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磁铁矿滤料

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磁铁矿滤料相关的资讯

  • 中关村材料试验技术联盟发布《钒钛磁铁矿 硒量的测定 氢化物发生—原子荧光光谱法》征求意见稿
    各位专家、委员及相关单位:中国材料与试验团体标准化委员会决定对《钒钛磁铁矿 硒量的测定 氢化物发生—原子荧光光谱法》等2项团体标准征求意见稿公开广泛征求意见。请登录CSTM官网http://www.cstm.com.cn/channel/details/biaozhunzhengqiuyijian查看征求意见通知并下载相关资料附件。 CSTM标准化委员会2023年4月3日
  • 前沿科技 | OIA全自动铁矿相分析系统在炼铁原材料中的应用
    背景介绍多数情况下,为进行全面的矿产资源评价,了解铁矿石在下游加工作业中的行为或预测矿石品质对下游工艺的影响并优化处理工艺,需要获取大量关于矿石的原始信息。这些信息包括矿相组成、孔隙度、连生关系、粒度分布、解离度、组织结构、矿石颗粒结构分类和计算出的矿物密度和矿物成分等等。现在,所有这些重要信息都可以在OIA全自动铁矿相分析系统的帮助下准确获得。该系统实现在光学显微镜上自动采集图像,并可自动识别不同铁矿石、烧结矿、球团矿和冶金焦炭中的各矿相和孔隙。图像的获取和矿物颗粒的综合表征全部自动化完成,包括结构分类、解离分析、矿物连生关系和计算后的矿物成分、密度、尺寸等。本系统允许用户建立属于自己的特定结构分类方案,宽泛的放大倍数适用于铁矿粉至块矿,所有计算结果均以图、表的形式导出到Excle或Word文档,加之友好的用户界面,使之成为研究铁矿石、烧结和球团矿不可或缺的强力助手 。 图1 OIA全自动铁矿相分析系统工作原理OIA系统的工作原理有两个:基于反射色的多门槛值识别;基于矿物组织结构的识别。应用范围原生铁矿石、铁精粉、烧结矿、球团矿及冶金焦炭等炼铁原材料。应用案例1-铁矿石OIA在铁矿石信息表征中的应用主要包括获取样品矿物种类(磁铁矿、赤铁矿、水赤铁矿、褐铁矿、石英、孔隙等)及其含量(表1)、颗粒尺寸(表2)、连生关系(表3)及解离度(图3)等[1]。同时,可以提供包含丰富信息的彩色矿物分析图像(图2)。7图2 铁矿石光学图像(a)与矿物分析图像(b)表1 铁矿石样品中的矿物组成与含量表2 铁矿石样品中的矿物颗粒尺寸表3 铁矿石样品中各矿物间的连生关系图3 样品中按矿相计算的解离关系应用案例2-烧结矿OIA在烧结矿信息表征中的应用主要在于识别样品中的不同的赤铁矿相--原生赤铁矿(未反应相)和次生赤铁矿(烧结熔体中分异相)和不同类型的SFCA相(复合铁酸钙)[2],并提供包含丰富信息的彩色图像(图4),包括大面积拼图(图5)与微观分析图像(图6)。 图4 烧结矿光学图像(a)与矿相分析图像(b)图5 烧结矿样品的大面积光学图像拼图(a)与矿相分析图(b)备注:该图像由525帧200×的图像拼接而成,覆盖区域面积12mm×13mm,样品由鞍钢集团钢铁研究院提供图6 上述烧结矿样品的微观分析图像应用案例3-球团矿OIA在球团矿中的应用主要在于表征样品中的Fe3O4相、Fe2O3相和孔隙的分布特征。这里以加热到800℃的磁铁矿球团为例简作说明(图7),详细信息可参阅相关资料[3]。图7 球团矿样品的微观信息表征备注:该球团矿直径为12.7mm。图a为21×21帧2×2Mosaix图像拼接而成的光学图像;图b为系统分析后的矿相图像(粉色-Fe3O4相、蓝色-Fe2O3相、黄色-孔隙);图c-图e为各相的空间分布特征应用案例4-冶金焦炭OIA在冶金焦炭中的应用主要在于表征样品中的IMDC相(惰性组分)、RMDC相(活性组分)及两者边界和孔隙的分布特征(图8)。详细应用信息可参阅相关资料[4]。图8 焦炭样品的微观信息表征(品红色-IMDC、浅蓝色-RMDC、黄色-孔隙)OIA与MLA分析方法对比—铁矿石图9 MLA(图a、b)与OIA(图c、d)分析方法在原生铁矿石信息表征中的对比(粉色-磁铁矿、蓝色-赤铁矿、绿色-褐铁矿、黄色-孔隙、黑色-未识别)由于天然主要铁矿物(磁铁矿与假象赤铁矿,赤铁矿与水赤铁矿等)的含铁量往往相差不大,因此在扫描电镜下其灰度相近(图9a),MLA等电镜矿物分析软件易产生较大的识别误差(图9b);但各铁矿物相在光学显微镜下的特征更加明显(反射色各异,图9c),因此,搭载于光镜上的OIA全自动铁矿相分析系统对铁矿物的识别更加精确,同时,对孔隙特别是微孔隙的捕捉更加灵敏(图9d)。OIA与MLA分析方法对比—烧结矿图10 MLA(图a、b)与OIA(图c、d)分析方法在烧结矿信息表征中的对比MLA在烧结矿的应用中产生的问题与铁矿石分析中遇到的问题相同,样品中不同矿相在电镜下的灰度差异不足以使软件清晰的分割划分,所得分析结果与真实分布情况出入很大(图10a,b);而OIA在烧结矿中的表征,无论是矿相的识别,还是细节的捕捉,都远远优于MLA。OIA关键技术优势• 自动化分析,效率性大幅提升(比人工计点法快高效准确)手动计数往往低估了作为包体存在的小相;由于玻璃的反射率与环氧树脂的反射率非常接近,使得人眼无法对两者做出可靠的区分,因此也容易低估玻璃相;手动计数往往低估了孔隙率,因为忽略了微孔隙的存在。• 准确性(比扫描电镜分析方法更精确)• 信息丰富性(包含丰富的矿物信息)• 形貌表征(包括不同矿相和孔隙的组织结构和空间分布特征)OIA潜在应用OIA全自动铁矿相分析系统为广大矿业公司,钢铁企业及第三方检测机构实现以下战略目标提供配套定性及定量表征手段:☆ 定量分析铁矿石矿相,用以评估铁矿资源,预测铁矿特征对下游工艺的影响,优化矿石处理工艺流程,从而优化资源利用,增加资源量,降低矿物加工成本。☆ 定量分析烧结矿和球团矿矿相,研究烧结球团矿微观结构与性能的关系,从而优化配矿和烧结焙烧工艺,改善烧结矿品质,降低配矿成本。☆ 定量分析焦炭微观结构,预测焦炭性能及其对炼铁、冶金工艺的影响,从而实现节能减排。参考文献[1] Donskoi, E. ,Poliakov, A. ,Manuel, J. R. and Raynlyn, T. D. Advances in optical image analysis and textural classification of iron ore fines, XXV International Mineral Processing Congress-IMPC2010, Brisbane, Australia. 2010, pp. 2823-2826.[2] Donskoi, E. ,Poliakov, A. ,Manuel, J. R. Automated Optical Image Analysis of Natural and Sintered Iron Ore: mineralogy, processing and environmental issues, Ed. L. Lu, Elsevier, 2015, pp: 101-159[3] Poliakov, A. ,Donskoi, E. , Hapugoda, S. Lu, L. Optical image analysis of iron ore pellets and lumps using CSIRO software Mineral4/Recognition4. IRON ORE CONFERENCE/PERTH, AUSTRALIA, 2017, 7: 24-26[4] Donskoi, E. ,Poliakov, A. , Mahoney, M. R., Scholes O. Novel optical image analysis coke characterization and its application to study of the relationship betweem coke structure, coke strength and parent coal composition. Fuel, Elsevier, 2017(208), pp: 281-295
  • 李金华研究员与潘永信院士团队等:环境趋磁细菌单细胞鉴定和综合研究技术路线图
    摘要:微生物是地球上最古老且延续至今的生命形式。它们种类繁多、功能多样、分布极广、数量庞大,扮演着生产者、消费者和分解者的角色,参与近40亿年的地球演化,并且还在持续影响地球的物质元素循环和气候环境变迁等。开展现代环境中微生物多样性和地质记录中微生物化石综合研究,是理解微生物参与地球和生命演化过程和机制的关键所在。尽管微生物的研究已有三百多年的历史,然而目前成功分离培养的微生物仅占0.1%-1.0%,自然界中仍有大量不可培养微生物资源有待挖掘和开发利用。近日,中国科学院地质与地球物理研究所李金华研究员与潘永信院士生物地磁学团队联合法国巴黎第六大学、澳大利亚国立大学等国内外多个单位科研人员,将微生物分子生态学与电子显微学技术相结合,在单细胞水平上,实现了环境样品中脱硫菌门趋磁细菌的特异性鉴定和生物矿化研究。针对环境中大量的未培养趋磁细菌,该项研究还提出了单细胞鉴定和综合研究技术路线图,为地质微生物的种类鉴定及生物地球化学关联研究提供了新思路。本研究提出的环境趋磁细菌单细胞鉴定和综合研究技术路线图:第①步:趋磁细菌分离或收集(A-E)。A.野外采集含趋磁细菌的沉积物或水体样品。B.实验室建立有氧-无氧过渡区(OATZ)微环境,富集培养环境趋磁细菌。C.通过过滤或其他非磁性方法从分层水柱或沉积物中浓缩细菌(包括趋磁细菌)。D.单细胞显微操作分选目标趋磁细菌细胞。E.利用各种磁分离装置收集活的趋磁细菌细胞。第②步:单细胞水平细菌种类和磁小体结构关联鉴定(F-I)。F.利用通用或类群特异性引物扩增趋磁细菌细胞的16S rRNA基因测序。G.基于目标16S rRNA基因序列设计类群/物种特异性寡核苷酸探针。H.利用荧光标记的类群/物种特异性探针对目标趋磁细菌细胞进行荧光原位杂交实验。I.在单细胞水平上对经荧光标记的细胞开展“荧光显微镜—扫描/透射电镜”或“荧光显微镜—聚焦离子束—扫描电镜”关联分析。第③-⑤步:趋磁细菌单细胞水平综合显微学关联研究(J-L)。J.同步辐射扫描透射X-射线显微镜对趋磁细菌细胞开展化学组成和磁学性质分析(纳米尺度)。K.综合透射电镜对趋磁细菌和磁小体进行结构、形貌、磁性和化学成分分析(原子尺度)。L.纳米二次离子质谱对趋磁细菌细胞进行化学元素和同位素分析(纳米尺度)。   一、硫酸盐还原趋磁细菌趋磁细菌是经典的地磁微生物和地质微生物功能群,它们广泛分布于各种水体环境中,在细胞内合成膜包被的纳米磁铁矿(Fe3O4)或(Fe3S4)晶体颗粒,也叫磁小体。趋磁细菌可以感知地磁场,并在地质记录中形成磁小体化石,因而是生物矿化、生物地磁学和古地磁学研究的理想模式系统。趋磁细菌种类和形貌极其多样,但对生长条件要求极其苛刻,因而实验室纯培养非常困难。建立不依赖纯培养的综合研究体系,在单细胞水平上实现趋磁细菌的生物学、矿物学和磁学综合研究,是全面且深入认识趋磁细菌多样性和磁小体生物矿化机制的关键所在。在众多类群中,隶属于脱硫菌门的硫酸盐还原趋磁细菌尤为独特。已知的变形菌门、硝化螺菌门和暂定杂食菌门趋磁细菌只能合成磁铁矿成分的磁小体,且都是单细胞原核生物。与它们不同,脱硫菌门趋磁细菌中,除了能合成磁铁矿型磁小体,也能合成胶黄铁矿型磁小体,除了有单细胞型,还有多细胞型。从生态学上讲,脱硫菌门微生物主要以硫酸盐为电子最终受体,进行厌氧呼吸,因此在自然界的硫-碳循环中起关键作用。二、西安未央湖硫酸盐还原趋磁细菌的发现和鉴定自上世纪八十年代以来,国内外多个研究团队陆续在海洋和盐碱湖等环境中发现并鉴定了多种硫酸盐还原趋磁细菌。然而,对淡水环境中的硫酸盐还原细菌鲜有报道和缺乏深入研究。