46凹凸棒石聚合物纳米复合材料的研究现状及主要问题的分析(卢小龙)
凹凸棒石/聚合物复合材料的研究现状及问题分析
卢小龙，汤庆国*，丁燕
（河北工业大学能源与环保材料研究所，天津，300130）摘要：本文总结了有关凹凸棒石填充高分子聚合物，制备纳米复合材料的最新研究进展。结合凹凸棒石矿物粉体的分离、提纯，表面改性等对凹凸棒石粉体结构及性能的影响，探讨了有机改性凹凸棒石粉体对聚合物复合材料性能的影响因素；分析了凹凸棒石矿物纳米纤维对聚合物复合材料力学性能的增强增韧机理，结合课题组的实验经验，对凹凸棒石/聚合物纳米复合材料研究中存在的问题及可能的解决途径提出了个人见解。
关键词：凹凸棒石；表面改性；复合材料；性能；机理
ATTAPULGITE/POLYMER COMPOSITE MATERIALS RESEARCH AND ANALYSIS
OF THE MAIN ISSUES
Lu Xiaolong，Tang Qingguo，Ding Yan
(Institute of Power Source and Ecomaterials Science,Heibei University of Technology,Tianjin 300130,China) Abstract: The latest research progress of attapulgite filled polymers and the preparation of nanocomposite was summarized. Based on attapulgite which was separated purified and surface modified have effect on the property and structure of attapulgite/polymer composite materials, the factors affecting the performance of polymer composite was studied, The main factors and the polymer toughening mechanism of the enhancement of attapulgite was also disscussed, combined with the research of our group, the existing issue was analysised, and a possible solution was proposed.
Key Words: attapulgite; surface modification; composites; property; mechanism
凹凸棒石是一种天然纤维状结构的硅酸盐粘土矿物。早在1940年Bradley[1]就分析了凹凸棒石的晶体构造。现代研究表明：凹凸棒石晶体的显微结构包括三个层次，一是基本结构单元为棒晶，呈针状、短柱状；二是由棒晶紧密平行聚集形成的棒晶束；三是由棒晶束（也包括棒晶）间相互聚集而形成的各种聚集体。根据扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）分析，苏皖地区沉积型土状凹凸棒石矿物的单晶长度约1～100 μm ，直径约在10～60 nm。是一种典型的天然纳米纤维[2]。
凹凸棒石/聚合物纳米复合材料是以聚合物为基体，填充粒子以纳米尺度(小于100 nm)分散于基体中的新型复合材料。与传统的微米复合材料相比，由于纳米粒子带来的量子效应、大的比表面积及纳米粒子与聚合物基体之间强的界面相互作用，使得聚合物基纳米复合材料具有优于相同组分按常规聚合制得材料的力学、热学性能，同时还可能赋予原组分不具备的电、磁、光学等特殊性能或功能，为制备高性能、多功能的新一代复合材料提供了可能。因此，聚合物基纳米复合材料的研究已成为当前材料科学追踪的“热点”和前沿课题，具有重大的科学意义和广阔的应用前景。
1凹凸棒石的补强机理
传统的纳米填料如碳黑、白碳黑、纳米碳酸钙等生产工艺复杂、成本较高、易污染环境。粘土矿物具有天然纳米结构，且资源丰富、廉价易得，是聚合物最理想的纳米级填料。但由于凹凸棒石为无机矿物填料，无机填料与有机高分子基体的界面性质不同、相容性差，难以在基体中均匀分散，大量填充往往易导致材料的某些性能下降。因此，对于凹凸棒石，除了进行超细粉碎等加工处理外，还要对其表面进行改性，以改善它与聚合物基体的相容性，提高界面结合力，从而提高填料在基体中的分散度，增强材料的机械强度，提高其综合性能。
基金项目：天津市应用基础及前沿技术研究计划（合同编号：10JCZDJC22300）
2009年河北省自然科学基金项目（项目编号：E2009000069）
“十一五”国家支撑项目（课题编号：2008BAE60B07，2008BAE60B09）
通讯作者:汤庆国(1963～)，男，博士,研究员；E-mail : Qingguo_tang @https://www.360docs.net/doc/c315275253.html,
表面改性剂实际上是非金属矿物填料表面改性技术的关键。旨在改善分散性能的改性称为活化处理，包括超细粉碎、热处理、表面活性剂或酸碱处理等；旨在改进界面结合性能的处理称为偶联处理[3]，目前用于非金属矿物填料表面改性的改性剂主要有：偶联剂、表面活性剂、聚合物、不饱和有机酸等。
填料表面改性过程机理主要包括两个方面，即改性剂与填料表面间的作用机理和改性填料与有机基体间的作用机理，下面就这两个方面分别进行论述。
1.1 改性剂与填料表面的相互作用
对硅烷偶联剂与非金属矿物填料间作用的解释有化学吸附、物理吸附、氢键作用和可逆平衡等理论，至今尚未形成定论。而综合各种观点提出的共价键吸附理论，受到普遍认可。该理论认为，硅烷偶联剂与填料间的作用过程是：硅烷偶联剂接触水并发生水解反应；硅烷分子间缩聚成低聚物；硅烷水解物与填料表面羟基缩合、脱水，低聚物和填料表面轻基形成氢键；脱水反应发生，氢键转化为共价键。经上述过程后，填料表面最终被有机分子链所覆盖，形成界面区[3]。其中，钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂一样，也是通过与填料表面之间形成化学键的方式进行吸附反应。但钛酸酯偶联剂的一个重要特点是：在单烷氧型钛酸酯中，只有一个异丙氧基团是能和无机填料发生偶联反应的水解基团，因此可以在无机填料表面形成单分子层。
1.2 改性填料与有机物基体之间的作用分析
对于改性填料与有机基体之间的作用机理，目前的解释有化学键理论、浸润效应和表面能理论、可变形层理论、拘束层理论、可逆水解理论等[4]。其中大多最初是针对硅烷偶联剂处理玻璃纤维增强聚合物复合材料而提出来的。
化学键理论认为偶联剂含有两种化学官能团，一种可与填料表面质子形成化学键，另一种可与聚合物分子键合。偶联剂起到在无机相与有机相间“架桥”作用，导致较强的界面结合，从而提高填充复合材料的力学性能。
浸润效应和表面能理论认为，树脂对被粘物的良好浸润对于复合材料的性能有重大影响，如果能将填料完全浸润，那么树脂对高能表面的物理吸附将提供高于有机树脂内聚强度的粘接强度。
可变形层理论认为偶联剂改性填料可能择优吸附树脂中的某一配合剂，相间区域的不均衡固化可导致一个比偶联剂在聚合物与填料之间形成的单分子层厚得多的柔性树脂层，即变形层。它能松弛界面应力，防止界面裂缝的扩展，因而改善了界面的结合强度。
拘束层理论认为，复合材料中高模量的填料和低模量的树脂之间存在界面区，偶联剂是其中的一部分，如果界面区的模量介于填料与树脂，则可最均匀地传递应力。偶联剂一方面与填料表面粘合，一方面在界面上“紧密”聚合。若偶联剂含有可与树脂起反应的基团，则可在界面上起到增加交联密度的作用。
