当代中国的有色金属工业(第8——11章)

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教育培训
在中国共产党领导下的解放区,从一九四六年春到一九四九年秋,经过三年多时间,陆续恢复和建立了一批设有矿冶系(科)的高、中等专业学校,为冶金工业生产建设服务。中等专业学校有吉林、鞍山、本溪、沈阳等4所工科高级职业学校,其中沈阳工科高级职业学校所设的非铁冶金科,实为开办有色金属冶金专业的先声;高等专业学校有哈尔滨工业大学、沈阳工学院、大连工业专科学校等。新中国诞生后,有色金属高、中等专业教育呈现出一派生气勃勃的景象。
在一九八三年四月,中国有色金属工业总公司成立之前,有色金属工业归冶金工业部管辖,有色金属工业所需的专业人才主要依靠冶金工业部所属的以有色金属专业为主的院校和设置有色金属专业的有关院校培养。前者有中南矿冶学院、昆明工学院、江西冶金学院、长沙冶金工业学校等;后者有东北工学院、北京钢铁学院、西安冶金建筑学院、沈阳黄金专科学校等。此外,还有省、直辖市领导的院校(含冶金工业部下放给地方的院校),如河北矿冶学院、广东矿冶学院、上海工业大学、昆明冶金工业学校、株洲冶金工业学校、山东省冶金工业学校、贵州省冶金学校、安徽省铜陵有色金属工业学校等,他们也为有色金属工业输送了不少专业人才。
在中国有色金属工业总公司成立之后,从冶金工业部所属的25所高、中等专业院校中划出10所归有色金属总公司领导。这10所院校是:全国重点高等学校中南矿冶学院(一九八五年七月改称中南工业大学);总公司重点大学昆明工学院、江西冶金学院、北京冶金机电学院(一九八五年改名为北方工业大学)、桂林冶金地质学院、浙江冶金经济专科学校、华山冶金医学专科学校;还有全国重点中等专业学校吉林冶金电气化学校、长沙冶金工业学校、长春冶金建筑学校(一九八四年十月,经教育部批准,这三所学校分别改建为吉林电气化专科学校、长沙有色金属专科学校、长春建筑专科学校)。随着地方有色金属企业、事业单位的上划,一九八三年九月、十月先后增加了南昌有色金属工业学校(原江西省有色金属工业学校)和广州有色金属工业学校(原为广东省冶金工业学校)。一九八四年、一九八五年,还分别开始筹建南宁有色金属工业学校和乌鲁木齐有色金属工业学校。
三十六年来,这些院校共培养了106052名学生。其中研究生341人(不包括在职和委托培养的研究生),本科毕业生47522人,专科生7817人,中专生50372人。这些毕业生许多人奋战在有色金属工业的第一线,不少人担任着各级生产、技术、管理部门的领导工作或业务骨干。
总的来看,有色金属工业教育的发展是迅速的,成绩是巨大的,但它经历了曲折前进的过程。
有色金属高、中等专业院校大多数在建校初期条件较差。广大师生员工在中国共产党的领导下,发扬艰苦奋斗的精神,克服重重困难,边建校,边教学。缺少宿舍,几十名学生就挤在一间屋子里,用草席铺在地板上睡觉;没有食堂,就在简易的帐蓬内就餐;缺少教室,就在临时搭的席棚里上课;缺少教材,教师就现编、现印、现用;没有教学设备,就发动师生自制简易教具。党和政府为这些院校选派了一批经过革命锻炼的干部担任领导工作;拨付了必需的经费,修复和兴建校舍,增添仪器设备,使教学条件很快地得到了改善。经过短短几年的艰苦创业,先后成立了8所院校(其中两所是接管的,4所是调整、改建的,两所是新建的),为培养有色金属工业高、中级专业人才建立了基地。这是有色金属工业教育蓬勃发展的时期。
一九五二至一九五三年,在全国范围内,进行了高等学校院系调整和中等专业学校的调整。与此同时,开展了以学习苏联的教育工作经验为主要内容的教学改革,按照苏联的模式设置专业,制订教学计划和教学大纲,翻译和使用苏联教材,使教学质量有了较大的提高,特别是学生通过实践性教学环节,能掌握本专业的生产知识和基本技能,毕业后能够较快地适应实际工作的要求。然而,由于缺乏经验,各院校在学习苏联经验时没有很好地结合中国的实际情况,对苏联的教学计划、教学大纲和教材处理不当,曾经比较普遍地出现过学习负担过重的现象。各院校及时检查和总结了存在的问题,修订了教学计划,自订了教学大纲,采取适当减少课程门数和学时、调整教学内容、改进教学方法等措施,很快地使学生学习负担过重的现象有了改变,教学质量有所提高。
为了健全教学管理,各院校还参照苏联的有关文件,制订了各级管理部门和教学组织的规章制度;制订了学生学籍管理、考试考查等办法;制订了全校学年和学期工作计划。办事有章程,工作有计划,事后有检查,期末有总结,是这一时期管理工作的特点。
各院校还组织教师学习苏联教育理论,开展教学研究活动,总结交流经验,改进教学工作。为了直接学习苏联的科学技术和教学工作经验,中南矿冶学院、昆明工学院先后从苏联高等学校聘请了8名专家来院讲学、培养研究生、指导教学改革和科学研究工作。一九五四年,中南矿冶学院派出第一批留学生6人去苏联高等学校学习。
8所院校的广大教职员工在中国共产党的亲切关怀和教育下,思想觉悟逐步提高,精神面貌发生了很大变化。尤其是教师通过学习苏联经验、总结自己的教学和科学实践,以及边教边学、集体互学、参加培训班、到校外听课等多种形式的业务进修,教学能力和学术水平有了很大的提高。这一时期还通过招聘旧中国留下来的知识分子、接受国家分配新毕业的大学生,大力充实了师资队伍。以中南矿冶学院为例,一九五二年组建时,原有教师仅50余人,在中国共产党和政府的关怀下,当年就为该院增加教师100多人。至一九五六年,8所院校已拥有教师1427人,为一九五二年的2.6倍;其中两所学院拥有教授37人、副教授31人和讲师152人。8所院校由建校初期的25个专业点,发展到一九五六年的31个专业点;校舍建筑面积为25万平方米,是一九五二年的3.8倍;总共建立了56个实验室、陈列室和5个实习工厂;在校学生已达14508人,是一九五二年的2.2倍。
这一时期,各院校十分重视学生的思想政治教育,教学改革工作取得了显著成绩,教学水平有了很大提高,普遍注意引导学生德智体全面发展。据7所院校(桂林地质学校无毕业生)统计,共毕业学生9584人,其中:研究生13人,本科生982人,专科生1933人,中专生6656人。
科学研究工作也开始起步,并取得了一定的成绩。中南矿冶学院、昆明工学院从一九五四年起,先后进行了112项科学研究,取得了87项成果。
一九五七年开始的各院校反右派斗争,由于斗争扩大化,混淆了两类不同性质的矛盾,一批知识分子和干部被错划为“右派分子”,挫伤了广大知识分子和干部的积极性,给学校的教学、科研等工作造成了很大损失。
一九五八年中共中央召开教育工作会议,提出了党的教育方针,开展了以教育与生产劳动相结合为中心的教育革命。由于在指导工作上犯了“左”的错误,受其影响,有色金属高、中等专业教育也出现了失误。
为了配合全国工农业“大跃进”,在“反右倾,鼓干劲”的口号下,一九五八年至一九六○年,有色金属高、中等专业院校不顾主客观条件,违背办学规律,搞了“教育大跃进”,中等专业学校盲目升格,各院校猛增专业,大量招生。原有的6所中等专业学校全部下放地方,其中:两所升格为学院,3所升格为专科学校,1所由1校分成3校。8所院校的专业点从32个猛增到84个,学生人数从一九五六年的14508人增加到一九六○年的21730人,增加了50%。各院校在几个月内掀起了“大办工厂”的浪潮,中南矿冶学院就办起了上百个“工厂”。各院校还发动群众“大编教材”,其结果是内容庞杂、质量低劣。在“教育革命”中,教学上“大破大立”,师生参加政治运动和生产劳动过多,教学时数大减,教学秩序大乱,造成学生的基本知识、基础理论掌握少,基本技能训练差。这一切,导致了教育质量明显下降。
一九六一年一月,中共中央制订了对国民经济实行“调整、巩固、充实、提高”的八字方针。同年一、二月间,教育部召开全国重点高等学校工作会议,着重研究如何贯彻“八字”方针,如何对全国高等学校实行“四定”(即定规模、定任务、定方向、定专业);七月,教育部召开全国高等学校及中等专业学校调整工作会议,讨论了裁并学校、压缩规模、合理布局、提高质量等问题;九月,中共中央批准试行《教育部直属高等学校暂行条例(草案)》(简称《高校六十条》)以便在教育工作中具体贯彻“八字”方针。有色金属高、中等专业院校在贯彻“八字”方针、贯彻会议精神和执行《高校六十条》中,采取了有力措施,取得了良好效果。
一九六一至一九六二年,经过全国高等学校和中等专业学校调整工作,有色金属高、中等专业院校都压缩了规模,调整了专业。中南矿冶学院的在校生从一九六○年的6394人减为一九六六年的4404人,专业从25个调整为21个,校办工厂只保留了3个。昆明工学院在校生由一九六一年的4089人减为一九六六年的2710人,专业从22个调整为10个,校办工厂只保留了两个。6所中等专业学校(其中5所摘掉了“高等学校”的帽子)重归冶金工业部领导,学校规模和专业也作了相应的调整。
各院校认真落实知识分子政策,在成立院(校)务委员会时,吸收一些教师参加学校的管理;召开教师,特别是教授、讲师、民主党派成员座谈会,虚心听取他们对办学的意见;分期分批地摘掉了“右派分子”的帽子;晋升了一批教师的职称,增加了骨干教师的工资,对讲师以上教师在生活上给予了适当的照顾。
冶金工业部一九六二年七月在沈阳召开了直属高等工业学校修订教学计划、教学大纲座谈会,一九六三年二月在上海召开了中等专业教育会议。这两个会议总结了教育工作的经验教训,提出了提高教学质量的措施,明确了各院校修订教学计划、教学大纲以及编写教材的任务。根据这两个会议以及其他有关会议精神,各院校都认真地调整了教学计划,加强了教学各个环节,稳定了教学秩序,使学校工作重新走上正轨,教学质量很快有了明显的提高。
这一期间,有色金属工业高、中等专业教育在遭受到挫折的同时,仍然取得了一定成绩。一九五八年新办了江西冶金学院和鞍山冶金医学专科学校(后者于1970年迁至陕西省华阴县,改名为华山医学专科学校)。至此,有色金属高、中等专业院校已增至10所。这些院校的教师,一九六六年发展到2386人,为一九五六年8所院校的1.67倍。专业设置经过调整,一九六六年10所院校有59个专业点,比一九五六年8所院校增加了27个专业点。办学的物质条件有了较大的改善,这十年教育经费共10338万元,为前七年的3.5倍;实验室由一九五六年的56个,增至一九六六年的152个,增加了1.7倍;翻译和编写、出版的教材或专著140种,是前七年的11.6倍。此外,图书资料也有了很大增加。这十年,10所院校为国家培养了高、中等专业人才36974人,是前七年8所院校培养人才数的3.8倍。其中:研究生89人,本科生15946人,专科生3775人,中专生17164人。
这一期间,院校的科学研究也取得了一批成果,直接支援了国家建设。中南矿冶学院共完成科研435项,取得成果的有125项,其中16项为重要科技成果。他们研制的新材料,为中国第一颗原子弹的爆炸成功做出了贡献。昆明工学院取得成果的科研项目有41项,其中有的在国内处于领先地位或有重大的影响。
“文化大革命”给中国人民带来深重灾难,教育首当其冲,深受其害,学校成为“重灾区”。这一期间,各校都批判了“修正主义教育路线”,矛头直指党政领导干部和广大教师。领导干部以“走资本主义道路的当权派”、“叛徒”、“特务”等罪名遭受批斗,广大教师则被诬蔑为“反动学术权威”、“阶级异己分子”、“臭老九”等而受到同样的折磨。据不完全统计,10所院校共批斗了1299人,占教职工总数的24.8%。
这一期间,林彪、江青反革命集团在教育界推行了一整套极左的政策,干扰教育工作,违背教育规律,破坏教学秩序,使教学质量严重下降。10所院校的校园和房舍不同程度地被外单位占用,教学仪器设备和图书的损失很大,办学条件严重恶化。据统计,10所院校在校学生人数,正常年份的一九六五年是14265人,到一九七○年已减至2420人,为一九六五年的六分之一;到一九七一年再减至1411人,还不到一九六五年的十分之一。这些院校,六、七年没有招生,直到一九七一年才按照“自愿报名,群众推荐,领导批准,学校复审”的办法(即废除了考试招生制度),招收工农兵学员,培养质量一般较差,而且由于长期没招生,少为国家培养约8000名大学生和12000名中专生。
一九七六年粉碎“四人帮”以后,特别是在中国共产党十一届三中全会以后,教育战线全面清理“左”的错误的影响,调动了广大群众的积极性,从而开创了走向振兴的局面。
(一)拨乱反正,教育工作重新走上正轨。
有色金属高、中等专业院校在全国统一部署下,揭发、批判“四人帮”的反动言行,全面清理“左”的错误影响,端正了办学的指导思想。
一九七七年,恢复了考试招生制度;一九七八年,撤销了各院校的革命委员会,恢复了党委领导下的院校长负责制。一批熟悉学校工作的干部和有真才实学的专家、教授被吸收到重要领导岗位上来,如陈新民、黄培云、陈国达、蒋良俊、屈维德、王源璋、张瑞纶等教授都被任命为副院长,以后经国务院批准,陈新民还被任命为中南矿冶学院名誉院长。
各院校根据中共十一届三中全会的精神,本着实事求是的原则,全面地认真地清理了建国以来各个历史时期由于“左”的错误所遗留下来的各种问题。据10所院校不完全统计,共平反“文化大革命”中冤假错案863起,历史老案182起,对错划为“右派分子”的363人,全都给予了改正。此外,还对教职工档案中的问题进行了全面清理,并作出了实事求是的结论。通过这一系列工作,增强了内部团结,调动了积极因素。
根据中共中央和国务院的指示和部署,大力落实知识分子政策。各院校在落实知识分子政策中主要做了三方面的工作:一是政治上充分信任;二是工作上合理安排,大胆使用;三是生活上优先给予关心和照顾。这样,广大教师受到鼓舞,工作态度和精神面貌发生变化。有些年逾古稀的教授,仍坚持教课,还要培养研究生和青年教师,进行科学研究和撰写学术著作;有的教师不顾年迈体衰,依然深入工厂、矿山,了解生产实际,或接受技术咨询,或出国进行学术考察和学术交流,普遍表示要为教育事业贡献毕生的精力。
(二)适应生产建设的需要,积极发展教育事业。
为扩大高等学校培养能力,一九七八年末,经国务院批准,将北京钢铁工业学校、桂林冶金地质学校、浙江冶金工业学校分别改建为北京冶金机电学院、桂林冶金地质学院、浙江冶金经济专科学校。为了调整本科生、专科生和中专生的比例,一九八四年开始扩建广州有色金属工业学校、南昌有色金属工业学校,筹建南宁有色金属工业学校、乌鲁木齐有色金属工业学校,以保证将吉林、长沙、长春等3所中等专业学校改建为专科学校之后,培养中专生的任务保持不变。原有的高、中等专业院校都挖掘潜力,创造条件,积极扩大培养学生的规模。
为了适应有色金属工业的发展,还调整了原有院校的专业,增设了一些短缺专业。一九八三年,7所高等院校的专业为32种,专业点为60个;3所中等专业学校的专业为17种,专业点为18个。此后,随着院校的扩建、改建和新建,专业设置又进一步作了调整。到一九八五年,10所高等院校的专业为49种,专业点为95个;3所专科学校的中专班和两所中等专业学校的专业为21种,专业点为26个。
(三)以提高教学质量为中心,进行教学改革。
恢复考试招生制度以后,一九七七年十一月在安阳召开了冶金高等院校教材工作座谈会,一九七八年二月在长沙召开了冶金中等专业学校教材工作座谈会。这两个会议,认真讨论了制订教学计划的问题,明确了培养目标,确定了制订各专业教学计划的具体分工。但是,限于当时的主客观条件,所制订的教学计划并不能很好地适应现代化建设事业发展的要求。一九七九年十二月又在沈阳召开了冶金高等院校教学计划工作会议,提出要认真总结中国正反两方面历史经验,借鉴外国的有益经验,放宽专业口径,加强基础理论,更新教学内容,修订出符合现代化建设要求的教学计划。中等专业学校的教学计划,也在一九七九年根据招收高中毕业生、学制二年等新情况作了修订,调整了课程设置和教学安排。
