有色金属和稀有金属的关系精选(九篇)
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第1篇：有色金属和稀有金属的关系范文
[关键字]湘南 酸性 花岗岩 有色金属 矿产 关系
[中图分类号] P57 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-95-1
湘南地区从加里东晚期到燕山晚期，不同期次以及阶段都伴随有中酸性花岗岩类的岩浆活动，所形成的岩体遍布各地，同时形成了成群成带的分布特点。
湘南地区具有丰富的有色金属矿产资源与中酸性花岗岩类密切相关，相应的研究表明，不同时代、不同规模以及产出环境的岩体的强化强度和规模的不同，以及不同成因类型的岩体将具有不同的成矿属性。
1成岩时代与矿产的关系
湘南地区当中金属矿产相关的W，Sn，Pb和Zn等相关的岩体大多为燕山期岩体，而加里东期、印支时期的岩体多不具备矿化的作用。南岭地区的有色金属矿产主要在燕山期形成，而燕山早期是本区有色金属矿产成矿的最为主要的时期，这说明中酸性花岗岩类在形成有色金属矿产过程中要经过一系列的分异以及演化，然而其演化的程度与成矿并无直接的比例关系，也就是演化程度越高并不一定对成矿越有利。
矿化的富集阶段往往是在岩浆经过较强的分异演化之后，在岩浆活动最为活跃以及入侵最广的阶段，初期与演化末期都难以成矿。
2花岗岩成因类型与矿产的关系
根据本地区中酸性花岗岩类物质是来源以及形成的机制，通过与其成矿特点按照相应的方案，本区花岗岩的成因类型可分为转换型以及混合型花岗岩类两种类型。
转化型花岗岩类是该区的主要岩浆岩，数量巨大、分布较广且面积较大，在矿产成因的各个阶段均有产出。以黑云母二长花岗岩、黑云母花岗岩、石英斑岩、花岗斑岩为主。
该地区内的W ，Sn，Mo，Bi、Sb以及Nb，Ta等矿产的形成于该种类型的花岗岩有着密切的联系，同时也能形成大型的Pb，Zn矿床，从而表示出了W ，Sn，Pb和Zn以及其他稀有金属成矿的专属性。
混合型花岗岩类仅仅限于某个地区内部，数量较少，分布面积仅仅占据整个地区花岗岩类的1.4 9/5～1.5，以花岗闪长斑岩、花岗闪长岩为主，同时存在少量的石英斑岩、英安班岩，所行程的矿产主要为Pb，Zn矿，而后为Cu矿，伴随有Au矿。由此说明了Cu，Pb，Zn成矿专属性。
两种不同类型的花岗岩类的成矿专属性不同的特征，其与成矿元素的丰度以及矿化剂的类型和浓度相关，同时也与岩石化学特性密切相关。相关的研究表明，花岗岩的成矿类型与岩浆岩的演化分异程度相关，由此其成矿元素的行为受到氧化状况的控制。
3岩体规模、形态、产状与成矿
大型岩体大多以岩基产生在隆起区域、隆起与坳陷接壤的区域以及坳内褶皱带，同时其延性多转换为酸性花岗岩类。虽然其分布面积占整个区域岩浆岩面积的绝大部分，然而与其相关的矿产地很少，若是大岩体为复式的岩体，由于其由不同期次的小岩体所构成，其演化分异较为彻底，从而便于成矿。
小型的岩体一般以岩株、岩枝以及岩脉的方式产出，并且其在燕山时期集中形成，同时大多受到断裂控制，岩性包括转化型酸性花岗岩类，同时也包括混合中酸性花岗闪长岩类。区域内部大多数有色金属矿产以及全部的稀有金属矿产具有与小岩体的形成相关，包括复式岩体当中不同期次所入侵的小岩体。尤其是面积小于10km的小岩体成矿数量多、质量好、规模大。
转换型花岗岩，由此其一般是大型岩基的枝体，同时其岩浆又为一种结合了液体、熔体以及气体等的综合体，由此呈现出了含气相的液态形式。
岩浆上升的动力本身来源于系统内部高温高密度气体所形成的高压。岩浆在上升侵位之时需要占据一定的空间。而这种类型的空间在地层中并未首先预留，必须依靠自身的力量挤占。而该种形式将导致地层当中的原始裂隙缩小，导致矿物颗粒变形甚至产生整体的塑性变形，降低了孔隙度。然而在这整个过程当中，其气相以及液相热流体将向外逃逸，正是由于小岩体周围存在的高逃逸的势能，由此使岩浆房当中所包含的矿产以及含有溶矿剂的气液体成分通过小岩体持续向外逃逸。那么成矿金属元素由于其离子的半径较大，在持续逃逸过程中将逐渐落伍，并且在成矿反应的范围内部，成矿元素的离子浓度越来越高，相应的化学反应平衡向着成矿的方向运行，同时在热流体的搬运能力降低部位进行富集以及沉淀。该种热流体的搬运能力突降处，也大多为流向改变之处。由此可了解到，岩体的产生状况与矿体的空间产出位置有着密切的联系。
湘南地区的有色金属矿产不仅仅与岩体的规模相关，同时也在一定程度上受到岩体的形态以及产生状况的影响和控制。矿床在成矿岩体当中以及其周围的分布状况是不均衡的。有色金属尤其是金属硫化物矿床的矿体，由此其空间分布位置以及产出形状均受到岩体接触形态的影响，并且其形成过程中具有一定的规律：在水平方向或者垂直方向上，岩体向上内弯的部位是成矿的有利部位；在超过45度的陡倾斜或者缓倾斜的平滑接触地带对成矿不利，缓倾斜的波状接触带之弧形弯曲地段往往是矿化较为富集的地段。
参考文献
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第2篇：有色金属和稀有金属的关系范文
关键词：有色金属冶金，体系改革，建设
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1674-098X（2015）09（b）-0149-02
1有色金属冶金课程体系的现状
有色金属是目前的高新技术发展的关键材料，也是非常关键的基础原材料，自进入21世纪之后，我国的有色金属冶金的冶炼和加工技术发展迅速，中国目前已经是全球重要的有色金属的成产国以及消费国，不过随着有色冶金行业的高速发展，也引起了环境的污染以及能源的消耗等问题，国务院已经顺应国家建立资源节约型和环境友好型社会的方针政策，推出了很多政策和措施，以引导有色金属冶金行业的方向逐渐趋向于提高能源和资源的利用率以及节能减排的方向，目的是尽量减少工厂废弃物的排放，节能减排、以弥补国内的矿产资源不足，帮助有色金属产业取得良好的社会效益以及经济效益。目前很多高校已开设有色冶金专业，并且随着学科的发展已经建立成了完备的有色冶金课程体系，贵州大学的有色金属学是属于冶金工程与冶金材料学科，且贵州省的有色金属资源储量丰富。有色金属冶金自1958年建校时开始招收本科生，1984年开始招收硕士研究生。有色金属冶金是隶属于冶金工程的一个二级学科，主要研究的是从二次资源、矿石等原料中对某种金属或者化合物进行提取，对于多相化学反应的规律进行研究，实现对反应的过程进行自动控制，并且逐渐优化反应器，体系一般是由冶金工艺、冶金原理、专业选修课、实践教学这四个模块，研究的领域主要包括湿法冶金、火法冶金、材料化学冶金、电冶金以及冶金分离过程等，国内很多学校的有色金属冶金的课程体系建立的时间较晚，所以教学模式以及目前的课程体系还有很多需要改进之处，长此以往，对于新形势下对于有色金属冶金专业的人才培养、就业都有影响，目前的有色金属冶金体系在课程的结构、课程的实施方式、课程的体系建设和地方经济的发展等方面需要改进。
有色金属冶金因国家的投入较少，在生产技术的必要需求下对于基础的研究也取得了成就，主要表现如下：（1）在矿产资源的分离与提取方面，对于浮选剂的分子设计应用和理论、生物的浸矿、硫化矿的原生电位浮选原理、拜耳法的优化选矿理论都得到发展和应用。（2）在冶金过程的相平衡、化学平衡以及有色金属体系的传输、电化学冶金的电机过程、生物催化、溶离子的交换、溶剂的提取等动力学的机理方面的理论已经逐渐成熟。（3）膜领域方面，对于膜材料的性能、成膜的机理以及膜内的理论设计和开发等研究。（4）冶金电化学方面，对于熔盐电解炭阳极上电催化的过程，湿法练锑、矿浆的电解等原理有了初步的进展。（5）冶金的设备以及过程的优化和数字仿真方面，发展了铝电解槽的槽膛内形的动态仿真、铜镍锍的吹炼过程、矿热电炉的节能和降耗技术。（6）冶金过程的自动化，开发了能解决冶金变量的特种检测技术，综合的应用建模的手段和现代的方法，来解决对于复杂的冶炼过程的控制，比如对铝电解的智能控制，开发了与冶金领域相对应的优化、控制软件。（7）冶金过程新技术新理论，对于机械活化冶金、串级萃取、具备高附加值的冶金技术以及纳米精细类的化工材料的制备技术都在与时俱进。
