近年来，通过大量的选矿技术研究和攻关，我国复杂难选铁矿石选矿技术取得了重大进展，对鲕状、赤铁矿、难选褐铁矿和难选菱铁矿等铁矿石开展的研究日益深入。 鲕状赤铁矿因嵌布粒度细、结构及成分复杂，一直被认为是世界性选矿难题。白丽梅等对张家口地区的鲕状赤铁矿矿石进行了还原焙烧～弱磁选试验研究。结果表明，在焙烧温度850℃、焙烧时间75～90 min、矿煤比为1∶1、磨矿细度为80%-0.074mm、磁场强度为80kA/m的条件下，经1次粗选和1次精选，获得了铁品位63.06%、铁回收率86.05%的精旷。 孙永升等采用深度还原工艺对某难选鲕状赤铁矿矿石进行了处理试验研究，将矿石中以氧化物形式存在的铁直接转化为金属铁，然后采用磁选法回收。结果表明，在原料粒度为-2mm、还原温度为1350℃，还原时间为50min，铁矿与煤的配比为3∶2的条件下，可以得到金属化率97%左右的还原物料，磁选后精矿的铁品位达85%以上，铁的回收率可达92%以上。 史广全等对某鲕状赤铁矿深度还原过程中，铁矿物随还原时间的变化特性进行了研究，并讨论了金属铁颗粒的生长过程。结果表明，在鲕状赤铁矿的深度还原过程中，铁的氧化物是按照Fe203、Fe304、Fe0、Fe的顺序，直接还原为金属铁的；随着还原时间的延续，金属铁颗粒以小颗粒向大颗粒聚集的方式逐渐长大。 杨大伟等对鄂西某宁乡式高磷鲕状赤铁矿进行了反浮选、强磁选、强磁选—反浮选、还还焙烧—弱磁选等多方案的提铁降磷选矿试验研究。结果表明，采用常规选矿方法很难对这种矿很难对这种矿石进行有效分选，而采用在焙烧过程中添加脱磷剂的还原焙烧—两段磨矿、两次弱磁选工艺可在大幅提高铁品位的同时将铁精矿的磷含量降到0.1%以下，这一研究结果为高磷鲕状赤铁矿矿石的开发利用提供了一个新思路。 对于中国储量巨大的低品位铁矿石，采用多种选矿方法联合处理逐渐成为一种必然趋势。于克旭等对某高硅、低硫、低磷的酸性贫铁矿石，采用连续磨矿、粗细分级、重选—磁选—中矿再磨工艺进行处理，在原矿铁品位25.76%，一段磨矿细度为68.83%-0.074mm的条件下，获得了较理想的选矿指标。 何德庆等对滦县司家营贫赤铁矿矿石进行了选矿试验研究。结果表明，采用阶段磨矿、弱磁选—强磁选—阴离子反浮选流程，最终可以获得产率22.97%、铁品位65.80%、铁回收率69.10%的铁精矿，综合尾矿的铁品位仅为8.81%。 艾光华等对某难选高磷赤褐铁矿矿石进行了选矿试验研究。结果表明，采用还原焙烧—磁选—浸出工艺，可获得铁品位62.32%，磷含量0.198%，铁回收率66.84%的铁精矿。针对新疆某次生氧化型贫褐、赤铁矿矿石品位较低、嵌布粒度细的情况，谢建宏等进行了系统的磁化焙烧—磁选试验研究。结果表明，该矿石在适宜的工艺条件下进行磁化焙烧后，通过磁选可获得铁品位58.25%，铁回收率66.00%的铁精矿。 针对云南某难选褐铁矿铁品位偏低、矿物嵌布复杂、泥化现象严重、有害元素含量高的情况，柏少军等采用强磁选—反浮选—磁化还原焙烧—弱磁选的选冶联合工艺进行了试验研究。结果表明，可获得铁品位69.87%，铁回收率55.27%，含磷0.39%，含硫0.2%，含硅6.38%的铁精矿。 霍杰等对海南某铁品位为40.15%的鲕状褐铁矿矿石，采用风选预选—焙烧—磁选工艺流程，进行了系统的试验研究。结果表明，最终可得到铁品位56.55%，铁回收率84.50%的铁精矿。此处理工艺在一定程度上避免了褐铁矿选矿时产生的严重泥化现象，实现了节水、节能。 刘小银等采用自主研发的闪速磁化焙烧中试装置，对铁品位21.21%的大西沟铁矿菱铁矿粉矿进行了焙烧—磁选探索性试验，获得了产率38%～40%，铁品位大于56%，铁回收率大于80%的铁精矿。 对王家滩的菱铁矿矿石，冯志力等在流态化状态下，系统地研究了磁化焙烧温度、焙烧气氛对分选指标的影响，结果表明，在弱还原气氛、800～1060℃的条件下，获得了铁回收率大于90%，铁精矿品位大于58%的分选指标；在1000℃的条件下，无论在弱还原气氛，还是在弱氧化气氛中焙烧，均能获得铁回收率大于90%的良好分选指标。 针对吉林临江羚羊铁矿石中铁矿物组成复杂，脉石矿物极易泥化的情况，高文义等采用焙烧—磁选的工艺进行了试验研究。结果表明，在磨矿细度95%-0.074mm，焙烧温度800℃，焙烧时间25min，还原剂用量25%，磁场强度107.43 kA／m的条件下，可以获得铁精矿品位60.83%，铁回收率64.10%的分选技术指标。 张自业等对河南某伴生有铜、硫矿物的铁矿石进行了选矿试验研究。结果表明，采用铜、硫依次浮选、浮选尾矿采用弱磁选回收铁的工艺流程，可以综合回收矿石中的有价元素；获得的铁精矿品位65.10%，铁回收率57.23%，铜和硫的含量分别为0.03%和0.25%；硫精矿的品位42.00%，硫的回收95.62%，铜精矿的品位19.20%，铜的回收率52.79%。这一研究结果对多金属复杂铁矿石的综合回收利用具有借鉴意义。

1日本转炉炼钢工艺的最新进展 　　近年来，用户对低磷钢和超低磷钢的需求明显增加，特别是深冲钢和高级别管线钢等对磷含量要求苛刻的钢种，常规转炉炼钢法难以低成本地组织生产。20世纪90年代中后期，为解决超低磷钢的生产难题，日本各大钢厂进行了转炉脱磷的试验研究，1993年~2007年，日本新日铁、JFE、住友金属和神户制钢四家钢铁企业申请的转炉脱磷专利量分别为33、40、18和7项(共计98项)。 　　日本发明的转炉脱磷炼钢工艺主要方法有∶JFE的LD一NRP法、住友金属的SRP法、神户制钢的H炉、新日铁的 LD一ORP法和MURC。其操作方式主要有两种∶第一种是采用两座转炉双联作业，一座脱磷，另一座接受来自脱磷炉的低磷铁水脱碳，即“双联法”。典型的双联法工艺流程为∶高炉铁水铁水预脱磷转炉脱磷转炉脱碳二次精炼连铸。第二种是在同一座转炉上进行铁水脱磷和脱碳，类似传统的“双渣法”。 　　双联法是日本各大钢厂目前采用的最先进转炉炼钢方法，其主要优势是∶炉内自由空间大，允许强烈搅拌钢水；顶吹供氧；高强度底吹(0.3立方米/吨· 分)；不需要预脱硅；废钢比较高(8%~10%)；炉渣碱度较低(1.5~2)；渣量大幅下降；处理后铁水温度较高摄氏1350度，大幅度提高了脱磷效率。 　　2生产实绩 　　2.1JFE福山制铁所 　　福山制铁所有两个炼钢厂(第二炼钢厂和第三炼钢厂)。该制铁所是日本粗钢产量最高的厂家(1080万吨/年)。第三炼钢厂有两座320吨顶底复吹转炉，采用LD 一NRP工艺“双联法”，一座转炉脱磷，另一座脱碳；转炉脱磷能力为450万吨/年。该厂1999年开始全量铁水转炉脱磷预处理。 　　脱磷转炉指标∶炉令低于脱磷转炉，转炉在炉役前期用于脱碳，炉役后期用于脱磷，炉令约7000炉；石灰消耗5~6公斤/吨。 　　第二炼钢厂有3座250吨顶底复吹转炉，采用传统“三脱”工艺(NRP)。“三脱”处理能力为420万吨/年。该厂统计的生产数据表明，铁水罐内脱磷处理周期长、产能低；LD一NRP技术与常规冶炼技术相比，每吨钢成本低5美元左右。此外，JFE京滨炼钢厂的两座330吨转炉也采用双联法炼钢。 　　2.2住友金属鹿岛制铁所 　　住友金属鹿岛制铁所有两个炼钢厂，第一炼钢厂3座250吨转炉，采用该公司发明的SRP法(双联法)炼钢。第二炼钢厂2座250吨转炉，采用常规冶炼工艺。第一炼钢厂一座转炉脱磷，另二座转炉脱碳(二吹一)，脱磷铁水富余25%，运送给第二炼钢厂。住友金属鹿岛制铁所两个炼钢厂的生产流程见图1。 　　脱磷转炉指标∶ 　　吹炼时间为8分钟；冶炼周期为22分钟；废钢比为10%(加轻废钢)；出铁温度为摄氏1350度；渣量为40公斤/吨。 　　脱碳转炉指标∶ 　　吹炼时间为14分钟；冶炼周期为30分钟；锰矿用量为15公斤/吨(锰回收率∶30%~40%)；渣量为20公斤/吨。.

在众多非金属矿产资源的选矿研究和生产中，萤石的分选仍是2009年的工作重点。此外，对于石英、长石、红柱石等非金属矿产的选矿也有一定的涉及。 针对河北某典型石英型萤石矿石品位低、氧化程度和含泥量高、萤石嵌布粒度细的特点，窦源东等人在原有的生产工艺基础上，对第1段精选作业的达99.95%的石英粉；精矿进行再磨，使磨矿细度达到90%-0.038mm，既可以使萤石和石英充分解离，又有效地避免了过磨，优化了选矿环境，为萤石和石英的分选提供了有利条件，最终精矿的CaF2品位由88.OO%提高到97.23%，回收率达70.56%。 朱良友对重庆彭水县某萤石矿石进行了可选性试验研究。结果发现，使用组合抑制剂（六偏辚酸钠+SH）对萤石与重晶石、方解石的分离具有较好的效果，对获得合格精矿起到了关键作用；最终通过一段磨矿及脱泥、1次粗选、2次扫选、5次精选的浮选流程，用油酸作捕收剂，NaC03作调整剂，六偏磷酸钠与SH组合作调整剂，获得了CaF2含量99.12%，回收率85.2%，SiO2含量0.18%，CaCO2含量0.35%的萤石精矿。 高惠民等对内蒙古某细粒嵌布的萤石矿石进行了浮选试验研究。通过对比碱性粗选+弱酸性精选、全碱性浮选和全弱酸性浮选3个技术方案，发现碱酸结合工艺可获得更好的精矿指标；采用自行研制的改性脂肪酸盐YSB-2为捕收剂，在常温下，采用弱碱性(pH=9.0)条件下粗选、弱酸性（PH=6.0）条件下进行7次精选、精I尾矿作为最终尾矿丢弃、其余中矿集中返回到精I的碱酸工艺流程，获得了CaF2含量98.70%，回收率89.20%，SiO2含量0.93%，CaCO3含量小于0.37%的品位萤石精矿。 谢春妹等对贵州某萤石矿石中的萤石和重晶石，采用先混浮后分离的方法，在pH =8.5～9.0时，用油酸作捕收剂、水玻璃作为粗选段抑制剂、六偏磷酸钠和淀粉为精选段组合抑制剂，通交1次粗选、1次扫选、3次精选，较好地实现了萤石与重晶石的混合浮选与分离，提高了萤石精矿的品位及回收率。 豆中磊等在对海南某石英砂矿进行岩矿分析的基础上，采用筛分、擦洗、重选、浮选等多种工艺方法进行了选矿提纯试验研究。确定了筛分—擦洗—脱泥一摇床一反浮选工艺，采用无氟无酸浮选方法，在中性水介质中进行浮选，最终使石英砂中的SiO2的含量提高到99.9%，以上。 丁亚卓等对辽宁某长石石英矿石进行了反选浮选提纯研究。采用磨矿、脱泥、浮选、再磨再选、脱泥、过滤、高温干燥的选别提纯工序，以SiO2品位93.01%的石英矿石为原料，最终获得了SiO2品位达99.95%的石英粉；对浮选产品的扫描电镜和能谱分析发现，消除细粒矿泥在石英颗粒表面的罩盖，是石英矿石浮选提纯的重要措施。针对辽宁某红柱石矿石中红柱石嵌布粒度较细、部分红柱石绢云母化、含铁矿物的浸染粒度细且与红柱石密切共生、采用单—浮选难以提高红柱石精矿品位的实际情况，袁来敏等经试验研究确定了脱泥—浮选—精矿再磨—磁选—酸浸的工艺流程，既使红柱石精矿的品位获得了显著提高，同时也使原矿中的磁铁矿得到了综合回收。

2.3住友金属和歌山制铁所 　　住友金属和歌山制铁所年产粗钢390万吨。炼钢生产采用SRP法，100%铁水经转炉脱磷。该厂脱磷转炉与脱碳转炉设在不同跨，脱磷转炉和脱碳转炉的吹炼时间为9~12分钟，转炉炼钢的冶炼周期控制在20分钟之内。一个转炉炼钢车间供钢水给三台连铸机，是目前世界上节奏最快的钢厂。 　　和歌山制铁所SRP法优点是∶ 　　可以采用较高磷含量的低价位铁矿石炼铁，铁水磷含量放宽至0.10%~0.15%，降低了矿石采购成本； 　　炼钢时，可以使用锰矿石代替锰铁合金； 　　与高拉速连铸机相匹配，加快了大型转炉的生产节奏； 　　脱碳炉渣可返回用于脱磷转炉，炼钢渣量显著降低； 　　脱磷炉渣不经蒸汽稳定化处理，可直接铺路，降低了炉渣处理成本； 　　建立起高效率、低成本、大批量生产洁净钢的平台，显著改善了IF钢板抗二次加工脆化和热轧钢板低温冲击韧性等性能； 　　(7)工序紧凑。 　　2.4神户制钢 　　由于神户制钢生产的高碳钢比例较大，转炉的脱磷负荷大，铁水脱磷、脱碳预处理用H炉(专用转炉)。处理过程分两步∶首先在高炉出铁沟用喷吹法对铁水进行脱硅处理，用撇渣器去除脱硅渣后，将铁水再兑入H炉进行脱磷、脱硫。脱磷时，喷吹石灰系渣料，同时顶吹氧气；脱磷后，再喷入苏打粉系渣料硫。经预处理的铁水再装入另一座炉进行脱碳。用H炉进行铁水脱磷、脱硫处理具有如下特征∶ 　　H炉内空间大，进行铁水预处理时，炉内反应效率高、反应速度快，可在较短的时间内连续完成脱磷、脱硫处理； 　　可用块状生石灰和转炉渣代替部分脱磷渣； 　　脱磷过程中添加部分锰矿，可提高脱磷效率，且增加了铁水中的锰含量。 　　2.5新日铁八蟠制铁所 　　新日铁八蟠制铁所有两个炼钢厂，第一炼钢厂2座170吨转炉，采用传统的“三脱”工艺；第二炼钢厂2座350吨转炉，炼钢生产采用新日铁名古屋制铁所发明的LD一ORP工艺(双联法)，参见图2。2.6新日铁君津制铁所 新日铁君津制铁所有两个炼钢厂，第一炼钢厂和第二炼钢厂均采用KR法脱硫(S LD一ORP法渣量少，可生产高纯净钢。脱磷转炉弱供氧，大渣量，碱度为2.5~3.0，温度为摄氏1320~1350度，纯脱磷时间为9~10分钟，冶炼周期约为20分钟，废钢比通常为9%，为了提高产量，目前已达到11%~14%，经脱磷后钢水(P<=0.020%)，兑入脱碳转炉，总收得率92%以上。转炉的复吹寿命约4000炉。脱碳转炉强供氧，少渣量，冶炼周期约为28~30分钟，脱碳转炉不吃废钢。从脱磷至脱碳结束的总冶炼周期约为50分钟，恰好与连铸机的浇铸周期50~60分钟相匹配。新日铁君津制铁所日本钢厂第二炼钢厂 LD一ORP工艺流程见图3。　.

