【分类号】：TF713
钢铁料消耗一般占转炉生产成本80%以上，降低钢铁料消耗不仅可以降低生产成本，而且有利于改善其它技术经济指标，是企业降低产品成本的有效手段之一，同时有效降低各类废弃物的产生量，为开展清洁生产、发展循环经济创造良好条件。2012年通过对凌源钢铁集团有限公司转炉炼钢厂（以下简称炼钢厂）转炉终渣成分进行分析，结果表明我厂转炉渣中的含铁量高达25.48%，为进一步降低钢铁料消耗，通过优化入炉渣料结构，减少喷溅，降低吹炼铁损，有效降低了钢铁料消耗。
1.转炉工序铁损主要原因
转炉工序的铁损主要由转炉冶炼工位的烟尘、钢渣及喷溅等因素引起，占本工序铁损量的98%。
（1）烟尘损失：通常情况下约占本工序铁损量的55%，这部分损失量主要取决于钢铁料中碳含量，属必要吹损。
（2）喷溅损失：通常情况下约占本工序铁损量的6%，我厂通过几年的攻关，已基本接近6%。
（3）钢渣中金属损失量：通常情况下约占本工序铁损量的37%，其中硅、锰氧化损失约占7.5%（属必要吹损），铁∑（Fe）损失约占29.5%。
2.入炉渣料结构的优化，降低铁损
优化入炉渣料结构总体思路：控制合适的炉渣碱度，降低MgO含量，提高冶炼前期化渣剂用量。
石灰使用：过高的碱度炉渣较粘稠必然导致高的∑（FeO）含量，低的碱度不利于脱磷，经过对多炉钢水成分和渣样的分析，最终确定将碱度控制在2.6-3.0。石灰的加入量必须严格按照入炉铁水Si含量来合理配加。
含镁材料使用：主要作用就是提供渣中所需的氧化镁，促进造渣和护炉，碱度小于2.0时促进化渣，碱度大于2.0时，氧化镁在渣中的溶解度下降，增加炉渣粘度，故含镁材料的使用原则，轻烧镁球必须在前期一次性加入，尽量使用生烧白云石代替轻烧白云石平衡温度，减少不必要含镁材料的加入，终渣氧化镁含量控制在8%―10%。
化渣剂的使用：前期加入3―5kg/t，促进快速化渣，过程根据炉渣状态，合理加入，严禁在供氧超过70%时加入化渣剂，目的是降低终渣∑（FeO）含量。
项目 石灰 化渣剂 轻烧镁球 轻烧白云石 生烧白云石 合计
2012年 50.1 7.8 5.8 8.7 2.4 74.8
2013年 42.5 10.2 3.7 1.2 2.1 59.7
3.过程枪位优化和冶炼终点控制
冶炼末期，钢水中碳含量降至0.40%以下，必须保证渣中（FeO）的生成量低于消耗量，同时使渣中部分（FeO）还原成Fe进入钢中，才能进一步降低终渣∑（Fe）含量，供氧时间超过85%时，将供氧强度提高0.2Nm3/t.min，在炉渣化透的基础上，拉碳枪位比正常炉次低50mm―100mm，加强熔池搅拌，确保拉碳时间达到40秒以上。
因入炉原料的复杂性而导致终点无法一次命中而进行的二次或三次点吹，经取样分析重新供氧10秒/炉，终渣∑（FeO）含量会增加3%，点吹超过50″，35吨转炉约1吨钢水氧化成渣，120吨转炉约2吨钢水氧化成渣。通过对操作者技术水平的提高，一次倒炉成功率由2012年的87.6%提高至目前的93.5%。
4.保证转炉正常脱磷率
在冶炼初期，为保证快速形成具有一定碱度（1.5-1.8）的初期渣，枪位同比提高50mm左右，加入第一批石灰的同时加入少量（3―5kg/t）化渣剂，前期脱磷率就可达到70%.
在冶炼中期，枪位控制不当，低（FeO）含量情况下，极易出现炉渣“返干”回磷现象，故过程枪位不易过低，二批料石灰和化渣剂严格按照少量多批次加入的原则，保证均匀升温和全程化渣，使渣中（FeO）含量不低于12%，即可控制回磷。
在冶炼后期，由原一次“收火”即降枪延后5″―10″降枪拉碳，终点温度不超过1660℃，碱度不低于2.6，即可保证正常的脱磷率。
5 .取得的成效
2013量转炉渣量实现102kg/t，同比2012年降低了8.5kg/t，终渣T（FeO）含量降低3.2%，
6 .结论
（1）新的转炉渣系物相结构，更适合炉型维护和溅渣护炉；
（2）保证了稳定的脱磷效果；
（3）终渣∑（FeO）含量，钢水氧性相应降低，提高了合金收得率，同时降低了钢中夹杂物含量，钢水质量得以提高；
关键词：实验探究；变化守恒；宏微结合；分类表征；绿色运用
文章编号：1008-0546（2016）11-0052-04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.017
2016年5月19日，南通市高中化学（使用人教版教材）优秀课评比在江苏省海门中学举行，我有幸参加课堂展示，在高一（7）班借班上了一堂新授课“开发利用金属矿物和海水资源（第1课时）”。本次活动以“培养学科核心素养”为主题，下面就这堂课的教学设计作一介绍。
一、设计理念
鉴于人教版《化学2》[1]中本节课的“承前启后”：既是对《化学1》中钠、铝、铁等金属及其重要化合物知识和氧化还原反应的进一步归纳、梳理和运用，同时又为《选修2》第三单元“化学与材料的发展”课题2“金属材料”中深入学习铁、铝的冶炼做好准备。在综合比较了人教版和苏教版中有关金属的教学内容后，设计了两条主线，一明一暗。明线：即以人类发展史中重要金属材料的发现和使用为主线，着重讨论青铜时期铜的冶炼（因为人教版《化学1》对铜的教学相对不如钠、铝、铁系统，而苏教版《化学1》[2]编有“铜的获取和运用”）和铁器时期的炼铁、炼钢（考虑到钢铁仍是目前使用量最大的金属材料），进而结合金属活动性，通过归纳、分类和整理各种金属的工业冶炼方法，加深对氧化还原反应的理解。暗线：寓学科核心素养的培养于学生思维品质的优化中，通过精心设计的问题，结合适当的学法指导，从“实验探究”“变化守恒”“宏微结合”“分类表征”“绿色运用”等多个方面培养学生的学科素养。整节课的教学思维导图可表示为图1：
二、教学目标
1.了解铜、铁等金属的冶炼史，认识冶炼金属的一般原理，初步学会分析、比较和归纳不同金属的冶炼方法。
2.深化氧化还原反应的理解和运用，感悟其在金属材料发展中的关键作用。
3.铭记历史，进一步增强民族自豪感、责任感和使命感。
三、教学流程
四、教学过程
1. 情境导入
[师]先来做个游戏――连连看！游戏规则是对人类历史发展代表性时期和对应的标志性技术或人物进行连线，如图2。
[师]今天我们一起来走进人类历史发展中的重要金属材料。石器时代“火”的发现和利用为铜、铁的冶炼奠定了基础，包括工业革命时期大量使用有色金属材料。所以说人类文明史就是世界材料发展史。
设计意图：第一，寓教于乐；第二，明确本堂课的明线――不同历史时期典型金属冶炼及金属材料的运用，初步体验分类表征；第三，利用交互式电子白板的“幕布”功能，使得游戏与评价变得简便可行。
2. 活动一：了解铜的冶炼历史
[图片展示]介绍两件珍贵文物：司母戊鼎和铜虎头。
设计意图：兼有培养学生民族自豪感和铭记历史教训的用意。从某种意义上来讲，铜虎头已经超越了一件普通文物的意义，唤醒我们同学：中国至今还有上百万件珍贵文物流失海外。
（1）从铜的化合物中还原出铜
问题：人类很早就发现，孔雀石[主要成分是Cu2（OH）2CO3]在熊熊燃烧的树木中灼烧，树木余烬里会有一种红色光亮的金属凝固出来，试用化学方程式表示所发生的反应：（1） ；（2） 。
早期湿法炼铜有“曾青得铁则化为铜”的记载，其原理为 。
[生] 讨论概括出上述两种方法制铜的本质――从化合态还原为游离态。
视野开拓：介绍湖北博物馆的镇馆之宝“编钟”（图片）的高超铸造技术：运用合金比例（图片）控制音色！（锡偏低，钟声单调而尖锐，过高钟体韧性下降易被击破，而适当的含铅量则有利于声音的衰减，改善音色）。它的神奇还不仅于此……（有兴趣的课后可上网了解）
设计意图：激发学生的兴趣，也为后面介绍炼钢中通过调节硅、锰等合金元素来得到用途不同的钢材埋下伏笔。由组成的不同而导致结构的差异，从而初步感受“性构相依”。而对于“神奇的音乐性能”现场不讲，仅留提示，必定会激发学生学习的热情，兼有激发学生热爱艺术的设想。