2有色金属冶金课程的特点和改革目标
2.1有色金属冶金课程的特点
（1）有色金属冶金课程的特性。
有色金属冶金工业是基础性的行业，主要以开发矿产和利用矿产为主，所以必然会受到能源、资源和环境的制约。对应的有色金属冶金课程体系会具有一定的特点：①政策性。该课程不仅仅会涉及到单纯的工程技术理论，还会关系到社会主义现代化建设中的各种政策，需要在项目中贯彻和体现这些政策。②传统性。教学内容很多都是需要遵循的一般性原则和理论，但是工艺和技术都比较传统，学生能够看懂文字，但是会产生枯燥无味、老生常谈的感觉。③复杂性。金属的提取工艺流程和条件都比较复杂，所以需要老师不仅培养学生的基础理论，还要培养对工程问题的分析和实践能力。
（2）有色金属冶金课程体系所存在的问题。
①有色金属产业发展很快，课程的内容滞后，随着目前低碳冶金、循环冶金、清洁冶金等生产模块和理念的发展，大量的新型生产工艺比如铝电解的节能降耗技术，大型预焙铝电解槽、闪速熔炼、铝冶金的拜耳法选矿工艺，真空冶炼稀贵金属工艺、直接荣连发提取重金属工艺等都得到了推广，但是课程体系对新工艺新的数据统计内容很少。②课程体系的设置不合理，现在很多高校存在着对于相同的知识点在不同的课程中都有交叉，以热力学相关理论为例，在冶金物理化学、有色金属冶金学、冶金原理、物理化学等课程中的部分章节都有解释。但是对于宏观动力学、微观动力学以及反应过程学等知识在课程中的介绍很少。有色金属中轻金属、重金属、稀有金属和贵金属的冶金过程内容很片面，没有成为一个体系，专业课程的设置不合理。③学科之间的融合，有色冶金和化工、材料、环境、管理、计算机等学科联系越来越密切，但是缺乏融合性，所以需要在课程上进行拓展。加强有色金属冶金和相关学科之间的融合，能够加速有色产业的发展，方面学生适应市场的需求增多就业方向。④缺乏实践教学，对于学生进行实践教育不仅是为了补充理论教育的不足，会提高学生科技创新和实践能力。目前该校现有的有色金属冶金课程体系还需加强实践性环节，与专业课相对于的实验设备和指导教材不足，相关专业的实习单位也比较少，导致实习内容单调，经费有限等问题。
2.2有色金属冶金课程体系的改革目标
随着有色冶金工程专业发展的逐渐成熟，有色金属冶金学相关课程的教学质量会影响着整个行业的生存空间，我们该跟有色冶金课程体系的目标寻求有特色的教育模式和方法，通过增强目前的有色冶金工程的专业素养，让学生能够对有色冶金学的基本内容、原理、方法和工艺能够有较深入的理解和体会，并且能够将知识引用到具体的有色冶金的工程实践之中。3有色金属冶金课程体系改革措施初探
3.1增强有色金属冶金课程的连贯性和系统性
课程体系的优化需要在现有的课程体系的整合基础之上，保持冶金原理和工艺体系的核心位置，该校应该结合贵州省的地域特征和有色冶金行业的发展趋势，提高轻金属和稀有金属等矿产资源在教学体系中的比重。学校应该增加对于科技创新的基金，扩大创业孵化基地，加大对高水平的创新实验室的建设，营造一个良好的科研、学习、创新的环境和氛围，以提高学生的实践创新意识，增加创新、创业的能力。
3.2提高基础知识以及基本的工艺的理论教学
教师可以结合传统的方法和启发式的教学方法，不断的完善多媒体的课件，把抽象的理论知识和工业实践相结合，使得学生能够非常直观的接受和理解知识，采取对比和举例的方法来调节课堂气氛，调动学生的积极性、创造性和主动性。引导学生参加到教学活动之中，不断的激发学生的兴趣与创新性，学校可以采取分层教学的授课方式，让学生感受到现代和传统并存，以学生为主体，教学方法应该以直观可感、情景生动、层次分明为原则。让学生感受到学习不再是掌握一些书本的知识，而是深入了解一种文化掌握一种技能，培养一种能力。
3.3引入先进的教学的理念和方法，提高教师教学水平
有色金属冶金的专业课教学要注重理论知识和教学方法的结合，一些典型的冶炼过程要减少其繁琐的工艺操作，对于难以掌握、不易理解、内容复杂的知识点可以引入任务驱动法、比较法等方式，配合动画教学方式。通过教师和学生之间的互动，以逻辑推理的方式让学生层层深入，激发其学习的兴趣，加深对于课程的核心理念的掌握和理解。
3.4增多对有色产品的深加工的教学
近年来，为了顺应国家的政策，有色冶金的生产工艺开始向节能减排、提高资源利用率、产品精细化的方向发展，很多新型的工艺得到了快速的应用和推广，比如重金属冶金工业的熔炼工艺、真空冶炼稀贵金属等。在改革课程体系的同时，要关注专业的前沿性成果和发展趋势，并且以企业的补充，对原教学的内容定时进行系统性的更新和调整。我国的航天、航空、船舰、机械制造业、现代交通迅速的发展，进而增加了对于有色金属材料的需求量，对于成品的性能要求逐渐提高，所以目前的有色金属制品正在向着“高、精、尖”的趋势快速发展，我国的有色冶金行业正走向提升目前新的有色金属材料的性能和技术，实现大型规模化生产的道路，与此同时，为了增加学生的未来就业，在新的有色金属冶金课程体系中要适当增加和有色产品的深加工方面相关的内容。
3.5强化资源综合利用与环保等内容的教学
目前世界的经济发展主题是“绿色、循环、低碳、环保”，有色冶金过程排放的废气、废液、废渣是造成环境污染的严重因素，所以在今后相当长一段时间里，有色金属冶金技术的方向会沿着冶金过程的自动化、节能减排、对于低品位矿的开发、有色金属冶金产品逐渐精细化的趋势，有色金属冶金企业的工艺流程在21世纪已经趋向成熟，能快速提高有色金属企业的经济效益的有效途径是对冶金的二次资源有效的二次利用。因为想要实现社会、经济、环境之间的可持续的发展，就必须让冶金工艺走低污染的路线。学校应该在新的课程体系中，加大对于循环冶金、有色冶金的资源综合利用、清洁冶金等内容。有色冶金的相关领域的新工艺、新技术正发生着日新月异的变化，随着我国富矿资源的逐渐匮乏、日益增加的能源和资源危机、逐渐严格的环境保护，使得有色冶金工厂面临新的挑战和要求。对于学生的培养过程中增加一些当前学科的新技术、新工艺，专业发展的前沿趋势、有色工厂的新设计方向。比如焙烧过程中应用的流态化焙烧，火法炼铬过程中的熔池熔炼、闪速熔炼，以及一些新的浸出技术等，会帮助学生对当前的有色冶金工业发展有一个更清晰的构想，也会提高学生的视野，丰富专业知识和兴趣。
3.6增加有色方向的选修课，以拓展学生的知识面
高校里对必修课的要求不一致，但是必修课的学时和内容非常有限。学校可以通过增加选修课的方向来拓展学生的视野和知识面，尤其是跟有色方向相关的选修课，有利于学生对有色冶金整个行业的把握，教师也应该向学生多介绍目前我国有色冶金行业中存在的漏洞和缺陷，以及我国在该行业与国外发达国家之间技术、人才等方面的差距。以激励学生献身于祖国冶金事业以及对冶金行业的热爱精神。为了在新的形势下提高有色冶金行业的发展，对于选修课的模块要增加环境类、资源类、材料类等有所交叉学科的选修课，这有利于对新形势下有色冶金行业复合型人才的培养。
第3篇：有色金属和稀有金属的关系范文
今年以来，大宗金属产品进入了“多事之秋”。先是利比亚的政治危机，市场担心不断高企的油价会影响到全球经济的复苏，而高油价又往往与通胀有着密切的关系。对“滞胀”的担忧使得市场担心大宗金属的需求，同时也引起了市场风险偏好的下降，最终使得大宗金属的价格普遍下滑。接着又发生了日本9级地震，全球经济复苏的前景进一步蒙上阴影。因此，3月中旬，有色金属板块明显跑输大盘。
但是，大小金属分化的特点却更加明显。今年以来，小金属价格出现集体“井喷”，而小金属个股的表现也强于大盘。即使是日本地震短期内对小金属板块构成利空，但是小金属板块的个股仍旧持续热度，走势平稳。
2010年11月3日，美联储的二次量化宽松政策如期起锚。美联储表示，鉴于美国当前生产和就业状况改善的步伐依旧缓慢，将在2011年第二季度前进一步购买6000亿美元的较长期美国国债。量化宽松意味着：美国通过量化宽松注入货币刺激经济，将从此成为一种常态手段。