针对某氧化铜矿石档次低、氧化率和结合率都比较高的特色，张建文等在增加硫化剂硫化和硫铵活化的前提下，以水玻璃和六偏磷酸钠构成组合按捺剂，以混合黄药680、丁基铵黑药和羟肟酸构成组合捕收剂，进行了浮选实验研讨。断定了氧化铜矿藏的最佳浮选条件与药剂准则，经过闭路实验取得了铜精矿档次17.39%，铜收回率59.36%的分选技能目标。 马洁珍等对新疆阿舍勒铜矿黄铁矿型铜锌多金属矿石进行了矿石性质分析和选矿实验研讨，合现场出产实践，选用旋流—静态微泡浮选柱异步分选，强化收回的工艺进行技能改造，使得选矿技能目标得到了明显进步，铜收回率由投产初期77.59%进步到86.43%，锌收回率由20.48%进步到48.94%。 针对某混合铜钴矿石的氧化率较高、含有很多的碳质矿泥、用惯例浮迭法不能得到抱负收回功率的问题，欧乐明等经过预先浮选脱泥，消除碳质矿泥对浮选进程的影响，然后对硫化铜钴矿藏和氧化铜钴矿藏进行异步浮选，并选用硫化剂强化氧化铜钴矿藏的浮选效果。成果标明，选用这些办法今后，取得的铜钴精矿的铜，档次21.12%，铜收率88.55%，含钴0.116%，钻的收回率31.39%。 魏党生对广东某铜钼矿石进行了浮选实验研讨，断定了混合浮选—抑硫浮铜钼—铜钼别离的工艺流程，在磨矿细度75.00%－0.074mm的条件下进行混合浮选，将混合浮选粗精矿再磨至86.00%－0.043mm后，用石灰按捺黄铁矿，进行铜钼浮选得硫精矿，终究选用Na2S抑铜进行铜钼别离，别离得铜精矿和钼精矿。 鲁立胜等对某低档次难选铜钼矿石进行了可选性实验研讨，断定了铜钼混合浮选—铜钼别离—选钼尾矿选铜一选铜尾矿回来铜钼混合浮选的工艺流程，捕收剂选用异丁基黄药替代BK301C，并对流程和药剂增加点加以恰当调整，以利于钼、铜选别目标的安稳和进步，终究取得了较为抱负的技能。 王立刚等针对西藏某氧化率较高的铜钼矿石进行了选矿工艺实验研讨。成果标明，选用先选硫化矿后氧化矿的工艺，用Dy -1油作捕收剂、杂醇作起泡剂，用水玻璃按捺脉石矿藏、磷诺克斯按捺方铅矿，取得了较好的归纳技能目标。 依据某钼精矿档次低、氧化率高的特色，库建刚等进行了压碱浸实验研讨。成果标明，选用常压碱浸多接连浸出时，不只能确保钼的浸出率到达95%以上，而且降低了药剂本钱，一起，浸出液中钼的浓度可取得大幅进步。 赵相等针对某难选钼矿进行了混合浮选实验研讨。选用硫化钼矿藏和氧化钼矿藏混合浮选的准则工艺流程，粗精矿浓缩后在高碱度下加温精选，精选精矿用酸浸除掉碳酸盐及其它酸溶性脉石矿藏，取得了钼档次和收回率别离为45.65%和70.68%的钼精矿。 针对某辉钼矿矿石嵌布粒度较细、含铅较高的特色，徐引行等选用水玻璃和磷诺克斯为按捺剂、杂醇为起泡剂、Dy-1油为捕收剂，进行了体系的实验研讨。因为对粗精矿再磨后的精选尾矿进行2次扫选后，直接扔掉扫选尾矿，避免了方铅矿等硫化物矿藏在浮选回路中构成恶性循环，终究取得了钼档次大于57.00%，含铅低于0.06%的高品质钼精，标明这些办法的使用效果是非常明显的。 宋成盈等对低档次辉钼矿矿石的浸出工艺进行了体系的实验研讨。在碱性条件下，辉钼矿矿石不经焙烧，用氧气氧化法将其间的二硫化钼转化为钼酸钠，滤液经酸化、萃取即可得到金属钼；针对这一浸出工艺，研讨者调查了反响时间、反响压强、反响温度、浓度及拌和转速等要素对钼浸出率影响，经过工艺条件优化，使钼的浸出率到达了99%以上，这样的实验成果适当令人满意。 吕鑫磊等对某辉钼矿精选尾矿进行了浮选柱分选实验研讨。以半工业型旋流一静态微泡浮选柱为分选设备，选用1次粗选、2次精选的工艺流程，不只能够进步精选尾矿再磨再选的分选目标，而且简化了现场1次粗选、1次精选、6次精选的浮选的工艺流程，取得了钼档次38.59%，收回率23.26%的精矿产品，与现场浮选机分选技能目标比较，钼档次和钼收回率别离进步了1.3个百分点和4.72个百分点。   师伟红对某贫镍矿石进行了体系的浮选实验研讨。试中选用碳酸钠、水玻璃、CMC的联合效果按捺易浮的脉石矿藏，操控矿泥走向，减小矿泥对镍浮选进程的晦气影响，在原矿不预先脱泥的条件下，经过2次粗选、1次扫选、3次精选，取得了镍精矿档次3.03%，镍收回率78.67%的分选目标。 针对我国南边某杂乱难选硅镍矿石难以经过选矿办法进行富集的状况，车小奎等选用常压酸浸法进行了浸出实验研讨。在磨矿细度－0.074mm占78.60%，液固比6:1，硫酸浓度2.60mol/L，拌和强度170r/min，浸出温度60℃的条件下，浸出6h，浸出贵液中镍的浸出率86%左右，浸渣含镍0.12%左右，浸出液经3次萃取后，Ni2+浓度能够到达沉镍要求。

针对云南某铜铅锌硫化矿出产中存在的铜铅别离目标不抱负、铜铅精矿互含高的问题，贾仰武对铜铅混合精矿进行了铜铅别离浮选实验研讨。结果表明，当混合精矿再磨到80%-0.074 mm时，以钠、水玻璃和CMC为组合按捺剂代替重按捺方铅矿，以Z－200代替乙黄药作为黄铜矿捕收剂，可以取得杰出的分选技术目标，铜精矿档次23.30%，含铅3.30%；铝精矿档次64.66%，含铜0.50%，较为有用地完成了铜铅别离。 针对青海某铜铅锌多金属硫化物矿石嵌布粒度较粗、含铜较低的特色，刘守信等选用铜铅混选—混精铜铅别离—尾矿选锌工艺流程进行了分选实验研讨。铜铅混浮时选用Ty-1与硫酸锌作为闪锌矿和铁闪锌矿的组合按捺剂，乙基黄药、J－21作为捕收剂，完成了铜、铅矿藏与锌矿藏的有用别离，且泡沫粘度适中，为下一步铜铅别离发明了杰出条件；铜铅别离选用活性炭、CMC－重法抑铅浮铜，完成了铜铅矿藏有用别离，取得了较为抱负的选矿技术目标。任祥君等对另一铜铅锌多金属硫化物矿石，经过多种计划比较，断定选用铜铅优先浮选、水玻璃+钠+羧甲基纤维素组合按捺剂进行铜铅别离、铜铅混合浮选尾矿用硫酸铜活化后浮选锌矿藏的实验计划，进行了体系的研讨，成功完成了铜铅的有用别离，终究得到了铜档次21.40%，铜收回率67.65%的铜精矿，铅档次52.92%，铅收回率95.90%的铅精矿和锌档次50.21%，锌收回率83.74%的锌精矿。 对辽宁某铜铅锌多金属硫化物矿石，刘亚龙等选用铜铅混浮—铜铅别离—混浮尾矿抑硫浮锌的浮选工艺进行了斌验研讨。混合浮选以乙硫氮+黑药为捕收剂、ZnS04+Na2S03为按捺剂，并操控矿浆PH=11.5左右，完成了铜铅矿藏与锌硫矿藏的别离；运用水玻璃、钠和羧甲基纤维素组合按捺剂，代替和重，成功地完成了铜铅别离；经过闭路实验，取得了铜档次28.54%铜收回率65.62%的铜精矿，铅档次55.69%，铅收回率83.21%的铅精矿和锌档次51.09%，锌收回率90.87%的锌精矿。 根据西藏某杂乱难选铜铅锌多金属矿石的性质，李观奇选用铜铅混合浮选—铜铅别离—铜铅浮尾选锌的准则流程进行了分选实验研讨，铜铅混合浮选选用Bp、丁基铵黑药和黄药组合捕收剂，选用、硫酸锌和碳酸钠组合作为锌矿藏的按捺剂；铜铅别离时，选用活性炭进行脱药，选用CMC，Na2 S03和Na2 Si03环保型组合药剂作为铅矿藏的按捺剂，成功地完成了铜铅别离，取得的分选技术目标较现行出产有大幅进步。 郑亚杰等对内蒙古某高砷低铜铅锌银矿石进行了浮选别离实验研讨。实验选用铜铅锌等可浮一顺次优先浮选流程，运用FN作为砷矿藏的按捺剂，有用处理了铜精矿中含砷高的问题，不只没有运用有毒按捺剂重，一起还显着进步了铜精矿档次。实验取得的铜精矿档次28.6%，铜收回率66.41%，铅、锌、银的收回率也均大于90%。   罗进对某杂乱高氧化率铅锌矿石中的氧化铅矿石进行了硫化浮选实验研讨。发现选用Na2S作为氧化铅的硫化剂时，不只需求适合的Na2S总用量，更需求必定的Na2S开始浓度；选用硫化浮选法使铅精矿的档次和收回率达到了46.02%和81.16%，完成了氧化铅矿藏的有用收回。 针对吐鲁番地区某难选铅锌矿矿石中铅锌矿藏彼此告知、包裹，粒度较细，解离困难的特色，王奉水选用优先选铅、锌粗精矿再磨再选的工艺流程进行了贫选实验研讨。在铅粗选磨矿细度－0.074 mm占80%，锌粗选磨矿细度－0.043 mm占90%的条件下，可取得铅档次40.22%，含Zn6.94%，铅收回率82.48%的铅精矿和锌档次50.17%，含Pb 1.08%，锌收回率86.92%的锌精矿。 冯忠伟经过对云南某铅锌矿的浮选实验研讨发现，矿石中的硫酸锌、硫酸亚铁等可溶性盐类对铅锌矿藏有很强的按捺作用，为削减可溶性盐对铅锌矿藏浮选的影响，选用在矿浆天然酸碱度条件下浮选铅锌矿藏的无碱工艺，选铅时以硫酸锌和钠作为锌矿藏的按捺剂，以黑药和丁基铵黑药为捕收剂，选锌时以水玻璃、钠、羧甲基纤维素作调整剂，以PN－405为捕收剂，终究取得了铅档次59.57%，铅收回率75.14%的铅精矿和锌档次53.93%，锌收回率93.70%的锌精矿。 针对陕西省某铅锌矿矿石氧化程度高、易泥化、氧化锌矿藏收回困难等问题，王红梅等选用铅的硫化物矿藏和氧化物矿藏混合浮选、锌的硫化物矿藏和氧化物矿藏顺次独自收回的计划，进行了体系的实验研讨。选铅时选用组合捕收剂乙硫氮+丁基败黑药，选氧化锌矿藏时采甩了复合捕收剂A－928。终究取得了铅档次和收回率分别为53.67%和82.92%，含锌5.23%的铅精矿，锌档次和收回率分别为51.08%和40.75%，含铅1.06%的硫化锌精矿，锌档次和收回率分别为22.55%，44.28%，含铅1.22%的氧化锌精矿，完成了氧化铅锌矿石的有用分选。

李志伟等对河南某钒矿石进行了湿法提取五氧化二钒的实验研讨，选用强酸浸出—溶液萃取—硫酸反萃—沉钒—煅烧制钒工艺，在氧化剂用量1%，磨矿细度65%－0.074mm，浸出温度90℃，液固比1∶1，硫酸用量30%，浸出时刻10h的条件下，钒的浸出率达到了92.50%；浸出液用P－204，P－507 ,TBP和磺化火油溶液萃取，硫酸溶液反萃取，再经氧化、沉积、热解，可得到纯度98.56%的钒，钒的归纳收回率大于85%。 高玉德等对湖南某白钨矿进行了选矿实验研讨。选用优先浮硫—白钨常温粗选—钨粗精矿加温精选的工艺流程及碳酸钠—水玻璃-F9组合药剂准则，对含钨0.39%，白钨矿中钨的散布率85%左右的原矿，取得了钨精矿档次67.35%，收回率80.09%的选矿技术目标。 张爱萍对某高硫白钨矿石进行了浮选实验研讨。成果表明，在磨矿细度70%～75%－0.074mm的条件下，预先浮选脱硫，再常温浮选白钨，得到了白钨精矿档次62.87%，收回率84.33%的抱负目标。 刘玫华针对某低档次锡矿石的特色，选用螺旋溜槽、跳汰和摇床3种不同的重选办法进行了抛尾实验研讨。成果表明，摇床抛尾是对该矿进行预选处理的有用办法，锡粗精矿的档次从0.37%提高到3%，收回率72.37%，抛掉的尾矿产率60%，锡在尾矿中的丢失仅15.89%，这为后续的锡收回作业供给了有利条件。 孙阳等对陕西商南某锑矿石进行选矿实验研讨后发现选用糊精可有用地按捺矿石中的黄铁矿，选用乙硫氮、丁黄药和丁基铵黑药按必定份额混合的捕收剂，可使黄铁矿与锑矿藏得到很好明别离；通过粗精矿再磨，可使粗精矿中的锑矿藏连生体尽量单体解离，然后提高了分选技术目标。   蔡震雷等对包钢选矿厂强磁选粗精矿经磁化焙烧一弱磁选所得尾矿进行稀土选矿实验研讨。成果表明，经预先脱碳，并经混合浮选得到混合浮选精矿，再通过1次粗选、3次精选、1次扫选，终究获得了REO档次64.4 1%，收回率18.13%的稀土精矿产品。 于秀兰等研讨了包钢选矿厂尾矿经A1cl3或MgO脱氟后进行加碳氯化提取稀土的反响原理和工艺，调查了碳热氯化反响时刻和脱氟剂对稀土提取率的影响。成果袁明，在700℃下碳热氯化2h．以Alcl3作脱氟剂时，稀土提取率可达77%；以Mg0作脱氟剂时，稀土提取率可达84%。 为了有用地削减矿泥对金红石浮选的影响，高利坤等对某难选金红石矿进行了反浮选实验研讨。成果表明，选用硫酸铝按捺金红石，用油酸钠反浮选，能够扔掉必定量的泡沫产品，其间的金红石档次0.39%，－0.010mm粒级脱除率74.79%率，为金红石的正浮选发明了有利条件；脱泥20对金红石进行正浮选，经1次粗选即可得到档次20.30%，收回率83.88%的金红石粗精矿。

