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    科技信息简报2012年第11-12期

    2013年01月14日 15:48

     

    目   录

    ★综合信息

    ·新能源照亮锂行业发展前景

    ·经济低迷,金银需求疲软

    ·镍市先抑后扬

    ·节能成为信仰

    ·供应过剩限制铝价反弹空间

    ·美研发的气体捕捉新材料有重要应用前景

    ★有色园地

    ·浅析铝电解槽中沉淀的形成

    ★黄金园地

    ·D370型树脂在氰化浸出提金工艺中的应用

    ★文化与人生

    ·63张献血证的救赎

    ★科普与养生

    ·第三次工业革命和3D(三维)打印技术

    ·3D打印能做的10件事

    ·二维码是个啥

    ·运动到底有什么好处

     

     

    综合信息

     

    新能源照亮锂行业发展前景

    锂资源储量分布:

      1.全球锂资源:集中在智利、中国,盐湖锂资源占主导

      全球锂资源较为丰富,储量约1亿吨碳酸锂,其中经济可采的储量约2100万吨。世界锂储量和储量基础较多的国家有智利、中国、巴西和玻利维亚等。

        盐湖锂占世界锂储量的66%和占世界锂储量基础的80%以上,通常与钾钠盐类及卤素(溴、碘等)矿产共生。虽然盐湖的锂资源储量巨大,但受到自然环境的和条件的影响远远大于矿石。盐湖资源大部分在南美和中国,其中南美的盐湖资源基本上掌握在国际锂行业三强SQM、FMC和CHEMETALL手中。

        花岗伟晶岩型锂矿床分布广泛?笫试粗饕植荚诎拇罄、北美和中国,其中澳大利亚锂辉石矿品位最高、储量最大主要矿石矿物有锂辉石、透锂长石、锂云母、磷铝锂石等(见表1)

    表1:  全球盐湖锂资源主要分布在南美和中国

    国家

    盐湖

    所属地区

    Mg/Li

    碳酸锂(万吨)

    美国

    银峰盐湖

     

    1

    NA

    美国

    克灵顿谷盐湖

     

    1.43

    25

    利智

    阿塔卡玛盐湖

     

    6.25

    800

    阿根廷

    翁布雷穆尔托

     

    NA

    400

    玻利维亚

    乌尤尼盐湖

    乌尤尼镇

    18.6

    1430

    中东

    死海

     

    2000

    NA

    中国

    扎布耶盐湖

    西藏

    0.003

    246

    中国

    西台吉乃尔

    青海

    90

    140

    中国

    东台吉乃尔

    青海

    NA

    48

    中国

    龙木错盐湖

    西藏阿里地区

    85

    193

    中国

    结则茶卡盐湖

    西藏阿里地区

    1.89

    206

      2.中国锂资源集中在青海、西藏,盐湖锂资源占世界三分之一

        中国的锂资源非常丰富,已探明的锂资源工业储量仅次于玻利维亚,约占世界的盐湖锂资源的三分之一,储量主要集中在西藏、青海、新疆、四川、湖北、湖南和江西等地区。

        我国锂资源主要赋存于盐湖卤水中,盐湖锂占79%,仅青海和西藏盐湖锂的远景储量能与世界其他国家已探明的总储量相当,是全球重要的锂资源之一。主要分布于青海柴达木盆地的大柴旦湖、一里坪湖、东台吉乃尔湖、达布逊湖、察尔汗盐湖等多个盐湖及西藏扎布耶湖、扎仓茶卡湖等15个盐湖,青海盐湖锂储量占80%以上。

        中国花岗伟晶岩锂矿床分布于四川、新疆、河南、江西、福建、湖南和湖北,其中四川西部康定、石渠、金川和马尔康等地分布有大量而密集的稀有金属伟晶岩矿脉,并形成大型、特大型锂铍矿床,甲基卡伟晶岩型锂辉石矿床是世界上最好的,氧化锂含量1.28%,储量103万吨(见表2、3)。

    表2       中国主要盐湖锂资源分布及储量

    盐    湖

    储量(以金属锂计万吨)

    青海东台吉乃尔盐湖

    9.11

    青海西台吉乃尔盐湖

    44.09

    青海察尔汉盐湖

    163.88

    青海一里坪盐湖

    29.38

    西藏扎布耶盐湖

    163.22

    新疆罗布泊

    200

    合计

    609.68

     

    表3     中国主要矿石锂源分布与储量

    产  地

    主要矿物

    储量(以金属锂计  万吨)

    四川

    锂辉石

    16.44

    江西

    锂云母

    26.3

    新疆

    锂辉石

    1.66

    河南

    锂云母

    0.23

    湖南

    锂云母

    0.09

    总计

     

    44.72

        锂供给:三巨头控制全球60%以上市场

        1.全球供给集中,厂商有较强定价权

      锂资源的分布很大程度上决定了全球的锂加工行业分布格局,整体看全球锂金属资源的开发主要集中在智利、阿根廷、澳大利亚和中国等,其中智利、澳大利亚和中国三个国家的合计产能占全球80%以上。

        从主要碳酸锂生产企业来看,智利SQM公司是世界上最大的盐湖卤水锂开发公司,碳酸锂产量世界第一,目前SQM公司锂产品占世界市场的31%。其余两大生产商为德国的Chemetall,美国的FMC。从数据来看,SQM、Chemetall、FMC三大巨头垄断了全球60%以上的锂市场。根据历史资料显示,中国的锂产品市场份额自2008年以来一直稳定在20%以上,随着主要厂商产能的扩大,未来仍有进一步增加的空间。

        2.产能扩张进展低于预期,供给紧张将继续持续

        随着下游需求的增加,锂价格的持续上涨,锂生产商纷纷计划扩张产能。另外, 随着价格的上涨,矿石锂生产高纯产品更有优势,重启、扩产、新投产矿石锂产能开始启动。由于盐湖提锂大多伴生其他元素成分,企业一般走盐湖资源综合开发的路线,同时生产钾肥等其他产品,因此盐湖提锂产能受到钾肥等产品市场影响较大,产能扩张存在一定的制约。

        综合近年的情况来看,全球碳酸锂的产能扩张缓慢,碳酸锂巨头的盐湖扩产进度和澳洲矿石提锂的进展都低于预期。由于中国盐湖提锂工艺尚不成熟,未来扩产计划能否如期达产也使得未来供给前景不容乐观。2013、2014年之后,随着大部分国内外厂商新增产能投产,供求紧张的关系会有所缓解,但由于产能扩张进展低于预期,并且占主导地位的盐湖提锂产量受天气因素影响较大,因此在未来一段时间内,全球碳酸锂供给仍会处于紧张状态(见表4)。

    表4       主要厂商扩张产能将于2013、2014年集中释放

    主要厂商

    国家

    现有产能(2011年)

    扩产后产能

    预计达产时间

    FMC

    美国

    2.5万吨

    2.5万吨

     

    Rockwood

    美国

    2.2万吨

    5.0万吨

    2014年

    SQM

    智利

    4.5万吨

    4.5万吨

     

    西藏矿业

    中国

    2283吨

    5000吨

    2013年

    西藏城投

    中国

    盐湖中试

    5000吨

    2013年底

    天齐锂业

    中国

    1.5万吨

    2.2万吨

    2013年

    赣锋锂业

    中国

    1.1万吨

    2.1万吨

    2014年

    中信国安

    中国

    暂时停产(2000吨)

    5000吨

    2013年

    青海锂业

    中国

    停产技改(3000吨)

