京军区后勤部三O二厂采取火法工艺，先用鼓风炉熔炼赤铁矿 石（含锗0. 01%0. 02%），使锗在烟尘中富集100倍，然后经过酸浸、蒸馏、水解等工序得 二氧化锗。江苏省化工厅采取湿法工艺，将矿石粉碎磨细（粒度小于120目），用盐酸、硫酸 以
16、5比1拌合，在5001000立升蒸馏釜中粗馏，得氯化锗凝液，然后用硫酸化沉淀、粗馏、 水解，得二氧化锗。用这两种工艺生产的产品含锗均达到99. 99%，金属回收率均在35%40%。 196 2年，江苏唯一的锗厂一一凤凰山冶炼厂（后易名为七一八厂、南京锗厂）成立，建成1. 5 立方米鼓风炉及试验车间，采用“三O二冶炼炉从赤铁矿中提取锗的方法”，设计年生产能 力为50公斤还原锗。19661967年增建1套5立方米水套鼓风炉和干法收尘设备，安装200 公斤搪瓷蒸馏釜代替20公升的玻璃蒸馏瓶，年生产能力增至1000公斤。同时改造一台高频炉， 配置一套区熔装置，产品由还原锗延伸到区熔锗锭。1970年，为适应电子工业发展，仿制简 易单晶炉生产单晶锗。1983年，小单晶炉全部换成精密的单晶炉，扩大炉膛以增大单晶锗的 直径，变通氢拉晶工艺为闷氩拉晶工艺，并试验成功双浮埚偏心拉晶新工艺。还与南京自动 化技术研究所共同研制、应用微机控制