2013年,中国科学院地质与地球物理研究所生物地磁学研究团队在西安未央湖和护城河中,通过16S rRNA基因序列检测和透射电镜观测,首次在淡水环境中发现了多种硫酸盐还原趋磁细菌(Wang et al., 2013 陈海涛等,2013)。随后,研究团队通过建立的“荧光显微镜-扫描电镜”联用技术(Li et al., 2017),从西安未央湖中鉴定了一株新的淡水硫酸盐还原趋磁杆菌WYHR-1,在细胞内合成“子弹头形”磁铁矿晶体颗粒,沿[001]方向拉长,具有典型的“多阶段晶体生长”模式,在细胞内组装成2-3条紧密排列的磁小体链束结构 (Li et al., 2019, 2020)。然而,由于丰度低,且与其它门类趋磁细菌混合存在,其它种类硫酸盐还原趋磁细菌的鉴定和生物矿化研究并未成功。在本研究中,研究团队设计了特异性上游引物390F,与下游引物1492R配合使用,特异性地检测环境样品中硫酸盐还原趋磁细菌。实验结果表明,利用细菌通用引物对27F/1492R对环境趋磁细菌样品的16S rRNA基因序列进行扩增,只能得到相对丰度高的α-变形菌纲趋磁螺旋菌WYHS-1的基因序列。然而,利用390F/1492R引物对,对同一个环境趋磁细菌样品的16S rRNA基因序列进行扩增,成功地获得了三条新的硫酸盐还原趋磁细菌16S rRNA基因序列,分别命名为菌株WYHR-2,WYHR-3和WYHR-4(图1)。生物信息学分析证实,尽管390F/1492R引物对,对脱硫菌门微生物的覆盖度低于27F/1492R引物对(前者20.6%,后者为32.2%),然而对其它细菌门类的覆盖度仅有0.5%,远远低于27F/1492R的26.0%,因此可以作为类群特异性引物对,从环境样品中特异性地检测脱硫菌门细菌。图1 未央湖淡水硫酸盐还原趋磁细菌WYHR-2、WYHR-3和WYHR-4的系统发育树他们进一步采用三种不同策略,在单细胞水平上分别对这三种新的趋磁细菌开展生物学种类与磁小体结构的关联鉴定和研究。(1)荧光—扫描电镜联用(FISH-SEM)鉴定WYHR-2(图2)。结果显示,菌株WYHR-2为平均长度为2.9±0.6μm,平均宽度为1.5±0.3μm (n=29)的杆状细胞,合成58±16个平均长度为77.9±22.3nm,平均宽度为31.4±5.8nm (n=681 共分析29个细胞)的排列成一条链束状结构的直子弹头形磁铁矿成分的磁小体。(2)荧光—透射电镜联用(FISH-TEM)鉴定WYHR-3(图3)。结果显示,WYHR-3除了合成 33±13个平均长度为71.0±18.7 nm,平均宽度为30.3±4.9nm (n=846 共分析31个细胞)的直子弹头形磁铁矿成分的磁小体外,还合成18±11个平均长度53.7±13.1nm,平均宽度44.0±9.7nm的立方体或棱柱形胶黄铁矿成分的磁小体。(3)荧光—聚焦离子束-扫描电镜(FISH-FIB-SEM)鉴定WYHR-4(图4)。结果显示,WYHR-4也能在细胞内同时合成磁铁矿型和胶黄铁矿型磁小体。图2 趋磁细菌WYHR-2的FISH-SEM关联分析图3 趋磁细菌WYHR-3的FISH-TEM关联分析。使用TEM是因为,WYHR-3细胞相对较大较厚, SEM不能获得相对清晰的磁小体图像图4 趋磁细菌WYHR-4的FISH-FIB-SEM关联分析。使用FIB-SEM是因为,WYHR-4细胞相对较大较厚,单纯的SEM并不能获得相对清晰的磁小体图像,同时由于WYHR-4丰度太低,并不适合FISH-TEM关联分析。因此,在本研究中采用FISH-SEM将目标细菌共定位后,采用聚焦离子束技术(FIB)将目标细菌逐层切开,然后使用SEM对细胞内的磁小体进行形貌和成分分析  三、硫酸盐还原趋磁细菌磁小体晶型和矿化机制完成了三株新的未培养硫酸盐还原趋磁细菌的种类鉴定后,他们进一步采用先进的透射电镜技术对其磁小体晶型和矿化机制开展研究(图5-图6),并与前人以及他们前期的研究结果进行对比。结果表明:(1)脱硫菌门趋磁细菌合成的磁铁矿型磁小体,通常不弯曲,颗粒多沿[001]拉长,底端可保留一个大且平整的{001}面(如WYHR-1和WYHR-2)。然而,硝化螺菌门趋磁细菌合成的磁铁矿型磁小体,通常为弯曲形状,颗粒底端多保留为一个大且平整的{111}面,最终沿[001]拉长。这表明,磁小体的形状与趋磁细菌门类相关,地质记录中直的和弯曲形子弹头形磁小体化石可以用来指示上述两类趋磁细菌及其古环境。(2)与磁铁矿磁小体的结晶度高且通常至少保留一个可明显识别的晶面相比,胶黄铁矿磁小体的结晶度相对较差,形状多变,颗粒外围晶面欠发育且难识别。与棱柱形磁铁矿磁小体(变形菌门趋磁细菌合成)多沿磁铁矿晶体的[111]晶面拉长不同,棱柱形胶黄铁矿磁小体沿胶黄铁矿的晶体[001]方向拉长,其生长机制和磁学性质值得进一步深入研究。图5 趋磁细菌WYHR-2及其磁小体的形貌、尺寸和链束结构特征图6 趋磁细菌WYHR-3的磁铁矿(A-C)和胶黄铁矿(D-F)磁小体的形貌和晶型研究成果发表于国际学术期刊Environmental Microbiology(李金华*, 刘沛余, Menguy Nicolas,Benzerara Karim,白金伶,赵翔,Leroy Eric,张朝群,张衡,刘嘉玮,张荣荣,朱珂磊,Roberts Andrew,潘永信. Identification of sulfate-reducing magnetotactic bacteria via a group-specific 16S rDNA primer and correlative fluorescence and electron microscopy: Strategy for culture-independent study[J]. Environmental Microbiology, 2022. DOI: 10.1111/1462-2920.16109)。研究受中国国家自然科学基金重点国际(地区)合作研究项(41920104009)、国家自然科学基金重大项目课题(41890843)和国家自然科学基金创新研究群体项目(41621004)资助。
  • 姜志忠课题组在小型铅基堆材料腐蚀行为与机理研究方面取得新进展
    近日,中科院合肥研究院核能安全所姜志忠课题组在小型铅基堆材料腐蚀行为与机理研究方面取得新进展,研究成果发表在国际腐蚀领域知名期刊Corrosion Science上,中科院青促会会员罗林为第一作者,姜志忠和刘静为共同通讯作者。 小型核反应堆具有功率稳定、安全可靠、结构紧凑等优点,在海洋动力、区域供电、海水淡化等领域具有很好的应用前景。以液态铅铋合金作为主冷却剂的铅冷快堆在小型化方面具有独特的优势:堆芯紧凑、核热传输效率高、辅助系统简单。但是由于Fe、Cr和Ni等金属元素在高温铅铋合金中具有较高的溶解度,钢铁材料可能发生均匀的氧化腐蚀或溶解腐蚀,同时局部区域也可能出现铅铋渗透和点蚀现象。点蚀是破坏性和隐患性最大的腐蚀形态之一,会严重影响小型铅冷快堆的长期安全服役。 铁素体/马氏体钢(铁/马钢)是铅冷快堆的重要候选结构材料。当温度≥450℃,且氧浓度≥10-6wt%时,一般认为铁/马钢在铅铋合金中会形成氧化膜,包括磁铁矿层、尖晶石层和内氧化层。近期研究发现铁/马钢在铅铋中腐蚀后,氧化膜可能具有更复杂的亚结构及元素分布特性,而这些复杂的亚结构和元素分布可能是造成铁/马钢发生点蚀的重要原因。 该工作研究了铁/马钢在氧控铅铋环境腐蚀后表面氧化膜的亚结构,发现:磁铁矿表面局部区域存在蜂窝状组织,该组织由贫氧孔洞和网状枝干组成(图1)。低的氧浓度可以促进蜂窝状组织在更短的时间和更多的区域形成。随着腐蚀时间的增加,孔洞尺寸增大、贫氧区和贫铁区面积均增大。经2000h腐蚀,贫氧区延伸至孔洞下方的磁铁矿层和尖晶石层,导致上述层存在大量氧空位(图2),将诱发点蚀的形成,并促进点蚀坑的长大。分析认为蜂窝状组织的形成可能是因为磁铁矿表面高能量的局部区域在氧浓度变得较低后发生溶解。该研究进展表明,铁/马钢表面氧化层中蜂窝状组织的存在意味着所在区域铅铋溶解氧浓度较低,可能诱发点蚀。为避免蜂窝状组织的形成,有必要优化氧控系统的设计。该研究工作为小型铅冷快堆的设计提供了重要参考。 该项研究工作得到国家重点研发计划、中国科学院青年创新促进会及国家自然科学基金项目的资助。 文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010938X22003286图1 铁马钢表面磁铁矿局部区域的蜂窝状组织图2 在500℃、氧浓度为10-7wt%的铅铋中腐蚀2000小时后,铁马钢氧化膜的截面形貌。红色圆圈1和2是蜂窝状组织的孔洞。
  • ​【印度新材料案例】康宁反应器合成纳米磁性氧化铁
    研究背景纳米氧化铁在催化、药物传递、光吸收材料等前沿研究中扮演者不可或缺的角色。纳米氧化铁的尺寸大小和粒径分布对材料性能表现非常重要。因此,高效制备一系列小粒径(<10 nm)且平均粒径均一的纳米氧化铁颗粒变得尤为重要。康宁反应器印度团队与印度国家理工学院的研究人员合作,使用康宁微反应器合成氧化铁纳米颗粒(NPs),研究了不同操作参数对获得的NP特性的影响。氧化铁NPs的合成基于使用硝酸铁(III)前体和氢氧化钠作为还原剂的共沉淀和还原反应。使用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱和X射线衍(XRD)分析对氧化铁纳米颗粒进行了表征。简介近年来,由于在磁存储设备、生物技术、水净化和生物医学应用领域的广泛应用,如热疗、化疗、磁共振诊断成像、磁感染和药物递送等,对高效合成磁性氧化铁NP的兴趣显著增加。该工作涉及使用Corning AFR微通道反应器通过共沉淀和还原法合成胶体氧化铁纳米颗粒,氧化铁纳米颗粒的XRD和TEM分析分别证实了其晶体性质和纳米尺寸范围。另外使用电子自旋共振光谱研究了氧化铁纳米颗粒的磁性,康宁微通道反应器制备的氧化铁纳米颗粒表现出超顺磁性行为。结果和讨论一. 氧化铁纳米颗粒形成的反应原理1.控制两个反应器中氧化铁纳米颗粒形成的总沉淀还原反应如下:2.随后,按照以下反应生成氧化铁:二. 共沉淀和还原反应生成氧化铁纳米颗粒共沉淀和还原反应是获得氧化铁纳米颗粒的最简单和最有效的化学途径。在通过反应器的过程中,九水合硝酸铁(III)被氢氧化钠还原,形成还原铁,随后稳定为氧化铁纳米颗粒。图1. AFR实验装置表1 康宁微反应器中的操作条件和结果在康宁AFR反应器中,氧化铁(磁铁矿Fe3O4或磁铁矿γ-Fe2O3)在室温下将碱水溶液添加到亚铁盐和铁盐混合物中形成。在反应器中,由于铁还原加速而形成黄棕色沉淀物,得到胶体氧化铁纳米颗粒如图1所示。在AFR反应器中合成氧化铁纳米颗粒的实验条件Fe(NO₃ )₃ 9H₂ O和NaOH溶液的流速在20- 60 ml/h。对于所有实验,还原剂与前体的摩尔比保持恒定为1:1。图2. 在AFR中具有不同流量的氧化铁np的紫外吸收光谱&trade .实验显示了在AFR反应器中不同流速所对应的结果:在CTAB表面活性剂存在下获得的λ最大值在480和490 nm之间;AFR中的心形设计使混合更佳;氧化铁NP的平均粒径通常随着流速的增加而减小,在50 ml/h的流速下获得最小粒径。在60和50 ml/h的较高流速下,分别观察到窄PSD超过6.77&minus 29.39 nm和3.76&minus 18.92 nm,如图3和表1所示;另一方面,在20 ml/h的较低流速下,在10.1&minus 43.82 nm,如图5和表1所示。从图5B所示的数据也可以确定,由于纳米粒子的引发和成核在50 ml/h下比在60 ml/h时发生得更快。因为颗粒大小取决于纳米粒子在反应器中的成核过程和停留时间,这也通过图5所示的TEM图像得到证实,图5显示制备的颗粒大小在2~8nm;图3所示数据&minus 对于表1中报告的PSD和平均粒径,可以确定粒径随着进料流速的增加而减小,这归因于较低的停留时间。在反应器中的较大停留时间(较低流速)为颗粒的团聚和晶体生长提供了更多的时间,从而获取更大的颗粒尺寸。图4A、B所示的TEM图像也证实。图3. 不同流速下氧化铁纳米颗粒的粒度分布(PSD)图4:50 ml/h的微反应器中合成的氧化铁纳米颗粒的透射电子显微镜图像图5:(A,B)使用CTAB作为表面活性剂在AFR中合成的氧化铁NP的TEM图像。总结通过共沉淀还原方法,在Corning AFR微通道设备中成功制备了稳定的胶体氧化铁纳米颗粒;流速即反应停留时间和混合模式的差异对所获得的氧化铁NP的粒度和PSD有显著影响,这反过来也影响材料稳定性和磁性;CTAB的使用,有助于合成稳定的氧化铁NP;反应流速是决定NP的平均粒径以及粒径分布的关键参数。氧化铁NP的平均粒径随着反应物流速的增加而减小;通过ESR光谱分析和基于使用永磁体的研究证实,制备的氧化铁NP表现出超顺磁性行为。总的来说,当前的工作证明了使用康宁微通道反应器,合成了更小更均一粒径的磁性氧化铁纳米颗粒。这项研究为后续其它纳米科学相关领域的研究提供里有效的实验支持和指导。参考文献:Green Process Synth 2018 7: 1–11
