一.铜

(1)冶炼

《尚书·龚宇》载:扬州贡品“三金”(一指青铜、白铜、紫铜，二指金银铜)。商代是江南青铜器的启蒙时期。经过发掘，南京的北银营营、镇江的锁金村、马继山等湖文化早期遗址发现了冶炼青铜器的遗迹，如铜矿石、炼铜炉渣和小件青铜器(刀、斧、凿、锥、鱼钩、矛、霰、镨等。).在北银杨营还发现了一个直径只有17厘米的坩埚和一个用来倒铜液的陶勺。铜形状简单，铸造粗糙。孔雀石是炼铜的主要原料，木炭用作燃料。商周青铜器的光谱或化学定量分析表明，江南地区的青铜器属于铅青铜，中原地区的青铜器属于锡青铜，都是通体铸造。但是江南青铜器的工艺水平还是比较低劣的，表面非常粗糙，也没有铭文，明显不如中原青铜器。春秋时期，吴越的立式炼铜炉大致是现代高炉的样式。王夫差在苏州虎丘山麓、南京朝天宫设置冶炼作坊铸剑。苏州的王武青铜剑、陕西的王武轻剑、湖北江陵的王月勾践剑都有出土。2500多年后，它们依然金黄明亮，花纹清晰，光彩夺目。据现代科技手段测定，吴越青铜剑表面有铬或含硫的氧化层，可防腐蚀。

1958年8月，中共中央发出关于加强铜铝生产的指示，江苏长期休眠的铜冶炼业开始恢复生产。常州冶炼厂建有0.75平方米高炉和0.44平方米高炉，一吨平炉(阳极炉)。采用现代炼铜工艺冶炼废紫杂铜，生产精铜或电解铜。1960年7月，常州冶炼厂铜冶炼投产。冶炼工艺为:将铜精矿粉烧结成块，加入焦炭和熔剂，在高炉中熔炼成冰铜，然后在转炉中吹炼成粗铜，再在阳极炉(反射炉)中熔炼成精铜(阳极板)，然后放入电解槽中电解，得到含铜99.95%以上的电解铜。这是省内唯一一家从硫化铜矿中冶炼铜的工厂，其炼铜工艺已完全摆脱了手工土法冶炼。高炉冶炼工艺虽然具有适应性强、热效率高、设备成本低等优点，但炉顶是敞开的，只能加工块矿或烧结块。产生的烟气中二氧化硫浓度太低，不能有效回收，造成烟害。1965年，常州冶炼厂陈云门、袁在冶金部有色金属设计总院、302旅中条山设计队等单位的支持下，设计制造并安装了我国第一座1 m2密闭鼓风炉，用于冶炼细铜精矿。铜精矿捏合后直接放入炉内，在炉内形成料柱。固结、焙烧、脱硫、熔化、氧化、造渣等。炉料全部在炉内完成，既保留了传统高炉炼铜法一次获得贫渣的优点，又为回收二氧化硫烟气制酸创造了条件。特别是要摆脱铜精矿粉“烧结”的过程，把工人从繁重、高温、有毒的粉尘中解放出来。

该工艺在全国各地的铜冶炼企业中被广泛采用。从1966年到1974年，常州冶炼厂对炉型结构和技术条件进行了7次大的改进，为我国密闭鼓风炉炼铜技术提供了重要数据。

1974年，密闭鼓风炉面积扩大到5.8平方米，从矿石中提炼出1451吨电解铜。

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设了试验车间，这是我国第一次闪速炉炼铜的工业试验。工艺流程如下:将研磨后的干精矿粉、预热空气体和重油混合，通过喷嘴高速吹入反应塔。矿粉在下落的瞬间被熔化冶炼成铜，像“金属雨”一样落入沉淀池。这种方法是基于自热熔炼的原理。冶炼主要依靠精矿粉中硫和铁的氧化反应放出的热量。重油的加入只是帮助炉子保持热平衡，熔炼温度在1350℃左右。冶炼过程是连续的，含硫炉气通过余热锅炉和静电除尘器送去制造硫酸。从1978年8月至1978年5月，进行了三次试验，总投料时间为1558.7小时，冶炼了6394.1吨干铜精矿粉，生产冰铜1594.37吨，硫酸3362吨。本次试验验证了德兴铜精矿粉闪速熔炼的可行性和合理性，获得了大量第一手资料，加深了对闪速熔炼基本规律的认识，培养了一批闪速熔炼设计、工艺、科研和生产的技术人员和操作人员。

