不同种类锌肥在农业生产上的应用效果评价

锌是作物不可或缺的微量营养元素之一,严重缺锌会影响作物的生长,进而导致人体锌营养摄入不足,危害人体健康。施用锌肥是改善土壤缺锌和补充作物锌营养的有效方式,对作物产量和品质的提升也有显著效果。概述了单质锌肥(无机锌肥、螯合锌肥、络合锌肥、纳米锌肥)和含锌复合肥等在农业生产中的应用效果,对影响锌肥大规模应用的原因进行了探讨。指出了锌肥在实际应用中存在的养分退化、利用率低、作用机制不明确等问题,并对锌肥未来的发展进行了展望。

关于ISP锌冶炼工艺转型升级和绿色发展的几点思考

本文分享了近年来我国ISP锌冶炼工艺取得的进展以及转型升级和绿色发展的几点思考。目前,我国铅锌冶炼技术比较成熟,铅冶炼以侧吹或底吹熔池熔炼为主的三连炉工艺,锌冶炼以湿法浸出为主的工艺,在环保和能耗方面都处于国际领先水平。密闭鼓风炉炼铅锌工艺(以下简称“ISP工艺”)则是一种比较成熟的铅锌联合冶炼方法,也是当今世界最主要的火法炼锌工艺,具有原料适应性强、综合回收利用水平高、经济效益好、锌锭品质高等优势,但同时也因能耗较高、环保风险大等问题受到广泛关注。

可降解锌基合金在骨缺损修复重建中的应用及研究热点和不足

背景:锌基合金医用植入材料有优异的力学性能、完全可降解性、良好的生物相容性,主要用于骨科植入物、心血管支架、胆管支架、气管支架、神经导管等。目的:综述可降解锌基合金应用于骨缺损修复的研究进展,展望锌基材料可期研究方向与成果。方法:检索PubMed、Web of Science、万方及中国知网数据库,选择各数据库建库至2023年6月收录的各类可降解锌基合金用于骨植入材料研究的相关文献,对生物可降解锌基合金的基本特性进行概述,对锌基合金促进骨组织修复作用进行梳理和归纳总结,讨论当前的研究热点与不足。结果与结论:①锌基合金具备良好的生物相容性,以锌基合金为基体材料,借助支架结构构建技术和涂层优化工艺将有效提高锌基合金的骨传导性,并且使其降解产物具备高效骨诱导性,以调控成骨、破骨细胞的基因表达,促进骨缺损后的修复重建;②然而在锌基合金优化的研究中,涂层工艺相对不足,增材负载技术尚缺乏;③锌基合金拥有良好的机械、生物特性,通过特殊工艺可增加材料的骨传导性、骨诱导性以有效提高其促进骨修复重建能力,并有望进一步实现个性化移植材料的研发。优化涂层与增材负载等技术融合于锌基合金的研究有待进一步探讨。