  • 新矿物+2!我国科研人员发现两种新矿物
    人民政协网北京8月16日电(记者 王硕)记者16日从中国地质调查局获悉,由我国科研人员发现、命名并申报的新矿物“氟碳钙钕矿”以及“菊兴铜矿”近日分别获得国际矿物学协会-新矿物命名及分类委员会批准通过,这意味着我国科研人员发现两种新矿物。其中,氟碳钙钕矿由国家地质实验测试中心范晨子研究员联合中国地质科学院矿产资源研究所、中南大学等单位科研人员发现于内蒙古白云鄂博矿。它的发现对丰富稀土氟碳酸盐矿物学基础理论知识,认识白云鄂博稀土元素赋存状态和替代机制,了解矿床的形成与演变、元素赋存状态、元素迁移、富集机制等具有重要的意义。内蒙古白云鄂博矿是世界最大的稀土矿床,也是我国矿物资源的宝库,迄今已发现210余种矿物,在我国新矿物发现地中占据首要位置。此次发现的氟碳钙钕矿是在该矿床发现的第21种新矿物。钕作为当今稀土元素家族中的佼佼者,对促进稀土在永磁材料、激光材料等高新技术领域中的应用,发挥着极为重要的作用。此次新发现的氟碳钙钕矿属于钙稀土氟碳酸盐系列矿物,是常见的稀土矿物氟碳钙铈矿的富钕类似矿物,也是钕资源的重要矿物原料。氟碳钙钕矿呈黄褐色至褐色,与方解石、萤石、霓石、钠闪石、磁铁矿等矿物共生,钕氧化物平均含量约为30%,稀土氧化物平均含量约为60%,且具有多型、体衍交生等复杂晶体微结构特征。菊兴铜矿由中国地质科学院矿产资源研究所顾枫华助理研究员、中国地质大学(北京)章永梅副教授,联合江西应用科技学院/中南大学谷湘平教授和核工业地质研究院范光研究员等发现于西藏甲玛世界级斑岩-矽卡岩型巨型铜多金属矿床中。初步研究表明,菊兴铜矿是一种重要的载金载银矿物,结构复杂,其形成与中高温热液贵金属矿化密切相关。该矿物的发现不仅为硫化物矿物家族增添了新的一员,而且对于研究斑岩-矽卡岩型矿床的成矿物理化学条件与成矿作用过程具有重要的科学意义。菊兴铜矿主要产出于下白垩统林布宗组与中新世斑岩接触带形成的矽卡岩型铜多金属矿体中,共伴生金属矿物主要包括黄铜矿、方铅矿、辉钼矿、黄铁矿、蓝辉铜矿、辉铜矿,以及少量金-银矿物和含铋矿物(如硫铋铜矿)。该新矿物常在斑铜矿中呈固溶体产出,粒径多变化于数至100微米之间。菊兴铜矿为复杂金属硫化物,不透明,具金属光泽;反射色为浅黄白色,均质性,无双反射和反射多色性;其晶体结构由硫、 硫-铋原子层和不同比例空位的铜-铁原子层组成,与斑铜矿、黄铜矿的结构存在联系。
  • 欧波同发布全自动光学显微矿物分析系统新品
    1、背景介绍随着我国钢铁行业的高速发展,对各个检验及研发环节要求越来越高。无论是生产装备还是检验研发设备,降本增效是发展根本。产品结构已经完成了“普转特、特转优、优转精”的战略转型,提供优质的铁水、钢水是对于生产的保障,而合理的原料供应是得以保障持续发展的必要条件。选矿是整个生产过程中最重要的环节,选矿工艺的合理制定也直接决定了后续的产品质量。Fe在矿石中的主要存在形式有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿,对不同种类矿石的区分以及硬度、密度、湿度、解离度等方面的评估是制定后续的选矿工艺的理论基础。所以更好、更深入地了解铁矿资源而不仅仅局限于铁含量的检测非常重要,其不仅能够准确地评估铁矿价值、推断铁矿品质对下游工艺的影响,还能够优化生产工艺以节约成本提高产能。2、工作原理3、产品功能(1)识别并定量分析铁矿石矿相,从而评估铁矿价值,优化矿石处理工艺流程及预测铁矿品质对下游工艺的影响;(2)识别并定量分析烧结和球团矿矿相,研究烧结球团矿微观结构与性能的关系,优化配矿和烧结焙烧工艺,从而改善烧结矿品质降低配矿成本;(3)分析焦炭微观结构,预测焦炭性能及其对炼铁、冶金工艺的影响。4、产品优势(1)相对于传统的电镜矿物分析系统,该产品的性价比更高、效率更高。与人工计点法相比,其评价的面积更大,精度更高,速度会有几十倍的提升。同时该系统配备的完善的数据库以及极高的自动化程度降低了对操作人员技术水平的要求,能够节约一部分人工成本。对于整个钢铁行业而言能够快速的推动选矿、配矿等工艺的发展,提高整个行业的发展水平。(2)该系统基于丰富的高质有效矿物信息能够实现更高层次的特征表征;(3)直观的反映出相同结构、相似性质的矿石颗粒的结构差异,对下游工艺流程的预测具有重要指导意义。下图为四种具有不同类型组织结构特征的赤铁矿颗粒(从致密到多孔不等)。这些不同的组织结构使得它们在硬度、耐磨性和吸湿性等方面表现出差异,同时在粉碎、选矿造粒和烧结过程中也表现出不同特点。(4)基于反射光显微镜的工作原理能够有效地鉴别不同种类的铁氧化物和氢氧化物,比电镜矿物分析和拉曼光谱等分析速度更快、分辨率更高、更经济实用。(5)H = 赤铁矿(假象赤铁矿),HH = 水赤铁矿,vG = 玻璃针铁矿,oG = 赭色针铁矿,K = 高岭石,P = 孔隙,E = 环氧树脂创新点:(1)相对于传统的电镜矿物分析系统,该产品的性价比更高、效率更高。(2)该系统基于丰富的高质有效矿物信息能够实现更高层次的特征表征;(3)直观的反映出相同结构、相似性质的矿石颗粒的结构差异,对下游工艺流程的预测具有重要指导意义。(4)基于反射光显微镜的工作原理能够有效地鉴别不同种类的铁氧化物和氢氧化物,比电镜矿物分析和拉曼光谱等分析速度更快、分辨率更高、更经济实用。全自动光学显微矿物分析系统
  • 国标委发布《铁矿石中铅、砷、镉、汞、氟和氯含量的限量》征求意见通知
    11月22日国家标准化管理委员会发布了《铁矿石中铅、砷、镉、汞、氟和氯含量的限量》国家标准(报批稿)意见的通知,对其标准制定公开征求意见。 以下为通知原文:关于征求《铁矿石中铅、砷、镉、汞、氟和氯含量的限量》国家标准(报批稿)意见的通知  各有关单位:  由全国铁矿石与直接还原铁标准化技术委员会负责技术归口制定的《铁矿石中铅、砷、镉、汞、氟和氯含量的限量》国家标准(计划编号20121719-T-605)已完成报批稿。按照《国家标准管理办法》的有关要求,现公开征求意见。请于12月22日前将《意见反馈表》寄回、传真或以电子邮件的形式反馈至天津出入境检验检疫局化矿金属材料检测中心。  联系人:宋义  地址:天津市滨海新区塘沽新港路77号  邮编:300456  电子邮件:songy01@tjciq.gov.cn  电话: 13821575522  传真: 022-65661563  附件: 附件1.《铁矿石中铅、砷、镉、汞、氟和氯含量的限量》国家标准(报批稿)  附件2.标准编制说明.doc  附件3.意见反馈表.doc  2016年11月22日
  • 岛津EPMA超轻元素分析之(三)| 助力新矿物的发现-含有超轻元素的竺可桢石
    日前,由浙江大学地球科学学院饶灿教授课题组发现的、自然界中第一个锂铝氧化物新矿物LiAl5O8,经国际矿物学协会新矿物命名及分类委员会全票通过,获得批准,该矿物被命名为“竺可桢石(Chukochenite)”,以纪念我国著名科学家、教育家、原浙江大学校长竺可桢院士(1890-1974年)。 竺可桢石 竺可桢石具有特殊的晶体结构,在掺入其他杂质后能够发光产生特殊的光学效应。竺可桢石与萤石、云母、金绿宝石、尼日利亚石、绿泥石等矿物一起产出,对铍矿、锡矿等关键金属矿产的指导找矿也具有重要指示意义。 图1竺可桢石在岛津电子探针EPMA-1720H背散射电子像下的形态特征(Ckc - 竺可桢石;Fl - 萤石;Na-M - 钠云母) 专 家 声 音 饶教授回忆当初发现新矿物的情形:当时我们使用岛津电子探针测试此矿物成分时,发现矿物成分总量只有96 wt.% 左右,与已知矿物相差甚远。再排除掉可能有H2O带来的影响,以及对元素精确定量的情况下,经过计算发现,此矿物中阴阳离子很难配平,阳离子偏少。经过反复确认和持续的研究,最终证实了其化学式为LiAl5O8这种含有超轻元素的氧化物矿物。 岛津电子探针EPMA-1720H 据悉,竺可桢石是浙江大学饶灿教授发现的第五种新矿物。自2017年岛津电子探针EPMA-1720H落户浙江大学饶教授团队实验室以来,已协助饶灿教授发现了2种新矿物——锌尼日利亚石和竺可桢石。 表1 浙江大学饶灿教授发现的新型矿物信息新型锌尼日利亚石图2 新型锌尼日利亚石在岛津电子探针EPMA-1720H背散射电子像下的形态特征(Zng – 锌尼日利亚石-2N1S Fl – 萤石 Chb - 金绿宝石 Mgt - 磁铁矿) 经过微区成分定量测试和计算,得到锌尼日利亚石-2N1S的化学式:(Zn0.734Mn0.204Na0.122Ca0.063Mg0.044)∑1.166(Sn1.941Zn0.053Ti0.007)∑2(Al11.018Fe+30.690Zn0.200Si0.092)∑12O22(OH)2 新矿物的发现,提高了我国矿物学基础研究水平,促进了矿物学学科发展,展现了国家基础科技研究的实力。对饶灿教授团队对中国地学研究领域的卓越奉献表示敬意。
  • “钒钛综合国家重点实验室”落户攀钢
    记者4日从四川省科技厅获悉,国家科技部近日下发了《关于组织制定第二批企业国家重点实验室建设计划的通知》,攀钢申报的“钒钛资源综合利用国家重点实验室”成功入选新一批国家重点实验室建设名录,这是钒钛资源综合利用领域国内首个获准建设的国家重点实验室,也是四川省此次唯一一个入围的实验室。  据悉,攀西地区的钒钛磁铁矿储量达100亿吨以上,钒资源储量(以V2O5计)1570万吨,占全国的62.2%,钛资源储量(以TiO2计)8.7亿吨,占全国的90.5%,具有极高的综合利用价值。为将资源优势转变为经济优势,国家对攀西地区的资源综合利用给予了极大的关怀和厚爱。在全国各兄弟单位的通力合作下,通过攀钢人的艰辛努力,攀西资源的综合利用得到了长足的发展,取得了以普通大型高炉冶炼钒钛磁铁矿、雾化提钒新工艺、三氧化二钒、钒氮合金、选钛工艺、微细粒级钛铁矿回收、造纸用钛白技术、纳米TiO2制备技术等为代表的一系列重大科技成果,并形成了一定的产业群。经过40多年的发展,攀钢已成为中国最大的钛原料生产基地和唯一的氯化法钛白生产基地,中国最大的钒制品生产基地及世界第二大产钒企业。  据介绍,此次获准建设的攀钢“钒钛资源综合利用国家重点实验室”,将建设成为我国钒钛资源综合利用领域从事应用基础研究、共性关键技术研究、聚集和培养优秀科技人才的开放基地,成为辐射先进技术、开展科技交流、推动产学研相结合的开放平台。这对带动我国钒钛磁铁矿资源利用技术研发水平的提升,推动行业的技术进步,变资源优势为经济优势将具有重要意义。
  • 新品MXF-N3 Plus - 钢铁应用篇
