• <li id="8veud"><acronym id="8veud"></acronym></li>
    <li id="8veud"><acronym id="8veud"></acronym></li>

    <button id="8veud"></button>

    <rp id="8veud"></rp>
    <li id="8veud"><tr id="8veud"></tr></li>
      <em id="8veud"></em>

      <s id="8veud"></s>
    1. 能源大家族的分類

      編輯:KYJC? 來源:中國科普博覽 ?時間:2013-04-08

      ?????? 能源家族又可分為一次能源和二次能源?!∫淮文茉粗缸匀唤缰幸栽行问酱嬖诘?、未經加工轉換的能量資源。又稱天然能源。包括化石燃料(如原煤、原油、天然氣等核燃料、水能、風能、太陽能、地熱能、海洋能、潮汐能等)。一次能源又分為可再生能源和不可再生能源,前者指能夠重復產生的天然能源,如太陽能、風能、水能、生物質能等,這些能源均來自太陽,可以重復產生;后者用一點少一點,主要是各類化石燃料、核燃料。20世紀70年代出現 能源危機以來,各國都重視非再生能源的節約,并加速對再生能源的研究與開發。

      ?????? 一次能源可以進一步分為再生能源和非再生能源兩大類。再生能源包括太陽能、水力、風力、生物質能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能等等。它們在自然界可以循環再生。而非再生能源包括煤、原油、天然氣、油頁巖、核能等,它們是不能再生的,用掉一點,便少一點。

        二次能源是指由一次能源經過加工轉換以后得到的能源,例如:電力、蒸汽、煤氣、汽油、柴油、重油、液化石油氣、酒精、沼氣、氫氣和焦炭等等。 在生產過程中排出的余能,如高溫煙氣、高溫物料熱,排放的可燃氣和有壓流體等,亦屬二次能源。一次能源無論經過幾次轉換所得到的另一種能源,統稱二次能源。
      ?
      ?????? 二次能源又可以分為“過程性能源”和“合能體能源”,電能就是應用最廣的過程性能源,而汽油和柴油是目前應用最廣的合能體能源。二次能源亦可解釋為自一次能源中,所再被使用的能源,例如將煤燃燒產生蒸氣能推動發電機,所產生的電能即可稱為二次能源?;蛘唠娔鼙焕煤?,經由電風扇,再轉化成風能,這時風能亦可稱為二次能源,二次能源與一次能源間必定有一定程度的損耗。

      放錯位置的資源—尾礦

      編輯:KYJC? 來源:中國國土資源報 ?時間:2013-04-08

      ?????? 尾礦通常是指礦山選礦后,在當時條件下不宜再分選回收的礦山固體廢棄物。我國現有礦山尾礦庫2700多座,尾礦積存量約60億噸,且每年以3億噸的數量增加。大量堆存的尾礦不僅占用土地,浪費資源,污染環境,同時還存在很大的安全隱患。殊不知,這些被丟棄的“垃圾”價值巨大,無異于一座礦產資源寶庫。

        

      是垃圾?還是寶藏?

        在我國的許多老礦山中,大量尾礦如一塊塊瘡疤,遍及山野。

        據中國地質科學院尾礦利用技術中心首任主任李章大介紹,這些被當作垃圾丟棄的尾礦,其中大都含有各種有色、黑色、稀貴、稀土和非金屬礦物等有價成分,是寶貴的二次礦產資源。

        比如,廣西平果鋁土礦中伴生十余種有益組分,其中鎵、鈦、稀土、鈮、鈧、鐵等7種伴生元素進入尾礦后富集,其品位都達到或超過工業品位,每一種都相當于一座特大型礦床。廣西南丹錫多金屬礦以采錫、鉛、鋅等金屬為主,據有關部門調查,南丹礦區61個尾礦庫中數千萬噸的尾礦中含有大量的有色金屬錫、銻、鉛、鋅、銀、金、銦、鎘以及非金屬礦砷、硫等,品位都在國家工業指標之上,有些已經達到大型和特大型規模。內蒙古包頭白云鄂博鐵礦的尾礦庫相當于一個大型稀土礦山。四川攀枝花鐵礦的尾礦中含有銅、鎳、鈦、釩等十幾種有益組分,相當于一座大型有色金屬礦山!