不同供锌水平麦田小麦锌营养对土施锌肥的响应

【目的】明确不同供锌麦田土壤有效锌和小麦籽粒锌含量对土施锌肥的响应,探索基于土壤有效锌实现小麦锌营养强化的调控措施,为优化田间锌肥管理、指导小麦丰产优质生产提供理论依据。【方法】在黄土高原东部的山西太谷(高锌麦田)和万荣(低锌麦田)分别开展两年田间定位试验,设置土施锌肥0、6、12、18、24 kg Zn·hm^(-2),研究不同施锌量的高、低锌麦田小麦籽粒产量和锌含量、地上部锌吸收转移分配和土壤有效锌的变化特征。【结果】高、低锌麦田,土施不同量锌肥的小麦籽粒产量均无显著差异。高锌麦田,随锌肥用量增加,小麦籽粒锌含量增幅较小,第1年各处理间无显著差异。第2年,施锌处理的籽粒锌含量比不施锌增加了2.4%—11.0%;前后两年,无论施锌与否,籽粒锌含量均高于40 mg·kg^(-1);与不施锌相比,锌转运系数秸秆-籽粒、籽粒锌分配指数分别降低了23.9%—37.9%、4.3%—13.1%,地上部20%以上的锌残留在茎叶中。低锌麦田,籽粒锌含量和地上部各器官锌吸收量随锌肥用量增加而增加,锌转运系数秸秆-籽粒则相反;相比不施锌处理,施锌处理的两年平均籽粒锌含量增加了9.4%—23.1%,锌转运系数秸秆-籽粒降低了13.5%—24.5%,但各器官锌分配指数无显著差异。高、低锌麦田,土壤有效锌含量均随锌肥用量的增加而明显提升。回归分析表明,高锌麦田的土壤有效锌含量与籽粒锌含量呈二次曲线关系,低锌麦田为“线性+平台”关系,土壤有效锌含量增至4.12 mg·kg^(-1)时,籽粒锌含量最高,达34.76 mg·kg^(-1)。【结论】黄土高原东部一年一熟的小麦生产中,对于高锌麦田,应充分利用土壤有效锌,即使不施锌肥,也可实现小麦锌营养强化;低锌麦田,仅靠土施锌肥很难提升籽粒锌含量达到推荐值(40 mg·kg^(-1)),改善小麦锌营养可考虑通过土施锌肥使土壤有效锌含量提高至4 mg·kg^(-1)以上,并结合其他农艺措施,如叶面喷锌等。

N/O/P共掺杂三聚氰胺基多孔碳材料的制备及储锌性能研究

以三聚氰胺(Melamine)、六对醛基苯氧基环三磷腈(HAPCP)为原料,采用水热法制备富含氮、磷、氧元素的交联产物,通过炭化-活化法制备碳基材料,将其用作锌离子混合电容器的阴极材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)、氮气吸-脱附实验(N2adsorption-desorption)对碳基材料的形貌、结构以及化学成分进行表征分析。测试结果表明:碳基材料表面多孔粗糙,具有无定形碳结构,且含有氮、磷和氧原子。HAPCP与三聚氰胺物质的量比为1∶5且活化温度为800℃的碳基材料(HMAc-800)在0.5 A·g^(-1)电流密度下的比电容高达390 F·g^(-1)。以HMAc-800为阴极、锌片为阳极组装的锌离子混合电容器在能量密度139 Wh·kg^(-1)时功率密度达456 W·kg^(-1),具有良好的储能能力。

石墨烯包覆空心玻璃微球改性水性环氧富锌防腐涂料

为解决石墨烯在涂层中的分散问题,先以空心玻璃微球(HGM)和氧化石墨烯(GO)为原料,制备了氧化石墨烯包覆空心玻璃微球(GO-HGM),经热还原得到具有导电能力的还原氧化石墨烯(RGO)包覆空心玻璃微球的功能化粉体(RGO-HGM),并将其应用到水性环氧富锌涂料中。用红外光谱仪(FT-IR)、拉曼光谱仪(Raman)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电镜(SEM)分析GO-HGM和RGO-HGM的结构和微观形貌,并通过电化学研究了涂层的防腐性能和防腐机理。结果表明:GO成功包覆到HGM表面上,且被热还原为RGO-HGM,并恢复一定的导电性。在含锌量50%的环氧富锌涂料中添加RGO-HGM,能有效提高活化锌含量,来提高环氧富锌涂层的阴极保护能力,且添加量为6%时,防腐效果最佳。

基于第一性原理的镧掺杂氧化锌的性质研究

本文采用第一性原理计算方法开展La掺杂ZnO的缺陷研究,分析了La在ZnO中的不同占位缺陷:替换位和间隙位缺陷的形成能、能带和态密度;证明了La掺杂ZnO的生长过程中,La替换Zn原子形成替换位缺陷的可能性要比进入间隙位形成间隙位缺陷大,而在形成替换位缺陷时,选择富氧的生长环境要比富锌的生长环境好,替换位缺陷有助于提高ZnO的导电能力,改善ZnO的性能.本文的研究结果能够为La掺杂ZnO的实验和应用提供一定的理论参考.