    钢铁生产过程中元素分析几乎贯穿整个流程,其中使用X射线荧光光谱法分析元素的包括:全新的MXF-N3 Plus可满足以上各个环节的元素检测,快速、稳定、高精度、无污染。以下摘选部分分析案例供参考。 Plus铁矿石 • 可分析铁矿石中TFe由30%到70%的铁矿石样品;• 矿石种类包括:铁矿石原矿、烧结矿、球团矿、铁精粉、澳矿、南非矿、巴西矿、印度矿等;• 按铁矿结构分类可包括:磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等以及相关铁矿的铁精粉;• 制样方法:熔片(可消除矿物结构和颗粒度效应,推荐)或压片;• 相对标准偏差(RSD,n=10)在0.23%~3.3%之间。 Plus烧结矿• 制样方法:压片或熔片(炉前实验室操作繁琐时间长,不推荐)• 准确度验证:Plus高炉渣• 制样方法:压片或熔片• 部分曲线示例: Plus生铁• 制样方法:磨样机打磨• 部分测试结果示例:* 参照GB/T223系列标准★注:篇幅所限,仅列举部分分析实例,如您需要其他案例应用报告,请致电岛津。 ★涉及相关标准(部分)★ 1) GBT 6730.62-2005 铁矿石 钙、硅、镁、钛、磷、锰、铝和钡含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法2) SNT 0832-1999进出口铁矿中铁、硅、钙、 锰、铝、钛、镁和磷的测定 波长色散X射线荧光光谱法3) ISO 9516:1992 铁矿石—硅、钙、锰、铝、钛、镁、磷、硫和钾含量的测定X射线荧光光谱法4) GB/T 10332.1 铁矿石 取样和制样方法5) GB/T 6730.1 铁矿石化学分析方法6) GBT 21114-2007 耐火材料 X射线荧光光谱化学分析 - 熔铸玻璃片法
  • 【解决方案】马尔文帕纳科钛白粉行业应用解决方案
    日前,马尔文帕纳科组织多位应用专家到访国内钛白粉领军企业技术中心,带去了包含XRF、XRD、激光衍射、DLS、ELS等多种先进表征技术在钛白粉行业及其衍生品方面的应用推介,对其现有多台马尔文帕纳科的检测仪器的日常使用注意事项及维护做了详细的讲解,并于与会者进行了深入的交流和讨论。钛白粉是一种重要的无机化工原料,主要成分为二氧化钛(TiO2),密度很小,具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度,被认为时目前世界上性能最好的一种白色颜料,具有广泛应用于涂料、油墨、造纸、塑料橡胶、印刷、化纤、陶瓷、化妆品、食品、医药等工业领域。钛白粉的主要原料为钛铁矿,也称为钛磁铁矿,是以多种金属元素共生的复合矿,主要以含铁、钒、钛等金属元素。其制造方法主要有两种:硫酸法和氯化法,对产品质控的要求主要集中在TiO2的含量、亮度、消色力、挥发物、悬浮物、吸油量、筛余物、水萃取液电阻率、金红石含量等。马尔文帕纳科XRF、XRD以及激光衍射、DLS、ELS、静态图像等分析技术可以应为钛白粉行业提供用于原材料、钛白粉及其衍生品的元素分析、晶型鉴定、颗粒粒度及粒度分布、粒形、稳定性等多方面的应用。此文只涉及元素含量、晶型结构和粒度分析。 一、XRF 元素分析在钛白粉行业的应用作为钛白粉原材料的钒钛磁铁成分分析使用的方法为原地质矿产部行业规范DZG93-07《岩石矿石分析规程》中《钒钛磁铁矿石分析规程》[1-2]。该规程中采用化学分析方法,样品用酸溶法或碱熔法溶(熔)矿,再分别用容量分析法测定铁和钛,然后用容量分析法、原子吸收法、比色法等分别测定钙、镁、铝、铬、钒、硅、硫、磷、锰、铜、钴、镍等元素。因此,化学分析方法要完成以上元素的分析,分析周期长,操作繁琐,成本高,劳动强度大,污染严重,已经远远不能满足快速测定的需求。而XRF作为一种快速、无损的元素分析手段已被广泛地应用于钛白粉原料及成品、衍生品的生产过程控制。样品前处理对于XRF在钛白粉行业内的应用极为重要,针对不同类型的原料和产品,需要采用相应的手段进行研磨、压片或者熔融处理以获得最佳的应用效果,现场针对XRF技术在实际工作中的应用进行了详细而深入的分享与探讨。粉末压片法针对钛白粉、高钛渣、钛铁矿均可采用电动玛瑙或人工研磨(玛瑙研体),但要注意,高钛渣和钛铁矿不能与钛白粉使用同一个玛瑙研体,否则会造成样品污染,造成制样误差。由于钛白粉中钛含量高,粉末压片法即可获得较好的精度和重复性良好的结果。而对于成分复杂的高钛渣和钛铁矿来说测量重复性不好。而玻璃熔融法相对于粉末压片法来可以最大程度地消除样品的矿物效应和、不均匀性和粒度效应,配备专业的熔融制样设备,可以获得更好的重复性。下表中列出了熔融制样设备在制备高钛渣或钛铁矿时的参数及程序设置。在钛白粉相关应用中,建议测了条件设置见下表在软件程序条件选择中,需注意Ti,V,Cr之间的干扰,比如谱线的选择、分光晶体的选择和背景位置的选择等。 二、XRD 在钛白粉行业中的应用众所周知,钛铁矿是钛白粉的主要原料,目前国内几乎所有的钛白粉厂都使用它作为原料。而二氧化钛品位的高低是钛白粉生产厂家选择钛铁矿时首先考虑的因素,它直接影响收率和成本,通常一般矿中的二氧化钛含量应不低于47%。我们知道二氧化钛(TiO2)在自然界有三种结晶形态(三种同分异构体),分别是:金红石型和锐钛型和板钛型。金红石型是二氧化钛最稳定的结晶形态,结构致密,与锐钛型相比有较高的硬度、密度、介电常数与折光率。二氧化钛品位过低,不仅要增加原料的消耗,而且还要多消耗硫酸。但通常二氧化钛含量高的钛铁矿(特别是次生矿)一般都含有少量的天然金红石,它以二氧化钛的金红石晶型存在,极难溶解,最后的酸解率降低,而且使生产中的沉降、净化过程变得十分复杂,由于钛铁矿的成分和化学组成十分复杂,化学分析的方法很难准确地反映其金红石成分的含量。而不同晶型的化合物具有完全不同的XRD图谱,可以用XRD技术测量钛铁矿中不同形态存在的二氧化钛的含量。下表为金红石、锐钛矿和板钛矿的XRD主衍射峰数据,可以看到虽然金红石和锐钛矿在结构上有共同相似的特点,但由于金红石与锐钛矿的最强衍射峰一个在27.46°(/2Ө)左右,一个在25.35°(/2Ө)左右,因此将两者可较轻易区分开来。部分板钛矿的最强峰与锐钛矿的最强峰接近,但根据传统的三强法仍能将两者区分开来[3]。三、粒度表征技术在钛白粉行业的应用钛白粉粒度分布是一个综合性的指标,它严重影响钛白粉颜料性能和产品应用性能,因此,对于遮盖力和分散性的讨论可直接从粒度分布上进行分析。影响钛白粉粒度分布的因素较为复杂,需要控制粒度分布的环节分别是涉及水解工艺的水解原始粒径大小;其次是涉及煅烧工艺的成长颗粒粒径分布;以及涉及到粉碎工艺的最终产品的粉碎颗粒粒径。钛白粉行业测定粒度分布的传统方法是沉降法和静态图像法。影响沉降法的因素很多,测定的结果有较大差别;静态图像法(电子显微镜)测定粒度分布又必须借助大量统计工具,结果才能较为接近实际情况。自1975年马尔文激光粒度仪诞生后,大大提高了粒度分析的速度和准确性,目前已广泛的应用于钛白粉行业。 激光衍射粒度分析原理在激光衍射测量中,激光束穿过分散颗粒样品,测量散射光强度的角度变化。大颗粒的散射光角度小,而小颗粒的散射光角度大。之后对角度散射光强数据进行分析,使用米氏光散射理论,对形成散射图样的颗粒进行计算。激光粒度仪测量颗粒粒度具有测量动态范围宽、分析速度快、具有可验证的准确度和重复性等优点,可以提供颗粒粒径以及粒径累计分布值。纳米级钛白粉测试结果主要影响因素有:分散介质、遮光度、光学参数、超声功率和时间。 钛白粉行业粒度分析实例钛白粉无论是锐钛矿还是金红石,都是由直径在0.1~0.3μm的球形颗粒单一晶体所组成。单一晶体粒子的大小和由此凝集结合的二次粒子的结合力数值以及结合量将会导致钛白粉分散体系的白度、消色力、分散性、耐候性等颜料性能的变化。因此颗粒粒度和粒度分布是影响颜料性能和应用的重要指标。马尔文帕纳科Mastersizer 3000激光粒度仪,探头超声5min,连续测试样品粒径逐渐增加,粒度分布图如下。
  • 攀枝花筹建四川钒钛产业技术研究院
    攀枝花筹建四川钒钛产业技术研究院  近日,攀枝花市全面启动四川钒钛产业技术研究院筹建工作。该市计划在半年内初步搭建起研究院整体框架,探索有效的管理体制和运行机制,实现研究院初步运转。  钒钛磁铁矿是全省重点开发的4大资源之一,钢铁钒钛产业是工业强省的7大支柱产业之一。但由于缺乏强有力的公共技术研发平台,钒钛产业科技支撑力不足,资源闲置等现象不同程度存在,大量关键技术尚未取得突破。攀枝花市组建四川钒钛产业技术研究院,将从更高层面进行设计,有效整合国内钒钛产业优势科研力量,推动钒钛磁铁矿资源高水平综合开发利用。 据了解,该研究院由企业、高校、科研院所和政府共同投入并参与管理,以钒钛及相关产业共性技术和关键技术为研发对象,成立后力争一年内实施研发项目5-10个,整合利用投入研发资金5000万元至1亿元,申请专利20项。
  • 央企铁矿非法排放尾矿 环境污染百姓遭殃
    央企铁矿在河北非法排放尾矿 当地政府称管不了  中国五矿邯邢局两家铁矿2008年8月28日取得由河北省安全生产监督管理局颁发的“安全生产许可证”。然而,这两家铁矿却早在2007年就开始向尾矿库非法排尾。图为2007年11月,北洺河铁矿的排尾管道在向尖山北尾矿库排尾。张春华摄  北洺河河道南侧的河滩成了北洺河铁矿非法排放尾矿的地方。图为用尾矿碴围起来的堤坝,中间是白色的尾矿浆。经济参考报记者 李新民 摄  编者按:国务院国资委于2007年岁末下发《关于中央企业履行社会责任的指导意见》明确要求:中央企业深入贯彻落实科学发展观,“在追求经济效益的同时,对利益相关者和环境负责。”要“积极履行社会责任,成为依法经营、诚实守信的表率,节约资源、保护环境的表率,以人为本、构建和谐企业的表率。”  经济参考报今天刊发的《中国五矿邯邢局两铁矿:非法排尾祸企殃民》的报道告诉人们,个别央企在学习实践科学发展观活动中,不仅没有成为“履行社会责任”的表率,反而成为损害“利益相关者和环境”的典型。  一中央企业下属的两家国有铁矿,在尾矿库尚未验收、更未取得安全生产许可证之际,便非法排放尾矿浆,造成下游一民营矿山企业透水关停 随后,两家国有铁矿改道排尾,其中一家居然将尾矿排入附近的河道,河滩农田被占,环境严重污染,附近村民上访不断。  这起发生在河北省武安市的央企非法排尾祸企殃民事件,在当地造成十分恶劣的影响。  国企大矿非法排尾,民营小矿透水关停  位于冀南太行山东麓的武安市是“全国四大富铁矿基地”之一。这里既有中国五矿集团邯邢冶金矿山管理局(简称五矿邯邢局)所属的国有大铁矿,也有众多民营小铁矿。  武安市矿山镇金祥联办铁矿(简称金祥铁矿)是一家民营小矿。据这家小铁矿的负责人张春华介绍,2007年10月23日,金祥铁矿突然发生大面积突水,井下人员迅速撤离,并组织人员全力排水。  但井下水量之大令人吃惊,原来排水量不足50立方米/日,如今竟高达1200立方米/日。2007年11月10日,金祥铁矿请来具有国家甲级资质的安全评论机构——中国煤炭地质总局水文地质工程地质环境地质勘察院的工作人员,在邯郸市诚信公证处现场监督和公证下,取水样调查突水原因。  2007年11月26日,地质勘察院出具《突水调查报告》认定:金祥铁矿“突水通道为奥陶系中统灰岩岩溶裂隙,突水水源为距该矿上游约60米的尾矿库。”报告认为,如不采取有效措施,“有可能引发突发性的大的突水灾害,并发生巷道垮塌、掩埋事故。”  张春华告诉记者,报告中所说的“上游60米的尾矿库”,是属于五矿邯邢局下属的北洺河铁矿和玉石洼铁矿共有的尖山北尾矿库。  “在随后两个月时间内,我们三次紧急致函两家国有铁矿,要求他们停止侵权行为,停止使用尾矿库,并派人解决给我们企业造成的损失。”张春华说,“但是,两家国有铁矿对我们的请求置若罔闻。最终因为透水严重,金祥铁矿不仅巷道被淹,整个矿井都被灌水。武安市矿山镇矿山企业管理办公室下达通知,金祥铁矿被关停。”  北洺河铁矿有关领导向记者出示的一份由华北有色工程勘察院所做的《北洺河铁矿尖山北尾矿库运行对金祥联办铁矿透水影响论证报告》则称:“尖山北尾矿库建于不透水或透水性极弱的闪长岩体上,库区不应存在渗漏问题。”并得出尾矿库运行与金祥铁矿突水“没有关联”的结论。这份报告的落款时间为2009年1月。  