（2）分组实验――“电解氯化铜溶液”
【实验说明】
[师]J形管[3]高端碳棒与电源负极相连（阴极），J形管低端碳棒与电源正极相连（阳极），注射器内装有湿润的淀粉碘化钾试纸，通电（24V）3分钟，注意观察阴、阳两极现象，结束实验后向上少许提拉注射器活塞（注意不要吸进溶液），观察试纸颜色，并完成化学方程式。
设计效果：从实验的角度丰富了制备铜的方法，也为《选修4》中电解精炼铜开一扇窗。可通过加液后在J形管两端自然形成的液面高度差判断装置的气密性，另外装置在密闭体系中检验Cl2，减少了其对环境的污染，本身就体现了绿色化学思想。
[师]视野开拓：简单介绍现代炼铜技术――火法炼铜和生物炼铜。
3. 活动二：认识炼铁（钢）的原理
（1）实验探究――“铝热反应”
装置改进如图4：用水泥和沙子在铁皮罐内侧浇铸成坩埚状，底部开孔，将纸漏斗放入，填上铝热剂，表面铺一层氯酸钾，三脚架下面预先放好盛有细沙的蒸发皿。用坩埚钳将燃烧的镁条插入反应物引发反应，……夹出红热物，用磁铁靠近。
设计效果：当给铝热反应重新按了这个家后，用5g Fe2O3和2g Al粉演示，现象十分明显，火焰集中在小范围内垂直向上喷射，底部高温熔融物相对集中落下，并能在细沙中保持相对较长时间（约10秒）的“红热”状态，给学生对反应放热留下深刻印象，稍冷，能被磁铁轻松吸引。十分适合当场演示，在药品预先加好的前提下，整个实验用时在4分钟以内。
[师]请完成该反应的方程式（并点评）。鉴于铁、铝都是用途极为广泛的金属，这个反应不具有大规模炼铁意义，但是这个反应由于放出大量的热，因此可以用来焊接铁轨（称之为铝热焊）、冶炼高熔点金属（如锰、铬和钨等）、甚至用于定向爆破。
[师]根据反应的宏观现象，从微观角度加以分析。
问题1：根据反应的宏观现象，从微观角度绘出铝热反应过程中的能量变化，见图5。
[生]利用白板的拖拉功能将反应物、生成物拖到相应位置，并连接成曲线①。
问题2：反应物能像乘“滑滑梯”一样自然而流畅地转化为生成物吗[4]？
[生]小组讨论，修正曲线①为曲线②。
问题3：能不能降低反应的“坎儿”（如曲线③）？
[生]使用催化剂。
[师]寻找合适的催化剂！而金属及其化合物是这个领域研究的热点，可谓方兴未艾（2007年度诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德・埃特尔在表面化学研究领域上的突破）。有兴趣的同学两年后可以考虑填报“催化工业”专业，今天你们站在海门市基础教育的制高点，相信假以时日，你们也一定能登上世界“催化工业”的巅峰。
设计意图：利用电子交互白板能轻松展示上述层层递进的三个问题解决的过程！较好地落实了“宏微结合”，进而完成从“物质转化与能量变化”双重角度认识物质世界！并且进一步激发学生对化学的兴趣，再次点燃学生学习激情（学生不由自主的热烈掌声也给予我极大的鼓励）。
（2）看图比较古代炼铁和现代高炉炼铁
结合屏幕上的古代炼铁图片和高炉炼铁示意图，进行比较并完成下表：
设计意图：比较是一种高效、深刻的学习方法。
[图片展示]泰坦尼克号沉没的图片以及最近出现在南海的美国现役主战航母――“斯坦尼斯号”图片。
设计意图：第一，说明作为轮船或航母甲板对钢材质量的要求之高；第二，联系时下区域政治热点，激发学生的爱国热情，并自发转化为一种民族的使命感、责任感。
[视频播放]结合“氧气顶吹转炉炼钢”的模型观看相应视频，理解炼钢的目的及反应原理。
4. 活动三：整理金属冶炼的本质、方法、过程和金属资源的有效使用途径
（1）简单表示金属冶炼的本质：
（2）结合金属活动性顺序表，讨论不同金属冶炼方法的选择。
（3）金属冶炼的一般过程包括 、 、 。
（4）列举合理开发利用金属矿产资源的几种途径。
设计意图：学生自主建构，同时形成本堂课的主板书设计，见图6。
[师]金属材料发展的历史演变是材料发展的历史演变中的重要组成部分，见图7。从人类历史发展的几个重大时期看，材料历经了天然材料陶瓷青铜铁钢有色金属高分子材料新型材料，这正验证了美国科学家西博格的一句话“化学，人类进步的关键”。
课后拓展：上网查阅、走访、调查了解海水金属资源的利用现状和展望。
五、教学反思
1. 对立与统一
整合和发挥素材在教学中的辩证性：如两种青铜器图片的使用，既激活学生的民族自豪感，又让学生回忆了中华民族这段屈辱的历史；又如，为说明材料科技的进步是为造福人类社会，却又选择了“泰坦尼克号”海难图片，以及以“斯坦尼斯号”为代表的美国航母在南海制造紧张局势……也很好地印证了课的最后所引用的恩格斯的充满哲理的一句话：“化学既是关于自然的科学，又是关于人的科学。在当代科学的发展趋势中，它们正在走向统一。因此，现代化学不仅是认识生命过程与进化的手段，也是人类生存和获得解放的手段。”
2. 实验探究与创新
J形管的运用有效地保证了两液面高度差的形成与观察，同时采用注射器保证了实验中电解氯气的绿色检验，很好地发挥了实验的不可替代功效。实验结束后将针筒中的氯气推入烧碱溶液吸收即可，而CuCl2溶液可供多个平行班级重复使用。铝热反应的反应器以及引燃方式都做了改进，改进后的装置能承受反应高温，外壁不会发烫，可用于反复演示实验而不损坏。引燃镁条时，先用坩埚钳夹住镁条中部，点燃一端迅速将另一端插入铝热剂，这个动态的过程相比教材中静态的过程而言，改善了空气和镁条的接触，反应加剧，有效解决了原来演示过程中燃着的镁条自上向下燃烧到根部会熄灭，从而导致不能引发铝热反应这个问题。
3. 摆事实讲道理
通过编钟中合金成分的分析，锡、铅含量对钟声音色的影响，以及将生铁炼钢过程中各元素含量的变化与调整和钢材所呈现的特性等的关联，培养学生“性构相依”的学科思想。通过由表及里、层层推进的三个问题：根据铝热反应的宏观现象，如何从微观角度绘出反应过程的能量图？反应物会像乘“滑滑梯”一样自然而流畅地转化为生成物吗？能不能降低上述这些反应的能量障碍那道“坎儿”？进而完成从“物质转化与能量变化”双重角度认识物质世界！
比较遗憾的是，学生活动三这个环节略显仓促，本来预设了这样一个活动，让学生扮演我国西部铜城――白银市市长这一角色，谈谈本市矿产资源合理开发的举措……由于我看错时间（结果下来发现提前了3分钟下课），以为课上来不及了，忍痛割爱，失去了培养学生社会责任感、参与意识和决策能力[5]的极佳机会，行文至此仍不吐不快。
致谢：感谢江苏省如东高级中学的同仁们在准备过程中给予的大力帮助。
参考文献
[1] 宋心琦.普通高中课程标准实验教科书・化学2[M].北京：人民教育出版社，2008
[2] 王祖浩.普通高中课程标准实验教科书・化学2[M].南京：江苏教育出版社，2007
[3] 蒋海燕.J形管在中学化学实验中的应用探讨[J].化学教学，2012（11）：47
关键词：镍 红土镍矿 水萃 水萃炉渣 冶炼炉渣 磁选 浮选 硅酸盐水泥
YANG Yongliang,GAO Suoshan,GAO Zhankui
Abstract:Summary:This paper analyzes and summarizes the laterite nickel ore smelting slag recycling semi-industrial testing, industrial testing and industrial production, exploration and research and application. Describes a suitable laterite smelting slag recycling and effective method for non-ferrous and ferrous metal smelting slag recycling research to provide some reference.
