一、废金我国人工宝石产业发展现状及有关的属回收人属关收几个问题
陈汴琨
作者简介：陈汴琨，中宝协人工宝石专业委员会第一、工金二、废金三届主任委员，属回收人属关收原北京航空航天大学材料科学和工程系教授。工金
一、废金我国人工宝石产业概况
中国的属回收人属关收人工宝石产业起源于20世纪50年代后期，最初，工金发展此类产业的废金目的不是为了美化生活，而是属回收人属关收为了满足工业上（尤其是军工部门）的需要。例如在1958年前后，工金为了发展精密仪器仪表工业，废金引进了国外（主要是属回收人属关收苏联）生长红蓝宝石的工艺技术，其中主要是工金焰熔法生长红宝石梨晶技术和设备，60年代初开始生产出宝石晶体并用以制造仪表轴承。高峰时期曾有20多家焰熔法合成宝石工厂，能生长出红、蓝、黄等十几种颜色的刚玉系列宝石（包括星光刚玉宝石），尖晶石系列以及金红石和钛酸锶等仿钻石人造宝石。自此开启了中国人工宝石产业的先河。
但是，作为美化、装饰生活的人工宝石产业的规模化发展，严格地说，是从20世纪80年代初改革开放以后才开始的。随着人民生活水平的提高，对装饰美化生活的宝石饰物的需求也急剧增加，加上国外原本就有很高的需求，人工宝石晶体产业自然也就跨越了仅仅局限于工业和科技行业的门槛，步入了千家万户，成为深受普通大众喜爱的装饰用消费商品。资料表明，到2005年止，我国珠宝首饰加工企业（包括人工宝石）具一定规模的有5000多家，珠宝玉石加工及零售的专业厂、店超过3万个，从业及相关人员300多万，2005年国内销售总额达1400亿元，出口创汇54.9亿美元，其中国营或国营控股企业在全国珠宝首饰企业总数中不足10%，产值不足10%，非公有制企业占90%以上。其间，人工宝石产业也有了很大的进展。人工宝石是在实验室和工厂中合成或生长出来的，它的生产量可以根据市场的需要进行调节。从仿制已有的天然宝石来说，人工宝石的目标是力求达到相应天然宝石中档次最高、质量最好，且最美观漂亮的品相。自然，人工宝石的价格比相同质量的天然宝石便宜很多。且由于其非常漂亮，可以做出许多不同的款式，适合于普通大众佩带和使用，具有广泛的群众基础，弥补了由于天然珠宝的矿产资源有限，尤其是高档宝石及其优质品更少，且价格昂贵，很难满足市场上广大人民群众对流行时尚饰品的大量需求的不足之处。举例来说，钻石的稀少和价格昂贵众所周知，一只镶嵌有大量钻石的手表（俗称满天星）价值数十万元人民币；而如果用外观性能相近似的合成立方氧化锆镶嵌，则只需数百元人民币，其普及率自然很高。
我国人工宝石产量虽然没有专门机构精确统计，但人工宝石不同专业的专家对本行业的生产量还是比较清楚的。下面是几类人工宝石的专家提供的资料：截至2005年9月，我国有合成立方氧化锆晶体用的冷坩埚生长炉205台，每炉能生产400kg，年总生产能力达到12300t左右，但开工率不足，实际年生产量6000t左右，用以磨制的合成立方氧化锆颗粒约120亿粒/年，居世界第一；截至 2000年底，我国年产合成水晶1760t，居世界第一；焰熔法合成红宝石和无色蓝宝石，截至 2004年9月统计，年产量已经达到235t，若加上福建屏南鑫磊晶体有限公司新建的300t焰熔法红宝石投产，那么总产量可望达到年产量 535t，在世界上也排名第一；截至 2002年中，我国人工合成工业磨料级金刚石年产量达到12亿克拉以上，也是世界第一；根据2006年7月底所得到的信息，我国人工合成金刚石已不限于只能作为磨料的粉体，而是可以作到厚1mm左右，面积100cm2左右，重量为150克拉的块体，只不过价格还偏高，这样一块金刚石原料价格大概为1万元人民币。另外，2004年，我国的玻璃质仿金星石年产量达到 600t，由于产量高、质量好、价格便宜，意大利和日本的同类产品被挤出了中国市场，其产量也是世界第一；由我国科技工作者自主创新开发的产品，如人工合成的人造夜光玉、掺杂稀土改性的高折射率玻璃质人工宝石（俗称稀土玻璃）等，也是世界第一。仅就这些数据，可以自豪地说，我国人工宝石的产量名列世界前茅乃至世界第一是完全有科学根据的，是当之无愧的。