这两个会议,还着重研究了矿冶类专业的教材编审问题,制订了教材工作规划。截至一九八三年止,各院校分工编写、统一出版的教材共96种,其中高等学校教材58种,中等专业学校教材38种。这些教材的出版,对于提高教学质量起了良好的作用。
一九七九年以来,各院校对教学工作进行了全面的整顿,加强了管理工作的改革,重新建立或健全了必要的规章制度,使各项工作有章可循,提高了管理水平。
一九七七年以来,10所院校普遍重视并加强了基础理论课的教学。第一阶段,立足于恢复,重新修订教学大纲;在抓好课堂教学这一主要环节的同时,恢复其他各个教学环节,大力提高实验开出率和实验课的质量。第二阶段,着重于改革,减少教学时数,精选教学内容,改进教学方法;在传授知识的同时,注重培养学生分析问题和解决问题的能力。
各院校还开展了教育理论和教学方法的研究。一九八一年,成立了中国冶金高等教育学会,并出版会刊《冶金高等教育研究》。同年,成立了冶金中等专业学校基础课学科协作会,随后出版了《冶金中专教育》。一九八四年十二月,有色金属高、中等专业院校另行成立了中国有色金属高等教育学会,并出版《有色金属高教研究》。
(四)增强招收研究生能力,改进研究生培养工作。
中南矿冶学院和昆明工学院于一九七八年恢复研究生的招生工作,一九八一年开始实行学位制度,招收攻读硕士学位、博士学位的研究生。经国务院批准,中南矿冶学院有5个具有博士学位授予权的学科和专业,17个具有硕士学位授予权的学科和专业;昆明工学院具有博士学位授予权的学科和专业1个,硕士学位授予权的学科和专业6个。一九八五年,教育部批准江西冶金学院招收采矿工程、矿山机械专业硕士研究生。一九七八至一九八五年,招收研究生数增长很快,一九七八年仅招64人,一九八五年已达432人,增长了5.8倍。这几年,3所院校共招收研究生1089人(包括在职和委托培养研究生),其中:攻读博士学位的研究生48人,攻读硕士学位的研究生953人,研究生班88人。截至一九八五年底,研究生共毕业353人,其中获博士学位的1人,获硕士学位的352人。
(五)科学研究面向经济建设,取得了较大的成绩。
各院校发挥学科专业全、科技力量强等优势,除承担国家部(委)和省(市)下达的科研任务外,还积极开展与地方及生产部门的科研协作。近几年来,中南矿冶学院与辽宁省本溪市、湖北省宜昌市等地相继建立了科研协作关系。由于科研领域不断扩大,各院校进行的科研项目在逐年增加。例如昆明工学院,一九七七年只有16个科研项目,一九八三年增加到130项,一九八五年再增加到255项;吉林冶金电气化学校和长沙冶金工业学校,也有部分教师通过厂校协作,承担了一些科研任务,并取得了可喜的成果。一九七七至一九八五年,10所院校共完成科研任务1224项,其中:取得成果的673项,获得部、省级以上科技成果奖的223项。中南矿冶学院研制成功的三叉戟飞机刹车静片、碳化硼气浮轴承材料,反坦克导弹中的钼喷管等,为国防军工生产作出了较大的贡献;振动出矿机在全国200个矿山推广使用1700台,年经济效益已超过千万元。昆明工学院完成的采空区氡的析出规律与控制方法的研究,为解决矿山开采对放射性氡的防护问题作出了重要贡献。在理论研究成果中,最突出的是中南矿冶学院陈国达教授在五十年代中期奠定基础的“地洼学说”在这一时期又有了新的发展,已被国际地质学界公认为一个新的学派。
学校科研领域的扩大,不仅有利于改进教学工作和社会主义现代化建设,而且开辟了科研经费的重要来源,为进一步发展科研创造了有利的条件。据5所院校统计,一九七七年至一九八三年科研经费总计1828万元,其中:国家拨给的科研事业费282.5万元,国家部(委)拨给的专项科研经费862.1万元,通过承担地方科研项目和厂校协作科研项目得到的经费683.4万元。
(六)加强师资队伍建设,提高教学水平和学术水平。
一九七九年以来,各院校普遍重视教师在校内外的进修、提高工作。5所院校先后选派了146名教师分别到国外30多所高等院校和科研单位进修。
为了提高教学水平和学术水平,适应教育“面向现代化,面向世界,面向未来”的要求,各高等院校都注意加强骨干教师的培养和学术梯队的建设,选择了一批优秀中年教授、副教授或讲师,明确培养方向和任务,保证进修的必要条件,使他们在科学技术上有所创新,成为本学科和专业的学术带头人,带动整个学术梯队。
经过这一时期的调整、充实和培养,12所院校的师资队伍,有了很大的发展和加强。截至一九八五年底,10所高等院校共有教师4393人,其中:教授70人,副教授437人,讲师1845人。两所中等专业学校共有教师144人,其中:讲师30人,教员48人。
(七)对外开展学术交流活动。
一九八○至一九八五年,4所学院与外国高等学校签订了21个合作协议。北京冶金机电学院按照与日本拓殖大学签订的合作协议,从一九八一年起,每年接受拓殖大学留学生10人,举办汉语专修班,每期半年,已培养了50人。一九七九年以来,5所院校邀请来校讲学的外国专家、教授已达140多人,有些知名学者被聘任为名誉教授。一九七五至一九八三年,中南矿冶学院有3名教授和两名讲师应国外的9所高等学校和科研单位的邀请前往讲学;中南矿冶学院、昆明工学院和江西冶金学院有11名教授、副教授和讲师应邀前往国外参加国际学术会议。一九八○年以来,中南矿冶学院、昆明工学院、北京冶金机电学院、桂林冶金地质学院先后选派教授、副教授和讲师多人参加20多个出国团组,分别应邀到国外的高等学校、科研单位和生产企业进行访问和考察。
(八)按照干部“四化”的方针,加强领导班子的建设。
一九七九年,10所院校的领导班子曾经作了一次调整。一九八三年,在中国有色金属工业总公司的领导下,按照干部要革命化、年轻化、知识化、专业化的方针,对各院校的领导班子又进行了全面的调整。这次调整之后,10所院校的领导班子的人数从原来的67人减少到51人;平均年龄从60.5岁下降到51.4岁;具有大专以上文化程度的人员,从44.8%上升到76.5%。随着院校级领导班子的建立,对中层领导班子也相应地进行了调整和加强。这就为学校开创工作新局面提供了重要条件。
(九)增加教育经费,大力改善办学条件。
一九七七至一九八五年,国家给10所院校的教育事业经费为22628万元,占建国以来三十六年经费总额的50.2%。
九年中,10所院校的基本建设投资为10996万元,占建国以来三十六年基建投资总额的67%;基建面积为38.3万平方米,占三十六年来基建总面积的37.5%。九年中,10所院校共增添设备52410台、件,价值6658万元,分别占现有设备总数和总值的60%和68.9%。各院校普遍建立了电化教室和外语语音室。多数院校建立了计算机站(室),电子计算机已用于教学和科研。
九年中,10所院校新购图书166万多册。部分院校还采取复印、胶印、缩微等技术增加了一些稀缺图书,收藏了一部分非出版物的图书,补充了“文化大革命”期间中断的外国科技期刊。
(十)扩大学校招生规模,培养了大批专业人才。
这一时期,有色金属高、中等专业学校的招生能力恢复和发展很快。在中国有色金属工业总公司成立之后,各院校进一步扩大了招生规模。一九八二年招生3805人,在校生12860人,到一九八五年招生已达7390人,在校生增至19421人,分别增加了94.2%、51%。
九年来,各院校共毕业学生35959人,其中:研究生201人(不包括在职和委托培养的研究生),本科生19191人,专科生2109人,中专生14458人,为有色金属工业增添了新的科技力量,缓和了人才青黄不接的矛盾。
职工教育
新中国的有色金属工业经过三年经济恢复时期以后,进入了迅速发展时期,职工队伍不断壮大,到一九五六年末职工人数比建国时增加了5倍。新增加的职工主要来自农村,他们的文化程度很低。据一九五三年对中南地区32个有色企业的调查,在25000名工人中,文盲占78.2%,高小占19.1%,初、高中只占2.7%。因此,当时职工业余教育的重点是扫除文盲。大多数有色企业针对扫盲对象人多、分散、面广和倒班生产等特点,采取多种教学形式,广泛地开展了扫盲工作。据杨家杖子矿务局等20个企业统计,到一九五六年共扫除文盲近20000人。水口山矿务局成立扫盲大队,开办30多个扫盲班,将95%以上的文盲组织起来学习,一九五六年被湖南省评为扫盲先进单位。
随着扫盲工作的深入发展,职工的初等、中等文化教育也逐步开展起来。大多数企业相继建立起职工业余学校。据东北铜铅锌矿务局统计,一九五六年参加各阶段文化学习的有15000人,占全局应入学人数的79.5%,同年毕业的有2800人。另据平桂矿务局等25个企业统计,有19个单位建立了职工业余学校,有42000人参加学习。同时本着“积极发展、力求正规、提高质量”的方针,大多数有色企业把职工教育由工会负责逐步过渡到由行政领导,并成立了教育科,职工业余学校由单纯进行文化教育逐步担负起职工的技术和业余教育的任务。教师队伍的建设也取得一定成绩,初步形成了一支以在职教师为主,专兼职结合的教师队伍。职工学校的办学条件也逐步得到了改善。
这一时期干部培训也开展起来。第一个五年计划期间,随着有色金属工业的发展,干部队伍不断扩大。到一九五六年底,全系统各类干部比建国时增加了11.5倍。这支队伍来自四面八方,政治素质好,有创业精神,但文化程度偏低。据一九五四年的调查,小学文化以下的占45.5%,其中文盲占2%,大专以上文化的只占5%。为了迅速改变这种状况,当时除重工业部在北京建立了干部学校外,还相继成立了中南钨矿局等4所干校,开设文化、企业管理、政治等培训班。一九五五年在校学员1200人,当年结业的有600余人。许多企业还开办了脱产、半脱产、业余等不同形式的干部特别班、专修班、进修班和训练班,培养了一大批急需的专业人才。据一九五五年末统计,有色企业参加学习的干部有18000人,当年结业的有7600余人。东北地区吉林夹皮沟金矿等一些有色企业,从一九四七年起就开办了多期地质、采矿、测量、会计等训练班,在三年经济恢复时期培训了2000余人,基本上满足了当时的生产需要,造就了中国有色金属工业新生的骨干力量。此外,还选送361人到大、中等专业院校深造,毕业后多数成为企业生产方面的重要力量。同期还有17个有色企业选送了568名干部到苏联和东欧一些国家学习,为新建、扩建的大型企业培养高级技术和管理人才。这些干部学成回国后,多数担负了企业高级领导职务。
工人技术培训基本上保证了生产建设的需要。在经济恢复时期,有色系统就培训了近万名技术工人。第一个五年计划期间,新建、扩建任务很重,新工人增加近10万人,培训任务十分繁重。白银有色金属公司从一九五三年筹建开始,就一手抓基建,一手抓工人培训。他们把5000多名新工人送到辽宁等7个省30多个老企业代培一至二年,回厂后都能上岗独立操作。一些老企业在干部培训方面作出了重大贡献。辽宁省在这个时期除为自身培训了24500多名新技术工人外,同时还为中条山有色金属公司等企业代培了3100多名新工人。此外,为培养具有一定文化、技术理论和操作技能的新型工人,在第一个五年计划期间,有色工业系统建立了8所技工学校,设有30个专业,在校学生有3600人。五年期间,技校为企业输送了5000余名毕业生。
一九五八年“大跃进”、“大炼钢铁”和随之而来的“反右倾”运动,不仅迫使企业大多数职工学校停了课,而且由于左倾错误思想的影响,在职工教育中也出现了夸大主观意志的作用,忽视职工教育特点和不按教育规律办学的偏差。在指导工作中急于求成,指标层层加码,学制逐级缩短,有的没有专职教师也办起了业余中等专业学校;有的红专大学有名无实,教学质量很差。这些情况,既冲击了职工教育工作的正常开展,也挫伤了职工学习的积极性。自一九六○年下半年起,国民经济和职工生活发生了严重困难,多数职工学校又处于停办或半停办状态,直到一九六三年才有所恢复和发展。
这一时期的有色金属工业职工教育虽然存在困难和曲折,但职工教育事业还在发展,并且在有色金属工业系统基本上形成了较为完整的职工教育体系。各企业在继续进行扫盲教育的同时,中等文化教育也得到了较大的发展,参加初中、高中学习的人数是建国初期的3倍。特别是一些大企业开始举办职工高等教育,到一九六○年,山东铝厂等企业办起了18所业余大学或大专班;自一九六二年起,中南矿冶学院开办了函授大学,招收千余名本科函授生。此外,冶金部从一九五九年起,还在东北工学院、北京钢铁学院举办了干部班,从直属企业招收部分科级以上干部,经补习高中文化课程后,编入大学本科学习。这些学员毕业后,多数成为企业的领导干部。与此同时,许多企业,特别是新建企业的技术、业务培训也有了较快的发展。一些单位开设了干部特别班、大专文科班、二年制中专班,以及企业管理、财会、统计、医务、外文、师资等各种层次和多种类型的培训班。这个时期,技工学校的发展也很快。到一九六○年,直属企业的技工学校已达19所,总规模在7000人以上;省属企业开办的技工学校的数量更大些。技工学校的发展在中国虽然历史不长,但已初步定型,并成为国家职业技术教育体系中的一种正规学校。综上所述,说明有色金属工业的职工教育已开始向更高的层次发展。
一九六四年,刘少奇提出,在中国实行两种劳动制度和两种教育制度。根据这个精神,冶金部于同年十月在沈阳召开会议,研究了将技工学校改办为半工半读学校问题。要求半工半读学校招收初中毕业生,学制4年,培养目标为具有中专水平、既能从事体力劳动又能从事脑力劳动的新型劳动者。会后,各企业除将技工学校改办外,不少单位还新办了半工半读学校。但时隔一年,又对半工半读提出了整顿的方针:要求办学条件较好的,按高标准继续办好;少数办学条件很差、教学质量不高的,要整顿、合并或停办;半工半读学校总数不再增加。
“文化大革命”使职工教育受到了严重摧残,机构被砸乱,队伍被解散,各级各类职工学校被迫停办,冶金部教育司的干部有的调离,有的被赶到“五七”干校。各企事业单位大批教育干部、教师被下放,也有的去农村接受“再教育”。半工半读和技工学校的学生“停课闹革命”,搞“大串联”、“大批判”。许多学校的领导和教师横遭迫害。校舍、教学设备被占用,教学资料和教材被当作废纸卖掉。总之,建国十七年来有色金属系统积累起来的职工教育家当,在这场灾难中破坏无遗。
“文化大革命”后期,有色金属企业按照上海机床厂的经验,普遍开办了“七·二一”大学。学员文化程度参差不齐;既没有一定的学制,也没有相应的培养目标和教学要求;教学内容各取所需,支离破碎。有的“七·二一”大学围绕一个专题,讲点专业知识就算“大学毕业”。这个在特定历史条件下,在职工教育中产生的“怪胎”,随着“四人帮”的垮台,在中国大地上也就不复存在了。
一九七六年十月结束了十年动乱。中国共产党十一届三中全会后,随着全国工作重点转移到社会主义现代化建设上来,职工教育也迅速得到了恢复和发展,开始进入有计划地实行全员培训的新时期。特别是一九八一年成立国家有色金属工业管理总局后(后改称中国有色金属工业总公司),全行业的职工教育出现了多层次、多学科、多渠道、多形式办学的蓬勃发展的新局面。
(一)全员培训及成果。
一九八一年二月,中共中央、国务院发出的《关于加强职工教育工作的决定》(以下简称《决定》),明确了职工教育的方针、任务,规定了一系列重要政策,从而使中国职工教育进入一个新阶段。有色金属工业战线根据《决定》精神,加强了对职工教育的领导,全面开展了对各类人员的文化、技术、业务的培训。一九八五年全员培训率达32.5%,脱产培训率为12%。其中参加高、中等专业教育的有5.6万余人,参加高中以下文化学习的有10.8万人,此外还有近20万人参加了各种短期技术、业务培训。同年,从各类成人高、中等专业院校毕业的有10153人,其中高校毕业的有8090人,中专毕业的有2063人,还有从扫盲到高中各阶段学习毕业的7万余人。