        

      60

      億噸尾礦來自哪里

        我國數量龐大的尾礦來自長期不合理的礦產資源利用方式。

        中國地質科學院尾礦利用技術中心主任張金青說,我國現有礦山15.3萬個,其中80%的礦產資源為共伴生礦,但受經濟、技術條件以及管理體制所限,在較長的一段歷史時間內,我國對礦產資源的綜合利用缺乏認識,只偏重于數量增長,而忽視資源的合理開發和綜合利用,采取了以犧牲環境為代價的經濟發展模式。

        目前,我國共伴生礦產資源的綜合利用率不到20%,礦產資源總回收率只有30%,與國外先進國家差距較大;只有10%的國有礦山企業開展了資源的綜合利用,其中只有2%的礦山綜合回收率達70%以上,75%的礦山資源綜合利用率都低于25%,資源浪費是相當驚人的。

        其實,隨著技術的進步,大多數尾礦都是可以開發利用的資源。比如,湖北大冶地區各鐵礦山選廠每年有50萬噸選鐵尾礦,堆積總量已達9000多萬噸,已查明尾礦中含有34種元素,如加以回收,直接經濟效益可達1.8億元。金川鎳礦是世界上著名的大型多金屬共生礦床,過去鎳的選冶回收率僅50%左右,大量伴生的有價金屬沒有回收而進入尾礦,其中僅鉑族金屬的儲量就居世界之冠。

        

      別讓尾礦成為

      殺手

        許多人都無法忘記2008年9月8日發生在山西省襄汾縣的慘痛一幕:早上7時50分左右,違法生產的山西襄汾縣新塔礦業公司尾礦庫突然潰壩,約20萬立方米混雜著礦渣的泥水從100多米的半山腰狂瀉而下,頃刻間吞沒了新塔礦業公司辦公樓、部分民居和一個鄉村集市,而后,277條鮮活的生命,永遠地離開了這個世界。

        無疑,尾礦壩事故造成的災害和損失是巨大的,而尾礦對環境造成的污染更為嚴重。

        我國冶金礦山9個重點選廠附近的14條河流被污染,粉塵使周圍土地沙化,造成數千畝農田減產或絕產;白云鄂博鐵礦在草原上筑壩儲存尾礦,占地1.65萬畝,污染草原;湖南錫礦山尾礦排入漣溪,云南易門銅礦尾礦排入綠汁江,云南東川銅礦尾礦排入金沙江,污染更廣。

        2009年,就在云南陽宗海事件塵埃落定不久,又一起污染事件被披露出來:云南紅河州大屯海水質砷含量為0.96mg/L,超過國家標準96倍。原來,這又是尾礦惹的禍——大屯海與云錫公司大屯選礦廠的尾礦庫僅一壩相隔。有村民說:“2007年以前,大屯海水清澈見底,魚蝦成群?,F在,水草都沒有了,在海里游泳后身上就會長紅斑,非常癢?!?/p>

        李章大說,有色金屬礦尾礦往往伴生有毒的微量元素,如鎘、砷、鉛、鋅、銀等,殘留在尾礦中的某些選礦藥劑更是致命的,如金礦堆浸的氰化物。這些有毒物質滲入地下會污染地下水和土壤,流入河道則危害更廣,不僅造成大范圍生態環境破壞,而且還嚴重威脅人民群眾的身體健康。

        

      尾礦綜合利用利國利民

        我國提出要建設資源節約型和環境友好型社會,倡導節能減排、綜合利用資源,各地都在積極探索、推動一次性和單一性利用資源轉向循環利用和綜合利用資源,盡可能地減少資源消耗和環境污染。尾礦綜合利用,正是建設資源節約型和環境友好型社會的最佳體現。

        實踐證明,尾礦是一筆巨大的財富。

        中國地質科學院尾礦利用技術中心是國內首家,迄今為止唯一一家專門從事工業固體廢棄物資源化綜合利用及產品技術開發的科技型實體。中心主任張金青介紹說,尾礦的綜合利用通常有三種途徑。