一个与岩浆作用有关的独立铅锌成矿系统的建立——以西藏纳如松多铅锌矿床为例

通过对西藏纳如松多铅锌矿床4套矿化型式的系统梳理,根据地质事实和相关同位素证据,初步建立了一个独立的和岩浆作用相关的热液铅锌成矿系统模式。纳如松多铅锌矿化和石英正长斑岩密切相关,目前已发现了产在斑岩外围的古新世典中组凝灰岩地层中的隐爆角砾岩型矿化、产在斑岩与二叠纪下拉组灰岩接触带上的矽卡岩型矿化、产在斑岩外围典中组凝灰岩与二叠纪昂杰组砂板岩岩性分界面上的矿层型矿化以及产在凝灰岩或砂板岩内部先存裂隙中的脉型矿化等4种铅锌矿化型式。它们均以绿帘石绿泥石化、硅化绢云母化和碳酸盐化为主要围岩蚀变类型,矿石矿物为方铅矿+闪锌矿,主要脉石矿物为黄铁矿+黄铜矿+石英+绢云母+方解石,蚀变和矿物组合特征指示它们发育在同一矿化系统中,但成矿热液温度逐渐降低。隐爆角砾岩型和矽卡岩型矿化成矿流体δDV-SMOW值分布范围较大(-177‰^-118‰和-164‰^-139‰),δ18OV-SMOW值分布范围较小(-2.76‰~3.29‰和-5.46‰^-4.58‰),反映其主要来自发生了去气作用的岩浆水,并混合了少量大气降水。4种矿化型式的S同位素值按照隐爆角砾岩型(4.15‰)、矽卡岩型(7.92‰)、矿层型(8.49‰)和脉型(8.80‰)的顺序逐渐增大,反映其主要来自发生了H2S去气作用的残余岩浆相。矿区成矿斑岩与冷水坑斑岩型铅锌矿床的成矿斑岩极为相似,推测矿区深部也有斑岩型铅锌矿化的可能。一个独立的和岩浆作用相关的铅锌成矿系统模式由此建立,它包括了发育在挤压环境中所有和岩浆作用相关的铅锌矿化类型,可简述如下:新特提斯洋壳俯冲回转,地幔楔及上覆地壳部分熔融,纳如松多独具特色的斑岩岩浆形成;岩浆上升侵位,H2O及H2S去气,流体初溶,岩浆内部和顶部分别汇集了富氧化性质S和金属物质及富还原性质S和金属物质的残余岩浆流体;岩浆进一步侵位,温度降低,矿物结晶,SO2水解,斑岩型铅锌矿化形成;岩浆侵位到凝灰岩地层中,凝灰岩高压致爆,硫化物沉淀,隐爆角砾岩型铅锌矿化形成;富成矿物质残余岩浆水向外运移,伴随H2S进一步去气,矽卡岩型、矿层型、脉型铅锌矿化在不同岩性地层和构造位置中形成。

锌皂及其对PVC热稳定性的研究

通过制备马来酸锌、乙二胺四乙酸锌、乳酸锌、甘氨酸锌、邻氨基苯甲酸锌等一系列锌盐与硬酯酸镧复配,采用刚果红试纸法与热老化箱法进行检测。研究了不同锌皂与硬脂酸镧复配后的热稳定性优劣。结果发现所采用的热稳定剂体系中,以邻氨基苯甲酸锌的热稳定性效果最好。

氯化钾滚镀锌关键技术的开发研究

在氯化钾滚镀锌槽中间加隔板将其分成两个滚镀锌槽。第一镀槽中的亚铁杂质视作镀液的有效成分,将镀锌改为镀锌铁合金。第二镀槽切断了亚铁杂质的主要来源,用于制备高质量的镀锌层。钢铁件在第一镀槽中镀锌铁合金制备底镀层,然后在第二镀槽中镀锌得到面镀层,从而消除了铁杂质对氯化钾镀锌的不良影响,克服了传统工艺镀层出现滚桶眼子印和钝化困难等技术缺陷。本工艺无需处理氯化钾镀锌槽中的铁杂质,解决了用双氧水氧化处理法导致镀液性能下降的问题。结果表明:所制备的镀锌铁合金与镀锌组合镀层的耐蚀性高于传统的镀锌层。本工艺镀液维护简单,镀液和镀层性能优于传统工艺,具有良好的应用前景。