近日，中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心唐永炳研究员及其研究团队在低成本、高效储能电池方面的研究取得突破性进展。相关研究成果"Carbon-Coated Porous Aluminum Foil Anode for High-Rate,Long-Term Cycling Stability and High Energy Density Dual-Ion Batteries（基于碳包覆多孔铝箔负极的高倍率、长循环、高能量密度双离子电池）"已在线发表于著名材料期刊Advanced Materials上，并申请1项国际发明专利。 该团队于今年3月在著名能源材料期刊Advanced Energy Materials上发布了一项全新的铝-石墨双离子电池技术，该技术一经报道立刻受到了国际、国内媒体及同行的广泛关注。其工作原理有别于现有传统锂电，且以廉价的石墨作为正极，以铝箔同时作为负极和集流体。与常规锂电相比，该新型电池技术具有成本低、工作电压高、安全性好、能量密度高等明显优势。然而该电池技术的循环稳定性仍有待提升，尤其需要改善铝箔负极在充放电过程中的体积变化问题。 基于上述考虑，唐永炳研究员及其团队成员仝雪峰、张帆等人通过一种简单、可控的方法构筑了一种新型碳包覆多孔铝的复合负极材料。测试证明：这种新型多孔铝箔/碳复合负极能显著提高铝-石墨双离子电池的综合性能，特别是循环稳定性获得了大幅度提升。循环性能测试发现：电池在2C高倍率下（充电/放电时间约为30分钟）充放电循环1000次后容量保持率高达——90%，远高于目前国家标准（GB/T 18287-2013）对移动电话蓄电池循环寿命的指标要求；并且发现电池同时还具有优异的倍率特性，在3分钟内充满电时，其质量能量密度高达——200Wh/kg，是传统锂离子电池的2倍左右。实验证实：这种新型多孔铝箔/碳复合负极由于具有三维多孔导电网络，能有效缓解铝箔和锂离子合金化过程中产生的体积膨胀效应，并且能显著提高锂离子的迁移率，从而使电池具有快充快放的特点；而碳包覆层在缓解体积变化效应的同时还有助于形成稳定的固态电解质（SEI）膜，从而进一步提升了电池的循环寿命。该研究成果将有利推动新型铝-石墨双离子电池技术在新能源汽车、便携式电子产品等领域的应用。 该项研究得到了广东省创新科研团队、广东省科技计划项目、深圳市科技计划项目和国家自然科学基金等项目的资助。

近10多年来，国际钼选矿技能有了较大打破，取得了飞速开展，这些首要反映在设备、药剂和工艺上。     1、设备     （1）大型化：近十多年来，选厂规划、特别铜-钼选厂规划越来越大（下表）。球磨机直径已打破5m，半自磨机直径已打破l0m。                   表  大型磨浮设备  选厂方位规划(kt/d)投产时刻（年）半自磨机（m）球磨机（m）浮选机洛奈克斯 （Lornex）加拿大481972.10ф9.7×4.72台 ф10.4×9.71台ф5.0×7.0 2台 ф5.0×8.2 2台每系18槽17m3 600H丹佛D-R型海蒙特 （Highmont）加拿大22.71982.1ф10.4×4.32台 多米尼翁型ф5.0×8.8 4台  两系、每系列12台 36m3与D-75型拉卡里达德 （La Caridad）墨西哥901979 ф5.0×7.3 12台 萨尔切 （Sar Cheshmen）伊朗401978 ф5.0×8.2 2台 额尔登特 （Erdenet）蒙古441982 ф5.5×6.5        （2）浮选柱再次运用：加拿大布廷和特列勃所创造的浮选柱在1963年就获取加拿大特许专利。但60年代中期开端，一向处于停滞不前的状况。最近几年才有较大开展。     加拿大加斯佩(Gaspe )铜-钼选厂原铜-钼别离是运用浮选机，选用一次粗选、一段再磨、十三次精选工艺，取得了含钼50.26％、钼收回率64.51％的钼精矿．     1980年5~6月，加斯佩进行了第一次改造；用一台0.9×0.9× 12m浮选柱替代浮选机作第2次钼精选，用一台0.45×0.45×12m浮选柱作第三次钼精选，其精矿直接进入再磨，再进入第4~9次精选作业。改造后的工艺，使13次精选简化为7次。终究取得含钼50.05%、钼收回率71.98％的钼精矿。显着，钼收回率显着上升。     1982年加斯佩又进行了第2次改造：用一台1.8 ×1.8×12m浮选柱作第一次精选，二次精选浮选柱精矿送再磨，第三次精选浮选柱移往再磨后，替代10~13次精选作业。经改造后的精选作业由三台浮选柱（而再没有浮选机）组成三次精选一段再磨的简略流程。新设备和新工艺使钼精矿的档次和收回率都有了显着进步：钼含量52.36％、钼收回率80.31%。 [next]     前苏联索尔斯（Capck)克铜-钼选厂用一台фⅡ-40浮选柱替代12台中фMP-25m米哈诺布尔-6A浮选机。浮选机选出粗精矿含钼0.85％、收回率90.79%，尾矿含钼0.0068%。而浮选柱精矿含钼1.313％、收回率91.88％，尾矿档次0.0052％。显着，作为粗选，钼的档次和收回率都有显着进步。其他一些选厂也在作类似的测验。     （3）自动化程度添加；因为大型设备的运用，浮选柱的运用，自动化程度也随之进步。据国外材料计算，选厂的自动化一般可使设备能为进步10％~15％，劳动出产率增加25%~50%，出产成本下降3％～5％。     克莱麦克斯选厂在粗选段经过电子计算机监控：给矿量、给水量、球磨功耗、循环负荷分级溢流浓度、设备运行状况。别的米森(Mission)、洛奈克斯、丘基卡马塔(Chuquicamat)都不同程度地选用电子计算机作自动化操控．     2、药剂     近来，钼或铜-钼浮选药剂的开展最为敏捷．这大多都要留在第二章里作介绍。     （1）捕收剂：1906年艾莫尔(Emor)初次选用燃料油作辉钼矿捕收剂，并于1918年初次用于克莱麦克斯的出产实践．长时间来，烃油一向是辉钼矿典型捕收剂而广泛运用。近年，一些新的、更有用的捕收剂的创造和运用，使辉钼矿选矿进入一个新阶段．     1946年克莱麦克斯首要运用的辛太克斯是烃油杰出乳化剂。它的运用使钼矿“粗磨、粗选”工艺成为可能，而被广为运用。     近年，有用成份含量更高的Syntex VB呈现，更有用地起到油乳化剂作用。     我国北京矿冶研讨总院研发的PF-100、S-11，沈阳有色金属研讨所研发的硫单甘酯、金堆城钼业公司与化工研讨所协作研发的辛太克斯，都是从组成视点处理我国椰子油资源匮泛而出产出的、类似辛太克斯的烃油乳化剂．它们分别在金堆城、杨家杖子、小寺沟作工业实验，都在不同程度上放粗了粗磨粒度、进步了粗选钼收率、添加了选厂处理才能。     除了乳化剂外，一批新的、强力捕收剂也连续呈现，如：     美国R.M.帕尔曼研发，菲利浦石油公司出产的奥方系列药剂：Orform Co300、Orform Co400、钼利浮等替代燃料油参加球磨机，用作铜-钼矿石捕收剂，可使钼收回率由80.2％进步到91.6%与96.9％。     由A.维舍斯和D. R.肖等研发，美国佩恩沃特厂制作的Pennfloat3药剂是由正与分散剂组成的高效、水溶性捕收剂，对30余种硫化矿都具有杰出捕收作用。     前苏联选用非离子型硫代基盐（UTK）与黄药合用捕收铜-钼矿石、可加强铜-钼分选作用．     前苏联索洛默金研发出丁炔基捕收剂，它呈配位键吸附在辉钼矿表面，对黄铁矿简直无捕收作用．     杨家杖子钼矿选厂长时间选用火油、黄药合用捕收辉钼矿，北京矿冶总院又以钠黑药-火油合用替代了黄药-火油的药剂组合，钼收回率又有进步。     前苏联用出产异辛醇的副产品——含有70%~90%的含碳12到18的混合脂肪醇与黄药、二硫代硫酸盐合用，作铜-钼矿捕收剂，铜收率进步2.7%，钼收率进步7%。 [next]     还有许多混合药的成功组合，这些将在第二章作具体介绍。     （2）抑制剂：除了对原有无机抑制剂进行调整外，抑制剂最大的开展是低分子有机抑制剂的研讨和运用。     或钠已成功地在塞浦路斯—皮马、博士山、巴格达德运用。塞浦路斯从1980年用于出产至今。工业实践证明：该药剂对多种非钼硫化矿藏具杰出抑制作用，作用与等类似，但却简直无毒。西北有色金属研讨院选用钠对金堆城钼精选抑铜的研讨已初具作用。     硫代丙三醇、胆碱、黄药等一系列低毒无毒有机抑制剂也得到研讨和运用。     3、工艺     国外选钼工艺改变不太多，首要有：     （1）铜-钼选厂逐步用精碎-半自磨-球磨，替代体系的三段-闭路破碎，棒磨-球磨的破碎-磨硫工艺流程。     （2）铜-钼分选时，在参加NaHS、Na2S、NoCks等抑制剂时，以氮气替代空气注入。充氮使Na2S耗量得以大幅度下降。     （3）随高纯精矿要求，铜-钼矿山往往对浮选钼精矿滤并再行浸出除铜。铜的物相以辉铜矿、铜蓝为主时，通常用常温溶液来浸出。铜的物相以黄铜矿为主时，通常用、氯化钙、溶液加温浸出（布伦达法）。     （4）对含滑石或有机炭的钼精矿，曩昔以低温焙烧后选别。现在呈现了MgSO4等抑滑石工艺及重选除碳工艺。     国内还在放粗选粒度和添加粗精矿再磨段数上作改善。

中国科学院姑苏纳米技能与纳米仿生研讨所研讨员张学同带领的气凝胶团队与英国伦敦大学学院教授宋文辉及中国科学技能大学教授闫立峰等协作，成功取得了一种新式的全碳气凝胶，即石墨烯交联的碳空心球气凝胶。 气凝胶曾被誉为改动国际的新材料，在航空航天、国防等高技能范畴及建筑、工业管道保温等民用范畴都有极端广泛的运用远景。从结构上看，气凝胶是由零维的量子点、一维的纳米线或许二维的纳米片等低维纳米结构经三维拼装而成的超轻多孔纳米材料。低维纳米结构的各种变量，如几许形状、尺度、密度、表面描摹、化学特点等参数，都会对终究取得的气凝胶功用发生重要影响。图1 石墨烯交联的碳空心球气凝胶制备工艺道路 示意图 迄今为止，已有多种低维纳米结构拼装成功用各异的气凝胶，但这些纳米结构单元的尺度均在100纳米以下，乃至仅仅为几个纳米。关于结构单元的尺度大于100纳米(即亚微米级)的气凝胶的制备应战巨大，这主要是由两方面原因形成的：一是气凝胶结构单元的尺度越大，其比表面积越小(两者成反比联系)。关于亚微米级的结构单元，不管其为无机物(密度较高)仍是有机物(密度较低)，取得的气凝胶的比表面积都十分小，因此失去了气凝胶比表面积大这一优异特征;二是不管纳米级结构单元之间的衔接是物理效果或许化学键合，跟着结构单元尺度的变大，衔接处的原子占总原子数的比例会急剧下降，因此拼装后的气凝胶材料会跟着结构单元尺度变大而急剧变脆。 针对这些应战，中国科学院姑苏纳米技能与纳米仿生研讨所研讨员张学同带领的气凝胶团队与英国伦敦大学学院教授宋文辉及中国科学技能大学教授闫立峰等协作，以均匀直径到达220纳米的导电高分子(聚聚共聚物)空心球为前驱体，以氧化石墨烯为交联剂，先后经过溶胶-凝胶工艺、超临界流体萃取工艺、高温热处理工艺等关键步骤(图1)，成功取得了一种新式的全碳气凝胶，即石墨烯交联的碳空心球气凝胶(图2)。交联剂石墨烯的存在，把球与球之间的点对点触摸奇妙转化为点对面触摸，因此提高了终究气凝胶的力学功用;空心球结构的运用，以及在亚微米级空心球壳层上造出的很多微孔，确保了取得的终究气凝胶具有大的比表面积;而前驱体导电高分子的挑选，使得终究的全碳气凝胶完成了氮元素的掺杂。图2石墨烯交联的碳空心球气凝胶：(a)花瓣上的气凝胶;(b)气凝胶的扫描电子显微镜相片;(c)气凝胶的透射电子显微镜相片;(d)气凝胶的氮气吸脱附曲线。 研讨取得的石墨烯交联的碳空心球气凝胶具有低密度((51-67mg/cm3)、高导电性(263-695S/m)、高比表面积(569-609m2/g)、高杨氏模量(1.8MPa)等许多长处，有望在动力(捕获、存储、转化)、传感、催化、吸附、别离、功用复合材料等范畴得到广泛运用。例如，将石墨烯交联的碳空心球气凝胶作为电极材料运用在U-型热电化学池上，电池的输出功率高达1.05W·m-2 (6.4 W·Kg-1)，其相对卡诺循环的能量转化功率高达1.4%，这些数值远高于现在同类型器材的数值。 该工作为大尺度粒子拼装成气凝胶供给了很好的规划思路，处理了由亚微米结构单元制备功用性气凝胶的技能难题。相关成果宣布在Nano Energy (2017,39, 470 - 477)上。中科院姑苏纳米所硕士生董大鹏和郭海涛为该论文的一起榜首作者。

北京矿冶总院在开发出“纳米铝粉包覆的复合型镍铝涂层材料”之后，又研制成功了“纳米铝粉包覆的复合型系列涂层材料”。该系列涂层材料包括双组分中间化合物镍铝、三组分化合物镍铬铝、多组分化合物镍铬铝钴氧化钇、铁铬镍铝碳化钨等耐磨、耐蚀和耐高温的面层和底层材料，其性能明显优于国外同类产品，而成本却显著降低，并已成功用于军工多个重点型号及民用的石化、锅炉、冶金、造纸和运输等大型装备的涂层用材料，具有显著的社会效益和经济效益。