二、有关今后我国人工宝石产业发展的几个问题
1.人工宝石产业如何在今后能继续发展，成为可持续发展的产业经济
作为我国市场经济一部分的人工宝石产业，其产业链大致由如下几部分组成（图1）。
图1人工宝石的产业链组成
在一般情况下，只要不发生意外，例如战争、自然灾害等，世界各国对人工宝石的需求不会间断，且总是不断地呈现增长的态势。但需求的关系并非直线发展，而是一种在市场规律作用下自动抑扬调控的动态平衡。但是，人工宝石产业之所以近20年来在我国得到长足的进展，主要依靠的是在我国能获得廉价而熟练的劳动力和相对低廉的能源供应，从而能获得更高的利润。是一种由外向内（例如由香港经广州再伸展至梧州），从高能价地区（如北京、上海等大城市）向偏僻的低能价地区（如广西资源县、四川雅安市等）转移的劳动密集型产业，而不是一种自主开发以创新为主的高科技产业。即使是晶体生长技术，也是属于较成熟的能大批量生产晶体的技术的移植、改进和开发，且市场掌握在外商手中，从而随着产量上升价格反而一降再降。例如：人工合成立方氧化锆晶体在20世纪80年代中期我国刚投放市场时，每千克价格为800～1000元人民币；而20年后的今天，每千克价格已降至 80至100元人民币，下降至原来的
，以至于只剩下非常微薄的利润空间留给生产厂家和工人。必须看到的是，随着时间的流逝，即使是这种低利润、高度劳动密集型的加工形式，其加工利润也还将随销售价格的内部竞争而愈来愈小，以至于趋于极限。但生产者又必须得到一定的利润才能维持企业的生存，那么，出路何在呢？根据国内外的发展道路和经验，出路在于：在保持现有品牌的基础上，开拓发展具有高技术含量，能带来更高效益和更高附加值的生产技术和工艺设备，以及相关产业链。例如：加工大量消费旺盛的玻璃质仿钻石产品，在国外（奥地利、捷克等）早已不用人工方法切磨，而是直接用自动化机械设备将玻璃棒从切割至琢磨、抛光一次性完成（每小时约生产40万颗）；为提高折射率而采用的亭部镀金属（铝、铜等），也是在真空镀膜机中成千上万粒一次性镀成，其效率大大超过人工加工，目前我国也高价从国外引进了数条此类生产线，其效益明显高于投资于设备的成本。对于合成立方氧化锆的加工：目前，自动磨削、抛光设备从 20世纪80年代开发至今，几经反复，也终于问世，其效率也远高于人工加工，今后将逐渐减少对手工加工制品的依赖是必然的趋势。
又如：用焰熔法生长的红宝石和蓝宝石，其价格虽较提拉法生长的红宝石和蓝宝石便宜，但因其内部缺陷多、尺寸小，不能用作 LED光源材料基片，更不能用作导弹窗口材料等高科技、高附加值产品，因而即使提拉法所需设备的一次性投资较焰熔法高，但所产生的效益和利润将十倍乃至百倍高于焰熔法生产的刚玉类宝石。目前，浙江衢州市巨化集团公司下属的晶体材料厂所走的正是这样一条道路，并且得到了巨大的进展。
对于时尚饰品而言，正在不断地推陈出新。根据时尚的需求，不断地设计和制造出一批又一批新颖的更新换代产品，以满足顾客不断变化的口味，是企业得以生存、发展的关键。在这方面，浙江义乌的“新光饰品有限公司”所走的道路为我们树立了一个样板和典范。该公司现为全国最大的时尚饰品生产企业，他们已独立开发出锡－铅合金、爪链合金、铜－银合金等五大系列镶有玻璃仿钻石品、合成立方氧化锆等人工宝石20余类、30多万种款式的产品，销售网络覆盖全国，产品远销海外70多个国家和地区。2005年9月，新光饰品被认定为“中国名牌”产品。据介绍，公司现有职工5600人，每天仅生产使用玻璃仿钻石就达500万粒，仅每天把这些玻璃仿钻石品粘到饰品上的人就需要约600人。公司之所以取得如此巨大的成绩，重要的一点是公司拥有一支强大的设计队伍，不断地开发出新款式的饰品。走进公司的样品陈列室，人们都不能不为那精巧玲珑、琳琅满目、熠熠生辉的各种各类饰品所吸引，饰品令人目不暇接，而且价格合理，顾客盈门，产品畅销海内外。