金祥铁矿代理律师胡海清说:“华北有色工程勘察院的这份报告即无公证,也没有从纠纷双方取水样对比检验,而且是在侵权行为发生一年之后做出的,根本不具法律效力。”  记者在查阅尖山北尾矿库的材料时,还发现了一个令人震惊的事实:该尾矿库《安全验收评价报告》(中国安全科学研究院所)是在2008年8月做出的,其取得“安全生产许可证”的时间则是2008年8月28日。从其导致金祥铁矿井下透水时间来看,至少在2007年10月23日之前,即尾矿库通过安全验收并取得安全生产许可证近一年之前,两家国有铁矿就已开始非法排尾了。  尾矿居然改排河道,环境污染百姓遭殃  踏着荒草萋萋的山路,记者登上40多米高的尖山北尾矿库大坝,此时巨大的库区已不见有尾矿注入,但尾矿浆沉淀后形成的沼泽仍清晰可见。据张春华介绍,金祥铁矿透水停产后,于2008年7月把北洺河铁矿和玉石洼铁矿起诉至邯郸市中级法院。2009年3月下旬,这两家国家铁矿不敢再向尖山北尾矿库排尾。  据了解,当时两家铁矿并未停产。那么,其选矿场流出的尾矿排到哪里去了呢?  带此疑问,记者沿尖山北尾矿库大坝北边的山路徒步东行,翻过一道土坡,眼前出现一个巨大的坑塘。一位开着翻斗车拉碎石土方的司机师傅介绍说,这是玉石洼铁矿正在建设的一个新尾矿库。记者看到,库区虽正处于建设之中,但一条管道已开始向坑塘里排放尾矿了。  北洺河铁矿尾矿排到了什么地方?记者追踪调查,在武安市上团城乡高村村北的北洺河道里找到了答案。在河道边的河滩上,布满一道道用尾矿渣堆积围成的高高的堤坝,一条矿管道正在向坝里汩汩喷涌着灰白色的尾矿浆。  在北洺河铁矿采访时,副矿长张金东以没有得到邯邢局领导批准为由拒绝回答记者提出的任何问题。该铁矿负责外联的工农办主任卢新说:“我们向北洺河排尾得到了高村允许,与高村签定了排尾协议。记者应该采访高村村干部。”随后,他打电话叫来高村主持工作的村党支部副书记陈其林。  “北洺河铁矿向河道排尾,是对高村的支持。”陈其林说,“第一、按照协议约定,尾矿排在高村村北的河滩上,每立方米向村里支付1.6元的排放费 第二、村里办起一个选硫厂,可以从尾矿里选出硫矿,这也是一笔不小的收入 第三、尾矿渣排在河滩上,盖住了裸露的鹅卵石,可以植树造林,绿化环境。”  然而,记者深入到高村村民中间调查时却听到完全不同的声音。许多村民表示:北洺河铁矿向河滩上排尾,实际上是高村村干部为满足个人的私利与国有矿山企业相勾结的结果,最终坑害的是老百姓的利益和国家利益。  一位姓王的村民告诉记者:“向河道非法排尾,一方面圈占了河滩上农田 另一方面严重污染了环境,刮风的时候,尾矿矿砂中的有害物质随风飞扬,村里许多人得了皮肤病 更严重的是,堆积如山的尾矿还对河道行洪造成巨大安全隐患。”  民企诉讼百姓上访,央企大矿“岿然不动”  据了解,针对北洺河铁矿和玉石洼铁矿的尾矿库导致金祥铁矿透水被淹事件,金祥铁矿于2008年7月将两家国有铁矿起诉至邯郸市中级法院,但目前法院尚无做出判决。  金祥铁矿负责人张春华说,国家安监总局于2006年4月6日下发《尾矿库安全监督管理规定》,其中第十六条明确要求:“生产经营单位应当按照《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》的有关规定,为其尾矿库申请领取安全生产许可证。未依法取得安全生产许可证的尾矿库,不得生产运行。”  “两家国有铁矿在尾矿库尚未获得安全验收、更未取得安全生产许可证情况下就非法排尾,导致刚刚投产的金祥铁矿遭遇灭顶之灾,直接经济损失已达5000多万元。”张春华说,“诉讼至今已一年多了,我们期待着法院能尽早做出公正裁决。”  针对北洺河铁矿向北洺河河道造成河滩农田被占、周边环境污染之事,临河而居的高村村民也开始联名上访。  北洺河是滏阳河的一条重要支流,不仅是邯郸市境内主要行洪河道,也是武安老百姓的母亲河。国家有关部门于1990年12月30日颁布的《选矿厂尾矿设施设计规范》明确规定:“选矿厂必须有完善的尾矿设施,严禁尾矿排入江、河、湖、海。”  “作为国有大矿,北洺河铁矿难道不了解国家的规定吗?为什么仅仅凭借与村干部的一纸协议就可以肆无忌惮地向河道非法排尾?”高村村民侯有良说,对此,他作为村民代表曾带着全村39户村民签名的上访信赴北京反映情况,并受到国家环保部有关领导的重视。4月1日,环保部信访办公室将他们的上访材料批转下来,可问题未得到解决。直到今天,北洺河铁矿的尾矿浆仍在哗哗地向河道里排放着。  武安市政府有关部门的领导在接受记者采访时坦言,对于五矿邯邢局下属铁矿非法排尾一事,当地政府部门不是不知道,但却管不了。“他们是中央企业,自恃财大气粗,根本不把地方执法人员放在眼里。”这位不愿透露姓名的领导建议说,“这需要新闻媒体加大监督力度,只有公开曝光后才能引起上级领导的关注,问题才好解决。”
  • 解决方案 | 奥林巴斯便携式XRD在金属腐蚀中的应用
    2010年,美国特索罗阿纳科特斯的石油精炼化工厂的热交换器发生爆炸,导致7人伤亡,百万罚款。2012年,美国里士满的雪佛龙炼油厂管道爆炸,产生的巨大浓烟导致周边1.5万居民到医院就医(200万罚款)。这两起事故的原因,分别是碳钢管材料高温氢蚀和石油管道硫化腐蚀,管壁变薄无法承受高温高压的使用条件,致使其爆裂。由于金属合金的腐蚀造成的人身财产损失相当巨大,最新的腐蚀调查结果显示,我国由于腐蚀带来的损失和防腐蚀投入,总额超过两万亿人民币。因此及时找出金属的腐蚀成因,寻找解决方案防止腐蚀的产生尤为重要。金属腐蚀比较复杂,通常包括氧化腐蚀、硫化腐蚀、高温氢化腐蚀、海水腐蚀及电化学腐蚀等,由于金属所处环境不同其腐蚀机理不同,导致腐蚀的产物也相差万别。如铁的氧化腐蚀产物有磁铁矿(Fe3O4)、针铁矿(α-FeO(OH))、水铁矿(Fe5O7(OH)x4H2O)、纤铁矿(γ-FeOOH)、六方纤铁矿(FeO(OH))、四方纤铁矿(FeO(OH,Cl))、赤铁矿(Fe2O3)、方铁矿(FeO)等,仅仅化学元素分析不足以判定腐蚀产物。奥林巴斯XRD分析仪通过奥林巴斯XRD分析仪现场快速的分析金属腐蚀物,可及时获得腐蚀成分信息,有助于了解腐蚀成因,并寻找解决方案防止腐蚀产生。在炼油厂、石油石化行业、电厂和船舶行业等有非常广泛的应用前景。新加坡某石油公司每年花费3万美元做腐蚀物XRD分析,以确保化工设备安全运行。优点便携,坚固耐用样品制备时间短样品量少(15mg)不需测角仪校正无晶体取向性影响不需外部循环冷却水奥林巴斯的XRD分析仪是一款高性能、封闭射线式便携XRD分析仪,可以通过对Ca到U元素进行的一次性快速XRF扫查,提供材料主要成份、次要成份或微量成份的全晶相结构信息。所需样品量极少,操作简便,可使操作人员在野外对样品进行实时快速的现场分析。
  • [应用]奥林巴斯便携式XRD在金属腐蚀中的应用
    2010年,美国特索罗阿纳科特斯的石油精炼化工厂的热交换器发生爆炸,导致7人伤亡,百万罚款。2012年,美国里士满的雪佛龙炼油厂管道爆炸,产生的巨大浓烟导致周边1.5万居民到医院就医(200万罚款)。这两起事故的原因,分别是碳钢管材料高温氢蚀和石油管道硫化腐蚀,管壁变薄无法承受高温高压的使用条件,致使其爆裂。由于金属合金的腐蚀造成的人身财产损失相当巨大,最新的腐蚀调查结果显示,我国由于腐蚀带来的损失和防腐蚀投入,总额超过两万亿人民币。因此及时找出金属的腐蚀成因,寻找解决方案防止腐蚀的产生尤为重要。 金属腐蚀比较复杂,通常包括氧化腐蚀、硫化腐蚀、高温氢化腐蚀、海水腐蚀及电化学腐蚀等,由于金属所处环境不同其腐蚀机理不同,导致腐蚀的产物也相差万别。如铁的氧化腐蚀产物有磁铁矿(fe3o4)、针铁矿(α-feo(oh))、水铁矿(fe5o7(oh)x4h2o)、纤铁矿(γ-feooh)、六方纤铁矿(feo(oh))、四方纤铁矿(feo(oh,cl))、赤铁矿(fe2o3)、方铁矿(feo)等,仅仅化学元素分析不足以判定腐蚀产物。 奥林巴斯Terra-xrd分析仪 通过奥林巴斯xrd分析仪现场快速的分析金属腐蚀物,可及时获得腐蚀成分信息,有助于了解腐蚀成因,并寻找解决方案防止腐蚀产生。在炼油厂、石油石化行业、电厂和船舶行业等有非常广泛的应用前景。新加坡某石油公司每年花费3万美元做腐蚀物xrd分析,以确保化工设备安全运行。优点便携,坚固耐用样品制备时间短样品量少(15mg)不需测角仪校正无晶体取向性影响不需外部循环冷却水
  • 我国铁矿石选矿设备行业发展机遇分析
    “十二五”以来,我国公路建设进入了全新的高速发展期。中国高速公路网、农村公路网、综合运输网等五个大型公路网络的快速发展,势必将进一步促进铁矿石选矿设备市场的快速增长。目前,中国高速公路总里程已达5.4万公里,总长度仅次于美国。不久的将来,中国将成为全球高速公路总里程第一的国家。不过,我国虽然进行了长达10年的公路建设,却仍然存在巨大潜力。  众所周知,高速铁路造价数倍于常规铁路,因此,其建设对路面与设备的要求更高。每年铁矿石选矿设备近1000台的市场需求,因此选矿设备企业的发展前景和市场环境空前良好。  目前,几乎所有工程、矿山机械企业负责人都对铁路建设,特别是高铁建设投入了极大地关注。其中金马也不例外,金马也在专注于自己设备的发展。以铁矿石选矿设备设备为例,该类产品一直是受铁路、公路、桥梁影响最为显着的产品之一,特别是铁路建设,使用桩工产品在空中建设铁路,需要大量的砂石料和混凝土骨料,这些对破碎设备生产企业有着重大决策作用。  当前,随着我国公路建设的加速发展,铁矿石选矿设备行业近年来也得到迅速发展,其市场保有量不断提升。据了解,目前这些既有产品基本都能正常使用,且小型破碎设备的利用率不断增加。路面建筑行业的发展使铁矿石选矿设备产品流通迅速,市场形势前景光明。
  • 赛恩思仪器与宜宾天原海丰和泰有限公司达成合作
    背景介绍宜宾天原海丰和泰有限公司创建于2016年,是宜宾天原集团股份有限公司的全资子公司,是天原集团“一体两翼”中的重要“一翼”,是发展钛化工产业的重要平台。公司定位于构建“氯—钛”一体化产业模式,充分利用天原集团绿色环保产业链创新模式、成熟的氯碱生产平台,采用目前全球先进的氯化法生产工艺,规划短期实现40万吨、长期实现100万吨目标,致力于做中国氯化法钛白粉行业领跑者。公司现已建成年产5万吨氯化法钛白粉项目。业务挑战钛白粉学名二氧化钛,是一种重要的无机化工颜料。在涂料、油墨、造纸、塑料橡胶、化纤、陶瓷等工业中有重要用途。客户需测定原料以及成品的碳硫含量,以把控产品质量,客户经过多方调研,选择了与赛恩思仪器合作。 解决方案由于客户对于碳硫含量的测定都有较高的需求,我公司向客户推荐了HCS-808型高频红外碳硫仪。双碳双硫的四池配置完全能够满足客户需求,公司售后工程师在现场通过测试标准样品验证了机器在高碳低碳高硫低硫等范围内的表现。最终测试结果获得客户的认可。标样名称编号称样量标准含量测试结果gC%S%C%S%碳化硅2BN4300.051326.93727.08530.051326.93726.84060.053726.93726.79490.051926.93727.07610.055526.93726.9782低合金钢GBW013030.29120.700.0640.69620.06370.29430.700.0640.69950.06540.29290.700.0640.70150.06310.29470.700.0640.70190.06520.29760.700.0640.70220.0646磁铁矿93-400.05242.612.60600.05632.612.64250.05032.612.61910.05052.612.62960.05892.612.6122客户价值四川赛恩思仪器有限公司生产的高频红外碳硫分析仪,具有分析品种全,分析范围广,测试数据准确等优点。在钢铁、铁合金及各类金属材料、核材料、硅材料、电池材料;矿石、土壤、煤焦等非金属原材料以及各种特殊材料的碳硫测定有广泛地应用。这次与钛白粉厂家天原集团的合作再次获得了客户的信任。