可逆水解理论则把化学键、刚性界面、应力松弛等理论观点结合起来。认为硅烷偶联剂与填料/聚合物体系的作用机理是通过化学键形成传递应力的界面层；改善聚合物的浸润性、相容性；增加填料表面的粗糙度，形成憎水层等。
2 凹凸棒石改性的研究进展
2.1 凹凸棒石的前处理
天然凹凸棒石矿物中含有相当比例的共生杂质，严重影响凹凸棒石粉体的胶体性、吸附性等物化性能。为了提高凹凸棒石粘土的质量，满足工业需要，通常在使用时需对其进行前处理以及表面改性。前处理是为了提高凹凸棒石矿物的含量，改善粉体的分散性。方法是粗选并粗破碎原矿，经充分吸水、浸泡、挤压后，在有或无分散剂的情况下对其低浓度水悬浮液强力搅拌。由于凹凸棒石与其它矿物在悬浮液中密度、粒度、电性等方面的差异，可采用
絮凝沉降、离心沉降、水力旋流、摇床等选矿工艺，分离去除非凹凸棒石矿物以提高凹凸棒石的相对含量。
2.2 凹凸棒石的表面改性
为了提高凹凸棒石的使用效果以及达到各种使用目的，要对凹凸棒石进行改性。凹凸棒石的改性一般分无机改性和有机改性2种。无机改性通常包括：热活化、酸碱活化或表面活性剂活化，或加入无机化合物形成无机复合物，多为加各种无机酸盐，如用盐酸或硫酸处理凹土，以H+取代凹凸棒石结构中的Mg2+，Ca2+，Na+，K+得到酸性凹土，形成复合凹土（凹凸棒石粘土）。有机改性多指表面偶联改性，或添加有机化合物与凹土形成复合物，以满足不同需要。如用季铵盐阳离子表面活性剂与凹土发生作用，生成凹土-有机表面活性剂复合体，大分子量有机基团取代了原有的无机阳离子，凹凸棒石颗粒表面也因各种活性中心的存在而吸附一部分有机物。同时晶格内外的部分结晶水和吸附水被有机物取代，从而改善了凹土的疏水性，也增强了去除有机污染物的能力。用其它有机表面活性剂对凹土改性也可得到有机凹土。
2.3 有机凹土的改性机理
阳离子型表面活性剂与凹土之间主要以离子交换反应进行。凹凸棒石颗粒表面的负电性对有机阳离子的吸附以及有机阳离子与凹土中可交换阳离子发生的离子交换作用，使凹凸棒石与阳离子型表面活性剂具有亲和性，结果大分子的有机物官能团覆盖于凹凸棒石的表面，进而改变凹凸棒石的表面性质，形成亲油性的有机凹土；凹凸棒石与季铵盐化学反应较为复杂，随着季铵盐加入量的增加，凹凸棒石可出现超当量的离子吸附，过剩的有机阳离子可通过范德华力在凹凸棒石表面形成“双电层”，而使外层表面活性剂的亲水基朝外，反而导致疏油性增加。
2.4 酸处理对凹土的影响
酸化使凹凸棒石的物化性能发生改变，活性增强。而物化性能的改变与酸化过程中凹土成分的改变以及结构的变化密切相关。活化条件的确定主要是以凹土的工业类型、伴生矿物成分及晶体结晶度有关。就脱色力而言，一般取酸浓度为1 mol/L，活化时间1 h为最佳活化条件。
Barrios等[5]对取自西班牙Segoria地区的凹凸棒石分别用1.0 mol/L，3.0 mol/L，5.0 mol/L 和7.0 mol/L的盐酸进行1 h的酸化处理，对所得产物采用XRD，FT-IR，TEM，氮气吸附法等手段对其晶体结构、热力学性能、比表面等进行了研究，得到一些关于凹凸棒石及酸化产物的微结构特征的信息，这些资料为凹土酸化机理的解释提供了有力的证据[6]。凹凸棒石及其酸化产物的X射线衍射特征、红外光谱吸收分析和透射电镜扫描观察的研究认为：凹凸棒石在酸化过程中，存在着不同酸浓度下的不同活化机理，低浓度盐酸活化过程中表现为：
(1)纤维束间的解聚，主要为非吸附性杂质（如碳酸盐矿物）粒间胶结物的分解；(2)晶体比表面积的增加使得吸附力大大提高，研究结果显示：凹凸棒石经不同浓度盐酸处理后，比表面积均会增加，即使使用1.0 mol/L 盐酸处理，晶体的比表面积也会增加很多；(3)是H+对八面体阳离子Mg2+，Al3+，Fe3+由边缘至中心的依次置换作用。由于H+与Mg2+，Al3+，Fe3+的离子半径相差太大且结晶化学行为不等使其表面活性增加。
高浓度盐酸活化作用过程中，表现为：(1)随着H+对八面体阳离子由外向内的逐渐渗透，八面体中阳离子逐步甚至完全被取代，但H+并非完全占据置换阳离子的八面体位，而是较多地与原配位阳离子中对应的O-结合，构成Si-OH，一种硅醇烷，当凹凸棒石八面体中阳离子被完全析出之前，凹凸棒石仍保持着原来的晶体结构；(2)当八面体阳离子完全溶解时，晶体结构塌陷，并转变为SiO2晶体，同时仍保持原凹凸棒石的纤维状结构形态。
因此凹凸棒石酸化后活性的增强应与以下因素有关：(1)凹凸棒石层链状结构中的阳离子被置换而导致化学键态的改变；(2)八面体片中阳离子溶出改成半径小的H+而引起比表面
积的增加；(3)伴随八面体中阳离子的析出，OH-可能成为游离状态，导致大量断键的存在。
陈天虎等[5]在新墨西哥大学使用带有ISIS X射线能谱分析系统的JEOL-2010型高分辨透射电镜以及采用电子衍射(SAED)和能谱分析（EDS）以及X射线粉末衍射分析对不同浓度盐酸作用不同时间的2种成因的凹凸棒石样品进行了检测和分析，结构显示：(1)与酸反应较弱时，主要在凹凸棒石表面形成Si-OH 基团，可使凹土活性提高；(2)与酸反应较强时，凹凸棒石晶体表面形成SiO2包覆层；(3)不同成因的凹凸棒石有不同的耐酸性，与浓度不同的盐酸作用后其晶体微结构特征有所差异。
根据EDS和SAED对凹凸棒石单个纳米晶体分析结果，当凹凸棒石八面体中阳离子溶解不完全时，其晶体结构仍基本保持与残留的八面体阳离子对结构的支撑有关，当八面体阳离子完全溶解时，晶体结构塌陷，转变为纳米棒状无定形活性SiO2。凹凸棒石能被活化的原因在于其微结构状态的改变，当用低浓度酸处理时，八面体阳离子部分溶解，大部分硅氧四面体基本保留，因此凹凸棒石的晶体结构得以保持，而凹凸棒石表面Si-OH官能团增多可使其表面性能得到很大提高。
3 凹凸棒石/聚合物纳米复合材料的研究现状
3.1 凹凸棒土/聚丙烯/聚碳酸酯三元复合材料
高翔等[7]通过两步法熔融共混工艺制备了具有核壳特征凹凸棒土(AT)/聚丙烯(PP)/聚碳酸酯(PC)三元复合材料。利用TEM观察复合体系的亚微相态。使用万能材料拉力机、冲击实验仪等手段测试了复合材料的力学性能，并对三元复合体系的增韧机理进行了探讨。结果表明，PC连续相中形成了以AT为核、PP为壳的分散相。这种核-壳结构特征相包容粒子对PC 具有良好的增韧效果，且强度较PP/PC二元共混体系有所提高。结合冲击断面形貌的SEM分析，认为AT/PP/PC三元复合体系中的增韧机制主要是界面脱粘、空化作用和AT对分散相的增强作用。
3.2 凹凸棒石/聚酰胺6纳米复合材料
丁雪佳等[8]采用双螺杆挤出机将凹凸棒土与聚酰胺6共混，制备聚酞胺6/凹凸棒土纳米复合材料，考察了凹凸棒土活化前后对聚酰胺6力学性能、微观形态、结晶行为的影响，结果表明：凹凸棒土以纳米尺寸分散于复合材料中；凹凸棒土的加入，可以促进聚酰胺6结晶；与未经硅烷偶联剂活化的凹凸棒土相比，活化后凹凸棒土的加入，可以提高复合材料的拉伸强度、冲击强度，经过硅烷偶联剂处理的凹凸棒土可以用于改性聚酰胺6。
3.3 凹凸棒石/聚乙烯纳米复合材料
盛淼等[9]对原位配位聚合法制备的聚乙烯/凹凸棒石纳米复合材料的亚微形态与力学性能进行了研究，建立了二者之间的联系，并与相同原料，相同组分的熔体共混纳米复合材料进行了比较；认为这种新型材料中无机纤维与有机大分子间的“梳型结构”导致了大量凝胶的出现，而纳米纤维在聚合物基体中的均匀分布以及组分间很强的相互作用是材料高性能表现的根本原因。
3.4 凹凸棒石/丁腈橡胶纳米复合材料