随着全员培训的开展,有色金属系统职工教育的管理机构、干部和专职教师队伍以及办学条件都得到了充实和加强。所属企事业单位拥有职工教育管理人员3370余人。一批大型企业还成立了培训中心,在人、财、物方面进行统管,扩大了管理自主权。教育设施也有较大的改善,有色系统一九八五年用于职工教育的校舍已达到32.5万多平方米,比一九八一年增加了2.6倍。职工教育经费基本上得到了保证,并逐年有所增加,一九八五年共支出2128万元,比一九八一年增长了3.2倍。相当一部分职工学校建立了物理、化学等试验室,有的还开展了电化教育,对提高教学质量起了积极作用。
(二)以“双补”为重点,全面开展了文化、技术教育。
据一九七九年对80万职工调查,只有初中以下文化的仍占76%以上。需要特别指出的是:在全系统职工中,一九六八到一九八○年期间,初、高中毕业的就有40万人。由于十年动乱的影响,他们实际文化水平远远低于他们的学历,其中85%以上的人实际文化只有初中一、二年或小学程度。在技术方面,不仅原有工人的技术水平在“文革”期间没有得到提高,大批新进厂的工人也没有进行系统培训,因而造成工人队伍技术水平低和高、中、初级工人比例失调的状况十分严重。据调查,一九八二年全系统工人的平均技术等级只有3.5级,其中高级工只占1.1%,初级工却占66.7%。这种状况与现代化建设对职工素质的要求的矛盾十分突出。尽快地提高他们的文化、技术水平,已是一项十分紧迫的任务。因此,有色金属系统在重点抓好对青壮年职工的初中文化和初级技术补课(以下简称“双补”)的同时,全面开展了对广大职工的文化、技术培训工作。
在文化教育方面,一九七九年参加文化学习的有5.2万人,到一九八五年就达到10.8万人,增加一倍以上。这个时期,各单位初中文化补课任务很重,全系统符合补课条件的有33.6万人。自一九八一年《决定》下达后,各级领导对这项工作都很重视,抓的紧,行动快,措施有力,有计划地开办了脱产、半脱产学习班,加快了补课步伐。到一九八五年,初中文化补课累计合格人数已达到22.8万人,合格率为68%,提前完成了国家下达的初中补课任务。许多职工初中文化补课合格后要求继续提高,所以加快了高中文化教育的发展。一九八五年在高中学习的职工达到23900余人,同年毕业的有7100人;既提高了职工的文化水平,又为成人高等教育准备了合格的人选。此外,各企业还举办了大量的扫盲和小学文化班,都取得了较好的成绩。
在技术培训方面,以初级技术补课为重点,同时加强了对生产技术工人的培训工作。几年来,通过各级组织和干部的艰苦工作,全行业的初级技术补课也取得了显著效果。到一九八五年,技术补课累计合格人数已达到18.5万人,合格率为73.7%,超额完成了国家规定的任务。此外,各单位还采取多种形式对新工人和中、高级工人进行培训。自一九八一年以来,每年培训率平均为33%左右;五年期间,每个工人平均受到一次半培训,其中中、高级工人参加培训的占三分之一以上。
(三)干部培训取得了长足进展。
一九八三年十一月,总公司在北京召开的职工教育会议上,对干部培训提出了新要求,明确了各级分工;翌年八月又在湖南召开了座谈会,总结了培训企业领导干部和对工程师继续工程教育以及开办干部专修科的经验,进一步明确了方向,使干部教育内容由专题性培训逐步转为有计划的系统提高,并取得了积极成果。据统计,一九八一年以来,全行业干部培训人数达到32万余人次,五年期间每人平均受到一次以上的培训,提高了企业干部的素质。
1、对企业领导干部及其后备干部的培训取得了较大的进展。在一九八二年以前,对经理、厂(矿)长的企业管理基础知识的培训已基本轮训一遍。从一九八四年起,根据国务院决定,对大、中型企业的经理、厂(矿)长要进行国家统考。为适应统考要求,总公司在所属院校开办了辅导班,组织符合统考条件的1494名干部分期参加学习。辅导班每期脱产学习4个月,系统地学习中共十一届三中全会以来的路线、方针、政策和社会主义企业管理知识,然后就地参加考试。全系统已有1041名经理、厂(矿)长参加了培训,占应培训人数的69.6%。经国家统考,两门课程平均成绩为78.8分,及格率达到96.6%,总成绩略高于全国平均水平。此外,从一九八二年开始,还对企业经理、厂(矿)长的后备干部进行了培训。这些人已掌握理工专业的技术理论和一定的实际经验,为了弥补管理知识的不足,在中南矿冶学院开办了企业管理研修班,学制一年,已举办4期,共培训了后备干部175人。
2、加强了对优秀中青年干部的培训。自一九八一年起,从企业选拔具有高中毕业程度的优秀中青年干部,经考试,择优录取到有色金属系统高等院校干部专修科学习两年(医学专业为三年),毕业考试成绩及格的,发给大专毕业证书。干部专修科设有管理工程、采矿等20个专业。到一九八五年已毕业316人,同年底在校学员有366人。
3、试办了科技人员的继续工程教育研修班。总公司从一九八三年开始,在所属高等院校举办了知识更新研修班,吸收50岁以下,具有大、中专理工科毕业程度的工程师参加,通过400课时的脱产学习,使他们在本专业的新技术、新理论方面达到或接近国际上七十年代末八十年代初的先进水平。到一九八五年,研修班已开办三期,设有采矿等8个专业,有600余人参加了学习。
4、对专业管理干部的培训取得了很大的成绩。在有色金属系统数万名业务管理人员中,大多数只具有初、高中水平,他们缺乏系统的专业理论知识。一九七九年以来,各级组织对专业管理人员的培训非常重视,从总公司到各企事业单位,普遍采取脱产、半脱产、业余学习的形式,开办了计划、统计、财务、劳动工资、物资管理等各种专业的训练班,培训的人数相当可观。据统计,从一九八一年以来,全行业对专业管理干部累计培训了8.1万人次。五年期间,平均每人受过两次以上的训练。
5、对教师的培训也取得一定的成绩。有色系统职工教育单位和子弟中、小学有专职教师3万余人,其中具有中师(中专)以上学历的不到半数,多数人现有的学历和实际业务水平都不能适应教学工作需要,有一部分教师对所教课程不能过教材关,教学质量很差。为提高教师的文化、业务素质,许多企业采取以老带新的办法,积极开展教学研究活动,传授教学经验,提高新教师的业务能力;还有不少企业和地方教育部门举办了单科训练班,组织新教师就所教学科进行学习,过好教材关,使他们能尽快胜任教学工作。总公司在培训教师方面也作了许多工作,由开办脱产1—2年的师资训练班,主攻新教学科,使单科水平达到中师或大专结业程度,发展到在中南矿冶学院等3所高等院校举办教师专科班,通过两年学习,达到大专毕业程度。到一九八五年,有色金属工业系统的教师专科班已招收两期学员,在学人数达到206人。
(四)职工高、中等专业教育有了进一步发展。
随着有色金属工业的迅速发展,按照预测,职工教育要承担起三分之一的高、中等专业技术人才的培养任务。从一九八○年起,除在全日制院校开设干部专修科、教师专科班、函授大学、夜大学和职工中专班外,一些大型企业相继成立了职工大学、职工中专。据统计,一九八五年全行业在成人高校学习的职工有31000余人,参加中专学习的有4500人。从一九八二年以来,有14000余人从成人高校毕业,4000余人从中专毕业。
有色金属工业系统的职工大学现在已有21所,总规模为6200人,设有地质、采矿、选矿、冶炼、加工、企业管理等19个专业,有专职教师400余人,校舍建筑面积56000平方米,图书资料达23万册。职工大学的学员主要从本单位具有高中毕业程度、政治思想好、两年以上工龄、40岁以下,身体健康的在职职工中招收。学制三年,毕业考试成绩合格的发给大专毕业证书。总公司于一九八五年五月在宝鸡座谈会上,要求各校积极创造条件,固定专业设置,由一家独办,内向招生,逐步过渡到跨地区面向全国有色企业招生,各自需要的专业技术人材在企业职工大学之间相互代培。这项改革措施推行后,既给职工大学增强了活力,又保证了没有条件办职工大学的中、小企业职工得到继续提高和培养的机会。
一九七九年以来,不少企业办起了电视大学工作站,为培养具有大专水平的专门人才开辟了一条新途径。电大办学比较正规,授课方式灵活,需要的人力、物力较少,教学质量比较稳定,全行业参加学习的有11000余人。自一九八二年以来,累计毕业人数已达到4600余人。此外,函授大学和夜大学的发展也比较快。中南矿冶学院和昆明工学院均设有函授部和夜大学,除夜大学在本地招生外,两个学院的函授部在全国设有20个函授站。函授和夜大学主要为有色金属企业培养大学本科毕业生,学制一般为5—6年。一九八五年全系统在函大、夜大学习的有12000余人;一九八二年以来,累计毕业人数有1300人。
职工中等专业学校是企业培养中级专业人才的主要阵地。有色金属工业系统现有职工中专20所,规模为6800人,设有采矿、轻冶等10几个专业。职工中专办学形式灵活多样,有脱产、半脱产或业余的;有全科的,有单科的,学制一般为2—3年。另外,总公司还在6所高等院校开办了10个专业、12个干部中专班。
(五)技工学校有了很大的发展。
十年动乱后,有色金属系统的技工学校得到迅速恢复和发展。到一九八五年,技校已发展到105所,其中直属单位办校的有92所(含7个技工班)。学校总人数达到3.1万人,在学人数达两万人,设有78个专业(工种)。一九八一年以来,五年期间技工学校培养了5.3万余名毕业生,现在多数人已成为企业的生产技术骨干。
中国有色金属的采矿业源远流长,约在公元前一千年西周时期,就开凿密集的竖井群开采铜矿。但是,近代中国却大大落后了。当欧美各国完成产业革命的时候,中国还沿用古老的手工方法采矿。直到一九四九年,采矿业十分落后、萧条。
新中国成立后,国家在经济建设中,比较注意有色金属矿山的开发。建国前,中国只有铜、铅、锌、锡、锑、汞等6种有色金属的小矿山100多个,生产能力为矿产金属1万多吨。到一九八五年,中国已拥有有色金属矿山1100多个,其中大中型矿山125个,矿产有色金属130多万吨,是一九四九年的100多倍。一九五二至一九八五年,矿石年产量平均每年递增13%。随着矿山建设和采矿生产的发展,有色金属的采矿工艺和技术装备逐步提高。到八十年代,中国的采矿工业不论露天和坑采,从矿体剥离、井巷掘进到采、装、运都逐步走向机械化、大型化。全国重点大型设备近千台,装备水平已经接近工业先进国家七十年代末期的水平。
采矿业的发展,为有色金属工业的发展奠定了基础。但是,矿山建设和采矿生产仍然是一个薄弱环节。一九八五年,有色金属的冶炼能力大于采矿能力30%以上。大力发展中国的采矿工业,仍是有色金属工业的主要任务之一。
采矿工业的发展和主要经验
中国有色金属采矿工业的发展是从建国初的国民经济恢复时期起步的。东北地区是最先解放的工业区,首先恢复了原有的夹皮沟金矿、华铜铜矿、青城子铅锌矿、杨家杖子钼矿等12个有色金属矿山。恢复工作是在矿区被日伪破坏惨重、生活极为艰苦、设备材料相当缺乏的情况下进行的。东北有色金属工业管理局的干部,在局长李华的带领下,组织矿区职工艰苦创业,使东北有色金属采矿工业先于全国得到了发展。一九五○至一九五二年,东北的铜、铅、锌等有色金属矿产总量占全国产量的49.9%。在发展生产的过程中,苑子纪、洪戈、穆毅等人组织建立了矿山生产责任制,采矿业务规程、坑口技术管理制度,并进行矿山技术人才的培训,为全国有色金属矿山的技术管理奠定了基础。在东北有色金属矿山恢复和发展的同时,一九四九至一九五二年,在华东、中南、西南地区的铜官山铜矿、平桂矿务局、水口山矿务局、锡矿山锑矿、东川铜矿、云南锡业公司等有色金属矿山也相继恢复生产,矿产金属量很快突破了建国前的最好年产水平。
一九五三至一九五七年,有色金属矿山开始进行大规模建设。这期间对一批老矿山进行了改扩建和技术改造,如铜官山铜矿、水口山矿务局、东川矿务局、云南锡业公司等;并新建了一批有色金属矿山,其中包括从苏联引进先进技术与装备的白银公司露天矿、东川铜矿、杨家杖子钼矿、大吉山、西华山、岿美山钨矿和自己设计建设的寿王坟铜矿、山东铝厂铝土矿、新冶铜矿、彭县铜矿、通化铜矿、会泽铅锌矿、普安铅锌矿等。白银公司露天矿(包括一号和二号两个露天采场)设计规模为年产粗铜3万吨,铜矿石350万吨,黄铁矿140万吨。建成投产后,连续十年多矿产金属量在4万吨以上。寿王坟矿是新中国成立后第一个自己设计、建设的大中型矿山。一九五七年建成投产后,日采选原矿2000吨。孙鸿儒、张富民、杨均等在该矿建设中做出了贡献。杨家杖子钼矿建成投产后,形成5500吨原矿的日采能力,成为中国举足轻重的大型钼矿山。
通过以上建设,形成中国有色金属矿山采掘工业的基本雏形。一九五八至一九八五年又相继建设了一大批有色金属矿山。其中主要有易门、中条山、铜陵、德兴、永平、滇中的铜矿;郑州、贵州、山西铝厂的铝土矿;磐石、会理、金川镍矿;金堆城钼矿;桃林、八家子、柴河、黄沙坪、凡口等铅锌矿;大厂、红河锡矿;文山锑矿等。金川镍矿于一九六六年建成,采矿能力为年采镍铜原矿170万吨,镍金属量1万吨以上,它的建成使金川成为中国和世界著名的镍基地。德兴铜矿一九六五年建成投产后,经过改造扩建,到一九八五年已达到日采选15000吨矿石的生产能力,是中国最大的露天开采铜矿山。桃林和凡口铅锌矿分别于一九六○年和一九六八年建成投产后,都成为日采矿石3000吨以上的大型矿山。经过三十多年的建设和发展,到一九八五年,中国有色金属年采矿量已达到6400多万吨。
有色金属的采矿工业在三十多年的发展中,走出了一条符合中国国情的路子,创造和积累了丰富的经验,为进一步振兴采矿工业提供了有益的借鉴。
(一)发展有色金属工业必须以矿山为基础。
坚持以矿山为基础发展有色金属工业,是三十多年来在有色金属工业的实践中总结的正确方针。一九四九年到一九五七年的八年,一九六二到一九六六年的四年,一九七九到一九八五年的六年,是有色金属工业发展的3个最好的历史时期。分析这3个时期的生产建设特征,其中重要的一条就是重视矿山的开发建设。新中国成立不久,重工业部就提出在发展冶金工业中,要使矿山的生产能力大于冶炼生产能力10%以上。在这种思想指导下,“一五”计划期间有色金属工业的重点放在矿山的基本建设上,使有色金属的矿产量一九五七年比一九四九年增加了16倍,奠定了有色金属工业发展的基础。一九六二年,总结了“大跃进”时期“抓中间带两头”的教训,提出了“矿山为首”的方针,坚持把工作重点放在开发矿业上,出现了有色金属工业发展的第二次高潮。一九六二至一九六六年有色金属矿产量平均每年递增21.2%。一九七九年以后,在企业整顿、改革开放的推动下,有色金属矿山通过扩建和技术改造,扩大了生产能力,保证了有色金属产量的稳定增长。
(二)采掘并举,处理好采矿工业内部的重大比例关系。
有色金属的采矿工业必须坚持合理的采掘比,才能保证采矿生产的稳定持续增长。在“二五”计划开始后的“大跃进”年代,有色金属采矿工业在追求矿产金属高指标的影响下,忽视了三级矿量的平衡。虽然8种主要有色金属的矿产量一度猛增,一九六○年达到了45.28万吨,但因违背了矿山生产规律,掘进剥离欠帐太多,一九六一年矿产金属量下降到21.11万吨,猛跌24.17万吨。一九六二年以后,有色金属采矿工业贯彻国民经济的调整方针,坚持调整采掘比例,严格按采掘并举的原则安排矿山生产,有色金属矿山才逐渐恢复元气。在三年调整时期,出矿量与剥离掘进量的比是1∶1.078,比一九六○年的1∶0.775、一九六一年的1∶0.655提高了剥离掘进比例30%以上,8种主要有色金属矿产量也逐年稳定上升,一直持续到一九六六年“文化大革命”初期。
(三)引进和技术改造结合,是加快采矿工业现代化的有效途径。
