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獲悉，年前，工業(yè)和信息化部發(fā)布《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2024年版)》，將“光伏用玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制品”納入其中，分類為“綠色建材”之“結(jié)構(gòu)支撐材料”和“密封固定材料”，并給出相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)和要求。
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由于錮的用途越來(lái)越廣，消耗量越來(lái)越大，產(chǎn)出的銦廢料就越來(lái)越多，因而從廢舊含銦廢料中回收金屬銦已成為銦越來(lái)越重要的來(lái)源。含銦廢料中回收銦主要來(lái)源于ITO廢料及廢舊電子器件，ITO廢料是最主要的再生銦生產(chǎn)原料。
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常規(guī)濕法煉鋅產(chǎn)生的浸出渣，采用回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)一多段酸浸—萃取法回收錮全流程銦總回收率為65%~75%。
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銦的提取過(guò)程一般可分為四個(gè)階段：(1)銦在重金屬的冶煉過(guò)程中的富集(2)富含銅物料的處理;(3)粗鉬制備;(4)粗 含偶治練副產(chǎn)物德精煉。
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芯片的制造包含數(shù)百個(gè)步驟，從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)可能需要四個(gè)月的時(shí)間。在晶圓廠的無(wú)塵室里，珍貴的晶圓片通過(guò)機(jī)械設(shè)備不斷傳送，整個(gè)過(guò)程中，空氣質(zhì)量和溫度都受到嚴(yán)格控制。
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中國(guó)主要銦生產(chǎn)企業(yè)包括馬關(guān)云銅鋅業(yè)有限公司、云南蒙自礦冶有限公司、廣西華錫集團(tuán)、株洲冶煉集團(tuán)股份有限公司、廣西德邦科技有限公司等，上述企業(yè)銦產(chǎn)能均超過(guò)40t/a。再生銦生產(chǎn)主要是柳州英格爾金屬有限公司。
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建筑模板作為建筑工程施工的重要材料，綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展是必由之路。鎂合金建筑模板作為新興的綠色建材，具有節(jié)約森林資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、助力“雙碳”目標(biāo)的重要作用。今年的全國(guó)兩會(huì)，全國(guó)政協(xié)委員、陜西省貿(mào)促會(huì)會(huì)長(zhǎng)賈正蘭聚焦鎂合金建筑模板產(chǎn)業(yè)，提出盡快制訂鎂合金建筑模板國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的建議。
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一般來(lái)說(shuō)，可供提取銦的原料主要用以下幾種：(1)有色金屬鋅、鉛、錫、銅、銻等冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，如浸出渣、煙塵、浮渣、陽(yáng)極泥、電解液等; (2)高爐冶煉生鐵的瓦斯灰; (3)含銦再生廢料，如ITO廢靶和碎屑。
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銦資源稀少而分散，多伴生在有色金屬硫化礦物中，自然界幾乎不存在單獨(dú)具有工業(yè)開(kāi)采價(jià)值的礦體?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)約有50多種礦物中含有銦，如硫化鋅礦鐵閃鋅礦、方鉛礦、氧化鉛礦、錫礦、硫化銅礦、硫化銻礦等。但含錮大多在nx 10~5%(n=1，2，…，9)數(shù)量級(jí)，其中含銦最高的是鉛鋅礦，其他礦物如錫石、黑鎢礦及普通的角閃石也常含較多的銦。目前具有工業(yè)回收價(jià)值的礦物主要為閃鋅礦，含銦一般為0.001%~0.1%，其所含銦量占總儲(chǔ)量的一半以上。