        首先考慮的是從尾礦中盡可能多地回收有價金屬和礦物。如金川鎳礦從尾礦中進一步回收鎳,使鎳的選礦回收率從原來的50%左右增加到90%。安慶銅礦從尾礦中回收鐵和銅,每年可獲得品位16.94%的銅精礦2.56噸,品位43%的鐵精礦53.5噸,年創產值491.5萬元。新疆可可托海87選礦廠從尾礦中綜合回收白云母,年創產值800萬元,利稅273萬元。

        其次,尾礦可以作為復合礦物原料進行整體開發利用,如將尾礦作為陶瓷主原料,燒成溫度比用傳統純料降低50~100攝氏度,節能20%;將尾礦作為建材原料,可比常規原料加工到同樣細度節約近一半能源;擇優組合有關工藝、設備,可以開發出有新性能的新產品,如用黃金尾礦生產的微晶玻璃,其性能等同于添加了黃金的高檔微晶玻璃。

        最終,那些無較大經濟價值的尾礦或二次回收后無經濟價值的尾礦,可用作井下充填料或填坑鋪路,也可對尾礦庫復墾造田、綠化造林,或建成生態公園、體育娛樂場地。

      北極的礦產資源

      編輯:KYJC? 來源:中國科普博覽 ?時間:2013-04-08

      ??????在俄羅斯西北部的科拉半島,在北緯66~73o。從這里沿經線南下到南緯66~73o相對稱的地方,就是南極大陸的查爾斯王子山。這里當然不是對地球進行枯燥的幾何描述,非常有趣的是,在這南北極對稱的地方均有世界級的大鐵礦。這種鐵礦分布與南北磁極的位置是何關系,與大陸漂移是何關系,至今仍然是一個未解的大自然之謎。

        然而,在資源危機四伏的當今世界,大多數人首先關心的是資源量的多少。各國不僅在極地進行科學活動,也進行資源勘察。

      ????? 1966年,前蘇聯地質學家在查爾斯王子山發現了70米厚、綿延200多公里的帶狀磁鐵礦。單是這一地區的儲量就夠全世界使用200年,更不用說美、澳和其他國家科學家后來陸續發現的鐵礦了。然而問題在于,為了保護南極這塊世界上最后的凈土,國際社會決定在50年內禁止開采南極礦產資源。

        北極的情況則大不相同,因為北極的土地及其資源分屬各國,所以北極的礦產資源開采并不受限制,因此才有了享譽世界的芬諾斯堪的亞和科拉半島大鐵礦。

        北極能源以外的礦藏構成了北極工業化前景的另外一個誘因。除上述鐵礦外,還有世界上最大的銅——鎳——钚復合礦基地之一的諾里爾斯克礦產基地。貴金屬和金鋼石的誘惑對前蘇聯開發遠東起了重要的作用(特別是著名的科累馬地區)。在阿拉斯加,據估計科策布北部的紅狗礦藏有8500萬噸礦石,其中含鋅17%,鉛5%,銀每噸75克,從而使之成為價值111億美元(1983年價)的世界級大礦。加拿大的考明克礦業公司和阿拉斯加的那納公司正在對紅狗礦進行聯合開發,這將為北極工業化注入跨國因素并引出關于土著居民在此過程中的作用等問題。

        在阿拉斯加來諾金礦區,從1880年到1943年已生產了108.5噸黃金,估計尚有13.2噸待開發。西特卡附近的奇察哥夫礦曾產金24.8噸,仍含9.3噸待開采。貴金屬礦的開發在白令海峽兩岸此起彼伏。雖然阿拉斯加的許多金礦即將枯竭,但一項日處理礦石200噸的龐大計劃正在擬議中。另外,格林克里克銀礦是全美最大的潛在銀礦,1988年開發后,生產能力為日處理1000噸礦石,估計可采10~30年。

        除上述礦產資源外,這里還儲有鈾和钚等放射性元素,稱為戰略性礦產資源。如威爾士王子島上的鹽夾礦就蘊藏有28.5萬噸钚礦石。

      南極的豐富礦產資源

      編輯:KYJC? 來源:中國科普博覽 ?時間:2013-04-08

      ?????? 南極地區的礦產資源極為豐富。據已查明的資源分布來看,煤、鐵和石油的儲量為世界第一,其它的礦產資源還正在勘測過程中。在南極地區,可望發現更多更豐富的礦產資源,為人類利用這些資源提出科學依據。