Keywords:nickel ; laterite nickel ore; water extract; water extraction slag; slag; magnetic separation; flotation; Portland cement
概述
在自然界中，镍主要以硫化镍矿（30%）和氧化镍矿（70%）存在。由于镍元素亲氧及亲硫性的差异，在熔融岩浆中，当有硫元素存在时，镍能优先形成硫化矿物，并富集形成硫化矿床；而氧化镍矿是含镁铁硅酸盐矿物的超基性盐经长期风化形成的矿石，在风化过程中镍自上层浸出而后在下层沉淀，NiO取代了相应硅酸盐氧化铁矿晶格中的MgO和FeO。如何利用红土镍矿资源是当下各研究机构及镍行业企业需要考虑和面对的，而目前国内外红土镍矿利用主要以火法工艺、湿法工艺及火湿结合工艺。随着火法冶炼技术的不断提高及除尘技术及工艺的不断完善，近年来红土镍矿采用火法工艺利用的企业不断增加，但由于火法工艺在生产过程中，冰镍项及渣项层难以准确把握，难免导致炉渣中流入部分冰镍熔融体，再者炉渣长期堆放形成的淋溶现象将严重污染周边环境。针对红土镍矿资源的现实利用情况，本文阐述了采用磁―浮联合工艺处理红土镍矿冶炼炉渣的方法及过程（已投入工业化生产，并获得良好的经济效益和环境效益），展望了红土镍矿冶炼炉渣综合循环利用的研究方法及思路，
1、冶炼炉渣的现状说明
北鑫、东鑫、利鑫及鑫源四个冶炼厂是昊天集团下属企业，加工处理从菲律宾和印度尼西亚购买的红土矿。经过近4年的生产建设及完善，炉型规格由原有的1m2改为2m2、2.8m2、9m2、18.4m2等，炉性结构及除尘收咽系统也都做了相应改进，并获得了良好的冶炼技术经济指标。按2.8m2炉床规格统计共有鼓风炉约120台，满负荷生产日产冶炼炉渣约4957吨（根据技术水平、镍市场及供求关系综合考虑，现鑫源和利鑫技改为镍铁冶炼，但无论加工任何产品，冶炼炉渣的日产量大约是相当的），如此规模的红土矿冶炼在当今国内外同行业中都是令人惊叹的。但其所产出的炉渣仅堆存问题就牵制的企业的进一步发展。为此，如何将红土矿冶炼炉渣变废为宝、综合利用将是公司长期而艰巨的一个系统工程，也正是我馔写本论文的意义所在。
2、建设选矿系统的意义
根据公司长远发展战略，红土矿冶炼板块和选矿板块是相辅相承、互为补充密的。选矿如何依托冶炼，对红土矿冶炼废弃炉渣资源进行利用和优化配置，对冶炼工艺进行有效补充，形成具有特色优势的冶炼、选矿循环网络，将对公司快速发展起到积极的作用。
使炉渣中有价单质、矿物及化合物分离和再次富集，充分回收利用废弃资源，增加公司新的经济增长点，增强公司市场竞争能力；浮选精矿产品可作为冶炼返炉渣原料，既可提高入炉原料镍品位，稳定入炉原料成分，还能降低冶炼原料成本； 缓解炉渣堆放难题，进一步改善冶炼厂周边环境；为硅酸盐水泥工业生产准备合格组分和粒级的原料。
3、建设选矿系统的依据
3.1 红土矿冶炼炉渣成分分析
冶炼造渣是根据“热力学原理”、“动力学原理”及“物质结构学原理”反应的过程。经对红土矿和冶炼炉渣物相分析，公司采购红土矿成分为αNi=1.35～1.90%、αFe=12～15%、αSiO2=30～42%、αMgO=20～25%、水分18～25%；炉渣成分为αNi=0.15～0.30%、αFeO=10～15%、αMgO=18～20%，αSiO2=35～45%，αCaO=10～18% ,αAl2O3=1～3%及其它，图1表示炉渣成分与炉渣含镍关系曲线，图2表示炉渣含镍与冰镍含镍关系曲线。
图1 炉渣成分与冰镍含镍关系曲线
图2 渣含镍与冰镍含镍关系曲线
3.2 选矿工艺流程方案试验探索
红土矿冶炼炉渣分析表明，该炉渣含SiO2、MgO、CaO较高，FeO次之，Al2O3较少，含镍0.15～0.30%。考虑到炉渣成分组成复杂，影响因素较多，为充分探索或摸索炉渣回收利用可能性，分析炉渣能否回收利用的内在因素。因此，试验方案确定与常规选矿试验有所不同，即不仅考虑选择合理的试验工艺流程（浮选及磁―浮联合工艺）；还将从炉渣试样上就加以控制分析（同一批次试样分两批进行试验，即炉渣水萃样和炉渣未水萃样）。试验样从利鑫冶炼厂炉渣料场选取，采用汽运方式运至北鑫公司小选厂（即规模为50吨/日金矿选矿厂），共采取炉渣试样2645吨。
3.2.1 试样磨矿细度试验
磨矿是选矿流程中的一个重要环节，磨矿细度是否适宜直接影响到选矿指标的好坏。由于红土矿冶炼炉渣是在约1450℃熔炼过程中造渣形成的，其组成成分复杂，含镍矿物的嵌布粒度较细，而且含镍矿物之间以及它们与脉石矿物或渣相共熔体之间的关系紧密，因此，磨矿粒度对炉渣中含镍矿物或单质的回收及品位的提高有很大影响。
3.2.1.1 试样筛分分析（如表1）。
3.2.1.2 磨矿细度试验
采用CMC作为抑制剂，BX作为捕收剂，BK206作为起泡剂进行了磨矿细度试验研究，试验结果见图3和图4。
图3 水萃样磨矿细度选矿实验结果关系曲线
图4 原渣样磨矿细度选矿试验结果关系曲线
3.2.1.3 试样磨矿细度分析
经过对冶炼炉渣水萃试样和原渣试样的粒级筛分分析，水萃试样和原渣试样中含镍矿物主要集中在-0.104～+0.04粒级之间，该粒级区间的镍品位均高于试样渣镍品位，且两种试样含镍矿物分布差别不大，该粒级范围所含镍矿物采用常规选矿方法提取条件是具备的、可行的。图3和图4磨矿试验结果表明，随着磨矿细度的增加镍品位逐渐增加，但过细均对镍回收率有影响，因此，水萃样磨矿细度以-74um占78%为宜，原渣样磨矿细度以-74um占75%为宜。
3.2.2 试样渣选矿试验
红土矿冶炼炉渣是在高温下经过复杂的物理化学过程而形成的，其结构复杂、含镍矿物或含镍共熔体构造变化较大，渣型及成分受外界的影响因素较多；另外，造渣过程其实就是冰镍共熔体和炉渣共熔体形成的过程，两共熔体在炉缸中融合并分离是一个动态连续的过程，其液相分离层在两液相分离过程中或分离放渣、放冰镍瞬间性质及稳定性均会发生变化，导致放渣时难以避免会有一定量的冰镍包裹在炉渣中，炉渣在冷却过程中其成分及性质也会发生相应的变化，尤其是包裹在其间的块状或粒状冰镍较为明显，不仅紧密地包裹在炉渣固相中，还与炉渣固相形成一层较薄的冰镍包裹层。结合上述试样性质及特点制定出以下四套工艺流程方案展开试验研究。
3.2.2.1 试样渣浮选试验
本试验以水萃样和原渣样两组平行对比试验进行研究，共选取水萃样215吨，原渣样396吨，水萃样镍品位αNi=0.277%，原渣样镍品位αNi=0.281%。药剂制度选取采用CMC作为抑制剂，BX作为捕收剂，BK206作为起泡剂，加药点及加要方式等均严格按常规试验进行。
3.2.2.1.1 浮选工艺流程
图5 试样渣浮选工艺流程图
3.2.2.1.2 浮选实验结果(如表2）。
表2
3.2.2.1.3 浮选试验结果分析
通过两种试样的平行对比试验分析，水萃样及原渣样采用浮选方法均能得到一定程度的分析和富集。水萃样当CMC用量为860g/t、BX用量为120g/t、C125用量为160g/t时浮选指标达到最佳状态，获得精矿镍品位βNi=2.897%、镍回收率εNi=40.30%；原渣样当CMC用量为800g/t、BX用量为125g/t、C125用量为158g/t时浮选指标达到最佳状态,获得精矿镍品位βNi=3.594%、镍回收率εNi=52.92%(如图6-11）。
3.2.2.2 试样渣磁―浮联合试验
经过对试样渣浮选试验得知，水萃渣和原样渣采用浮选方法均能得到一定程度的回收和利用，从药剂制度及选别指标上看原样渣获得的技术指标远远好于水萃样，根据冶炼过程及炉渣特性推断，该差距可能是由于炉渣在水萃过程中炉渣组分发生了较大的变化，尤其是炉渣中所含的Ni3S2-FeS-Ni-Fe亲铁冰镍在炉渣温度急剧变化过程中发生了反应和重新分布。因此，本试验主要以原渣样展开研究，共处理原渣样1568吨，原渣样综合镍品位αNi=0.268%。
