重有色金屬(haeavy[non-ferrous]metal)

常溫下密度大于6600kg/m³的常用有色金屬，包括銅(CU)、鉛(Pb)、鋅(Zn)、錫(Sn)、鎳(Ni)、鉆(CO)、銻(Sb)、汞(Hg)、鎘(Cd)、鉍(Bi)、鉻(cr)和錳(Mn)12種，簡稱重金屬。此類金屬及其合金、化合物具有許多優良的物理和化學性質，如銅的良好導電性、導熱性和延展性，鎳、鈷的耐高溫、抗蝕性和磁性，鉛、錫的耐腐蝕性及其合金的耐磨性，鋅、鎘的抗氧化性，鉍、汞能組成低熔點合金等。它們廣泛用于電氣、電子、機械制造、航空航天、國防、化工與醫藥等工業部門和科技領域，成為國計民生的重要金屬材料。

原料特征除錫外，其余重金屬多以硫化礦為主要冶煉原料。在冶金過程中容易發生含二氧化硫煙氣對環境的污染問題。硫化礦物的氧化為放熱過程，所以也可把此類冶煉原料看作是一種低發熱值燃料。在冶煉過程中必須注意綜合利用爐料中的硫資源及其潛在熱能，把對生物和環境有害的SO₂氣轉化為有用的產品，并降低過程的能耗。

在自然界很少發現單一的重金屬礦床，大都以多種重金屬礦物和其他礦物共生，形成成分復雜的復合礦。例如銅、鎳、鈷礦物彼此共生，并含有貴金屬和稀有金屬；鈷、金、銀和鉑族金屬常為銅、鎳生產的副產品；鉛、鋅生產的主要礦物方鉛礦和閃鋅礦常共生于一種礦床中；鎘、鉍在自然界甚少形成能單獨開采的礦床，主要與鋅、鉛、錫或銅等礦物共生，并從這些金屬冶煉過程的副產物中回收。所以資源的綜合利用成為重有色金屬生產流程的重要組成部分。

重金屬礦石含有大量圍巖和脈石，一般主金屬含量較低。為了保證冶金過程能夠順利進行和得到良好的熔煉效果，礦石在冶煉前須經選礦處理，通過初步分離和富集產出一種品位較高、粒度較細、成分依然復雜的硫化物精礦，作為冶煉生產的原料。充分利用重有色金屬精礦的巨大表面進行反應以強化冶金過程的技術，已成為現代火法冶金的發展方向。

冶煉特征為獲得純度高的產品和高的金屬回收率，以及為達到原料綜合利用好、耗能低和對環境污染輕的目的，重金屬冶金一般具有流程長、過程復雜和方法眾多的特點。

從重金屬精礦提取金屬，工業上常用火法冶金或以火法冶金為主的冶煉流程。有的金屬如鋅、鎘、鎳、銅和鈷等用濕法冶金或以濕法冶金為主的冶煉流程。

重金屬火法冶金主要利用重金屬及其化合物與精礦中的雜質金屬、硫和脈石等在高溫時的物理化學性質的差異，如金屬對硫和氧的親合勢的差異，以及它們的沸點、溶點及在熔體中的溶解度等不同，而采用造锍熔煉、還原熔煉、硫化熔煉、還原蒸餾、沉淀熔煉等冶煉方法使主金屬富集于中間產物粗金屬或锍中，雜質金屬或進煙塵或和脈石一道進渣，硫氧化成二氧化硫進入煙氣。有時為了降低爐料中的含硫量以提高锍的品位或使精礦中的硫化物轉變成氧化物，在入爐熔煉之前，先經過氧化焙燒、燒結焙燒或揮發焙燒等處理。锍經吹煉(見銅锍吹煉)得到粗金屬如粗銅，也可得到高品位锍如高鎳锍。然后應用氧化精煉、硫化精煉、精餾、堿性精煉、熔析精煉、真空精煉等火法冶金方法和電解精煉將粗金屬提純到符合產品標準的純金屬。

重金屬濕法冶金是利用浸出劑、革取劑等溶劑或離子交換劑，用浸出、沉淀、溶劑革取、離子交換、電解沉積等方法，從含重金屬的礦石、精礦、焙砂及其他含重金屬的物料中分離雜質并富集，提取主金屬的過程。通常包括浸出(使物料中的有價成分溶于浸出劑中)液固分離(從浸出液中除掉不溶性殘渣等固態物質)、凈液和濃縮(用化學方法除去浸出液中的雜質和提高主金屬的濃度)、金屬提取(利用電解提取或化學提取法從浸出液中提取金屬)。

冶金技術發展趨勢隨著自然界重金屬富礦資源的日漸減少，貧礦、復雜礦、廢礦和殘留礦將成為今后冶金生產的重要原料，這就需要開發新的、與之相適應的冶金方法。自20世紀60年代以來，重金屬冶金技術雖有較大進步，但仍未徹底解決冶金工廠產出的廢氣、廢水和廢渣對環境的污染問題。隨著重金屬產量的增加和世界各國對保護環境要求的日趨嚴格，污染環境問題已逐漸成為制約重金屬生產發展的因素。重金屬冶金由于流程長、工序多，導致能耗高。耗能大也是妨礙重金屬生產發展的重要因素之一。

在繼續發展高效、節能、無污染的重金屬火法冶金技術的同時，人們還正在進一步研究生產成本低、效率高的硫化礦濕法冶金新技術，復合礦、廢礦、殘留礦和海洋錳結核的綜合利用已越來越受到重視。