东吴证券指出，对流动性泛滥的担忧激发了通胀预期，泛滥的流动性迅速波及了金融市场一切有价值的投资标的。顺理成章地，金融属性强烈的资源类商品的价格率先出现了波澜壮阔的上涨。
从中国的情况来看，目前国内CPI维持高位，对货币政策造成较大压力。现在货币政策正在回归常态，2010年央行已经连续6次上调存款准备金率，多次动用差别准备金率并两次加息。但是，根据历史经验可以判断，在加息初期，对人民币加速升值的预期和内外利差的存在将吸引热钱快速涌入，流动性仍将保持宽裕。
山西证券福州杨桥东路营业部总经理助理陆东认为，全球低利率和流动性宽裕的环境带来的投资需求仍是有色金属价格上涨的主要推动力。不过有色金属各板块的走势可能存在差异：基本金属中短期受制于全球流动性、地缘政治及欧美经济体的需求等宏观因素影响；小金属则中长期看好，小金属更多的是受到新兴产业发展需求以及各主要产地国对于小金属品种的政策保护的影响。小金属的战略价值重估
金属分为基本金属、贵金属及小金属。基本金属包括铜、铝、铅、锌、锡、镍；贵金属包括金、银、铂等；小金属则包括锑、锗、铟、钨、镁、钻、钒、钛、铬、锰、钽、钼、稀土等二十余种。
在资源升值的盛宴中，金融属性强烈的铜、黄金等大宗金属产品获益匪浅。但是，具备战略意义、对未来经济增长至关重要的小金属资源也面临着价值重估。尤其是部分小金属价格不高，仍然具备广阔的价值重估空间，而较弱的金融属性也使得这些资源价格的上涨更为稳健。
长城证券表示，历史上的石油、铁矿石，乃至今日的稀土均已证明：牵动经济发展命脉、国家安全的资源代表国家利益，具备战略价值。作为新一轮经济增长的希望，新兴战略产业的崛起将使得相关的一切稀缺资源成为各国争夺的目标。政府对稀缺资源的保护力度将日益强化，供应面将持续收紧。
我国对稀有金属的政策亦不断出炉，除了对已进行保护的品种加大力度之外，整合对象的范围也在逐步扩大。《上海证券报》报道，相关部门正在开展对稀土、钨、钼、锡、铟、锗、钽、锆等十种稀有金属进行战略收储的研究工作。其中，除了稀土、钨和铟之外，其余小金属品种都是首次进入国家层面的收储计划。
而且小金属在应用领域难以替代，也不易循环使用，这进一步加剧了其供应安全的问题，刚性需求将存在。尤其是随着新兴产业的发展，作为新能源、电子通信、新能源汽车等产业中必不可少的原料，小金属也面临着难逢的契机。
从供需两方面看，都指向一点：具备战略意义的小金属景气周期已经打开。而2010年的稀土价格已经在国家政策的整合下持续上行，就是小金属魅力的明证。
投资小金属
2010年，小金属的持续牛市行情已经让锑、稀土等多个品种现货价格创出新高。进入2011年，在稀缺资源价值日益凸显的背景下，金融资本的介入使得小金属价格出现集体井喷。其中锗、锑、铟等成为今年来涨幅最大的小金属品种，不到三个月，涨幅普遍高达20％，且有价无市，行情火爆。在证券市场上，小金属股票的表现也都强于同期的大盘表现。
陆东认为，目前来看，投资小金属股有两大思路。一是从产业政策的角度。首先，中国作为小金属和稀土的重要资源拥有国和出口国，自去年以来，多部委密集出台了多项对于小金属多个品种的保护政策，正在对行业做出规范。其次，政府对优势小金属供应的缩紧和小金属收储政策，都从中长期看都对小金属品种价格及相关上市公司带来利好。
第4篇：有色金属和稀有金属的关系范文
摘要：
采用恒界面池法研究了在NH4SCN-HCl介质中DIBK-TOPO体系萃取分离锆和铪的动力学性质，在一定实验条件下分别考察了搅拌速度、温度和界面积对锆铪萃取速率的影响。实验结果表明：当搅拌速度小于135r•min-1时，锆铪的萃取速率随着搅拌速度的增加而增加，DIBK-TOPO体系对锆铪的萃取类型为扩散反应控制；当搅拌速度在135~155r•min-1范围内时，锆铪的萃取速率分别出现一段与搅拌速度无关的坪区，但锆的萃取速率常数与比界面积无关，对锆的萃取类型为相内化学反应控制类型，其表观活化能为-11.963kJ•mol-1，铪的萃取速率常数随着比界面积的增加而线性增加，且直线不通过坐标原点，因而对铪的萃取类型则为混合控制类型，其表观活化能为-22.406kJ•mol-1；当搅拌速度超过155r•min-1时，因搅拌速度过快，造成两相界面出现混乱而不稳定。升高温度不利于DIBK-TOPO体系对锆和铪的萃取。
关键词：
恒界面池法；萃取动力学；DIBK；TOPO；锆；铪
锆铪同属化学元素周期表的第IVB族和第二，第三过渡系[1]。在自然界中，锆铪总是伴生在矿石中，通常铪的含量只占锆的1%~3%[2]。锆的热中子俘获截面积只有0.15b（1b=10-28m2），而铪的热中子截面积是锆的600倍，锆和铪具有不同的核性能，通常核级锆（铪的含量小于0.01%）被作为核反应堆的包芯外壳材料，而核级铪主要被用作核反应堆的中子控制棒。核级锆铪是发展核反应堆不可替代的核心材料，而锆铪分离则是制备核锆铪的技术关键[3-4]。近年来，锆铪分离的研究重点主要是溶剂萃取分离的工艺及机理，对萃取动力学研究较少，近年来，徐志高[5-6]等，MAILEN[7]，DIDI[8]等和BISWAS[9-10]等开展了锆铪萃取的动力学研究。
萃取动力学的研究方法主要有液滴法[9-11]、高速搅拌法[12-13]和恒界面池法，恒界面池法具有操作简便、萃取速率易于计算等优点，在萃取动力学的研究中应用较广。如MAILEN[7]研究了在硝酸介质中TBP萃取锆的动力学，发现在低的硝酸浓度下（不超过1mol•L-1），锆的萃取率与硝酸根离子浓度的立方呈正相关，而当硝酸浓度超过3mol•L-1时，锆的萃取率与TBP浓度的平方呈正相关。徐志高等[5-6]采用恒界面池法分别研究了DIBK-P204和DIBK-TBP体系在HSCN介质中萃取锆和铪的动力学，发现该体系对锆的萃取均为相内化学反应控制，而铪均为混合反应控制，并求出了萃取反应的表观活化能。随着中性含磷萃取剂分子中烷氧基的减少、烷基的增加，磷酰基氧原子的电荷密度升高，萃取能力不断增强：TBP<甲基膦酸二（1-甲基庚基）酯（P350）<三辛基氧化膦（TOPO）。根据协同萃取理论[14]，徐志高等[15-20]在研究DIBK-含磷萃取剂协同萃取体系分离锆铪的工艺时发现DIBK-TOPO体系对锆铪的分离性能高于DIBK分别与前两者（TBP和P350）所组成的协萃体系的分离性能，更优于传统MIBK萃取体系的分离性能，因此有必要对其动力学机理进行研究。本文采用恒界面池法，对萃取锆铪的动力学机理进行了研究，通过考察搅拌速度、温度和界面积等因素对锆铪萃取速率的影响，初步判定锆铪的动力学控制类型，并求出该体系萃取锆铪的表观活化能，为该体系应用技术研究提供理论支撑。
1实验
1.1主要试剂和仪器试剂：DIBK（纯度，>99%）由美国陶氏化学公司提供，氧氯化锆由浙江升华拜克生物股份有限公司提供，其主要成分含量（m为质量分数）：m(HfO2)+m(ZrO2)=36.22%，m(Fe2O3)=0.0007%，m(SiO2)=0.0023%，TOPO（三辛基氧化膦）由江西新信化学有限公司生产，以上试剂直接使用而未进行纯化。硫氰酸铵，盐酸，硫酸和硫酸铵均为分析纯。分析测试仪器：UV-2450紫外可见分光光度计（日本岛津），EL204电子分析天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司），DW-3型数显恒速搅拌器（巩义予华仪器有限责任公司），恒界面池由实验室自制。
1.2实验方法萃取实验条件为：由0.0388mol•L-1八水氧氯化锆(含0.0377mol•L-1锆和0.000776mol•L-1铪)，1.0mol•L-1盐酸、3.0mol•L-1硫氰酸铵和0.8mol•L-1硫酸铵组成萃取水相，由97.5%DIBK和2.5%TOPO组成萃取有机相，且有机相在使用前先用3.0mol•L-1NH4SCN预饱和。在恒界面池中保持水相和有机相浓度不变，并保持两相界面稳定，控制油水相比为2:1进行萃取实验，在不同时间间隔下，用移液管移取0.5ml的水相，以显色条件下（0.1%（质量分数）偶氮胂III2.5ml，盐酸浓度为4.5mol•L-1，无水乙醇浓度为40%）用紫外分光光度计测定663.5±0.5nm处吸光度而获得水相的锆铪离子浓度[21]。通过计算水相中萃取前后锆铪离子浓度的差值，计算得到有机相中锆铪离子浓度。