3.2.2.2.1 磁―浮联合工艺流程
图12 试样渣磁―浮联合工艺流程图
3.2.2.2.2 磁―浮联合试验结果(如表3，如图13-14）
表3
图13 原渣样浮选关系曲线试验结果
图14 原渣样磁选关系曲线试验结果
3.2.2.2.3 磁―浮试验结果分析
经磁―浮联合工艺选别可获得综合产品平均βNi=3.389%，镍回收率εNi=57.14%的较理想指标。即磁选镍产品βNi=6.500%，镍回收率εNi=15.08%；磁选尾矿进入浮选加工处理可获得浮选精矿βNi=2.890%，镍回收率εNi=49.22%。
3.2.3 选矿试验结果总结分析
本次选矿试验共处理红土矿冶炼炉渣2179吨，炉渣原矿平均镍品位αNi=0.271%。经对试样渣浮选试验、磁―浮联合试验及结合炉渣中所含的Ni3S2-FeS-Ni-Fe亲铁冰镍在炉渣温度急剧变化过程中发生了反应和重新分布情况综合剖析，确定了红土矿冶炼炉渣回收利用需注意的问题和方法。即在红土矿冶炼炉渣回收利用中切记水萃处理，避免炉渣固相中的Ni3S2-FeS-Ni-Fe亲铁冰镍和炉渣固相组成成分再次发生化学物理变化，不利于磁选作业的选别；采用磁―浮联合选别可获得综合产品平均βNi=3.389%，镍回收率εNi=64.3%的较理想指标。即两种品级差别较大的镍产品，其中获得磁选亲铁产品镍品位βNi=6.500%，镍回收率εNi=15.08%，磁尾入浮选后可获得镍精矿βNi=2.890%，镍回收率εNi=49.22%。
3.3 镍资源储量及市场分析
目前，全球已探明的镍资源储量约为1.6亿吨，其中硫化镍矿约占30%，红土矿约占70%，而近20年来硫化镍矿新资源勘探上没有重大突破，保有储量急剧下降。如以年产镍量120吨计算，则相当于2年采完一个加拿大伊湾镍矿床、5年采完金川。因此，全球硫化镍矿资源已出现资源危机，且传统的几个硫化镍矿矿山的开采深度加深，矿山开采难度加大。为此，全球镍行业将资源开发的重点瞄准储量丰富的红土镍矿资源――红土镍矿资源为硫化镍岩体风化―淋滤―沉积形成的地表风化壳性矿床，世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家，集中分布在环太平洋的热带――压热带地区，主要有：美洲的古巴、巴西；东南亚的印度尼西亚、菲律宾；大洋洲的澳大利亚、新咯里多尼亚、巴布亚新几内亚等。我国镍矿资源储量中70%集中在甘肃，其次分布在新疆、云南、吉林、四川、陕西和青海和湖北7个省，合计保有储量占全国镍资源总储量的27%。我国镍矿类型主要为硫化铜镍矿和红土矿。我国的红土矿主要从菲律宾进口。由于自1970年起日本与菲律宾开始进行合作，成立合资矿业公司开采含镍2%以上的高品位镍矿，运送回新日铁和住友商社进行冶炼，导致菲律宾的高品位镍矿砂被日本企业垄断，而我国只能进口镍含量在0.9――1.1%的低品位镍矿砂。
针对国内外镍资源储量状况和现有对其开发利用的技术水平及结合社会高度快速发展而对镍资源的需求综合分析，镍金属价格出现不符合市场规律的疯狂暴涨，导致菲律宾与印度尼西亚漫山遍野不值钱的黄泥――红土镍矿从200元/吨猛涨至1800元/吨，在此，我想表达的是这种现象是由国际资金操纵及镍矿进口商的进口经营权垄断而引起的。因此，我认为比较理性的镍市场行情是24万元/吨。针对这个理性客观的市场价格，对我要提出的建设冶炼炉渣处理系统还是有很大的利润空间的。
4、工业生产说明
在前期半工业试验的基础上，北鑫公司用规模为300吨/日的北鑫选矿厂组织了工业生产，期间共处理红土矿冶炼炉渣38062吨，炉渣原矿αNi=0.271%，选别获得综合磁选作业产出镍产品βNi=6.650%的块状亲铁冰镍251.3吨，镍回收率εNi=16.2%；磁选尾矿αNi=0.229% 经浮选作业产出βNi=3.120%的镍精矿1338.1吨，镍回收率εNi=48.2%。
5、经济概算
为使此经济概算具有较强的战略指导意义，在概算中重点体现了当前镍市场行情及今后较理性、稳定、客观的镍市场。计划依据为磁选碎矿作业3.19元/吨，浮选系统为70元/吨，为此，磁―浮联合选别经济平衡点为11.911万元。当前市场价17.5万元，磁选利润为46.29元/吨炉渣，浮选为负利润-2.39元/吨炉渣；当市场价为22.0万元时，磁选利润为59.01元/吨炉渣，浮选利润为14.99元/吨炉渣；当市场价为26.0万元时，磁选利润为70.32元/吨炉渣，浮选利润为30.44元/吨炉渣。详细结果见表4：
6、基础设施及其它分析
经过长期的建设，集团下属各冶炼厂已形成一定规模，具备建设选矿系统的基础条件（主要指建设场地），另外， 各冶炼厂在地方已具有一定影响，加之，选矿系统的建设主要是针对废弃资源回收再利用，形成有利的资源循环加工网。这对公司自身发展、环境保护都是有利，为此，可以得到地方政府的大力支持。
6.1 建设选矿系统规模
探索废物资源开发产业链，挖潜其利润空间，追加新的经济增长点，真正实现资源最优培配置，达到企业发展和环境保护相协调，特色形成具有特色优势和竞争优势的自由开发利用网络，将是公司的一个工作重点和方向。为此，以上三个步骤进行规划为宜，即破碎系统――浮选系统（包括降镁作业）――硅酸盐水泥系统。
6.1.1 破碎系统建设
一期工程（破碎系统）以产出镍品位为7-8%的块状低冰镍为主，零风险（经济平衡点2.05万元/吨），利润空间很大，应进行快速建设。
6.1.2 浮选系统（包括降镁作业）建设
二期工程（浮选系统）建设主要有两个目的，即获取浮选利润和为硅酸盐水泥生产准备合格原料，存在一定风险（经济平衡点21.8万元/吨）,利润空间不大，可缓建。
6.2 硅酸盐水泥系统建设
三期工程（硅酸盐水泥系统）建设主要取决于水泥生产技术和镍市场（因为镍市场决定二期工程）。
6.2.1 冶炼炉渣主要成分说明
红土矿（镁质硅酸镍矿）矿床的上部，由于风化淋滤作用的结果，导致铁多、硅少、镁少、镍较低、钴稍高的特点；而随着开采的深入，风化再次富集，导致硅多、镁多、铁低、镍较高、钴较低的特点。结合公司红土矿原料的来源情况及其矿床特点等信息推断：该红土矿原料主要来源于含镍褐铁矿及变质橄榄岩矿床中。经化验分析，综合氧化镁品位mgo=17%,氧化钙品位cao=4-7%，二氧化硅品位sio大于30%。
6.2.2 硅酸盐水泥原料
从冶炼炉渣主要成分可以看出，该炉渣在很大程度上适宜做硅酸盐水泥原料。
石灰质原料：主要提供cao，采用石灰岩、凝灰岩和贝壳等；粘土质原料：主要sio2、al2o3及fe2o3。采用粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等；辅助原料：铁矿粉等；生料中个组分百分含量：CaO:62～67%,SiO2:20～24%,Al2O3:4～7%,Fe2O3:2.5～6.0%.
6.2.3 硅酸盐水泥生产过程
把硅酸盐水泥的生产技术简称为两磨一烧，其生产工艺可简略表示为图15：
图15 硅酸盐水泥生产工艺流程图
7、结语
通过上述半工业试验及工业生产数据研究，可以得出以下结论：
红土矿冶炼炉渣采用浮选方法选别时不能将炉渣水萃；红土矿冶炼炉渣采用磁―浮联合选别方法能获得较理想的技术指标，具有较好的经济效益和环境效益；红土矿冶炼炉渣通过磁―浮联合流程选别的尾矿在硅酸盐水泥生产中同样具有不可忽视的价值，应该引起同行的重视，深入探索和研究。
参考文献
[1]孙倬等.重有色金属冶炼设计手册.冶金工业出版社,1996.