        南極大陸二疊紀煤層主要分布于南極洲的冰蓋下面,儲量約為5000億噸。

        鐵礦是南極最富有的礦產資源之一。在南極大陸,主要分布在東南極洲。據科學家們勘測,在查爾斯王子山脈南部的地層內,在晚太古至元古代,有一條厚度達400米,長120公里~180公里,寬5公里~10公里的條帶狀富磁鐵礦巖層,礦石平均品位達32%~58%,是具有工業開采價值的富鐵礦床,初步估算其蘊藏量可供全世界開發利用200年,是當今世界最大的富鐵礦藏。有趣的是,如果沿著南極洲查爾斯王子山脈所在的經度范圍(北緯60度至北緯70度)一直往北走,幾乎在相同經度差不多對稱的北極地區,又是一片世界級大鐵礦地區。

        南極地區的石油儲存量約500億~1000億桶,天然氣儲量約為30000~50000億立方米。南極的羅斯海、威德爾海和別林斯高晉海以及南極大陸架均是油田和天然氣的主要產地。

        南極地區,有待查明的各種資源還很多,加上各國資源勘探結果還未完全公開,因此,還有待我國科學家們進一步努力。

      能源科學概念

      編輯:KYJC? 來源:中國科普博覽 ?時間:2013-04-08

      ?????? 能源是指各種能量的來源。具體而言能源是指煤炭、原油、天然氣、電力、焦炭、煤氣、熱力、成品油、液化石油氣、生物質能和其他直接或通過加工、轉換而取得有用的各種資源。

        常規能源是指已能大規模生產和廣泛利用的一次能源,又稱傳統能源,如煤炭、石油、天然氣,是促進社會進步和文明的主要能源。

        新能源是指傳統能源之外的各種能源形式。它的各種形式都是直接或者間接地來自于太陽或地球內部所產生的熱能。包括太陽能、風能、生物質能、地熱能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出來的生物燃料和氫所產生的能量。

        地熱能是由地球內部釋放出的熱能,是一種地殼深部普遍存在的自然現象。

        核能(又稱原子能)是原子核結構發生變化時放出的能量。核能釋放通常有兩種方法:一是重原子分裂成兩個或多個較輕原子核,產生鏈式反應,釋放巨大能量,稱為核裂變能,比如原子彈爆炸;另外一種是兩個較輕原子核聚合成一個較重的原子核,釋放巨大的能量,稱為核聚變能,比如氫彈爆炸。

        風是地球上的一種自然現象,它是由太陽輻射熱引起的。太陽照射到地球表面,地球表面各處受熱不同,產生溫差,從而引起大氣的對流運動形成風。風能是地球表面大量空氣流動所產生的動能。

        海洋能指依附在海水中的可再生能源,海洋通過各種物理過程接收、儲存和散發能量。

        潮汐能是以位能形態出現的海洋能。海水漲落的潮汐現象是由地球和天體運動以及它們之間的相互作用而引起的。

        波浪能是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能。

        溫差能是以熱能形態出現的海洋能,又稱海洋熱能。

        鹽差能是以化學能形態出現的海洋能。

        海流能是指海水流動的動能,主要是指海底水道和海峽中較為穩定的流動以及由于潮汐導致的有規律的海水流動。

        氫能是氫原子在高溫高壓下聚變成一個氦原子反應所產生巨大的能量,是人類社會未來極重要的能源。

        生物質是指通過光合作用而形成的各種有機體,包括所有的動植物和微生物。而所謂生物質能,就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式,即以生物質為載體的能量。