铝基非晶合金以其高的比强度和优异的耐腐蚀性能而备受关注，在航空、航天等领域中轻质构件材料应用极具发展前景。然而，铝基非晶合金体系低的玻璃形成能力是制约其工程化应用的瓶颈。 金属所沈阳材料科学国家(联合)实验室非平衡金属材料研究部王建强研究员课题组与美国约翰霍普金斯大学马恩教授合作，在Al基金属玻璃的结构及玻璃形成能力等方面进行了多年的研究探索。在Al-TM(过渡金属)-RE(稀土)为基础的三元合金系中，分别以TM和RE作为溶质中心的原子团簇结构，通过团簇致密堆垛结构的耦合进行了合金的成分设计，在Al-Ni-Co-Y-La五元合金体系中获得了1mm直径的铝基金属玻璃棒材(铝含量达86 at.%)。这是国际上首次报道通过熔体直接浇铸制备出单一非晶相的铝基块体材料，引起了国内外研究人员的广泛关注(迄今引用超过150次)。在此基础上，近来从成分设计与制备工艺两个方面着手,进一步提升其玻璃形成能力。 理解微合金元素对形成能力的影响机理，有助于设计并优化合金成分。Al-TM-RE非晶合金玻璃形成能力对微组元添加非常敏感，然而其作用机理不清。他们从电子结构层次研究其影响，一方面，通过Al原子和TM原子之间电子轨道杂化效应，微量添加TM(例如Co)可以改变费米面的直径;另一方面，调节Al原子和RE原子之间静态结构，添加微量RE(例如La)原子能够改变伪布里渊区的大小。当二者相互作用即金属玻璃结构中的费米面和伪布里渊区相切时(2KF=KP)，费米面处的电子态密度较低，整体金属玻璃结构较稳定，此时的非晶形成能力较强。由此设计出迄今较优的玻璃形成能力合金成分，即Al86Ni6.75Co2.25Y3.25La1.75，模铸可获得直径为1.5mm的完全非晶结构棒材(见Acta Mater, 108 (2016) 143-151)。 以上研究工作得到了国家自然科学基金重点项目与科技部重点研发项目的资助与支持。

自电动汽车问世以来，电池的续航能力一直是人们所关注的焦点，近日，中科院宁波材料所利用石墨烯研制出了一种千瓦级铝空气电池，其能量密度相当于一般商业电池的4倍乃至更高，能量密度的高低直接决定了动力汽车的续航能力，研发项目的成功使得电动汽车行业有了进一步的提升。 自电动汽车问世以来，电池的续航能力一直是人们所关注的焦点，近日，中科院宁波材料所利用石墨烯研制出了一种千瓦级铝空气电池，其能量密度相当于一般商业电池的4倍乃至更高，能量密度的高低直接决定了动力汽车的续航能力，研发项目的成功使得电动汽车行业有了进一步的提升。这一“续航魔咒”正在被打破，新的研究技术有望解决电动汽车的“里程焦虑”。 该电池系统能量密度高达510Wh/kg、容量20kWh、输出功率1000W，该能量密度比一般电池系统有了显著的提高，验证该系统的发电能力发现，该系统可同时为一台电视、电脑、电风扇以及10个60瓦照明灯泡供电。图为浙江省石墨烯应用研究重点实验室主任刘兆平  浙江省石墨烯应用研究重点实验室主任刘兆平介绍，如果将该电池系统用于新能源汽车上的话，可多方面提高汽车的性能，车身更加轻盈，大大提高了续航里程;如果用于手机充电宝上，则可大大提高输出电量。此外，传统通讯基站酸铅蓄电池3—4年更换一次，而宁波材料所研发的铝空气电池储存时间约15年，电池寿命要长得多。“正是拥有能量密度高、价格低廉、资源丰富、绿色无污染、放电寿命长等优势，铝空气电池在通讯基站备用电源与电动汽车增程器应用方面具有诱人的市场前景。”刘兆平说。

我国钛资源名列国际之首，约占国际的40%，其间75%以上会集在攀枝花，TiO2储量8.73亿吨。攀枝花自开发建造以来，国家就非常重视特征钛资源，可是攀枝花钛资源归于岩矿型的共生钒钛磁铁矿，镁铝含量高，归纳开发运用的难度很大，现在钛的运用率仅为6.53%。钛资源的运用方向一是金属钛，二是钛白。钛及其合金具有密度小、强度高、耐高温、耐腐蚀和无毒等功用，已经成为优异的轻型结构材料、新式的功用材料和重要的医学生物材料，广泛运用于航空航天工业，并逐步向民用钛运用领域开辟，显示出巨大的开展潜力。现在金属钛的出产办法首要是以TiCl4为质料的镁热复原法。钛是重要的精密化工产品，广泛运用于涂料、塑料、造纸、油墨、化纤、橡胶等工业部门。钛的出产办法首要有硫酸法和氯化法，硫酸法因为三废多、能耗高和产品质量低一级问题，现在正在逐步被筛选。氯化法具有流程短、产能大、成本低、产品层次高、环境污染小等特征，是钛白工业不可逆转的开展方向。2002年国际钛白总产值为4710kt，其间氯化法钛白出产才能占57%。现在我国钛白产值超越400kt/a，除攀钢锦州钛业公司年产15kt氯化法钛白外，其他悉数是硫酸法钛白。每年需进口150～200kt高级氯化法钛白产品。    氯化法钛白技能因为其强壮的生命力和竞争力，一向被国外钛白大公司所独占。我国钛资源归纳运用的要害技能包含大规划制备富钛料技能、高钙镁富钛料直接氯化制备TiCl4技能及TiCl4氧化制备金红石型钛技能。本文作者介绍了钛资源归纳运用的技能现状，并分析了其开展趋势及归纳运用中的新技能。    1 富钛料制备技能    1.1 出产技能现状及开展趋势    炉熔炼法制作高钛渣，复原锈蚀法和酸浸法制作人工金红石。电炉熔炼法工艺流程短，副产品金属铁可直接运用，不发作固体和液体废料，电炉煤气可收回运用，三废少，是一种高效的冶炼办法。复原锈蚀法在复原工序中以煤作为燃料和复原剂，复原产品置入含有催化剂的充气水中锈蚀除铁，在锈蚀进程中只耗费少数的或氯化铵，并且发作的赤泥和废水挨近中性，是一种污染小、成本低的办法。酸浸法可有用地除掉铁、钙、镁、铝、锰等可溶性杂质，取得高品位的人工金红石，适用于处理各种类型的矿藏。但因为对设备的腐蚀严峻，该法的运用遭到了约束。    国内现在首要选用工艺和设备落后的小功率敞口电炉法，制作高品位钛渣(TiO2含量92%～94%)。这种工艺只合适于小规划出产运用，很难大型化。以广东、广西和海南砂矿为质料，用这种办法可出产含(CaO+MgO)<1%的高品位钛渣。以云南矿为质料可出产(CaO+MgO)含量在2%-4%的高钛渣，能够作为熔盐氯化炉或无筛板氯化炉的质料。以攀枝花矿为质料，得到的高钛渣中的(CaO+MgO)含量在6%-10%，现在还没在开发的有规划出产，处于工业实验阶段。假如电炉法与正法结合，进行高钛渣去钙镁的处理后，得到的富钛料含90%以上的TiO2[(CaO+MgO)<1.0%]，可用于老练的欢腾床氯化制备。可是，因为电炉熔炼是在熔点以上进行熔化复原，高温改动了高钛渣的矿相结构、并损坏其酸溶性，不利于法的去钙镁。别的，尽管法可直接用高钙镁钛精矿制备富钛料，可是，每出产1t富钛料要生成约7t的废，一起加压浸出设备出资较大，出产成本高。    国外在大规划出产中运用的是大型密闭电炉冶炼钛渣的技能，所制作的钛渣中TiO2含量在80%-90%，首要用作硫酸法出产钛白的质料，如加拿大QIT公司、南非RBM公司、挪威TTI公司，但国外还没有能够制作TiO2含量在92%-94%的高钛渣的大型化出产技能。近年来富钛料出产开展的意向就是尽量使富钛料产品高品位化，例如加拿大QIT公司新建工厂出产含TiO2 95%的UGS产品；RGC公司改善复原锈蚀法出产工艺，使其出产的人工金红石由含TiO2 92%进步到94%的SREP(改善人工金红石)产品。总归，进步富钛料产品的层次，是为了进一步习惯氯化法出产钛白对高品位富钛料商场的需求。    1.2 转底炉技能制备高钛渣    近十几年来，以美国Fastmet法和Inmetco法为代表的环形转底炉法出产海绵铁或印铁备受重视，其杰出的长处是在高温下敞焰加热内配碳球团，完成快速复原。转底炉法的首要工艺进程为：铁精矿、煤粉以及黏结剂混合后造球并枯燥，装料入炉，跟着炉底的旋转，炉料顺次经过预热、复原区、中性区，反响结束后卸入砌有耐火材料的热运送罐内或快速冷却。高温、快速和选用含碳球团是其要害技能。因为转底炉对质料的广泛习惯性以及钛铁矿与铁精矿在冶金原理上的一致性，所以关于我国的特征钛资源，选用转底炉技能是制备富钛料的一个开展方向。因为该设备可在钛精矿或钛铁矿的熔点以下直接复原矿中的氧化铁，而不与或只是与少数的钛氧化物发作反响，没有改动高钛渣的矿相结构和酸溶性，能够进步法去钙镁的功率，大幅度下降废的处理量。TFSF转底炉别离钛精矿中的铁，估计能够得到含TiO2 83%左右的高钛渣。    2 富钛料氯化技能    2.1 出产技能现状及开展趋势    现在，氯化出产TiCl4的工业办法首要有熔盐氯化法和欢腾氯化法。除我国锦州氯化钛白工艺运用熔盐氯化炉外，国外先进的氯化工序首要选用欢腾氯化法。熔盐氯化是将磨细的富钛料和石油焦悬浮在熔盐(KCl、NaCl、CaCl2、MgCl2等组成)介质中，通入反响生成的一种办法。其原理是通入的高速(20m/s以上)给熔盐激烈的混合拌和，被涣散成细微的气泡，并逐步从炉底上升到熔盐的表面，悬浮在熔盐中的含钛矿藏和石油焦微粒粘在气泡的表面，产品中高蒸气压组分(TiCl4，VOCl3，AlC13，FeCl3)以气态办法从熔盐中逸出；低蒸气压组分(CaCl2，MgCl2，MnCl2，FeCl2)以熔融态进入熔盐；钛渣中难氯化组分(SiO2，Al2O3)逐步以固体渣办法在熔盐中堆积。熔盐法的长处是对质料要求比较宽松，大多数类型的含钛矿藏都能够处理。缺乏之处是操作杂乱，设备巨大，产能不高，尤其是出产进程中有许多废盐排出，迄今尚不能收回运用，构成了极大的二次污染，别的，还存在不易扩大、难以与后续氧化工序衔接的问题，熔盐氯化已不合适大型氯化法钛白出产的要求。欢腾氯化是将经炉底部进入反响段，以必定流速使物料构成欢腾状况，欢腾氯化工艺的温度一般操控在950-1050℃，高于氯化钙和氯化镁的熔点(分别为782℃、714℃)，低于氯化钙、氯化镁的沸，点(分别为1600℃、1418℃)。欢腾氯化的特征是物料处于欢腾状况，混合充沛。与熔盐法比较，产能较高，操作简略，不存在严峻的三废问题；可是，欢腾氯化炉对质料的要求非常严苛，其钙、镁含量有必要操控在0.5%以下，不然钙、镁氯化后的液相分出，极易构成床层黏结，然后使氯化进程无法进行。因而，欢腾床氯化技能的运用规划遭到了很大的约束。[next]    跟着钛白工业的开展，高品位、低钙镁的钛矿藏逐趋干涸，国内外钛职业都在寻求新的氯化技能，以习惯钛资源的现状。选用700℃以下低温氯化是国外提出的一种氯化思路，意图是既处理氯化钙、氯化镁熔融黏结的问题，又有用避免高温欢腾氯化所呈现的问题。一起，选用较低的氯化温度进步了氯化反响的挑选性，可下降耗氯量，给设备的防腐带来便利。但因为氯化温度低，二氧化钛的氯化反响速度受化学反响进程操控，存在反响速度较慢、产能较低的问题，很难完成工业化。别的提出处理高钙镁质料氯化的途径还有：(1)选用1500℃以上的高温氯化，使钙、镁氯化物简直悉数蒸发，避免钙、镁氯化物以熔融状况堆积在炉内；但很难找到能够抗高温氯化的耐火材料；(2)参加适量的磷酸钛，使钙、镁氧化物改变为熔点高、与反响小的磷酸盐，磷酸钛能够在氯化之前也能够在氯化进程中参加；(3)以多孔活性炭作为稀释剂，吸附钙、镁氯化物，到达避免炉料黏结，并随炉气从上部排出；(4)向高钙镁质猜中适量配入金红石或含钙镁低的高钛渣，使进入氯化炉中的钙镁含量低于上限值。    2.2 快速流化床技能制备    现在国际上还没有能够运用含高钙镁的攀枝花钛资源氯化制备TiCl4的技能。欢腾床因为床型自身的固有约束，使其在单位产能、抗黏结才能，以及简化操作等方面难有更大打破，尤其是欢腾床的规划扩大问题，使这一技能的开展遭到很大约束。针对攀枝花钛资源的含高钙镁的特征，中科院进程所提出了氯化制备TiCl4的新技能。    处理高钙镁质料氯化的中心问题是挑选一种什么样的床型，能够减轻或许避免床内构成黏结。作者以为能够选用稀相技能，即所谓的上流式或下流式快速流化床。在这种床中，粉状质料在被气流吹送的进程中进行氯化反响，颗粒彼此磕碰、触摸的时刻很短，因而不会构成黏结。尽管一般的快速流化床大大强化了两相反响，但固相一次经过反响区的停留时刻仍难以满意彻底反响的要求，通常是选用循环流化床技能来处理这个问题。可是，关于有黏结风险的氯化进程，循环管的存在显然会遇到很大费事。因而提出了多级快速流化床，实质上是快速流化床与湍流床的一种结合，是用半稀相的湍流床替代一般的循环管，然后延伸固相的停留时刻，并把设备的总高度操控在工业出产能够承受的极限之内。在气速坐标上，湍流床是欢腾床向快速流化床过渡的一个中间状况，尽管仍属密相床，但床层的活泼程度显着高于欢腾床，且物流整体向上，使设备产能大幅度进步，一起选用上排渣操作，能够削减乃至彻底消除普通欢腾床的黏结风险。快速氯化技能是现在处理攀矿高钙镁氯化问题的一种新思路，现在尚处于研讨阶段。从新式多级快速流化床的冷态实验和热态小型实验作用看，该工艺流程在技能上可行，经济上合理。    3 氧化技能    3.1 出产技能现状及存在问题    气相氧化反响具有温度高、反响快的特征。氧化反响器是氯化法制备金红石型钛的要害设备，国外环绕氧化反响器开发作了许多的研讨。一方面是环绕除疤设备、进料设备、反响器加热设备进行的开发，另一方面是环绕断定产品质量方针与根本工艺参数彼此关系的相关，国外的氯化法钛白出产技能已趋老练。氧化反响器经过半个世纪的开展，现在遍及选用的是预焚烧型管式氧化反响器，反响气体选用穿插射流混合。长期以来，国外关于反响器的结构扩大、结疤的防备等问题根本没有具体报导，实行了技能封闭和高度保密。    我国从20世纪60年代就开端研讨氯化法钛白技能，原化工部涂料所、中科院力学所、中科院化冶所(现为进程工程研讨所)、有色研讨院等单位做了许多根底和实验研讨工作，先后建造了厦门电化厂的年产1000t和天津化工厂的年产3000t的工业实验设备，取得了必定的发展和作用，成功地开发了富钛料氯化、粗精制的技能和设备，选用常压操作和刮刀除疤完成了氧化反响器接连安稳工作。可是，终因技能难度高、材料与操控等多方面的问题，未构成工业出产规划。锦州铁合金公司在国内实验作用和向国外咨询的根底上，以特殊的办法引进了不完善的技能和要害设备，于1994年建成了我国第一家年产15kt，也是我国迄今专一的氯化法钛白出产线。可是，这条出产线没有到达预期的出产规划，并且产品的粒度大、散布宽、金红石含量不安稳，白度和消色率等方针低于杜邦公司的同类产品。我国科学院进程工程研讨所与锦州铁合金(集团)有限责任公司从1996年开端联合，开发了具有我国自主知识产权的新式氧化反响器，在接连工作时刻和产品质量等方面都有所进步。但现在氧化反响器仍存在一些问题，首要表现在：氧化炉工作周期短，多为5-8d，偶然超越10d，但最长缺乏12d，而国外先进水平，如美国杜邦公司多为30～60d；钛的产品质量(颗粒粒度及散布、晶型转化率等)处于不可控的状况，钛白半成品质量不行安稳；除疤办法不见效；氧化炉原料呈现不同程度的腐蚀问题，有时适当严峻。氧化炉工作周期短的要害因素是生成的TiO2在氧化炉内结疤，结疤改动了炉内的空间形状和热交换特性，堵塞加料口，影响气流走向，导致被逼停炉。及时铲除反响器的疤层，是开发氯化法钛白出产技能的中心问题之一。国内外有关TiCl4气相氧化反响器的除疤技能办法各异，手法多样，如机械刮除法、多孔壁法、喷砂法、料幕法和气膜保护法等，以气膜保护法最为常用。    3.2 处理氧化反响器结疤问题的新思路    气相氧化是不可逆放热反响，包含化学反响、成核、长大和晶型改变4个进程。氧化反响在800℃以上的高温条件下进行时，反响速率极快，几毫秒时刻内即生成二氧化钛前驱体。因为氧化反响器内高温、快速、强氧化和强腐蚀气氛给测验技能增加了许多困难，现在的实验测验办法和手法还无法很好地直接盯梢丈量粒子的形状改变，反响器规划和粒子形状操控首要依托经历，需花费许多人力和物力。一起从实验室研讨到工业化进程也首要靠经历和逐级扩大，周期长、费用高、作用差。结合我国钛白工业的实际状况和面对的应战，处理氧化反响器的结疤问题显得适当重要。    实验和理论分析作用表明射流在管截面上的散布状况是决议管内错流射流混合作用的要害。经过实验研讨，提出了避免和消除结疤的新思路。一方面，从防备结疤的视点来处理结疤问题，即不单纯依托改善和开发除疤手法，而是从防备结疤生成的视点来处理结疤问题；另一方面，进步射流气体的速率和穿透率，下降反响气体的附壁效应，削减高温反响气流与反响器壁的触摸，而不是寻求射流气体在反响器径向的敏捷均匀混合，然后下降二氧化钛前驱体在反响器壁易结疤方位邻近的过饱和度和停留时刻。    4 结语    开发合适攀枝花钛资源高钙镁特征的富钛料制备新技能、快速流化床氯化制取TiCl4新技能及防备TiCl4氧化反响器结疤技能等，能打破国外在钛技能上的独占，构成具有我国自主知识产权的钛工业工业技能，然后完成我国从单纯的钛资源大国，开展为钛技能、钛产品出产强国的方针。