2实验结果与讨论
2.1搅拌速度对锆铪萃取速率的影响固定其他条件不变，改变搅拌速度（80~170r•min-1）进行锆铪萃取实验，锆和铪的萃取率与搅拌速度之间的关系分别见图1和图2，锆和铪的萃取速率RO与搅拌速度的关系见图3。由图1和图2可知，在0~10min内锆铪的萃取率与搅拌速度呈线性增加关系，当萃取时间达到20min时，锆铪的萃取率基本变化较小，说明DIBK-TOPO体系萃取锆铪在20min时达到萃取平衡，其对锆的最大萃取率为80%，对铪的最大萃取率达到91%。在恒界面池法中，若萃取过程是扩散控制，则萃取速率往往随着搅拌速度的增大而有规律的上升；化学反应控制的萃取速率虽然也会随着搅拌增加而上升，但当搅拌速度增加到一定强度，就会出现一段与搅拌无关的区域，称为坪区[20]。由图3可知，当搅拌速度在135r•min-1以下时，锆铪的萃取速率均随着搅拌速度的增加而增加，表明此时锆铪的萃取类型为扩散反应控制，直到搅拌速度增加到135~155r•min-1时，锆铪的萃取速度分别出现一段与搅拌速度无关的坪区，说明锆和铪在DIBK-TOPO体系中的萃取过程是化学反应控制类型，而当搅拌速度超过155r•min-1时，锆铪的萃取速率随着搅拌速度的增加而缓慢增加，可能的原因是搅拌速度过快，造成两相界面出现混乱而不稳定，使相界面积发生改变，导致萃取速率增加。因此为确保锆铪的萃取过程为化学反应控制，后续实验所选择的搅拌速度均为140r•min-1。
2.2温度对锆铪萃取速率的影响在293~333K温度范围内，研究了DIBK-TOPO体系在NH4SCN-HCl介质中温度对萃取锆铪反应速率的影响，如图所示。随着温度的升高，DIBK-TOPO体系萃取锆铪的反应速率不断降低，说明该体系下萃取锆铪为放热反应。以锆和铪的lnRO对1000/K作图，得到两条拟合直线（见图5）。在动力学研究中，扩散控制过程的表观活化能小于20.9kJ•mol-1，而化学反应控制过程的表观活化能大于42kJ•mol-1，混合控制过程的表观活化能在20.9~42kJ•mol-1[20]之间。根据图5中直线斜率，结合阿累尼乌斯方程，可计算得出DIBK-TOPO体系萃取锆铪的表观活化能分别为-11.963kJ•mol-1和-22.406kJ•mol-1。综合图3和图5的实验结果，可以初步判断当转速为135~155r•min-1时，DIBK-TOPO体系对铪萃取为混合反应控制，而锆的表观活化能虽然较小，但并不能说明一定是扩散控制，还需要根据界面积进行确定。
2.3界面积对锆铪萃取速率的影响为了进一步判断DIBK-TOPO体系对锆铪的萃取反应控制类型，考察了在不同界面积（36.34~56.52cm2）条件下锆铪的萃取速率常数RO与比界面积的关系，如图6所示。从图6可知锆的萃取速率常数与比界面积之间的关系呈一条水平直线，说明锆的萃取速率与比界面积无关，因此对锆的萃取类型为相内化学反应控制类型；而铪的萃取速率常数随着比界面积的增加而线性增加，且直线不通过坐标原点，因此可判断对铪的控制类型为靠近界面层的混合反应控制类型[22]，与DIBK-TBP体系和DIBK-P204体系对锆铪萃取的控制类型相同。
3结论
1.DIBK-TOPO体系对锆的最大萃取率为83%，而对铪的最大萃取率为91%，其萃取平衡时间为20min。2.随着温度的升高，DIBK-TOPO体系对锆铪的萃取速率不断降低，表明升高温度不利于DIBK-TOPO体系萃取锆和铪。3.当搅拌速度小于135r•min-1时，DIBK-TOPO体系对锆铪的萃取类型为扩散反应控制；当搅拌速度在135~155r•min-1范围内，DIBK-TOPO体系对锆的萃取类型为相内化学反应控制类型，其表观活化能为-11.963kJ•mol-1，而对铪的萃取类型则为混合控制类型，其表观活化能为-22.406kJ•mol-1；当搅拌速度超过155r•min-1时，因搅拌速度过快，造成两相界面出现混乱而不稳定。
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第5篇：有色金属和稀有金属的关系范文
谁掌握着定价主导权
2009年6月23日,美国和“欧盟”向WTO提出诉讼,声称中国限制钨、锑、稀土等稀有金属出口,抬高价格,这是中国加入WTO十年后首次收到关于出口政策的控诉。对此,多名中国学者针锋相对指出:目前中国稀土生产,存在低价出口、过度开采等问题,应控制总量,并建立相应战略储备。一时间,稀土问题成为媒体热点。
美欧何以对中国稀土的出口政策如此紧张?这当然与稀土的重要息相关。由于包括稀土在内的稀有金属具有复杂而独特的物理化学属性,在电气、航空航天、激光微电子、核工业以及新型能源等领域都有广泛应用,是高技术产业和国防工业的重要原材料。比如,稀土离子拥有多波段吸收能力,稀土纳米材料在隐形战机上得到广泛应用。四代战机F-22就是借助稀土强化过的镁钛合金机身,实现了超音速巡航。
此外,最直接的诱因还在于:当时,中国相关部门正在制定《2009-2015年稀土工业发展规划》和《稀土工业产业发展政策》,其中明确提出今后稀土资源将主要供应国内,从2009-2015年,每年出口量将控制在3.5万吨左右。为此,一些发达国家纷纷猜测,这些政策出台寓意中国可能借此进行战略调整,进而逐渐主导稀有金属的定价。
稀土贸易纠纷之初,美、澳、加等国就立即宣称准备开采国内稀土资源;日本则落子中亚,投资400亿日元从哈萨克斯坦铀矿中提取稀土,并高调表示要在蒙古、越南投资开采稀土。虚虚实实的消息,使得天津口岸2009年11月稀土出口均价骤降至3990美元/吨,按同期美元汇率6.827计算,价格不超过13.62元/斤,甚至比16.99元/斤的同期国内牛肉均价还低!
与此同时,令人“纠结”的还有铁矿石的定价主导权。在2010年铁矿石长期协商价格谈判尚未开始时,中国一面连连国内铁矿勘探利好消息,一面宣布武钢集团与年产铁矿2300万吨的委内瑞拉矿业集团达成协议,供货价将远低于3大矿业巨头,看似已得先手。不料, 2009年12月1日,澳大利亚第三大铁矿厂商FMG表示,FMG过去与中方达成的铁矿石价格已失效;随后力拓与必和必拓于13日宣布签署协议,将合并双方在西澳大利亚全部铁矿石业务;14日,巴西淡水河谷也出来造势,称中国经济增长迅猛,2010年铁矿价格至少上涨10%。中方谈判优势随即烟消云散⋯⋯
究其根本,大国矿产资源争夺,定价主导权始终处于战略核心地位。博弈多方为掌控定价主导权,甚至不惜调动各种手段乃至诉诸暴力。
中钢协报告表明:国外铁矿巨头通过先让利拉拢日本,再大幅降价对中国大肆倾销,接着收紧现货市场,刺激现货价飙涨,最后迫使中国钢企接受略低于现货价的临时价格,从而导致中方在定价主导权上长期被动。仅以2009年前11个月5.66亿吨的进口量核算,中方一年至少要多支付44.78亿美元。而1995-2005年10年间,仅稀土出口中国就至少损失55亿美元。
西方大国的控制策略
如果说各国矿产资源竞争中定价主导权是核心,那么资源支配量则是基础。为此,只有掌控充足的矿产资源量,才能更好地支配矿产价格。
除了长期以掠夺和战争的方式控制矿产资源外,今天的西方大国还有一整套政治经济手段,来巩固它们对矿产资源的占有和支配。
首先,建立完善的国家战略物资储备制度。目前,美、法、英、日等十几个国家,对关系本国重要产业、国防工业及经济命脉的重要矿产资源进行大量储备,并随实际变化调整补充。比如,美国从1939年就开始实行物质储备,其储备方式分为国家储备和军队储备2种,由《国防工业储备法》、《重要战略材料储备法》等法律予以明确。同时,美国坚持以国际市场满足其矿产资源需求,对国内资源采取“探而不采”、大量封存的做法,实际也是一种广义的战略物资储备制度。日本则采用国家和民间储备相统一的储备制度,鼓励民间资本参与。