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光纖廢料是鍺主要的二次資源。光纖廢料含鍺2%~6%，酸溶鍺占全鍺的30%~70%不等。早期用HF浸出廢光纖后用單寧沉淀一氯化蒸餾制得GeCl，工藝全過(guò)程鍺回收率93%~95%。另一方法是堿焙解法，光纖廢料磨細(xì)至0.074mm，加入廢料量3~4倍的純堿，820℃下焙燒2.5h，廢料的SiO和GeO 大部轉(zhuǎn)為硅酸鈉和鍺酸鈉，用HCl(或 HSO)在pH=0.5～1下浸出并分離硅酸后，加入HCl進(jìn)行氯化蒸餾提鍺，鍺回收率80%~90%。
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銦廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、航空航天、合金制造、太陽(yáng)能電池、國(guó)防軍事、核工業(yè)和現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域。金屬銦一般不單獨(dú)使用，主要以銦合金、銦鹽、半導(dǎo)體化合物和其他銦化合物形態(tài)應(yīng)用。
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我國(guó)鍺的提取技術(shù)大多是傳統(tǒng)的經(jīng)典技術(shù)，無(wú)太多突破性的創(chuàng)新。鍺煤的步揮發(fā)法提儲(chǔ)技術(shù)為我國(guó)發(fā)明，所形成整套工藝裝備較為完善。我國(guó)主流應(yīng)用的氧肟酸萃鍺技術(shù)與國(guó)外使用的LIX63萃取技術(shù)相比存在萃取劑不穩(wěn)定、易老化的不足，新型萃取劑和萃取樹(shù)脂的研究大多處于起步階段。鍺高純產(chǎn)品制備技術(shù)的基礎(chǔ)研究較為缺乏。
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隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步,鋁電解槽容量逐步大型化,先出現(xiàn)了160kA?200kA?240kA系列,隨后出現(xiàn)了280kA?320kA?350kA?400kA?420kA系列,再到當(dāng)前的500kA?600kA?660kA系列,電解槽大型化越來(lái)越突出?大型化在投資效益方面具有單位產(chǎn)能投資少,噸鋁成本折舊資金少?設(shè)備維護(hù)成本低?勞力成本低等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)?但隨著電解槽容量的不斷加大,大型電解槽電壓的針振和擺動(dòng)日益成為生產(chǎn)過(guò)程不穩(wěn)定的重要因素,電解槽運(yùn)行穩(wěn)定性成為大型化的瓶頸,其穩(wěn)定性研究已經(jīng)成為設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中越來(lái)越重要的課題?
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鍺煤工業(yè)提鍺方法是燃燒法。早期采用過(guò)量空氣的氧化燃燒制度，使鍺生成不揮發(fā)的GeO和硅鍺酸鹽保留在煤渣中，煤的灰分約在20%，鍺在煤渣中可以富集約5倍。
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某銅礦的開(kāi)采采用下向水平分層充填采礦法，曾經(jīng)的水砂充填和分級(jí)尾砂膠結(jié)充填工藝均存在采場(chǎng)濾水量大、工作環(huán)境差、充填體強(qiáng)度低和充填成本高等問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題，開(kāi)展了全尾砂膏體充填工藝應(yīng)用研究，確定了全尾砂濃密質(zhì)量濃度、充填體灰砂比及料漿濃度等工藝參數(shù)，設(shè)計(jì)了高度集成自動(dòng)化的全尾砂膏體充填系統(tǒng)方案。