高砷次氧化锌灰低酸浸出液选择性硫化除砷技术研究

针对高砷次氧化锌灰多有价金属的高效回收,以及砷在锌冶炼系统的合理开路难题,以高砷次氧化锌灰三段逆流浸出得到的低酸浸出液为原液,研究了低酸液初始酸量、硫化剂量、反应时间、温度等因素对砷脱除效果及铟夹杂损失行为的影响。结果表明,低酸液选择性硫化除砷效果显著,在初始酸量40 g/L、硫化钠用量为理论量的1.25倍、反应时间2 h、温度70℃等优化工艺条件下,沉砷后液砷含量<1 g/L,砷脱除率达88.09%,铟损失率仅为8.15%,砷沉淀率/铟损失率比值达11,硫化砷渣中As含量达32.77%,为锌冶炼砷的合理开路提供新的思路。

小麦富锌育种的发展现状及研究趋势

本文总结分析了农田土壤锌含量分布现状、锌对小麦籽粒营养品质的影响、小麦对锌的吸收积累特性以及小麦籽粒锌营养强化途径等。土壤中锌含量的分布特征与地形地貌、地质构造和生态环境等密切相关,部分小麦主产区的土壤中锌含量较低。锌是一种重要的微量元素,对小麦籽粒淀粉和蛋白质含量均有影响,一般被植物根系吸收后,在根部压力或蒸腾作用下被输送到地上部,或者被横向输送到韧皮部,由韧皮部进行向上或向下的运输,再被运输到各组织和器官中。小麦锌强化途径包括遗传改良育种、农艺改良和生物技术应用等。研究结果为小麦富锌育种提供了一些新的思路。

Er含量对暖通空调管道表面镀锌层耐蚀性的影响

为分析暖通空调管道表面镀锌层的耐蚀性,文章分析了Er含量对镀锌层厚度、在全浸条件及盐雾条件下镀锌层腐蚀速率的影响。结果表明:在快速增加阶段,每增加1%的Er,镀锌层的硬度提升203.3 HV;而在缓慢增加阶段,每增加1%的Er,镀锌层的硬度提升46.6 HV。未掺加Er的镀锌层厚度为22.4 mm,当掺量增加至0.06%时,镀锌层厚度降至最低为18.2 mm,降低幅度达到18.75%。在盐雾侵蚀条件下,未掺加Er的镀锌层腐蚀速率为0.117 g×m^(-2)×h^(-1),当掺量增加至0.06%时,镀锌层腐蚀速率降至最低为0.102 g×m^(-2)×h^(-1);在全浸条件下,未掺加Er的镀锌层腐蚀速率为0.38 g×m^(-2)×h^(-1),当掺量增加至0.06%时,镀锌层腐蚀速率降至最低为0.22 g×m^(-2)×h^(-1),降低幅度达到42.1%。综合考虑镀锌层的各种性能,最佳的Er掺量为0.06%。上述研究为暖通空调管道表面镀锌层的材料设计提供了参考,对有助于提高其耐蚀性并延长其使用寿命。

水系锌离子电池负极改性策略研究进展

水系锌离子电池因其安全性高、离子导电率高、理论比容量高、成本低廉等优点,成为一类颇有前景的规模化储能材料。然而,锌负极在充放电过程中难以避免会出现枝晶生长和析氢腐蚀等棘手问题,严重制约了水系锌离子电池的循环寿命与实际应用的推广。本文首先分析了上述关键问题的成因和基本机制,系统阐述了目前锌负极的改性策略的4个方向,包括:负极材料构筑、涂层表面钝化、隔膜改性、电解液优化,重点论述了4类改性策略的设计要点与改性原理,并对锌负极的发展趋势进行了展望,为推动高性能水系锌离子电池发展提供参考。

降低热镀锌产品锌锭超标耗率的研究

通过对热镀锌产品锌锭超标耗率影响因素研究,着重从锌层厚度控制、锌渣产生控制和工序成材率控制等3个方面进行分析研究,制定有效的应对措施,最终总结形成降低热镀锌产品锌锭超标耗率的控制方法。