    2.0万吨

    2014年

    银河锂业

    中国

    试生产(3000吨)

    1.7万吨

    2013年

    其他

    其他

    1.0万吨

    1.0万吨

     

    全球产能合计

    1.3万吨

    22万吨

    2014年底

        锂需求:锂电池成为锂需求的推动者

        1.锂广泛应用于电池、陶瓷等领域

      锂是—种重要的战略性资源物质,广泛应用于电池、陶瓷、玻璃、铝、润滑剂、制冷剂、核工业及光电等新兴领域,是现代高科技产品不可或缺的重要原料。锂的需求分为基础锂产品和高端锂产品两类(见表5)

    表5       锂相关产品的主要用途

    分类

    锂产品

    用途

    应用领域

    基础锂盐

    工业级碳酸锂

    1.主要用于制取各种深加工锂产品

    2.用于玻璃陶瓷工业

    玻璃陶瓷、原料

    氢氧化锂

    1.用于制锂盐及锂基润滑脂

    2.碱性蓄电池的电解液

    石油、化工

    氯化锂(工业级)

    1.电解制备金属锂;2.铝的焊剂、非冷冻型空调吸湿剂及特种水泥添加剂

    冶金、水泥

     

     

     

     

    金属锂(高纯级、电池级、工业级)

    1.制药、合成橡胶、香料等

    2.核裂变反应堆中作为制冷剂

    医药、化工、核电

    电池级碳酸锂

    1.生产二次锂离子电池的各种材料

    电池材料

    高纯级碳酸锂

    1.生产压电材料钽酸锂

    2.合成其它高纯锂盐的原料

    化工材料

    氯化锂(催化剂级)

    1.新型分离气体专用分子筛

    2.合成催化剂、添加剂

    化工材料

    有机锂化合物(丁基锂、二异丙胺基锂)

    1.合成生产降血脂药、抗病毒药等医药中间体;2.有机反应的催化剂

    医药、化工

    氟化锂

    1.铝电解和稀土电解等的添加剂;

    2.光学玻璃、搪瓷、陶瓷工业作助熔剂;

    玻璃陶瓷、冶金

        2.锂电池逐渐成为主要下游,推动碳酸锂需求增长

        玻璃陶瓷和电池约占全球锂消费的一半以上,主导着全球锂消费。除了最主要的玻璃和陶瓷及锂电池需求外,其他应用领域比较分散,在润滑剂、医药等其他领域,预计下游需求将会保持稳定增长。总体来看,我们预计在除锂电池之外的传统领域,碳酸锂消费将保持2%—4%的年均增速。从近年来锂的各种用途占比变化来看,锂在电池领域已成为第一大应用领域。在锂电池快速增长的带动下,2011年全球锂产品需求总量达到13.5万吨(折合为碳酸锂当量),同比增长9%,2003-2011年复合增速8.7%,其中锂电池复合增速达到23%。

      锂消费量增长最快的领域是锂电池,正是基于锂电池的优异性能。锂电池是以锂为阳极的高效化学电源,是目前综合性能最好的电池体系。锂电池主要由正极、负极、电解质和外壳所构成。正极和负极主要由活性物质和集电极组成。锂电池负极是碳素材料,如石墨。正极是含锂的过渡金属氧化物,电池级碳酸锂是合成钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等锂电池正极材料的关键原料。

        (1)小型锂电池:未来增长较明确。据统计,2012年上半年中国锂离子电池产量达到17.84亿只,同比增长34.64%,其中6月产量为3.92亿只,同比增长50.06%,创近年新高。支撑锂电池产量大幅增长的主要动力来自需求结构的变化。据工信部统计,2012年上半年智能手机出货量达到l亿部,已接近2011年全年的出货量,智能手机相比普通手机需要更大的锂离子电池容量,大幅增加了对锂电池的需求;其次,平板电脑带来新的需求,根据高工锂电产业研究所统计,2012年上半年全国平板电脑需求量达到2000万台,同比增速超过100%。

        反观我国锂电池两大传统需求领域手机和笔记本电脑增长缓慢。2012年上半年手机出货量为5.27亿部,同比增长4%;笔记本电脑出货量1.1亿台,同比增长3%。   

      (2)动力锂电:替代空间较大

        ①电动自行车:存在替代需求

        电动自行车领域,锂电池相对于铅酸电池具有重量轻,使用寿命长,环境污染低等优势,对铅酸电池的替代逐渐成为行业共识,而且考虑到消费人群和使用习惯,对行驶里程、使用寿命等要求不如电动汽车,走低价路线成功的可能性更大—些。

         2011年5月底,公安部、工信部、工商总局、质检总局四部委发出联合公告,要求限期整改“超标”电动自行车,其中重量要求小于40公斤,而使用铅酸蓄电池的电动自行车普遍超重,锂电动自行车则无此问题。同时整治“血铅”污染导致的大量铅酸电池厂家停产,也为锂电池自行车带来市场空间。目前电动自行车90%采用铅酸电池,锂电池占比小于5%,替代空间较大。

        ②新能源汽车未来可能巨幅拉动碳酸锂需求

      根据我国“十二五”《节能与新能源汽车发展规划》,将坚持以纯电动作为我国汽车工业转型的主要战略取向。2011-2015年为节能与新能源汽车的产业培育期,2016年-2020年为产业发展期。2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量达到50万辆以上;2020年累计产销量超过500万辆。虽然汽车锂电池使用何种正极材料尚存争议,但碳酸锂作为各种锂电池的正极材料,其需求具有确定性。根据各种正极材料在应用中实际的能量密度测算,lkwh锂离子电池需要碳酸锂0.5-0.7kg(见表6)。

    表6   锂离子电池汽车对碳酸锂需求的拉动

    锂离子电池汤

    车产量(万辆)

    情形一:全部是PHEV

    (插电式混合动力汽车)

    情形二:部EV(纯电动汽车)

    锂离子电池汤车对碳酸锂需求量

    锂离子电池汽车对碳酸锂需求量(吨)

    50

    4800

    9000

    500

    48000

    90000

    1000

    96000

    180000

    2000

    192000

    360000

        ③电网储能:或成为锂离子电池又一增长点

        储能方式分为机械储能、热力储能、化学储能和电磁储能。公认比较有前景的储能方式包括:机械储能中的抽水蓄能和化学蓄能中的钠硫电池和锂电池。目前国内上规模的储能示范项目主要有国网张北项目和南方电网项目。张北项目规模达到20兆瓦时,是国内最大的风光储能示范项目,主要使用锂电池进行试验。按照2011年中国风电装机容量62364.2兆瓦时和张北项目储能比例20%计算,仅风电行业对储能系统的需求空间就达到了12472.8兆瓦时,市场相当巨大。据IIT预测,到2018年,全球储能系统总需求将达到14227兆瓦时,其中调峰以及风光发电并网是最主要的应用领域,保守假设其中20%用到锂电池,简单测算可折合碳酸锂需求量4300吨。

        金属锂驱动的新兴下游行业增长空间很大

        金属锂驱动的新兴下游行业——新能源、新医药、新材料增长空间很大。目前国内主要采用氯化锂经一次电解即可生产出金属锂,也有采用真空蒸馏法将纯度为96%-99%工业级金属锂精炼到纯度为99.9%-99.99%的高纯锂,使其适应于高能锂电池、航天飞机及各种合金结构材料等对锂的纯度要求高的材料。也有采用高纯氯化锂直接进行电解生产高纯金属锂,并以此开发系列产品:如锂带、锂箔、锂丝、锂铝合金等系列产品。