中国的采矿工业于“一五”计划期间引进苏联成套技术与设备,建设了白银露天矿、杨家杖子钼矿等6个主要矿山,很快改变了有色金属矿山落后的技术面貌,使中国的采矿技术水平从落后的状态提高到四十年代的水平。此后,铜陵凤凰山铜矿、江西德兴铜矿等引进大型现代化采矿设备和先进工艺技术,并加以消化吸收使之国产化,在发展采矿业中发挥了应有的作用,使中国采矿技术水平提高到六十至七十年代的水平。
(四)大力开发有色金属后继矿山,保证有色金属矿产有持续的发展后劲。
大中型有色金属矿山建设周期长,形成采矿能力一般需要三至五年,或更长的时间,因此加强有色金属的探矿,开发已有矿山的后继矿山,要尽可能超前。一九八五年,白银有色金属公司、河北铜矿、铜陵有色金属公司部分老矿山、东川矿务局、东北地区的大部分矿山,都已面临矿产资源接近采空的问题。有色金属矿山大多已有十年以至二十多年以上的开采时间,资源减少和闭坑的矿山将不断增加。因此,加快新矿山的开发建设,提高采掘工业的技术水平,是有色金属生产的要求。一九八五年,大冶有色金属公司、铜陵有色金属公司等都进口了大量的铜精矿,才能维持一定的生产水平。全国冶炼能力大于采矿能力的问题将越来越突出。十分重视后继矿山的开发,是中国采矿工业发展的重大课题。
(五)采矿工业必须坚持统筹规划、合理安排。
有色金属矿产资源是国家的财富,资源的开发利用,要统筹规划,合理安排,按科学规律办事,这是中国采矿工业在生产建设实践中得到的深刻启示。“一五”计划期间,坚持有色金属矿山资源的开发由国家统筹安排,即哪些由中央企业开采,哪些由地方企业开采,哪些范围内可以让民间开采,都有计划地安排进行,既保证了矿山开采的正常秩序,也使矿产资源得到合理利用。一九五八年开始的“大跃进”年代,有色金属矿山一度出现乱采乱挖的现象,给一些大中型矿山的建设和综合开发利用造成一定的困难,六十年代初很快得到了纠正。八十年代初,在改革开放中,一些地方强调了“小矿放开”,出现了乡镇企业和个体户的采矿热。由于缺乏统筹安排,如云南锡业公司、栗木锡矿、奕川钼矿等一些矿区发生了乱采乱挖的现象,给矿区管理、矿山开采、资源综合利用带来了很多问题和困难。这一教训说明对矿山资源必须统筹兼顾,依法开采,加强管理。
(六)改变矿山办社会现象是采矿工业体制改革的重要内容。
有色金属矿山开采,就一个矿山而言,有一定的服务年限。从开发、兴旺到衰落,最后矿山闭坑,基地转移,这是矿山开采工业的一个特点。但是,长期以来,几乎绝大多数有色金属矿山都使用固定工,在建设矿山的同时,建设了生活基地,兴办学校、托儿所和社会公共福利设施,致使矿山十分臃肿,年年都有大批职工子弟需要就业,和矿山生产的特点不相适应。如何解决这些问题是采矿工业体制改革的重要课题。
旧中国有色金属矿山的采矿工艺与技术装备是十分落后的。新中国成立以后,不断学习与引进国外先进技术,改变了有色金属矿山技术落后的状况。五十年代初,引进了苏联的采矿工艺与技术装备,建设了一大批具有四十年代国际水平的有色金属矿山。六十年代中期引进了瑞典的先进技术装备,重点装备了凤凰山铜矿。七十年代后期起,先后从美国和西欧等一些工业发达国家引进了坑内与露天开采的先进技术与装备。这就促使新中国有色矿山采矿工艺与技术装备不断进步,为采矿工业的发展创造了重要条件。
露天开采工艺技术装备的发展是与矿山开采条件紧密相连的。新中国成立初期,多是中小型山坡式的露天矿山,开采工艺简单。随后新建了一批深凹露天矿,因而露天矿边坡、防尘、运输、穿孔爆破等技术问题随之产生,推动了露天开采技术的发展。随着有色金属工业的迅速发展,要求矿山扩大生产能力,促进了露天矿大型设备的研制,使露天矿的穿孔、爆破、铲装、排土等设备都有很大的进步。
(一)采剥工艺技术的进展。
“一五”计划期间,引进了苏联的技术与装备,建成了白银厂铜矿与杨家杖子钼矿的北松树卯钼矿两个大型露天矿。其采剥工艺均采用沿矿体走向拉沟,垂直矿体走向推进工作帮的方式,工作帮坡角为10—15度。这种采剥方式使基建剥离量大,初期生产剥采比也大,故而矿山的经济效果差。到六十年代末期,学习与引进了国际上的先进技术,逐步采用了陡帮开采,工作帮坡角提高到20—40度,大大地缩短了露天矿山的基建剥离时间,提高了技术经济效果。
建国初期,露天矿一般都按整个矿体来圈定露天开采境界。在金堆城钼矿设计中,北京有色冶金设计总院首创分期开采方案。在整个矿体范围内,选择了基建剥离量小,矿石品位较高的地段,圈出初期生产的露天矿境界。这就避免了初期剥离时就需要把穿过矿体的河流改道,减少了大量的基建剥离量,使初期生产剥采比小、设备少、投资省、经营费用低、出矿品位高,获得良好的效果。
采用平窿溜井的开拓方式,在地形条件复杂的山坡露天,得到广泛的应用。如德兴铜矿的南山采场,在露天境界内开凿了3条溜井与主平窿相通。采出的矿石,通过溜井下放到主平窿,装车后用电机车运往选厂。这样,矿石在采场内的运距小,减少了汽车需用量,降低了矿石运输成本。在对溜井的结构参数与放矿的装矿闸门以及溜井随着开采水平下降而降段等问题,都在生产实践中进行了深入的研究,得到了令人满意的结果。
砂矿露天水力开采,解放前在平桂矿务局就已采用。当时用人工将矿砂挖松,然后用水压只有2—3×102千帕的小型水枪冲采。到一九五八年,云南锡业公司的新冠砂锡矿采用了水采水运方案,用高压水枪冲采,并配备了电铲、推土机进行辅助作业。砂浆运输利用冲矿沟直接冲运到选厂。冲矿沟用辉绿岩铸件作为衬砌材料,这比用铸铁衬砌耐磨度高9倍,比花岗岩高11倍之多。新冠砂锡矿全员劳动生产率高达8800吨/人·年,全矿工人劳动生产率9400吨/人·年,采矿直接成本为0.6—1.6元/吨,经济效果十分良好。莫友怡、刘大荣等在新冠砂锡矿设计中做出了贡献。
北京有色冶金设计研究总院陈仁宪等在学习与消化国外先进技术的基础上,首次在德兴铜矿扩建为日采矿石30000吨的设计中,应用系统工程原理,进行优化设计,用地质统计学方法,建立矿床模型。根据这个矿床模型,可以计算各种不同边界品位的矿石储量与其平均品位,从而确定合理的边界品位。另外还可据此圈定最优化的露天矿开采境界。最后,在圈定的开采境界内,选择首先开采的地段及基建剥离量。上述工作都是用电子计算机完成的。这就使新中国露天矿设计的水平,达到了七十年代末、八十年代初的国际先进水平。
(二)露天爆破技术和器材的发展。
露天矿爆破技术的发展,主要表现在大规模的硐室爆破和深孔爆破技术的改进。硐室大爆破首次在白银有色金属公司露天矿实现,后来在金川镍矿、永平铜矿等矿山采用。通过对大爆破的观测、试验,总结了爆破地震波对井巷构筑物和地表建筑物的影响,提出了爆破地震波的安全标准。北京有色冶金设计研究总院边克信等对此做出了贡献。
五十年代露天矿深孔爆破效率低,大块率高,经过试验研究,逐步在德兴铜矿、金川镍矿、宜春稀有金属矿等,推广了大区多排孔微差爆破、斜孔爆破等新技术。在微差爆破技术上,除使用排间微差,孔间微差外,并开始使用孔内微差爆破技术;在合理的微差时间和爆破孔网参数的研究上也取得了一定的成果,从而大大地提高了爆破效果,降低了大块率。
建国初期,露天矿的爆破材料多用胶质炸药与二号岩石炸药。六十年代开始采用安全性能好的铵油炸药。如金川镍矿的露天大爆破中,采用柴油与硝酸铵在现场混合的铵油炸药代替二号岩石炸药,爆破效果良好,且节约了大量资金。北京矿冶研究总院和长沙矿山研究院研制的乳化炸药系列,获得了国家二等发明奖,标志着中国在矿用炸药研究方面达到了国际先进水平。
在起爆系统方面,从火雷管与导火线引爆,电雷管、秒差雷管和毫秒雷管等电起爆,发展到目前采用的塑料导爆管的非电起爆。非电起爆能防止杂散电流、静电的危害,并大大降低了因爆破而引起的伤亡事故。一九八○年东川矿务局和武汉安全技术研究所合作,研制成功无起爆药毫秒电雷管,大大提高了雷管在制造、运输、贮存和使用时的安全性。这项科研成果引起国外的重视。
(三)露天开采机械化水平的提高。
五十年代引进了苏联的成套露天矿装备,包括冲击式穿孔机、3—4立方米电铲、10吨后卸式汽车、80马力推土机等。经过消化、仿制,并结合中国矿山的特点,改进并制造了这些设备,广泛使用于有色金属矿山。六十年代中期起,逐步废除了冲击式穿孔机,代之以潜孔式钻机。长沙矿山研究院曹一南等在研制潜孔钻冲击器中做出了贡献。七十年代中期开始研制牙轮钻机,八十年代初研制成功的YZ—35和YZ—55两种牙轮钻机,其性能已达到国外同类产品的水平。
六十年代中期,机械工业部门开始对仿制苏联的电铲进行改进,到一九七六年定型为WF—4型电铲,斗容4立方米,其性能已接近国外同类产品的水平。此后还试制了8—12立方米斗容电铲、2.5立方米液压挖掘机、斗轮挖掘机及前端式装载机等装载设备。六十年代起开始研制矿用汽车,先后生产了载重10—32吨的各种型号的自卸式汽车,如红岩25吨、液力传动的32吨自卸汽车等。七十年代中期起已向100吨级矿用汽车的研制进军,取得了不少成绩。
(四)露天边坡维护技术的进步。
露天矿山尤其是深凹露天矿边坡技术管理问题,由于不少矿山发生了边坡滑动的事故,引起了重视。如金川有色金属公司的露天矿,从一九六九到一九八一年开展了以岩体结构为中心的系统的工程测绘工作,同时坚持了十多年的岩石移动观测,爆破测震,光弹模拟和岩石力学试验等项研究工作,提出了较完整的边坡治理方案,从而避免了一次较大的边坡事故。此外,永平铜矿、金堆城钼矿、德兴铜矿等也进行了边坡稳定性与加固方法的研究工作,为新中国岩体工程的研究开辟了新途径。
新中国成立以来,在高效率采矿方法应用,井巷掘进与支护,凿岩爆破,采掘设备品种、性能和配套,矿山安全及作业环境的改善等方面,都取得了可喜的成果。这些成果标志着新中国坑内矿山的采掘技术已进入向国际先进水平迈进的新阶段。
(一)采矿方法的变革。
为适应矿山生产发展的需要,采矿方法一直在不断地改进。除对原有各种采矿方法进行改进与完善以适应矿床开采条件外,各种比较先进的采矿方法的应用比例也在逐渐提高。各类采矿方法的应用比例如下表所示。
新中国成立后,有色金属矿山几乎全部采用浅孔留矿法与干式充填法。这些采矿方法工艺落后,劳动强度大。其后对留矿法逐步进行了改进,继续在急倾斜薄矿脉的矿山应用;干式充填法则很快被淘汰,而代之以水砂充填和胶结充填法。一九六五年从瑞典引进全套坑内开采的技术与装备,建设了铜陵有色金属公司的凤凰山铜矿。该矿是首先采用尾砂水力充填的有色金属矿山。同期在凡口铅锌矿与金川有色金属公司的龙首矿,开始试验胶结充填法,取得初步效果。凡口铅锌矿经过多年的试验研究与生产实践,成功地采用了高分层、盘区开采、斜坡道进入采场的无轨化胶结充填采矿法,盘区的生产能力高达700吨/日。龙首矿根据矿体特点,对原有的下向分层胶结充填法,采取了加大进路尺寸、多进路同时回采、一次集中充填等措施,提高了采场的生产能力。在胶结充填料的制备与输送方面,北京有色冶金设计研究总院、长沙矿山研究院与金川有色公司协作,研究成功了高浓度胶结充填料制备与管道输送的新工艺,并在金川二矿区西部矿区建成了半自动化的制备厂与管道输送充填料系统,应用于生产,大大提高了充填质量。高浓度充填料的管道输送获得了国家科学进步奖,于润沧、王爵鹤等为此做出了贡献。凡口铅锌矿引进与试验了大直径球形药包爆破后退式采矿法,又称VCR法,取得了成功。这种新的采矿方法大大地提高了回采效率,降低了贫化损失,减少了出矿成本,取得了良好的经济效果。充填采矿法,在基本上淘汰了干式充填之后,由于水砂充填和胶结充填的不断发展,从一九六三年占全国采矿方法比重4.3%逐步上升,到一九八五年已占19%。
空场法包括全面法、房柱法、分段空场法等。锡矿山锑矿在新中国成立前,就已采用了房柱法开采锑矿,但各项技术经济指标都十分落后。六十年代开始,在锡矿山南矿顶盘不稳固的地段,试验成功了杆柱预控顶的房柱法,大大提高了回采率。八十年代云南省牟定铜矿采用了中深孔超前切顶、爆力运搬矿石,抛绳器传递电耙钢丝绳的房柱法,取得了良好的经济效果。在一些缓倾斜薄矿脉中,应用全面法也取得了不少改进。这样,全国有色金属矿山空场法的比重到一九八五年仍占有11%。
崩落法的采用始于五十年代末期。有底柱、无底柱分段崩落法,阶段强制崩落法在不少有色金属矿山采用。六十年代易门铜矿曾采用强掘、强采、强出的“三强”有底柱分段崩落法,解决了岩石破碎的问题,并取得了良好的经济效果。中条山有色金属公司的胡家峪铜矿与蓖子沟铜矿,一直采用有底柱分段崩落法。根据矿岩条件,不断改进了采场结构参数、落矿方式等,使有底柱分段崩落法的各项技术经济指标,提高到一定的水平。桃林铅锌矿采用了阶段强制崩落法,经过多年的生产实践,已成为该矿的主要采矿方法。德兴铜矿在六十年代进行坑内开采时,也采用了阶段强制崩落法,取得了良好的经济效果。崩落采矿法从无到有,从低级到高级,采用这类采矿方法占全国各类采矿方法的比重上升到一九八五年的51%,居首位,且呈现出继续增长的趋势。
(二)井巷掘进技术的进步。
一九八五年,全国有色金属矿山井巷掘进总量已达101万标准米,为一九四九年的25倍,为一九五二年的5倍。井巷工作量如此多倍增长,是与井巷掘进的技术进步与装备水平的提高分不开的。
竖井掘进在五、六十年代多采用手持式凿岩机打眼,用明火点炮,人工装岩,用小吊桶提升到地面。支护则为木井框或整体混凝土浇灌。掘进与支护单行作业,月掘进速度为10—20米。一九六五年,引进了瑞典的先进技术与装备建设了凤凰山铜矿。该矿的主井,净直径5.5米,井筒采用了喷射混凝上加杆柱的新型支护方式,使掘进断面只需5.7米直径,大大减少了岩石开凿量。竖井掘进采用了先进的临时井架、提升设备、凿岩设备、装岩设备等,使竖井掘进的技术与装备,提高到一个新的水平。在引进、消化、仿制、提高、国产化的方针指引下,新中国竖井掘进向前迈进了一大步。如一九七六年凡口铅锌矿副井的掘进,最高月成井120.1米,并连续3个月总成井超过300米,创造了竖井掘进速度的新记录。
平巷掘进在建国初期,基本上是人工凿岩、装岩、运搬与支护。新中国成立后,立即推广了湿式凿岩,减少了坑内粉尘的危害。五十年代,在引进苏联设备的基础上,经过仿制与改进,使平巷掘进逐步走上了小型机械化的道路。如用气腿式或支架式凿岩机打眼,用风动或电动装岩机装岩,用架线式电机车或蓄电池机车牵引矿车运搬等。一九六五年研制了平巷掘进用的凿岩台车、斗式转载机、槽式列车等设备,先后在寿王坟铜矿和中条山有色金属公司蓖子沟铜矿进行机械化试点,形成了平巷掘进的机械化作业线。八十年代开始又采用了无轨设备掘进平巷,如采用凿岩台车、铲运机、坑内汽车等。
建国初期,天井掘进都采用木框架支护的普通掘进法。六十年代初,在寿王坟铜矿使用了吊罐掘进天井的方法,提高了天井掘进的效率。但这种吊罐在安全上还存在着隐患,有待进一步改进。凤凰山铜矿引进了瑞典的风动爬罐掘进天井成功,随后进行试制与改进,应用于不少有色金属矿山。如大吉山钨矿为减少采场的贫化损失,采用了爬罐留矿采矿法。桃林铅锌矿、黄沙坪铅锌矿等成功地采用深孔一次凿岩分段爆破的天井掘进法。七十年代,深孔凿岩多采用潜孔式钻机,钻孔偏斜不易掌握。到八十年代,研制了小型牙轮钻机,解决了深孔的偏斜问题且提高了穿孔效率。用钻进法钻进天井是全盘机械化、连续化,无爆破作业的先进方法。经长沙矿山研究院自六十年代开始研究,经过二十年的努力,已初步形成了天井钻机的系列产品。利用天井钻机在有色金属矿山先后钻进了200多条天井。
(三)爆破技术的进步。
坑内矿山的爆破工艺与器材,五十年代多用浅孔爆破;炸药则用硝化甘油炸药与二号岩石炸药等,少数矿山还用黑色火药;起爆则用火雷管与导火线。爆破效率低,且易发生安全事故。六十年代初,在崩落法采场中推广了挤压爆破、扇形深孔大密集系数爆破等技术,并用采场爆破模拟试验研究的成果来确定合理的爆破参数和炮孔排列方式。八十年代引进试验VCR法的同时,掌握了垂直深孔球形药包爆破技术。