随着便携式电子设备和电动汽车等产业的快速发展，人们对高能量密度电池的需求日益迫切，然而在传统锂离子电池中，正极材料因“插层式”的储锂机制导致其容量普遍较低，无法满足快速增长的市场需求。因此，新型高能量密度二次电池的探索和研发成为了储能领域的研究热点，锂硫电池就是其中之一。 一、锂硫电池简介 锂硫电池的工作原理基于硫和Li+可以发生可逆的氧化还原反应，两者之间的电化学反应式如下：基于该反应的硫正极的理论比容量高达1675mAh/g，是传统锂离子电池正极材料的10倍，同时硫储量丰富、成本低，因此锂硫电池受到了广泛关注，然而硫及多硫化物本身性质的缺陷，使得锂硫电池仍存在很多问题。 首先，硫是绝缘体，导电性差，给电荷传递过程带来困难;其次，多硫化锂可以溶解在电解质中，易迁移到金属锂一侧被还原成不溶性Li2S沉积在金属锂电极表面发生“shuttleeffet”现象;再次，可溶性多硫化锂被完全还原成不溶性硫化物时，会阻碍电子和离子的有效传输;最后，单质硫转化为不溶性硫化物后，由于两种物质密度的差异，会造成体积效应，降低电极稳定性。因此，锂硫电池存在实际容量低、循环性能差和信率性能不佳等缺点。 二、石墨烯在锂硫电池中的应用 针对上述问题，为了获得高性能的锂硫电池，研究者对硫正极进行了多种手段的复合与改性研究，设计并制备了一系列具有新颖结构和优异性能的复合硫正极材料。其中，碳材料因其导电性高、结构丰富、比表面积大等优势而得到了广泛应用，而石墨烯这一新型碳材料在提升锂硫电池性能方面有优异表现。 石墨烯是优异的电子导体，同时具有机械强度高、比表面积大等优点，同时化学改性的石墨烯及石墨烯衍生物具有一系列能为负载提供诸多活性位点的表面官能团，因此石墨烯在复合硫正极材料中得到了广泛的应用。 一方面，石墨烯被用作硫正极的导电载体，弥补硫导电性差的缺陷;另一方面，通过合理的结构设计与表面改性，石墨烯还能够抑制多硫化物的溶解。此外，在最近的研究中，科学家还发现通过石墨烯功能涂层的设计，能够减缓多硫化物在正负极之间的穿梭，抑制“shuttleeffet”现象。 1、石墨烯/硫复合正极材料研究进展 石墨烯极高的电导率可以弥补硫颗粒导电性差的问题，因此石墨烯材料多被设计成负载硫单质的导电基体或者导电网络，比如石墨烯泡沫结构可实现石墨烯与硫在纳米尺度的均匀复合，能够为硫提供快速与高效的电子传输通道，同时纳米孔还能够有效束缚多硫化物。 常规条件下获得的三维石墨烯尽管结构丰富，但极为蓬松，表观密度很低，导致硫负载后复合电极材料体积能量密度严重不足，为此，中科院沈阳金属所成会明院士利用CVD方法在泡沫镍上获得三维多孔石墨烯泡沫。图1 (a)柔性石墨烯/硫复合材料的制备流程;(b、c、d、e)石墨烯/硫复合电极材料照片及柔性展示 该方法不仅能够负载高比例的硫，而且硫的含量能够在3.3~10.1mg/cm2范围内进行调控，特别是负载量为10.1mg/cm2的电极，能够获得极高的比面积容量(13.4mAh/cm2)。 另外，考虑到石墨烯独特的二维片状纳米结构，采用以石墨烯纳米片作为包裹材料，构筑具有“核壳”结构的复合电极材料也是固定多硫化物，缓解其溶解的重要方式。先在碳纳米纤维表面均匀负载上硫，再使用石墨烯包覆在硫表面是一种很有效的方法。图2 具有同轴结构石墨烯/S/碳纳米纤维复合电极制备图 2、石墨烯功能涂层在锂硫电池中的应用 为提高锂硫电池的循环稳定性,除了对硫正极材料的组成与结构进行调控以抑制多硫化物的溶解，通过极片结构的设计来减弱“shuttleeffect”也是一条重要途径。例如，在硫正极和隔膜间添加一层缓冲层能够极大的提高锂硫电池的寿命。图3 石墨烯隔膜涂层有效阻挡多硫化物迁移示意图 石墨烯/硫/石墨烯-隔膜的创新极片结构设计，一方面将集流体由传统的Al箔改为石墨烯;另一方面对隔膜进行改性，改变了原有隔膜与硫正极直接接触的方式，在隔膜表面涂布一层石墨烯材料。 采用传统的极片结构，在循环过程中多硫化物溶解在电解液后，会穿过隔膜进入金属Li一侧，而在这一新颖结构中，存在于隔膜与正极材料之间的石墨烯层能够有效阻止多硫化物的迁移。另外，由于石墨烯材料优异的力学性能，石墨烯改性隔膜能够有效缓解硫正极在充放电过程中的体积变化，保持极片结构的完整性。 综述： 电化学储能在当今人们的生产生活中占有重要地位，无论是可再生能源的大量存储还是便携式设备的高密度存储，对电化学储能器件和材料的成本、储能密度、稳定性等指标都提出了较高的要求。 锂硫电池由于其理论比容量、比能量高，原料价廉易得，在未来电化学储能领域中将极具竞争力，如果通过石墨烯的应用能够改善锂硫电池实际容量低、循环性能差和信率性能不佳等缺点，在不远的将来，锂硫电池的表现可能会给我们带来更多惊喜。

导读 为什么石墨那么软，而石墨烯又表现得那么“硬”呢?浙江大学信息电子工程学院副教授林时胜介绍说，其实这里涉及两个不同的概念，一个是强度，这是力学概念，一个是硬度，属于物理概念。 石墨烯的“硬”，是指强度高，衡量强度的指标是杨氏模量，根据杨氏模量的高低可以把物质分为硬物质和软物质。石墨烯的模量非常高，可达1T帕(压强单位)，是材料里最高的，所以石墨烯是硬物质，可以说是很硬。相应的像橡胶这些，模量只有几千帕，就是软物质，很软。材料力学上有刚度、强度、韧度、硬度等不同物理概念，这与我们通常讲的硬与软有区别。从通俗意义上说，石墨烯的“硬”指的是石墨烯的强度很好，就是它抗断裂的能力很强，这也和它的韧性很好有关系，因为容易延展而不断裂。模量就是代表了材料能被拉伸的容易程度。  再说石墨的软，这是物理概念，指的是硬度。硬度的衡量，是用一种材料去破坏另一种材料，被破坏的硬度就小。石墨的片层之间是范德华力，非常弱，只要用固体去划它，都能把它的片层错开，所以石墨很容易被破坏，就是说石墨很软。

为什么石墨那么软，而石墨烯又表现得那么“硬”呢?浙江大学信息电子工程学院副教授林时胜介绍说，其实这里涉及两个不同的概念，一个是强度，这是力学概念，一个是硬度，属于物理概念。 石墨烯的“硬”，是指强度高，衡量强度的指标是杨氏模量，根据杨氏模量的高低可以把物质分为硬物质和软物质。石墨烯的模量非常高，可达1T帕(压强单位)，是材料里最高的，所以石墨烯是硬物质，可以说是很硬。相应的像橡胶这些，模量只有几千帕，就是软物质，很软。 材料力学上有刚度、强度、韧度、硬度等不同物理概念，这与我们通常讲的硬与软有区别。从通俗意义上说，石墨烯的“硬”指的是石墨烯的强度很好，就是它抗断裂的能力很强，这也和它的韧性很好有关系，因为容易延展而不断裂。模量就是代表了材料能被拉伸的容易程度。 再说石墨的软，这是物理概念，指的是硬度。硬度的衡量，是用一种材料去破坏另一种材料，被破坏的硬度就小。石墨的片层之间是范德华力，非常弱，只要用固体去划它，都能把它的片层错开，所以石墨很容易被破坏，就是说石墨很软。

今年上半年，中国铝加工业在保持高速发展的同时，推进科技进步、促进产业升级 也取得新成绩。西南铝 1+4 热连轧生产线生产的易拉罐特薄铝板今年实现批量生产，产品陆续在 上海、广州、青岛等地得到批量应用。西南铝在国内率先开发出易拉罐板带材，并从 0.42 毫米减 到 0.285 毫米，距离国际先进水平 0.265 毫米仅有一步之遥。　　东北轻合金有限责任公司投资 29.9 亿元的超大规格特种铝合金板带材项目与德国德马克公 司正式签订购货协议。该项目为年产 20 万吨铝合金板带材，较大可生产 3.5 米宽热轧中厚板，结 束了我国超大规格、超高性能铝合金材料长期依赖进口的历史，而且对提升国防军工实力，保证 国家安全具有重大的现实意义和深远的历史意义。 　　我国 0.005 毫米铝箔生产获得重大突破，云南新美铝铝箔有限公司自主开发的“铸轧坯料生 产 0.005 毫米铝箔技术开发”科技成果和郑州铝业利用全部国产化设备生产出 0.005 毫米铝箔分 别通过中国有色金属工业协会和河南省科技厅组织的鉴定。应用铸轧坯料生产 0.005 毫米铝箔在 国际上属首创，铝箔技术指标达到或优于国外同类产品水平，实现了替代进口，促进国内电子元 器件小型化、轻量化，符合国家资源综合利用和建设节约型社会的要求，对行业技术进步和产业 结构调整意义重大。

石墨烯被称为“黑金”，又被称为“新材料之王”，是现在发现的最薄、强度最大、导电导热功能最强的一种新式纳米材料，极有或许掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革新。 石墨烯的制备上，多晶薄膜有望未来1-2年内完成产业化使用，单晶石墨烯工业组成办法仍未找到，因而间隔产业化还很悠远。低成本的使用氧化还原法出产石墨烯粉体，一起可以使用CVD法出产出层数可控、大面积的石墨烯薄膜是未来研究要点，也是推进职业开展的要害点。而在使用层面，未来被看好的范畴是锂离子电池、柔性显现、太阳能电池和超级电容器。