其次,确立矿产资源战略来源地,综合控制。以美国为例,美国立足加拿大、澳大利亚、拉美,积极渗透非洲和中亚。冷战后,更是有条不紊地走了4步棋――强化同盟关系,签订北美自由贸易协定(NAFTA)及美澳自由贸易协定,继续加强对加、墨、澳的控制,以满足铀、镍、钛、铜等矿产需求;推动西方世界全面接受南非,获取铬、铁、锰、铂等矿产;积极渗透俄罗斯、哈萨克斯坦等原苏联成员国及中、越、蒙等经济转型国家,抢占资源控制权。此外,鼓励本国企业以投资或贷款方式控制资源国矿产勘探开采。这就可以解释,为什么近两年中钢协与三大铁矿石厂商谈判时,同为进口国的日本总是暗中搅局了?其实,日本通过大量投资参股,早已成为铁矿石供应大国,仅三井财团下属的三井物产,拥有权益比例的铁矿石控股产量就居全球第四位。而澳大利亚24个主要铁矿,日本财团就重点投资8家,参股16家。正是通过占据充足资源量,才使西方大国在定价上始终底气十足。
在矿产资源竞争战略中,市场技术和金融信息优势一直是其重要保证。就技术而言,西方大国凭借居于技术领域的高端位置,获取了高额回报。包头市曾试图通过设稀土高新区,以资源换技术。但日本昭和、美国OEC等稀土加工业巨头在高新区经营合资企业后,只做稀土前期加工,深加工仍送回其母工厂完成,避免技术泄露;而返销时,已是价格奇高的制成品。中国稀土出口价最高不过每吨十几万人民币,而日本企业提纯后就能卖到七八十万人民币;如将一吨稀土提纯制成核磁共振的关键设备,整个设备出口到中国售价已高达几百万元人民币。
一言以蔽之,以上游控制资源为基础,中游主导运输销售价格为核心,下游占据技术金融优势为保障,已成为西方大国矿产资源战略布局的基本定式。
中国海外布局的困境
大国争锋如弈棋。当各西方大国在国际矿产资源竞争格局中已占尽先手,大局已定之时,才走出国门的中国企业只能被迫进入中盘厮杀。而此时,全球大部分优质矿产资源已处于垄断状态,可供中国企业操作的区域不是综合风险系数高,就是耗资巨大。2007年,紫金铜冠巨资控股蒙特瑞科公司,获得位于秘鲁白河特大型铜钼矿床开发权。由于秘鲁民众常因矿产开发与政府及外国公司发生冲突,蒙特瑞科公司曾斥资300万美元改善当地基础设施,并提出捐赠8000万美元改善周边居民生活。然而2009年11月1日,该铜矿仍遭暴力袭击,2人丧生,导致投产推迟。仔细盘点中国近年海外能源项目,大多分布在尼日利亚、伊拉克、伊朗、苏丹等局势紧张的国家,面临恐怖袭击及战争威胁等风险极高。
尽管如此,西方各国仍对中国发展疑虑重重,往往借助法律政治等因素对中国企业并购予以阻挠。2009年以来,以中铝收购力拓部分股份失败为标志,一批境外矿产资源收购项目命运多舛。如中国有色金属集团被迫终止收购澳大利亚LynasCorp稀土矿业公司股份;武钢在南澳地区合资开矿也以国家安全因素被驳回等等。
不仅如此,由于市场信心逐渐恢复和矿业投资相对安全的缘故,更多资本正往矿业回流。仅2008年全球矿业并购就达1600多项,价值1500多亿美元。而当大型跨国公司参与竞标抬价时,不仅削弱了中国资金优势,还对矿产采购加工及价格产生了巨大影响。
此外,西方各国还善于利用媒体及舆论优势,抹黑中国企业海外勘探开采活动,歪曲中国投资。2009年,中非合作论坛在埃及召开时,西方媒体就相继炮制出“北京只对非洲资源感兴趣”“中国正逐步变成新‘殖民主义者’”等等言论,丑化中国在非洲的形象。
言论先行之下,必要时西方公司甚至还联合“黑色势力”或“灰色势力”,阻挠中资企业发展。2009年9月30日,尼日利亚武装组织“尼日尔三角洲解放运动”通过英《金融时报》对中海油在尼投资发出警告。当时,中海油正与尼政府谈判,收购该国23个油田区块49%的股份,交易额达300亿美元以上。而当时这些区块的部分或全部股份由壳牌、道达尔、埃克森美孚等西方石油公司拥有。在它们看来,中海油此举无异于虎口夺食。实际上,“尼日尔三角洲解放运动”等组织,控制了该国五分之一的石油开采业,并将盗采的石油主要售予西方石油公司,每年获利数十亿美元。西方石油公司给武装组织销赃,既获取了大量石油来源,也保障了自己在该地区的生产。
胜负未定前景可期
事实上,矿产资源大国博弈远未进入收官阶段,而且通过多年经营中国已拥有部分实地。如能源方面,截至2008年底,仅中国3大石油公司海外拥有石油可采量达14亿吨,年作业产量为8800万吨;天然气可采量4300亿立方米,作业产量80亿立方米。中国矿产资源战略储备制度也正处于完善中,并开展了实质性行动。自2008年12月开始,国家储备局收储了30吨铟,并至少收购了30万吨铜、59万吨铝及15.9万吨锌和部分镓、镍,缓解国内金属需求与价格急剧下降趋势,促进了市场回暖。中国国内石油储备也达到30天原油进口量,目前正规划建设石油储备二期工程。
除借鉴西方相关战略外,中国在矿产资源在战略布局上,还应从以下几方面统筹考虑:
第一,将良好的政治优势、区位优势转化成合作优势。目前,许多重要矿产资源大都分布于发展中国家,中国应利用广泛而良好的双边关系,积极参与这些国家的资源开发中。同时,凭借外交优势对邻国资源进行综合开发和利用,注意推动矿产开发与当地发展的双赢局面的出现。
第二,将丰富的资源优势转化为定价话语权优势。在定价权方面,由于中国多种稀有金属储量、产量都居世界前列,应以稀有金属定价权为突破口,从源头严格控制产量和外资介入水平,加大收储力度;积极建立全球性的稀有金属交易市场,逐步确立合理而权威的价格指数,并将稀有金属开采的环境破坏成本计入价格,构建相应的资源输出同盟。正如《金融时报》专栏作家加藤嘉一所言,稀土方面,“全世界已知的9261万吨稀土矿,中国总储量至少占了71%⋯⋯与中国在该领域的垄断潜力相比,恐怕连掌握了全球石油总储量69%的石油输出国组织(OPEC)也自叹不如⋯⋯有一天,建立稀土版OPEC,对中国来说是完全可能的。”
第三,将充足的资金优势转化为竞争优势。在矿产资源并购方面,应充分利用当地法规,灵活变通收购方式和收购手段,利用媒介加强与矿区居民沟通。对国内民营企业和地方性国企海外合理并购,提供资金和政策支持。
第6篇：有色金属和稀有金属的关系范文
本周沪指选择了对小双底的突破，站上了2050点，但还是未能一鼓作气的攻击前高2092点，以及整数关口2100点。显然，纠结的2100点，在这里的磨磨唧唧，需要的是催化剂，而周五公布的PPI数据，似乎有了打开向上突破口的可能。
之所以如此认为，源自于盘口多头的积极进攻。稀土永磁、钨、锡等稀有金属的价格在相关领域获得上涨，工业用量回升明显，而煤炭价格似乎也在否极泰来。当周期股中银行、地产等因为金融风险和政策不确定而受影响后，中小盘股在业绩证伪后，分化明显，资金逐利及交易的本质，决定了市场只能继续挖掘价值成长这条主线，而资源类价格的上涨，显然利于资源行业景气度的回升。当然，这也仅仅是一种预期，若需要获得资金的流入，必然有相关数据的进一步支撑，我们乐观其成，对出现系统易机会暂持保留观点。
从沪指日线技术走势上看，2100点前徘徊良久，这种走势不利于多头。通常情况下，2344点大幅暴跌后出现的反弹，若不能在短期内快速的修正调整态势，则可能转入二次探底的可能性较大。尽管从目前成交量上判断，增量资金在2000点一线介入明显，但若是迟迟纠结于2100点，依据笔者量价关系原理，量增价滞，可能变盘走低。60分钟图，沪指在突破小双底中，对颈线位2050点的突破并不成功，回撤确认中的修复，对应的成交萎缩，即使周五，也未能因为有色金属和煤炭的资金流入而改变，反而因此成为资金流出的机会，那么这种缩量的现状，是值得我们警惕的。
以上分析，我们似乎有理由对2050-2100点保持相对谨慎，若有经济数据的进一步利好刺激，该区间被突破不成问题；若不构成利好，则需要警惕可能转而继续寻求2000点附近的支撑。若然，市场结构性调整必然加剧，成为资金流出的借口，在此情况下，我们只能选择以降低仓位来控制风险。但，也仅仅只是降低仓位，在保留对纠结的2100点形成突破预期下，在周期股并未完全转换下，业绩保持增长的真成长股，仍是我们值得期待，也就是值得中线适量持有的，而哪些是真成长？这需要我们睁大眼睛加强研究，在市场的调整中仔细甄别。