总之，企业发展到一定规模后，要得到持续的发展，一定要高度重视自主开发创新，需投入一定的资金和精力，有一个独立的研发部门，不断地推陈出新，推出符合不断变化的市场需求，进一步引导市场需求的新产品，才能立于持续发展的不败之地。
2.如何将我国的人工宝石产业打造成为绿色环保型产业
随着国内外对生态环保、生命健康愈来愈高的重视和要求，人们对导致环境污染的各种因素（诸如大气排放、污水排放、生活环境中的重金属污染等）要求愈来愈严，指标愈来愈高，在经济发达的欧美、日本等地尤其更甚。
在污染源中，与人工宝石行业关系密切的莫过于重金属污染。所谓重金属，是指密度在5g/cm3以上的金属，如金、银、铜、铅、锌、镍、钴、镉、铬和汞等共45种，而从环境污染角度来看，所指的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属。其中，与人工宝石行业关系最为密切的重金属是铅，例如：饰品中大量使用的玻璃质仿钻石，俗称“水钻”，其主要成分即为含铅量高达20%以上的铅玻璃，加入铅的目的是为了提高折射率，这种玻璃有时在市场上又称“水晶玻璃”，可以作饰品也可以作摆件，市场销售量很大。又如，目前市场上时尚饰品中，各种镶玻璃仿钻石的金属材料制成的饰品，由于价格较金、银饰品低廉很多，且款式众多，很受大众喜爱，已大量出口至欧美各国，但饰品中主要的金属成分则是铅－锡合金，铅含量达30%以上。此外，在各类塑料制品中（包括玩具、饰品、包装盒等），为了抗老化脆裂，往往加入氧化铅作为增塑剂，含量在百分之几范围内。由此可见，铅在人工宝石行业中的应用是非常广泛的。
铅对人体健康的危害，是通过铅进入人体来产生作用的。铅可以通过皮肤接触和口腔、呼吸道进入人体，铅能与多种器官亲和，对神经、血液、消化道、心脑血管、泌尿道等多个系统造成损害，严重影响人体新陈代谢。它堵塞金属离子代谢通道，造成低钙、低锌、低铁，且导致补充困难。体内的铅靠人体自身排除是很慢的，在不继续接受铅污染的条件下，骨骼内的铅要经过 20年才能排除一半。因此铅中毒损害人体器官是终身的，不可逆的。
在人工宝石及饰品的生产企业中，铅主要是以粉尘和烟雾的形式通过呼吸道和消化道进入人体的；对消费者来说，主要是通过皮肤接触进入人体。铅进入人体后即进入肝脏，小部分由胆汁排入肠内，随粪便排出体外；另一部分则进入血液，随血液先分布在各个组织里，以肝、肾中含量最高，随后以不溶于水的磷酸铅形式沉淀在骨骼和头发等处。急性铅中毒临床表现为恶心、呕吐、腹绞痛和便秘等胃肠道症状。慢性铅中毒，患者早期症状是乏力，肌肉、关节酸痛，腹痛和神经衰弱症状等，随着病情加重，还可出现贫血、腹绞痛、胃下垂、肾功能衰退等更严重的症状。此外，高浓度铅接触还会引起女性不孕、流产、死产，还可由母体经胎盘、乳汁传递给胎儿或幼儿。总之，铅对人类健康的影响十分严重，危害巨大。因此，国内外已将铅列为对人体健康危害最大的四种重金属之一。从2006年7月1日起，欧盟开始执行在2003年就制定出的标准和法律：在家用电器、玩具、焊接材料、时尚饰品乃至电脑中，禁止使用含铅等六类超标的有害重金属材料，这一法律称为ROHS标准，又称为ROHS环保指令或无铅指令认证，该指令主要针对的是电气和电子类产品，但也包括玩具、钟表及体育用品等。这就意味着从此之后，大量的机、电产品以及含铅的人工宝石及时尚饰品等将不再允许从我国出口至欧洲。据估计，对我国出口至欧洲产品金额的损失可能高达560亿美元。其中自然包括人工宝石及其深加工制品，因为出口的饰品中相当一部分是销往欧盟的。