        总体而言,全球锂供给近几年内仍为趋紧状态,而下游需求在锂的传统应用及下游新兴需求的拉动下会出现快速增长,因此需求缺口的存在以及定价权掌握在少数国际巨头手中等因素决定了锂价必然长期上涨!摘自《中国金属通报》2012.40

    经济低迷,金银需求疲软

      基本面看,据世界黄金协会报告显示,今年第三季度,全球黄金需求下降11%至1084吨。在中国市场,由于受到经济增长速度放缓的负面影响,中国黄金需求亦出现了近十年以来最大幅度的下滑,与去年同期相比,最近三个月的黄金销量至少下滑10%。印度政府目前已经将进口税上调了一倍,并在近期禁止该国的银行为黄金购买提供贷款。高企的金银价格以及关税上调,使得印度贵金属需求起色不大。据估计,印度今年黄金需求下滑20%-25%至750-800吨。

        全球经济整体下行风险显著,尤其是欧洲和日本经济深陷衰退,新兴国家经济增速放缓明显,直接造成下游工业用银的疲软。现货需求对金银价格的支撑十分有限。投资需求上来看,世界最大的黄金ETF—SPDR  Gold  Trust持仓变化不大。而最大的白银ETF—Ishares Silver Trust连续出现10次减持累计达317.66吨至9757.86吨。从SPDR和SLV近日持仓来看,可能暗示着白银比黄金的下方有更大的空间。而黄金白银的持续高价,也一定程度抑制其投资需求。全球经济不振需求不济,金银价格高企使得印度投资需求没有起色。金银处于调整态势中,短期内难以大幅冲高。技术上看,黄金走势趋弱白银疲软,而白银SLV持仓累计大幅减持,估计后市白银跌幅将大于黄金。 美元依然保持中期上涨势头,中国传统春节前,金银将延续弱势。

        进入明年2-3月份,黄金白银走势有望转强。而明年二季度的意大利和德国大选,将给市场带来波澜,价格大幅冲高的可能性较小。综上所述,2013年度,金银料呈现震荡偏弱走势。

    镍市先抑后扬

    国际市。

      镍供应过?赡鼙晃蠖

        国际镍研究组织(INSG)公布的报告显示,2012年1-9月全球镍市供应过剩5.99万吨。1-9月全球原生镍消费量为122万吨,同期原生镍产量为127.99万吨。2012年全球镍市场供应过剩4.3万吨,2013年将过剩7.2万吨,供应过剩将会加剧。2012年全球原生镍产量为168.7万吨,消费量为164.4万吨;2013年全球原生镍产量将增长5.5%至177.9万吨,消费量将增长3.8%至170.7万吨。

        花旗集团在其2013年大宗商品展望撒肯中称,全球镍市场可能被误读,明年一季度将会出现库存重建,镍价因此得到提振。过去5年供应过剩说法甚嚣尘上,每年都在影响镍市场,但实际上并未出现。

    花旗对中国镍生铁(NPl)新增产能表示质疑,因印尼红土镍矿供应受到当地出口新政影响,而菲律宾镍矿品位较低,不适合生产镍生铁。

        日本住友金属矿山株式会社宣布,位于菲律宾的年产量为5万吨的塔甘尼拓(Taganito)冶炼厂的项目预计将于2013年第四季度竣工    产能为镍3万吨/年。该项目所生产的中间品将运回日本国内镍冶炼厂,精炼后生产电解镍和硫酸镍。加拿大Xstrata公司预计2013年1月正式投产。两年内将该项目的年均镍产量增加至6万吨。中冶集团旗下位于巴布亚新几内亚的瑞木镍钴项目预计2013年将达到总产能的70%,2014年全面达产。该项目年生产能力为含镍金属3.3万吨,钴金属量3300吨的氢氧化镍钴中间产品。中冶集团公司牵头的中方投资者持有85%股份,产品主要销回国内。

        世界钢铁市场研究公司MEPS国际日前预计,2012年全球不锈钢粗钢产量将达到3400万吨的历史新高,较去年的纪录高点增长0.8%。2012年中国不锈钢粗钢产量可能增长1.1%至1430万吨。预计,2013年全球不锈钢粗钢产量将增长3%至3500万吨的纪录新高。

        韩国浦项钢铁公司日前表示,正在土耳其科贾埃利省伊兹米特(Izmit)建设的年产能20万吨的不锈钢冷轧厂有望在2013年4月完工。

        国内市场

        本月现货镍市场稳定上扬,金川镍出厂价更是在11月最后一周连续4次上调,累计涨幅8000元/吨,市场氛围也逐渐活跃。月末现货镍报至121000-122000元/吨。镍价月末大涨使得贸易商看涨热情增多,出货意愿不强,经常是晚间突发性大涨,市场未来得及反应,价格就已经拉升,国内市场仍有不少货商在等待价格回落后接货,部分出现追涨心理。

        外盘镍价与国内镍铁市场走势反向运行。11月份焦炭价格涨幅较大,部分地区电价上扬,内蒙地区矿石运费上涨,镍铁厂家生产困难重重,而下游钢厂采购价逼近成本线,需求不济,镍企期待镍铁市场实质回暖难见。月末,各钢厂招标价格纷纷落下帷幕,宝钢、太钢、酒钢三大钢厂其采购总量不足10万吨,需求不济仍制约着镍铁上扬可能。各钢厂招标价格均环比下调,至月末10%以上镍铁的报价在   1160-1170元/镍,4%-6%的镍铁报价在1190—1210元/镍,6%-8%的镍铁报价在1180-1200元/镍,而品位在1.5%-2.0%的低品位镍铁报价在2900-2950元/吨。本月港口高镍矿市场价格呈现前跌后稳趋势。目前中国红土镍的港口库存约为2060万吨,压港现象较为严重。

        金川公司重点节能降耗扩能项目——镍冶炼厂6万吨镍电解工程建设已接近尾声,整个工程的576台电解槽将于12月14日全部实现通电。预计到年底,6万吨镍电解系统将完成8000吨电解镍的生产任务。吉恩镍业投资建设的加拿大皇家(Royalties)矿业将在12月初建成试生产。按60%达产率,2013年就能生产出约6000吨镍、8000吨铜、200-300吨的钴、8000盎司左右的铂,还有5万盎司左右的钯。

        据海关数据统计,2012年10月我国镍矿进口量为554万吨,同比增长21.3%,环比减少11.1%。1-10月份累计进口量为5062万吨,同比增长35.4%,创历史新高,预计全年进口量将突破6000万吨。据安泰科统计数据显示,2012年10月我国电解镍产量约为1.6万吨,同比增长7.4%。加上约750吨镍盐产量以及2.45万吨含镍生铁产量,9月份我国原生镍产量为4.13万吨,同比增长17.3%。10月份中国未锻压镍进口1.73万吨,前10个月累计进口12.7万吨,同比减少23.1%。10月份我国镍铁进口1.3万吨,前10个月累计进口20.2万吨,同比翻番,进口镍铁相对于国内含镍生铁来讲更具经济性,且大部分进口镍铁目前都是采取打折销售的策略,大型钢厂对进口镍铁的使用比例在提高。进口镍铁逆势放量彻底打破了中国市场的内部平衡,中国镍铁市场将迎来国产与进口的较量,综合我国镍的产量和进出口量,我们估算10月份我国镍表观消费量为6.3万吨,同比增长6.5%。