        水能是天然水流蘊藏的位能、壓能和動能等能源資源的統稱。

        太陽能一般是指太陽光的輻射能量,狹義的太陽能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。

        天然氣水合物是天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀結晶物質。

      五光十色的礦物

      編輯:KYJC? 來源:中國科普博覽 ?時間:2013-04-08

      ????? 人們看到的礦物或礦石標本往往具有鮮明的顏色,這是因為礦物對可見光中的不同波長發生選擇性吸收和反射后,在人眼中引起的感覺。

        為什么礦物是五彩繽紛的呢?原來,礦物對不同波長的可見光選擇性吸收時,礦物會呈現被吸收光波的顏色而表現出特定的色澤。例如,孔雀石看起來是綠色,那是因為孔雀石吸收了綠色以外的其他顏色,人眼感覺到的是未被吸收的綠色。

        礦物學家把礦物的顏色分為自色和假色。自色是礦物固有的顏色,如金為黃色,銀為白色、銅為紅色、鐵為黑色等等,無論何時,都是它們的本來顏色。而假色是微量無機物、有機物溶解或混合在礦物中呈現出的顏色。它們可以使礦物原有的顏色減弱、消失,出現一種次生的顏色。如方解石和石英本來是白色或透明的,但常因含有雜質,呈現出紫色、綠色、黃色和褐色等。4-3有的礦物由于所含雜質不同,產生條紋或條帶狀結構,如瑪瑙就具有各種顏色的條紋。正是這些美麗的條紋使瑪瑙富于變化,美麗異常。

        礦物的光澤是指礦物對可見光反射的能力。礦物光澤的強弱取決于礦物的折射率和吸收系數以及反射率等。反射率越大,礦物的光澤就越強。礦物的光澤多種多樣,根據光澤的特征劃分為玻璃光澤(如方解石)、珍珠光澤(如云母)、油脂光澤(如石英)、絲絹光澤(如石棉)、蠟狀光澤(如葉蠟石)等等。顏色和光澤是鑒定礦物的重要特征之一。

      礦物與礦石

      編輯:KYJC? 來源:中國科普博覽 ?時間:2013-04-08

      ?????? 什么是礦石呢?

        通常,從金屬礦床中開采出的并具有冶煉金屬價值的固體物質均稱作礦石,俗名常簡稱為礦。在選礦的術語上則叫做原礦、粗礦或冒沙。礦石一般是由有用的金屬礦物,即由礦石礦物與其伴生的脈石所構成。

        礦石礦物是指在工業上能從其中提起一種或數種有用金屬元素的礦物。礦石礦物大多數是不透明礦物,往往具有金屬光澤,如黃銅礦、方鉛礦分別為銅、鉛的礦石礦物。但也有一些是透明礦物。礦石礦物有時作為自然金屬產出,如自然金、鉑等,但其大多數為化合物。

        工業上所用的各種金屬是從許多種金屬礦物中提煉出來的。一種金屬元素可以從幾種不同的礦石礦物中提取出來,如銅可從輝銅礦、斑銅礦、黃銅礦、赤銅礦、自然銅及孔雀石等中提煉;同樣有的礦石礦物也可以提取兩種或者兩種以上的金屬元素,如鉀釩鈾礦可提取鈾和釩。

        在我國的文字中,“礦”和“鑛”兩個字是通用的,但最初卻反映人們對自然界兩類性質不同礦產的認識:前者是指非金屬礦產,后者卻是指金屬礦產。在我國古代,凡礦山采掘物未經過加工精煉的,都叫做“礦”和“鑛”。人們最先采用的是石頭和泥土,后來才開始熔煉金屬礦石?!暗V”和“鑛”兩字的產生、并存和通用,正是這種社會生產力發展的反映。

        “礦”字,原寫成“”,象征著一種采礦工具的形象。早在戰國時期(公元前475-前221年),已有掌管采礦的官員稱“人”,音礦(Kuang),象征采礦之聲音。

        在西方,采礦活動開始較晚,至中世紀規模才日益擴大,故“礦物”(mineral)一詞的出現也比較晚。它來自于中世紀拉丁文minera,原是礦、礦石和礦山的意思,開礦和采礦(mine)一字,也是由此而來。顯然,在西方“礦物”的概念也是在生產實踐的基礎上形成的。

      探求大洋中的礦產資源

      編輯:KYJC? 來源:中國科普博覽 ?時間:2013-04-08

      ?????? 浩瀚的海洋中有著無盡的財富,當人們認識到海洋是另一塊未開發的處女地時,便把目光投向了藍色的海洋,盡管依據現有的科學技術水平,許多財富還不能盡快地開發和使用。