  • 元素测定、薄膜分析、样品制备,巧用GDS实现多方位分析【GDS微课堂-8】
    运营一个公司需要不同部门的合作,打好一场胜仗,需要不同的兵种配合。在分析仪器世界里,如果将仪器巧妙组合,让它们充分发挥各自特长,也会事半功倍。因为各种仪器的侧重点不同,单一技术只能得到表面某一方面的信息,但不同仪器亲密合作,就可以对样品进行多方位、多角度、多层次的检测,终得到全面准确、甚至超出预期的科研结果。那你知道GDS都有哪些小伙伴吗?他们怎么相互合作呢?今天我们请了三位小伙伴,来认识一下他们吧!01拉曼光谱仪GDS可以获取不同深度处元素的含量分布信息,结合拉曼光谱仪能够进一步得到物质的化学结构信息。接下来,让我们一起看下两者是如何配合的。GDS和小曼今天收到了一份委托,需要测定不同实验条件下产物是什么,以及怎样分布。实验条件如下:采用阳溅射法在含氟乙二醇溶液中制备了具有纳米孔结构的氧化铁薄膜。在不同的温度(350℃、400℃、450℃)下进行退火。GDS和小曼分别对三份实验产物进行了检测,结果如下:GDS我测定了不同深度处实验产物的元素浓度变化,以350℃退火温度下的实验结果为例,可以明显看出:随着溅射时间的增加,不同深度处(X轴)Fe元素的浓度不断变化,其他元素亦是。综合400℃和450℃退火温度下的实验结果,元素浓度(谱峰强度)相近,可见实验产物较为类似。但产物是什么?还需让小曼揭晓。GDS分析图拉曼光谱仪将不同退火温度下强拉曼峰与拉曼谱图库做对比,我发现:350℃退火温度下主要产物是磁铁矿,400℃和450℃退火温度下是赤铁矿,与上图GDS的结果吻合。拉曼光谱图综合上述结果,我们获取了Fe、C等元素随深度改变的浓度变化信息,并在此基础上,进一步测得不同退火温度下产物分别为磁铁矿和赤铁矿。02椭圆偏振光谱仪由上文我们知道GDS能够得到薄膜在不同厚度的元素含量分布,此外,GDS还能从元素深度的变化来获取镀层的结构、均一性、厚度等信息。结合椭偏仪擅长解析薄膜厚度和其光学常数的优势,两者合作就能够准确获得镀层的结构,并对镀层光学特性有更全面的了解。椭圆偏振光谱仪Hi,我是椭小偏,做表面分析的同学应该对我很熟悉吧!我和GDS是老朋友了,我们经常协作完成测试。近我们对薄膜太阳能电池进行了分析,下面一起看下实验结果。GDS先来说说我的发现,下图我们可以看到电池镀层不同深度处各元素的含量变化,并且我发现Mo基底表面还有两层镀层:层主要含Cu、Se、Sn,而第二层含S、Zn,由此我得到了镀层的元素分布信息。椭圆偏振光谱仪我测试的是一款Cu2ZnSnS4太阳能光伏电池。下图张是电池的光学常数折射率n和消光系数k随波长的变化曲线;第二张图是我模拟出的镀层模型,由图可知:底层为Mo基底;中间是Cu2ZnSnS4层,厚度1472nm;上层厚度为227nm且镀层内存在孔隙,从上往下孔隙率从95%下降到6.8%。Cu2ZnSnS4太阳能电池的折射率n和消光系数k随波长的变化各镀层的厚度和表层孔隙率模型综合上面两种太阳能电池的实验结果,可知GDS能够测得镀层元素分布,椭偏仪可测得光学常数和镀层结构,两者合作为我们进一步解析材料提供了更为丰富的信息。03能谱仪(EDS)能谱仪(EDS)主要是利用不同元素X射线光子特征能量不同,来获取材料的元素种类以及含量等信息,如材料表面微区成分的定性和定量分析、固体材料的表面涂层分析等等,常和SEM扫描电镜、GDS等合作,来获取更为全面的镀层信息。EDS能谱仪大家好,我能够分析材料元素组成和含量等信息,但我获取的是镀层表面信息,无法探测较深的镀层,SEM姐姐推荐我来找GDS帮忙。GDS没问题,快将测定样品告诉我,我来帮你把表层剥蚀掉,你再分析~让我们来见证一下当GDS遇到EDS后产生的花火吧:GDS测试结果从上图的GDS结果可以看出,0~5.8μm为纯锌层,5.8~7.8μm为含有锌、铁和铝的合金层。为了方便能谱仪对合金层进行测试,GDS剥蚀掉了表面的纯锌层,露出铁铝合金层,以便EDS进一步剖析该层元素分布,结果图如下:EDS在GDS剥蚀后测试的结果从测试结果可以看出,在合金层中,Al、Fe、Zn元素的浓度比例分别为3.64%、71.32%和25.05%。铁铝合金层电镜图由上述实验结果可知,GDS能够帮助EDS和SEM剥蚀表面,制作可供分析的合格样品,全面立体地展示出样品结构信息和元素分布,并得到元素随深度变化的分布曲线,为进一步解析镀层提供了更为全面的信息。今天的测试结果到这里就结束了,至此我们知道GDS跟拉曼光谱仪、椭圆偏振光谱仪、EDS能谱仪合作,能够对物质进行全面表征,综合获得材料的化学结构、元素分布、光学常数等信息,这也为深入剖析材料提供了可供参考的方式。通过上面的几个例子,大家是不是对GDS与其他分析技术的合作有了更直观的认识呢?如果还有别的联用方式,也欢迎大家跟我们分享~至此,GDS微课堂全部结束啦!在这个系列里,我带大家了解了GDS的基本原理、基本功能、常用概念、应用范围,并详细讲解了GDS在钢铁、锂电池、太阳能电池以及LED行业中的应用,后,还和大家分享了GDS与其它表面分析技术是如何协作的。不知道同学们掌握的如何了?可以点击往期回顾,再复习一遍。不仅限于GDS,之后我们还将带来一系列其他光谱技术,请一直关注我们哟!往期回顾【GDS微课堂-1】随Dr.JY掀起GDS神秘面纱【GDS微课堂-2】七问七答,掌握GDS常用概念【GDS微课堂-3】GDS解密:如何打造钢铁侠的战衣盔甲?【GDS微课堂-4】锂电池研发的“秘密武器”【GDS微课堂-5】“钢铁侠”背后的清洁能源之梦【GDS微课堂-6】看GDS如何助力“灯厂”奥迪独领风骚?【GDS微课堂-7】超快速表面处理,几秒获取高质量界面HORIBA光谱入门手册自2014推出以来备受好评,为了帮助大家更好地理解,我们发布了GDS微课堂系列文章。除了GDS,光谱入门手册还包括拉曼、辉光放电、椭圆偏振光谱等系列合集。您可点击阅读原文进行浏览,还可分享至朋友圈让更多科研工作者看到。 HORIBA Optical SchoolHORIBA一直致力于为用户普及光谱基础知识,旗下的JobinYvon更有着200年的光学、光谱经验,HORIBA非常乐意与大家分享这些经验,为此特创立Optical School(光谱学院)。无论是刚接触光谱的学生,还是希望有所建树的研究者,都能在这里找到适合的资料及课程。 HORIBA希望通过这种分享方式,使您对光学及光谱技术有更系统、全面的了解,不断提高仪器使用水平,解决应用中的问题,进而提升科研水平,更好地探索未知世界。点击阅读原文,查看更多光谱入门手册。
  • 检测进口铁矿石质量有了“尚方宝剑”
    日前,由北仑检验检疫局牵头,宁波钢铁有限公司参与制订的《ISO/CD17992:铁矿石砷含量的测定—氢化物发生原子吸收光谱法》草案,被国际标准化组织(简称ISO)铁矿石专业技术委员会接受,预计将在两年内出版。该标准是我国提出的第一项铁矿石国际标准。其中,该项标准的国内版已于今年5月1日正式施行。  据悉,新标准有利于帮助国内钢铁企业及时了解进口铁矿石的质量情况,规避贸易风险 也为国外供货商改进工艺、提高铁矿质量提供对比数据。  新标准如何制定?  作为我国唯一的铁矿石专业检测中心,北仑出入境检验检疫局铁矿检测中心一直将参与铁矿石国际标准化活动作为一项重要工作来抓。“在大量的检测中,我们发现原先老版本的标准已经不符合现在的生产需要。”北仑国检技术中心主任兼铁矿石检测中心主任应海松介绍,原先的老版本是上世纪五六十年代借鉴苏联的,其数据、检测试剂都已远远落后。  “而我们做这方面的研究,是有先天优势的。”据介绍,作为国内最大铁矿石进口口岸的检验监管机构,北仑检验检疫局经过多年的发展,已经建成了国家重点实验室铁矿石检测中心。该中心同时进入ISO组织全球名录,成为SAC/TC317全国铁矿石标准化委员会副主任委员单位,并拥有ISO组织注册专家、高工、博士、硕士等中高级科研人才。  “制定行业标准,需要企业参与。当时,宁波钢铁有限公司刚好有整套的设备,还有对这方面检测有多年经验的专家。”据宁钢检化验技术部经理王博介绍,此次宁钢参与的“铁矿石砷含量的测定—氢化物发生原子吸收光谱法”实验,需要用到一种叫原子吸收氢化物发生装置的设备,这种设备国内许多钢铁企业都有,但并不是每一家企业都能做到实验所要求的精密度。“关键在于人,还要有多年的经验。而当时,我们也特别希望能有这样的机会,既是对设备的调试,也是对我们技术人员的锻炼。”经过一年多的努力及实验,《GB/T6730.6:铁矿石砷含量的测定氢化物发生原子吸收光谱法》已经由国家标准委发布,并于今年5月1日起正式施行。  新标准高明在何处?  “砷是钢铁五大有害元素之一。铁矿石的砷含量检测至关重要,过量的砷易导致钢铁产品冷脆,严重影响品质纯度”。王博告诉记者,“近年来进口自澳大利亚、印度的某些铁矿石的合同指标要求砷含量在0.01%以下,有的甚至要求低于0.0001%,新标准的检测下限可达到0.00005%,而且检测过程更加快速、简单。”  “新标准不再使用硫酸肼等剧毒有机试剂,转而采用碘化钾、抗坏血酸等普通试剂,检测过程中产生的废气砷化氢可通过管道直接进入高温石英管燃烧消除,减少了对自然环境和身体健康的影响,检测过程更加环保。”北仑检验检疫局技术中心主任兼铁矿石检测中心主任应海松介绍,“该项检测的自动化程度显著提高,有效降低了人力、物力和财力成本。”  新标准有何意义?  “我国是全世界最大的铁矿石买家,如果我们不制定更为严格的标准,这就意味着越来越多品质不高的铁矿石,将陆续涌入到我国,使我国的钢铁产品的品质得不到保证。”应海松说,铁矿石作为我国大量进口的战略资源物资,其质量优劣直接关系到我国钢铁行业的健康发展。应海松说,只有出台严格、快速、方便、环保的检测标准,才能在源头上帮国内的钢铁企业把好第一道关。  “铁矿石砷含量测定新标准是我国提出的第一项铁矿石国际标准,也是由我国承担召集人的第一项铁矿石国际标准。作为全球最大的买家,这是我们在ISO会议中第一次发出了来自中国的声音,打破了发达国家垄断的话语权。”应海松告诉记者,在提交铁矿石ISO标准草案后,北仑国检又陆续提出4项提案和4项评议意见。据悉,这些新的检测方法和数据,将用于建立一个铁矿石综合信息平台,该信息平台将对进口铁矿质量进行动态监控,实现数据采集和分析处理,不仅为钢铁企业提供服务和帮助,同时还为国家相关部门制订进口铁矿石的相关政策法规提供决策支持。
  • 攀钢将建钒钛资源综合利用国家重点实验室
    8月1日,科技部组织专家对攀钢集团在攀枝花和成都建设钒钛资源综合利用国家重点实验室进行可行性论证。该实验室计划通过2年时间,投入5.2到5.6亿元。  攀西钒资源占全球的9.6%,全国的62.2% 钛资源占全球的30%,全国的90%。攀枝花钒钛磁铁矿的特点是储量大、品位低、难选难冶难分离,其综合利用存在一系列世界难题。该实验室计划通过2年时间,投入5.2到5.6亿元,破解钒钛资源综合利用一系列世界难题,制定相关行业标准,使攀钢钒产业规模和技术达到世界领先,钛产业规模和技术国内领先、国际具有重要影响,为中国及世界清洁、高效、可持续利用钒钛提供技术支持。  评审专家组组长、中科院院士刘宝珺说,国家重点实验室代表国内该领域的最高研究水平,具有唯一性和不可替 代性。攀钢建实验室,意味着在钒钛综合利用领域,攀钢进入
  • 铁矿石中重金属限量国标近期实施,海光仪器助力用户进行检测
    国标《铁矿石中铅、砷、镉、汞、氟和氯含量的限量GB/T 36144-2018》将于2019年4月1日正式实施。该标准规定了铁矿石中铅、砷、镉、汞、氟和氯的限量要求、取样和制样以及测定方法,适用于钢铁冶炼用天然和加工铁矿石。 标准中铅、砷、镉、汞等重金属的测定方法涉及原子荧光光谱法、原子吸收光谱法和固体直接进样测定法,可应用到原子荧光光度计、火焰原子吸收分光光度计、直接进样测汞仪等实验室检测仪器。 海光公司在1988年成立时隶属于地质矿产部,之后的发展过程中长期致力于矿产品原料与成品的检测技术,研发出多款适合于地质、冶金、有色、核工业、材料等领域的原子光谱仪器。尤其是近几年,海光公司连续推出多款新品仪器,用于多种无机元素的微量与痕量检测,可完全满足各行业的相关国标及行标检测要求。