汤庆国等[10]对甘肃板桥凹凸棒石进行提纯与改性，用机械共混法制得了凹凸棒石/丁腈橡胶纳米复合材料，对提纯前后凹凸棒石的X射线衍射谱分析表明，原矿中凹凸棒石的质量分数仅为36%，经过提纯，凹凸棒石的质量分数达到93%。对该复合材料的力学测试表明，与未加入改性凹凸棒石的纯丁腈胶相比，复合胶料的物理性能普遍提高。张立群等[11]制备了凹凸棒石/丁腈橡胶和凹凸棒石/羧基丁苯橡胶纳米复合材料，并用TEM和SEM观察了复合材料的微观结构，并证实了Si-69能够显著提高复合材料的界面强度。
3.5 凹凸棒石/丁苯橡胶纳米复合材料
王萍[12]用焦亚磷酸四钠作分散剂，并分别用丙烯酸加十仅为二烷基磺酸钠、硅烷偶联剂
加十二烷基磺酸钠对凹土进行有机化处理。结果发现：硅烷偶联剂加十二烷基磺酸钠改性的凹凸棒石填充到丁苯橡胶中，当填充量为30%时样品的扯断伸长率最好，但100%定伸强度随着凹凸棒石加量的增加而降低。
杨晋涛等[13]采用原位乳液聚合制备了聚苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)/凹凸棒石(AT)纳米复合材料。凹凸棒石的存在一定程度上降低了乳液聚合速率，但对最终聚合产物的分子质量及分子质量分布影响不大。凹凸棒石以长0.5～5 μm、直径为20～50 nm的棒状纤维均匀的分散在SBR基体中。在硫化过程中，凹凸棒石纤维与橡胶形成互穿网络结构，增加了橡胶的交联密度。随着凹凸棒石的填充量增加，纳米复合材料的300%定伸应力和拉伸强度与纯SBR相比均提高了20%～100%，其补强效果明显高于等量的炭黑N330，还表现出良好的耐磨性能。
3.6 凹凸棒石/氯丁橡胶复合材料
肖春金[14]等人用γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷处理凹凸棒石(AT)，通过常规熔体共混方法制备了改性AT(PAT)/氯丁橡胶(CR)复合材料，研究了复合材料的各向异性。结果发现，随着PAT用量的增加，PAT/CR复合材料在2个方向上的邵尔A硬度明显增加，扯断伸长率的变化无规律性。复合材料在2个方向上的定伸应力远远高于纯CR，说明PAT对CR 具有良好的增强效果。随着PAT用量的增加，没纤维取向方向的定伸应力和拉伸强度明显增加，并明显高于垂直纤维取向方向的定伸应力和拉伸强度，表现出明显的各向异性。
4 存在问题及发展方向
凹凸棒石增强增韧聚合物是一个全新领域。由于这种改性方法可得到各种性能及各种用途的复合物材料，且能够大幅度降低成本，因而受到高度重视。聚合物增强增韧理论目前还存在以下几个问题：(1)凹凸棒石增强增韧聚合物目前还停留在定性的描述上，而定量描述还远未达到令人满意的程度。(2)对所提出的有关的增韧机理还缺乏完全具有说服力的验证手段。这都有待我们进一步研究。
要真正获得最佳改性效果，还必须了解各种因素对凹凸棒石/聚合物纳米复合材料体系的影响。需要深入思考的因素有：(1)聚合物基的固有物化及结构性质；(2)凹凸棒石与聚合物基间的作用机理；(3)凹凸棒石混入聚合物基的方法；(4)凹凸棒石在聚合物基中的分散性以及取向性；(5)凹凸棒石改性剂的选取。针对不同的聚合物基，充分思考以上因素，最大程度地提高凹凸棒石对聚合物的增韧增强能力。
参考文献
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酶学性质研究
1.6 酶学性质研究 （1）pH 的影响：分别测定粗酶液在pH3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0下的酶活力，确定其最适反应pH 值；将粗酶液用上述pH 缓冲液稀释后，45℃水浴保温4小时后，测定其剩余酶活力。 （2）温度的影响：分别在40~95℃下测定酶活力，确定其最适反应温度；将酶液在40～90℃范围内的不同温度下保温60 min 后，测定其剩余酶活力。 （3）金属离子的影响：在酶液中分别添加各种金属离子，使其浓度为4 mmol ／L ，然后测定酶活力。 2.5 纤维素酶粗酶液酶学性质 2.5.1酶反应的最适pH 值和酶的pH 稳定性 粗酶液在不同pH 值下测得的酶活及在不同pH 值下处理4小时后测得的相对酶活示于图11。结果表明，CMCase 在pH 3.5～4.5有较高的酶活力，最适反应pH 值为4.0；β-Gluase 在pH 4.5～5.5酶活力较高，最适反应pH 值为5.0，同样方法测得FPA 最适反应pH 为5.0。可见，该菌株所产的各组分纤维素酶是酸性酶。 图11表明，该菌产CMCase 在pH3.0～6.0的范围内，β-Gluase 在pH3.5～5.5的范围内，酶活力均可保持在80％以上，说明该菌株所产酸性纤维素酶可在较宽的pH 值范围内保持其酶活力的稳定性。2.5.2 酶反应的最适温度和酶的热稳定性 在不同温度下直接进行酶促反应测得的酶活及在不同温度下热处理60 min 后于最适反应温度和最适pH 下测得的相对酶活(以4℃保存的酶液活力为100%)示于图12。结果表明，CMCase 、β-Gluase 及FPA 最适反应温度均为65℃。 c e l l u l a s e a c t i v i t y ( U .m l -1) pH r e l a t i v e y a c t i v i t y （%） c e l l u l a s e a c t i v i t y ( U .m l -1) temperature ( o C ) r e l a t i v e y a c t i v i t y （%） 图11 pH 值对酶活力及酶稳定性的影响 Fig.10 Effects of pH value on Cellulase activity and stability 图12 温度对酶活力及酶稳定性的影响 Fig.11 Effects of temperature on activity and stability of cellulase
国内外乳浊釉的研究现状及我国釉料发展方向
国内外乳浊釉的研究现状及我国釉料发展方向 摘要本文阐述了乳浊釉的国内外研究现状、乳浊机理和常用乳浊剂，综述了一些陶瓷工作者的研究成果。并分别叙述了常用乳浊釉如锡釉、锆釉、钛釉等的特点、性能和各釉组分对乳浊效果的影响，以及它们的应用前景，最后指出了我国釉料技术今后的努力方向。 关键词乳浊釉，研究现状，乳浊机理 1引言 乳浊釉即白色不透明光泽釉，根据乳浊粒子的聚集状态，乳浊釉可分为3类：一是基质玻璃中存在一定数量的微小晶体，称为晶相乳浊釉；二是釉熔体在冷却过程中发生液-液分相，在基质玻璃中分离出体积微小、分散度较高的第二相玻璃，称为分相乳浊釉；三是在釉玻璃表面层以下存在大量微小气泡，称为气相乳浊釉[1]。 目前，乳浊釉已在陶瓷工业中广泛应用。乳浊釉能够遮盖坯体的颜色和某些缺陷，丰富陶瓷产品的釉面装饰，同时，使得大量劣质原料或工业废渣可以作为坯用原料。这在高品位原料日益枯竭的今天，不仅降低了生产成本，使资源得到充分合理的利用，而且可增加产品的花色品种，提高产品档
次。 2乳浊釉的国内外研究现状 乳浊釉的发展历史悠久。如欧洲陶瓷企业使用过的釉料乳浊剂经历了氧化锡、氧化锌、二氧化钛、磷酸盐、硅酸锆等过程。因氧化锡作为乳浊剂的成本过高，其现今的使用量已越来越少。在上世纪初，美国最先用锆英石作为釉料乳浊剂，后来英国开始使用锆英石取代氧化锡，降低了瓷砖装饰用釉料产品的成本。在常规釉料中加入5％的氧化锡，可产生白里泛青的色调；氧化锌广泛应用于锆英石釉中，以提高白度与乳浊度。在高温卫生洁具釉料中，氧化锌具有强溶剂作用，能显著降低釉的粘度，因此目前仍在部分使用。在釉中加入氧化钛，可以制成高档的白乳浊釉。而磷化合物作乳浊剂可使釉不透明并可增加釉对光的折射率，增加釉料的光泽。磷酸钙、骨灰、磷灰石均可适量配入釉料，使釉形成良好的乳浊与光亮效果。此外锂灰石、锂瓷石、锂霞石等含锂化合物也是很好的乳浊釉用原料。 对于乳浊釉，不论慢烧还是快烧条件下，国内外研究得较多的是外加乳浊剂（TiO2、SnO2、ZrSiO4等）的单一微晶乳浊方式。研究的思路主要是基于乳浊剂与基质玻璃相存在较大的折射率差值，在一定温度下，乳浊剂以细分散晶体