枣树枝改性生物炭对水溶液中锌离子的吸附性能研究

通过水热碳化枣树枝生成水热炭,以氯化锌为活化剂对水热炭进行活化,得到枣树枝改性生物炭,所得生物炭表面具有丰富的孔结构及高度芳香化结构。以枣树枝改性生物炭为吸附剂吸附溶液中Zn^(2+),在吸附时间80 min、溶液pH=9、改性生物炭投加量700 mg/L、反应温度55℃、Zn^(2+)初始浓度30 mg/L条件下,Zn^(2+)去除率达到99%以上;吸附过程与Freundlich吸附模型拟合度高,表明改性生物炭对Zn^(2+)的吸附过程为多层分子吸附;改性生物炭经5次循环吸附与解吸后,对Zn^(2+)去除率仍在97%以上。

球磨制备磁性Fe_(3)O_(4)/Fe-藻渣碳基功能材料及其对养殖废水中铜和锌的吸附

本文以藻渣为原材料制备磁性Fe_(3)O_(4)/Fe-藻渣碳基功能材料,及其对养殖废水中铜和锌的吸附效果。通过改变铜和锌模拟废水初始浓度、初始pH值、吸附时间、磁性Fe_(3)O_(4)/Fe-藻渣碳基功能材料投加量,得到最佳吸附条件,结合吸附动力学模型和吸附等温模型拟合参数,分析磁性Fe_(3)O_(4)/Fe-藻渣碳基功能材料对铜和锌的吸附性能和机理。当pH为5.0、磁性Fe_(3)O_(4)/Fe-藻渣碳基功能材料投加量为0.5 g/L时,对Cu^(2+)的去除率(99.88%)与吸附量(19.98 mg/g)均达到最大值;相同pH条件下,磁性Fe_(3)O_(4)/Fe-藻渣碳基功能材料投加量为1.5 g/L时,对Zn^(2+)的去除率(99.73%)达到最大值,此时吸附量为7.979 mg/g;当pH为6.0、藻渣碳基功能材料投加量为0.5 g/L时,对Zn^(2+)的吸附量(19.91 mg/g)达到最大值,此时去除率为82.98%。吸附动力学模型和吸附等温模型拟合参数显示,藻渣碳基功能材料吸附Cu^(2+)和Zn^(2+)的吸附过程更加符合准一级动力学方程和Freundlich模型,其吸附过程为物理作用主导的多分子层吸附。磁性Fe_(3)O_(4)/Fe-藻渣碳基功能材料吸附处理养殖废水中铜和锌的效果显著,可作为高效的吸附剂应用于养殖废水中重金属的去除。

利用含锌废渣生产锌盐系列产品

综述了利用含锌废渣生产锌盐系列产品的工艺过程及工艺条件。

豫西熊耳山蒿坪沟Ag-Au-Pb-Zn多金属矿床闪锌矿矿物学和微量元素组成特征及其成矿启示

蒿坪沟银金铅锌多金属矿床是豫西熊耳山地区重要的铅锌多金属矿床之一,矿体主要赋存在蚀变破碎带和断裂带内,成矿与区内岩浆活动关系密切。目前该矿床的研究集中于同位素地球化学、成矿时代和成矿物质来源等方面,但从矿物角度示踪成矿过程的报道较少。本文以矿石中不同世代闪锌矿为研究对象,开展电子探针和LA-ICP-MS原位主微量元素分析,查明不同世代闪锌矿的矿物学和微量元素组成特征,以反演矿床成矿物理化学条件进而约束矿床成因类型。结果表明,该矿床中闪锌矿主要存在两个世代:第一世代闪锌矿(Sp1)呈黑褐色或浅褐色,常与黄铁矿和黄铜矿共生,相对富集Fe、Mn、Cd、Cu和In;第二世代闪锌矿(Sp2)呈黄褐色或暗褐色,与大量方铅矿共生,裂隙被它形黄铁矿和碳酸盐充填,相对富集Co、Ge、Sn和Pb。闪锌矿中主要富集的元素为Fe、Co和In,其中Fe、Mn、Cd、Co和In等元素基本是以类质同象的形式赋存在闪锌矿的矿物晶格中,而Ag、Sb、Cu和Pb可能是以子矿物或显微包裹体的形式赋存。此外,Zn/Cd、Zn/Fe和Ga/In比值以及Fe温度计指示闪锌矿形成于中低温(沉淀时流体温度为229~259℃)和低硫逸度(lgƒ(S_(2))=-12.0~-10.1)的环境下,由成矿阶段II(Sp1到成矿阶段Ⅲ(Sp2其成矿温度可能发生了显著变化,结合面扫描分析结果,指示闪锌矿从核部到边缘温度逐渐降低。通过与国内外典型铅锌矿床闪锌矿微量元素特征对比,结合本矿床闪锌矿中低的Ga/In和Ge/In比值及Ge含量的特征,指示蒿坪沟银金铅锌多金属矿床成矿过程有岩浆活动的参与。综合认为蒿坪沟银金铅锌多金属矿床可能属于岩浆期后热液蚀变岩型和脉型矿床。