[2]郭学益,昊展,李栋.镍红土矿处理工艺的现状和展望[J].金属材料与冶金工程,2009.
荣誉与汗水
创业至今,铝镁院与共和国有色金属工业的辉煌时代携手相伴:
1958年,中国第一个大型碳素企业――甘肃兰州碳素厂;
1964年,中国第一个铝联合企业――河南郑州铝厂;
1968年,中国第一个海绵钛生产厂――贵州遵义钛厂;
1983年,中国第一个镁厂――青海民和镁厂;
1989年,中国第一个大型预焙阳极电解铝厂――贵州铝厂;
2003年,中国第一个向海外输出铝工业技术和专有配套设备项目――印度BALCO电解铝厂;
2005年,中国第一个铝行业工程总承包项目――广西华银氧化铝厂;
……
一串有色金属行业历史之最的数字,承载了多少贵阳铝镁人的拼搏与汗水,在它的背后,是一条不平凡的改革创新求变之路。
铝镁院成立以来,紧跟世界铝工业的发展潮流,坚持科技开发和自主创新,实现了原始创新、集成创新、引进消化再创新的有机结合,在电解铝、氧化铝、铝用炭素等领域取得了一批具有国际水平的成果,形成了一系列具有自主知识产权的铝工业技术体系,为使我国铝工业技术和装备水平跻身于世界先进行列做出了重要贡献。
铝镁院实施国际化战略,同美国、日本、英国、德国等30多个国家和世界知名铝企业保持友好合作关系。同时,专利技术已经在印度、哈萨克斯坦、巴西、马来西亚等国家应用,实现了中国铝工业技术向海外输出零的突破,近四年海外收入约占40%。还带动了国内数十家设备、材料制造企业和施工企业走出国门,创造了十多亿美元的收入。
铝镁院连续五年平均每天申报一项专利,专利申请量名列2万多家设计科研院所前列。这是依靠科技研发实施专利战略获得的丰硕成果。在科研中创新、在实践中创造,铝镁院 “产学研相结合”的创新模式,是技术创新长盛不衰的法宝。
今天,作为我国乃至世界上最具实力的轻金属冶炼设计科研单位之一,铝镁院实施多元化战略,已逐步发展成为一个集工程总承包、工程咨询、工程设计、技术转让、专有设备制造与安装于一体,具有较强自主科技创新能力和核心竞争力的国际型工程公司。
铝镁院坚持自主创新,打造核心竞争力,赢得了生存和发展的空间。
伴随荣誉的是汗水,是努力,是贵阳铝镁人顽强拼搏的创新精神。
拼搏与效益
十多年来,铝镁院依靠自有的专利和过硬的技术,靠诚信和商业信誉,借发展中国家和地区铝工业发展的机遇,积极参与国际竞争并力克群雄,签订和实施了印度、印度尼西亚、哈萨克斯坦、阿塞拜疆、马来西亚等电解铝厂等数十项咨询、设计、技术转让和设备出口等国际业务合同,为中国铝业公司的国际化战略作出了重大贡献。
铝镁院由原来的单一设计向以设计为龙头的工程总承包转变延伸。以铝镁院为主体相继承接广西华银氧化铝工程、中国铝业广西分公司、中国铝业遵义氧化铝工程等多个工程项目的总承包业务,总承包合同额近二百亿元。其中,作为当时亚洲一次性建设规模最大的广西华银氧化铝工程,被誉为有色工程总承包的典范。
铝镁院在印度市场击败多家国际知名铝业公司,与印度BALCO铝业公司签定《245kt/a电解铝和150kt/a阳极技术转让和设计合同》,实现了中国铝冶炼技术与设备国际输出零的突破。这一具有重大里程碑意义的事件,标志着欧美国家垄断世界电解铝技术的格局已成为历史,被评为改革开放30年中国有色金属工业有影响力30件大事之一。
如今,铝镁院又成功签订了目前世界上一次性投资规模最大的印度VEDATAN125万吨电解铝项目和世界上一次性投资规模最大的LANJIGARH300万吨氧化铝项目合同。
科学技术是第一生产力,企业的发展,最终离不开科学技术的发展。一个企业,只有掌握别人没有的东西,才能赢得市场。科学技术研发成果不断提升了企业的核心竞争力,给铝镁院带来了市场收入。近十年,铝镁院经营收入增加了9.78倍、资产增加了14.8倍、利润增加了85倍。2008、2009年战胜国际金融危机,人均年实现创收 82万元、人均年实现利润25万元。在取得良好经济效益的同时,精神文明建设也硕果累累,2008年铝镁院被中央文明委授予“全国文明单位”,2009年被国务院国资委授予“中央企业先进集体”。
未来与使命
踏着又好又快、更好更快发展的新节拍,肩负着新的历史使命与责任,贵阳铝镁人正一步一个脚印、脚踏实地地再创新的辉煌。
2010年,是总结“十一五”、规划“十二五”的关键一年,随着祖国发展的步伐,铝镁院以五十多年管理和技术发展的历史积淀为基础,全面谋划“十二五”期间的发展,也将进入到一个新的发展时期。
铝镁院领导班子清醒地认识到,科学技术的发展远无止境,企业的发展还有很长的路要走。新的发展战略,需要在保持传统设计功能及其优势的基础上,拓展工程总承包向BT、BOT的战略转型。
要进一步进行新工艺、新设备、新技术的研究与开发,加速高新技术的产业化;要在保有稳定的国内市场份额和已经占居的国际市场的同时,积极拓展国际市场范围,争取更多国际业务。
要进一步加大技术研发力量,进行科研和技术开发,增强技术实力,储蓄发展后劲;继续推进专利战略,增加专利数量并提升专利质量,以专有技术和自主知识产权打造企业核心竞争力。
要重视人才培养和继续教育,加速培养一批高精专业技术专家,培养一批既懂专业技术又懂项目管理的高级项目管理专家,培养一批熟悉企业经营管理、商务、财务管理和法律知识的高端经营管理专家,提升员工整体素质。
这是一支辉煌的队伍，50年来，她设计了国内外上千个铝镁工程，其中国内氧化铝与电解铝总产能的设计一半以上出自他们之手，他们为共和国的铝工业发展立下了汗马功劳。
伴随着共和国前进的脚步，中铝贵阳铝镁设计研究院（以下简称“铝镁院”），这个我国铝工业的“国家队”，正不断创造着新的业绩。
过去、现在、未来，闪光的奇迹之路
创业初期，从中国第一家综合性铝厂――原郑州铝厂、中国第一家镁厂――民河镁厂的成功设计，到改革开放以来规划、设计与施工的贵州铝厂、广西平果铝业公司、广西华银氧化铝工程等一大批国家重点工程建设项目。在整整半个世纪的蹉跎岁月中，铝镁院注定与一个共和国有色金属工业的辉煌时代携手相伴、从历史一路走向未来……
改革开放30年来，铝镁院成功实现了由靠国家财政拨款的事业单位向科技型企业转型，由单一传统设计业务向工程总承包的业务转型，从国内市场成功走向国际市场。通过坚持科技开发和自主创新，铝镁院在电解铝、氧化铝、铝用炭素等领域取得了一批具有国际水平的成果，形成了具有自主知识产权的铝工业技术体系，使我国铝工业技术和装备水平跻身于世界先进行列。今天，作为我国乃至世界上最具实力的轻金属冶炼设计科研单位之一，铝镁院已逐步发展成为一个集工程总承包、工程咨询、工程设计、技术转让、专有设备制造与安装于一体，具有较强自主科技创新能力和核心竞争力的国际型工程公司。
迈入21世纪，特别是进入中国铝业公司，是铝镁院发展最快的时期。凭着雄厚的专利技术群的支撑，2003年，铝镁院打入了由法国铝业公司一统天下的印度，成功地与印度BALCO铝业公司签订了年产24.5万吨电解铝项目技术转让和设计合同。向该公司出口具有自主知识产权的320kA电解槽技术及配套预焙阳极技术，业界为之哗然。这是中国电解铝成套技术第一次走出国门，实现了中国电解铝成套技术由引进到输出的梦想，标志着欧美国家垄断世界铝工业技术的格局已成为历史。如今，铝镁院营业收入中，海外业务已占40%以上。与此同时，还带动了国内相关的机械、材料制造业一起走出国门创汇近五亿美元。
铝镁院院长黄粮成自豪地告诉《当代贵州》记者：一个深居西部山区、仅600余人的科研院所，能在铝资源丰富的印度击败法国铝业公司等国际铝工业巨头，关键是我们长期坚持自主创新，拥有一批世界先进水平的技术，同时拥有一批为打开国际市场无私奉献的领导和专家，更有在现场一线冒酷暑、顶蚊虫疟疾等病痛侵扰的工程设计人员，是他们用金子般的心吹响了中国的“集结号”，为祖国赢得了信任和荣誉！
2008年，铝镁院依靠自主创新，依靠科技领先，依靠风险控制，不断开拓新市场，争取新项目，研发新产品，在国际金融危机面前保持了良好的发展势头。2008年铝镁院实现收入5.9亿元，是进入中国铝业公司前的13倍；企业总资产11.87亿元，是进入中国铝业公司前的14.55倍；利润总额2.3亿元，人均36 万元；实现税收7000万元, 人均11万元。