坑内爆破所用的器材也有很大改进。如研制与应用了坑内铵油炸药、浆状炸药和乳化油炸药、抗水高威力炸药等一系列新型炸药,研制成功塑料导爆管非电起爆系统和无起爆药雷管等新型起爆器材。井下装药机械化和爆破检测仪表方面也取得了进展,如研制成功了装药车、起爆器、爆破器材参数综合测试仪等。新中国爆破技术与器材,特别是抗水高威力炸药与非电起爆系列已步入世界先进行列。
(四)矿山岩石力学与支护技术的进步。
新中国有色金属矿山岩石力学的理论研究及其在矿山中的应用,逐步改变了采矿方法的选择、采场构成要素的确定、回采顺序、充填机理、岩石移动角的确定等基本依靠经验类比的落后状况。在岩石力学的理论研究方面,先后以弹性力学、弹塑性力学、流变学理论等为基础,对岩体的力学特性进行了研究,如以弹性力学为基础的“轴变论”,分析了不同断面形状的平巷周围应力状态,可供确定井巷断面形状时参考。金川有色金属公司从一九七五年起,与中国地质科学院地质力学研究所、国家地震局地震地质大队、兰州地震研究所等单位合作,采用压磁电感法对金川矿区地应力进行了测量与研究,结果表明,金川矿区的最大主应力轴接近水平,并测定了不同深度岩体应力的数值,指导了各中段巷道布置,取得了可喜的成果。
在矿山井巷与采场顶板的支护方面,五、六十年代基本上是采用被动支护的方法,即用木支架、木垛、混凝土、金属支架等支撑井巷与采场。自主动支护的理论发展以后,充分利用和提高岩体本身的自承能力来维护井巷与采场围岩的稳定。如锚杆支护,喷射混凝土支护等,已在绝大多数矿山中应用。
近三十多年来,长沙矿山研究院肖焕杰等对注浆工艺、设备和材料方面的研究成果,在矿山堵水、岩层加固等工程中,得到了应用。如在凡口铅锌矿竖井掘进时采用了地层预注浆加固,水口山铅锌矿的帷幕注浆隔水工程等,都取得了较好的效果。
中国有色金属矿产资源丰富,有些品种居世界资源的前列。但是许多金属矿的有价金属含量低,多金属共生,必须通过选矿将其中的有价成分进行富集,并彼此分开,加工成相应的精矿。
新中国的有色金属选矿工业得到蓬勃发展。选矿厂建设规模的扩大,选矿金属品种的增多,技术的显著进步,选矿科研、设计、教育事业的发展,都标志着有色金属选矿工业达到了一个新的水平,形成了生产、科研、设计、教育配套的有色金属选矿工业体系。
新中国建立之前,共有十几座选矿厂,其中有铅锌选矿厂五座,锡选矿厂两座,钼选矿厂一座,铜选矿厂六座。选矿厂规模一般在日处理矿石100—500吨之间。
一九○九年,湖南水口山铅锌矿选矿厂建成,一九一七年扩建,日处理矿石量200吨。一九二六至一九三○年间,最高年产铅锌精矿33296吨。这是中国第一座机械化选矿厂;一九四四年,日本帝国主义入侵湖南时,受到严重破坏。
一九一三年,云南个旧锡务公司建成个旧选矿厂,日处理矿量由5吨逐渐增至200吨。
一九三五至一九四四年,日本帝国主义在中国东北地区建成杨家杖子钼矿、青城子铅矿、清源金铜矿、岫岩铅锌矿、桓仁铅锌矿、石嘴子铜矿、夹皮沟金矿、马鹿沟铜矿、老牛沟铜矿、天宝山铜铅矿和分水等选矿厂。其规模除杨家杖子钼矿(日处理矿石3000吨)较大外,大多为日处理矿石100—500吨。
旧中国选矿厂的技术和装备水平不一,以处理硫化矿石的浮选厂较好,应用的工艺是三或二段破碎、优先浮选工艺。而江西钨矿、湖南锑矿、广西和云南锡矿、贵州汞矿的选矿则是手工业分散经营,生产手段极为落后。云南个旧锡矿的主要选矿方式是:手锤碎矿,人力或畜力石碾磨矿,沉淀沟脱泥分级,放槽、平板沟槽、圆槽富集锡石,而细粒锡石的回收则依赖“敲大锅”的独特技巧。个旧和老厂两座机械化选矿厂的技术和装备水平也不高。
由于选矿技术落后,选矿技术指标很低,资源浪费极大。
新中国成立前夕,有色金属选矿工业遭受严重破坏,绝大部分选矿厂停产。
第一节       新中国有色金属选矿工业的建设成就
一九四五年日本帝国主义无条件投降,东北地区陆续解放,到一九四九年新中国成立前,积极修复、改建、扩建了夹皮沟金矿、老牛沟金铜矿、清源金铜矿、石嘴子铜矿、岫岩铅锌矿、青城子铅锌矿和分水等选矿厂,于一九四七至一九四九年相继投入生产。
一九四九年夏季,东北地区选矿药剂货源断绝,选矿厂濒于停产的边缘,东北有色金属工业管理局沈阳选矿药剂厂副厂长李东英和主要技术干部苏仲平试制成功,并组织了液体和固体黄药和松根油的生产,解决了药剂的供应问题。一九五○至一九五二年,东北地区又恢复了杨家杖子钼矿、天宝山铜铅矿、桓仁铅锌矿、马鹿沟铜矿等选矿厂,新建了华铜铜矿和芙蓉铜矿两座选矿厂。
在南方,首先恢复和扩建了云南锡业公司个旧和老厂两座选矿厂,并在总工程师倪桐材的组织下新建了大屯、黄茅山选矿厂;恢复和扩建了广西平桂矿务局水岩坝和湖南水口山铅锌矿等选矿厂;在安徽建设了铜官山铜选矿厂。在江西大吉山钨矿建成了第一座钨矿机械化选矿厂,中南有色金属工业管理局技术干部吴威荪积极组织并参加了生产调试工作,使之正常投产。
这批选矿厂的建成和顺利投产,使新中国有色金属选矿工业初具规模。
自一九五三年起,中国开始了大规模经济建设,通过六个五年计划,已建成了一批骨干选矿厂,计有铜选矿厂37座,铅锌选矿厂24座,锡选矿厂27座,钨选矿厂40座,钼选矿厂5座。其中,万吨级选矿厂5座。
在建设铜、铅锌、钨、锡、钼选矿厂的同时,还建起了锑、镍、汞、钴和稀有稀土金属选矿厂。计有锑选矿厂3座,汞选矿厂7座,镍选矿厂4座,钴选矿厂1座,稀有、稀土金属选矿厂8座。
通过三十多年来的建设,有色金属选矿厂遍及全国,选矿能力有了很大的增长,共增加矿石年处理能力9467万吨,其中国民经济恢复时期为249万吨,“一五”计划期间增加627万吨,“二五”计划期间增加2949万吨,国民经济调整时期增加518万吨,“三五”计划期间增加1859万吨,“四五”计划期间增加1966万吨,“五五”计划期间增加6M万吨,“六五”计划期间增加695万吨。
“一五”计划期间,有色金属选矿工业的重点是发展锡、钨的选矿。在苏联援建的13项重点建设项目中,涉及选矿厂新建和扩建的有大吉山钨矿、岿美山钨矿、西华山钨矿、白银厂铜矿和杨家杖子钼矿等工程。同时,依靠自己的力量也新建了一批选矿厂,其中新建的寿王坟铜矿和云南锡业公司新冠选矿厂具有代表性。
寿王坟铜矿选矿厂是“一五”计划时期设计、建设、投产的第一座大型铜选矿厂,选矿能力为日处理矿石2000吨。一九五四年,由北京有色冶金设计总院设计,一九五五年四月开始建设,一九五七年四月投入生产。整个工程的设计、施工和投产,严格按国家计划进行,工期只用了两年。一九五七年六月,选矿厂各项技术经济指标就达到了设计要求。选矿厂基本建设投资1190.8万元,占矿山工程总投资的40%,投资还本年限为二点八年,经济效益是好的。
云南锡业公司新冠采选厂是“一五”计划时期建设的最大的砂锡矿选矿厂,由北京有色冶金设计总院一九五四年设计,主要设计人员有张富民、孙德成、石大新、胡洪奇等人。选矿能力为日处理矿石6000吨。一九五六年一月主厂房动工,一九五七年十月选矿厂第一期工程完工,同年十月二十五日整体试车,年底正式投产。选矿厂第二期工程,一九五八年八月试车,同年十月一日投产。整个工期不足三十四个月。采选厂基本建设实际投资为预算的97.15%,自投产至一九八三年,累计总产值是投资的八倍,经济效益也是好的。选矿厂设计中的矿泥处理部分,采用了当时国际上的新技术,以水力旋流器脱泥,五联五层自动溜槽和矿泥摇床分选,代表了五十年代重力选矿厂的水平。新冠采选厂的建成以及后期的技术改造,已为砂锡矿的选矿提供了有益的经验。
通过“一五”计划建设,丰富了设计、施工、生产知识,积累了有益的经验,奠定了有色金属选矿工业的基础。
一九五九至一九六一年期间,又先后建成投产了一批选矿厂和与之配套的选矿药剂厂。
铜选矿厂,新建了德兴(一期工程)、胡家峪、篦子沟、因民、烂泥坪、木奔、红透山、铜山、赤马山、柏坊等选矿厂。
铅锌选矿厂,新建了桃林、银山、东波、柴河等选矿厂。
锡选矿厂,新建了大屯(二期工程)、卡房、期北山、新桂等选矿厂。
钨选矿厂,由于成功地仿制了引进的设备,建设如雨后春笋,遍及江西、湖南、广东各地。发展十分迅速。
镍选矿厂,新建了金川镍矿、磐石镍矿和会理镍矿选矿厂,开始了镍矿的开发利用。
锑选矿厂,一九五九年第一座锑选矿厂——锡矿山硫化锑矿选矿厂在湘西建成。
一九五九年建成贵州汞矿、新晃、务川汞矿选矿厂。
从一九五八年起,在广东、广西、山东、新疆等地陆续建成一批稀有金属选矿厂,奠定了中国稀有金属选矿生产的基础。
新建了云南冶炼厂选矿药剂车间,白银有色金属公司选矿药剂厂,改善了选矿药剂生产的布局。
在此时期,白银厂、西华山、大吉山、岿美山、杨家杖子选矿厂也相继投入生产。
在十年动乱中,延缓了选矿厂的建设速度,但在过去的工作基础上仍有一定进展。先后建成了铜绿山、丰山洞、凤凰山、落雪、铜矿峪、武山、石、大姚、牟定、松江等铜选矿厂,凡口、小铁山、会东、小西林等铅锌选矿厂,羊坝底、白面山、新岭、烂头山、香花岭等锡选矿厂,金堆城钼业公司第二选矿厂,金川有色金属公司第二选矿厂,锡矿山氧化锑矿选矿厂,宜春、栗木锂铍钽铌选矿厂,以及株洲选矿药剂厂。由于动乱的影响,建设程序被打乱,给选矿厂建设带来很大影响,部分选矿厂建成后不能顺利投产,或投产后又不能顺利生产,不得不进行技术改造。
在发展有色金属骨干选矿厂的同时,一九五八年以后又发展了一批中小型选矿厂。一九五八至一九六二年间,以“小土群”为特征的小型选矿厂星罗棋布,遍及全国。这批选矿厂的生产规模小,技术水平低,装备落后,经济效益差,资源浪费大。通过三年的调整,淘汰了一大批,其余的改造成“小洋群”。又通过几年的努力,装备和技术水平得到提高。一九六二年以后,中小选矿厂有了较大发展;一九八五年,全国已有铜、铅锌等中小型有色金属选矿厂约250座。
七、八十年代,为适应地方有色金属工业的发展,建设了移动式选矿厂和拆装方便的选矿厂。选矿厂生产规模大多在日处理25—100吨之间,而处理海滨砂矿的生产规模则达到日处理1500吨。这类选矿厂的建成,对充分利用分散的和海滨砂矿的矿产资源起到了很大作用。
一九七八年后,有色金属选矿工业进入了一个振兴时期。一九七七至一九八五年,有色金属选矿厂扩建和新建齐头并进,基本建设规模大。扩建和新建的选矿厂主要有:德兴铜矿一期工程为扩建一选厂日处理矿石1.5万吨,二期扩建工程为新建二选厂日处理矿石2万吨,永平铜矿万吨级选矿厂,金堆城钼矿1.5万吨选矿厂,大厂车河锡选矿厂,新路和长营岭锡选矿厂,铜山口选矿厂,以及锡铁山、厂坝、棲霞山等铅锌选矿厂等。
为适应有色金属选矿工业的需要,在有色金属矿产资源丰富、选矿工业比较发达的地区,改建和新建了选矿药剂厂,使布局合理。一九五○年,改建了沈阳冶金选矿药剂厂;新建的云南冶炼厂选矿药剂车间、白银有色金属公司选矿药剂厂、株洲选矿药剂厂、德兴铜矿选矿药剂厂,于一九六○至一九七九年相继投入生产。这些主要厂家生产的多品种黄药、黑药、松醇油及其他药剂,除满足本行业选矿厂需要外,还供应其他工业部门。
三十多年来,有色金属选矿工业的生产和技术取得了令人鼓舞的成就。
选矿生产主要有五大成就。
(一)选矿生产能力成百倍增长。
截至一九八五年,有各种类型的生产规模不等的有色金属和稀有金属选矿厂约400座,其中重点选矿厂147座。一九四九年6种有色金属选矿厂处理矿石仅为40.75万吨,一九八五年8种有色金属选矿厂处理矿石达到7351.8万吨。
(二)提高产品质量,出现一批优质产品。
为满足市场需求,提高经济效益,选矿厂和选矿药剂厂,实行了精料方针,并改进了产品质量标准,普遍提高了产品质量。“六五”期间,获得国家金、银奖牌14个,优质奖牌28个。一九七七年以来,重点抓了提高铜精矿质量工作。八十年代,铜精矿品位一直保持在22%以上,打破二十多年只重视选矿回收率,忽视铜精矿品位的状态,由于铜精矿品位的提高,使冶炼设备的生产能力相应提高80%以上,经济效益大大提高了。例如,中国有色金属工业总公司昆明公司较好地处理了铜精矿品位和铜选矿回收率之间的关系,大幅度提高了铜精矿品位。一九八四年达到26.05%,而铜选矿回收率稳定在85%以上。由于铜精矿品位的提高,增加了企业经济效益。
此外,其它精矿品位和质量也有较大的改善。铅、锌精矿品位一九八五年分别达到60.3%和50.5%,为数不少的选矿厂的铅精矿品位在70%以上;钼精矿品位由45%达到51—53%;镍精矿品位由生产初期的4%提高到6%;多数钨、钼选矿厂可以生产优质钨精矿、钼精矿。总之,中国有色金属选矿厂已具备生产市场上需要的各种优质精矿的能力。
(三)提高了伴生资源综合利用水平。
中国有色金属矿产资源的显著特点是多金属共生矿多,伴生和共生有用矿物种类多,综合利用价值很大。早在五十年代,为综合利用钨矿中伴生或共生有价矿物,提高钨精矿质量,建成了赣州精选厂、韶关精选厂以及重点钨矿山的精选车间或工段。一九六三年,冶金工业部副部长吕东在冶金工作会议上提出“四率一综”的开发利用有色金属矿产资源的方针。一九七八年以来,中共中央和国务院对矿产资源的综合开发利用更加重视,由中共中央政治局委员、国务委员方毅主持和开展了攀枝花、包头、金川三大基地的矿产资源综合利用工作,连续八年从未间断,促进了综合利用工作的进展,还建成了攀枝花选钛厂、包头稀土选矿厂,取得了有指导意义的经验。
通过多年的努力,伴生有色金属的产量日益增加。例如,新中国成立以来,有色金属行业累计生产伴生黄金的产量,已占全国黄金总产量的25.3%,而全国的白银基本上来自有色金属矿山。综合回收的产品品种也有很大增加,由新中国成立初期的几种增加到30多种。从钨矿石中回收了钼、铋、铜、铅、锌、锡、锂、铍、稀土、水晶、黄金、白银、硫化铁等矿物;从多金属锡矿石中选收了铜、钨、铋、锑、铅、锌、砷、硫等矿物;从砂锡矿回收了钛铁矿、锆英石、褐钇钶矿物;从脉锡矿选出了钽、铌、黝锡矿、钨、铜、萤石等;从镍矿石回收了铜、钴、铂族元素;从铜矿石选收了钼、铁、钨、金、银和大量的硫化铁矿物;从铅锌矿石选出了铜、金、银、萤石和数量可观的硫化铁矿物;从海滨砂矿回收了锆英石,钛铁矿、锡石、独居石、金红石、磁铁矿;从稀有金属矿石选出了多种产品。仅中国有色金属工业总公司长沙公司所属矿山,一九八五年就综合回收铜、锡、铋和钼精矿1567吨,黄金124.695公斤,白银72.704吨,硫精矿26.78万吨,萤石精矿9万吨,其产值占矿山总产值的27.17%。
(四)发展了选矿药剂的生产。
选矿药剂是矿物浮选不可缺少的材料,它的产量和品种直接反映选矿水平。5家选矿药剂生产厂年生产能力达3万吨。一九八五年生产了各种有机选矿药剂和其他化工产品1.6万吨,其中黄药9479吨,黑药927吨,松醇油4837吨,其它757吨。选矿药剂品种也有很大发展,由新中国成立初期的3种增加到八十年代的40余种,其中包括中国发明的氧化石蜡皂。
选矿药剂厂同科学研究部门合作,采用“小批量,多品种”的生产方式发展选矿药剂新品种,不断地为选矿生产提供新型选矿药剂,促进了选矿技术水平的提高。
(五)提高了选矿厂装备水平。
有色金属选矿工业的装备水平有较大的提高。以万吨级选矿厂德兴铜矿二选厂(设计能力为日处理矿石2万吨)为例,该厂采用了5029×6400毫米溢流型大型球磨机、以水力旋流器作分级设备和16立方米浮选机;在过程控制上,采用先进的自动化设备;采用程序控制器用于碎矿联锁、破碎机恒功率控制和粉矿仓卸料小车自动布矿控制;磨矿和浮选过程以及检测系统均采用计算机控制,具有八十年代水平。其他选矿厂装备水平也有很大提高,尤其是重力选矿厂,已由土法或半机械化生产变为机械化生产。以云南锡业公司为例,一九四九年与一九八五年相比,选矿厂由两座发展到9座,选矿系列由两个增加到17个,磨矿机由3台(总容积9.18立方米)增加到110台(总容积3958立方米);摇床由3台增加到1726台,并增加离心选矿机468台,皮带溜槽529台以及配套设备;装机容量由人均1.08千瓦提高到17.83千瓦;劳动生产率由人均每年59吨增加到755吨。