在本周智慧金田智能交易中，周五决定减仓应对可能存在的不确定性风险，并在下周继续跟踪金瑞科技、国电南瑞、天士力、五矿稀土。
第7篇：有色金属和稀有金属的关系范文
朱昆鹏管理的东吴策略基金无疑是今年基金中的一匹“黑马”。截至10月15日，这只基金收益率达到20．64％，在145只混合型基金中排名第一。这位擅长精选个股的基金经理认为，未来最值得关注的机会仍将是大消费和新兴产业，同时周期性行业具有一定的反弹机会。
风格转换条件成熟
连日来市场强势上涨，大盘股及周期性股票表现突出。对这一轮行情，朱昆鹏认为，从流动性和估值条件来看，目前市场已经具备了风格转换的基本条件。
朱昆鹏说：“四季度流动性或将逐渐由紧转松。从近期宏观经济数据来看，M2和金融机构各项贷款余额的回升，显示一定的放松迹象。而根据历史规律，M2等指标的逐渐企稳回升将意味着市场风格有望偏向大盘股。不过，近期银行利率上调，恐怕流动性转松还需要一个过程。
“其次，从估值来看也有转换动力。目前，中小盘股的估值相对大盘股严重高企，超出幅度接近70％，而且远远超过过去风格从中小盘股向大盘股转换时的估值条件。另外，四季度中小板、创业板的解禁比例远高于主板。
“相比之下，中小板业绩下调风险高于蓝筹股。我们认为，随着经济增速逐渐回落，以中小盘股为代表的中小板和创业板下半年盈利预测下调的可能性及幅度会比较大，而以大盘股为代表的沪深300则相对较小。”
朱昆鹏预计，三季报对业绩进行确认后，四季度中小盘股将可能面临比较明显的估值和业绩双杀的风险。他认为，四季度市场整体震荡向上的概率更大，而低估值权重板块有望获得估值修复性的反弹机会。
周期性行业有机会
未来的投资机会，朱昆鹏认为主要在于大消费、新兴产业及周期性行业。
朱昆鹏认为，大、小盘股分化背后大的逻辑是经济结构调整，但是两者并非此消彼长的关系。从上市公司业绩看，下半年上市公司净利润增长应该是符合市场预期的，业绩增速下调风险不大。估值上，主板中盘股和中小板估值具有安全边际，仍具有提升空间。大盘股特别是金融、地产短期政策风险释放，估值低，也具有提升空间，将为市场稳定和上涨提供基础。
朱昆鹏表示：“在震荡向上的行情中，要攻守兼备。我们坚持看好大消费和新兴产业行业，同时关注周期类行业机会。经济结构转型大背景下，周期性行业将面临长周期拐点和长期系统性盈利能力下降，难以出现趋势性投资机会，但是消费服务类行业及一些新兴产业盈利能力和利润增速有望持续稳步增长。随着近期股价下跌和估值基准切换，消费服务和新兴产业估值吸引力将逐渐显现，因此继续看好消费服务类行业和新兴产业。
“消费服务类行业业绩与经济敏感性相对要低，增长比较确定，同时估值基准切换将消化估值压力并打开股价上涨空间。在收入分配制度改革背景下，这类行业盈利能力和利润增速有望持续稳步增长，可以中长期关注。重点看好医药、食品饮料、零售、家电、保险和纺织服装中大众休闲、户外用品与家纺。
第8篇：有色金属和稀有金属的关系范文
关键词：俄罗斯；西伯利亚；矿产资源；对外贸易
中图分类号：F755.12 文献标志码：A 文章编号：1008－0961(2010)04－0049－04
幅员辽阔的西伯利亚――从乌拉尔至远东有着丰富的矿产资源。这里集中了储量巨大的金属、非金属和能源三大类矿产资源(伊尔库茨克州、克拉斯诺亚尔斯克边疆区和布里亚和国)以及大中型多金属矿区(阿尔泰边疆区、克拉斯诺亚尔斯克边疆区、布里亚和国和外贝加尔边疆区)。西伯利亚地下矿产资源几乎涵盖了所有的矿产种类，有多种矿产资源在全俄占有绝对优势，其开采量在全俄均占有很大比重：石油60％、天然气90％、黄金46％、铅29％、锰48％、铜63％、煤67％、镍75％、氧化钡87％、铂94％、硫酸钠和钼100％。矿产工业在地方、区域乃至全俄的经济中均有着举足轻重的作用。
一、矿产资源的分布
西伯利亚是俄罗斯最大的石油工业基地、最重要的煤炭基地和冶金工业中心。这里蕴藏着俄罗斯90％的煤、85％的铅和铂、80％的钼、70％以上的镍和铜、44％的银和40％的黄金。除此之外，云母、石棉、萤石、石墨、滑石等非金属以及盐、磷灰石、磷钙石等天然化学原料矿产资源的储量都十分丰富。全俄一半以上的石油储量也在西伯利亚。更重要的是，这里的各类矿产资源分布得比较集中，而且大型矿床较多。
目前，在布里亚和国境内已探明的多金属矿床占全俄的40％，其中铅含量为130万～160万吨，锌为770万～1330万吨；阿尔泰边疆区的十处多金属矿的工业总含量达550万吨；大部分铜矿集中在克拉斯诺亚尔斯克边疆区和外贝加尔边疆区东北部贝阿铁路附近的乌多坎市，其含量约1 440万吨(约占全俄的23％)；钼主要分布在外贝加尔边疆区和布里亚和国的六处矿区；绝大部分沙金矿(见表1)和铁矿在伊尔库茨克州、克拉斯诺亚尔斯克边疆区和萨哈(雅库特)共和国。
目前，克拉斯诺亚尔斯克边疆区、伊尔库茨克州和萨哈(雅库特)共和国共有沙金矿289个。伊尔库茨克州的金矿集中在奥热利耶、涅瓦和塔哥德地区，储量超过20吨。克拉斯诺亚尔斯克边疆区金矿主要分布在南、北叶尼塞河流域和东西伯利亚－太平洋石油管道穿越地区，其储量和可开采量基本与伊尔库茨克州相同。由于该边疆区对金矿区的勘探程度比较低，目前仅有三个矿区在正常运营。铁矿主要集中在克麦罗沃州、克拉斯诺亚尔斯克边疆区和伊尔库茨克州等地，平均含铁量25％～32％的矿石储量约有12200亿吨，储量最大的是伊尔库茨克州的聂流金地区。除此之外，在诺里尔斯克地区和外贝加尔边疆区东南部工业区还有储量约230万吨，富含铜、铁、金等的矿藏，在阿尔泰边疆区还有大量的多金属综合矿区。
西伯利亚铁矿石的特点是铁与其他多种物质――石灰石、白云岩和耐火粘土等――的结合。全俄最重要的云母产区在伊尔库茨克州，这里已勘探的云母矿就有16个，主要分布在玛姆斯克一丘伊斯基和下乌金斯克区。磷灰石主要分布在布里亚和国和克拉斯诺亚尔斯克边疆区，布里亚和国还有世界著名的纤维石棉矿。食盐的富集区主要在阿尔泰边疆区、伊尔库茨克州和鄂木斯克州。
西伯利亚丰富的油气资源主要集中在西西伯利亚地区，已发现的油田达二百多个，大型油田均分布在鄂毕河两岸，乌斯季一巴雷克、西苏尔古特、马蒙托夫、萨莫特洛尔、苏维埃和瓦金等油田都是上个世纪五六十年代最具代表性的。西西伯利亚油田储量达400亿吨。新的石油开采区主要集中在东西伯利亚和萨哈共和国的东西伯利亚一太平洋石油管道区域。根据目前的评估，西伯利亚地台的盖层含有近1000亿吨油当量的40多万亿立方米天然气和大约120亿吨石油。
西伯利亚潜在的煤炭储量为18180亿吨(占世界的30％)，探明储量为2020亿吨(占世界的12％)。大部分煤炭资源集中在克麦罗沃州、克拉斯诺亚尔斯克边疆区和伊尔库茨克州。克麦罗沃州的库兹巴斯是最具全俄意义的煤田，其地质储量高达9000多亿吨，探明储量为1170亿吨。克拉斯诺亚尔斯克边疆区的煤炭资源占全俄储量的60％以上，可采量约占全俄的26％。该边疆区的坎斯克一阿钦斯克煤田的地质储量为1.2万亿吨，探明储量为1269亿吨。伊尔库茨克煤田的地质储量为765亿吨，探明储量为586亿吨。
二、矿产资源的开发
西伯利亚的以石油、天然气、煤炭和金属为基础的矿产资源具有巨大的开发潜力，西伯利亚是俄罗斯开发的重点地区，也是俄罗斯未来的能源和冶金基地。尤其是东西伯利亚一太平洋石油管道区域的开发更具竞争优势。目前，西伯利亚联邦区下安加拉河沿岸已经逐渐形成了有色和稀有金属、燃料动力、森林及其他自然资源开采和深加工的综合体，成为地区经济增长的中心，并形成了东西伯利亚和远东之间的自然资源开采地带，如大赫奇斯克、亚历山德罗夫－乌斯季－特姆、尤鲁布切诺－库云巴、塔拉坎－上涅琼斯克等油气原料开采基地、金属原料开采矿区(见表2)及其他资源开采基地。目前，外贝加尔边疆区拟在高含碱地带开发铌钽含量丰富的产区。
由此可见，西伯利亚的黑色和有色金属均具有广阔的开发前景(黑色金属产量占全俄的15％，有色金属占60％以上)。尤其是在伊尔库茨克州和克拉斯诺亚尔斯克边疆区以及靠近东西伯利亚一太平洋石油管道区域聚集着12个金矿，地质勘探表明其黄金储量约2000多吨，开发后可年产黄金3200多公斤。