当前，面对国际金融危机的冲击，铝镁院积极应对挑战，寻求有利因素和危机中蕴藏着的重大机遇，继续开拓市场。“作为中央企业，越是在国家经济发展面临困难的时候，我们越是要坚定信心、知难而上、勇挑重担，真正担负起自己责任。我们要继续实施海外战略，参与国际竞争。铝镁院将坚持自主创新，加速铝工业节能降耗技术的研发，为实现贵州铝工业可持续地科学发展作出贡献。”该院党委书记张晓萍说。
依托科技，自主创新，打造核心竞争力
为了保持科研成果的不断创新，铝镁院始终坚持“科技创新，科技强院”的方针，大力推进科技研发和科技创新工作，建立科研课题负责人负责制，鼓励骨干科研人员领军课题研究，并卓有成效地利用高校基础理论教学的优势，结合工程设计和生产实际，把研究生培养和课题攻关结合起来，并把一些在一线有所建树的工程设计人员送进高校，结合现场出现的难题进行专项研究，研究出的成果又用于工程设计实践，推动工程设计的再创新。这种“产、学、研”相结合的技术创新模式是使铝镁院技术创新长盛不衰的法宝。
从上世纪60年代 “三机一槽”技术的应用，到21世纪“铝电解槽三度寻优控制技术”的开发。铝镁院着眼于世界先进水平，走技术创新之路，在有色轻金属冶炼技术和其他专业技术领域取得了一大批科研成果。拥有世界上先进的铝用预焙阳极生产技术和装备的设计经验；为国内第一家拥有超高功率石墨电极的生产技术诀窍的科研设计单位；《 铝电解预焙槽“三度寻优”控制技术》达到国际领先水平。
最引人瞩目的是铝镁院大力实施专利战略，建立专利奖励制度，鼓励科研技术人员总结科研设计成果，在保证专利数量稳定增长的基础上，确保专利申报质量。截至目前，铝镁院已完成了1700多件专利申报，获得1000多件专利授权，连续5年实现一天一项专利，名列全国2万多科研院所之首。被认定为“贵州省级知识产权示范单位”、“国家知识产权试点单位”和 “部级专利示范企业”。其中，围绕中铝铝镁院自行开发研制的高效节能型大型铝电解预焙槽（320kA、180kA等）的核心技术专利就近百件；“预焙阳极炭块编组机组”专利获得第九届全国优秀专利奖；“自承式房屋顶面整体顶升方法及其装置”专利获得了中铝公司优秀专利奖。
实力与自信，又好又快科学发展的动力
铝镁院坚持科技开发，自主创新、实施专利战略和成功开发国际市场的成功经验，引起了媒体的关注和中央领导同志的高度重视。
2007年，中共中央政治局常委李长春对铝镁院依靠自主创新抢占国际市场击败强国劲敌的事迹作出重要批示，要求有关方面进行系统宣传；贵州省委书记石宗源致电铝镁院，要求认真学习领会和切实贯彻李长春同志的批示精神，积极稳妥地加快改革步伐。
在物质文明取得成绩的同时，精神文明也取得巨大丰收。铝镁院积极承担社会责任，参与公益事业，连续15年在贵州省部级贫困县开展党建扶贫，为贫困山区帮扶济困、捐资助学；抗凝冻期间铝镁院向受灾群众捐款25万元；四川汶川地震，铝镁院向灾区捐款逾90万元，受到社会的肯定，2005年被中央文明委授予“全国精神文明创建工作先进单位”荣誉称号。
关键词：菱镁矿；综合评价；建议
中图分类号：TD98 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）06-0154-01
1 我国菱镁矿资源综合评价
1.1 资源分布
我国菱镁矿资源丰富、成矿条件优越、资源储量集中，在辽宁、山东、河北等11个省（自治区）均有分布。查明保有资源储量占世界21.94%，见表1。预测资源量约80亿吨。辽宁占全国85.69%储量。
1.2 地质勘查投入
我国菱镁矿勘查工作程度低、投入少。勘查投入总体呈减少趋势，见表2。2013年全国菱镁矿仅有8个有效探矿权。
1.3 资源开发利用
截至2013年，我国菱镁矿已开发利用矿区15处，查明资源储量19.08亿吨，占全国菱镁矿查明资源储量总量82%，以中大型为主，其开采技术条件较好，交通方便。可规划利用矿区8处，可供规划利用资源储量4.19亿吨，占保有查明资源储量总量17.7%。因交通不便，开采条件差，矿石质量不高，加工工艺复杂等，暂难利用矿区共67处，查明资源储量5.65亿吨，占查明资源储量总量19.5%。
2013年，全国菱镁矿企业123家，其中大型矿山7处，中型矿山12处，小型矿山80处，规模以下矿山24处。工业总产值17.44亿元，销售收入7.6亿元，实现利润0.6亿元。辽宁省是我国最大的生产菱镁矿采掘销售加工一条龙式菱镁矿产业地，其次是山东。
2013年，镁化合物生产能力占世界64.45%，居首位，菱镁矿产量约1210万吨，镁矿产品（轻、重烧镁）年产量665.5万吨；国国内镁制品年消费量约470万吨，其中炼钢和铸造每年氧化镁消耗量占总消耗量70%，水泥和石灰占4-7%，玻璃占4-7%，陶瓷占4-7%，有色金属占2-3%，其他行业占10%。我国镁砂制品大多国内消费，少数出口。长远看世界镁砂需求趋于饱和，不会有大增长。
2 菱镁矿资源勘查开发存在问题及措施建议
2.1 存在问题
（1）勘查程度低且不均衡，勘查投入与资源不匹配。2013年我国共有菱镁矿矿点84个，勘查程度多为普查或者预查，达到勘探仅有7个，详查6个。同时矿层勘查不均衡。如辽宁镁矿北带分上部和下部矿层，下部矿层勘查程度较高，多数达勘探程度；上部矿层勘查程度为普查，整个上部矿层资源储量不清，矿石质量、开采条件不明，采矿权范围内进行储量核实工作，探采比例失调。近年，因国家减少了勘查资金，引入社会资金勘查开发，在经济利益驱动下，受投资额度限制，造成重要成矿带人为地割裂，影响菱镁矿资源整体勘查，合理开发利用。
（2）生产矿山地质工作滞后，开发与勘查脱节。研究表明菱镁矿大型矿区及深部具找矿前景，现在勘查程度多数为预查。区内多数生产矿山，或因原勘查程度不高，或多年放松矿山地质勘探，高级别保有资源储量比例急骤下降。地质工作滞后对矿山生产影响突出，加之人为分割设置采矿权，造成大矿小开，一矿多开、人为设置“隔离带”等浪费资源，威胁矿山安全生产现象。
（3）资源浪费严重，产业集中度低，规模效益差。虽然加强了菱镁矿开采监督力度，但仍存在高度开发利用质量好、易选冶资源，而含高硅、高钙资源，少人问津现象。开采中用块弃粉、只采不剥，严重浪费资源。以辽宁为例，现有91家菱镁矿矿山企业中，有辐射带动作用的矿业龙头企业少，规模经济优势和产业优势不明显。设计生产规模小于10万吨的企业有60家，小矿山大多数勘查程度为预查，企业技术人员少，凭经验随机开采，矿石损失严重。
（4）产业链条短和产品科技含量不高。低端镁制品加工企业过多，产品附加值较低。靠价格竞争，低价销售，产品质量不稳定，效益低。选矿、加工低水平重复建设现象突出，地区间产业发展趋同明显。企业两极分化现象明显，除少数大型企业有科技投入外，大部分企业产品科技含量不高，专业技术人才短缺、装备水平陈旧、工艺落后，属消耗资源型企业，难于适应全球一体化的经济形势。
2.2 政策建h
（1）强化矿山开采管理，菱镁矿是我国优势矿产，要加强保护，严格执行矿山开采许可证制度，杜绝乱采滥挖、采富弃贫等不良现象。对于地质储量不清且不具开采条件的，要坚决停采。对于环境不达标、采剥欠账严重企业进行整治。
（2）严格矿山企业准入门槛，及时调整产品结构。严格执行矿山准入条件，菱镁矿是一种多用途矿产，但品级变化较大，即使同一矿体，随着开采深入，常存在不同品级矿石，造成优劣混采，降低矿石质量。因此必须调整产品结构，按资源品级确定其用途。
（3）实施集约化、规模化开发。通过合并和股权、资产收购等多种形式进行整合，加快兼并重组步伐，进一步优化企业结构。使矿产资源配置向大型专业化采选公司、深加工企业倾斜，充分发挥资源优势同时，引进先进技术和设备，提高产品技术含量及档次，增加产品品种与附加值，进一步提高国内及国际市场竞争能力，变资源优势为经济优势。引导菱镁矿产业健康持续发展。
参考文献
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[7]国土资源部.中国矿产资源年报[M].2014.