国内外大数据产业发展现状与趋势研究
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/c315275253.html, 国内外大数据产业发展现状与趋势研究 作者：方申国谢楠 来源：《信息化建设》2017年第06期 大数据作为新财富，价值堪比石油。 进入21世纪以来，随着物联网、电子商务、社会化网络的快速发展，数据体量迎来了爆炸式的增长，大数据正在成为世界上最重要的土壤和基础。根据IDC（互联网数据中心）预测，2020年的数据增长量将是2010年的44倍，达到35ZB。世界经济论坛报告称，“大数据为新财富，价值堪比石油”。随着计算机及其存储设备、互联网、云计算等技术的发展，大数据应用领域随之不断丰富。大数据产业将依赖快速聚集的社会资源，在数据和应用驱动的创新下，不断丰富商业模式，构建出多层多样的市场格局，成为引领信息技术产业发展的核心引擎、推动社会进步的重要力量。 大数据产业发展现状 全球大数据产业发展概况 目前，大数据以爆炸式的发展速度迅速蔓延至各行各业。随着各国抢抓战略布局，不断加大扶持力度，全球大数据市场规模保持了高速增长态势。据IDC预测，全球大数据市场规模 年增长率达40%，在2017年将达到530亿美元。美国奥巴马政府于2012年3月宣布投资2亿美元启动“大数据研究和发展计划”，将“大数据研究”上升为国家意志；2015年发布“大数据研究和发展计划”，深入推动大数据技术研发，同时还鼓励产业、大学和研究机构、非盈利机构与政府一起努力，共享大数据提供的机遇。目前，美国大数据产业增长率已超过71%，大数据在美国健康医疗、公共管理、零售业、制造业等领域产生了巨大的经济效益。英国政府自2013年开始就注重对大数据技术的研发投入，2015年投入7300万英镑用于55个政府的大数据应用项目，投资兴办大数据研究中心，通过大数据技术在公开平台上发布了各层级数据资源，直接或间接为英国增加了近490亿至660亿英镑的收入，并预测到2017年，大数据技术可以为英国提供5.8万个新的工作岗位，或将带来2160亿英镑的经济增长。法国2011年推出了公开的数据平台 date.gouv.fr，以便于公民自由查询和下载公共数据；2013年相继发布《数字化路线图》、《法国政府大数据五项支持计划》等，通过为大数据设立原始扶持资金，推动交通、医疗卫生等纵向行业设立大数据旗舰项目，为大数据应用建立良好的生态环境，并积极建设大数据初创企业孵化器。日本在《日本再兴战略》中提出开放数据，将实施数据开放、大数据技术开发与运用作为2013-2020年的重要国家战略之一，积极推动日本政务大数据开放及产业大数据的发展，零售业、道路交通基建、互联网及电信业等行业的大数据应用取得显著效果。韩国政府高度重视大数据发展，科学、通信和未来规划部与国家信息社会局（NIA）共建大数据中心，大力推动全国大数据产业发展。根据《2015韩国数据行业白皮书》统计显示， 数据服务市场规模占韩国总行业市场规模的47%，位列第一；数据库构建服务以41.8%的占有
煤矸石国外现状
煤矸石国外现状 1、国外固体废弃物开发利用现状[1] 1.1、制定了有关固废利用法律法规 国外固体废物污染治理技术起步较早，14世纪英国即已出现车裁焚烧炉。美国于1826年即已大量利用高炉渣。但因固体废物污染不象废水、废气污染那样直观，至椰年代固体废物的污染治理已远远落后于废水、废气的治理水平。由于发生了震惊世界的美国农药污染的“拉福运河案”，日本的东京都铬渣污染事件等，迫使他们于70年代开始重视固体废物对地下水的污染。同时迅速制订有关政镱、法律和相应的技术措旖，加强对固体废物的污染治理，特别把危险废物的污染控制列为当代最严重的全球性环境问题之一。制定的政策对固体废物减量化、资源化和无害化方面作了一系列的明文规定。推行这些政策，对减轻环境污染、节省天然瓷潭、降低成本等方面收到了显著的成效。 美国政府通过多项政策鼓励发展煤矸石发电和土地复垦，严格执行露天开采控制和复田法(1970年颁布)，要求采矿权必须配以相应的复垦任务，煤炭公司要交纳环保复垦保证金，开采结束后经验收观察5～10年，确认后再返还。在德国煤矸石利用的主要措施是：一部分利用风力充填井下采空区，另一部分通过加工筛选作为建筑材料。在俄罗斯除作为井下采空区的充填材料及用于道路工程、生产建筑材料外，还对有机质2o％以上的煤矸石生产有机矿物肥料，可使农作物稳产15％～4o％。波兰水泥工业采用海尔得克斯公司的选煤矸石作 水泥原料。用煤矸石作水泥原料有很多优点：矸石含可燃物质，其热值约为1 000×4．19～1 500×4．19kJ／kg(可使燃料消耗降低10％左右；矸石中含氧化铁熔剂，煅烧过程中可以降低熟料烧成温度，并在窑衬上形成玻璃层，起到保护作用，延长窑衬寿命，使耐火材料耗量降低10％～20％,增加窑的运转时间。总之，各国的煤矸石利用的程度因组成、环境要求及各国的政策而异，同时也制定了一些保护性政策，比较典型的是政府要求用于洁净能源并进行立法。 1.2、推行无壤低腹清洁工艺 许多发达国家把推行清洁工艺作为基本政策。例如：荷兰为采用无废、低废技术的企业提供15-40％的更新设备费用；法国为清洁工艺示范工程贴补10％的投资和50％的科研费用。经济合作与发展组 1.3、企业内部回收与循环利用睦物 美、日等发达国家大多将钢渣返回高炉或烧结矿中作为炼铁熔剂利用，不
煤矸石利用存在的问题和与发展前景
煤矸石在利用中存在的问题和前景展望 1.煤矸石利用中存在的主要问题 1.1优惠政策落实不够 煤矸石综合利用项目,有益于资源开发和环境保护,节能利废,具有十分显著的社会效益。但与一般利用自然矿物资源的同类产品相比,其利润率往往较低。在市场经济的条件下,要保证煤矸石产品的竞争能力,首先应该从国家政策上予以扶植和导向。税制改革后,国家政策规定,在煤矸石综合利用的产品中,煤歼石使用率超过30%的,可实行增值税零税率。然而,这一优惠政策在一些地方没有得到很好的贯彻和落实,有的地方政府随意提高研石用量标准,挫伤了人们综合利用煤矸石的积极性。 1.2技术水平有待提高 目前,我国煤矸石利用的技术水平整体上说还不高,一些煤矸石利用工艺还不完善,产品经济效益低下,性能还有待进一步提高,有的工艺还存在着二次污染和资源浪费现象。特别是煤矸石综合利用的基础理论研究仍然十分薄弱。可以说,在煤矸石利用领域,如何加强应用基础理论研究,提高技术水平,调整产品结构,改善产品质量,拓宽应用市场,增加经济效益,是今后一段时间内我国煤矸石综合利用中应特别关注的问题。 1.3观念转变还需加强 煤矸石综合利用的新技术推广和煤矸石新产品的应用,在一定程度上依赖于人们观念的转变。首先,应该把对煤矸石综合利用的认识统一到保护环境、保护资源、保证可持续发展的高度上来,增强环境和资源意识。其次,应将煤矸石当作可开发的资源看待。第三,应把煤矸石产品和其它同类产品同等看待,不应心存疑虑,更不应拒绝。加大煤矸石利用的宣传力度,促进观念转变。 1.4地区发展不均衡 在能源相对短缺的地区,煤矸石综合利用发展较快,如华东地区、西南地区,煤矸石综合利用率一般在60%以上,高于全国平均水平18个百分点,其中,山东73%,四川62%,重庆65%。而在煤炭资源相对丰富的地区如山西、陕西和东北地区等,煤矸石综合利用发展较慢。 1.5缺乏资金渠道 各地区普遍反映,煤矸石综合利用项目在资金上得不到保证,投入严重不足。目前国家没有专项资金扶持,原有的煤矸石综合利用专项资金已被取消,而新的融资渠道还没有形成,企业筹措资金困难,一些煤矸石发电、煤矸石建材项目难以落实,给煤矸石的扩大再利用带来不便。 1.6企业经营管理体系落后 目前,煤矸石电厂和某些煤矸石建材企业大多不是独立核算单位,这种经营管理体制不能实行自主经营,自我发展,不能正常还贷付息,不能适应市场经济要求,严重影响煤矸石电厂或建材企业的积极性。 1.7堆积量巨大，综合利用率较低 随着煤炭产量大幅增加，伴随的煤矸石量也有所增加。虽然近年煤矸石在多途径实现综合利用，但煤矸石的综合利用率还很低，综合利用存在堆存量大而利用率小的问题。以山西为例，截至2010 年，全省煤矸石累计堆存量超过10 亿吨，矸石山1504 座。截止2010 年底，山西省煤矸石发电机组消耗煤矸石仅占全省煤矸石产量的11%，煤矸石砖厂及建材厂可利用煤矸石占比约为12%，用于填沟造地的矸石量利用率约5%，用于充填路基、塌陷坑和外售等的矸石量利用率约10%，剩余62%的煤矸石全部堆放。 2.煤矸石综合利用的前景展望 2.1提高利用量,拓宽利用途径 煤矸石中可供利用的资源种类很多,对其加以二次开发和利用,不仅可以节省大量的开采