  • 开展铁矿石产品中化学成分等调查的通知
    随着我国钢铁产量的持续增长,对铁矿石的需求越来越大,为保障铁矿石产品质量,规范全国统一标准,中国钢铁工业协会准备组织有关单位制定铁矿石产品分等分级冶金行业标准。为此,在全国范围内开展铁矿石产品中化学成分和物理性能指标以及铁矿石标准使用情况的调查,请你单位给予支持。详见附件。 附件:铁矿石产品中化学成分和物理性能指标以及铁矿石标准使用情况调查表
  • 我国两项铁矿石国家标准草案被ISO接受
    日前,从日本召开的ISO/TC102第14次铁矿石国际标准会议传来消息,由北仑检验检疫局承担制定的两项国际标准,即ISO17792和ISO2597-4,其工作组草案和项目报告被ISO铁矿石专业技术委员会接受,标准的制修订程序进入下一个阶段。  由北仑局承担召集和项目负责的ISO/TC102/SC2/SG18项目工作组,即“ISO17792铁矿石-砷含量检测-氢化物发生原子吸收光谱法”,进展非常顺利,即将结束关键性的委员会草案阶段,进入CD草案的投票期,如不出意外,该标准预计将会在2年内结束流程而出版。该标准是我国提出的第一项铁矿石国际标准,也是由我国承担召集人的第一项铁矿石标准制定项目。上次加拿大魁北克会议后,在北仑局召集人的协调下,首先在国际范围内征询了草案修改意见,完成了草案的标准化工作。2008年,项目组组织了5个国家10个实验室参与的该项目的国际间精密度试验,至2009年上半年已圆满完成,同时项目组已将精密度数据提交TC102的巴西统计师进行精密度计算。在本次的日本东京会议,在听取了北仑局召集人的工作报告和巴西统计师的精密度报告后,各国专家对项目组的工作表示高度肯定,并一致要求将该标准的制定进入下一个阶段,以便尽快将其出版。SC2主席本曾杰明对北仑局专家的贡献高度赞扬,也对该项目顺利进入下一阶段表示祝贺。另外,由北仑局承担召集的另一个项目工作组(ISO/TC102/SC2/SG24),即“ISO2597-4铁矿石-全铁含量检测-电位滴定法”,在加拿大会议立项后,也完成了预阶段的验证试验,本次提交的修改草案也被顺利注册为工作组草案而将进入下一个阶段,今年北仑局将积极推进该标准的国际间的精密度试验。  标准草案进入委员会草案阶段,并顺利通过投票,是国际标准制修订最关键的一步,表示国际标准制定过程中最艰难的阶段已经过去,之后ISO标准制修订工作将由ISO中央秘书处承担为主,草案标准化及实验基本结束。进入此阶段后,除非有特殊的理由,各成员国一般不会再提出反对意见,阶段流程也只是例行程序。  北仑检验检疫局将以这两项国际标准制修订工作的进展为契机,除完成目前的这两项标准制定工作外,将进一步推出新的提案,推进铁矿石标准的发展,在国际标准化领域增强我们的话语权,在国际技术谈判中维护我国利益,并以此提升我国的影响力和软实力。
  • 印度月球探测器发现月面含铁矿物
    东方网1月5日消息:据中国探月网消息,美国航空航天局2008年12月25日表示,印度月球探测器上由该局提供的“月球矿物学测绘仪”(M3)在月面上发现了含铁矿物。  该仪器发回了东海盆地区域的图像,表明那里有丰富的辉石等含铁矿物。利用不同的波长,该仪器还首次揭示了岩石和矿物成分的变化。来自这台7公斤重的仪器的数据使空间科学家首次有机会以很高的空间和光谱分辨率来研究月球矿物学。据了解,仪器是由喷推实验室设计建造的。
  • 聚光发布铁矿粉中多种微量元素的检测解决方案
    铁矿粉是由铁矿石(含有铁元素或铁化合物的矿石)经过选矿、破碎、分选、磨碎等加工处理而成的矿粉。是钢铁工业的主要原料,常应用于冶金行业、建筑行业、造船业、机械行业、飞机制造等对钢材需求量大的行业。并随着地质科学的发展,由研究矿物来指导找矿成为一个新的找矿方向。从一些微量元素的含量或比值可以为成矿预测和普查勘探研究提供有关科学信息。 聚光科技电感耦合等离子体发射光谱测定铁矿粉中多种微量元素具有用量少、分析速度快、准确等优点。 采用盐酸+硝酸+氢氟酸消解样品,用高氯酸赶酸后,用稀盐酸定容,使用ICP-5000电感耦合等离子体发射光谱仪测定铁矿粉样品中的铝、钛、磷、钾、钠、锌、砷、铅8种元素的含量。 通过计算检出限、回收率和方法精密度,考察ICP-5000电感耦合等离子体发射光谱仪在铁矿粉样品中的实际分析性能。结果表明:测定值与参考值吻合较好,回收率与方法精密度均较好,ICP-5000电感耦合等离子体发射光谱仪可用于铁矿粉样品中元素的分析检测。聚光科技铁矿粉中多种微量元素的检测解决方案在线下载:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100312/s515559.htm
  • 第一个由我国主导制定的铁矿石国际标准正式发布
    2013年9月5日,由北仑检验检疫局主持制定ISO铁矿石国际标准“ISO17992:2013铁矿石-砷含量的测定-氢化物发生原子吸收光谱法”(ISO17992:2013Ironores—Determinationofarseniccontent—Hydridegenerationatomicabsorptionspectrometricmethod)正式发布出版。这是我国自上世纪90年代初参加ISO/TC102铁矿石国际标准化活动以来,第一个制定的ISO铁矿石国际标准,标志着我国实质性参与铁矿石国际标准化活动取得阶段性成果。  铁矿石中伴生的砷在钢铁冶炼中会影响钢铁产品的品质,同时会污染环境、危害人体健康安全,必须严格控制入炉铁矿石砷含量。ISO标准原先有ISO7834-1989《砷含量测定-钼蓝分光光度法》,但该标准使用有机试剂、萃取分离等手段,操作步骤繁琐、有机试剂污染环境、检测下限较高,难以满足使用需求。2003年,我国在瑞典基律纳会议上,递交了北仑局起草的“铁矿石-砷含量的测定-氢化物发生原子吸收光谱法”ISO新标准提案,经过十年的科研攻关,该标准于2013年3月顺利通过成员国评审。我国是世界上产钢第一大国,同时也是铁矿石生产大国和进口第一大国,由我国主导制定的该标准发布,标志着我国在铁矿石国际标准化地位不断提升,对于维护我国经济利益、保护我国战略储备安全、突破相关技术贸易壁垒等方面具有重要意义。文章转载自:国家认监委
  • 钴酸锂的“前世今生”
    钴是具有钢灰色和金属光泽的硬质金属,钴(Co)原子序数为27,位于元素周期表第八族,原子量为58.93,它的主要物理、化学参数与铁、镍接近,属铁族元素。钴是一种高熔点和稳定性良好的磁性硬金属。它是制造耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料,广泛用于航空、航天、电器、机械制造、化学和陶瓷工业。因此,它是一种重要的战略物资。 钴产业链主要由上游钴矿石的开采、选矿,中游冶炼加工以及下游终端应用组成。下游消费方面,虽然钴应用领域广泛,高温合金、硬质合金和磁性材料等领域都有钴的身影,但有约60% 的钴用在电池领域。 上游钴矿:单独钴矿床一般分为砷化钴矿床、硫化钴矿床和钴土矿矿床三类。钴除单独矿床外,大量分散在夕卡岩型铁矿、钒钛磁铁矿、热液多金属矿、各种类型铜矿、沉积钴锰矿、硫化铜镍矿、硅酸镍矿等矿床中,其品位虽低,但规模往往较大,是提取钴的主要来源。我国钴资源主要分布在甘肃、山东、云南、青海、河北及山西。 中游冶炼:钴中游冶炼的一大特点是中游冶炼产品众多,存在多条加工链条,如“钴精矿-硫酸钴 -四氧化三钴”、“ 钴精矿-氯化钴-四氧化三钴”、“钴精矿-氯化钴-碳酸钴-四氧化三钴”、“钴精矿-氯化钴-碳酸钴-钴粉”和“钴精矿-氯化钴-草酸钴-钴粉”等。这些钴产品中,硫酸钴和氯化钴是最为重要的中间品。其中,硫酸钴亦可直接应用于生产 3C 使用的钴酸锂电池。四氧化三钴则是最为重要的偏下游产品主要用于锂电池正极材料和磁性材料,用于新能源汽车的锂动力电池 。钴产品工艺流程图 电池级氧化钴主要用于锂离子电池正极材料钴酸锂的生产,其性能对钴酸锂材料性能,继而对电池的充放容量、使用寿命等有重要影响。用于电池的氧化钴除了严格的化学成分要求外,对物理指标,特别是粒度组成与分布和松装密度,有特别的要求。以碳酸盐沉淀制备前驱体,氧化煅烧后制备氧化钴的合成工艺为例: 试验结果表明,不同钴量与碳酸盐配比、晶型改变剂的选择、温度、反应时间、钴溶液浓度等都会对碳酸钴的粒度、形貌产生影响。除此之外,现有研究认为,钴盐前驱体颗粒形貌决定着钴粉颗粒形貌,后者对前者有很大的依赖性和继承性。图一:碳酸钴低倍(左)和高倍(右)表面形貌 扫描电镜作为材料表征利器,可以很好的用来观察碳酸钴颗粒粒度和表面特征;如图一所示,采用赛默飞Apreo2场发射扫描电镜拍摄。 Apreo 2具有业内最强的低电压超高分辨性能,分辨率可达到0.8nm(1kV),可以呈现材料最表面的真实形貌衬度,同时兼具高质量成像和多功能分析性能于一体,是科研和生产质控必不可少的理想分析平台。利用Apreo 2仓室内ETD探头,统计碳酸钴粒径,并获得其颗粒形态呈球形;同时在低电压800V条件下,利用镜筒内高分辨形貌探测器T2观察到碳酸钴表面呈不规则的台阶状。 再经过高温煅烧、干燥,即可获得电池级氧化钴原料。同样利用Apreo 2进行观察,发现氧化钴粒径大小近似于碳酸钴,如图二-a;进一步放大,其呈不规则分布,且表面光滑,如图二-b;Apreo 2镜筒内可同时放置3个探测器,再分别利用镜筒内成分探测器T1和形貌探测器T2观察样品表面,如图二-c和图二-d,获得氧化钴成分分布和一次颗粒表面特征。图二:不同探测下氧化钴形貌特征图 氧化钴作为重要的原材料,主要用来合成电池正极材料钴酸锂。钴酸锂(LiCoO2)是开发最早,应用最广的正极材料,其具备生产工艺难度低、工作电压高、释放电流稳定、循环寿命长的优点,但在高电压下LiCoO2晶格内部应力增大,引起结构坍塌和剧烈的界面副反应会导致电池性能不可逆恶化,因此需要对钴酸锂材料进行改性以提高其电化学性能。 表面包覆改性是通过表层包覆一层其他材料,从而能够抑制材料表层产生缺陷,提高材料结构的稳定性,改善在高电压下钴酸锂材料由于相变产生缺陷影响材料结构和电池性能的改性方法,其中大部分种类氧化物、各种导电石墨材料、无机酸盐中的磷酸盐和钛酸盐等都是被大量研究的包覆材料。 对于钴酸锂正极表面包覆物的观察,是分析改性后材料性能优劣的重要方法。利用Apreo 2在低电压下优异的表现能力,结合高灵敏度T1探测器,清晰观察到颗粒表面的包覆物分布状态,如下图三;而T2探测器主要用于观察颗粒表面形貌细节。图三:钴酸锂成分分布(左)和形貌特征图(右) 电池材料是钴的最主要消费材料之一,中国电池行业金属钴的消费量占中国金属钴总消费的60%左右。在电池材料生产中,用钴量大的主要是锂离子电池材料正极材料钴酸锂和三元材料,其他使用分别用在储氢合金、球镍等。虽然钴酸锂在电池行业正极材料中有被替代的风险,但是新能源汽车带动锂电池的需求增长和三元材料的使用,使钴在锂离子电池行业的需求量将会继续上升。参考文献1.钴产业链介绍--兴业经济研究咨询股份有限公司,20172.刘诚.电池级氧化钴的研制[J].有色金属,20023.董贵有 韩厚坤 王朝安 张志平 曲鹏.碳酸钴原料粒度对钴粉形貌影响的研究[J].硬质合金,20214.刘巧云 祁秀秀 郝卫强.锂电池用正极材料钴酸锂改性研究进展[J].电源技术,20225.徐爱东、杨晓菲. 全球钴市场现状[J].中国钴业分会报,20106.全球钴市场开启“扫货”模式[J].现代矿业,20187.钴产业链全景图-粉体网,2021
  • 唐旭等-Lithos:透射电镜精细结构研究揭示嫦娥五号月壤中镍黄铁矿成因