除了重金属污染外，在人工宝石及时尚饰品行业中，还存在其他的污染源，如电镀中还采用有剧毒的氰化物，磨制宝石中的粉尘污染，磨削废料的倾倒污染，等等。由此可见，如何将我国的人工宝石行业打造成绿色生态环保型行业，是一项刻不容缓的任务。它不仅关系到人民的健康，还直接影响到产品的生产、销售和出口，是关系到企业生存的大问题。
为此，首先应当进行的工作是与国际接轨，根据我国国情和国内有关的法律、政策及标准，制定出相应的行业标准和国家标准，同时也应制定出相应的检测方法和标准，以及产品标志等。当然，更重要的仍然是如前所述的，建立自己的创新、开发机制，不断开发出新的绿色环保型产品，例如，开发饰物用低熔点金属，用不含铅的锡－铜－锌或锡－铜－银系合金来代替，等等。
3.如何将人工宝石产业构建成为循环经济产业链的重要组成部分
为了使我国的人工宝石产业能成为不断壮大的可持续发展产业，除了市场需求这一第一要素外，如何尽可能促使其融入我国的循环经济产业链也是十分重要的。例如：对于人工宝石的晶体材料生产，诸如红宝石、蓝宝石、合成立方氧化锆、尖晶石等，都是高能耗产业，在能源紧张的今天，注定会受到能源价格的制约。因此，国内外纷纷将上述晶体生长企业迁往低能源价格的地点，但这还不能构成循环经济，还要独辟蹊径，在这方面做得较好的企业可以福建屏南县的鑫磊晶体材料公司（简称鑫磊公司）为例：该公司附近的某化工厂生产时排出大量有毒的废氯化氢气，过去一段时间一直向大气排放，污染十分严重，被列为全国“十大污染案例”之一，鑫磊公司与中国科学院大连化学物理研究所合作，将废气分解成可回收的氯气和氢气，每年可消除相当于2t左右剧毒的氯气，并回收成可利用的含氯化合物。回收的可燃烧的氢气约3000万立方米/年，约折合成年生产1.65亿千瓦·时的电能，相当于年生产300t焰熔法红宝石（或蓝宝石）晶体所需能耗，既消除了污染，又获得了大量低价能源，所创年产值可达1.5亿元人民币左右。所生产的刚玉系列晶体除作为人工宝石外，还可进一步作为节能灯LED基片晶体的原材料，从而构成一条循环经济的生产链。目前，鑫磊公司已被福建省和国家发改委列为循环经济产业的典型和样板。
同样，磨制宝石的废弃粉料如果任其随便丢弃和排放，也会成为污染源。目前，我国环保卫生部门正就土壤和河流中的难分解微细颗粒物的含量，诸如SiO2,Al2O3,ZrO2,TiO2等制定防污染限量标准，因此，如何回收利用磨制大量人工宝石过程中所留下的废弃粉料，必然是重要的课题。实际上，废弃的各类粉体，虽然是各种磨削中废料的混合物，成分复杂，但仍然是以无机氧化物为主，有机物质只占少数，只要在800℃以上高温煅烧，有机物即可全部去除。剩余粉料经研磨机反复研磨，即可达到超微细粒度，可以用作为：①远红外线保暖纤维或泡沫塑料、远红外陶瓷甚至美容化妆品的主要原料；②工业上的隔热保温材料；③建筑材料中隔热涂料原料。其价格随着粒度的减小而增加，最高可到200～300元/千克。
三、人工宝石专业委员会今后在人工宝石产业中的定位和作用
人工宝石专业委员会是中宝协下属的分支结构，根据中宝协章程，在新一届委员会成立后的未来几年内，将着重抓如下的几项工作：
1）继续加强与国内外人工宝石行业内同仁们的联系，做好为广大企事业单位的相关服务工作，诸如收集、统计、分析、发布行业信息等。
2）积极组织并参与品牌培育和推荐工作。
3）配合国家的有关职能部门，制定出有关产品的各种质量标准和规范。
4）积极协助并组织对需要帮助的企业进行技术改进、人员培训、科普教育方面的技术服务工作。
5）做好桥梁和纽带作用，组织商贸洽谈会，组织国内企业参与国际市场竞争。
二、液钛是什么属性
常见化合价：+2,+3,+4
发现人：格列高尔发现年代：1791年
发现过程：
