石油冶金
石油是來自地下的一種褐色或黑色粘稠的可燃性液體。是多種烴類（烷烴、環烷烴、芳香烴）的複雜混合物。其平均含碳量為84～87％，氫含量為11～14％，密度為750～1000千克/米，熱值為4354～4606焦/千克。很多人都知道：將石油進行脫鹽、脫水、蒸餾、重整、裂化、焦化、脫蠟、精製、調和等加工處理，就可以製得汽油、煤油、柴油、燃料油、潤滑油、蠟、瀝青、石油焦等產品。這些產品是汽車、拖拉機、飛機和各種工業機器必不可少的動力燃料，也是化工工業的原料。因此，人們稱喻石油為“寶貴的工業血液”。沒在石油，就沒有現代化的工業。
但是，很少有人知道，從石油中還可以提煉金屬。早在上個世紀末，科學家就發現，石油中的金屬元素種類很多：有釩、鎳、銀、鐵、鋁、銅、鈣、鈉、金、鉻、錳等，共50多種。不同地區的石油原油中，所含金屬的種類和含量各有差異。例如：加拿大的阿塔帕斯卡爾的重質石油（密度984～1000千克1米，每噸含釩250克，含鎳100克。委內瑞拉的波坎石油，釩、鎳含量分別高達1200克/噸和150克/噸，
從石油中提煉金屬的方法很多，目前處於試驗階段的方法主要有下列兩種：一種是從石油煙塵中提煉純金屬釩；一種是從熱電站重油燃燒的灰渣中提煉其他金屬。盡管石油原油中釩金屬含量不算高，回收費用昂貴，但一些工業先進國家對從原油中提釩的興趣與日劇增，究?原因，足由於釩是許多優質合金的重要成份，能顯著改善鋼的性能；同時釩是石油加工與石油燃燒裝置的大敵。它能使催化劑失效，縮短渦輪噴氣發動機、柴油發動機、燃氣輪噴氣發動機和鍋爐裝置的使用期限。含釩的燃料燃燒時，會生成一種粘附性與腐蝕性很強的無機釩化合物。此外，含釩的有機組分及其氣化產物會降低石油加工過程的效率。用含釩石油作燃料的熱電廠，排放出來的煙氣會對周圍環境和動植物產生有害的影響。
因此，若從上述因素綜合考慮，從石油中提煉釩金屬的工藝研究及其實施，是非常有意義和有經濟價值的。科學家們在用含釩石油作燃料的熱電廠，安裝一種新型爐灶，這種爐灶除了供熱以外，其煙道內的特殊裝置還可以將隨煙道氣一起排放的釩加以提煉回收，具體的工藝原理是：利用釩能在有機和無機吸附劑上附著的原理將其分離出來。這種從石油煙塵中得到的純釩，可不經進一步加工而直接用於冶煉含釩的鋼種，也可以用來製取寶貴的五氧化二釩。目前，蘇聯高爾基州捷爾任斯基市熱電廠，已經安裝了世界上第一台采用這種工藝的提釩設備。
此外，人們還成功地把吸附法和催化法結合起來使用，對含金屬原油進行加工。在催化劑存在下對石油餾分進行加氫裂解和加氫精製，就可以把一切寶貴的金屬從餾分中提取出來。這種工藝最適合於在工業上推廣應用。從熱電站重油燃燒的灰渣中提取金屬的工藝則更為現實和容易。這種灰渣中各種金屬含4為：鈉、釩、鐵共9～10％，鎳6％，鎂1。9％，鈣1。2％。美、蘇等國都製訂了從石油灰渣中提取金屬的方案，但尚未達到工業化大生產的規模。
一些頗有前途的石油冶金工藝，必將蓬勃興起。例如，利用超聲波、射線照射、臭氧處理等各種物理化學手段來進行石油冶金的工藝，以及利用能破壞釩的有機化合物的細菌來進行石油冶金的工藝等，都在研究和開發之中。這些工藝同傳統的采礦、冶金工藝相比，可以省掉掘進、爆破、破碎、選冶等耗資耗力的工序。