(2)加工

西周时期，青铜冶炼和铸造技术发达，宁镇地区出土了大量制作精美、结构复杂的青铜器。其中《后羿雅规》等17件刻有铭文，部分图案如人物、动物、建筑、亭台楼阁等刻在盘、罐、壶上。很多青铜器都有很强的南方地方特色。仪征破山口西周墓出土了收割水稻的青铜镰刀和挖土开沟的青铜铲。战国时期，青铜铸造、雕刻和镶嵌技术达到了一个新的高度。这一点从涟水三里墩出土的奇葩手工艺品就可以看出来，如错金错银嵌松石的鸟壶、盘龙鼎、西尊、刻于空的蛇纹铜框、盘踞纹铜鹿、铜镜等。这一时期创造的金银错和贴金工艺流传至今，在精美的金属工艺品中大放异彩。汉代采用叠铸技术铸造了大量的铜钱。从邗江县甘泉山舒舒妃子墓中，可以证明西汉晚期就可以生产铜丝。唐代扬州是中国铜镜的制造中心，工艺精湛。铜镜中锡的成分增多，颜色洁白如银。铜镜镜身的加厚加重，为高浮雕技术增强立体感创造了条件。

唐中宗扬州制造的“方丈镜”背面铸铜为桂树，镶银为叶，金箔为盛开的桂花。从宋代到清代，铜加工技术发展缓慢，只是在原有基础上略有改进和完善。

1961年，苏州金属冶炼厂(后更名为苏州铜材厂)用电炉冶炼再生铜水，倒入沙盘生产黄铜棒。1965年，原黑(铁皮)车间扩建为铜片车间。一台直径为250毫米的热轧机和一台直径为220毫米的冷轧机用于生产铜片和铜带。1972年，铜管车间建成投产。

次年增加了直径50mm的冲床、63度电动冲床、七辊双曲线矫直机，形成了浇注铸锭、冲孔、控制、退火、检验、成品入库的生产线。到1983年，全省铜材加工技术还比较落后，设备简单。生产的铜带宽度均在200毫米以下，长度一般只有20-30米，厚度大多在0.3毫米以上，厚度公差为2丝米。铜管只能生产直径3-40mm，长度小于6m的，不能轧制大直径，细长规格的。

1985-1987年从国外引进了7条铜加工线，提高了全省铜加工技术水平。

常州冶炼厂于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坯连铸连轧机。生产直径8mm的低氧光亮圆铜杆，年产量4.2万吨，产品出口占全国90%。铜棒的氧含量仅为传统舟锭轧制的黑棒的1/2-1/3。铜杆长度可达9000米，线圈重量2-4吨，电导率超过101%(IAOS)。南通铜材总厂和徐州冶炼厂引进芬兰上引连铸技术生产无氧铜杆。南京铜排厂和南京铁合金厂分别从台湾省和日本引进600吨和1250吨挤压机生产铜排。

在铜带生产技术方面，苏州铜材厂同时从联邦德国、瑞士、奥地利引进了水平连铸机、四辊冷轧机和罩式炉光亮退火炉。采用水平连铸带法生产高精度铜及铜合金带材，年生产能力5000吨。这种工艺避免了铸锭的各种缺陷，生产具有高度的连续性和自动化。生产的精密铜带接近理想单向晶体，宽度350-400 mm，带长300多米，厚度0.25-0.35 mm，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，生产集成电路引线框架材料、电子仪器弹性材料、水箱铜带，最大厚度350mm，最小厚度0.1mm，卷重1吨。

在铜管生产技术方面，太仓铜材厂从日本引进了一套管棒双作用挤压机，从美国引进了三拉丝机、圆盘拉丝机、连续拉拔、矫直切断机、光亮退火炉等设备。重点开发毛细管系列产品，最小直径仅1.8 mm，特别适用于冰箱。管材生产采用水封挤压技术，将穿孔和挤压两种工艺合二为一。采用自动控制装置挤压翻滚水槽中的管材，使管材在冷却前与空气体隔绝，表面不被氧化，保持光亮，从而省去酸洗工序。抽管的数量也从一个变成了三个。此外，还突破了拉丝机长度的限制，发展为线圈拉伸工艺。拉拔方式从长芯棒、固定芯头拉拔发展到活动芯头拉拔，一次减径减壁量大，延伸率可达1.65以上，减少了拉拔道次。南京铜管厂从日本进口焊管机组，采用焊接工艺生产黄铜、紫铜、不锈钢天线罩，成材率由原来拉拔工艺(无缝管)的30%提高到88%-92%。