    硫化物是月岩和月壤的重要副矿物,蕴含丰富的结构、化学和同位素信息,是研究月球岩浆活动和陨石撞击的重要材料。作为重要的硫化物,镍黄铁矿((Fe,Ni)9S8)常与陨硫铁共生。已有研究发现,在Apollo 14号角砾岩中,镍黄铁矿穿插于陨硫铁内部形成陨硫铁—镍黄铁矿集合体;在Apollo17号角砾岩中,镍黄铁矿仅赋存于陨硫铁表面;而对Luna 24号月球玄武岩研究则发现,镍黄铁矿以包裹体形式赋存于陨硫铁内部。基于这些早期研究,研究者提出了三种镍黄铁矿的可能成因:1)S与FeNi金属、钛铁矿发生化学反应形成;2)Ni与陨硫铁反应形成;3)岩石冷却过程中从富Ni的陨硫铁中出溶形成。然而,由于缺乏矿物显微学和晶体学信息,以上认识无法准确厘定镍黄铁矿的成因机制。因此,从微纳尺度到原子水平开展镍黄铁矿及其母体的精细结构研究,是认识不同类型月岩中镍黄铁矿的分布及其成因的关键,进而有助于制约月球硫化物及其母岩的演化历史。中国科学院地质与地球物理研究所电子显微镜实验室唐旭工程师、李金华研究员与合作者综合利用聚焦离子束-扫描电镜-透射电镜技术(FIB-SEM-TEM),对嫦娥五号返回月壤样品(CE-5)的玄武岩和角砾岩颗粒中的硫化物开展精细结构研究,获得以下新认识:(1)CE-5月壤玄武岩岩屑中镍黄铁矿以包裹体形式赋存于陨硫铁内部(陨硫铁成分(wt.%):~61.8-62.4% Fe,~35.4-37.1% S,0.02-0.06% Ni),组成了陨硫铁—镍黄铁矿集合体。而在所分析的月壤角砾岩中,镍黄铁矿多以片状晶和静脉包裹体的形式赋存于陨硫铁的内部和边部(陨硫铁成分(wt.%):~59.6-61.7% Fe,~34.7-35.4% S,0.51-2.78% Ni),还在镍黄铁矿内部发现了赋存的Fe-Ni金属,三者组成了陨硫铁-镍黄铁矿-FeNi金属集合体(图1)。图1 (a-f)玄武岩岩屑的背散射图像和硫化物的成分叠加图;(g-l)角砾岩岩屑的背散射图像和硫化物的成分叠加图(2)透射电镜晶体学分析表明,玄武岩中的镍黄铁矿和寄主矿物陨硫铁具有共格的生长关系,二者的晶体取向关系为[0001]Tro // [-111]Pn,(03-30)Tro // (04-4)Pn,(30-30)Tro // (440)Pn,(3-300)Tro // (404)Pn,d(03-30)Tro≈d(04-4)Pn,d(30-30)Tro≈d(440)Pn,d(3-300)Tro≈d(404)Pn(图2d-f)。在角砾岩中,镍黄铁矿和寄主陨硫铁具有[-12-10]Tro // [-112]Pn,(0002)Tro // (1-11)Pn,(30-30)Tro // (440)Pn,d(0002)Tro≈d(1-11)Pn,d(30-30)Tro≈d(440)Pn的晶体学拓扑关系(图2j-图2l),同样表明镍黄铁矿与陨硫铁具有共格生长关系。此外,透射电镜分析还证实包裹体Fe-Ni金属(镍纹石)取向于镍黄铁矿生长,二者的晶体取向关系为[01-1]Ta // [-112]Pn, (200)Ta // (440)Pn(图2m-图2o)。这些晶体学特征指示,镍黄铁矿从寄主陨硫铁中出溶形成,镍纹石从寄主镍黄铁矿中出溶形成。图2 (a-f)月球玄武岩中镍黄铁矿和陨硫铁的透射电镜成分和结构分析。(g-o)角砾岩中镍黄铁矿、镍纹石和陨硫铁的透射电镜分析(3)基于原子迁移模型,他们进一步从物理机制上阐释了矿物陨硫铁→镍黄铁矿和镍黄铁矿→镍纹石出溶转变的可行性(图3)。陨硫铁为六方结构,[10-10]方向呈ABAB…堆垛顺序,Ni原子通过扩散和原子重排,并取代部分Fe原子,形成ABCABC…堆垛顺序,即面心立方镍黄铁矿结构。对于镍黄铁矿→镍纹石转变,以[001]方向镍黄铁矿的L1和L2层原子示例,L1层的S原子和空位以及L2层的空位被Fe/Ni原子取代,并沿{00n}生长,最终形成镍纹石结构。图3 陨硫铁(Tro)→镍黄铁矿(Pn)和镍黄铁矿(Pn)→镍纹石(Ta)出溶转变的原子迁移模型综上,该研究揭示月球玄武岩和角砾岩中的镍黄铁矿均是从陨硫铁中出溶形成,既不是迁移的S与FeNi金属等反应,也不是迁移的Ni和陨硫铁反应形成。结合角砾岩中陨硫铁的Ni含量及其赋存的FeNi金属包裹体,该研究推测角砾岩中镍黄铁矿的形成可能与外来的陨石撞击有关联(图4)。这些发现为探索月球硫化物的起源和地质演化提供了新的限定,也为其他地外样品(如小行星、彗星等)的矿物演化研究提供了新方法。图4 玄武岩(a-c)和角砾岩(d-g)中镍黄铁矿和镍纹石的形成模式  研究成果发表于国际学术期刊Lithos(唐旭,田恒次,孙世铎,谷立新,李秋立,李献华,李金华*. Origin and implication of pentlandite in Chang’e-5 lunar soils [J]. Lithos, 2023, 458-459: 107342. DOI:10.1016/j.lithos.2023.107342)。该成果受国家自然科学基金项目(42225402和41890843)、所重点部署项目(IGGCAS-202101)和所实验技术创新基金项目(TEC202304)的资助。
  • 智能“智”造 | 如何提高烧结球团生产抗风险能力
    2020年伊始,新冠疫情的阴霾迟迟不肯散去,它对经济的影响,正逐渐蔓延开来。钢铁行业作为国内最重要的经济支柱产业之一,人员密集,涉及的物流量大,在新冠肺炎的袭击下,更是遭受了巨大的经济损失。不论是平时生产还是疫情阴霾下,钢厂的生产都面临着诸多波动、诸多风险,如何让钢厂日常情况下可以稳定、高质量生产,且在特殊情况下能减少损失,提高企业抗风险能力,是每个企业值得深入研究的课题。以下,编者就应用SpectraFLow在线矿石品位智能分析系统加快钢厂铁前系统的智能化生产建设做一定的讨论。首先,我们要明确这一阶段的生产中面临的主要风险:一是原料的波动。由于市场原因,铁矿石价格弹性较大,各厂家所用原料可能来自于世界各个地区,其成分品位,最优配矿配比和条件也有着差异。生铁成本占钢铁生产成本的70%以上甚至更多,铁前系统的成本控制就是整个钢厂成本控制的关键。如何在保障生产系统稳定的同时降低生产成本也就成为了关键。第二类风险主要来自于人。人力资源同高炉等设备一样,都是钢厂宝贵的资产。在疫情下的非常时期:人员波动,人力资源不能及时到岗,复工率低;复工成本增加以及心里人员压力巨大,是当前钢厂面临的主要问题。同时在平常的正常生产中,人的影响也需要重视。 在这样的背景下,优化烧结配矿是保证优质高产的最重要手段之一。各个厂家各工程师,应用不同的配矿模型、考虑矿粉结构、高炉炉渣、水分、价格、高炉需求等等因素,得出最优的配矿方案。然而实际生产中的原料并不是一成不变的,原料的波动造成了配矿结果达不到预期,因此实时对原料成分特性了如指掌,才能扬长避短做到最优。传统烧结生产中,各企业所用传统方法主要是先取样,经过数小时制样、检测后,得到结果反馈到中控室,再进行相关调控(如下图)。在这个过程中,暴露出传统检测方法中诸多不足:1)严重的滞后性:一个是取样周期的滞后,分析结果得到的是一个取样周期内原料成分平均值,不能及时反应该取样周期内原料成分的变化,甚至掩盖了该取样周期内原料成分的异常变化。工程师根据这样的数据去调节当下的配料生产,是存在很大偏差的;还有一点,是检测结果的滞后,从取样到分析,最快需要两个小时,一般要3至4小时;因此延误了工艺参数的针对性调整。这些是传统测试方法的滞后性造成的问题。2)在取样过程存在抽样误差,取样的量以及频次影响着样品的代表性。传统检测中的抽样方法,代表性差,不能代表整体原料,难以反应全部原料成分。同时取样、制样的过程都是人工来操作的,在这个过程中,受生产管理、操作习惯、责任心、随机性等影响,存在一定偏差,受人为的影响的因素非常大。这些不足,极大地制约着生产的稳定性和烧结矿的质量。因此,改变传统检测方法,应用安全绿色的SpectraFlow在线矿石品位智能分析系统,提高原料和生产过程中物料成分的稳定性,是提高钢厂应对原料波动风险和人工操作风险的能力,是帮助钢厂降本增效的一个有效途径。SpectraFlow在线矿石品位智能分析系统以近红外光作为发射源,安全绿色,可实时检测传送带上物料成分:包括总铁、水分、碳含量、碱度等,而且可区分磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿等不同类型的铁矿石。它强大的数据库和超快超密集的检测频率,使得实时检测的结果准确、代表性强。同时,它自带控制系统,可根据设定和检测结果,自动调节给料机加料,实现配料过程的的自动化、智能化。极大降低了钢厂铁前系统原料方面及人员波动性风险。可想而知SpectraFlow在线矿石品位智能分析系统的应用,可在钢厂的降本增效和智能化改造中发挥重要的力量!SpectraFlow在线矿石品位智能分析系统检测的准确性和对生产的帮助毋庸置疑。上表为用系统盲测样品和客户提供的测试数据之间的对比结果。同时我们获得部分来自于日本、德国钢铁企业应用在线矿石品位智能分析系统的内部资料,篇幅限制,这里分享大家日本JFE钢厂在一混位置安装智能分析系统前后,烧结料碱度和烧结矿质量对比图,如下:(安装系统之前)可以看到,即便在日本成熟的钢厂中,设定碱度值为 2.00 的情况下,实际生产的碱度值 也有着大幅度波动 而所得烧结矿质量(落下强度)也有着很大波动,且质量偏低,普遍低 于 90。(安装系统之后)可以看到,经 SpectraFlow 系统的优化后,原料碱度值的波动幅度骤降,紧紧贴合 2。00的目标值!且测试频次十分高,为原料和参数的实时调节提供了条件。而烧结矿落震强度, 由原先的鲜有达到 90 者,变为大部分产品分落下强度都高于 90!且有关数据表明,当高炉原料碱度波动值由 ±0.1 降至 ±0.075 时,高炉增产 1.5%,焦比降低 0.8%,波动值进一步降低至±0.05时,又可增产1%,焦比降低0.5%。因此使用 SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统,提高了碱度稳定率,降低了高炉的焦比,保证高炉的长期顺畅运行,对钢铁企业来说,能直接给高炉带来增产效益和结焦效益。由此应用全新的 SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统,克服传统检测方法的不足。实现智能制造、降本增效的目标,势在必行!SpectraFlow在线矿石品位智能分析系统实时检测分析物料成分,并自动控制调整相关参数,克服了传统检测方法的不足,是实现智能制造、降本增效的有效途径。他除了可以控制混料碱度之外,它对于监测物料品位、水分。碳、氧化亚铁等的含量的调控,也起着关键的作用(如下图,ABCDE即为系统的可安装位置),同时JFE钢厂中也有在其他位置的安装实例,本文篇幅所限,暂只为大家呈现一个碱度控制的结果示例。同时,借助SpectraFLow在线矿石品位智能分析系统的分析监控方法,还可以减轻检测人员负担,大大提高钢厂的人均效益。同时宝贵的人才也是企业重要资产之一,检测方法的调整,大大改善了部分员工的工作环境和工作强度,有利于吸引更多人才,留住人才,对钢铁人才队伍建设也有着积极的影响。新冠肺炎的出现,使更多企业重视应对外部复杂多变的环境,需要企业加快智能制造的进程,降本增效,提高钢厂各项抗波动能力。新冠肺炎影响下,企业经历了寒冬,但这是严峻挑战的同时也是变革的机遇。相信中国钢铁行业以及各个行业,都能够优化生产,坚持发展,对新冠病毒做出最有力的还击!引用文献:[1]刘大伟. 中国钢铁产业竞争力分析[J]. 中国经贸, 2016(13).[2]赵勇. 邯钢铁前系统含铁物料优化和管理[J]. 河北企业, 2011, 000(006):20-21.[3]王海荣. 浅析烧结矿成本[J]. 冶金财会, 2006, 000(010):33.[4]郭晓影. 提高烧结矿碱度稳定率的研究[D]. 东北大学 , 2009.[5]崔燕子. 基于总和指标法的人力资本投资效益模型构建研究[D]. 2015.
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