        后市展望

        11月份伦镍在一轮急跌后止跌,经过3周横向调整后出现回涨,总体走出一波筑底反弹行情,伦镍回升的主要因素是美国比较强劲的房屋数据,对于下游不锈钢市场有极大提振作用。11月份中国制造业PMI为50.6%,经济运行企稳态势进一步巩固,市场信心再次受到提振。若要期待镍价继续大幅走强,还需要全球宏观面及国内下游市场需求回暖的配合,总体我们认为12月伦镍将走出先抑后扬的走势,预计运行范围在17000-18800美元/吨。

    节能成为信仰

      节能减排,人与自然和谐共进,低碳经济成为有色金属工业的信仰。中国有色金属工业是一个产量已连续十年蝉联世界第一,材料应用在90%以上的国民经济生活领域中的庞大行业,是传统意义上的一个能耗大户,也是国家重点节能的大户。通过近些年的各级政府重视及行业的努力,在节能减排工作中成绩显著。截至2011年,比“十一五”期间万元工业增加值耗能下降19.6%,铜冶炼、铅锌冶炼、镁冶炼、稀有稀土冶炼等金属品种综合耗能都大幅降低,重金属污染物、化学需氧量、二氧化硫等排放量都有不同程度的下降,尾矿、冶炼渣等大宗固体废物综合利用水平不断提高!笆晃濉逼诩,虽然由于金融;纫蛩氐挠跋,铜、铝等有色金属产量经历了较大起伏,但行业整体仍然保持着快速发展的势头,10种有色金属年增长速度平均在14%左右,低于“十五”期间6个百分点。但有色金属工业所面临的能源问题日益突出,节能减排工作依然成为头等大事,直接关系到行业的健康发展。为此,首先相关政策相继出台,针对中国主要工业品单产能耗明显高于国际先进水平的特点,2020年之前各主要产品单产能耗目标,涉及有色金属工业的目标主要包括10种有色金属综合能耗、铝综合能耗、铜综合能耗。此外,有色金属工业作为节能的重点工业领域加以强调,明确了主要细分行业节能技术方向。为了实现“十一五规划”中提出的2010年节能目标和落实国家《节能减排综合性工作方案》,指导行业节能减排工作,中国有色金属工业协会相继出台一些节能减排方案以及建立和完善节能减排指标体系和考核体系。如2009年,中国有色金属工业协会在全行业特别是铜、铝、铅锌行业深人开展了以节能减排为主体的降本增效活动制定了《有色金属工业重点用能企业能效对标试点办法》,并为此成立了对标工作专家组。通过严格执行铜、钨、锡、锑、铅锌、铝等行业的市场准入条件,提高行业能源消耗、资源综合利用等方面的准入门槛;强化经济手段,充分发挥差别电价、税收、金融、财政政策等在抑制产能过剩和淘汰落后产能中的作用;实施问责制、加大执法处罚力度等一系列措施得力,对淘汰落后产能、控制产能、打造节能产能取得了进步。  

        依靠科技进步,通过科技研发不断取得突破,高效、节能技术得到广泛的推广和应用,技术节能也取得辉煌的成就。如耗能占有色金属行业70%以上的“能耗大户”中国铝工业,因在自主研发的铝电解节能新技术上取得重大突破,吨铝节电1000瓦时以上,技术达到国际领先水平。铝锭综合交流电耗下降到了13913千瓦时/吨,比2010年下降了66千瓦时/吨,节电约11.9亿千瓦时,比世界(不包括中国)

      2010年的平均水平15496千瓦时/吨低1583千瓦时/吨。2012年8月13日,国家工信部公布的“2011年度钢铁、有色金属、建材、轻工、纺织等行业16种重点用能产品(工序)能效标杆指标及企业”中,其中有色金属行业取得了巨大的进步,在电解铝、铜、锌、铅、镁等行业分别涌现出云南铝业股份有限公司、林丰铝电有限责任公司、浙江华东铝股份有限公司、云南铜业有限公司、江西铜业集团公司、铜陵有色金属集团控股有限公司、汉中锌业有限责任公司、河南豫光金铅集团有限责任公司、株洲冶炼集团股份有限公司、云南驰宏锌锗股份有限公司、山西金星镁业有限公司、宁夏惠冶镁业集团有限公司、青海三工镁业有限公司等14家企业荣登榜上。

        当节能成为信仰,有色金属工业正在积极调整产业结构、推进技术进步、发展低碳经济和循环经济为根本,扎实做好节能工作,促进行业向资源节约、环境友好型、低碳排放型方向顺利发展。

    供应过剩限制铝价反弹空间

      2012年11月铝价触底回升。截至11月30日,LME三月期铝收于2088美元/吨,较10月底上涨9.7%。11月份LME三个月期货均价为1961美元/吨,较10月份下跌2.10%。截至11月底,LME铝库存量为520.7万吨,较上个月增加13万吨。11月份沪铝呈触底反弹走势,但反弹幅度远小于伦铝,国内铝锭库存高企、供应过剩是压制铝价反弹的主要原因。截至11月30日,上海期货交易所三月合约收于15570元/吨,较10月底上涨1.5%。11月份沪铝三个月期货均价为15343美元/吨,较10月份下跌0.73%。上海期货交易所库存47万吨,较上月增加2万吨。

        国内外铝生产情况

        美国世纪铝业11月1日公布的收益报告显示,公司第三季度净亏损为1200万美元,去年同期净亏损660万美元。俄铝联合公司(UCRusal)11月12日发布的业绩报告显示,公司第三季度亏损1.18亿美元,去年同期盈利4.32亿美元。与其他大部分铝厂亏损不同的是巴林铝业(Alba)第三季度仍实现净利润3500万美元。据国际铝业协会统计,在不含中国的情况下,2012年10月世界原铝产量为208.4万吨,环比增长3.7%,同比下滑5.3%。从数据来看,经过调整后的10月原铝产量(除中国外)出现明显回升。我们认为,一方面,可能是这部分计划停产的铝厂受到了当地政府电力或其他方面的补助;另一方面,投资者对四季度和2013年的经济预期有所好转,停止了减产步伐。

        据安泰科统计,2012年10月中国原铝产量为192万吨,环比增长4.5%。2012年1-10月中国累计生产原铝1806万吨,较去年同期增长11.36%。

        进出口情况

        10月份,中国原铝进口4.89万吨,环比和同比分别增长21.82%和406.88%;出口4379吨,环比下降80.02%,同比增长430.33%。10月份沪铝比值不断攀升,出口套利利润空间逐渐缩窄。同月,中国铝合金出口环比下降11.37%,同比下滑46%,为3.4万吨;中国铝材出口环比下降8.33%,同比下滑2%,为22万吨。   

    国内市场供需平衡

        11月份国内铝库存继续增加,上海期货交易所库存达到46.5万吨的年内高位。但11月最后一个周末的库存统计出现微幅下降,尤其是以广东地区较为明显。据了解,月末西北地区降雪导致铝锭发运困难,各大仓库正常出货,但到货量减少,导致库存增速放缓甚至出现减少现象。下游消费未见明显复苏迹象。

    假期因素和保障房开工减少造成1-10月房地产数据恢复较慢,10月单月保障房开工套数为2万套;较2011年10月47万套和2012年9月70万套明显下滑。剔除保障房因素后,10月商品房新开工恢复明显。

        中国汽车工业协会公布的10月份汽车销量160.60万辆,汽车产销环比有所下降,同比小幅增长。1-10月,汽车产销同比增幅较前9月小幅回落,销量略有回升,

        房地产和汽车数据不见好转,铝下游消费疲软之势未改。10月份国内电解铝产量继续增长,当月的过剩量较9月份加剧,但安泰科预测,由于11月份国储局进行了10万吨的铝锭收储,且由于天数原因产量将略有下降,原铝供应过剩将有所缓解。