二。铝金属

⑴电解

徐州铝厂于1959年12月28日建成投产。是江苏唯一一家采用电解铝生产方式生产金属铝的工厂。生产工艺是将氧化铝熔化在熔融冰晶石中，以熔融溶液为电解质，以碳材料为阴极和阳极，从阳极引入直流电，通过电解质和铝液层从阴极引出。将冰晶石、氧化铝、氟化铝等原料以直流热能的形式保持在熔融状态，实现化学反应；二氧化碳和一氧化碳在阳极上生成，液态金属铝在阴极上沉淀。积聚后，定期从电解槽中取出，铸造成铝锭。

上世纪60年代，徐州铝厂用的是5000安培的小土槽。“大跃进”期间，用土法建造了120座砖结构建筑，在旁边插上自焙阳极电解槽，用水银整流器将交流电转换成直流电。年生产能力为1000吨。20世纪70年代，该厂建成60套自焙阳极插入24000安培的钢结构储罐，关停小土罐，年产量3600吨。水银整流器改造成硅整流器，电解槽铝母线加宽，铸锭用连铸机浇铸。80年代中期建成42台6万安培自焙阳极电解槽，年产量6000吨。电解槽的电压由电子计算机控制，电解槽表面由卷帘封闭，烟气由抽风机抽到80米高的烟囱排放。1987年生产电解铝5634吨，一等品率达98.83%。

(2)加工

1965年4月，常州轧钢厂组织20多人到上海华德钢铁厂(现上海铝厂二厂)学习铝加工技术，次年3月轧制出江苏第一块铝板。1966年8月27日，常州有色金属材料厂成立，单纯因为劣势开始生产铝板。1968年将铝锭铸成铝线锭，加热轧制成圆形铝棒。次年，钢芯铝绞线首次投产。

1974年，仪征有色金属材料厂配备专用冲床、熔铝炉和拉丝机，开始生产直径为25× 3mm的纯铝管，代替钢管用于化肥行业。

1979年，海门铝厂扩建，生产铝板带和铝箔。利用四辊铝带轧机、二辊铝箔轧机等设备，将6-8mm的铝材轧制成厚度为0.02-0.2mm、宽度小于280mm的铝箔及各种板带材。1981年，常熟铝箔厂建成直径240×600毫米的铝箔轧机生产线，以0.5毫米带材为原料，试制轧制成0.02毫米铝箔。次年，轧制出厚度为0.008mm的铝箔，然后生产出复合纸铝箔和染色铝箔。

1984-1986年，江苏从国外引进铝型材和管材生产线6条，板带生产线1条，铝箔生产线1条。铝的加工技术迅速提高，达到国际水平。镇江铝加工厂从意大利进口1400 mm四重不可逆轧机，最大轧制速度10米每秒，可生产厚度0.2-2.2 mm，宽度300-1200 mm的纯铝板，最大重量5.5吨的防锈铝板。工厂还从日本引进挤出机和氧化着色生产线，从联邦德国引进铝门窗生产线，年生产能力分别为2000吨和60000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备，由电脑控制，全自动化，技术齐全，产品质量稳定。

第三，其他

(1)锗

1958年在溧水、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中锗的平均品位为138克/吨。南京军区后勤部302厂采用火法冶炼工艺。首先将赤铁矿(含锗0.01%-0.02%)在高炉中冶炼，使锗在烟尘中富集100倍，然后通过酸浸、蒸馏、水解得到二氧化锗。江苏省化工部采用湿法工艺，将矿石(粒度小于120目)破碎磨细，与盐酸和硫酸按5: 1的比例混合，在500-1000升的蒸馏釜中粗蒸馏，得到四氯化锗冷凝液，再用硫酸沉淀，粗蒸馏水解，得到二氧化锗。这两种工艺生产的产品锗含量为99.99%，金属回收率为35%-40%。196 2年，江苏唯一的锗厂——凤凰山冶炼厂(后改名为718厂和南京锗厂)成立，并建有1.5立方米高炉和试验车间。采用302冶炼厂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。1966年至1967年，增加了5立方米水套高炉和干式除尘设备，并安装了200公斤的搪瓷蒸馏器，而不是20升的玻璃蒸馏器。年生产能力增加到1000公斤。同时改造了高频炉，配备了一套区熔装置。产品从还原锗扩展到区熔锗锭。1970年，为适应电子工业的发展，模仿简易单晶炉生产单晶锗。1983年，小单晶炉全部换成精密单晶炉，扩大炉子增大单晶锗直径，氢拉晶工艺改为闷氩拉晶工艺，并成功试验了双浮罐偏心拉晶新工艺。此外，我们还与南京自动化技术研究所联合开发应用了微机控制单晶炉，实现了拉晶自动化，单晶合格率提高了5%。生产的N型和P型单型锗分别居全国第一和第三位。同时，工厂注重锗的化学提纯。根据80年代国内外新技术、新工艺、新材料，对厂房、设备进行了全面改造，增加了二次精馏、氢气净化、室内空气体净化等设施，实现了管道化、密闭化、连续化生产，受到了国内外专家的一致好评。