西伯利亚是俄罗斯主要的铁矿石基地，已探明储量可供开采上百年。西伯利亚较大的黑色冶金企业是由欧亚股份公司控股的西西伯利亚冶金联合企业和库兹涅茨克冶金综合体，其产品除满足国内需求外，还大量出口。克拉斯诺亚尔斯克边疆区是西伯利亚地区的有色冶金业中心，其产值占该边疆区工业产值的一半以上。它的20家冶金企业能生产30多种产品，可提供全俄27％的初级铝、23％的铜、80％的镍、75％的钴和几乎全部的铂族金属。诺里尔斯克和阿钦斯克采矿冶金综合体、克拉斯诺亚尔斯克有色冶金厂和铝厂、戈列夫斯基铝镍联合体都是世界级企业。诺里尔斯克采矿冶金综合体是全球镍和铂最大的生产商，其镍和铂的产量均占世界总产量的20％左右。外贝加尔边疆区的沙洛瓦格尔斯采矿综合体和新西伯利亚锡联合体锡的产量占全俄总产量的80％。由于西伯利亚对有色金属的加工能力很低，粗铝的产量虽占全俄的84％，但铝材的产量仅占全俄的9％；铅锌矿的开采量约占全俄的60％，精铅的产量只占全俄的32％，精锌占14％。
按照俄罗斯的长期发展战略，2016年前西伯利亚的发展方向是：集中开采矿产资源，实施深加工，开发国内加工业市场，保证大型中心城市工业生产的集聚和经济的增长。东西伯利亚2007－2012年的开采和建设方案是：在外贝加尔边疆区东南部最具潜力产地投入1600亿卢布。并对其北部的科德鲁－乌多坎矿产综合地带进行开采，筹建加工铁矿石和钛矿石的工厂。
西伯利亚的采煤量占全俄的70％以上，主要开采区在克麦罗沃州、克拉斯诺亚尔斯克边疆区和伊尔库茨克州。克麦罗沃州库兹巴斯煤田的采煤量占全俄的46％，其中炼焦煤产量占全俄的70％。除此之外，库兹巴斯煤田还蕴藏着丰富的煤层气资源，估计储量为13万亿立方米(10多亿立方米的煤层气在开采过程中被排到大气中，仅1.5亿～1.7亿立方米被收集)。在《西伯利亚长期发展的国家构想》中对煤炭工业区提出的任务是：2020年以前俄罗斯煤炭开采量要达到3.6亿～4.4亿吨，其中库兹巴斯应达到1.5亿～2亿吨，克拉斯诺亚尔斯克边疆区和哈卡斯共和国达到6000万～8000万吨，伊尔库茨克州、赤塔州、布里亚和国和特瓦共和国达到5000万～7000万吨。目前，西伯利亚新煤田的开发和煤层气的收集与利用，受到资金匮乏的制约。
俄罗斯是能源大国，其能源结构中天然气占50％以上、石油大约占30％，煤占14％左右。据统计，目前俄罗斯的能源产值约占其工业产值的30％，仅此一项，就为政府创造了大约54％的年预算收入和45％的外汇收入。西伯利亚是俄罗斯石油天然气的主产区，90％的天然气产自西伯利亚。随着俄罗斯能源战略中心的东移，目前克拉斯诺亚尔斯克边疆区和伊尔库茨克州已经成为西伯利亚的一个新的油气产区。这一地区石油天然气的开发，不仅能促进西伯利亚的经济社会发展，还可以补充国家老开发区产量的不足，更为多元化出口创造了条件，还为拥有丰富的石油和天然气资源的东西伯利亚地区开发和俄罗斯开拓亚太地区市场带来了前所未有的机遇。
三、矿产资源在外贸中的作用
西伯利亚以得天独厚的资源优势奠定了其在全俄对外经贸合作中的地位，石油(75％)、天然气(90％)、煤炭(60％)、黑色和有色金属(铝85％、钼70％)等产品占全俄出口总量的60％以上。出口对象主要是亚太、欧盟和独联体等国家。
西伯利亚黑色和有色冶金业发达。目前，采矿业的首要任务是集中力量对东西伯亚的黑色和有色金属矿进行开采，以保障冶炼企业的原料供应，保证俄罗斯的矿物原料及其产品在国际市场上的地位。作为俄罗斯三大钢铁(乌拉尔、中央区、西西伯利亚)基地之一的西伯利亚，其冶金行业一直保持在世界市场的领先地位。采矿冶金行业主要的出口地区是克拉斯诺亚尔斯克边疆区和克麦罗沃州。克拉斯诺亚尔斯克边疆区金属的出口量占其出口总额的72％(它生产的23％的铝、50％的钴和镍都用于出口)，克麦罗沃州占42.8％。由于加工工艺落后，出口仍以资源型产品为主。2010－2016年，俄罗斯铝业联合公司的西伯利亚冶炼厂将向中国供应168万吨铝。
目前，西伯利亚经济发展的重要支撑点就是加速扩大石油出口的规模，以提高矿区的生产能力，加快新生矿区的开采和利用。在西伯利亚联邦区出口额中燃料动力综合体的比重为23％。鄂木斯克州燃料动力产品出口量占本州出口总量的57％，克麦罗沃州占50.9％，阿尔泰边疆区占42％。化工产品占西伯利亚外贸额的12.6％，主要的出口地区是托木斯克州和鄂木斯克州，化工产品分别占这两个州出口总额的89％和26％。因东西伯利亚一太平洋石油管道得名的ESPO原油，虽然出口只有半年，已显现出巨大的市场潜力，并形成东线石油的一个品牌(由东西伯利亚和中西伯利亚出产的含硫不到0.75％的混合原油，其密度不超过每立方米870公斤，含水量不超过0.5％)。业内专家认为，ESPO原油的主要优势在于较短的运输期限。截至目前，俄罗斯石油公司、苏尔古特石油天然气公司和秋明英国石油公司经该管道出口了大约500万吨原油(3670万桶)。根据计划，2010年该管道的运输能力为1500万吨，2011年为3000万吨。
第9篇：有色金属和稀有金属的关系范文
【关键词】 热等静压 粉末冶金 扩散连接
热等静压（hot isostatic pressing，简称HIP）是粉末冶金领域等静压技术的一个分支，现已成为一种重要的现代材料成型技术。该技术将制品放置到密闭的容器中，以密闭容器中的惰性气体或氮气为传压介质，向制品施加各向同等压力的同时施以高温（加热温度通常为1000～2000℃，工作压力可达200MPa。），使得制品在高温、高压的作用下得以烧结和致密化。
随着热等静压设备性能的不断改进完善，HIP技术现已在硬质合金烧结、钨铝钛等难熔金属及合金的致密化、产品的缺陷修复，大型及异形构件的近净成形，复合材料及异种材料扩散连接等方面得到了广泛应用，已经发展成为一种极其重要的材料现代成型技术。
1 热等静压设备的结构
热等静压设备主要由高压容器、加热炉、压缩机、真空泵、冷却系统和计算机控制系统组成。图1为典型热等静压系统的示意图。
高压容器是由无螺纹、底部封闭钢丝缠绕的预应力筒体和钢丝缠绕及预应力框架组成。加热炉提供热等静压所必需的热量，通常为电阻式加热炉，可视不同温度档的要求，采用不同的电阻材料，如最高工作温度为1450℃条件时可用钼丝加热炉，为2000℃条件时可用石墨加热炉。HIP设备通常采用非注入式电动液压压缩机可给热等静压提供高达200MPa的高压气体。真空泵采用旋转叶轮，在产品烧结中用于真空抽吸，同时抽除容器内的氧、水汽和其它杂质。冷却系统采用内外循环回路设计；内循环通过管道内冷却水的流动与压力容器外壳间进行热交换，为了保护冷却系统，冷却水的质量很重要，需采用去离子水，管路也需进行防锈处理；外循环则通过换热器将内循环的热量带出。计算机控制系统实现温度、压力、真空的程序控制，并显示所有工作状态，可编制控制器提供安全可靠的联锁。
2 热等静压技术的应用领域
2.1 粉末冶金领域
粉末冶金是用粉末作为原材料，经过成形、烧结和后处理将粉末固结成产品的工艺，能生产特殊性能的多孔制件、复合材料、复杂结构件，其产品具有组织成分均匀、力学性能优越的特点。采用热等静压（HIP）进行粉末固结是将粉末采用金属、陶瓷包套（低碳钢、Ni、Mo、玻璃等）或不采用包套置于热等静压设备中，以高压氮气、氩气作传压介质对粉末施加各向均等静压力，在高温高压作用下热等静压炉内的包套软化并收缩，挤压内部粉末使其经历粒子靠近及重排阶段、塑性变形阶段扩散蠕变阶段三个阶段实现制品的致密化。
图2为粉末热等静压固结工艺。粉末填充一般在真空或惰性气体氛围中进行。为了提高填充粉末的密度，包套要不停的振动。为了得到统一的收缩，则需要填充粉末的密度应不低于理论密度的68%，填充后包套要抽真空并密封，这是因为热等静压过程是通过压差来固结被成型粉末和材料的，一旦包套密封不严，气体介质进入包套，将影响粉末的烧结成型。另外，真空密封可以去除空气和水，防止氧化反应和阻碍烧结过程。
热等静压是在高温下对工件施加各向均等静压力，与传统粉末冶金工艺相比有如下优点；