高质量、低本钱、绿色制备石墨烯及其高效搬运技能是促进石墨烯运用和职业开展的要害。现在制备大面积高质量石墨烯的干流办法是根据金属表面催化成长的化学气相堆积法。薄膜搬运技能作为衔接石墨烯制备和运用的重要桥梁，在完成石墨烯产业化运用中发挥着重要效果。当时石墨烯薄膜的搬运技能首要是运用各种聚合物作衬底或支撑材料的直接和直接搬运技能。1.单一聚合物搬运法1. 1聚乙烯(Polystyrene)剥离法这种办法的原理是运用交联剂分子(TFPA-NH2)能与石墨烯构成共价键，使石墨烯深合物之间的结合力比石墨烯叙属之间的结合力要大得多，为石墨烯与金属基底的别离供给了或许。搬运进程首要分3步，如图1所示。首先是搬运前的组成和预处理进程，即石墨烯的化学气相堆积法组成以及对聚合物表面进行预处理以进步聚合物与石墨烯的吸附力;其次是叠氮化交联剂分子的等离子体表面活化与堆积，将叠氮化交联剂分子与石墨烯/铜在有必定温度和压力的纳米压印机(aNX 2000 )中压印;最终是聚合物/石墨烯与金属基底别离。图1 聚乙烯剥离搬运进程图该办法的特点是省去了铜的刻蚀，节省了金属材料，避免了刻蚀进程中刻蚀剂离子和液体对石墨烯的污染。该办法适用于对石墨烯纯净度要求比较高的搬运进程，可是试验为了确保石墨烯和聚合物从铜箔上剥离下来，需求选用表面处理以进步聚合物和石墨烯之间的吸附力，添加了中间进程，简略带来其他的问题，别的对石墨烯进行前处理也会对石墨烯自身的性质形成影响。1.2聚乙烯醇( Polyvinyl alcohol ,PVA)剥离法Marta等提出用化学气相堆积法在铜基成长的石墨烯搬运时用PVA作为支撑层，运用PVA/石墨烯之间的粘附力比石墨烯/铜之间粘附力大的原理，将PVA/石墨烯直接从铜箔上撕下来取得PVA/石墨烯薄膜。详细操作进程如图2所示，图2 PVA剥离搬运流程示意图这种办法最大的特点是制备的薄膜与惯例制备办法比较搬运前后石墨烯的质量和完好性都没有受到影响。该办法存在显着的局限性，PVA既是搬运辅佐基材也是方针衬底，运用的方针衬底规划仅限于PVA基的各类材料。可是与聚乙烯剥离办法比较，这种办法操作进程更为简略易行、耗时少、可扩展性广，选用的PVA材料价廉、无污染、易制备。若能将运用的方针基底经过改善拓展到多种方针衬底将会大大拓展此办法的运用远景。1.3聚甲基酸甲醋(PMMA)搬运法凭借于PMMA的搬运技能是石墨烯搬运中较为老练的技能，且PMMA是石墨烯搬运中运用最为频频的聚合物材料，是石墨烯搬运开展中不可或缺的部分，搬运到平坦和贯穿衬底的进程如图3所示。该办法操作便利简略，取得的石墨烯质量较高，缺陷是PMMA的引进触及去胶进程，不论是或其他有机溶剂，仍是用热处理退火和紫外线辐照都存在聚甲基酸甲酷等剩余去除不尽的问题。Suk等提出了用热处理的办法消除PMMA/石墨烯复合结构之间的空隙，搬运后在和氛围下进一步热处理样品去除PMMA剩余取得洁净的石墨烯薄膜。Lin等针对剩余做了研讨，以为PMMA剩余不是单一成分，经过退火发现在退火时接近空气的一侧PMMA分化温度低，触摸石墨烯的一侧则断键反响温度高，即便700℃也无法彻底分化，而一旦超越600℃就会引进缺陷，并且退火也仅适用于耐高温衬底材料，关于柔性衬底就不再适用。Burin等也发现经过优化PMMA的浓度和烘烤时刻能进步石墨烯质量和削减剩余，可是并不能彻底去除。根据PMMA的搬运进程获取洁净的高质量石墨烯膜现在仍旧是一个不小的应战。图3 PMMA搬运到平坦衬底和贯穿衬底流程示意图1. 4聚二甲基硅氧烷(PDMS )压印搬运法针对石墨烯搬运进程中刻蚀剂带来的污染问题，Cha等提出了一种不引进刻蚀剂的低温干法搬运技能。该办法运用塑性印章压印搬运成长在铜箔上的图画化石墨烯，试验流程如图4所示。图4 聚二甲基硅氧烷压印搬运流程示意图用PDMS制造的印章压印搬运石墨烯进步了石墨烯向刚性衬底搬运的成功率，拓展了运用衬底的运用规划。该办法制备的图画化石墨烯在硅基材料等刚性衬底上有望完成必定规划的运用，所得到的石墨烯单层在石英玻璃衬底上的方阻达到了573Ω/口。试验有用避免了刻蚀剂对石墨烯的污染问题。可是因为添加了贵金属金的堆积和刻蚀等工艺，形成试验工艺进程和本钱的添加。归纳以上几种单一聚合物搬运办法，不难发现单一聚合物搬运法触及的搬运结构较为简略，在搬运进程中单一聚合物对石墨烯表面起到了维护支撑效果。这类搬运办法因引进的支撑聚合物品种单一，除了触及到去除PMMA时有剩余影响外万，其他聚合物不触及去胶操作。该类办法的长处是对衬底的挑选规划广，石墨烯尺度小、质量高，首要适用于试验室阶段小规划的探究和运用。单一聚合物搬运是复合聚合物结构搬运和其他搬运办法的重要参阅，是在基础研讨方面获取高质量石墨烯的重要办法。但该办法的缺陷是，跟着搬运尺度添加，单一聚合物搬运不具备搬运大面积石墨烯的试验条件，石墨烯质量也将不再得到确保。2.复合结构聚合物搬运法针对上述单一聚合物搬运办法存在的局限性，研讨者们又开展出多种复合结构聚合物搬运办法。2.1 PMMA/AB-胶/PET联合搬运Cai等研讨证明PMMA搬运的石墨烯运用于通明导电电极，在去除PMMA时会引起裂纹。发生的裂纹会削减载流子传输通道，导致电极功能严峻下降，而石墨烯表面电阻与裂纹面积成正比联系，因而为了消除裂纹对石墨烯电阻的影响，他们提出用PMMA/AB-胶和PET联合搬运石墨烯的办法。搬运进程如图5所示。图5 PMMA/AB-胶/PET联合搬运流程示意图该办法在金属刻蚀后没有去胶进程，而是将石墨烯/PMMA直接搬运到方针衬底上，避免了由去胶进程发生裂纹和缺陷的问题。这种结构的材料可用作石墨烯基通明电极材料，整个搬运进程避免了聚合物的去除进程，降低了裂纹发生的或许性，便于完成大尺度石墨烯的搬运。2.2 PMMA/PDMS/SU-8联合搬运Witchawate等发现在将石墨烯搬运到PDMS衬底上时，PDMS极低的表面能约束了其作为方针衬底的运用件片不。所以，他们提出用SU-8光刻胶薄层作为粘结层，进步石墨烯和PDMS衬底之间的粘结性，将石墨烯成功搬运到PDMS衬底上。试验中将铜箔上成长的石墨烯均匀涂布PMMA后，用SU-8光刻胶作为粘结层搬运到PDMS衬底上，最终除掉PMMA，得到石墨烯/SU-8/PDMS的复合结构。试验成果显现搬运到PDMS后的石墨烯10层时的方阻大约是(1147士184)Ω/口，与石墨烯搬运到刚性衬底上的方阻值适当。综上所述，复合结构的聚合物搬运的长处是复合结构聚合物比较单一聚合物更能有用增强搬运时石墨烯和聚合物界面的黏附性，削减衬底缺陷，进步石墨烯质量和搬运的成功率。这类办法搬运的石墨烯连续性好，掺杂等级低、导电性好，是关于要求较高光透过率的聚合物材料(如场效应管和通明导电电极等石墨烯电用)的优选搬运办法。该类办法的缺陷是除了除胶进程引进PMMA等剩余会对石墨烯的质量形成影响外，有的还需引进其他工艺进程然后降低了搬运功率，添加了流程的复杂性和本钱投入。复合结构聚合物搬运选用的聚合物品种纷歧，搬运条件也各不相同，并且衬底多为柔性基材，对比如SiO2/Si等刚性衬底则不能直接运用此类办法，使得这类办法只能针对小规划的特定基材适用。除此之外，还有学者研讨了其他聚合物搬运办法，如热开释胶带搬运，卷对卷搬运等办法。3.结语化学气相堆积法成长的石墨烯在传感器、超级电容器和太阳能电池等方面的运用远景可观。凭借聚合物的石墨烯搬运是现在搬运技能开展的一种趋势。跟着石墨烯职业的快速开展，在很大程度上对石墨烯组成、搬运和运用的各个环节提出了更高的要求。从已有的搬运技能来看，大面积、高功率、高产出均匀单层和少层石墨烯膜依旧是应战。而在衬底的挑选上，大多搬运办法倾向于运用柔性衬底，满意刚性衬底搬运的办法相对较少，对拓展衬底挑选规划方面的研讨还需求加强。但不论是哪种搬运办法，搬运后的石墨烯表面完好、质量均匀依旧是寻求的方针。跟着石墨烯产业化和商业化趋势的加速，开发具有遍及适用性，合适规划化出产的高效石墨烯搬运办法仍然十分必要。文章摘自：材料导报A：总述篇 作者：张自元，门传玲，曹军，李振鹏，赵明杰

近期，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所应用等离子体研究室王奇课题组在甲醇氧化反应方面取得进展，相关内容发表在《应用表面科学》(AppliedSurface Science)上。 直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell,DMFC)的工作原理是在氧化还原反应过程中，阳极的甲醇在催化剂的作用下失去电子，通过外电路到阴极，同时氢离子(酸性电解液)通过电解质膜从阳极转移到阴极，然后阴极的氧气被催化还原得到电子从而形成电流回路，提供电能。其中催化剂对阳极的甲醇氧化反应至关重要，近年来相关研究越来越深入，主要从提高贵金属催化剂的利用率、修饰载体和制备合金催化剂以提高抗中毒能力等方面入手。铂(Pt)作为性能优异的贵金属催化剂一直受到研究者们的关注，其中负载铂纳米颗粒的载体往往对最终的催化性能有较大的影响。氧化石墨烯常常被用于贵金属的载体，然而直接用氧化石墨烯做载体，电化学性能测试并不能达到理想效果。 研究人员将氧化石墨烯(GO)与碳纳米管(CNTs)自组装后形成一种三维结构，然后负载铂，并通过氢等离子放电可以得到具有较大比表面积的铂基三维石墨烯-碳纳米管催化剂(Pt/GNTs)，具有优异的甲醇氧化催化性能。该技术路线综合GO与CNTs各自的优点通过自组装的方式形成三维复合结构，增大了比表面积，更有利于铂纳米颗粒的分布(图1)。随后，科研人员在实验中制备了一系列不同GO与CNTs质量比(GO:CNTs=0:1, 1:6, 1:4, 1:2, 1:1, 2:1, 4:1, 6:1和1:0)的催化剂，结果发现GO:CNTs=1:2时对甲醇的催化性能最好，电流密度高达691.1mA/mg，这个数值较商用铂碳催化剂性能提升了87.7%，并优于大部分已报道的其他催化剂，经过3600s的CA测试之后仍然保持较高的电流密度(图2)。该结果与载体的结构性能有很大关系，详细分析见原文。该研究对制备高效的甲醇氧化反应催化剂有重要意义，对三维石墨烯载体的制备也提供了一种崭新的思路。 该研究工作得到了国家自然科学基金、安徽省杰出青年科学基金、中科院青促会人才专项、合肥研究院院长基金的支持。

近两年石墨烯的可控低成本制备技能已获得了打破性开展，有望在不久的将来构成石墨烯工业。 日前，在深圳举行的第十九届我国世界高新技能效果交易会上，石墨烯作为独具特色的新材料再次引起人们的重视，成为这个国内最大规划、最具影响力的科技展会上一个耀眼的“明星”。石墨烯到底有哪些奇特之处，能为人们带来什么惊喜?记者采访了相关专家。 人类正行进在以硅为首要物质载体的信息年代，下一个量子年代，石墨烯很或许锋芒毕露 和金刚石相同，石墨是碳元素的一种存在方式。风趣的是，因为原子结构不同，金刚石是地球上自然界最坚固的东西，石墨则成了最软的矿藏之一，常做成石墨棒和铅笔芯。 科学家介绍说，石墨烯是从石墨材料中剥离出来，只由一层碳原子构成、按蜂窝状六边形摆放的平面晶体。浅显地讲，石墨烯就是单层石墨。一块厚1毫米的石墨大约包括300万层石墨烯;铅笔在纸上悄悄划过，留下的痕迹就或许是好多层石墨烯。 这种只要一个原子厚度的二维材料，一向被以为是假定性的结构，无法独自安稳存在。直至2004年，两位英国科学家成功地从石墨中别离出石墨烯，证明了其可以独自存在，并因而一起获得2010年诺贝尔物理学奖。 据我国电科55所所长、微波毫米波单片集成和模块电路要点试验室主任高涛博士介绍，石墨烯共同的结构让它具有更导电、更传热、更坚固、更透光等优异的电学、热学、力学、光学等方面的功能。轻浮、强韧、导电、导热……石墨烯这些特性赋予人们许多幻想空间。 石墨烯的特色首先是薄，可谓现在世界上最薄的材料，只要一个原子那么厚，约0.3纳米，是一张A4纸厚度的十万分之一、一根头发丝的五十万分之一。与此一起，石墨烯比金刚石更硬，透光率高达97.7%，是世界上最坚固又最薄的纳米材料。 一起，它又能导电。石墨烯的电子运转速度达1000千米/秒，是光速的1/300，十分合适制造下一代超高频电子器材。石墨烯仍是传导热量的高手，比最能导热的银还要强10倍。 石墨烯的特性，也体现得很“好玩”。比方当一滴水在石墨烯表面翻滚时，石墨烯能敏锐地“察觉”到纤细的运动，并发生继续的电流。这种特性给科学家供给了一种新思路——从水的活动中获取电能。比方，在雨天可以用涂有石墨烯的雨伞进行发电，或许可以做成活络的传感器材等。 “人类阅历了石器、陶器、铜器、铁器年代，正行进在以硅为首要物质载体的信息年代;而下一个量子年代哪种材料将锋芒毕露呢?很或许是石墨烯。”浙江大学高分子科学与工程学系教授高明说。 未来电动轿车运用石墨烯电池，花两三分钟就或许把电充溢 因为石墨烯的奇特功能，加上制备简洁、研讨视角多维，其运用潜力巨大、适用职业广大，成为抢眼的材料“新星”一点不古怪。石墨烯从发现到现在仅10余年的时刻，已获得了许多令人震慑的研讨效果，称得上是人类历史上从发现到运用最快的材料。 高明说，从材料化学视点看，石墨烯会带来资源、环境、化工、材料、动力、传感、交通机械、光电信息、健康智能、航空航天等范畴的改动或革新。我国石墨矿储量丰厚，约占全世界的75%，其高效开发将引起碳资源及我国大资源战略的新定位、新考虑、新规划。 石墨烯的工业化出产则将促进化工、机械、智造、自控等职业的技能前进。石墨烯的增加可以发生多功能复合材料，用来制造高功能电池、电容器。石墨烯传感器可以在生物检测、光电勘探方面大显神通，石墨烯及其它二维材料的异质叠合材料可制造高功能晶体管。 可以说，石墨烯技能将对咱们的吃、穿、住、行、用、玩都发生影响。石墨烯复合膜阻氧阻水功能好，可前进食物保质期;石墨烯纤维可制成发热服饰和医疗保健用品;石墨烯电热膜电热转化效率高，可逐渐替代暖气供热;石墨烯系列材料可用于轿车、火车等交通工具，石墨烯导热膜可用于手机高效散热…… 石墨烯另一个被寄予厚望的运用范畴是电能贮存。它的优势在于充电速度快，并且可以重复运用几万次。但现在石墨烯存储的电量不如电池多，还无法存储足够多的电能。未来，跟着充电设备的日益完善和相关技能的前进，电动轿车运用石墨烯电池，花两三分钟就或许把电充溢。 我国电科55所微波毫米波单片集成和模块电路要点试验室副主任孔月婵博士介绍说，石墨烯的电子运转速度是硅的十倍，由石墨烯制造的高频器材理论上作业频率可以到达硅的十倍乃至上百倍。石墨烯引发的技能很或许从人们常见的小小芯片开端。 此外，科研人员已完结柔性衬底晶体管的研发，正在测验柔性通讯电路的研发。未来不管是可以折叠的显现屏幕，仍是可以植入人体的可穿戴设备，都或许靠这样的石墨烯器材来完成。 高涛以为，即便在试验室条件下，石墨烯的奇特功能仍然没有彻底释放出来。因为技能层面还存在着不少应战，真实大面积运用还有很长的路要走。但经过加强需求和研讨的结合，不断在石墨烯材料的制备和器材研发方面获得重要打破，发明更多更新更具颠覆性的运用，石墨烯这种新一代战略性新式材料将会极大改动人们的生发日子。 国内石墨烯研讨与国外底子同步，有望在不久的将来构成石墨烯工业 石墨烯一向是世界上的研讨热门，并在不断升温。近几年来，全球石墨烯相关的论文和发明专利简直呈指数式增加，不只各类优异的物理化学功能被猜测、证明，并且由此生宣布许多详细的研讨方向。 据了解，许多国家正在抢夺石墨烯技能的制高点。欧盟石墨烯旗舰方案以石墨烯传感为首要研讨方向，美国正在测验使用石墨烯完成通讯的柔性化并获得了明显的效果，韩国继续支撑石墨烯柔性显现的研讨并制备出了演示产品。 高涛说，整体来讲，世界上石墨烯各项优异功能正逐渐从试验室研讨向产品运用过渡，一起一些潜在的功能或运用还在不断被开掘。但这个工程化是一个长时间而困难的进程，给我国完成赶超世界水平、占据技能制高点带来了绝好的机会。 高明以为，现在国内石墨烯研讨与国外底子同步，一些方面有原创和引领性效果。国内研讨侧重化学和材料，国外更偏机理和器材。国内石墨烯的研讨在理论研讨方面可说是已完成与世界先进水平“并跑”，论文、专利不管数量仍是质量都具有很强的世界竞争力。到2016年3月，我国石墨烯的专利总数占全世界的56%。与此一起，国家赞助了很多有关石墨烯的基础研讨项目，开始构成了政府、科研机构和厂商协同立异的产学研协作对接机制。 例如，清华大学开宣布米级石墨烯单晶薄膜的快速制备技能;我国电科55所研宣布了世界上最快的柔性石墨烯晶体管;浙江大学纳米高分子团队则经过近十年研讨，开宣布了石墨烯纤维、石墨烯接连拼装膜、石墨烯超轻气凝胶及石墨烯无纺布等。 受访专家指出，各个方向不断呈现令人惊喜的研讨效果，让人们对石墨烯的未来充溢等待。但整体来讲，石墨烯技能成熟度还比较低。关于石墨烯的开展，其限制要素或许说难点，首要在材料制备技能、全新规划理念和二维控制技能等方面。其间，高品质、大批量的石墨烯质料问题暂时没有底子处理，还需要进行很多技能攻关。有些技能如单层氧化石墨烯、石墨烯单晶等在试验室制备成功了，但完成工程化、接连性、低成本、高效安稳制备还有较长的路要走。只要真实高品质的石墨烯量产了，颠覆性运用才会呈现。 不过科学家们也比较达观，近两年石墨烯的可控低成本制备技能已获得了打破性开展，有望在不久的将来构成石墨烯工业。

