未来的冶金技术,包括宇宙冶金和绿色冶金。
宇宙冶金,是在宇宙飞行器中,利用超高真空、失重的特殊条件熔炼金属。它不需要容器(炉体),只用几只电磁线圈和一套伺服装置。被熔炼材料悬浮在空中,电磁线圈通电后,被熔炼的金属感应产生巨大的涡流,从而使金属发热直至熔化。
在升空后的航天收音机上,科学家进行了冶金实验。他们把一片10克重的钨放在真空的底座上,当电流将钨加热到2260℃时,打开开关,让电子束射到钨片上,悬浮在空中的钨便熔化变成一串球形体。这时,关闭开关,熄灭电子束,钨很快冷却,形成了宇宙冶金的新产品——球形单晶钨。
多少年来,冶金学家试图把铝和钨熔炼成铝钨合金,都没有成功;如今在宇宙空间已成功地炼出了多空隙的海绵铝钨合金。其成功的原因就在于失重,“顽固不化”的小钨球在铝液中,就像糖溶解在热水中一样,熔化的金属,经过浇铸便成为合金。
“绿色冶金”就是利用绿色植物对金属的吸收和累积能力,进行收集、提取贵有金属和稀有金属的技术。
科学研究发现,许多植物有很强的吸收和累积某些金属元素的能力。它们除了吸收一般植物必需的营养元素外,还特别能吸收某些元素。例如堇菜植物中含锌特别多,香薷中含铜特高,烟草中含锂丰富,紫云英和黄芪含硒量高,石松含锃、锰不少,生长在含金元素较高土壤中的玉米或木贼草,将其根和茎烧成灰,每吨灰内竟可提取10克黄金。有些植物还能吸收和累积稀有或稀土金属。如铬、镧、钇、铌、钍等,其富集能力,比一般植物高出几十倍。比如铬无素,在一般植物中,采用光谱检测也很难发现,而凤眼兰却能在根本上吸附铬,其含量竟达0.13%。
当今,国外对植物中吸收累积的贵金属和稀有金属,一般采用灰化法来提取,即将植物送到800℃的专门燃烧炉燃烧,再从炉灰内提取金属元素。
(瞳)