2020年中国地质大学(武汉)珠宝学院2020年研究生入学考试大纲
2020年珠宝学院研究生入学考试大纲 《设计概论》考试大纲 一、试卷题型比例：（满分150分） 名词解释：40分 简答题：50分 论述题；60分 二、考试内容： （一）设计学的研究范围及其现状 1、设计学的研究范畴 2、设计学研究现状 （二）设计的多重特征 1、设计的艺术特征 2、设计的科技特征 3、设计的经济性质 （三）设计源流之一（中国部分） 1、原始社会时期的设计 2、奴隶社会时期的设计 3、封建社会时期的设计 （四）设计源流之二（西方部分） 1、西方古代设计 2、设计与工业革命 3、西方19世纪设计 4、现代设计运动 5、西方当代设计发展现状及展望 （五）设计的类型 1、视觉传达设计 2、产品设计 3、环境设计 （六）设计师 1、设计师的历史演变 2、设计师的知识技能要求 3、设计师的类型 4、设计师的社会职责 (七)设计批评 1、设计的批评对象及其批评者 2、设计批评的标准 3、设计批评的方式 4、设计批评的理论 三、考试要求： 1.理解并掌握设计史、设计理论以及设计批评的基本概念与内容；掌握当代西方的设计现状与设计思潮，掌握中国古代设计思想的研究成果。 2.理解并掌握设计与艺术的辩证关系，理解并掌握不同设计的艺术手法以及艺术特征；
理解设计与科技的关系；理解设计与经济发展、设计与产品价值、设计与经济体以及设计与生产和消费等关系。 3.掌握中国古代设计的具体内容及设计特点，包括建筑设计、园林设计、家具设计、陶瓷设计、纺织品与服装设计、工具设计、兵器设计。 4.理解并掌握西方的设计历程、设计现状及发展趋势，具体包括不同时期的设计特点、设计革新、设计运动、设计师与工业家，理解设计与社会发展背景的关系。 5.掌握不同设计类型的内容、构成要素、涉及领域、基本要求、设计特点等。 6.了解设计师的概念、历史演变及基本要求，了解设计师的分类以及社会职责。 理解设计批评的意义、批评对象及其批评者，了解设计批评的标准、设计批评的方式与理论。 《首饰艺术设计快题》考试大纲 一、试题类型 设计创作类(实践) 二、考试形式 命题创作 三、考试内容 主要考核学生首饰设计创作与表现能力。 考试内容包括首饰基本概念、首饰设计理念、首饰设计语言、首饰设计方法与首饰效果图表现技巧等。 四、考试要求： 1、设计创意：重点考查学生的创作思想与设计技巧。 2、首饰形式：重点考查学生的考试作品是否符合首饰的设计要求，包括造型、材质、工艺、佩戴方式等方面的专业设计要求。 3、表现技巧：重点考查学生首饰设计表达能力，包括色彩立体效果图与首饰设计制图两部分内容。 五、评分细则： 试卷分值共150分，分四个考查点分别打分，再计算总分。 1、设计创意：占30%，45分。 2、首饰形式：占30%，45分。 3、表现技巧：占30%，45分。 4、卷面情况：占10%，15分。 《首饰概论》考试大纲 一、试题类型 问答题及论述题 二、考试内容： 1、首饰设计： 掌握首饰设计相关的定义及术语； 掌握首饰设计的基本理念和方法； 掌握首饰设计的思维和形式表达的过程； 掌握影响首饰设计的若干因素及相应的设计表达技巧。 2、首饰制作工艺： 掌握首饰制作的各种工艺原理、方法及过程； 掌握各种首饰表面处理的方法；
硼酰化钴的合成原理和工艺研究
硼酰化钴的湿法合成原理和工艺研究 摘要：硼酰化钴是几种硼酰化羧酸钴形成的复合玻璃体。由于反应原料品种多，合成反应有多种产物生成，因此以各种工艺措施控制副反应产物。主要工艺过程有中间体合成、合成和脱水、常压蒸馏、硼酰化、真空蒸馏、检验造粒等。湿法合成产品由于没有中间品的干燥工序，产品的氧化率低，粘合时老化后抽出力保持率高。 关键词：硼酰化钴湿法合成原理工艺 硼酰化钴是钢丝与橡胶之间粘合剂的主要品种之一[1]。可用于子午线轮胎、钢芯绳橡胶输送带、钢编钢绕胶管、金属骨架橡胶制品、轮胎翻新工业等。该物质属于热硫化型粘合剂品种。国内消费市场70%由进口产品占据。 硼酰化钴的合成有干法[2]和湿法[3]两种工艺方法。硼酰化钴干法合成是传统工艺，用工业碱与硫酸钴合成中间品氢氧化钴或碱式碳酸钴。碱式碳酸钴洗涤净化过滤后用旋闪干燥机进行热风对流干燥粉碎，然后再合成硼酰化钴。湿法合成工艺与干法工艺的区别是中间品碱式碳酸钴不经过粉碎干燥直接投入釜中合成产品，其合成反应与新癸酸钴相似，但比新癸酸钴[4]更复杂。 棚酰化钴不是纯净物，先由三~四种链长短不同带支链的羧酸与碱式碳酸钴反应生成的深蓝紫色复合羧酸钴混合物，然后对羧酸钴进行硼酰化制成硼酰化复合羧酸钴，简称硼酰化钴。该物质为深蓝紫色玻璃体，没有固定熔点，只有软化点。硼酰化钴合成反应数量多情况复杂，各组份配方调整成为合成工艺中重要的控制环节。其中短链酸二种分别含2-6个碳原子，长链酸为两种含8－10个碳原子的羧酸。组份搭配不良会导致产品外观品质和粘合强度下降。 1原料材料的处理 原材料的处理非常重要。杂质含量多，可增大软化点，增大庚烷不溶物，导致产品吸湿性增强，加热减量变大。 硫酸钴中通常含一定量的铁、锰。它们是有害物质，能加速橡胶老化，必须将其含量降低到0.01%以下。常用在一定pH下用3%过氧化氢氧化，然后过滤的方法除去。 溶剂油中常含少量高沸点成分，这些成分残存时使钴质量分率下降，真空蒸馏时间延长并导致玻璃体光亮度下降。因此要蒸馏除去溶剂中160℃以上馏分。普通蒸馏通常很难将高沸点成分除净，可采取精馏的方法。精馏不仅能将高沸点成分降低到0.5%以下，还能提高低沸点成分收率7%左右，能有效降低后期真空蒸馏温度。 2.基本反应原理 2.1中间体复合羧酸钴的合成反应 按四种酸的不同搭配，假定R1、R2为短链酸或酸根，R3、R4为长链酸或酸根，合成反应可以生成十种产物 2R1＋Co(OH)2＝CoR1R2＋2H2O (1) 2R2CoR1R3(2) 2R3CoR1R4(3) 2R4CoR2R3 (4) CoR2R4(5) CoR3R4(6) Co(R1)2(7)
煤矸石综合利用现状及前景
煤矸石综合利用现状及前景 关杰李英顺上海第二工业大学环境工程系上海中国矿业大学北京化学与环境工程学院北京【摘要】煤矸石是煤在开采和洁净煤生产过程中的一种固体废弃物长期堆积不仅占用大量耕地而且严重污染环境。对其有效利用和资源化已成为一个新的经济增长点。本文在阐述煤矸石综合利用现状的同时指出了存在的问题、解决方法及发展前景。【关键词】固体废弃物煤矸石综合利用可持续发展中图分类号文献标识码文章编号—一一∞为了保证国民经济的高速发展我国煤炭的生产量逐年增加目前已占到全世界的三分之一年我国煤炭产量达到亿【¨其中煤矸石占当年煤炭产量的一。目前累计堆有煤矸石山多座约亿占地万以上而且每年约以亿的速度递增每年形成新增占地多甜。因为大量的煤矸石堆积未能利用和处置给环境带来了巨大的污染如侵占耕地自燃所产生的有毒有害气体对大气的污染风蚀扬尘及淋溶水污染等。因此合理利用煤矸石既可以保护环境又可以利用其富含的有价能源和资源。煤矸石的化学组成煤矸石的矿物成分以粘土矿物和石英为主常见矿物为高岭土、蒙脱石、伊利石、石英、长石、云母和绿泥石类。除石英和长石外以上矿物均属于层状结构硅酸盐这是煤矸石矿物成分的一个特点。煤矸石常规的主要化学成分见表。表煤矸石的常规化学组成业№埯№——一—煤矸石的利用途径国外现状世