不同水稻品种和施锌方式对水稻产量及籽粒锌有效性的影响

【目的】明确不同水稻品种对锌肥的响应效果以及锌肥不同施用方式对水稻产量及籽粒锌有效性的影响差异。【方法】分别于2019和2020年进行田间试验。具体如下:2019年开展第1个田间试验,旨在探究不同水稻品种对施用锌肥的响应效果。选取了虾稻一号、虾稻二号、润香玉和隆两优3463等4个水稻品种,设置不施锌(CK)和施锌(+Zn)两个处理,以探究不同水稻品种对施用锌肥响应效果的差异。2020年开展第2个田间试验,旨在探究锌肥不同施用方式对水稻产量及籽粒锌有效性的影响。在2019年试验基础上,选择虾稻一号和隆两优3463两个产量较高的水稻品种继续开展后续研究,设置不施锌(S0F0)、土壤施锌15 kg·hm^(-2)(S1F0)、土壤施锌30 kg·hm^(-2)(S2F0)、开花期叶面喷施0.5%ZnSO_(4)(S0F1)、土壤施锌15 kg·hm^(-2)+开花期喷施0.5%ZnSO_(4)(S1F1)、土壤施锌30 kg·hm^(-2)+开花期喷施0.5%ZnSO_(4)(S2F1)6个处理,以探究不同施锌方式对两种水稻产量及籽粒锌有效性的影响差异。【结果】试验1中,不同品种水稻对施用锌肥的响应程度存在显著差异。施锌后,虾稻一号、虾稻二号、润香玉和隆两优3463等4个水稻品种的产量分别增加4.4%、11.6%、7.9%和4.8%,其增产效果主要表现为有效穗数和结实率的提高。与CK相比,4个水稻品种施锌处理的有效穗数分别平均增加了19.8%、3.9%、9.9%和24.0%,结实率分别平均增加了5.4%、9.7%、6.7%和4.0%。此外,4个水稻品种施锌处理的糙米植酸与锌摩尔比分别平均降低了24.3%、30.9%、21.3%和37.2%,精米植酸与锌摩尔比分别平均降低了29.5%、32.4%、33.9%和35.3%。试验2中,不同施锌方式对虾稻一号和隆两优3463产量和籽粒锌有效性的影响效果存在显著差异。土壤施锌的增产效果显著优于叶面喷锌,且在土壤施锌的基础上配合叶面喷锌可进一步提高水稻产量。与S0F0相比,S0F1、S1F0、S1F1、S2F0和S2F1处理的虾稻一号产量分别提高了12.1%、14.1%、17.2%、22.2%和29.3%,隆两优3463的产量分别提高了2.0%、10.1%、15.2%、28.3%和31.3%。不同施锌方式对籽粒锌有效性的影响效果有所不同,且两个水稻品种的籽粒锌有效性存在显著差异。叶面喷施对籽粒的锌强化效果明显优于土壤施用,隆两优3463籽粒锌的生物有效性高于虾稻一号。【结论】筛选高产富锌的水稻品种(隆两优3463),并采用合理的锌肥施用方式(土施30 kg·hm^(-2)+开花期叶面喷施0.5%ZnSO_(4)),可实现水稻增产和稻米锌营养强化的目的,助力水稻增收提质。