党的十六大以来，青海坚持科学发展，深入实施西部大开发战略，坚持走新型工业化道路，以大投资、大基地、大企业、大项目为抓手，以循环发展为理念，不断调整优化产业结构，加快转变经济发展方式，促进了青海传统产业的转型升级、战略性新兴产业快速崛起。规模以上工业增加值由2001年的92.7亿元增加到2011年的780.7亿元，工业对全省经济增长的贡献率由41.9%提高到53.3%，工业在全省经济发展的主导地位日益增强。
一是以循环经济引领资源开发和工业发展，发展理念不断更新，发展层次得到提升。近年来，青海工业牢固树立绿色低碳经济理念，大力发展循环经济。先后建设了柴达木循环经济试验区、西宁经济技术开发区和海东工业园区，并进一步提出建设国家循环经济发展先行区。在工作中，以循环经济规划产业、布局项目、组合企业，在壮大经济总量的基础上加快转变发展方式，走低碳、绿色、集聚、循环的新型工业化道路。创新招商引资理念，积极搭建上下游产业和产品循环开发利用链条，坚决摒弃粗放的工业发展模式，从源头把好绿色发展关；创新招商引资手段，建立招商引资联席会议制度和省领导招商引资分工负责制，综合运用资源、市场和政策等手段，创新招商引资机制，一批新材料、新能源、装备制造及循环产业补链项目落地建设，围绕引进有实力的战略型投资者，面向国内外知名企业开展项目推介招商，做到“引进一个企业，完善一个产业链，带动一方经济发展”。目前，青海新能源、新材料、盐湖化工、有色金属、油气化工、煤化工、装备制造、钢铁产业、轻工纺织、生物制药十大特色优势产业链条已初步形成，光伏产业、盐湖产业、碱业产业、有色金属产业、铝产业等五个产业集群不断发展壮大，促进了工业经济再上新台阶。得益于大力推进循环经济发展，绿色发展的理念在青海已深入人心，《2011中国绿色发展指数报告》显示，在参与测算的30个省份中，青海名列第三名。
二是以工业“双百”行动推动特色优势产业发展，工业结构不断优化，综合发展能力不断增强。坚持一手抓传统产业的改造升级不放松，一手抓战略性新兴产业培育发展不动摇，实施以“突出抓好100个投资规模大、带动力强的重点项目，培育壮大100户发展潜力大、带动效应强的重点企业”为内容的工业“双百”行动，在盐湖化工、有色金属、油气化工、钢铁、装备制造、轻纺等行业实施一批重点项目，相继建成百万吨钾肥及复合肥、百万吨特钢、百万吨铝及铝合金等一批重点项目，使工业结构不断优化，传统产业先进产能比重大幅度提高，重点骨干企业的综合竞争力大幅度提升。在推进项目中，加快培育发展新能源、新材料、新型煤化工、生物医药、高端装备制造以及节能环保等产业，万吨级碳酸锂、万吨级晶硅及硅材料、万吨级铜箔和百万平方米藏毯等项目相继建成，仅去年就有1000兆瓦光伏电站建成并网发电，以硅、镁、钛、铜、锂及太阳能光伏、电子等新能源、新材料工业迅速发展。多晶硅、单晶硅、太阳能光伏组件、锂电池材料等新能源产业已形成生产能力；硅切片、电子铜箔、电子铝箔等电子信息基础材料产业和以铝合金及各种型材、镁合金及镁合金压铸件、聚苯硫醚、新型墙材等为代表的新材料产业快速发展；以沙棘、枸杞资源开发和中藏药为主的生物医药产业快速成长，战略性新兴产业的发展已经成为青海工业新的增长点。通过不懈的努力，青海工业经济可持续发展能力以及抵御市场风险能力进一步提升。今年，在市场形势复杂多变、经济下行压力进一步增大的情况下，今年1月至7月份，青海省规模以上工业增加值完成488.8亿元，同比增长14.8%；32个行业中有28个行业同比增长，占87.5%；16个行业增速较上月提高，占50%，重点行业中，煤炭开采洗选、非金属矿制品、黑色金属冶炼及压延加工、电力热力生产供应等行业增速提高。
三是以科技创新和扩大开放引领发展，先进产能比重不断提高，发展后劲进一步增强。近年来，青海紧紧围绕科学发展、保护生态、改善民生三大历史任务，牢牢抓住国家实施西部大开发战略和支持青海等地藏区发展的历史机遇，坚持生态立省，实施绿色发展，扩大改革开放，有力促进了发展方式的不断转变。2009年下半年，为有效遏制国际金融危机对经济造成的下滑影响，充分发挥科技在扩内需、保增长、调结构、上水平、惠民生中的重要支撑作用，省政府组织实施了10个引进消化吸收和再创新项目、20个联合攻关项目和30个企业自主创新项目的“123”科技支撑工程，并制定了加大科技投入、税收激励等19条增强科技创新能力的政策措施。青海已组建各类科技创新平台59个，累计申请并取得230项国家发明专利，268项实用新型专利，制定各类技术标准80余项，高镁锂比盐湖卤水提锂、有色金属湿法冶金等一批技术难题得到突破，部分领域科技创新走在了西部乃至全国前列。围绕加快淘汰落后产能，与重点用能单位签订目标责任书，完善能耗监测预警分析制度，推进清洁生产和技术进步，在园区、产业之间探索循环利用、产业耦合等技术，鼓励支持企业综合利用废水、废气、废渣等，低、贫、呆铁矿融熔法生铁冶炼技术开发取得良好成果；硅铁矿热炉余热发电技术开发成功；自主研发的铁合金余热发电技术填补了我国硅铁冶炼烟气余热发电技术空白，依托这项技术全面启动铁合金企业余热发电技术改造，一批废水、废气、废渣等综合利用技术得到推广，“十一五”淘汰落后产能目标全面完成，极大提升了青海工业发展水平。通过“青洽会”等省内外多层次招商引资活动，成功引进神华、中铁等众多央企，山东鲁丰、新能源科技等大型民企落户青海，签约额已达到1652亿元。围绕深化国有企业改革，加快企业股份制改造和兼并重组步伐，推进企业上市和增资扩股，黄河水电、盐湖集团、投资集团、青海华鼎等一批骨干企业迅速壮大，西部矿业连续四年入围全国企业500强，西钢集团连续数年入围中国制造业500强，企业的发展后劲进一步增强。 （责任编辑：刘莉）
（来源：经济日报）
关键词：金属材料 性能 组织 使用
能源、信息、材料是社会发展的三大支柱。其中材料是人类生存和发展的物质基础，它是社会发展和进步的标志，是人类文明的重要支柱。而材料又主要分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料，这其中，金属材料是人类历史上系统的应用研究时间最长，在目前应用也较为广泛的一种重要材料。
一、金属材料对人类社会的意义
金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。金属材料可以说是人类社会发展的见证者，因为它在人类社会各个转型期起到了举足轻重的作用。人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现在，种类繁多的金属材料已经成为人类社会发展的重要物质基础，尤其是钢铁，对人类文明发挥着重要的作用。一方面是由于它本身具有比其他材料更加优越的综合性能，能够更适应科技和生活方面提出的各种不同的要求；另一方面，是由于它始终蕴藏着的在性能、数量、质量方面的巨大潜力，能够随着日益增长的要求不断发展和更新。作为人类最早发现并开始加以利用的一种材料，金属可以说从方方面面影响着人类的历史发展进程。
二、金属材料的应用
金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳 2%～4%的铸铁，含碳小于 2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金是以一种有色金属为基体（通常大于50%），加入一种或几种其他元素而构成的合金。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。高性能金属结构材料指与传统结构材料相比具备更高的耐高温性、抗腐蚀性、高延展性等特性的新型金属材料，主要包括钛、镁、锆及其合金、钽铌、硬质材料等，以及高端特殊钢、铝新型材等。金属功能材料指具有辅助实现光、电、磁或其他特殊功能的材料，包括磁性材料、金属能源材料、催化净化材料、信息材料、超导材料、功能陶瓷材料等。