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濕法煉鋅工藝中鍺90%以上留在中性浸出渣中。若浸出渣用回轉(zhuǎn)窯或奧斯考特爐高溫還原揮發(fā)，約50%~70%儲(chǔ)揮發(fā)進(jìn)入次氧化鋅煙塵。次氧化鋅煙塵中的錯(cuò)可回收，但殘留在窯渣中的儲(chǔ)則難以回收。
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沉淀、萃取、氯化蒸餾是提儲(chǔ)基本的單元分離技術(shù)。初次的鍺富集物由于品位低，通常用硫酸將鍺浸出，然后經(jīng)單寧沉淀或萃取將鍺品位富集提高，富集物經(jīng)氯化蒸餾和精餾得到純GeCle產(chǎn)品，再經(jīng)水解、煅燒，得到純GeO2產(chǎn)品，GeO用氫還原制得金屬鍺。
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全萃取法從濕法煉鋅流程中提取鍺。在濕法煉鋅工藝中，鍺主要富集在漫出渣揮發(fā)鉛鋅的煙塵或熱濃酸浸出后浸液的鋅粉置換渣或中和渣。對(duì)這些儲(chǔ)集物用硫酸浸出將儲(chǔ)轉(zhuǎn)人溶液，早期經(jīng)典的提儲(chǔ)方法是用單寧將溶液的錯(cuò)沉淀后煅燒得到豬精礦。
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鍺是電子信息產(chǎn)業(yè)重要的基礎(chǔ)金屬，在國(guó)防軍工武器裝備用途獨(dú)特。鍺主要應(yīng)用于紅外光學(xué)材料、半導(dǎo)體器件、光纖和催化劑四大領(lǐng)域。美歐日等發(fā)達(dá)國(guó)家都把鍺列為戰(zhàn)略儲(chǔ)備物資，以保障戰(zhàn)時(shí)紅外軍用裝備之需。2010年以來(lái)，美國(guó)的鍺儲(chǔ)備量常年保持在90~100t的水平，美國(guó)每年消費(fèi)30~38t(鍺量)，主要用于紅外材料、光纖和半導(dǎo)體。我國(guó)于2010年將鍺列為控制出口物資。未來(lái)薄膜太陽(yáng)能電池和LED照明是鍺應(yīng)用的新增長(zhǎng)點(diǎn)。
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鍺在地殼的豐度為1.4×10~+，但分布極其分散，沒(méi)有獨(dú)立礦床。已查明的鍺資源主要伴生在硫化鋅礦及鉛銅礦中，另一小部分則存在于煤中。據(jù)估計(jì)，鋅精礦帶人的鍺量被回收的部分僅占3%，由此推測(cè)僅在鋅礦的鍺資源量應(yīng)在10 萬(wàn)噸以上。我國(guó)含鍺的鋅礦資源主要分布于云南、貴州及廣東;鍺煤資源主要分布在云南、內(nèi)蒙古、新疆，俄羅斯、蒙古等國(guó)也有鍺煤資源。
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引入現(xiàn)代的萃取及樹(shù)脂分離技術(shù)解決鋅濕法冶煉流程和鎵煤灰中低品位鎵的低成本提取回收，特別是在鋅濕法冶煉流程中，研究采用吸附樹(shù)脂法分離提取浸出液中的鎵及鍺和銦，這樣可避免鎵最終進(jìn)入窯渣變得不可回收。
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為降低泗洲選礦廠二段磨礦作業(yè)球磨介質(zhì)消耗和磨礦電耗，針對(duì)傳統(tǒng)磨礦介質(zhì)鋼球在磨礦過(guò)程中自身消耗和磨礦電耗高的缺點(diǎn)，進(jìn)行了氧化鋁瓷球替代鋼球試驗(yàn)研究。通過(guò)試驗(yàn)室不同球徑氧化鋁球配比試驗(yàn)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)磨礦介質(zhì)充填率對(duì)比試驗(yàn)，得出35，25 mm 2 種球徑按質(zhì)量比6∶4，磨礦介質(zhì)充填率為36%時(shí)，磨礦產(chǎn)品中的-0.074 mm 含量最高，磨礦過(guò)程最穩(wěn)定。分析鋼球和氧化鋁球生產(chǎn)運(yùn)用對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，氧化鋁球可使磨機(jī)磨礦電單耗下降約30%，介質(zhì)單耗下降66%，經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有推廣價(jià)值。