选矿过程自动控制水平最高的首推铜陵有色金属公司凤凰山铜矿选矿厂。该厂引进全套计算机控制的自动化系统已运转五年。该系统包括过程稳定化和最佳化控制的全部仪器,可以模拟磨矿浮选全部过程,适时检测生产过程各环节的主要参数,及时测试、计算、记录和打印生产数据,统计历史资料,实现了磨矿浮选过程的闭环自动控制。凤凰山铜矿选矿厂自动化操作的三年一九八一——一九八三年与手动操作的三年(一九七七——一九七九年)比较,提高硫选矿回收率4.725%、铜精矿品位0.854%、硫精矿品位4.11%,并节省选矿药剂,共收益172.86万元,平均年收益57万元。
中国有色金属矿产资源的特点是,有些金属品位低,有价矿物嵌布粒度细,复杂共生矿多,有一定数量的氧化矿,简称“贫、细、杂、氧”。基于这一特点,经过大量的科学研究和技术改造工作,基本上已形成适合中国有色金属矿产资源特点的选矿技术。
(一)选矿工艺矿物学的进步。
中国选矿工艺矿物学是新中国成立之后发展起来的。五十年代后期,初步形成以北京矿冶研究总院为主的研究力量,配备简单的测试设备和仪器,为五十年代和六十年代的选矿厂生产和建设提供了必要的技术资料。七十年代以来,研究力量逐渐壮大,装备水平也不断提高,形成了一支可观的研究力量。全国有九十多个研究室(或小组),比较广泛地应用波谱和电子测试技术,为研究矿石和选矿产品的矿物结构、组成和元素赋存状态,以及浮选理论研究提供了有效手段。
选矿工艺矿物学的进步,促进了选矿技术进步。例如,搞清贫镍矿难选原因,采用脱泥——磁选——浮选工艺从贫镍矿浮选尾矿中回收残余的金属矿物;查清墨铜矿的特殊结构,用酸法浮选工艺回收墨铜矿,提高铜回收率;采用羟肟酸选择性捕收剂解决稀土矿物与萤石矿物的浮选分离问题;查明钒钛磁铁矿石中的钛铁矿与脉石矿物之间的比重和电性差别,采用重选——电选工艺成功地回收钛铁矿;研究钢铁镍合金具有富集铂族元素的性能,用磁选方法选出合金,再行单独处理,显著提高铂族元素的利用程度;研究钨矿石的组成,提出钨矿石的选矿模式。
(二)矿石预选技术的进步。
矿石预选技术是一项扩大选矿生产能力,降低选矿生产费用的技术措施。六十年代以来,中国锡、锑、钨、铅、锌选矿厂应用矿石预选技术,取得了良好效果。大厂矿务局长坡锡矿选矿厂采用重介质旋流器预选锡矿石,废石选出率近50%,选矿生产能力增加60%,选矿生产成本降低60%以上;锡矿山矿务局选矿厂采用圆筒型重介质分选机预先富集,废石选出率达50%;小垄钨矿和大吉山钨矿等,采用光电选矿机预选大于30毫米矿石,废石选出率达79—90%;瑶岗仙钨矿采用激光光电选矿技术预选20—40毫米粒级矿石,废石选出率达90%,取代了手选作业,每吨矿石生产成本降低0.33元。
(三)多金属复杂硫化矿石分选技术的进步。
中国铜铅锌、铅锌复杂硫化矿的储量较多,五、六十年代,采用剧毒浮选药剂,进行多金属复杂硫化矿的分选。七十年代以来,以有效地利用矿产资源和保护环境为目的,开始大量的科学研究和生产实践,取得了显著的进步。由使用氰化物或重铬酸盐的有氰或有铬的浮选分离工艺,逐步向无氰无铬或少氰少铬的分选工艺方向发展。据统计,应用无氰工艺的选矿厂占总数的60%,应用少氰工艺和有氰工艺的选矿厂各占20%。另一个重要进展是发展了矿物的等可浮浮选工艺。该项技术的实质是利用有用矿物自然可浮性的差别进行分选,吸取混合浮选和优先浮选工艺的优点,显示其独特性和合理性。生产实践表明,这种工艺的分选效率高,产品质量好,药剂消耗低。例如,黄沙坪铅锌矿选矿厂应用这项技术,铅、锌回收率分别达到90%和92%、铅、锌精矿品位分别在70%、45%以上,选矿药剂费用降低60%。
(四)钨锡选矿技术的进步。
五十年代初期,在大吉山钨矿建成了第一座机械化选矿厂,采用破碎——磨矿——跳汰——摇床分选流程;五十年代中期,形成阶段磨矿、阶段选别的重选流程;六十年代以来,按照“精工细作,早收多收”的选矿原则,形成了细粒级黑钨矿的浮选工艺和白钨矿的常温浮选工艺。
尽管钨原矿品位逐年下降,但钨选矿回收率却逐年提高,并一直保持较高的水平。例如,钨原矿品位五十年代为0.5—0.7%,六十年代为0.27—0.44%,七十年代为0.25—0.28%,八十年代初为0.26%;钨选矿回收率五十年代为52—79%,六十年代为77—85%,七十年代为83—87%,八十年代初为83—86%。八十年代钨精矿产品结构、质量也都有较大的改观。从单一标准的钨精矿产品发展到多种精矿产品,有特级钨精矿、一级白钨精矿等7种。
钨矿细泥选矿有重要进展。中国钨矿以黑钨矿为主,结晶粒度粗大,性脆,极易泥化。钨矿在开采、运输和选矿的过程中产生细泥。这种钨矿细泥的数量大,钨品位高。根据16个矿山的统计,钨矿细泥数量占原矿量的10.75%,钨占有率为13.85%,钨品位高达0.28—0.76%。钨矿细泥利用价值可观,历来是提高钨矿利用率的主要对象。
通过三十多年的努力,形成了多种钨矿细泥选矿工艺。其中单一使用高效离心选矿机和联合工艺则是中国钨矿选矿技术进步的一个重要标志。应用离心选矿机代替铺布溜槽的工艺处理石英脉黑钨矿细泥,钨选矿回收率稳定在62%以上,生产能力提高10倍。用离心选矿与浮选组成的重选——浮选联合工艺,处理变质砂岩、千枚岩、石英脉黑钨矿细泥,钨精矿品位和选矿回收率达到50%和60%,比原用的摇床——铺布溜槽——浮选工艺的选矿回收率提高12.77%。一九七五年以来,多种新浮选药剂的研制成功,为钨矿细泥的浮选提供了条件。低品位钨矿细泥,通过浮选产出的粗精矿可以作为水冶原料。应用磁选技术,完善了钨矿细泥的选矿工艺。采用磁选——浮选工艺,处理花岗石英脉黑钨矿细泥,能够得到品位为47%以上的精矿,钨选矿回收率达72%以上,比原用的浮选——重选工艺提高9%。应用高梯度磁选机选别石英砂岩—花岗岩石英脉黑钨矿细泥,可回收82%以上的钨矿物。
中国锡矿类型比较多,主要有锡石多金属硫化矿,脉状锡矿和砂锡矿。锡矿石中的锡矿物以锡石为主,并伴生或共生着大量的有用矿物。中国锡选矿技术的发展大致经历三个阶段:五十年代初期和中期,应用“土洋结合”的重选工艺;五十年代后期至六十年代中期,以一批新的选别设备发展选矿工艺,进行以锡矿泥为重点的技术改造;七十年代以来,围绕“多种选矿方法,多种产品,选冶联合,综合利用”的技术路线,进行大量的科学研究和生产实践。通过三十多年的努力,已形成具有中国特色的锡选矿工艺。残坡积砂锡矿选矿工艺具有代表性,个旧地区的残坡积砂锡矿特征是锡品位低,锡石结晶粒度细小,小于0.074毫米粒级锡占70—80%,其余的分布在铁铅矿物中。原矿含泥率达70—80%,属于难选矿石。在改革这类砂矿选矿工艺时,采用水采水运方法,在采运过程中破碎泥团,以条筛隔除废石,水力旋流器预先分级脱泥等技术,进行泥砂分选。这一技术在新建和扩建的选矿厂普遍采用,获得了比较显著的技术经济效果。砂锡矿的选矿回收率由30—40%提高到50%左右,劳动生产率也提高了9倍。
锡矿泥是小于74(或37)微米细粒级的锡矿石,它是提高锡选矿回收率的主要对象。新中国成立之前,这类矿物原料作为尾矿废弃。五十年代进行了大量的工艺和新设备的研究工作。一九五八年,形成了五层自动溜槽(或十六层翻床)作粗选设备,刻槽摇床(或皮带溜槽)作精选设备,刻槽摇床作精扫选设备的矿泥选矿流程。一九六五年云南锡业公司李季等人研制成功离心选矿机,比十六层翻床和五层矿泥自动溜槽具有更多的优点,对于选别小于37微米细粒锡石更为有效。它与其他选矿设备配套,形成了水力旋流器分级脱泥、离心选矿机粗选、皮带溜槽精选、刻槽摇床扫选的矿泥选矿新工艺,使矿泥选矿工艺发展到一个新的阶段。应用这项新工艺,大幅度地提高了选矿回收率,从五十年代初期的20—30%提高到40—50%,提高劳动生产率近10倍,节约劳动力75%,减少占地面积90%,降低生产成本40%。
六十年代以来,还推广了细粒锡石浮选技术的应用。大厂矿务局长坡选矿厂应用浮选技术处理锡石多金属硫化矿矿泥,锡选矿回收率达到80—90%,比原用重选工艺的锡回收率高出一倍,锡精矿品位为25—65%。在其他选矿厂,除产出合格精矿外,还产出了部分中间产品,作烟化炉的原料。
(五)氧化铜矿和氧化铅锌矿选矿技术的进步。
在氧化铜矿和氧化铅锌矿中,由于氧化矿往往在矿床的上部,首先被开采利用。早在五十年代,就普遍地应用了氧化铜矿的硫化——黄药浮选技术。七十年代,除应用一般的硫化剂之外,还应用磷酸盐调整剂,显著地改善了氧化铜矿的选矿技术指标。东川矿务局所属的几个选矿厂应用磷酸盐调整剂,提高铜精矿品位0.5—2.38%、铜回收率3.74—9.24%。此外,有的厂还使用羟肟酸盐浮选氧化铜矿。
氧化铅锌矿成分复杂,泥化、铁化、硅酸盐化都比较严重,分选困难。在六十年代生产实践的基础上,形成了一种氧化铅锌矿的浮选工艺。这项工艺的技术要点是:根据铅、锌矿物的自然可浮性,实行铅、锌矿物的部分混合浮选,难选和易选氧化铅矿物分段浮选,并分别调浆,使用磷酸盐和胺乳化液等浮选药剂强化氧化锌矿物的浮选,省去预选脱泥的传统作业。柴河铅锌矿选矿厂应用这种工艺,浮选氧化铅锌矿取得了很好的效果,提高氧化铅回收率11%、氧化锌回收率21%。
(六)稀有和稀土矿物选矿技术的进展。
中国稀有和稀土矿物资源比较丰富。新疆、包头、江西、广东的稀有和稀土矿物资源是开发利用的重点。六十年代以来,稀有和稀土矿物选矿的科学研究和选矿生产取得了重要进展。锂铍矿物的浮选及其浮选分离是比较难解决的技术问题。六十年代初,北京矿冶研究总院吕永信和北京有色金属研究总院赵常力等分别对新疆可可托海花岗伟晶岩型稀有金属矿石进行选矿研究,摆脱传统工艺的束缚,制定了碱法不脱泥浮选分离锂辉石和绿柱石的工艺。根据矿石锂铍品位的高低,又制定了优先选锂和优先选铍两种工艺。六十年代至七十年代,新疆有色金属研究所侯柱山等研究成功旋转螺旋溜糟,进一步改善了锂、铍、钽、铌综合回收的选矿工艺,另外,还形成了细磨——磁选生产低铁锂辉石的生产线。
包头铁矿选矿厂采用以重选为主的生产流程,综合回收稀土,精矿品位一直在30%左右徘徊,回收率不足10%。七十年代末广州有色金属研究院以羟肟酸为浮选捕收剂,将品位30%左右的稀土精矿提高到60%。江西离子型稀土资源的开发,则利用了化学选矿提取稀土元素的独特工艺。
(七)选矿——冶金联合工艺的发展。
为提高矿产资源的利用水平,发展了选矿——冶金联合工艺,选矿产品结构有所改观。钨矿方面,在用钨中矿生产合成白钨产品的同时,应用碳酸钠和氢氧化钠压煮——离子交换除杂——萃取转化的生产钨酸铵的工艺,产品纯度为99.95%,钨回收率在85%以上。锡矿方面,选矿过程产出锡中矿,应用烟化法提取锡中矿的锡和伴生元素已生产多年;开发了低品位难选中矿的氯化挥发技术,建成了规模为日处理中矿100吨的工厂。钼矿方面,钼中矿生产钼酸铵等产品的工艺早已应用于工业生产。为解决难选氧化铜矿的有效利用问题,早在五十年代,当时选矿研究院的陈认三首先进行了离折——浮选联合流程的研究,经各有关单位的共同努力,发展成一段离折——浮选新工艺,用于石铁质氧化铜矿的生产。在试车投产过程中,余兴远等人积极参与调试改进,为这一新工艺的正常投产做出了贡献。值得注意的是,这一工艺只适于处理难选的高品位铜矿石,能耗较高,但不失为一种处理高品位矿石的可以借鉴的方法。
(八)选矿领域的扩大。
六十年代以来,选矿领域不断扩大,主要有:浮选铜冶炼炉渣回收铜;浮选铜阳极泥、脱硅,富集金银;浮选——重选——浮选铋渣,回收锡和铋;浮选锌浸出渣回收银;浮选铜浸出渣选收金和银;浮选黄铁矿烧渣回收金;选别工业垃圾回收铜;浮选冶炼废镁砖,回收铜、金、银;选别砂轮屑,回收镍铬合金等。选矿技术在上述领域的应用,不同程度地起到简化工艺,降低生产成本,提高物料利用价值的作用。
(九)选矿设备的进步。
在选矿设备发展过程中,主要进行选别设备的研制和应用,大致经历了进口,仿制和独创三个阶段。目前正向高效化大型化方面发展。
在重选设备方面,仿制摇床、跳汰机、重介质分选机(器)、螺旋选矿机、自动溜槽等设备,加速了重选机械化的进程;研制大型跳汰机、翻床、台浮摇床、螺旋溜槽、圆锥选矿机和横流皮带选矿机等,提高了重选装备水平;独创离心选矿机、旋转螺旋溜槽和振摆皮带溜槽,形成了独特的选矿工艺,其中以离心选矿机为主体的离心选矿机——皮带溜槽——刻槽摇床的设备组合,体现了中国泥矿重选技术的独特风格。各种多类型浮选机的研制工作有较大进展。在改造机械搅拌充气式(即A型)浮选机的同时,开发一批各种类型和不同规格的浮选机。如容积为14、7、3.5立方米的CHF—X型浮选机,8立方米的XJC—80型浮选机,20、16、8、4立方米JJF型浮选机,2.7立方米的环射式浮选机,16立方米的KYF—16型浮选机等。这些浮选设备的工业应用,不仅提高了选矿厂的装备水平,而且具有选矿效率高、生产能力大、占地面积小、消耗低等优点。JJK—20型浮选机应用于铜硫(黄铁矿)的混合浮选作业,比7A浮选机,提高铜回收率0.93—3.76%、硫回收率2%以上,降低电耗40%,节省备件消耗60%,减少占地面积42%。
在磁选、电选设备方面,六十年代北京矿冶研究院研制成功铁氧体永磁材料,发展了永磁磁选机的构造。目前,已有26种规格的永磁磁选机,取代五十年代的电磁筒型磁选机和电磁带式磁选机,实现了弱磁选矿机的永磁化。七十年代以来,进行了强磁磁选机和高压电选机的研制工作,已有20多种型号的设备。
(十)选矿过程自动检测和控制技术的进步。
选矿过程是一种随机过程,生产过程要求稳定化或最佳化。随着有色金属选矿工业的发展,选矿过程自动检测和自动控制技术水平逐步提高。五十年代,以仿制设备,消化引进工程的自动化技术为主;六十年代,开展自动检测和控制技术的研究工作;七十年代,进行计算机的应用研究,并在寿王坟铜矿、凤凰山铜矿、八家子铅锌矿进行自动化试点工作。在这期间研究了不少技术和设备并应用于生产过程。例如,能保证破碎设备安全运行的HQ(红旗)金属探测器,破碎筛分系统的起动停车的程序控制装置,粉矿仓自动分矿设备,磨矿分级系统的恒定给矿、矿浆浓度和细度的自动调节系统。七十年代初,开始X—射线荧光载流分析仪的研制工作,产品已有三种类型的大型仪器以及SDF—1型多道X—射线荧光分析仪、X—射线光谱仪。这些仪器性能良好,稳定度、精确度等技术指标达到使用要求。还研制和推广使用几种类型的自动加药装置,这些加药装置都可配置计算机。
铝镁都是轻金属,由于铝比重小且具有良好的导电、导热等性能,可与一些金属形成多种性能的合金,且加工性能好,因而广泛用于国民经济各个领域。其消费量仅次于钢铁,成为第二大常用金属。镁可以和铝构成高强度轻合金,又是生产钛、锆、铪、钚等金属的还原剂,球墨铸铁的球化剂,炼钢用的脱硫剂等,应用甚广泛。
日本帝国主义侵略中国时曾在山东、台湾等地建设了生产铝镁的工厂,其规模甚小,有的厂建设刚起步,日本投降后又遭到严重破坏。中国的铝镁工业是在新中国建立后才建设和发展起来的。
新中国成立后,十分重视铝镁工业的建设。一九四九年九月东北有色金属工业管理局提出了建设铝工业的规划。一九四九年十二月重工业部召开全国有色金属会议,确定建设山东张店氧化铝厂、抚顺电解铝厂、吉林炭素厂等,并列为第一个五年计划的重点工程。这些工厂在第一个五年计划期间相继投产,为中国铝镁工业的发展奠定了初步基础。