界各国越来越重视煤矸石的处理和利用并制定了一些保护性政策。美国政府通过多项政策鼓励发展煤矸石发电和土地复垦严格执行露天开采控制和复田法年颁布要求采矿权必须配以相应的复垦任务煤炭公司要交纳环保复垦保证金开采结束后经验收观察年确认后再返还。在德国煤矸石利用的主要措施是一部分利用风力充填井下采空区另一部分通过加工筛选作为建筑材料。在俄罗斯除作为井下采空区的充填材料及用于道路工程、生产建筑材料外还对有机质以上的煤矸石生产有机矿物肥料可使农作物稳产。波兰水泥工业采用海尔得克斯公司的选煤矸石作水泥原料。用煤矸石作水泥原料有很多优点矸石含可燃物质其热值约为×一×】可使燃料消耗降低左右矸石中含氧化铁熔剂煅烧过程中可以降低熟料烧成温度并在窑衬上形成玻璃层起到保护作用延长窑衬寿命使耐火材料耗量降低一。增加窑的运转时间。总之各国的煤矸石利用的程度因组成、环境要求及各国的政策而异同时也制定了一些保护性政策比较典型的是政府要求用于洁净能源并进行立法。我国煤矸石资源及综合利用现状据统计目前我国煤矸石保守存量为亿主要分布在山西、山东、黑龙江、河北、辽宁、安徽等产煤区。利用率最高的是山东省年全国煤矸石综合利用量【达到万比年增加万综合利用率由年的上升到提高了个百分点结束了“八五”时期在左右长期徘徊的局面。五年累计综合利用煤矸石【亿年均增长
煤矸石的综合利用及现状
煤矸石综合利用现状及展望 摘要：通过对煤矸石的化学组成、国内煤矸石的现状进行了解分析。并对国内外处理煤矸石的综合利用方法和途径进行总结归纳，主要在煤矸石用在建筑材料、用作水泥混合材、填充聚丙烯复合材料、代替铝土矿提取氧化铝、发电、做化肥、造气等方面进行了概述。分析了煤矸石处理过程中存在的问题，并提出了相应的建议。 关键词：煤矸石，化学组成，材料，综合利用 Present Situation and Prospect of Comprehensive Utilization of Coal Gangue Bai-long,Hu College of Mining ,Guizhou University Abstract:understanding and analyzing the chemical composition and the present situation of coal gangue.to the domestic and foreign processing coal gangue comprehensive utilization methods and ways are summarized, mainly in the coal gangue used in building materials, used as cement admixture, filled polypropylene composites, substitute bauxite extraction alumina, power generation, chemical fertilizer, gas making etc. the overview of the.The problems in the process of coal waste disposal are analyzed and some suggestions are given. Keywords:coal gangue, chemical composition, present situation, material,comprehensive utilization 引言 煤矸石是煤炭在形成过程中与煤炭共生、伴生的一种脉石矿物，在煤炭洗选和加工过程中所产生的固体废弃物。我国矸石产量占原煤总产量约为15%~20%，目前积存已达到70亿t，占地面积为70 km2，且每年以1.5亿t的速度增长，在工业固体废弃物的总量的40%以上。堆积煤矸石占用了大量的土地，并且会在土地中释放大量的有害元素，煤矸石的综合利用已不容懈怠[1]。 煤炭被称作是工业“真正的粮食”，对于现代化工产业来说，不管是轻工业还是重工业，煤炭都占据着不可替代的地位。因此，煤矸石的产量也在不断上升，如何把煤矸石良好的利用是我们目前必须要解决的问题，目前国内外对煤矸石的研究与利用，主要集中在以下几个方面，煤矸石用于发电，生产化工产品，用作填充物，用作耐火材料、合成陶瓷，合成高效能复合外墙外保温材料，制成砖用作建筑材料等。到目前为止，煤矸石已经被广泛利用。由于很多原因，国内的煤
白炭黑的制备研究进展
中国粉体工业 ２００７年第６期 白炭黑属于硅系白色补强型粉体材料，是水合硅酸和硅酸盐的总称。因它们具有与炭黑相媲美的性能和外观上为白色的特性，故统称为白炭黑。不过通常讲的白炭黑大多是指水合二氧化硅（ＳｉＯ２?ｎＨ２Ｏ），其中ＳｉＯ２纯度含量可达９９．８％，密度在２．３１９－２．６５３ｔ／ｍ３之间，熔点是１７５０℃，是一种白色、无毒、无定形微细粉状物。白炭黑化学稳定性好、耐高温、不燃烧、电绝缘性好，是橡胶、塑料、涂料、医药、农药、造纸及日用化工诸多领域重要的无机填料［１］［２］。 白炭黑是我国“九五”重点建设的精细化工产品之一，我国由于橡胶和制鞋业的不断发展对白炭黑 的需求也不断提高，但自给率一直很低，主要依赖国外进口，因此白炭黑的生产前景十分广阔。本文就白炭黑的结构、性质及生产工艺进行综述。 １．白炭黑的结构与性质 据显微镜观察，白炭黑微粒与炭黑粒子相近，其粒子呈球状，为无定形的ＳｉＯ２，其硅和氧以正四面体键合成有缺陷的三维结构。一次粒子粒径大约在０．０ｌ～１μｍ范围，细小的微粒表面有不同的羟基存在，故显示出亲水性。红外光谱研究证实，白炭黑粒子表面羟基有三种类型：隔离羟基、相邻羟基、硅氧基［３］［４］［５］。 不同的羟基具有不同的反应活性：①硅氧基：主要存在于脱水白炭黑表面层，它不易在升温加热时脱除；②相邻羟基：对极性物质的吸附非常重要，它是比隔离羟基更有效的吸附点，由于相距较近，故能彼此以氢键形式结合；③隔离羟基：因为－ＯＨ基团被隔离开，但氢原子的正电性比较强，容易与负电性的原子发生氢键作用。白炭黑分子结构中心的－Ｓｉ－Ｏ－键具有极性，有很大的结合能力。 这些特殊结构的理化特性，就使得白炭黑微粒表面活性大，能与其它分子发生作用，从而具有优良的耐酸、耐碱、耐高温和电绝 白炭黑的制备研究进展 ■张秋， 杨云峰， 王海平，胡国胜 中北大学高分子与生物工程研究所 （太原 ０３００５１） 【摘要】白炭黑作为许多新型材料的组元已被广泛应用。本文简述了白炭黑的结构、性能，重点介绍了目前用化工原料和多种非金属矿物质为原料制备白炭黑的方法。 【关键词】白炭黑；结构；性能；制备 论文选萃 Ｔｈｅｓｉｓ
2020年煤矸石项目可行性研究报告
煤矸石项目 可行性研究报告规划设计 / 投资分析