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我國(guó)鎵冶金技術(shù)總體處于國(guó)際先進(jìn)水平。樹(shù)脂吸附法在氧化鋁生產(chǎn)中提取鎵大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，經(jīng)過(guò)消化吸收和自主創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了樹(shù)脂國(guó)產(chǎn)化，并且開(kāi)發(fā)出不同特性的樹(shù)脂;研究出洗脫性能更佳的淋洗劑使提鎵的效率提高而成本降低。我國(guó)在萃取劑和萃取體系的研究及萃取的自動(dòng)控制裝備與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比仍有明顯不足，吸附樹(shù)脂的吸附容量、使用壽命等也不如國(guó)外產(chǎn)品。
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工業(yè)應(yīng)用的鎵萃取劑大體有：膦酸及含膦類，如P204、P507;肟類，如LIX63;氧肟酸類，如YW100、H106、G315、G8315等;喹啉類，如Kelex 100 (7-烷基-8-羥基喹啉);胺類，如N235、N503等。胺類萃取劑在H，SO4溶液中萃取鎵時(shí)，需加入Cl或酒石酸、硫氰酸銨等絡(luò)合劑，形成鎵絡(luò)陰離子才能被萃取。
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金屬鐵對(duì)鎵具有良好的捕集作用。我國(guó)用此方法于鋅浸出渣、揮發(fā)窯渣、ISP的煙化爐渣、提釩殘?jiān)懈患厥真?，形成不同的工藝方法?/p>
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鋅精礦含鎵約0.01%~0.03%。鋅濕法冶煉工藝中，鎵大部殘留在浸出渣中，后續(xù)渣處理視工藝不同而走向各異，目前只有針鐵礦法、赤鐵法和鋅精礦氧壓直接浸出法可回收鎵。其工藝是將溶液的Fe3*大部還原成Fe2后再用中和沉淀或鋅粉置換方法將鎵沉淀，獲得富集鎵的中和渣或置換渣。此渣用酸將鎵浸出再萃取富集，得到富鎵溶液，經(jīng)電解得到金屬鎵。某廠鋅精礦氧壓直接浸出工藝所產(chǎn)出的置換渣成分大致為：Zn 15%~25%、Ga 0.2%~0.45%、Ge 0.36%~0.57%、Cu5.6%~7.6%、Fe1.7%~7.9%，用酸浸—全萃取法工藝從置換渣回收鎵，同時(shí)回收銦、鍺和銅16。
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偕胺肟樹(shù)脂吸附法是回收鎵的主流技術(shù)。拜耳法氧化鋁種分母液含鎵100~300mg/L，在鋁酸鈉溶液中偕胺肟螯合樹(shù)脂只吸附鎵而不吸附鋁，吸附在樹(shù)脂上的鎵可用堿液或酸液洗脫獲得富鎵溶液，再經(jīng)過(guò)造液電解可獲取金屬鎵。偕胺肟樹(shù)脂其結(jié)構(gòu)式可表示為R—C(=NOH)NH2(其中R代表樹(shù)脂基體)，在堿性溶液中吸附鎵，主要機(jī)制是Ga(OH)的OH離子與R—C(=NO)NH發(fā)生離子交換反應(yīng)，形成【(R—C(=NO7)NH).Ga(OH)..】"形態(tài)的萃合物。
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樹(shù)脂吸附法從氧化鋁生產(chǎn)中提鎵。世界上90%以上的鎵從氧化鋁生產(chǎn)流程中提取。早期采用中和沉淀法，利用鋁和鎵水解的堿度不同使兩者分離，過(guò)程產(chǎn)出大量廢渣且成本高，多數(shù)鋁廠因此放棄了鎵的回收，造成鎵資源的嚴(yán)重流失。
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露天采礦作業(yè)主要包括穿孔、爆破、采裝、運(yùn)輸和排土。爆破是其中非常重要的一環(huán)，爆破費(fèi)占據(jù)了露天采礦總費(fèi)用的15-20%。而且爆破質(zhì)量的好壞，直接影響采裝、運(yùn)輸、粗碎等設(shè)備效率和礦山總成本。砂石菌為大家詳細(xì)的分析了這幾種爆破方法的優(yōu)缺點(diǎn)，希望對(duì)大家有所幫助。
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鎵沒(méi)有獨(dú)立礦床，主要伴生在鋁土礦、鉛鋅礦、鐵礦和煤礦中。鎵的資源并不稀少，鎵在地殼中的豐度約為0.0015%，超過(guò)了許多稀有元素，已探明的儲(chǔ)量甚至比銀的儲(chǔ)量還要多，但在地殼中的分布極分散。
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