        12月份铝市场的展望

        市场对美国“财政悬崖”问题受关注的程度将继续超过“欧债;,投资者避险情绪升温,资金逃离美元令美元走软的趋势有望在12月延续下去,这将有利于提振以美元计价的金属价格。中国方面11月公布的各项经济数据显示中国经济有望在四季度实现触底企稳甚至回升,中国经济复苏将大大提振金属投资者人市信心;久妫撼泄敛课炔皆龀,供应过剩局面没有改善之外,国外铝厂的产量也开始了稳步增加的走势,在全球铝需求增速没有恢复的情况下,供应增长将对未来铝价形成压制。总体来看,12月份铝价:更多受到中国因素和美国因素的影响,这两种因素造成的结果来看都有利于铝价反弹,需要关注的是供应过剩问题仍然限制着铝价的反弹空间。预计12月伦铝三月合约大致运行区间为2000-2200美元/吨,沪铝三月合约大致运行区间为154000-158000元/吨。

    摘自《中国金属通报》2012.46

    美研发的气体捕捉新材料

    有重要应用前景

      最近,阿贡国家实验室和桑迪亚国家实验室的科学家们合作研发出一种名为ZIF—8的新型气体捕捉材料,有望在几个重要的工业领域得到应用。ZIF—8是锌阳离子有机咪唑基化合物,它的格架形态与目前工业用分子筛方钠石的格架相似,内部是一个个纳米尺度的“笼”。与近些年研发的当前材料相比,ZIF—8有两个优异特性:一是“笼”的开口大小可以根据需要捕捉的气体分子的大小在制造过程中进行调节,这使得ZIF—8具有捕捉多种气体的功能;二是ZIF—8只要受到当前材料压力的l/10即可使“笼”口变形关住气体并且整体体积大大缩小,这解决了工程上不便提供强大压力的难题并使成本大大降低。经试验,ZIF—8对捕捉放射性碘(用在核废料处理中)、氢气(可用在氢能电池中)以及二氧化碳等皆有效,捕获量是当前材料的5倍左右。

      科学家们目前正在就环境条件如湿度等对ZIF-8性能和寿命的影响情况进行测试! 摘自《有色金属科技信息网》

     

     

     

    有色园地

    浅析铝电解槽中沉淀的形成

      电解槽炉底沉淀的形成

      铝电解的主要原料是氧化铝,它能否顺畅地溶解入电解质,关系到生产能否顺利进行,生产过程是否平稳,是否产生沉淀,以及是否产生病槽等问题;而且会相应地影响电流效率、电能消耗和物料消耗。氧化铝的溶解与其品种和性质、电解质的性质及状况,以及加料方式密切相关。进入电解质的氧化铝主要有三个去向,即:(1)溶解;(2)结成面壳和炉帮;(3)沉落到槽底,生成沉淀。

      向电解质加入冷的氧化铝时,其进入熔体后,细散颗粒的外层会生成一薄层凝固电解质。如果氧化铝经过预热达到足够的温度,则不出现凝固的外壳。这些氧化铝在缓慢降落的过程中,一方面吸热,使本身的温度达到电解质的温度;另一面逐渐溶解,氧化铝的溶解过程是一个强烈的吸热过程。根据计算,为了溶解1%氧化铝,电解质的温度将会下降14℃(如果所需的热全部由电解质提供),大约有一半的热量提供给加热用,另一半则提供给溶解所需的热量。冰晶石是氧化铝较好的溶剂,当A12O3在冰晶石溶液中溶解时,发生了生成某种络合物(即铝氧氟络合物)的反应。A12O3,在冰晶石里的溶解过程可分为两步:

      第一步是A12O3晶体受侵蚀的反应,即:A12O3 (晶)+6F-=302-+2A1F3;其中O2-或者是游离的,或者与来自A12O3的铝离子松弛结合。

      第二步是生成氧氟络合离子:O2-+A1F3=A10F32或02+A1F3+2F=A10F5

      氧化铝加入到电解槽中,首先是快速溶解,然后由于电解质冷凝效应而使溶解速度下降,其中一部分与电解质形成结块。加入到电解槽中的氧化铝密度是1.0g/cm3(大约25%体积的氧化铝和75%体积的空气),这样低的密度就会有部分氧化铝没有立即沉到槽底,熔融的冰晶石与其形成结块。由于氧化铝有较大的表面张力(450mm/N),能够聚集在液态铝和冰晶石—氧化铝融体之间的表面,这有利于氧化铝的溶解,但氧化铝又能够克服这种表面张力而沉到铝液层之下。随着电解的进行,结块可以继续溶解,而没有溶解的结块就沉到槽底。

      沉淀是指沉积在阴极及内衬上的含有不溶氧化物电解质的堆积物。在电解过程中,由于要不断地向电解质溶体中添加氧化铝,而加入的氧化铝不能及时完全溶解,有一部分粘着一些冰晶石沉积到槽壁附近的槽底上,这些沉淀开始时比较软,随着时间的延续,软沉淀的数量不断增加,并逐步结晶和硬化,就形成了硬沉淀。

      沉淀过量会改变阳极效应系数,也会使金属层不稳定;饱和了氧化铝的电解质对碳渣分离不好,电解质电阻变大,焦耳发热量增多,使电解质温度升高,槽底沉淀也使槽底电阻增大,产生大量多余热量,使槽底变热,成为热槽。这对电解槽的操作是不利的。

      沉淀组成的详细测量表明,氧化铝主要是低表面积的a相。晶体尺寸恒定增长,并与饱和的电解质有关,沉淀本身相当黏滞。因此,在运行电解槽中的溶解速度是缓慢的,它受新鲜电解质和沉淀之间的界面接触控制,或者更可能受新鲜电解质本身的接触控制。因为金属铝液层被电解质湿润,所以某电解质薄层是在循环和密度梯度的联合作用下,大量电解质通过金属液层移动到侧部结壳处。

      现代的电解槽普遍采用低分子比来提高电流效率,但分子比过低,电解质对氧化铝的溶解能力就会下降,这样会增加沉淀的生成。而电解槽采用打壳下料,氧化铝预热不足,频繁的打破结壳,引起电解槽的热损失增加,再重新形成;ば越峥鞘庇龅嚼,这也会增加沉淀。在电解槽的操作过程中,如电解槽的出铝、熄灭阳极效应、更换阳极、提升阳极框架等原因,也会造成氧化铝的沉淀。铝水平过高,造成阳极上抬,槽子的热损失增大,使炉底温度降低,也容易产生沉淀。低温电解可以获得较高的电流效率,但这会降低氧化铝的溶解度,采用低分子比和低温电解,氧化铝的溶解范围只有1.5%~3.5%,过量的氧化铝沉到炉底形成沉淀,大量的沉淀会导致铝液的不稳定,这反过来又会降低电流效率。