目前，發展石油冶金還有許多困難，例如，對石油中的金屬與金屬有機物含量缺乏有效的檢測手段，缺少直接在產地和石油加工廠進行檢測的儀器。為了有效地在科學分析的基礎上發展石油冶金，近年來，科學家創造了中子激活分析法和X光熒光快速測試釩、硫的方法，以分析石油中的各種金屬，已經可以較確切地探明石油中釩的地質儲景。
在盛產重質石油的瑞典、委內瑞拉、加拿大等國，已有一批可以提釩的石油加工裝置付諸使用。科學家預言：在21世紀，還可以從石油中提取錸、鈧、“鈹、镓、鍺和其他金屬。
我國石油資源豐富，積極研究和開發石油冶金技術，是大有前途的。
真空冶金
真空冶金技術是在真空中或在保護性氣體條件下，進行鋼和合金的熔煉的新技術。真空是相對大氣而言的，絕對真空是不存在的。真空的含義是：在一定的空間內低於標準大氣壓的氣體狀態就叫真空。表示低壓氣體狀態的稀薄程度稱為真空度。氣體的壓力值越低，表示真空度就越高。真空是依靠真空泵或幾種真空泵組合構成抽?空係統而獲得的。常用的真空泵有油封機械泵、羅茨泵（機械增壓泵）、油增壓泵、油散泵等。
用真空冶金技術生產出的材料其應用是相當廣泛的。例如，由於原子技術和宇航技術的飛速發展，對高純度鋼、合金和其它新型材料的需要日益增長，要求鋼和合金在高溫條件下具有良好的塑性、衝擊韌性、抗腐蝕性能，磁性能和?他物理性能等等。這些特殊要求，使用常壓下的電弧爐、平爐、轉爐等普通煉鋼方法很難達到，而真空冶煉是目前生產這些材料的最好方法。
真空冶煉可使鋼和合金的氣體含量大大降低，特別是氫、氧、氮的含量降低更多。另外，一些用普通方法不能冶煉的鋼和合金，如鈦、鉬、鋯、鉭及共合金，如用真空方法冶煉，可以防止鋼液氧化，防止氣體進入鋼液之中。真空冶煤一般用碳脫氧，所產生的一氧化碳氣泡，易於浮出鋼液麵而被抽出爐外。另外，根據有關定律可知：一種氣體在液體金屬中的溶解度，與族氣體在金屬上麵的分壓力平方根成正比。這時某種氣體的分壓就會更低。那麼，這種氣體在鋼中的溶解度自然就更小，因此，在碳氧反應順利進行時，溶解於鎦中的氣體將有更多機會借助於廣氧化碳氣泡浮出熔池。金屬在一定溫度下均具有一定的平衡蒸汽壓，金屬的蒸汽壓隨溫度升高而增加。準確掌握這個規律，不僅能熔煉出理想的合金成份和提高合金的收得率，而且可除去錳、銅、鉛、錫等雜質。
近50年來，真空冶金技術在世界上獲得了飛速的發展，真空冶煉方法繁多，如真空感應爐熔煉、真空擋耗爐熔煉、電子轟擊爐熔煉、真空電渣爐熔煉等等。為了使鋼和合金獲得更好的綜合性能，往往采用上述兩種或三種熔煉方法相結合，這就是真空複合煉鋼法。
燃燒冶金
不同類型的金屬化合物，具有純金屬材料無法比擬的特殊性能。
金屬化合物的常規生產工藝，要求在很高的溫度下對粉末混合料進行長時間的反應。這種生產過程的生產率低、耗能量大、反應不充分，產品沾有未完全反應的原料。為了提高金屬化合物的生產效率和產品純度，各工業發達國都致力於開發新的金屬化合物生產方法。其中有一種以化學動力學、化學熱力學、燃燒理論、無機化學和粉末冶金為基礎的燃燒冶金方法。這是一種高效生產優質金屬化合物的方法。其原理是利用金屬與碳、氮、矽、硼等元素相互作用時的強烈放熱效應，不引入外來熱?，依靠元素內部的化學能，獨立地將混合原料轉變為化合物。這種燃燒冶金的特點是不需要高溫爐，幾乎不消耗電能，製得的產品很純，不產生副產品和殘料。