农业现代化、工业现代化、国防和科学技术现代化都离不开金属的支持，小到农具、机械零件、日常用品，大到飞机、导弹、火箭、卫星、核潜艇等尖端武器以及原子能、电视、通讯、雷达、电子计算机等尖端技术所需的构件或部件大都是由金属制成。现在世界上许多国家，尤其是工业发达国家，竞相发展金属、有色金属工业，增加金属的战略储备。所以说金属材料是国民经济、人民日常生活及国防工业、科学技术发展必不可少的基础材料和重要的战略物资。
三、影响金属材料性能的因素
金属材料，尤其是钢铁，因其本身具有优越的综合性能和在数量、质量方面的无限潜力，能够适应社会不断发展和需要，所以金属材料对人类文明发挥着重要的作用。对其成分、组织结构、性能三者之间的关系及变化规律的研究也显得至关重要。
金属材料中往往会含有不同种类的金属元素，不同金属元素成份对金属材料影响不同。例如，钢除含碳以外，还含有少量锰（Mn）、硅（Si）、硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）和氢（H）等元素。一些元素是为改善钢材质量有意加入的，而另一些是由矿石及冶炼过程中带入的，称为杂质元素。这些杂质对钢的性能是有一定影响，从而降低钢材使用性能，为了保证钢材的质量，在国家标准中对各类钢的化学成分都有严格的规定。决定金属材料性能的基本因素是化学成分和组织结构。同一化学成分，或是同一结构的金属材料，其某些性能可以在一个大的范围内变化，从而影响其性能（最主要是工艺性能和使用性能）。
金属材料的工艺性能和使用性能是既有联系又不相同的两类性能。金属材料从冶炼到制造成器件使用，需要经过铸造、压力加工、机械加工、热处理以及铆焊等一系列的工艺过程，其所具有的那种能够适应实际生产要求的能力统称为工艺性能，如铸造性、锻造性、深冲性、弯曲性、切削性、焊接性、淬透性等。而金属的使用性能是说金属材料制作成工件后，在使用过程中，要求其能适应或是抵抗作用到它上面的各种外界作用（诸如力学、化学、辐射、电磁场以及冷热作用等，这些作用有强有弱，有大有小，有单一有复合）。金属材料的这两种性能及相辅相成又互相制约，平衡两者之间的关系会促进金属材料发展，更有效利用资源。
四、新型金属材料的应用
由于金属材料具有其他材料体系不能完全取代的独特性质和使用性能，例如它具有很高的模量，较高的韧性，并且具有磁性和导电性等优异的性能。而且，在其他材料发展的过程中，金属材料也在不断地推陈出新。现在，许多新兴的金属材料应运而生，传统的钢铁材料正在不断提高质量、降低成本、扩大品种规格，在其加工和处理等工艺上不断革新。近些年，中国制造业迅速崛起，作为制造业的基础行业之一的金属加工、成形行业，发展更为明显：在过去几年，整个行业以年均增长20-30%的速度发展，产品品质也在以惊人的速度提升，逐渐获得整个世界制造业的认可。新型金属材料在整个发展浪潮中更是炙手可热。
现如今，节能减排已深入人心，而汽车工业更是改革重点。汽车工业节能减排的首选便是轻量化材料。据测算，汽车自重减轻10%，其燃油效率可提高5.5%，而镁、铝作为实际应用中最轻的金属结构材料，在汽车的减重和性能改善中发挥出重要作用。铝合金具有密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点，已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门，是轻合金中应用最广、用量最多的合金。镁合金具有密度小，比强度高，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好等有点。如果每辆汽车能使用70公斤镁，CO的年排放量就能减少30%以上。世界各大汽车公司已经将镁合金制造零件作为重要发展方向。现在世界各国的汽车厂商正极力争取采用镁合金零件的多少作为自身车辆领先的标志。
五、合理利用金属材料
如今金属材料工业中，钢铁工业已经具有了一套相当完整的生产技术并拥有相应的生产能力，且具有质量稳定，供应方便，性价比高等优势。金属是可以回收循环使用的，其本身对环境并没有污染，但是在提炼过程中却会对环境产生污染。如有色金属，在生产过程中通常产生大量废气、废水和废渣，其中含有多种有用组分，有时含有有毒物质。因此，在生产过程中，必须注意综合利用与环境保护。金属矿石中常是多种金属共生，因此必须合理提取和回收有用组分，做好综合利用，以便合理利用自然资源。
自从人类发现了金属，金属就与我们的生活息息相关，密不可分。人类在不断的求知探索中，对金属材料的运用逐渐成熟，成熟的技术和先进的工艺方法使得金属材料为人类社会不断提供更便捷、更高效的服务。
参考文献：
[1]刘宗昌，任慧平，郝少祥 金属材料工程概论【M】；冶金工业出版社。
[2]马秋 镁合金汽车零件压铸模具设计与数值模拟研究 [学位论文] 硕士2005 [3]燕来生 工程材料 内蒙古人民出版社，2000。
[4]赵玉祥，沈颐身 现代冶金原理.北京：冶金工业出版社，1993.。
曾经你我大家做出了我们人生第一选择---选报学校---镁业专业，也许当初我们是无意间且没有目的选报了仅是我们感兴趣的专业。但今天，我要说，这是你明智的选择，是对我们未来的负责，也是我们今天最值得骄傲的事。
我们不怕风刮日晒，经过严格的军训之后，终于如愿以偿地踏进了心中渴望想象已久的学院材料工程系的5号教学楼，幸运地进入了07级冶金班，更加幸运我们系领导给我们讲了那么多精彩而又充实的镁业信息。镁不仅是当今社会广泛应用的金属，更是未来发展的方向，前途光明。
曾记得从我们入学的第一天起，我们就做了对大学生的正确认识和大学生的规划。这就足以证明我们对此专业的信任和自信。去年我系组织的就业模拟招聘大会还历历在目。过去我们心跳过，害怕过，胆怯曾阻碍了我们展现自我的机会，但那次招聘会却给了我们锻炼自我的机会，同时也让我们对明天有一个更加明确的目标。镁专业基础知识是我们成功的基石，也是我们对明天充满自信的宝物。经过那次面试活动，使我们更加积极锻炼自己，更加热爱重视镁业。
今日的“回望过去，畅想未来”演讲活动，也许是在警惕暗示着我们，要充分把握好现在，掌握过硬的基础知识为未来做铺垫，也许是激励我们要更加奋发向上，学好自己所选的专业为首要。
我们都应该认真把握这“学镁专业”的第一次，让它们成为我们未来人生道路的基石。在这个阶段里，我们都要珍惜每一个最后一次学“镁专业的机会”，不要让自己在不远的将来追悔莫及。在学镁专业的同时，我们都应努力为自己编制生活的梦想，明确奋斗方向，奠定我们的未来。
相信通过本次演讲活动，我们大家会更加喜爱这个专业，而且会给我们的未来带来莫大的帮助。
2.
尊敬的各位老师，亲爱的同学们，大家好。
我今天演讲的题目是：热爱伟大祖国，畅想美好明天。
庆祝国庆六十周年的礼炮声刚刚结束，我们国家又成功的举办了上海世博会。当全世界的游客纷至沓来，惊叹于我们伟大祖国壮丽的河山，古老的建筑，安乐的人民，高速发展的科技成果的时候，我们怎能不因为生在这样一个伟大的国度而自豪?
我们的祖国真伟大，因为壮丽的河山哺育了勤劳的人民;我们的祖国真伟大，因为勤劳的人民创造了古老的文明;我们的祖国真伟大，因为古老的文明孕育了灿烂的文化，铸就了不朽的民族精神!这里，请允许我撷取历史长河中翻卷的浪花，来激荡我们澎湃的爱国热情。
在我年幼的记忆中，2008年是一个令人难忘的年份。这一年5月12日，我国秀丽的四川汶川发生了举世皆惊的大地震。一方有难，八方支援。全中国的人民，全世界的华人，以血浓于水的民族深情，肩并肩，手携手，风雨同舟，和衷共济，谱写了一曲曲团结一心共扛灾难的赞歌。这一年的8月8日，举世瞩目的奥运会上，健儿们奋力拼搏，争金夺银，五星红旗一次次升起，国歌一遍遍奏响，怎能不唤起我们浓浓的爱国热情!2009年10月1日，国庆60周年大典仪式，显军威。振民心，多少头发斑白的老人流下激动的泪水，多少年富力强的精英因此唤起建设的责任，而我们少先队员，油然而生的是创造美好未来的信心与使命。
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