摘要 该煤矸石项目计划总投资12331.73万元，其中：固定资产投资 10090.01万元，占项目总投资的81.82%；流动资金2241.72万元，占项目 总投资的18.18%。 达产年营业收入19841.00万元，总成本费用15135.35万元，税金及 附加240.45万元，利润总额4705.65万元，利税总额5595.16万元，税后 净利润3529.24万元，达产年纳税总额2065.92万元；达产年投资利润率38.16%，投资利税率45.37%，投资回报率28.62%，全部投资回收期4.99年，提供就业职位320个。 本报告是基于可信的公开资料或报告编制人员实地调查获取的素材撰写，根据《产业结构调整指导目录（2011年本）》（2013年修正）的要求，依照“科学、客观”的原则，以国内外项目产品的市场需求为前提，大量 收集相关行业准入条件和前沿技术等重要信息，全面预测其发展趋势；按 照《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》的具体要求，主要从技术、经济、工程方案、环境保护、安全卫生和节能及清洁生产等方面进行充分 的论证和可行性分析，对项目建成后可能取得的经济效益、社会效益进行 科学预测，从而提出投资项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见， 因此，该报告是一份较为完整的为项目决策及审批提供科学依据的综合性 分析报告。
总论、项目背景研究分析、市场分析、项目规划方案、项目选址规划、土建方案、工艺先进性、项目环保分析、安全经营规范、风险应对评估、 节能概况、进度计划、项目投资方案分析、经济效益、总结评价等。
我国煤矸石综合利用现状及对策研究CNKI
我国煤矸石综合利用现状及对策研究1 韦宝玺，孙晓玲 （中国国土资源经济研究院，北京 101149） 摘要：煤矸石综合利用对于节约集约利用资源、倡导绿色简约生活具有重要的现实意义。文章分析了煤矸石的危害途径、综合利用政策及现状，指出现阶段煤矸石综合利用存在法规政策体系不健全、基础研究薄弱、技术水平落后、缺乏资金保障、宣传推广工作不到位等问题，提出了加强顶层设计、加强基础研究、鼓励科技创新、完善优惠政策、建立示范基地等具体对策建议。 1 收稿日期：2016-04-05；修回日期：2016-04-06 作者简介：韦宝玺（1987-），男，山东省栖霞市人，中国国土资源经济研究院助理研究员，工学硕士，主要从事国土资源环境经济研究。
图1煤矸石对人类的危害途径
3.1煤矸石综合利用现状 我国的煤矸石综合利用研究工作起步相对较晚，目前大宗量的利用方式主要是矿区回填、土地复垦、发电和生产建材。由于煤矸石产量大，区域发展不平衡以及经济条件和技术设备的制约，我国煤矸石利用率还较低[3]，2013年我国煤矸石的综合利用率为64%。 2013年，我国煤矸石产生量约7.5亿吨，综合利用量为4.8亿吨，同比增长7.6%。煤矸石综合利用率为64%。其中：用于塌陷区回填和土地复垦等途径的煤矸石量达2.6亿吨，占总利用量的56%；用于煤发电的煤矸石、煤泥量达1.5亿吨，占总利用量的32%；用于生产建材产品的煤矸石量达5600万吨，占总利用量的12%。[1]（参见图2） 图2 2013年我国煤矸石主要利用途径
注：数据来源于《中国资源综合利用年度报告》（2012-2014）。
钒钛资源及利用现状
钒钛资源及利用现状 Vanadium and titanium resources and the utilization of the status quo 河北联合大学轻工学院08热能与动力工程2班尹娟Hebei United University Light Industry College 08 thermal energy and power engineering class 2 Yin Juan 摘要：介绍钒钛资源分布及利用情况，叙述钒钛的优点。 Abstract：Introduce the distribution and utilization of the resources of vanadium and titanium, and describe the advantages of vanadium and titanium industry. 关键词：钒钛资源利用 Key words: vanadium titanium resource utilization 一、世界钒钛资源分布 据统计，目前世界钒储量约15980万吨，其中南非占46%，俄罗斯及前独联体国家占23.6%，美国占13.1%，中国占11.6%，其他国家总和不足6%。而世界钛基础储量约17.7亿吨，我国占37%以上。我国钒钛资源主要分布在四川攀西地区和河北承德地区，其中攀西钒钛磁铁矿资源最为丰富，资源量为6.18亿吨，约占全国的95%，占全球的35%[1]。 世界上已知的钒储量有98%产于钒钛磁铁矿。除钒钛磁铁矿外，钒资源还部分赋存于磷矿岩矿，含铀砂岩，粉砂岩，铝土矿，含碳质的原油、煤、油页岩及沥青砂中。钛资源部分存在于金红石岩矿中。世界金红石（包括锐钛矿）储量和储量基础分别为3330万t和16440万t，资源总量约2.3亿t（TiO2含量，下同），主要集中在南非、印度、斯里兰卡、澳大利亚。世界钛铁矿（TiO2）储量和储量基础分别为2.743亿t和4.353亿t，资源总量约10亿t；主要集中在南非、挪威、澳大利亚、加拿大和印度。中国以钒钛磁铁矿为主，金红石资源
2019国内外大数据行业现状
当前，许多国家的政府和国际组织都认识到了大数据的重要作用，纷纷将开发利用大数据作为夺取新一轮竞争制高点的重要抓手，实施大数据战略，对大数据产业发展有着高度的热情。 美国政府将大数据视为强化美国竞争力的关键因素之一，把大数据研究和生产计划提高到国家战略层面。在美国的先进制药行业，药物开发领域的最新前沿技术是机器学习，即算法利用数据和经验教会自己辨别哪种化合物同哪个靶点相结合，并且发现对人眼来说不可见的模式。根据前期计划，美国希望利用大数据技术实现在多个领域的突破，包括科研教学、环境保护、工程技术、国土安全、生物医药等。 其中具体的研发计划涉及了美国国家科学基金会、国家卫生研究院、国防部、能源部、国防部高级研究局、地质勘探局等6 个联邦部门和机构。 目前，欧盟在大数据方面的活动主要涉及四方面内容：研究数据价值链战略因素；资助“大数据”和“开放数据”领域的研究和创新活动；实施开放数据政策；促进公共资助科研实验成果和数据的使用及再利用。 英国在2017 年议会期满前，开放有关交通运输、天气和健康方面的核心公共数据库，并在五年内投资1000 万英镑建立世界上首个“开放数据研究所”；政府将与出版行业等共同尽早实现对得到公共资助产生的科研成果的免费访问，英国皇家学会也在考虑如何改进科研数据在研究团体及其他用户间的共享和披露；英国研究理事会将投资200 万英镑建立一个公众可通过网络检索的“科研门户”。 法国政府为促进大数据领域的发展，将以培养新兴企业、软件制造商、工程师、信息系统设计师等为目标，开展一系列的投资计划。法国政府在其发布的《数字化路线图》中表示，将大力支持“大数据”在内的战略性高新技术，法国软件编辑联盟曾号召政府部门和私人企业共同合作，投入3 亿欧元资金用于推动大数据领域的发展。法国生产振兴部部长ArnaudMontebourg、数字经济部副部长FleurPellerin 和投资委员LouisGallois 在第二届巴黎大数据大会结束后的第二天共同宣布了将投入1150 万欧元用于支持7 个未来投资项目。这足以证明法国政府对于大数据领域发展的重视。法国政府投资这些项目的目的在于“通过发展创新性解决方案，并将其用于实践，来促进法国在大数据领域的发展”。众所周知，法国在数学和统计学领域具有独一无二的优势。 日本为了提高信息通信领域的国际竞争力、培育新产业，同时应用信息通信技术应对抗灾救灾和核电站事故等社会性问题。2013 年6 月，安倍内阁正式公布了新IT 战略——“创建
煤矸石综合利用存在的问题及对策分析
