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促進鎳產業合理高效應用和可持續發展

  中國是鎳資源消費大國,傳統不銹鋼板、電池等含鎳材料正在深入推廣應用或研發,預計未來長時間內中國對鎳資源的依賴度仍然較高。所以,鎳資源的未來支撐能力、鎳的應用安全性研究、鎳材料應用領域的開拓等問題,不僅關系到全球鎳的合理高效應用,關系到全球不銹鋼等鎳材料行業的健康可持續發展,更關系到相關產業的發展。7月14日,在由冶金工業信息標準研究院,國際鎳協會聯合主辦、世界金屬導報社承辦,青拓集團有限公司協辦的2017年食品接觸材料法規與應用技術國際論壇召開期間,本報記者就相關內容采訪了國際鎳協會中國首席代表宋全明博士和資深專家TonyNewson。

  記者:國際鎳協會的宗旨和愿景是什么?它在中國的未來使命是什么?

  國際鎳協會:國際鎳協會的使命是推廣和支持鎳的適當應用。國際鎳協會促進各國市場發展,支持其中新興和現有的鎳應用,且全力推動科普、風險管理并提升社會經濟效益,以此作為公共政策和監管的基礎。通過我們的科學部門鎳生產商環境研究協會(簡稱NiPERA),我們也在不斷進行與人類健康和環境有關的前沿科學研究。

  國際鎳協會是鎳及含鎳材料相關資訊的匯總中心,在亞洲、歐洲和北美洲設立了辦事處。在中國,國際鎳協會著重推動含鎳材料市場發展,推動鎳在中國的公共政策和監管并共享其技術專長,從而推動鎳的可持續使用。國際鎳協會是世界主要鎳生產商的全球性協會組織,我們與其他國際金屬協會及不銹鋼研發協會合作推動鎳在全世界的安全使用。通過高素質專家的全球性網絡進行市場拓展,并發布關于鎳及其性質和用途的免費技術知識,以保證最佳性能發揮以及安全操作和使用。我們積極發起和資助科學研究計劃,從而考察鎳在人類健康和環境中的作用。國際鎳協會免費共享自身的知識,不會從事任何類型的商業或交易活動,且不會對鎳市場、價格或供需做出預測或評價,為不斷推動鎳的長期使用,從而促進未來可持續發展而努力。

  記者:鎳與其他金屬材料相比有什么優劣勢?怎樣克服這些劣勢以尋求發展?

  國際鎳協會:鎳為當今社會和未來社會帶來持久的價值和創新的解決方案。它不僅通過增強不銹鋼的成形性,焊接性及耐腐蝕性等方面的屬性使不銹鋼通過可靠性驗證并使其具有多功能的特性,而且在其持久使用期結束時也賦予其作為廢鋼的高度內在價值。有大量具有工程性能價值和使用價值的鎳合金,如滿足耐極端腐蝕和高溫要求的鎳合金、防結垢銅鎳合金、具有形狀記憶功能的鎳鈦合金、熱膨脹率低的鐵鎳合金、鍍鎳、鎳基催化劑等。

  鎳和含鎳材料廣泛應用于運輸,消費與工業用品,食品與飲料設備制造業,建筑施工,工藝工程和發電等行業,從而對人類社會產生直接且深遠的影響。而且鎳是完全可回收的,被使用后可再重新使用。

  記者:鎳的應用方面取得了哪些突破?它的未來發展方向是什么?

  國際鎳協會:有一些新應用領域,例如新的電池化學,催化劑以及適用于地震區域的可用于醫療應用和建筑材料的形狀記憶合金。先進的超臨界蒸汽發電廠需要含鎳合金,即在高于700℃溫度蒸汽下使用。一種全新的具有令人難以置信的性能的材料——高熵合金,通常是指鎳合金。

  記者:2017年全球鎳的開采和使用情況如何?目前的鎳儲量是多少?鎳將怎樣滿足未來市場需求?鎳資源的海外分布情況如何?

  國際鎳協會:目前數據來看,世界上有足夠的鎳儲量可以滿足后代的需求。新的鎳礦不斷被發現,而在過去幾十年來,因為提取量的增加而使可用鎳的數量也在增加,但在與采礦和冶煉技術方面的進步相結合后,可用鎳的數量在未來將進一步增加。通過對當前資源的可靠估算表明,目前的鎳資源儲備可使用100余年。盡管過去的20年生產了3200萬噸初級鎳,但同期鎳儲量也有所增加。20年前,鎳儲量估計在7000萬噸,現在估計在1億噸左右。

  此外,含鎳材料,如不銹鋼,其完全可回收利用而不會損失鎳的質量。由于含鎳材料有很容易識別的終身價值,以及可以用更少的能量轉變成新的高品質材料,因而含鎳材料還具有非常適合回收利用的優點。鎳的回收利用率高達68%,且只會隨著時間的推移而提高,從而確,F有的鎳儲量仍然可以滿足后代的使用。

  全球有九個國家占全球鎳儲量的75%,分別是印尼、菲律賓、巴西、中國、新喀里多尼亞、南非、俄羅斯、加拿大和澳大利亞。

  記者:電池和電解鎳的全球使用情況如何?