铝废料收回再生出于动力和环保原要素的考虑非常重要，由于既能够节约动力，和电解铝出产比较，能够下降动力消耗95%，又能够节约铝废料土地填埋本钱和下降废铝资源的糟蹋，现在这种小型铝废料收回再生厂商还在不断添加。铝废料熔体和铝灰加工技能也取得了新的发展。_x001E__x001E_　　1  电磁拌和技能（Electro magnetic stirring Technology）_x001E_    电磁拌和技能的优势是在熔炉中进步劳动出产率。瑞典ABB公司具有这种技能，这是利用了钢铁工业的技能设想，在熔炉外面放置一个感应线圈，也能够把感应圈放置于炉子底部或侧壁，对熔炉的仅有改动是附近感应线圈添加一个非磁铁板。_x001E_　　这一技能于1969年应用于铝熔体，到目前为止现已59座熔炉安装了这种感应线圈，电磁拌和改进了炉子热均匀性和化学一致性，缩短了熔炼时刻，削减了铝灰构成，由于电磁拌和供给了较低的表面温度，由于较深的熔池和较短的熔炼周期时刻，劳动出产率得以进步，铝灰构成削减。关于一个25吨静置炉在熔炼高硅合金时，熔炼周期的缩短22%，关于一个90吨熔炼炉，合金化炉来讲，熔炼周期性时刻从12个小时缩短到8个小时，由于循环铝水的冲刷作用于固体铝废料上加快了熔炼，而且电磁拌和促进了合金化和精粹。_x001E__x001E_　　2  新式铝锭和铝废料熔炼炉（New type of ingot and scrap melting farnace）_x001E_    重熔铝废料的价值现已遍及被人行注重，由于其仅需求电解铝的动力的5%，而且设备出资也最少。据有关材料报导现在全球有30%的铝是选用铝废料收回加工出产，而且契合质量要求。假如选用了正确的技能，所收回的铝废料数量取决于商场，例如交通运输业铝废料收回率为90%，建筑工业为85%，铝饮料罐收回率为80%，仅有包装业废铝收回率较低，为10-20%。　　奥拓昆普集团部属Thermco Ovens在评价了各种Thermcon炉子规划之后，规划了新式熔炼精粹炉，选用了蓄高热式烧咀，这种烧咀能够捕捉烟道气体的热量来予热焚烧空气，具代表性的能耗为490-560kwh/t，在选用了蓄热式烧使烟道气体的热能来氧化以消除挥发物，二氧化物和，这些东西特别会在深层铝废料里发生出来。　　_x001E_新式熔炼炉的二氧化物和排放数量为0.01Ng/Nm3，低于饱满极限值0.01Ng/Nm3。_x001E__x001E_　　3  印度的铝灰加工（processing of ovross in India）_x001E_    据有关材料报导全球每年发生铝灰约为350万吨，而只要一半左右通过处理加工成铝，铝收回率也从几十年前的30%进步到现在的65%。这种化学反应是放热反应，所以在撇渣后为防止其间铝氧化和变成烟气，有必要很快冷却铝灰才行。熔化铝废料就是意味着出产更多的铝灰，一般为10%的铝丢失，在印度就是每年丢失12万吨铝，而在电解铝出产中铝丢失为1-2%，每年丢失为1.5万吨。因而如印度这样的国家从铝在中收回铝就显得日益重要了。印度正在扩展废铝收回再生工业，其产能超越120万吨/年，而印度电解铝产能约为100万吨/年。在未来5年里印度的废铝收回再生才能和电解铝出产才能都将翻一番。_x001E_　　选用了先进的熔炼工艺技能和废铝加固工技能如打包压实，装料技能，特别是浸染式装料技能，先进熔炉规划技能，选用好的炉门密封结构和新式烧咀（防止过热），从而使铝水在空气中露出时刻最短，能够使铝灰构成最少。_x001E_    据德国一家公司介绍假如使废铝重熔炉运转到达最佳化，熔炼周期时刻能够下降8%，能耗下降8%，能耗下降10%，假如熔炉投料和操控得好，完成最佳化，铝灰构成能够下降12%。_x001E_

深圳市来历新材料科技有限公司、秦皇岛市太极环纳米制品有限公司选用智能制作新技能，干法机械剥离石墨烯。并以机械石墨烯为首要新材料制成正极，以涂层金属锂为负极，组成锂烯电池，通过一千屡次循环，成果证明，比容量初始最高可达1800mAh/g，100次时稳定在1200mAh/g以上，约等于一般锂电池的4~5倍，至200次时稳定在1100mAh/g，400次一向到600次也一向稳定在1000mAh/g以上，至700至800次，都是在900mAh/g以上，至1100次时，也还有700mAh/g以上的比容量，也还比一般的锂电池高出两三倍。是行业界石墨烯基锂电池研制以来最好的数据。 “千呼万唤始出来”的石墨烯锂电池，是怎么面世的呢?原因是中国人自己的一个科学发现导致了一个范畴的技能。这就是落地发作的多边应力连动的二次加力，这一力学原理带来了智能制作的创意，发作了Gpa级的超高能冲击式球磨纳米技能，见图2，原因是选用原创的干法机械剥离石墨烯(以下简称机械烯)技能。 干法机械烯的特点是：石墨层间的碱金属不丢失、密度大、表面缺点多、与金属片可衔接成千层饼结构，多层层叠后微孔大增，所以容量高、效率高、寿命长。从图能够看出石墨烯的层厚散布在0.224-0.952纳米之间，其间40%微片进入量子点尺度，石墨烯外观体现极不规矩。 最大的长处是高性价比。大型机可宏量出产，出产成本仅几毛钱1克，使石墨烯天价落地。 锂烯电池是以石墨烯复合纳米材料制成正极，以涂层金属锂为负极，再运用陶瓷纤维隔阂，滴防燃爆电解液组成，涂层的锂片按捺了锂枝晶的成长，陶瓷纤维隔阂可防止意外的枝晶穿透、防燃爆电解液按捺了起火，爆破的意外发作。 以上是2016年研究成果，本年又有了明显发展，在比容量提升至2700mAh/g以上的一起，也感触到了锂烯电池的能量还有很大的上升空间。 新能源要害是新材料，谁能把握新材料，谁就能执锂电商场之盟主，而机械石墨烯及纳米合金新材料最急需是制备要害技能及要害设备的智能制作渠道。 石墨烯剥离机、纳米磨天磨及机械制备石墨烯全纳米材料电池的量产项目是彻底自主立异的新科学发现、新科学理念、新工艺、新技能、新要害制作设备，推翻人们观念的方法学打破，机器的力学规划合理，多边连动，动能巨大，又节约资源，可将石墨烯剥离，可宏量制作石墨烯，确保新材料的宏量。是配备制作与新能源纳米新材料聚合发力的制作渠道。 此外，咱们在秦皇岛一起启动了收回废物废品制成石墨烯负极，成本可低至几分钱1克，比容量是碳负极的两倍，是环保、新能源、新材料的好项目。希有志同路成为合作伙伴。

据报道，总部位于布里斯班的能源技术公司LWP Technologies Limited宣布将投资于具有开创意义的铝-石墨烯合成与电池制造技术，收购三项“准专利”，准备推动新技术的营销、专利授权与商业化。俄籍澳洲科学家及发明家VictorVolkov发明的颠覆性电池技术已经完成国际实验室测试，这种名为“铝-石墨烯-氧”合成电池较锂电池的性能更是优越。石墨烯产品将较早在电池领域迎来产业化曙光，国内石墨烯相关公司将迎来产业化良机。　　　　新技术将首先应用在电池制造领域。电动汽车制造商与电池供应商正投资数亿用于锂电池研发，希望获得更高储能表现，并减少充电时间，但锂电子技术进步十分有限。并且，尽管锂电池需求前景广阔，锂电池表现不稳定且存易燃爆风险是共识。相比之下，石墨烯技术的能源密度要高于锂电池，且应用范围更广。

众所周知石墨烯具有高导电性、高导热性、高比表面积、高强度和刚度等诸多优良特性，在储能、光电器件、化学催化等诸多领域获得了广泛的应用。 锂离子电池是迄今为止能量比最高的二次电池，但是应用于如新能源汽车时需要进一步提高其能量比。石墨烯的出现为锂离子电池高性能的突破带来了可能，从而为高容量、高倍率、长寿命的锂离子电池材料的研究掀起新一轮的研究热潮。 目前石墨烯在锂电池方面的研究主要分两块 一是在传统锂电池上进行应用，目的是改进、提升锂电池的性能，这类电池不会产生颠覆性的影响; 二是依据石墨烯制造一个新体系的电池，它是一个崭新系列的，在性能上是颠覆性的，称作“超级电池”。 石墨烯在正极材料中的应用 锂电池的正极材料例如常用LiCoO2、LiMn2O4和LiFePO4都是不良的电子导体，它们的电导率分别为10-4、10-6和10-9Scm-1。在目前现有的锂离子电池体系中，电池使用的正负极材料本身具有较低的离子与电子电导率，这是影响和限制锂电池充放电循环和倍率性能的主要因素。所以为了充放电过程中充分有效利用正极材料同时能提高电池的倍率性能，要在正极材料中加入导电剂，传统的导电剂一般是石墨。而石墨烯本身具有非常高的电子传导率，用石墨烯作为导电添加剂是其在锂电池中最直接，也是最广泛的应用。 石墨烯作为导电剂的问题 对于石墨烯导电剂的实际应用，需要综合考虑石墨烯对电子电导的“面-点”促进作用和对离子传导的“位阻效应”;针对导电剂用量和最终电池的能量/功率密度综合考虑设计电极的厚度。对于LFP体系的锂离子电池，由于石墨烯对锂离子传输的影响非常强，所以需要特别注意电极的厚度。 石墨烯在负极材料中的应用 目前锂电池常用的负极材料是石墨，用石墨烯作负极材料的优势有： 石墨烯导电性能好，耐腐蚀，用作负极材料可以增强活性物质与集流体的导电性; 石墨烯片层作为单层二维结构，原则上不存在体积膨胀，所以结构稳定，充放电快，循环性能好; 纳米颗粒原位法合成于石墨烯表面形成基复合材料，通过控制其生长颗粒的尺寸，从而缩短锂离子和电子扩散距离，改善材料的倍率性能; 纳米颗粒均匀覆盖在石墨烯表面，一定程度能够防止石墨烯片层的聚合和电解质浸入石墨烯片层，导致电极材料失效。 石墨烯直接用作负极材料存在的问题 石墨烯由于尺寸小并且具有很高的比表面积，容易与电解液发生反应生成大量的SEI膜，造成大量不可逆容量的损失。 石墨烯在电极循环中容易发生团聚，并且由于范德华力导致团聚不可逆，导致嵌锂困难，电池容量衰减。 石墨烯在制备过程中容易发生再堆叠，对分散和干燥条件要求苛刻，导致成本增加。 石墨烯材料在电池负极材料的应用中表现为首次效率低，循环性能差等问题还未能解决。 当前石墨烯复合材料在锂电池的应用成为研究热门，如何完善高质量石墨烯的制备技术，寻找出一种可控、大规模的石墨烯制备方法，并制备出性能优异的石墨烯基复合材料，是当前研究的重点。若石墨烯基电极材料在高能量密度、高功率密度要求的动力锂离子电池领域获得应用，必将大大提升动力电池的综合性能，推动电动车、电动工具等领域的发展。

电化学储能技术是解决电动汽车与可再生能源并网发电的关键。以有机溶剂为电解液的锂离子电池在能量密度上具有优势，但存在安全隐患和锂资源有限的问题。与之相比，水系非锂离子（如钠离子、钾离子、锌离子、镁离子等）电池具有高安全和低成本等优点，在储能领域中具有重要应用前景。自2013年以来，中国科学院宁波材料技术与工程研究所动力锂电池工程实验室前瞻布局了非锂离子电池的新概念电池研究，在水系离子新概念电池基础研究上取得了系列进展 (Scientific Reports 2013, 3, 1946; ChemSusChem 2014, 7, 2295;Advanced Energy Materials 2015, 5, 1400930; Scientific Reports 2015, 5, 18263; Nature Communications 2016, 7, 11982)。但水系离子电池的循环寿命比较有限，一般小于1000次，难以满足规模储能的需要。2015年美国斯坦福大学教授戴宏杰在Nature (2015, 520, 324) 报道了一种新型铝离子电池，因其耐用、低可燃性及成本等特点，而引起学界和工业界的广泛关注。 受该工作启发，宁波材料所动力锂电池工程实验室开展了以石墨烯为电极的铝离子电池研究，近期研究工作以Large-sized few-layer graphene enables an ultrafast and long-life aluminum-ion battery 为题在线发表于《先进能源材料》（Advanced Energy Materials，DOI: 10.1002/aenm.201700034）。在该工作中，科研人员采用量产的多层石墨烯（由宁波墨西科技有限公司生产提供）为柔性正极、金属铝为负极、离子液体为电解液，构建出具有超长循环寿命和超高倍率性能的2 V铝离子电池。研究发现二维片状石墨类负极材料的厚度（层数）和横向尺寸均对AlCl4-离子的嵌入行为有重要影响。相对于层数达千层的鳞片石墨，多层石墨烯的层数极少（10层以下），可以显著降低AlCl4-离子嵌入和扩散的活化能，使得该电池具有超高的倍率性能，因此可在1分钟内完成充放电。另一方面，由更大尺寸的多层石墨烯制作的电极，由于具有更好的柔韧性和石墨化度，对AlCl4-离子的重复嵌入和脱出具有更强的耐受能力，从而让电池表现超长的循环寿命，充放电循环10000次后容量几乎无衰减。此外，该研究工作通过一系列的精细表征还进一步揭示了AlCl4-离子在多层石墨烯、石墨等二维石墨类正极材料的插层化学机制，即插层离子诱导的四阶和五阶结构变化机制。该研究工作不仅对铝离子电池中石墨类正极材料的选择具有重要指导意义，还对于发展实用化石墨烯基新型长寿命储能电池具有较大的学术价值。 上述研究工作得到了中科院重点部署项目(KGZD-EW-T08-2)、中科院青促会项目(2017341)、国家自然科学基金(51404233)和浙江省自然科学基金(LY15B030004)的资助。 该研究工作靠前作者张乐园目前正在美国德克萨斯大学奥斯汀分校攻读博士学位。