      沉淀物分析

      现代铝电解研究发现,沉淀物的表面是灰白色的,并带有一些小晶体,这可能是氧化铝和冰晶石的混合物。内部黑色的可能是炭,在样品中不均匀地夹带着铝球。通过对样品进行X射线衍射分析,可能含有的元素是O、F、Na、A1、Ca,主要的物相是CaF2 3.37%、MgF0.18%、 A1F3 25.36%、A12O3 41.27%、NaF 26.825%(分子比为2.12),其中的亚冰晶石含量为20.4%,此例结壳的熔化温度为942℃(Na3A1F14是亚冰晶石,化学反应式是5Na3A1F6+4A1F3=3Na3A1F14,(它在737℃以下是稳定的;高于737℃又会分解成冰晶石和氟化铝)。有的沉淀物中夹带着黑色的炭,沉淀物中还含有铝,这就有可能会有炭化铝的生成,即Al=A13++3e-;3C+4Al3++12e=Al4C3。正常的电解质中A1203的含量应该小于10%,而在沉淀物中发现A1203的含量达到51%,这就说明沉淀物中含有大量的没有溶解的A1203。槽子中沉淀物聚积越多,那么含有的氧化铝就越多,这就会影响新添加氧化铝的溶解,反过来又会增加氧化铝的沉降。因此,要及时清除电解槽中的沉淀物。

      减弱沉淀影响正常生产的对策

      铝电解槽中生成沉淀时,氧化铝被流体带动形成一薄层,属于一种稳定相形式,它在电解质中的溶解速度较低,严重减少了氧化铝的溶解,如果此时再向槽中加料,就会使槽中氧化铝达到过饱和状态,破坏生产技术指标。槽底上的沉淀物也会在流体的带动下对阴极产生磨损。软沉淀的电导率是1.0±0.2S/cm,是传统电解质的一半,这就会使它周边的阴极有很大的电流密度,容易受到腐蚀。此外,如果沉淀过多在槽底,会增加过热度,破坏电解槽的热平衡。沉淀物是在956℃以下的等温线存在的,这个等温线实际上是一种固/液混合物的温度,氧化铝是一种饱和的液体沉淀。因此,沉淀物处的温度会很高,会使阴极处等温线出现分界点,在沉淀物处的温度会比其它地方高5℃,这就破坏了阴极处的温度场,使槽子处于不平稳的工作状态。如果槽子的沉淀物大量积累,会增加过热度,破坏电解槽的热平衡就会导致“病槽”。因此,必须减少或避免沉淀的形成,方法有:

      (1)要保证电解槽正常的物料平衡,如果添加的氧化铝量大于消耗的,那么电解质中的氧化铝浓度便会升高,当升高到一定程度(接近电解质中氧化铝的饱和溶解度),氧化铝便会从电解质中析出,沉淀于槽膛和槽底,而槽底沉淀的大量产生会导致电解槽无法正常运行。合理控制氧化铝的加入量可以改善其溶解状态,防止电解质温度明显降低。添加氧化铝原料的控制(称为下料控制,或称为氧化铝浓度控制)是铝电解槽物料平衡控制的中心内容。如果电解质中的氧化铝浓度能被控制在一个理想的范围,便达到了维持氧化铝物料平衡的目的,因而炉底沉淀也会得到控制。

      (2)换极操作适应使用过的阳极,这样能使阳极边部较热,有利于保证换入阳极周边的过热度,防止因换入阳极而造成的炉底沉淀。

      (3)保持足够的阳极保温料和炉面保温料,减少通过槽上部的散热损失,保证炉底有足够高的温度,使电解质的初晶温度等温线降到阴极炭块之下,保持良好的热平衡。电解槽上部的散热损失占全部热损失的60%以上。而槽面保温料的厚度对电解槽上部的热损失有决定性的影响。

      (4)细化炉底电压降的测量和分析,在日常管理和更换阳极操作过程中,要及时处理炉底。

      (5)加强曲线监控,避免较长时间“反区”运行。研究表明,在氧化铝浓度为4%左右,槽电阻最低。从4%开始逐渐增加或减少氧化铝浓度,槽电阻增加,而且减小浓度时电阻升高的斜率明显大于浓度增加时的斜率。因此,当电解槽中氧化铝浓度在l%-4%范围时,槽电阻的变化可以很好地反映氧化铝浓度的变化,故以槽电阻斜率的变化作为判定条件,当该值增加,即表明氧化铝浓度降低,增加氧化铝加料量。但在实际中,因为操作或其他方面的干扰出现在氧化铝浓度大于4%后电解槽系统必然出现误判断,反而一直在增量期加料,这时候无疑会很快造成大量沉淀,此时应马上进行控料调整(停料后槽电阻反而降低),将氧化铝浓度拉回到可控段,确保自适应的有效控制。另外,要严格控制铝电解生产的技术条件,减少人工作业对电解槽各项指标的影响,减少或避免沉淀的生成。   

      结语

      铝电解槽中未溶解的氧化铝与冰晶石形成黏稠的混合物,称为泥状沉淀物,这种沉淀物的密度比冰晶石熔体和铝液的密度都要大,因此,沉淀物能牢固聚在炉底,并且夹杂着很多铝液,这对电解槽正常生产是不利的。它增加了槽底电阻,使槽底电流分布不均匀,造成电压曲线的不平稳运行,也是病槽病源之一。因此,生产中要加强防止底壳生成的工作,防止其破坏电解槽的平衡,使电解槽处于平稳的工作状态!  摘自《世界有色金属》2012.11

     

    黄金园地

     

    D370型树脂在氰化浸出提金工艺中的应用

    引言

      从氰化浸出贵液(矿浆)中提取金、银主要有3种工艺,即锌粉置换法、炭浆法和树脂矿浆法。其中,树脂具有吸附容量大,可在常温常压下解吸等特性,在黄金生产中已逐步得到应用。树脂与活性炭相比有以下几方面优势:

      1)抗污染性强;钚蕴咳菀妆桓⊙∫┘、机油、润滑油等有机物污染,丧失活性,对金、银的吸附能力下降,而树脂不易被这些有机物污染。

      2)再生容易。树脂只要通过酸碱处理,以离子交换的方式把吸附在树脂上的有害元素置换掉,即可恢复吸附能力。而活性炭需定期在700~800℃下进行加热再生,烧掉吸附在活性炭上的有机物,才能恢复活性。

      3)耐磨性强。树脂的形状为球型,且富有弹性,所以耐磨,树脂的磨损量在20-45 g/t。而活性炭是不规则外形,耐磨性差,磨损量在80~100g/t。

      世界上主要产金国,如前苏联、南非等采用树脂矿浆法生产黄金的较多。中国早在20世纪70年代,就开始研究树脂在提金工艺中的应用。当时所用的树脂主要有707型、717型乙烯强碱性阴离子交换树脂。   

      在氰化浸出过程中,矿石中伴生的贱金属也多数会与CN络合,形成络阴离子。而707型、717型强碱性树脂对这些络阴离子有较大的亲合力。这不仅使树脂吸附金、银的容量大为减小,而且解吸这些被吸附的贱金属较为困难。选择对金、银吸附容量大,选择性吸附能力强的树脂,是树脂矿浆法应用到提金工艺中的关键所在。