      ?????? 石油和天然氣

      ?????? 石油和天然氣是不可再生的一次性能源,是現代工業的命脈,目前,陸生的油氣資源遠遠不能滿足大工業的需求,更何況許多地區的陸地油氣資源已基本上開發軼盡。從20世紀中葉起人們便把希望寄托于海洋,并且取得了出乎預料的巨大成果。目前,在世界各大陸的邊緣海底已發現800多個不同類型的含油氣盆地,在這些盆地中分布著大小各異的1600個油氣田。石油地質儲量達1450億噸,天然氣儲量140億立方米,海洋真是油氣資源的聚寶盆。根據各國的開發能力,已經建成的海上油氣田,集中在中東波斯灣;歐洲的英倫三島海域及北海;美洲的墨西哥灣等地,亞洲的北部灣及中國的南海也有巨大的發展遠景。石油和天然氣是人們向海洋索取資源的第一批碩果。

      ?????? 大洋錳結核

      ?????? 鐵和錳是地球上重要的元素,冶鐵技術標志著人類進入了文明的新時代。伴隨著現代化的大工業發展,人類社會對這兩種元素的需求有增無減。在深海盆地內,蘊藏著一種獨特的資源,這就是大洋錳結核。錳結核分布在平坦的洋底,是棕黑色的、象馬鈴薯、姜塊一樣的堅硬物質,分析表明,這種結核內含有多達70余種的元素,但以鐵和錳的含量最高。目前,通過深??睖y,已經在太平洋、大西洋、印度洋的許多海區內發現了錳結核,儲量約3萬億噸。大洋錳結核是怎樣生成的呢?科學家們認為,它是一種自生礦物,其分布與海水深度、地質構造、海底洋流有關,一般在水深4000-6000米才有它的蹤跡,其形成則與生物化學作用有關。我國從70年代起,已開始進行大洋錳結核的勘探和預采,可以預見,21世紀人們將會有效開采和利用這種深海礦產資源。

      ?????? 海洋砂礦

      ?????? 當你在海邊的沙灘上漫步時,可能不會想到腳下踩的就是有用的礦產資源。海洋砂礦是地球上重要的礦產類型之一,許多有名的礦種就來自海洋砂礦,例如,錫礦石主要產地在東南亞海岸;鋯石、獨居石和鈦鐵礦也產自海洋砂礦中,主要分布在美國、澳大利亞和印度沿海;金剛石砂礦主要產于西南非洲海岸;美國沿海還是砂金、砂鉑的著名產地。在我國廣闊的海岸線上,也有豐富的海洋砂礦,目前已經發現有鋯石、獨居石、鉻鐵礦、鈦鐵礦、錫石、磷釔礦、石英砂等十幾種,具有重要的開發價值。海洋砂礦是怎樣富集成礦的呢?原來,波濤洶涌的海浪和海岸帶的潮流有著巨大的能量,這種能量對海岸有沖洗和侵蝕作用,它們夜以繼日地“工作”,海岸帶成了天然的選礦廠,在海浪和潮流的反復沖洗下,那些化學性質穩定、比重大、硬度高的礦物顆粒就從原巖中剝落出來富集在一起,從而形成了一種新的沉積礦床,這就是海洋砂礦。海洋砂礦是海浪和潮流淘洗出來的珍寶。

      ?????? 除了這些,還有許多形形色色的海洋珍寶等待人們去開發,如多金屬硫化物。這是一種產于深部大洋中的礦產,當大洋裂谷中涌出熾熱的地幔物質時,在冷卻和凝固過程中形成了大量金屬硫化物軟泥,它們是上涌的巖漿與海水相互作用的產物,極具開采價值。再如大陸架外側或大陸坡上的磷塊巖,也是一種重要的海洋礦產資源,據測算,全世界海洋磷塊巖有3000億噸,是磷酸鈣的重要來源。除磷塊巖以外,大陸架內還蘊藏著許多其它礦藏,因為大陸架是大陸向海洋的延伸,人們的視線早就注意到這片未開墾的處女地了。

      更多文章...