（1）制件密度高。通过金属粉末HIP致密化成形的制件密度分布均匀，可以消除材料内部的孔隙，制造出理论密度的致密体零件。
（2）晶粒细小。包套受到等静压力的作用，可抑制粉末的晶粒快速增长，得到良好晶粒尺寸的制件。
（3）力学性能好。由于通过金属粉末HIP致密化成形的制件晶粒各向同性且均匀细小，能闭合材料内部孔隙和疏松等缺陷，提高材料的性能可提高制件宏观力学性能的均匀性，有助于提高制件的疲劳寿命，增强延展性、抗冲击强度及蠕变性能。
（4）实用范围广。可以对难加工材料（如钛合金、高温合金、钨合金、金属陶瓷等材料）以粉末HIP的方式成形和致密化。
（5）材料利用率高。包套与粉末在HIP过程中均匀变性，可以实现复杂零部件的近净成形，减少昂贵材料的浪费，达到节约成本的目的。
HIP成形能得到全致密的粉末冶金制品，其抗拉强度、延伸率、疲劳强度等力学性能优于烧结制品，因而HIP成形工艺在粉末冶金成形工艺中占有十分重要的地位，在现代工业生产中得到广泛的应用。
高速钢是一种化学成分复杂的高合金钢。在采用传统的熔炼-锻造法生产高速钢时，由于铸锭尺寸大，冷却缓慢、不可避免的产生碳化物偏析。这种偏析组织不仅给锻、轧等热加工造成困难，损害了产品的各种性能，而且限制了合金含量的进一步增加，阻碍了高速钢的发展。HIP技术的问世，使许多高速钢可以采取粉末冶金工艺来制造，从而克服了熔铸钢中碳化物偏析这类缺陷，把粉末冶金技术成功引入了致密钢材和合金钢的生产领域。
硬质合金是粉末冶金产品的代表作，通常采用氢气烧结或者真空烧结进行合金化；相比之下引入HIP技术制备硬质合金具备以下优点；1）残余孔隙几乎完全消除，相对密度达到99.999%；2）制造大型或长径比大的制品时，废品率低，表面缺陷大幅降低，抛光后可得到光洁度极高的表面；3）制品性能大幅度提高。
钛合金因具有高强度、高韧性、抗氧化及耐腐蚀的特性，广泛应用于航天、航空、航母和化工等领域。钛制品的传统制造工艺复杂，二次加工材料损失大。用HIP技术制备的粉末钛合金，不仅简化了熔炼工艺和切削工序，而且合金组织更趋均匀，性能明显改善。
陶瓷材料的特点是熔点高、弹性模量大、硬度高、密度低、热膨胀小及耐磨、耐腐蚀等。通常采用粉末压制成型和烧结或热压，通常制品孔隙度较大，性能较差。HIP工艺提供了生产高性能、高均匀程度、高致密度陶瓷或陶瓷金属复合材料的手段。在加工过程中，由于原料粉末直接进入包套，不再添加传统工艺所需的有机成型剂，所以原材料在整个工艺过程中不受污染，这样生产的材料是一种纯洁的匀质材料，具有均匀的细晶粒和接近100%的密度。而且，等静压技术将高压惰性气体和高温同时作用于产品，能够有效地去除内部空隙，并在整个材料中形成强的冶金结合，极大地解决了陶瓷或陶瓷金属复合材料制备的困难，特别在制备大尺寸、复杂形状的陶瓷材料方面有较大的优势。
另外，HIP工艺能生产基本不需要机加工的近终形部件。一个热等静压的近终形部件，由于可做成最终尺寸或接近最终的制品尺寸，因此用料少。据统计，采用HIP近终成形工艺制得的产品，其材料的利用率一般可达到80%～90%，其价格比常规工艺制得的产品低20%以上，同时显著减少了机加工的时间和成本。HIP近终成形技术中使用的模具已经可以用钢板焊接而成，其形状可以任意变化，部件的设计自由度较大。由于可制作各种异型体及整体部件，减少了焊接的数目，也提高了制品整体的可靠性。HIP近终成形技术可提高原材料的使用率和机加工效率，常用于整体成形许多常规方法难以成形的零件，特别适合于航空航天、船舶、武器设备、核设施、发电设备等关系国计民生的重大应用领域。
CFM国际公司生产的CFM56发动机中有2个挡板通过粉末HIP近净成形，截止2007年12月31日，有17532台CFM56发动机在役，已装备7150架飞机。俄罗斯使用EI1698P镍基高温合金粉末HIP近净成形，为地面涡轮装置生产大尺寸盘型零件，其强度和塑形比铸、锻件提高了10%～15%，近净成形的盘类零件直径可达1100mm（图3）。Bjurstrom等利用HIP近净成形方法成功制造了高压泵体，并将泵的支撑、关口、凸缘等部位与泵体一起整体成形，不仅显著缩短了部件的制造周期，且明显提高了制件的力学性能。瑞典Stephen等将板材焊接拼合成复杂包套的外壳与内部模芯，对APM2218粉末HIP近净成形，成功制造了复杂的蒸汽管路系统。他们还以超级双相不锈钢粉末为原料，采用HIP近净成形技术制备出深海下使用的高压阀体，完全克服了传统铸、锻件的缺陷，综合性能明显提高。法国Baccino等采用HIP近净成形技术制备出镍基高温合金、钛合金、不锈钢类非常复杂的零件，如直升飞机发动机的涡轮轴、叶轮等制件，还制造出尺寸达1m的大型不锈钢件。
我国在粉末HIP近净成形领域的研究工作开展较少，目前主要由北京航空材料研究院、航天材料及工艺研究所、中南大学、北京科技大学、西北有色金属研究院等单位开展了相关研究工作，尚处于研究初期，与国外先进水平相比，还有很大差距。
2.2 扩散连接
扩散连接是一种新型的焊接工艺，对于难于焊接的金属以及异种材料之间进行固态连接具有很大的应用价值。热等静压扩散连接是将两种材料表面磨平和抛光后，用某种液体或气体介质在各个方向加力将两种材料紧密地压在一起，然后加热到熔点以下的某个温度，并保温保压一段时间，使材料通过原子间相互扩散实现连接。热等静压扩散连接涉及到的材料可以是金属-金属、金属-非金属、非金属-非金属，在核工业、航天等多个领域方面值得应用推广的一项较好技术。
从上世纪70年代以来，国内外采用热等静压扩散连接的方法对铍/钢，铍/铜合金，铜合金/钢，铜合金/铜合金，铜合金/Al合金连接进行了大量的研究，实现了铍/ HR-1不锈钢、Al-Si合金/HR-2不锈钢、Be/CuCrZr合金W/Cu、V-4Cr-4Ti/HR2钢的热等静压扩散连接。
王锡胜等采用热等静压（HIP）技术实现了进行扩散连接，研究表明中间过渡层及连接工艺参数对接头性能存在明显影响。在580℃，140MPa下Be与CuCrZr直接扩散连接以及采用Ti（Be上PVD镀层）/Cu（CuCrZr上PVD镀层）作过渡层的间接扩散连接均达到了较好的连接效果。表面采用Ti镀层的间接扩散连接，可有效阻止Be与Cu形成脆性相。另外，中间层或扩散阻碍层材料对连接成功与否或质量高低有着重要的影响，其选择原则是在设定的温度下，尽可能阻止Be的扩散，减少脆性金属间化合物的生成，同时又能缓和接头的内应力。国内外研究了多种材料作为Be/Cu连接的中间层或阻碍层，如Ag、Ti、Cu、Al、BeCu合金以及复合层Ti/Ni、Ti/Cu、Cr/Cu、Al/Ni/Cu等。
在核聚变反应装置中，偏滤器面对等离子一面的材料要求有很好的耐高温性能和良好的热传导性能。现有的单一材料不能同时满足两种需要，因而设计了W-Cu复合材料。钨具有很高的熔点，可作为面对等离子一侧的耐高温材料，铜具有很好的导热性能，作为基体材料能满足导热和冷却的要求。吴继红等采用热等静压实现了核聚变反应装置中偏滤器面对等离子一面的铜和钨进行连接，焊接性能满足了偏滤器工作需要。
钒合金作为聚变堆结构材料的候选材料，在作为结构材料应用时，须与不锈钢等金属进行连接。冷邦义等以AuNi合金作为过渡层材料，采用热等静压（HIP）方法进行V-4Cr-4Ti/HR2钢扩散连接。
3 结语
热等静压设备和工艺日益改善，应用领域不断扩大，目前热等静压技术已广泛应用于航空、航天、能源、运输、电工、电子、化工和冶金等行业。热等静压技术能使粉末冶金件在高温高压的作用下实现全致密化，晶粒细小，大幅度提高制品的宏观力学性能的均匀性，有助于提高制件的疲劳寿命，增强延展性、抗冲击强度及蠕变性能，而且能够实现近净成型，是制备新型材料的重要手段。
对于难以焊接或材料性能相差较大的异种材料，热等静压方法能够通过异种材料间的原子扩散形成性能较为满意的连接接头。因此，热等静压扩散连接是一种可在多个领域推广的技术方法。
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