我们都知道石墨烯这个材质是用于新材料电池的研发当中，不过目前国外科学家却利用石墨烯材质打造世界最强人造材料。现在，科学家已经用它来创造一种比过去更坚固、更防水和更环保的新型混凝土。为了制造出这种混凝土，英国埃克塞特大学的一个团队设计了一种技术，将石墨烯片悬浮在水中，然后将水与传统混凝土成分混合。据报道该工艺价格低廉，并且符合现代大规模生产要求。石墨烯不仅用于电池还将用于混凝土设计 经测试，加入石墨烯的混凝土与普通混凝土相比，抗压强度提高了146%，抗弯拉强度提高了79.5%，渗水率降低了近400%。这种材料符合英国和欧洲建筑标准。增加的强度和耐水性应该允许用混凝土制造的结构持续更长的时间。这意味着它们不需要经常更换-混凝土中使用的水泥的生产是二氧化碳排放的主要来源。 另外，据报道在混凝土中掺入石墨烯可以减少约50%的其他材料，包括水泥。科学家们表示，这个因素应该导致在生产每吨混凝土时二氧化碳排放量减少446千克。

金堆城钼业集团有限公司是集钼采、选、冶、加工和科、工、贸为一体的大型现代化联合厂商，是我国最大的钼出产和科研基地。公司现有百花岭和卅亩地两个选矿厂，年处理矿石量1000余万t，出产钼精矿(45%标量)2.6～2.8万t，占全国钼总产量的30%以上。金堆城钼业集团十分注重开发和归纳利用钼矿资源，“八五”、“九五”期间，通过尽力，处理了一大批选矿技能难题，公司选矿出产技能方针和产品质量有了较大起伏的进步。在“十五”期间，公司不断展开选矿科研攻关与技能改造，使公司选矿技能水平又迈上新台阶，其工艺水平及出产方针超越国内同类选厂，一些科研效果到达国际先进水平，为厂商带来了显着的社会、经济效益。 金堆城钼业集团有限公司选矿厂是国内最大、技能最先进的钼选矿厂，总结讨论其选矿技能展开进程和展开方向，对厂商可持续展开和我国选钼技能进步均具有积极含义。 一、工艺改进效果显着 （一）碎矿流程设备改造 1991至1994年，百花岭选矿厂先后通过一系列技能改造，使终究碎矿产品粒度由－20mm占90%减小至－15mm占90%以上，磨矿方针有了较大进步。2003年开端，卅亩地选矿厂从工艺完善、设备更新等方面系统地展开了下降碎矿粒度研讨。2005年3月引入1台H6800圆锥破碎机替代φ200短头圆锥破碎机，细碎排矿产品中－15mm含量较前添加了30个百分点。现在，正着手施行中碎前的预先筛分作业以减轻中碎的压力，一起调研证明中碎机的换型计划。全体计划施行后，该厂终究碎矿产品粒度将到达－15mm占90%以上。 （二）精选工艺设备改造 跟着处理才能的增大及原矿层次的进步，百花岭选矿厂钼精选系统已不能满意出产的需求。1998年，通过流程调查、工艺规划、浮选容积核算及设备装备研讨，选用北京矿冶研讨总院研发的BF型自吸式浮选机替代A型浮选机，同年7月付诸工业施行。改造后钼精矿层次和精选收回率较改造前各进步1.86和2.26个百分点，经济效益显着。 （三）粗选工艺设备改造 2003年，针对卅亩地选矿厂粗选设备老化、才能偏小、收回效果差等问题，公司展开了粗选工艺设备改造研讨。通过设备调研和工艺调查，结合现场实践，选用XCF/KYF－16型浮选机联合机组，斗胆选用水平装备计划，削减了出产中间环节，同年10月负荷试车成功。实践证明，改造工艺规划合理，选用的XCF/KYF－16型浮选机联合机组功能优越，运转平稳牢靠，粗选收回率和精矿层次均有进步，经济效益显着。 （四）深度浮选填补国内空白 1999年，公司对卅亩地选矿厂精选工艺进行全面改造，选用BF型浮选机，并对其主要结构参数进行了斗胆调整。对原工艺流程进行了科学合理的改进，自主立异，将深度浮选工艺直接设置于精选之后，创始了国内钼浮选的先例。施行后，精选钼精矿层次到达53.65%，理论收回率进步1.94个百分点。特别是可根据市场需求，灵敏出产出含钼大于57.00%的钼精矿，且不影响收回率，使JDC产品质量上了一个大层次，提高了厂商名誉。 （五）尾矿运送节能技能改造 百花岭选矿厂尾矿运送选用压力运送，运送系统共有5级泵站。从1997年开端，通过对尾矿运送特性及运送参数的研讨测验，选用窄深式溜槽、大管径铸石管、250PN高效耐磨泵及其它节能技能改造，有用地处理了尾矿走漏污染。在卅亩地选矿厂尾矿悉数下送集合导致运送量大幅添加的状况下，尾矿系统运转正常，泵过流部件运用寿命延伸至3000h，年节约修理费用和电费520万元。 二、药剂运用研讨有打破 （一）捕收剂研讨 2002年开端，针对火油直销日趋紧缺的现状，公司展开了新式选钼捕收剂运用实验研讨。在通过一系列的艰苦探究后，2004至2005年，对YC捕收剂选钼进行了系统的小型实验和工业实验。实验结果标明，在相同条件下，YC捕收剂选钼技能方针与火油适当，单个方针优于火油，特别适合于选别低层次难选矿石，能够替代火油。该研讨打破了仅火油适宜选钼的传统观念，是选钼药剂方面的一个重要打破。 （二）其它药剂研讨初见成效 2003年，归纳收回选铜厂通过一系列实验研讨，用T－2K新式高效药剂替代丁黄药、硫酸铜和2#油，选铜收回率由82.93%进步到85.84%，一起节约了药剂本钱。 三、运用磁性衬板削减磨耗 1996年1月，在归纳收回磁铁矿的1台φ2.1mm×4.5mm球磨机中装置磁性衬板，年节约衬板费用21万元，节约电费2万元。1999年，公司机修厂出产出磁性衬板，推行运用至两选厂4台φ2.1mm×3.0mm和2台φ1.5mm×3.0mm再磨机中。至此，公司7台再磨机悉数运用了磁性衬板。运用结果标明，磁性衬板磨损十分小，运用寿命可延伸至6a。另一方面，衬板厚度减小，磨机有用容积添加，磨矿细度得到改进。 四、主动操控技能不断进步 （一）浮选工艺主动给药 几十年来，金堆城钼业集团选矿厂一向选用普通的虹吸管办法加药。1999年，在卅亩地选矿厂研讨运用西门子模块型智能程控加药机，成功后于2000年在百花岭选矿厂推行运用。该效果使药剂调整与工艺改变同步进行，改传统的经历调整为先进的量化操控，加药量差错准确操控在±3%以内，进步了主动化水平缓经济技能方针。2003年，归纳收回选铜厂运用西门子模块型智能程控加药机完成了选铜工艺主动给药。 （二）浮选进程主动采样 1998～2000年，先后对百花岭和卅亩地选矿厂采样工艺和设备进行了研讨，引入JZC主动采样机，自行规划截流器和操控系统，选用不同的装备办法完成了浮选进程采样主动化，进步了选矿检测技能水平缓矿样的代表性，有利于客观真实地反映出产实践。 （三）磨矿分级主动操控 2001年，公司与丹东东方测控有限公司协作，在百花岭选矿厂3系统3台球磨机上运用磨矿一分级主动操控技能获得成功。2002年和2004年，先后在百花岭选矿厂其他7台球磨机上和卅亩地选矿厂4台球磨机上全面推行运用，并完善了配套设备。主动操控系统施行后，设备运转平稳牢靠，球磨机台时功率进步了2.6t，磨矿质量和收回率也有所进步，提高了公司选矿主动化水平缓出产办理水平。 五、现状分析 金堆城钼业集团两个选矿厂碎矿别离选用三段开路和三段闭路流程，磨浮出产工艺选用一段磨矿，铜钼混合浮选，粗尾选硫，硫尾选铁，粗精矿再磨后铜钼别离浮选，精尾选铜的准则流程。铜钼别离为无浮选，选用TGA和P－Nokes抑铜降铅，使钼精矿含Cu 表1  金钼集团选矿技能方针金堆城钼业集团虽然在选矿技能进步方面获得了较大的成果，但与国内新建金属矿山和国外同行业比较，仍有显着距离。如在浮选新工艺研讨，特别是新式浮选柱运用技能研讨方面已落后于国内同类矿山。在钼精矿层次和收回率方针上，比国外各低1～2个百分点，精矿含钾、钙、镁等杂质均高于国外(表2)，导致产品后续加工工艺杂乱，出产本钱添加。别的，选矿厂依然存在碎矿粒度偏粗、工艺适应性差、起泡剂功能不稳定、过滤设备落后等问题。 表2  金钼集团钼精矿质量与国外比照六、展开方向 （一）下降碎矿粒度。计算材料标明，金钼集团选矿厂处理每吨矿石各作业的电耗为碎矿(1.6～1.7)kW·h/t，磨矿(8.5～8.8)kW·h/t，浮选(5.5～5.8)kW·h/t。其间磨矿电耗不只居选矿各作业的首位，并且是碎矿电耗的5.0～5.5倍。因而，应不断革新碎矿工艺，完成“多碎少磨”。如根据露天挖掘状况，在采场建立移动式破碎站，下降采矿粒度。选矿厂应展开强力破碎及超细破碎，如运用超细破碎机、高压辊磨机、惯性圆锥破碎机等新式破碎机替代传统破碎机，进一步下降碎矿粒度，争夺到达－6mm。 （二）进步钼精矿质量和收回率。跟着钼矿床挖掘层次的调整，人选矿石中层次低、嵌布粒度细、矿藏组成杂乱的难选矿石所占份额日益增大，而冶炼、化工等工艺对钼精矿的质量要求愈来愈高，加之环境保护、经济效益等方面的压力，金堆城钼业集团选矿技能面临着史无前例的应战。寻求一种简略有用的办法如新工艺、新药剂进步钼精矿质量和收回率，是进步公司选矿技能甚至我国钼选矿技能水平亟待处理的首要问题。 （三）新式起泡剂运用。现在，公司选钼用起泡剂为杂醇类，起泡功能受矿浆pH值影响较大，导致精选作业泡沫发粘，机械夹藏和金属丢失严峻。近年来，起泡剂展开较快，已引起了国内外的广泛注重。在国外松醇油已渐趋筛选，组成醇类及醚醇类起泡剂的运用量已占总用量的90%以上。国内起泡剂的种类正在不断添加，其间730系列、BK系列、RB系列、矿友系列、醚醇系列等已在有色矿山推行运用，获得了显着的经济效益和社会效益。从展开趋向看，组成起泡剂将逐渐替代天然醇类起泡剂。展开新式起泡剂研讨运用，可望从根本上处理钼精选“发粘”问题，为杂质分选发明良好条件。 （四）浮选柱的运用。因为气泡发生器和操控上获得了打破性展开，加之对细粒级矿藏收回效果显着，近年来世界各地的选矿厂、选煤厂敏捷推行运用浮选柱。特别是在精选回路或微细粒浮选中，浮选柱正在替换本来的下部充气式浮选机。别的，浮选柱可将多段传统的浮选工艺简化为一段或两段。因而，在钼精选作业展开浮选柱的运用研讨，对进一步简化浮选流程，进步选别方针，下降出产本钱，有着重要的含义。 （五）电位操控浮选。电化学浮选是当时选矿技能前沿的浮选工艺，其根据硫化矿藏的电化学浮选行为，通过调整浮选系统的电化学条件，操控硫化矿藏的浮选或按捺。电化学浮选工艺的研讨运用将引起浮选工艺的又一严重革新。对硫化矿浮选系统的矿浆电位进行调理和操控，能够使难选矿石完成浮选别离，易选矿石完成无捕收剂或少捕收剂浮选。 （六）出产进程主动操控。进程主动操控，在选矿出产中有着无足轻重的效果。据国外材料计算，选矿厂选用主动操控技能一般可使设备才能进步10%～15%，劳动出产率进步25%～50%，出产本钱下降3%～5%，一起能显着进步选矿收回率等出产方针；另一方面，进程操控技能与现代信息办理技能相结合，将给选矿出产办理人员带来观念上的革新。科学的办理和决议计划加上齐备的出产进程监控，正是国内外矿山厂商长时间尽力的方针。从长远看，进一步完成选矿厂出产进程的主动检测、主动操控是选矿工艺展开的必然趋势。 （七）产品脱水新工艺。产品脱水是选矿技能领域的重要环节之一。脱水工艺的关键是过滤时尽可能下降滤饼水分。北美、欧洲的铜选厂用压滤机替代传统的圆盘或圆筒真空过滤机，滤饼水分从20%降至6%～7%，然后取消了燃气反转枯燥机。因而，选用高效、主动立式压滤机，推行主动压滤－圆筒枯燥两段脱水工艺，筛选精矿稠密－过滤－枯燥三段脱水工艺是产品脱水工艺的展开方向。 七、定论 金堆城钼业集团有限公司通过近40年的展开，选矿工艺与技能装备处于国内同行业领先地位，但与国外比较，尚存在必定距离。因而，加大科技投入力度，促进选矿技能进步，是提高厂商竞争才能的必经之路。信任在“十一五”期间，通过各级领导和广阔技能人员的持续尽力，金堆城钼业的选矿技能将获得长足展开，我国选钼技能也将跃上新的台阶。

今年上半年，中国铝加工业在保持高速发展的同时，推进科技进步、促进产业升级也取得新成绩。西南铝1+4热连轧生产线生产的易拉罐特薄铝板今年实现批量生产，产品陆续在上海、广州、青岛等地得到批量应用。西南铝在国内率先开发出易拉罐板带材，并从0.42毫米减到0.285毫米，距离国际先进水平0.265毫米仅有一步之遥。 　　东北轻合金有限责任公司投资29.9亿元的超大规格特种铝合金板带材项目与德国德马克公司正式签订购货协议。该项目为年产20万吨铝合金板带材，较大可生产3.5米宽热轧中厚板，结束了我国超大规格、超高性能铝合金材料长期依赖进口的历史，而且对提升国防军工实力，保证国家安全具有重大的现实意义和深远的历史意义。 　　我国0.005毫米铝箔生产获得重大突破，云南新美铝铝箔有限公司自主开发的“铸轧坯料生产0.005毫米铝箔技术开发”科技成果和郑州铝业利用全部国产化设备生产出0.005毫米铝箔分别通过中国有色金属工业协会和河南省科技厅组织的鉴定。应用铸轧坯料生产0.005毫米铝箔在国际上属首创，铝箔技术指标达到或优于国外同类产品水平，实现了替代进口，促进国内电子元器件小型化、轻量化，符合国家资源综合利用和建设节约型社会的要求，对行业技术进步和产业结构调整意义重大。