钛是英国化学家格雷戈尔(Gregor R W，1762—1817。)在1791年研究钛铁矿和金红石时发现的。四年后，1795年，德国化学家克拉普罗特(Klaproth M H，1743—1817。)在分析匈牙利产的红色金红石时也发现了这种元素。他主张采取为铀(1789年由克拉普罗特发现的)命名的方法，引用希腊神话中泰坦神族“Titanic”的名字给这种新元素起名叫“Titanium”。中文按其译音定名为钛。
格雷戈尔和克拉普罗特当时所发现的钛是粉末状的二氧化钛，而不是金属钛。因为钛的氧化物极其稳定，而且金属钛能与氧、氮、氢、碳等直接激烈地化合，所以单质钛很难制取。直到1910年才被美国化学家亨特(Hunter M A)第一次制得纯度达99.9%的金属钛。
元素描述：
具有金属光泽，有延展性。密度4.5克/厘米3。熔点1660±10℃。沸点3287℃。化合价+2、+3和+4。电离能为6.82电子伏特。钛的主要特点是密度小，机械强度大，容易加工。钛的塑性主要依赖于纯度。钛越纯，塑性越大。有良好的抗腐蚀性能，不受大气和海水的影响。在常温下，不会被稀盐酸、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀；只有氢氟酸、热的浓盐酸、浓硫酸等才可对它作用。
[编辑本段]元素来源：
钛属于稀有金属，在地壳中的丰度占第七位，有0.42%。用于冶炼钛的矿物主要有钛铁矿（FeTiO3）、金红石（TiO2）和钙钛矿等。矿石经处理得到易挥发的四氯化钛，再用镁还原而制得纯钛。
[编辑本段]元素用途：
钛的强度大，纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm2。有些钢的强度高于钛合金，但钛合金的比强度（抗拉强度和密度之比）却超过优质钢。钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性，故多用作飞机发动机零件和火箭、导弹结构件。钛合金还可作燃料和氧化剂的储箱以及高压容器。现在已有用钛合金制造自动步枪，迫击炮座板及无后座力炮的发射管。在石油工业上主要作各种容器、反应器、热交换器、蒸馏塔、管道、泵和阀等。钛可用作电极和发电站的冷凝器以及环境污染控制装置。钛镍形状记忆合金在仪器仪表上已广泛应用。在医疗中，钛可作人造骨头和各种器具。钛还是炼钢的脱氧剂和不锈钢以及合金钢的组元。钛白粉是颜料和油漆的良好原料。碳化钛，碳（氢）化钛是新型硬质合金材料。氮化钛颜色近于黄金，在装饰方面应用广泛。
钛和钛的合金大量用于航空工业，有"空间金属"之称；另外，在造船工业、化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面有着日益广泛的应用。
此外，由于钛合金还与人体有很好的相容性，所以钛合金还可以作人造骨。
钛的抗腐蚀性硝酸锆与氢氧化钛锆是一种应用于原子能工业和在高温高压下用作耐蚀化工材料，但在溶液中其活波性仅次于钠。
那么，在氢氧化钛溶液里加入活波的硝酸锆溶液，会发现钛把硝酸锆拒之门外（如图）。
可以看到，图中有明显的分层，上面是硝酸锆，下面是氢氧化钛。
我们知道，氢氧化钛的密度小于硝酸锆，但依然能保持明显的分层，并把硝酸锆停留在上层，这证明了钛的抗腐蚀性。
根据实验，钛放入海底20~50年均不会被腐蚀。
[编辑本段]元素辅助资料：
钛的主要矿石是金红石TiO2和钛铁矿FeTiO3，它的发现也正是从这两种矿石的分析而来。早在1791年英国英格兰西南端康沃尔（Cornwall）郡门拉陈（Menacan）教区的牧师格累高尔，也是一位科学家，分析出产在他教区内的一种黑色矿砂，也就是今天成为钛铁矿的矿石时发现了一种新的金属物质并命名为menacenite。三年后，1795年，克拉普罗特分析了匈牙利布伊尼克（Boinik）地区出产的金红石，认识到它是一种新金属的氧化物，具有抵抗酸、碱溶液的特性，借用希腊神话中大地的第一代儿子们泰坦神族Titans，命名这个金属为titanium，元素符号定为Ti。两年后，克拉普罗特证实格累高尔发现的menacenite就是钛。