    本文着重介绍了D370型树脂的金、银吸附容量及选择性吸附能力的试验结果。

      一、试验

      试验采用南开大学高分子研究所提供的D 370型树脂和201×4、201×7型树脂。3种树脂主要性能见表1。

    表1  3种树脂主要性能

    型号             名称            功能基         交换容量/(mmol·g-1)     水分/%

    201×4         强碱性树脂       -N+(CH3)3           ≥3.8                   55-65

    201×7         强碱性树脂       -N+(CH3)3           ≥3.0                   40-50

    D370大孔弱碱性树脂              -N(CH3)2            ≥4.0                  50-60

      所采用的贵液是参照安徽霍山金矿氰化浸出贵液配制而成,pHl0~12,主要成分分析结果见表2。

    元素              Au              Ag             Cu             Zn

    P/(mg·L-1)         4.89            7.11           2.81          17.59

    试验采用动态吸附方式,对3种树脂进行了从氰化贵液中吸附金、银试验。

      1.树脂对金的吸附

      不同型号的树脂,其金的吸附容量有所差别。不只是强碱性树脂与弱碱性树脂之间不同,强碱性树脂之间也有不同。3种树脂对金的吸附试验结果表明,201×4型和201×7型强碱性树脂,对金的吸附容量随着吸附时间的增加而有下降的趋势。D370型弱碱性树脂,随着吸附时间的增加,其载金量也在增加,当吸附时间达到12 h时,金的吸附量已达到19.73 s/kg,这已完全能够满足从氰化浸出液中提取金的要求。  

      2.树脂对银的吸附

      3种树脂对银的吸附试验结果可知,3种树脂对银的吸附容量也不尽相同,201× 4型和201×7型强碱性树脂,吸附银达到一定程度后,随着吸附时间的增加,其银吸附量反而下降。D370型弱碱性树脂对银的吸附能力明显好于201 ×X4型和201×7型树脂。

      有研究表明,当银氰络阴离子被树脂吸附后,因树脂中吸附有CN-而会生成多电荷银氰络阴离子,影响所吸附的银量,原因是一个多电荷的络阴离子要占据树脂中几个活性基团。

      3.树脂对贱金属的吸附

      在氰化浸出液中,最常见的贱金属络合物是Cu(CN)2-4、Zn(CN) 2-4,他们的存在影响树脂对金、银的吸附。所以,理想的树脂应该是有选择性地吸附金、银,不吸附或少吸附贱金属络合物。 

      1)树脂对Cu的吸附

      3种树脂对铜的吸附试验,强碱性树脂对贱金属络合物,都有较强的亲合力。从试验结果看出,201×4型和201×7型强碱性树脂对铜都有较大的吸附容量。相对而言,弱碱性树脂D370,对铜的吸附容量小很多。

      2) 树脂对锌的吸附

      3种树脂对锌的吸附试验,从试验结果可知,3种树脂对锌均有较大的吸附容量,特别是强碱性201×4型和201×7型树脂,吸附锌的容量都很大,只是弱碱性树脂D370相对锌吸附容量小一些。

      4.载金树脂的解吸

      树脂不但要对金、银的吸附容量大,选择性吸附能力强,而且载金树脂还需容易解吸。D370型大孔弱碱性阴离子树脂,具备了吸附容量大、选择性吸附能力较强等性能。因此,载金树脂解吸的难易程度决定着该树脂能否应用于提金工艺中。载金树脂的解吸主要有2种方法:一是以硫脲-硫酸混合液为解吸剂。这种解吸方法比较复杂,解吸需分步进行。二是以硫氰酸盐为解吸剂,这种方法不需要分步进行解吸,相对简单。本试验是以硫氰酸盐为解吸剂,对D370型载金树脂进行解吸。

      用2.5 mol/L的硫氰酸盐溶液,在常温常压下,解吸22h,所得主要结果见表3。

    表3  D370型树脂解吸结果

    载金树脂/(g·kg-1)     解吸树脂/( g·kg-1)            解吸率/%

    Au         Ag          Au        Ag         Au         Ag

    15.45       4.60        0.15      0.07       99.03      98.49

      试验结果表明,用硫氰酸盐溶液,在常温常压下很容易从D370型载金树脂上把金、银解吸下来,解吸率分别达到99.03%、98.49%。

      结束语:

      D370型大孔弱碱性阴离子树脂,对金、银吸附容量大、选择性好,能够在常温常压下进行解吸,有良好的解吸效果。因此,它完全具备在氰化浸出提金工艺中对树脂的要求,是一种比较理想的吸附金、银的载体。这种树脂已在安徽许多黄金矿山中得到应用。摘自《黄金》2012.9

      文化与人生

    63张献血证的救赎

      我叫民房泽岸(37岁),曾因63次无偿献血,荣获卫生部无偿献血最高奖——全国无偿献血特别促进奖。参加完“世界无偿献血者日”活动后,乘公交车回家。没想到的是,随身携带的包在车上被偷。包里的现金、手机、银行卡、身份证丢了都不可惜,最舍不得的是63张无偿献血证。这63张献血证,是我从1998年开始献血以来11年的献血纪念,其价值是无法用金钱来衡量的。这一下子全被偷走, “心里比被刀子扎了还难受”。

      我在第一次献血时就许下了心愿:到自己55岁时,献血量要达到1万毫升。但到37岁的时候,献血量就已经达到了1.26万毫升。提前18年完成夙愿,这让我十分欣慰。在献血证失窃后的那些天,我吃不下饭,睡不好觉,人一下苍老了许多,干什么都觉得没有精神。半个月后的一天晚上,小区传达室的李师傅对我说:“昨天来了一个高高瘦瘦的年轻男子,说是你的老朋友,让我转交给你一个纸箱子。他临走时,千叮咛万嘱咐,一定让我转交给你!彼底,就把一个纸箱递给我;我打开纸箱,一眼就看见自己前些日子被盗的那个包,而且,所有丢失的东西都在里面。尤其是放得整整齐齐的63张献血证,让我喜出望外,更让我感到意外的是,在包的最里面,还多了一封信。信,竟是偷包人写给我的。

      尊敬的房大哥:

      您好!

      首先让我真诚地向您说一声对不起!

      希望您收到我送还的物品后,能够原谅我。

      6月14日下午,在公交车上我看见您坐在我前面的座位上,靠着车窗睡着了。我见您的包就放在您脚下,当时车上人非常多,也非常拥挤,趁您不注意,我迅速拿起您的包就下了车,我翻看了您的包,发现有现金、信用卡、手机、乘车卡、您的名片和无偿献血证等资料。当我看完您的资料与事迹后,我的灵魂被深深地触动了,您做了那么多好事,无偿献了那么多鲜血,这些鲜血能救活多少人啊!

      房大哥,请相信我,我一定会重新做人的,像您一样做一个有爱心、对社会有用的人。   

      祝好人一生平安,谢谢。一个心灵接受过洗礼因您而改变的人

                               2009年6月28日

      看完信后,我的眼睛湿润了。我万万没想到,自己的献血经历会感动一个小偷,会唤醒对方痛改前非的勇气。我一遍遍读着这封“忏悔信”,从中悟到很多难以名状的东西。我一直认为献血能够救人的生命,确不一定救人的灵魂,而这次我没有想到,自己的无偿献血证,真就拯救了一个误入歧途的灵魂。我还要继续献血,拯救更多人的生命和灵魂。

    摘自《读者》2012.10

    科普与养生

    第三次工业革命和3D(三维)打印技术

      一、第三次工业革命

        回顾历史,人类从原始社会到现在经历了五次产业革命,这是指整个生产体系的飞跃变革,不仅有工业,还有农业,交通运输业,以致整个经济的变化等。

        第一次工业革命是指18世纪晚期开始的蒸汽机、纺织机等的应用及随后的发展。第二次工业革命是20世纪初以福特汽车公司大型生产流水线为标志的大工业及其发展。

        这两次工业革命对中国产生了重大的影响。第一次工业革命时期,我国正处于康乾盛世后期,GDP稳居世界第一,但闭关锁国,没有赶上这班车。第二次,国内忙于推翻满清统治又没跟上,教训是沉痛的。第三次工业革命的特点,一是直接从事生产的劳动力减少,二是个性化定制化的生产,要求生产者贴近消费者和消费市场,需要高素质的劳动者。