在第一个五年计划完成以后,铜铝成为国民经济的短线产品。一九五八年九月,中央发出大力发展铜铝工业的指示,决定建设贵州、包头、北京、太原、合肥、兰溪、南平、湘乡等铝厂,同时为利用地方分散的电力,全国各省市也纷纷建设小型铝厂。由于“大跃进”的错误和“左”的思想影响,不顾资金、技术等条件盲目上马,许多小型铝厂采用砖槽,电耗高,寿命短,造成很大浪费。一九六○年冬,中央决定对国民经济实行调整,对各铝厂进行了调整和技术改造,使铝工业又进入了新的发展时期。一九六四年成立中国铝业公司,在行业内部对矿山开采、氧化铝、铝电解和铝加工组织协调经营,对中国铝工业迅速恢复生产起了重要作用,并有力地促进了地方铝厂的改造。随后,十年的“文化大革命”使铝镁工业蒙受了重大损失,正常的生产遭到了破坏。中共十一届三中全会以来,开始拨乱反正,努力克服“文化大革命”所造成的破坏,肃清“左”的影响,总结历史经验,逐步走上了以提高经济效益为中心的振兴铝、镁工业的道路。
一九八四年六月,中央财经领导小组在听取有色金属工业发展规划的汇报时,同意加速发展中国有色金属工业的设想和优先发展铝的方针,大大推动了铝工业的发展。
三十多年来,中国铝工业建设有了很大发展。除第一个五年计划期间建设的山东张店氧化铝厂、抚顺电解铝厂外,又利用河南、贵州的丰富铝矿资源建成郑州铝厂和贵州铝厂,还利用西北、西南等地区的丰富电力资源,陆续建成了贵州、包头、兰州、青铜峡、连城等电解铝厂,山东铝厂和郑州铝厂电解铝分厂等骨干铝厂。此外,各省(自治区)还建设了35个规模较小的电解铝厂。一九八四年已形成氧化铝生产能力近百万吨,年产铝锭55万吨,其中骨干厂占76%,小型铝厂约占四分之一。除抚顺铝厂氟化盐车间外,还建设了湘乡氟化盐厂和白银有色金属公司氟化盐厂,为电解铝厂提供辅助材料——氟化盐。由于电解铝需消耗大量炭素材料,因此骨干铝厂均设有阳极糊或阳极炭块生产车间。
三十多年来,中国在铝镁冶炼的生产技术上有很大进步。中国储量丰富的铝土矿与欧美各国所用的三水铝石型的铝土矿不同,属于一水硬铝石型。中国的科技人员结合本国铝矿特点,通过科学实验和生产实践,研制成功了山东铝厂的碱石灰烧结法和郑州铝厂的混合联合法(即烧结法和拜耳法联合工艺),这是具有中国特色的氧化铝生产工艺技术。它的某些重要技术经济指标,如氧化铝实收率、碱耗等均达到了较好水平,尤其是烧结法工艺生产取得了较好的综合利用效果,用提取氧化铝后的残渣——赤泥配制水泥,回收稀散金属镓和生产白度高的氧化铝等。山西铝厂氧化铝生产系统引进了流态化焙烧和间接加热溶出新技术与装备,这将在具有中国特色的工艺上进一步提高氧化铝生产技术水平。
在电解铝、镁方面,由于耗电量大,以节电为中心的技术改造和工业试验与推广工作取得了很大进展,使得五十年代初从苏联引进的侧部导电自焙阳极铝电解槽(简称侧插槽)技术,在吨铝直流电耗上达到了较好水平。八十年代初自行研制的13.5万安中间加料预焙阳极铝电解槽(简称中间加料预焙槽)技术,也达到了同类型电解槽的较好水平。一九七九年自日本轻金属公司引进了16万安中间加料预焙槽技术,建设了年产8万吨铝的贵州铝厂第二电解系列和配套的阳极生产车间,其装备水平较高,环境污染问题获得解决。通过对引进技术的消化吸收和应用技术基础的研究,中国初步掌握了建立更大容量电解槽的现代设计技术。
电解镁生产吨镁直流电耗也较引进苏联技术原设计指标降低了13.5%,八十年代初完成了6万安无隔板镁电解槽的工业试验,电耗进一步降低了11%。但总的生产技术水平和国外相比尚有较大差距。
中国铝工业的发展速度是较高的,自一九五四至一九六五年的十二年间,铝产量年平均增长率达到47%,一九六六至一九八○年的十五年为7.6%(见图)。随着经济建设的发展,对铝的要求日益增长,上述同期铝消费量年平均增长率分别为33%和9.7%。铝逐渐成为短线物资,不得不进口铝锭平衡供需关系。由于镁的生产量长期徘徊于3000吨的水平,同样成为紧缺物资。国内铝镁消费水平仍然很低,按人均年消费量计,铝不足1公斤,镁则更低。因此,必须加速铝镁工业的发展,才能适应中国经济高速发展的需要。一九八一年以前国家对铝工业实行优惠电价,支持和推动了铝工业的发展。一九八一年取消了华北、华东对铝企业的优待电价,重新调整了东北、华北和华东的铝用电电价,使多数电解铝厂不得不努力降低电耗和采取其他相应措施,以降低成本,保持铝工业一定的经济效益。
中国铝工业的布局,从氧化铝生产看,主要是靠近铝矿资源丰富的地区建设骨干的大型氧化铝厂,如山东铝厂、郑州铝厂、贵州铝厂、在建和即将建设的山西、中州、平果等铝厂。电解铝厂则建在有丰富电力资源的地区,如兰州、连城、青铜峡、山东、包头等铝厂,在建的利用龙羊峡水电的青海铝厂和西南贵州铝厂等。此外为充分利用各地的分散电力资源,绝大多数的省(自治区)均建有一个或几个小型铝厂。
中国有丰富的铝镁资源和潜在的水电资源,还有雄厚的煤炭资源,具有发展铝镁工业的优势。国家十分重视原材料工业,在发展有色金属工业中采取优先发展铝的方针。一九九四年七月国家科委和中国有色金属工业总公司在郑州召开了全国铝业科技工作会议,会上提出了铝工业发展的规划。规划中确定了采用新技术建设新的大型铝厂,改造和扩建老的骨干厂,并支持有电力供应条件的地方改建、扩建或新建一批小型铝厂,同时新建镁厂,改建原有镁厂,并扶持小型镁厂的发展。可以预见中国的铝镁工业必将有一个更大的发展。
旧中国只发现辽宁本溪和山东淄博等地有少量铝土矿藏。新中国建立以后,铝矿资源的地质勘探工作有较大发展。截至一九八四年底,已探明的储量集中分布在山西、河南、贵州、广西和山东等五个省(自治区),约占全国总储量的90%。
中国铝土矿多属一水硬铝石型,含氧化铝和二氧化硅都较高。除广西平果铝矿等含铁量较高外,其他含铁量均较低。通常以铝硅比来表示铝土矿的品级。在总储量中,铝硅比小于4者约占12%,4到6者约占44%,6到10者约占32%,大于10者约占12%。
中国铝土矿资源丰富,但其赋存特点是薄矿体、缓倾斜、埋藏较深,适于地下开采的矿石较多,可供露天开采的矿量约占三分之一。还应进一步加强铝土矿普查和详勘工作,为优先发展铝工业提供更好的资源条件。
此外,尚有丰富的明矾石和霞石资源,是综合利用制取氧化铝的原料,并可生产硫酸、钾肥、碱和水泥。霞石矿藏主要位于云南省个旧和四川省南江地区。明矾石以浙江平阳和安徽省泸江两地储量最大。
新中国成立以后,随着铝工业的发展,对铝土矿进行大规模开采,已建成9个铝矿和3个石灰石矿,正在建设和准备建设的有5个铝矿和两个石灰石矿。各氧化铝厂均建有各自的供矿基地。
氧化铝是电解制铝的原料,也是化工、医药、石油、电子和耐火材料等行业不可缺少的原料。
中国生产氧化铝的铝厂有山东铝厂、郑州铝厂和贵州铝厂3家。上述三大铝厂自投产以来进行了改扩建,使氧化铝生产能力不断增加,并逐步形成了3个以氧化铝、电解铝、水泥等为主要产品的联合企业。
山东铝厂位于山东省的淄博市张店区,距沣水铝矿和石灰石矿约4公里。一九四九年十一月,中央重工业部曾派4名苏联专家到张店调查研究,对东北本溪地区和山东淄博地区铝土矿资源和建厂条件进行了比较,最后认为淄博地区的条件更好,推荐在张店建设氧化铝厂。一九五○年一月五日闭幕的全国有色金属会议决定建设山东氧化铝厂。
当时山东铝厂已有一批由华东财办工矿部调入的干部和自军工厂转业的干部和工人。华东财办工矿部自上海聘请10名工程技术人员,随后陆续从中央机关和山东各地调进大批技术人员、工人组成生产建设队伍。
淄博铝土矿的铝硅比只有3.5左右,品级较低,一些研究资料表明只能采用烧结法流程生产氧化铝。该厂于一九五一年首先成立了研究室,室主任孙光明(台湾籍)组织工程技术人员进行了碱石灰烧结法生产工艺的小型试验。一九五二年又建设了中间试验工场进行扩大试验。同年九月得出利用中国的一水硬铝石型铝土矿生产的氧化铝产品。根据试验结果,该厂自行设计建设了中国第一个氧化铝厂。
自建厂开始该厂就十分重视生产人员的培训工作,一九五○年举办了生产技术训练班。一九五一年成立了技工学校,对工人进行专业技术教育,至一九五三年培训出200名生产工人。此外还派出560名技术人员、工人到有关工厂、矿山实习,并派出17名青年技术骨干到苏联学习生产技术,从而保证了山东铝厂顺利投入生产。
试车过程中,由于缺乏全面生产经验,遇到不少困难,曾出现了几个重大薄弱环节,危及全流程的畅通,造成泥浆遍地,碱损失很大。厂领导在中央有色金属工业管理局及苏联专家的支持下,组织了工程技术人员和工人战严寒、查原因、找措施,逐步打通了流程,保证了按计划于一九五四年七月一日正式投产。
在试验、设计、建设到投产的过程中,工程技术人员如程宗浩、陈岱、张燕刚、曹蓉江、尹耕科等工程师都做出了贡献。
投产初期,氧化铝溶出率低,艾孟井结合实际提出将一段磨料闭路溶出改造为二段磨料开路溶出工艺。经改造后,大大提高了氧化铝和碱的溶出率,并发现低苛性比的熟料溶出液及提高溶出液碳酸钠含量的工艺条件。经试验,采用新的工艺条件,又进一步提高了氧化铝和碱的溶出率,一九六五年分别达到95%和97%,从而形成了中国独特的烧结法工艺。
山东铝厂是国内自己设计,自己供应设备,自行施工的第一座氧化铝厂。为了完成庞大的施工任务,一九五二年十二月山东铝厂组成工程公司,二九五三年二月正式命名为山东铝厂工程公司,承担全部建设任务。在缺少施工设备和技术经验的情况下,广大职工继承和发扬革命战争年代艰苦奋斗的光荣传统,坚持学习,忘我劳动,除修复原有设备外,自制非标准设备3260吨,完成19.6万平方米建筑工程,安装4574吨设备。一九五四年七月一日氧化铝一期工程建成投产,形成3.5万吨氧化铝的生产能力。二期工程于一九五五年开始,一九五七年十二月竣工,形成9万吨氧化铝的生产能力。三期扩建工程一九五七年十月动工,一九五九年四月投产,氧化铝生产能力达到18万吨的水平。一九六一到一九六五年进行氧化铝生产系统的填平补齐工程。一九六六年,生产能力达年产28万吨氧化铝的水平。
山东铝厂十分重视综合利用。一九五七年钱永兴等完成了自生产流程中回收铝土矿中稀散金属镓的试验,并建成了镓的生产车间。中国成为世界上主要产镓国之一。
该厂氧化铝研究所不断开发出30多种氧化铝新品种,为化工、陶瓷和电子等行业提供了特种氧化铝和氢氧化铝。通过综合利用,山东铝厂获得很大的经济效益。一九六五年,通过试验又建成了以废渣赤泥为原料的水泥工厂,经过不断扩建,一九八四年水泥年生产能力达到110万吨。
一九五○年在河南省巩县境内发现铝土矿以后,又陆续在豫西许多地区发现了大的铝土矿床。加之豫西的煤和石灰石相当丰富,为发展铝工业创造了有利条件。
郑州铝厂是一九五七年批准建设的。原名河南铝业公司,后改为郑州铝业公司,是包括矿山、氧化铝和电解铝生产的大型企业。
郑州铝厂是中国自己设计建设起来的。一九六○年十月完成了串联法中拜耳法系统的建设。由于掌握拜耳法生产工艺经验不足,在试车中暴露出很多问题,致使第一次试车没有成功。以冶金工业部副部长吕东为首的工作组在郑州铝厂召开了现场会,请国内氧化铝行业的专家从设计、施工到生产各环节,查问题、找原因、定措施,提出具体的技术改造方案,并决定加速烧结法系统的建设,使已经掌握的烧结法系统先行投产。同时,集中人力、物力对拜耳法系统进行技术改造。对原串联法工艺设计作了修改和补充,增加了碳酸化分解和碳分母液蒸发两个工序,使烧结法系统能独立试车投产。一九六五年八月,烧结法系统建成投产成功,并转入了正常生产。一九六六年二月,拜耳法系统改造完成后试车顺利,并将所得赤泥与部分小关铝矿送入烧结法系统的熟料窑烧成合格的熟料,熟料溶出后的部分精制铝酸钠溶液返回拜耳系统以补充碱,从而逐步形成了具有中国特色的混联法生产氧化铝的完整工艺流程。这一工艺技术的成功为适应中国铝土矿特点生产氧化铝创出了一条新路。
郑州铝厂一期工程完成后形成年产氧化铝20万吨的生产能力。一九六九年开始进行二期扩建。二期以扩大拜耳法生产为主,至一九七二年基本形成了年产氧化铝38万吨的能力。一九七二年决定进行三期扩建。一九七五年七月正式动工,扩建的主要内容是增建高压溶出器一组,新建Φ4.5×l00米熟料窑一座,及其他相应的生产设施和公用系统。扩建三期工程于1985年基本完成。氧化铝年生产能力达65万吨。
目前郑州铝厂已经发展成为以生产氧化铝为主的大型铝联合企业。除氧化铝分厂外,还有电解铝、炭素、水泥、动力、机修、检修等七个分厂和小关矿、洛阳铝矿、渑池铝矿、宜阳石灰石矿等单位。
贵州省蕴藏有丰富的铝矿、煤炭和水电资源,具有发展铝工业的良好条件。一九五八年八月贵州铝厂氧化铝生产系统开始建设。一九六二年五月为贯彻中央的国民经济的调整方针,冶金工业部决定贵州铝厂暂停建设。一九六四年九月恢复建设,确定先建拜耳法系统,建设规模为年产氧化铝22万吨。由于十年动乱的影响,直到一九七八年七月一日才竣工投产。
为了满足国内对氧化铝的需要和改进其生产技术经济指标,一九八三年七月开始二期扩建工程,主要建设烧结法系统,与原拜耳法系统配套形成联合法生产流程,生产能力提高到年产氧化铝40万吨。
为了满足该厂引进的16万安中间加料预焙槽生产铝对砂状氧化铝的需要,七十年代末,冶金工业部组织全国的氧化铝专家论证了生产砂状氧化铝的工艺流程,经贵州铝厂的中间试验与改造,首次生产出中国的砂状氧化铝,满足了引进技术的需要。
山西铝厂利用孝义铝土矿生产氧化铝,一期工程采用烧结法工艺,规模为年产氧化铝20万吨。一九八三年七月一日开始建设。为了降低能耗,一期工程引进了流态化焙烧技术装备。“七五”计划期间,山西铝厂将进行二期工程建设。
第二节       电解铝厂的建设与生产
一九五○年十月,苏联为中国提出了抚顺铝厂一期建设及其配套工程的设计计划任务书,设计能力为年产铝锭1.5万吨,阳极糊1.1万吨,氟化盐0.21万吨。
一九五二年五月一日工程开始施工,一九五四年十月一日电解铝车间经过验收,通电投产。不久即将电流强度从设计的4.5万安培升到5.5万安培,使生产能力大幅度增加,工作进行比较顺利,作到了一次试车投产成功。二期工程于一九五五年十一月动工,全系列于一九五七年七月二十八日建成投产,生产很快达到设计要求。
一九五六年根据国家对铝工业发展的需要,对抚顺铝厂又进行了三期扩建工程,由中国自己设计,年产铝锭2.5万吨。三期工程于一九五九年五月一日通电,焙烧陆续投产。这是中国自己设计、自己施工、自己开工生产的电解铝系列。它标志着中国铝工业已经达到了相当的水平。
通过抚顺铝厂的建设与生产,造就出一大批干部、工程技术人员和工人,他们成了全国铝冶炼行业中设计、生产、科研和建设的骨干力量。抚顺铝厂在生产中不断地进行技术改造,积极进行科研试验,研制新产品,其技术经验与成果在行业内得到广泛应用。厂长张戈、副厂长兼总工程师韦涵光在这些方面作出了贡献。
第四期工程于一九五八年开始设计,一九六○年部分竣工。其中有13台以砖代钢槽壳的砖砌电解槽,投产后砖槽严重破损,一九六一年停产,拆除砖电解槽,恢复采用钢壳电解槽。一九六五年四期工程全部完成。
一九五四至一九六五年期间,抚顺铝厂历经四期工程建设,共建成四个系列。经过生产实践不断革新,抚顺铝厂已建成为生产铝锭、镁锭及用电热法生产纯硅的大型企业,并成为轻金属试验研究工作的基地,为国民经济作出了重要的贡献。
兰州铝厂位于兰州市西固区,铝厂主要由兰州西固热电厂供电,年产铝锭2.5万吨。
兰铝建设初期正值“大跃进”,受当时极左思潮的影响,钢材紧缺,遵照上级指示,原设计钢壳电解槽停止施工,全部改用砖砌槽。一九五九年建成投产后不久,陆续发生漏槽事故,一九六一年二月不得不全部停产。一九六五年兰铝恢复建设,由中国铝业公司负责,经过改造和扩建,至一九七二年三月建成投产,设计年产能力为3.5万吨。
一九五八年六月二十四日,在内蒙古自治区和包头市的支持下,冶金部决定在包头市建设一个中型铝电解厂。