煤矸石综合利用存在的问题及对策分析 摘要：目前我国煤炭开采和加工过程中煤矸石的排放量，大约占有我国工业固 体中废弃物排放量的26%。煤矸石的大量堆积和排放,即占用珍贵的土地资源,又 破坏了矿区生态环境，淋溶水和矸石山自燃又会造成严重的水资源和大气污染。 针对此问题本文阐述了煤矸石的危害及有效利用和资源化及其发展前景。 关键词：煤矸石危害综合利用 1 引言 煤矸石是具有热值的矿物质，可作为造田复垦、燃烧发电、生产建材产品等原料。随着 中国发展对能源需求激增，煤炭的产量和原煤的入洗量都有很大的增长率，煤矸石的排放量 会相应增加。另外煤随着煤炭资源的进一步开采利用，劣质煤炭逐步上升，吨煤排矸率也将 不断提高。因此煤矸石的有效利用和资源化技术发展迫在眉睫，对推动我国可持续发展起到 很大作用。 煤矸石是一种可再利用的资源，但我国综合利用煤矸石的整体水平还比较落后。大力开 展煤矸石的综合利用不仅可以减少土地浪费和对环境的污染，而且对于增加企业的经济效益 也有很积极的促进作用。 2、煤矸石综合利用的主要途径 2.1 煤矸石作为发电燃料 煤矸石含有一定数量的固定碳和挥发分，一般烧失量在10%～30%，发热量一般在 1.68～ 2.10mj/kg，有的可达10.50～12.60mj/kg，一般4吨煤矸石约合1吨标准煤发热值，因 此煤矸石可以用来代替燃料。当煤矸石中碳含量>20%，发热量达到6.27～12.55mj/kg时，一 般适宜作为发电燃料。 我国利用煤矸石发电已经形成一定的规模，全国煤矸石电厂装机容量已发展到500万kw。煤矸石发电现在正向大型循环流化床燃烧技术方向发展，逐步改造现有的煤矸石电厂，提高 燃烧效率和综合利用率。煤矸石发电是我国煤矸石综合利用的主要领域。 2.2 生产新型建筑材料 （1）煤矸石制烧结砖 我国利用煤矸石烧结砖，一般采用全内燃焙烧技术，即把煤矸石粉碎制成砖坯，再用传 输带把砖坯送砖炉，不用燃料，可自燃的煤矸石砖坯引燃后迅速生成建筑用砖，自燃过程的 热能又替代了煤矿要用的燃煤锅炉。用煤矸石制砖的主要工艺流程为：破碎一粉磨一搅拌一 压制一成型一干燥一焙烧一成品。矸石砖可以部分或全部代替粘土砖，且强度和耐腐蚀性优 于粘土砖，可作为承重墙、非承重墙及内隔墙等。 （2）煤矸石制水泥 煤矸石已被广泛用于水泥生产，从煅烧后的煤矸石的灰渣化学组成可知，煤矸石经自燃 或人工煅烧后具有一定活性，可掺入水泥中作活性混合材料，改善水泥的性能。也可以利用 其二氧化硅、三氧化二铝含量高的特点来部分或全部代替黏土配料，使用过火矸等作水泥混
酶学研究中的诺贝尔奖
酶学研究中的诺贝尔奖 标签：教育酶学研究诺贝尔奖分类：生物学史与学家 酶学研究中的诺贝尔奖 学习感悟：科学家对酶的研究也经历了很长时间，教材中也有简单的酶的发现过程，学习过程中也涉及到很多酶，今天看到生物学通报中完整的诺贝尔奖中对酶的研究达到了10次，现摘录如下以供学习。 酶在生命体的新陈代谢过程中占有重要地位，几乎所有细胞的生命活动都需要酶的参与。19世纪30年代德国化学家Liebig和他的同事Wohler从苦杏仁汁中发现了一种催化物质，后被命名为苦杏仁酶（emulsion），这是最早发现的酶之一。随后又有许多酶被相继发现，酶学研究也进入飞速发展时期。 从1907年比希纳获得酶学研究史上的首个诺贝尔奖开始，在酶学领域中先后有多次诺贝尔奖获奖记录。 1．1907年诺贝尔化学奖获奖者爱德华·比希纳（德国）获奖理由发现无细胞发酵现象 20世纪初德国科学家爱德华·比希纳利用细沙和酵母菌作为实验材料，混合并加以研磨，随后加上矽藻土，用水力压榨机制备酵母榨出液，利用这种液体为浓蔗糖溶液防腐，经过反复实验发现酵母榨出液引起了蔗糖的发酵。但此榨出液中没有活的酵母细胞。随后，为确保实验结果的准确性，他又利用乙醇和丙酮杀死活的酵母细胞，仍然引起了蔗糖的发酵。1897年他发表题为《无细胞的发酵》论文，引起了学术界的轰动。论文否定了发酵作用是“生命现象”的概念，建立了微生物的生命活动和酶化学之间的联系。 爱德华·比希纳的研究推动了生物化学、微生物学、发酵生理学和酶化学的发展，并获得了1907年的诺贝尔化学奖，这在酶学研究史上是一次巨大的飞跃，开创了微生物生化研究的新篇章。 2．1929年诺贝尔化学奖获奖者亚瑟·哈登（英国）和汉斯.冯·奥伊勒-凯尔平（瑞典）获奖理由阐述了糖发酵过程中酶的作用 亚瑟·哈登（Harden Sir Arthur）是英国生物化学家。1904年他将酵母提取物放入半渗透薄膜袋内进行渗析时发现，酵母酶的活性消失，它不再使糖发酵。然而，如果将渗析至袋外的水加入袋内的物料中，则酵母酶活性又会恢复。同时观察到渗析开始时，酵母提取物迅速将葡萄糖分解并产生二氧化碳，但是随着时间的推移，其活性逐渐降低。他推测酵母酶是由2部分组成的，一部分是小分子，另一部分则是大分子。两者单独作用都不会使糖发酵。只有共同作用才有发酵的效果。如果将袋内的物料煮沸，则活性消失，即使袋内加入了袋外的水也是如此。实验证明大分子是蛋白质，小分子经受住了煮沸，因而多半不是蛋白质。这种小分子是“辅酶”发现的首个实例，它是一种非蛋白质结构的小分子，这种小分子对于酶的作用是不可或缺的。 汉斯.冯·奥伊勒一凯尔平是杰出的瑞典生物化学家。他在访问比希纳的实验室后对发酵产生了浓厚兴趣。由于哈登发现了发酵过程需要酶和辅酶共同发挥作用，因此经过10年潜心
黑龙江煤矸石综合利用项目投资分析报告
黑龙江煤矸石综合利用项目投资分析报告 投资分析/实施方案
报告说明— 工业和信息化部颁布的《工业固体废物资源综合利用评价管理暂行办法》和《国家工业固体废物资源综合利用产品目录》正式实施,其中固体废弃物煤矸石可以用于生产砖瓦、砌块等烧结制品,煤矸石砖是国家鼓励发展的墙体材料。 该煤矸石烧结砖项目计划总投资6484.61万元，其中：固定资产投资4916.85万元，占项目总投资的75.82%；流动资金1567.76万元，占项目总投资的24.18%。 达产年营业收入11686.00万元，总成本费用8951.64万元，税金及附加121.35万元，利润总额2734.36万元，利税总额3232.86万元，税后净利润2050.77万元，达产年纳税总额1182.09万元；达产年投资利润率42.17%，投资利税率49.85%，投资回报率31.63%，全部投资回收期4.66年，提供就业职位202个。 利用煤矸石作为原料制砖，自身发热量除满足本身烧成需要外，还能利用余热干燥砖坯等。煤矸石代替粘土质砖，不仅节约大量原料，还节约了黏土和堆放煤矸石占用的场地及减少对环境的破坏。
目录 第一章项目概况 第二章项目单位概况 第三章项目基本情况 第四章市场前景分析 第五章项目投资建设方案第六章选址可行性分析 第七章项目工程方案分析第八章工艺先进性分析 第九章环境保护和绿色生产第十章安全保护 第十一章项目风险应对说明第十二章项目节能分析 第十三章项目进度说明 第十四章投资方案分析 第十五章经济效益可行性 第十六章综合评估 第十七章项目招投标方案
第一章项目概况 一、项目提出的理由 煤矸石是煤炭的伴生物，由于煤的成因环境不同和发育时间的长短， 形成不同的煤种，距地表的深度也不一，因而煤矸石也不一样。页岩类的 煤矸石是由页岩本身的特性所决定。页岩类的煤矸石属于黏土矿物，其中 含有如高岭石、蒙脱石、水云母（伊利石）、绿泥石等外，还含有如石英、长石、云母等。伊利石使原材料产生良好的塑性，高岭石具有很好的烧结 性能，而石英则主要起着一种稳定成分的作用。页岩类的煤矸石具有页状 或薄片状层理，用硬物击打易裂成碎片。是由极细的泥质黏土，经过紧压 固结、脱水、重结晶后形成的，具有薄页状层理构造的黏土岩。与黏土有 着相似的化学成分，硅、钙、铝、铁化合物占总成分80%以上。因其硬度不高，易破碎，容易加工，所以在设备上破碎很容易，对设备的磨损相对较小；原料处理的产量和成型的产量在同等条件下能高出设计20~30%。 近十五年来，在不同地域利用煤矸石制作建筑材料和路面材料，尤其 是煤矸石烧结砖，发现煤矸石的种类及其所占比例的不同，直接影响烧结 砖的产量、质量，此外对设备及其配件的磨损程度明显也不一样。 二、项目概况 （一）项目名称 黑龙江煤矸石综合利用项目