        作为全球制造中心的大国,中国是第三次工业革命的受害者吗?我们应认识到,要不失时机,抓住机遇,迎接挑战,变挑战为机遇。中国再不能被第三次工业革命这班车甩下,为实现中华民族复兴的目标,我们要深化改革进一步作好对外开放,创造参与第三次工业革命的需要的宽松发展环境。二要抓好教育,培养大批创新型人才,要改造和创造出能够参与和适应第三次工业革命的具有全新机制的教育体系和机构。三要政府转变角色。第三次工业革命的发展将使一些传统产业被淘汰。

        二、3D(三维)打印技术

        这是第三次工业革命的关键技术。是20世纪80年代晚期在美国兴起的,并已普及到英法德等发达国家,取得了初步成效。现在看一下3D打印技术的一些实例:

        1、在家打印药品

        英国格拉斯哥大学药剂师李·克罗宁的研究小组正在通过一台3D打印机打印药品。未来,这项技术有望让每个人都成为药剂师,在家里制备药品。只要一台3D打印机,一个出售药品程序和化学原科的网上商店。把打印特种药品的程序下载到3D打印机,先打出实验器具,并通过器具大小控制每步反应,然后把化学原科打印到实验器具中,启动设计好的化学反应即可。

        2、制造机械备件

        3D打印制造的机械零部件,美国2010年销售额为17亿美元,预计到2019年美国3D打印制造收入将达69亿美元,其中零部件将达80%。只有少许员工操作几十台3D打印机打印产品,比传统制造更具竞争力。

        3、制造飞机零部件

        波音公司用3D打印技术,制造了大约300种不同的飞机零部件。

        空客公司计划在2050年用3D打印机制造出整架飞机。

      4、3D打印技术当前所面临的诸多挑战

        首先是打印材料,根据打印不同商品需要各种不同种类的金属, 塑料、陶瓷等,成本高。其次,对一些结构比较复杂的产品,3D打印会慢一些。目前看,3D打印制造的商品仅为21.4亿美元,只占全制造业总产出的0.02%。

        第三次工业革命和3D打印技术的发展将会不断走向成熟,克服各种困难,取得新成就,其前景是光明的。

    游清治供稿

    3D打印能做的10件事

      1、产品原型  利用这种技术可以很方便地制造出产品原型,供技术人员用来外观研讨或测试之用。

        2、艺术品  3D印刷能够创作出许多令人惊叹的艺术作品。目前各国艺术家利用该技术创作出各种复杂的中小型雕塑作品或用于原比例缩小后的概念模型展示。

        3、精密零部件验证  某些高强度或特殊材料制造出的发动机零件可用于常规模拟测试,精确和一次成型对于很多精密零件的初期审核来说无比重要,3D打印技术恰好能满足这些高精度、材料模拟等专业需求并提高制造速度与保密性。

        4、家庭装饰  如今家庭装饰都讲求个性与人性化,追求感官愉悦,这就给了3D打印技术发挥的空间。

        5、建筑模型  如今众多设计机构的大型设施或场馆都利用快速成型先期构建精确建筑模型来进行效果展示与相关测试。

        6、医疗手术与牙科  3D打印技术的诞生,在手术前关节或牙科导板、人体结构模型等方面发挥着极大的作用。

        7、人偶玩具  只需要绘制出动漫效果图,发送到制作机构,数小时或当天就可以收到喜欢的人偶手板。

        8、犯罪现场重建  碰到错综复杂的案情,警察经常要重建犯罪现场来帮助推理。想很快地把现场海量的物品,如椅子、沙发、台灯等复原出来,最简单的办法不是用沙盘,而是用3D打印机。

        9、珠宝  在一种被称为“熔模铸造”的工艺里,技术人员用3D打印机将石蜡“打印”出想要的饰品形状。用石膏在石蜡模具周围加固,然后把熔融的金属倒进模具里,石蜡就会熔化掉,熔融的金属凝固,变成想要的形状。最后经过打磨和抛光,一件精美的首饰就完成了。

        10、医疗器械  在进行复杂的手术前,外科医生已经开始利用3D打印机“打印”身体部位以供参考。3D打印机也能够在医疗设备或专业辅助器械的开发中,发挥特珠材料的专业用途。摘自《中国科学报》2012.10

    二维码是个啥

      最近“二维码”这个词很火?吹缡邮,屏幕的一角会出现一个二维码,街边广告牌的一角也会赫然印着一个二维码,车票机票上也开始印着二维码?伞岸搿彼降资歉鍪裁炊?

      “二维码”其实就是用特定的几何图形按一规律在平面(即:“二维方向上)分布双色相间的矩形方阵、记录数据符号信息的新一代条码技术。它区别于常见的条形码(一维码),最明显之处就是外观,看上去更像一个由双色图形相间组成的方形迷宫。在信息表述上,二维码还能在横向和纵向两个方位同时表达不同信息,因此可存储的信息量是条形码的几十倍,并能整合图像、声音、文字等信息;在功能上,二维码不但具有基本识别功能,而且可显示更详细的产品内容。它不仅阅读方便,同时节约纸张、低碳环保。

      二维码有许多种类,其中最常见的QR二维码,是在1994年由Densowave公司发明,来自英文Quick Response的缩写,即快速反应的意思。很明显,发明者就是希望QR二维码可让其内容快速被解码。这也是目前二维码的最显著特点。此外,二维码的特点还包括保密性好、制作成本低、容量大、编码范围广,它还具有纠错功能,二维码损毁面积达50%仍可恢复信息,并被正确识读;其译码可靠性高,错误率不超过千万分之一。摘自《羊城晚报》2012.9

    运动到底有什么好处

      美国运动医学学院发起了一项旨在研究运动保健功能的大规模研究,对过去10年里科学期刊上发表的所有与此话题有关的科研论文进行了系统分析。统计结果显示,如果一个人能达到美国政府健康指南所推荐的最低运动水平,即每周进行150分钟中等强度的有氧运动(比如快走或者跳舞)或者75分钟的高强度有氧运动(比如骑自行车或者游泳),那么他的非正常死亡率就会降低40%左右。运动的一个最显著的好处就是加强心血管功能。美国南卡罗来纳大学运动医学系教授史蒂文·布莱尔曾经在2009年对5万多名志愿者进行跟踪调查,发现心血管系统功能弱是非正常死亡的最大原因,甚至占到总死亡率的16%左右。运动的另一项重要功能就是降低心脏病的发病率。苏格兰格拉斯哥大学的杰森·吉尔教授今年2月份发表的一篇论文显示,运动能够增加极低密度脂白(VLDL)分子的体积,而这种分子的体积越大,就越容易被降解。VLDL是运输内源性甘油三酯的主要形式,其在血液中的浓度与动脉粥样硬化有很大关系;痪浠八,运动能够起到冲洗血管的作用,其“救命指数”约等于服用降胆固醇特效药他汀(Statin)。

      运动对于预防糖尿病的功效也是有科学根据的。美国密歇根大学的科学家发现,肌肉的收缩能够激活一种名为AS160的信号蛋白,从而给肌肉和脂肪细胞发出信号,加速从血液中吸收葡萄糖,而这个降糖效应在运动结速后几个小时内仍然有效。统计显示,运动的降血糖功效是常见降糖药二甲双胍(Metformin)的两倍。摘自《生活周刊》36

     

     

       责任编辑:李晓芳
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