钛对于酸、碱具有较强的耐腐蚀性，已成为化工生产中重要的材料。
钛一般被认为是稀有金属，其实它在地壳中的含量相当大，比一般的常用的金属锌、铜、锡等都大，甚至比氯、磷都大。
若将钛与人体接触，可达到促进人体血液循环的效果。
钛金属已经成为国际流行的饰品新材料，钛金属会放射一致的波长，使细胞电离,调节人体电流，从而对人体产生有益的生理作用。
[编辑本段]中国钛矿地理分布
中国探明的钛资源分布在21个省（自治区、直辖市）共108个矿区（图3.5.1及表3.5.4）。主要产区为四川，次有河北、海南、广东、湖北、广西、云南、陕西、山西等省（区）。
钛磁铁矿岩矿：主要矿床分布在四川省的攀枝花和红格，米易的白马，西昌的太和；河北省承德的大庙、黑山，丰宁的招兵沟，崇礼的南天门；山西省左权的桐峪；陕西省洋县的毕机沟；新疆的尾亚；河南省舞阳的赵案庄；广东省兴宁的霞岚；黑龙江省的呼玛；北京市昌平的上庄和怀柔的新地。其中四川省表内储量（TiO2 44256.32万t）占全国同类储量（TiO2 46522.83万t）的95.1％，河北省（TiO2 1544.46万t）占3.3％，陕西省占0.46％，山西省占0.35％。
金红石岩矿主要矿床分布在湖北省枣阳的大阜山；山西省代县的碾子沟；河南省新县的杨冲；山东省莱西县的刘家庄。其中湖北省金红石（TiO2）表内储量（534.43万t）占全国同类储量（750.86万t）的71.2％，山西省（154.79万t）占20.6％，陕西省（44.4万t）占5.9％。
[编辑本段]世界钛矿资源总体状况
截至1995年底，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。
截至1996年底中国保有原生钛（磁）铁矿（折TiO2）储量35704.09万t（其中A+B+C级23191.50万t）；钛铁矿（砂矿）矿物储量3803.19万t（其中A+B+C级2147.17万t）；金红石矿物储量256.86万t（其中A+B+C级73.73万t)；金红石TiO2储量750.86万t（其中A+B+C级242.43万t）。
若将中国1996年保有钛铁矿砂矿的A+B+C级矿物储量2147.17万t按含TiO2 48％折算，则其TiO2储量为1030.64万t，仅占同年世界钛铁矿(TiO2)27000万t的3.83％；若再将其与原生钛磁铁矿岩矿（TiO2）的A+B+C级储量（23 191.50万t）中目前可利用的约占50％以粒状钛铁矿产出的（TiO2）储量11595.75万t相加，其TiO2总储量为12626.4万t，则占同年世界钛铁矿（TiO2）储量27000万t的47.76％，从这个意义上说，我国可称为世界钛铁矿资源最丰富的国家。
若将中国1996年保有金红石矿物的A+B+C级储量73.73万t按含TiO2 94％折算成TiO2储量为69.31万t，再加上同年金红石（TiO2）的A+B+C级储量242.43万t，合计为311.74万t，则占同年世界金红石（TiO2）储量3330万t的9.36％，由此可见中国金红石资源并不丰富。
[编辑本段]钛的冶炼
钛在1791年被发现，而第一次制得纯净的钛却是在1910年，中间经历了一百余年。原因在于：钛在高温下性质十分活泼，很易和氧、氮、碳等元素化合，要提炼出纯钛需要十分苛刻的条件。
工业上常用硫酸分解钛铁矿的方法制取二氧化钛，再由二氧化钛制取金属钛。浓硫酸处理磨碎的钛铁矿（精矿），发生下面的化学反应：
FeTiO3+3H2SO4== Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O