包头铝厂建设期间,上级指示将钢槽壳全部改为砖砌电解槽的问题引起很大的争论,经包头市派人调查核实,仅将半数电解槽改为砖砌,以后砖砌槽破损严重停产。一九六五年被迫全部恢复为原设计的钢壳电解槽。一九六六年铝厂生产创投产以来最好的水平,完成铝锭26227吨,一级品率达95.58%,每吨铝的直流电耗为15771度。
一九八二年国家批准在包头铝厂扩建年产4.9万吨铝锭的生产能力,设计采用抚顺铝厂试验成功的13.5万安培中间加料预焙槽,计划一九八八年建成投产。
一九五八年三月二十四日,冶金部正式批复同意山东铝厂建设电解铝厂,设计能力为2.5万吨铝锭,其中拉丝铝锭2万吨,普通铝锭0.5万吨。
一九五九年末投产后,由于每吨铝电耗高达21049度,质量差,成本高,砖槽破损严重,加之原料和电力不足,一九六○年十二月二十八日停产。
一九六五年一月二十九日,国家计委批准山东铝厂电解厂恢复生产的方案,采用钢壳有底电解槽,一九六七年生产2.7万吨铝锭。一九七八年开始改造排烟系统,环境污染得到一定程度的改善。
连城铝厂位于甘肃省永登县,设计采用7.5万安培侧插无底电解槽两个系列,年产铝锭6万吨。该厂简化了电解槽上部结构,取消了密闭炉门和排烟设施,厂房为二层楼结构,采用自然通风。一九七一年底基建工作全面展开,一九七四年十二月八日电解第一系列基本建成部分投产,一九七八年七月电解第二系列建成投产,形成年产铝锭6万吨的生产能力。
第一电解铝厂于一九五八年开始建设,一九六三年因调整暂停建设,一九六四年恢复建设,设计年产铝锭3.2万吨。由于建设进度紧迫,在抚顺铝厂试验的上插槽还未完全得出结果时就开始了工程设计工作,技术上存在的问题较多,致使电解槽投产后长期未能达到设计要求,生产技术经济指标落后,烟害严重。多年来在边生产边摸索过程中,进行了技术改造。
青铜峡铝厂位于宁夏回族自治区青铜峡市,该厂由青铜峡水电站与石嘴山火电站供电。青铜峡铝厂与贵州铝厂第一电解厂上插槽系列基本相同,投产后出现的问题基本一致。
一九八四年该厂二期扩建工程购买了日本三菱轻金属公司直江津铝厂闲置的年产5万吨10.6万安培上插槽及附属设备,阳极技术和烟气净化技术。
郑州铝厂电解分厂是一九五八年全国铜铝会议决定建设的一九五八年八月始建,一九六○年三月铝电解车间部分建成投产采用的大型砖砌电解槽,每吨铝的直流电耗高达22000度,一九六二年五月停产。
一九六六年三月冶金部决定恢复郑州铝厂电解分厂生产。中国铝业公司决定在郑州铝厂建设中国第一个采用预焙槽的铝厂。按照建设预焙槽系列要求,利用已到货的2500吨卧式水压机续建炭素车间压型和焙烧工段。电解分厂改建规模为年产铝锭3万吨,采用8万安培边部加工敞开式预焙阳极电解槽,全系列共安装166台槽。
一九七七年以来,生产槽数逐渐增加,至一九八一年达到159台,实现全系列投产。铝锭产量突破3万吨设计指标。一九八二年每吨铝直流电耗为14512度,创历史最好水平。
一九五八年十月冶金部召开小型铝厂建设会议,会后一大批采用0.5—0.6万安培小电解槽相继在各省市兴建。到一九六○年末,全国已建成30多个小型铝厂。
一九六一年国民经济调整,大部分小型铝厂相继停产停建,只剩下南宁、衢县、三门峡、太原、徐州、广州、佳木斯、合肥等小型铝厂仍坚持生产。
一九六六年冶金部决定,在政策上对小型铝厂实行氧化铝和氟化盐的优惠价格,因而又有一批停产的小铝厂开始恢复生产。一九七三年小型铝厂产量达4.9万吨,占全国铝产量的五分之一,在一定程度上缓解了地方用铝供不应求的矛盾。同时一些小型铝厂逐步淘汰了小容量电解槽,研制小型操作机具,进行电解槽密闭和烟气净化试验以改善劳动条件和环境状态。
炭素材料和氟化盐的生产发展
铝电解生产中需用的炭素材料主要有三种:阳极糊、预焙阳极炭块和阴极炭块,前两种分别用作电解槽的阳极材料,它是不断消耗的。每吨铝约消耗500—520公斤。阴极炭块是电解槽内衬材料(同时也充当阴极)。炭素制品质量好坏直接影响电解生产过程和电解槽寿命,因此炭素制品是电解铝工业用量很大的重要材料。
抚顺铝厂建设时,按苏联设计建成了阳极糊车间,使用抚顺的石油焦及鞍钢生产的中温沥青为原料。建成时,车间年生产能力为两万吨阳极糊,后经多次扩建,达到年产6万吨阳极糊和部分预焙阳极块的规模。
一九五八年以后,中国已经具备自行设计和建设炭素厂的能力。继抚顺铝厂之后,除兰州铝厂外的六个骨干电解铝厂均同步建设了炭素车间,某些车间的工艺技术和装备超过了五十年代初期的水平,满足了各电解铝厂生产建设的需要。
一九五七至一九六六年,山东、包头和合肥铝厂按抚顺铝厂阳极糊生产工艺的设计相继建成了阳极糊车间。一九六四年郑州铝厂为了适应预焙阳极电解槽技术的需要,建成了以生产预焙阳极炭块为主和部分阳极糊的生产车间。预焙阳极块采用2500吨卧式水压机挤压成型,环式焙烧炉焙烧而成。一九六六年九月建成的贵州铝厂阳极糊车间采用回转窑煅烧油焦,采用了国内设计和制造的连续混捏机,工艺上采用大颗粒配方制作小块阳极糊供上插槽使用,青铜峡铝厂同步建设了阳极糊车间。一九七四年建成的连城铝厂阳极糊车间,采用了风动对辊粉碎机和新型四阶梯筛以及电动称量配料等设备,装备水平和机械化程度较高。
山西介休炭素厂是在八十年代建设起来的,炭素制品年生产能力为4万吨,其中阴极炭块为1.7万吨。
一九七九年末为贵州铝厂第二电解铝厂引进的日本技术装备中,包括了配套的阳极炭块生产的技术与装备,年产5万吨阳极炭块。该阳极车间引进的瑞士布斯连续混捏机,西德产的震动成型机和法国产全套阳极组装设备等,其装备水平很高,是当代国际上大型铝厂所通用的。此外,还引进了日本电极公司的阴极炭块的生产技术装备,建设的阴极车间年产阴极炭块6000吨,侧部炭块1000吨和各种糊类3000吨。
三十多年来,中国的铝用炭素生产能力不断扩大,经过一系列的技术改造,生产技术水平也不断提高,适应了电解铝工业发展的需要。随着社会主义经济的迅速发展,生产铝用炭素材料的原料石油焦和沥青的供应日趋紧张,其质量也不稳定,影响电解铝工业的发展,这是值得注意的。
电解生产过程中的电解质主要由冰晶石熔体构成,此外还需要氟化铝、氟化钠和氟化镁等氟化物调节电解质成分。生产一吨铝大约消耗30—40公斤氟化盐。
抚顺铝厂投产时,该厂建成的氟化盐车间年产能力为2000吨,是中国第一个生产氟化盐的工厂。随着抚顺铝厂的发展,氟化盐的生产能力已达到1万吨,除供应本厂电解铝生产使用外,还可外销。
湘乡铝厂氟化盐车间于一九六二年建成投产,经改造与扩建,一九七一年氟化盐年生产能力达到3万吨水平,后又陆续增建了年产500吨无水氟化氢、3000吨氟化镁和两万吨氟化铝的生产系统,发展成为中国氟化盐生产的主要基地。其产品除满足国内需要外,还向国外出口。
同期建设的白银有色金属公司氟化盐厂,是利用冶炼厂副产硫酸生产氟化盐。一九五九年施工,一九六○年接近完工时因调整停建,一九六六年恢复建设,一九六九年投产,年生产能力为1.2万吨。一九七一年因扩建了制酸系统,氟化盐的年生产能力达到两万吨,部分产品出口。
铝冶炼生产技术的主要成就
(一)烧结法工艺技术成就。
山东铝厂的工程技术人员通过科学实验,结合山东铝矿石特点建立了碱石灰烧结法工艺,并在生产中不断改进和提高,形成了具有中国特色的烧结法生产技术。氧化铝实收率达90%。每吨氧化铝的碱耗达到96公斤。综合利用赤泥生产水泥,部分解决了赤泥堆放造成环境污染的问题,变废为宝,经济效益很好。
一般认为烧结法生产氧化铝的质量不如拜耳法生产的氧化铝。六十年代初,采用二次脱硅工艺,氧化铝中氧化硅含量达到0.06%以下,质量达到三级品。一九八○年又进行了深度脱硅的工业试验,进一步降低氧化硅含量,达到0.02—0.04%的水平,为生产一、二级产品质量氧化铝创出了新路。
(二)联合法工艺技术成就。
使用中等品级以上的河南铝土矿,以联合法工艺生产氧化铝的郑州铝厂,经过不断的技术改造,创造出氧化铝实收率达到92%、每吨氧化铝的碱耗59公斤的先进水平。生产中逐步形成了易于控制、经济效益好的混合联合法新工艺。
通过生产实践中的探索研究,确立了拜耳法不平衡溶出工艺,提高了碱液循环效率,降低了消耗,提高了设备生产能力。以二期生产能力为基础,拜耳法系统生产能力可提高9.5%。
一九六六年将原设计间断脱硅改为连续脱硅工艺,生产能力提高了114%,大大降低了工人的劳动强度,劳动生产率提高了3倍多,节约了蒸汽,并为实现集中自动控制创造了条件。
(三)拜耳法工艺生产砂状氧化铝。
随着大型中间加料预焙槽的推广和使用干法净化电解槽排放的含氟烟气,要求具有比表面积较大,细粉少和易溶解的砂状氧化铝。为满足16万安中间加料预焙槽引进技术的要求,冶金工业部组织氧化铝专家论证了贵州铝厂拜耳法工艺生产砂状氧化铝的基本流程。贵州铝厂组织了试验研究,二段分解新工艺试验成功,经过生产流程的改造和生产,一九八一年十月生产出符合引进技术要求的砂状氧化铝,基本满足了引进技术的试车需要。为了贵州铝厂二期烧结法建设投产后生产砂状氧化铝,一九八三年开始试验研究联合法生产砂状氧化铝工艺技术,于一九九五年初完成,为中国生产砂状氧化铝提供了经验。
自一九五四年抚顺铝厂投产以来,尤其是三年调整时期,在电解铝行业中进行了大量的技术改造和试验研究工作,提高与发展了五十年代初引进的电解铝技术,在被认为是老技术的侧插槽生产上,主要技术经济指标达到了较好水平。其后,13.5万安中间加料预焙槽工业试验成功,又引进了16万安中间加料预焙槽技术,并开展了消化吸收工作,使中国电解铝生产技术向着大型化、现代化的方向发展。
为了降低电解槽工作温度,提高电流效率,降低电能消耗,五十年代末以来抚顺铝厂开展了各种电解质添加剂的试验,如添加氟化钠、氟化钙、氟化镁和氟化锂等盐类。该厂在七十年代后期确定了电解质中添加氟化镁和氟化钙,电解电流效率稳定在88.5%以上。一九八二年国家经委将电解质中添加碳酸锂作为节能试验项目。郑州轻金属研究所、中南矿冶学院和东北工学院在郑州、乌鲁木齐和湘乡铝厂的不同容量和槽型的部分电解槽上进行了联合工业试验,后又在连城铝厂进行添加氟化镁和碳酸锂混合盐的工业试验和推广工作,取得了较大的成绩,电解铝生产的电流效率可提高1—2%,吨铝碳酸锂消耗降低到1.1公斤,并降低了阳极和氟化盐的消耗,经济效益较好。连城铝厂直流电耗由一九八三年的16100度降低到一九八四年的15300度。
抚顺铝厂引进的侧插槽技术的电流强度为4.5万安,按苏联专家建议强化到5.5万安,增加了设备产量。为了保持生产的适当强化,加宽了阳极,降低了阳极电流密度,稳定了生产,电流保持在6—6.2万安,一九六六年吨铝直流电耗由一九六○年的17400度降至15400度。
一九七九年至一九八○年抚顺铝厂又加大导电母线截面积,降低了母线电耗,年可节电3000万度,结合工艺上的改进,一九八○年吨铝直流电耗降至14700度,达到国内同类型槽的先进水平。
一九五八年抚顺铝厂自行设计建设了精炼铝车间,用三层精炼法生产精铝(含铝99.9—99.99%);一九六四至一九六五年又研制成99.999%的高纯度铝,满足了电力和国防工业的需要。一九七六年贵州铝厂也生产了精铝。八十年代初精铝生产技术输出到朝鲜民主主义人民共和国。
镁在世界上已有七十年的生产历史。本世纪的四十至五十年代,镁的生产主要依附于军事工业,随战争的需要而起伏。六十年代镁的应用有了新的发展,其产量便持续稳定地增长,成为常用的有色金属。
镁用于钢铁脱硫剂及压铸件(用于汽车上),增长速度较快。此外,用镁的氢化物可作储能材料,镁的复合材料在宇航工业有了新的用途。今后镁的需求量将持续增长,开发镁的应用领域已引起人们的重视。
中国炼镁资源十分丰富,有菱镁矿、白云石、光卤石和卤水等。菱镁矿的产地主要集中在辽宁和山东两省,其储量占总储量的90%以上,适于炼镁要求的一级品矿占40%以上。
白云石的产地遍及全国,适于用硅热法(皮江法)生产的最佳品位矿要求含氧化镁>18%、二氧化硅+三氧化二铝+三氧化二铁<0.5%、氧化钠+氧化钾<0.05%,而半连续硅热法则要求氧化镁>20%、二氧化硅+三氧化二铝+三氧化二铁<2%、三氧化二锰<0.025%、氧化锌<0.005%,并要求锻烧白云石有较高的热强度,即磨损系数为4—10%,细粉率1—3%。南京白云石矿的特一级品位矿符合这一要求。
盐卤资源在中国有著名的青海省察尔汉盐湖,湖水含丰富氯化镁,提取盐以后,可以作为提取镁的原料。
镁的生产方法主要有两种,即熔盐电解法和硅热还原法。用这两种工艺生产的镁量,在世界总产量中分别占80%和20%左右。
新中国建立后,在第一个五年计划期间,自苏联引进了熔盐电解生产技术,建设了抚顺铝厂镁生产车间。一九五四年国家批准了苏联设计,一九五六年开始建设,于一九五七年底建成投产。建厂初期,规模为年产镁1200吨,并考虑扩大到3000吨的规模。为了迅速掌握炼镁技术,实现顺利投产,一九五五至一九五六年国家派出副厂长尹禄等30名技术人员和工人到苏联别列兹尼柯夫镁厂实习,这些技术人员均成为中国镁冶炼工业的骨干。
采用的生产工艺是以菱镁矿为原料,石油焦为还原剂,以煤沥青作为粘结剂制成干固料,经竖式氯化炉氯化产出熔体氯化镁,然后在6万安有隔板镁电解槽中进行电解生产粗镁,粗镁精炼后成为商品镁。由于氯化炉生产沥青烟害严重,一九七○年改为矿石颗粒和石油焦配料直接氯化生产氯化镁工艺。
投产后,一九五八年镁产量为2000吨,至一九六○年产量提高到2748吨。由于忽视维护检修工作,设备及排烟管腐蚀损坏严重,影响生产。一九六一年后,该厂积极组织设备的抢修工作。一九六三至一九六五年产量逐步恢复,主要技术经济指标稳定提高,电流效率平均达到88.8%,吨镁直流电耗降至17500度,达到当时国际同类型镁电解生产的水平。一九六五年产量为2323吨。十年动乱期间,平均年产镁2340吨,平均电流效率降到1.4%。每吨镁的直流电耗上升到18680度。
中共十一届三中全会以后,经过职工的努力,生产的形势好转,产量增加,能耗降低。一九七八至一九八一年平均镁的年产量为3540吨,吨镁直流电耗降至16660度,创出历史最好水平。
抚顺铝厂镁生产车间投产以来,商品镁锭中杂质含量普遍低于国家标准。一九八○年以来曾被评为省、市及冶金工业部的优质产品。少量的出口镁锭受到用户的好评。抚顺铝厂镁车间原设计是采用三成分(氯化镁12.5%、氯化钙32.5%、氯化钠55%)电解质,投产后发现氯化钠含量较高,电解质粘度大,电流效率下降,仅达到80%。经试验使电解质中保有适当的氯化钾含量,可改善电解质的物理性能,最后选用四成分(氯化镁10—15%、氯化钾3—7%,氯化钙∶氯化钠≤1)电解质,电流效率提高到88%。
无隔板镁电解槽是国外六十年代发展的新型镁电解槽,具有节能、回收氯气浓度高和密闭条件好的特点。七十年代中南矿冶学院和贵阳铝镁设计院曾在上海第二冶炼厂和遵义钛厂进行了075万安和3.6万安的无隔板电解槽工业试验,一九八一至一九八四年抚顺铝厂镁车间进行了6万安的无隔板电解槽工业试验,每吨镁的直流电耗达到14500—15100度,比工业有隔板电解槽降低1500—2000度,节能十分显著,但在槽结构和热平衡方面尚需改进。
镁的化学性能活泼,潮湿空气中易于氧化腐蚀,按原设计表面处理工艺,贮存一年后镁锭表面腐蚀严重。一九六○年在试验研究的基础上,改进了浸洗液配方,采取了机械刷锭后以新的浸洗液进行酸洗,经真空干燥后改用炮油涂层和油纸包装,提高了耐蚀性能,满足了长期贮存的要求。
六十至七十年代,先后建立了以卤水脱水、电解方法和白云石硅热法炼镁的小型镁厂有10余家。一九七○至一九八○年间小型镁厂累计产镁2500吨,后因工艺不完整,环境污染和技术经济指标差,于一九七七至一九八○年相继停产。
一九七○年建设了民和镁厂,进行了半连续硅热法的工业试验。经多年试验未获成功。一九八三年九月经国家批准,将该厂按电解法建设。