  國際鎳協會:電池市場一直在發展。由于各國政府對氣候變化的擔心、對能效的追求和二氧化碳排放目標的設定都有助于混合動力汽車和電動汽車的采用。除此之外,全球對涉及電池和能源儲藏的可再生能源技術日益關注,而且對用于電子設備、智能手機和電動自行車的更持久電池的需求不斷增長。目前的情形十分復雜。不同的應用需要采用不同的技術,因此任何一項電池技術都不可能永遠滿足需求。鎳在電池中的應用已有一個多世紀的歷史,且在可以預見的未來仍將繼續在這個快速變化的行業中發揮重要作用。

  電動汽車(EV)目前只占全球汽車產量的很小一部分,但其份額在不斷增長。雖然電動汽車的增長預測各不相同,但都表明了強勁增長的趨勢。目前道路車輛中電動汽車的比例低于1%。最近的估計表明這個比例到2025年將增至7%~11%,而且其中很多車輛將依靠含鎳鋰離子電池驅動。

  新含鎳電池技術一定會在與可再生能源項目關聯的儲能系統中占據一席之地。風力發電機或太陽能光伏電池板可以在有風力或陽光時發電,而電池技術可以儲存能源在需要時使用。

  記者:鎳循環利用的最新研究成果是什么?其應用方式是什么?

  國際鎳協會:鎳有多種循環利用方式。電池中的鎳——最早是鎳鉻電池(NiCd),但越來越多地轉為鎳金屬氰化物(NiMH)和含鎳鋰離子(Li-ion)電池——作出了自身的貢獻。同時,一些含鎳材料(例如廢鎳催化劑)會被鎳冶煉廠回收再生。

  但值得注意的是,鎳的循環利用雖然重要,但鎳并非以原本的形式回收。在環境和商業上,對廢不銹鋼進行熔煉以生產性質相同的新不銹鋼是最常見的鎳循環利用方式。

  不銹鋼生產商對鎳進行循環利用的能力取決于獲取相關原料的便利性和成本,在此方面存在顯著的地區差異。在長期使用不銹鋼的歐洲或北美洲,生產商很容易獲取使用期結束的廢料。對于大多數生產商而言,這意味著投入熔爐的原料約有80%為不銹鋼和碳鋼廢料。在沒有足夠廢料庫存的世界其他地方,這個數字可能會顯著降低。因此,循環利用比例的全球平均值接近60%。

  必須知道的是,循環利用比例受廢料可得性制約。不銹鋼制品的使用壽命可能達到60年。雖然最終會被回收,但由于不銹鋼制品的使用壽命較長,因此等待時間長達數十年。同時,由于其優良的材料和環境特性,對不銹鋼的需求仍在不斷增長。預計不銹鋼的循環利用比例會隨著時間的推移升高,但其制約條件并非環境或技術,而且供應不足。耶魯大學的“存量和流量”研究表明了不銹鋼需求與廢料可得性之間的相互影響。從小村鎮到大城市,收集、分揀、匯總和加工金屬材料進行循環利用是一個有利可圖的行業,全球有數百萬人從事該行業。含鎳不銹鋼十分寶貴而且大受追捧,約90%可循環利用的不銹鋼都被回收并循環利用。

  分揀對價值而言至關重要。大多數含鎳不銹鋼并非鐵磁性材料,因此很容易與其他不銹鋼和碳鋼分離。有很多大型公司對小批材料進行匯總,進行進一步分揀后銷售給全球性企業。剪裁和打包可以改變笨重的外形,制成容易運輸的形態。廢不銹鋼經過熔煉后可以鑄造成“新”不銹鋼!靶隆辈讳P鋼約含60%的循環利用成分。每噸不銹鋼可節省1100千克鐵礦石、55千克石灰石、100千克鋁、45千克鎳、能源需求減少三分之一

  記者:國家衛計委于2016年11月公布了關于食品接觸材料的新法規。過去幾年對相關材料標準和法規進行了大幅度修改。國際鎳協會對中國政府機關和中國食品接觸材料行業有什么建議?

  國際鎳協會:國際鎳協會的使命是推廣和支持鎳的適當應用,包括不銹鋼,而且全力推動科普、風險管理并提升社會經濟效益,以此作為公共政策和監管的基礎。我們希望與政府及業界合作,從而保證材料的安全使用,尤其是在食品接觸應用中。


  一直強調需要針對食品接觸應用仔細選擇不銹鋼材(3370, -90.00, -2.60%)料。食品接觸應用中不銹鋼材料的選擇不應僅限于國家和國際食品法規規定的金屬釋放限值,而是需要考慮廣泛得多的影響因素,包括烹飪或加工的食品類型、烹飪、加工和儲藏的時間和溫度。還必須考慮食品接觸制品的生產,以及選擇最合適的不銹鋼材料以適應各類食品接觸制品和設備的復雜形狀和結構。另外,所選擇的材料必須能經受食品接觸制品和設備所采用的清洗和消毒化學品。

  結合優良生產規范,含鎳不銹鋼材料的仔細選擇將極大地促進對消費者的保護,從而達到全球食品接觸法規的要求。

  國際鎳協會最近對涉及不銹鋼的現有食品接觸研究進行了回顧。其目的是確定數據缺口、現有研究涵蓋的烹飪方式和可補充現有數據集的其他研究領域。全球不銹鋼行業都將對食品接觸領域中的不銹鋼材料進行進一步研究,從而收集補充數據。在此背景下,最近的食品接觸材料會議探討了與中國公司進行合作研究的可能性,而且很快會獲得鼓舞人心的反饋意見。

 
  
  
  
  
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