②钴

1964年，冶金部在南钢投资建设了硫铁矿烧渣综合利用半工业实验车间。用中温氯化焙烧法处理南京化肥厂炉渣，回收铁、铜、钴、锌等有价金属。1970年7月，车间扩大到从钴硫精矿的燃烧炉渣中回收钴。湿法净化工艺采用中和法，导致氧化钴质量差，金属收率36.3%，污染环境，劳动强度大。1972年至1974年进行技术改造。采用先进的萃取工艺，用脂肪酸萃取法除铜、铁，用P-204萃取法除锰，明显提高了氧化钴的质量。1976年参考南京师范大学的技术资料，经过实验生产出了萘二酸钴。

1978年，南钢与北京矿冶研究总院、攀枝花钢铁研究总院、南昌有色冶金设计研究院合作，研究用钴硫精矿及其烧渣直接生产纯氧化钴粉新工艺，获得成功，并投入正常生产。钴的总回收率(包括火法和湿法)为56%-60%，产品在国际市场上很受欢迎。该项目获1980年江苏省科技成果二等奖。到1980年底，形成了年产50吨金属钴的精制氧化钴粉末和各种钴盐。1985年，由于湖北大冶钴硫精矿钴品位下降(从0.3%降到0.25%以下)，火法焙烧实际产量低，成本高，污染严重，能源供应紧张。南京钢铁厂关闭火法冶炼系统和回收系统，保留湿法工艺流程继续生产氧化钴和其他钴盐。

(3)黄金和白银

1959年，常州冶炼厂实验室生产少量金银样品，品位低，成本高。

在接下来的一年里，将建造一套简单的回收设备来生产黄金和白银。1961年至1963年，建成了0.02平方米的金电解槽和0.20平方米的银电解槽，金银生产的后期工艺从电解开始。

1962年4月，铜井铜矿在江苏冶金研究所的协助下，将铜矿石破碎磨矿(每吨含金7克，银20克)，进行重选、浮选，得到重金精矿粉，再用火法、湿法、电解法冶炼黄金。

1980年至1982年，常州冶炼厂对金银生产工艺进行了技术改造。一是将六个独立的银电解槽连成一个整体，用机械化程度高的传送带捞银粉，使生产连续化，扩大了原有设备的生产能力；二是处理银电解废液，将盐析法和铜置换法改为焙烧法新工艺，使硝酸银直收率由90%提高到96%，浸出液直接返回银电解槽使用；第三块金始极片用金箔代替原来的纯银板作为阴极，电解金纯度高达99.996%。1983年从粗铜到阳极泥，金回收率99.3%，银回收率99.2%。从阳极泥到成品工序，电解金回收率98.5%，电解银回收率98.23%。

(4)镁和锶

1963年，南京白云石矿以白云石为原料，以煤为燃料提炼金属镁。之后因煤炭供应紧张而停产。19 72年，经冶金部批准，该矿采用外加热法(皮口法)炼镁。在郑州轻金属研究所的帮助下，建造了一座8罐还原炉。以白云石为原料，在回转窑中煅烧、粉磨，加入还原剂硅铁粉烧结。以重油为燃料，高温还原得到金属镁(纯度99.5%)。还原罐要求具有一定的抗氧化性和耐高温性(可在1200℃下长期使用)，材质致密，保证系统真空度在0.1mm Hg以下，热阻小，导热快。

经过6年的测试，3Cr24Ni7N减速箱的最长使用寿命为9个月。制造1吨金属镁需要6.5吨白云石、1.43吨硅铁粉(含硅72%)、9.1吨重油和7340千瓦时的电力。该成果获省级科技成果二等奖。到1980年，镁的累计产量为200吨。稠油供应困难，成本高后，没有连续生产。1987年，根据市场需要，恢复炼镁，扩建炼镁车间。建有两座16槽还原炉，年产镁锭300吨。镁锭年产量为61.86吨。

1985年，南京冶金研究所率先提出了高纯度工业级锶的提炼工艺。所用锶元素具有活性高、性质与同类元素相似、还原过程中有自吸气现象等特点。还原和精炼过程集成，从丽水天青石中提取出纯度为99.9%的金属锶。1987年，丽水综合化工厂还从自产碳酸锶中提炼出纯度为99.5%的金属锶。1997年，该省生产了20吨金属锶.

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