FeTiO3+2H2SO4== TiOSO4+FeSO4+2H2O
FeO+H2SO4== FeSO4+H2O
Fe2O3+3H2SO4== Fe2(SO4)3+3H2O
为了除去杂质Fe2(SO4)3，加入铁屑，Fe3+还原为Fe2+，然后将溶液冷却至273K以下，使得FeSO4·7H2O（绿矾）作为副产品结晶析出。
Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏钛酸沉淀，反应是：
Ti(SO4)2+H2O== TiOSO4+H2SO4
TiOSO4+2H2O== H2TiO3+H2SO4
锻烧偏钛酸即制得二氧化钛：
H2TiO3== TiO2+H2O
工业上制金属钛采用金属热还原法还原四氯化钛。将TiO2（或天然的金红石）和炭粉混合加热至1000～1100K，进行氯化处理，并使生成的TiCl4，蒸气冷凝。
TiO2＋2C＋2Cl2＝TiCl4＋2CO-
在1070K用熔融的镁在氩气中还原TiCl4可得多孔的海绵钛：
TiCl4＋2Mg＝2MgC12＋Ti
这种海绵钛经过粉碎、放入真空电弧炉里熔炼，最后制成各种钛材。
也可以通过反应：Ti+2I2＝TiI4
得到的TiI4经过高温（1250摄氏度左右）情况下分解：
TiI4＝Ti+2I2
由此得到纯钛棒。
钛及钛合金的特性、用途
纯钛是银白色的金属，它具有许多优良性能。钛的密度为4.54g／cm3，比钢轻43%，比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多，比铝大两倍，比镁大五倍。钛耐高温，熔点1942K，比黄金高近1000K，比钢高近500K。
钛属于化学性质比较活泼的金属。加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属作用。但在常温下，钛表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜，可以抵抗强酸甚至王水的作用，表现出强的抗腐蚀性。因此，一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。
液态钛几乎能溶解所有的金属，因此可以和多种金属形成合金。钛加入钢中制得的钛钢坚韧而富有弹性。钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物。
钛合金制成飞机比其它金属制成同样重的飞机多载旅客100多人。制成的潜艇，既能抗海水腐蚀，又能抗深层压力，其下潜深度比不锈钢潜艇增加80%。同时，钛无磁性，不会被水雷发现，具有很好的反监护作用。
钛具有“亲生物“’性。在人体内，能抵抗分泌物的腐蚀且无毒，对任何杀菌方法都适应。因此被广泛用于制医疗器械，制人造髋关节、膝关节、肩关节、胁关节、头盖骨，主动心瓣、骨骼固定夹。当新的肌肉纤维环包在这些“钛骨”上时，这些钛骨就开始维系着人体的正常活动。
钛在人体中分布广泛，正常人体中的含量为每70kg体重不超过15mg，其作用尚不清楚。但钛能刺激吞噬细胞，使免疫力增强这一作用已被证实。
钛的化合物及用途
重要的钛化合物有：二氧化钛(TiO2)、四氯化钛(TiCl4)、偏钛酸钡(BaTiO3)。
纯净的二氧化钛是白色粉末，是优良的白色颜料，商品名称“钛白”。它兼有铅白(PbCO3)的遮盖性能和锌白（ZnO）的持久性能。因此，人们常把钛白加在油漆中，制成高级白色油漆；在造纸工业中作为填充剂加在纸桨中；纺织工业
中作为人造纤维的消光剂；在玻璃、陶瓷、搪瓷工业上作为添加剂，改善其性能；在许多化学反应中用作催化剂。在化学工业日益发展的今天，二氧化钛及钛系化合物作为精细化工产品，有着很高的附加价值，前景十分诱人。
四氯化钛是一种无色液体；熔点250K、沸点409K，有制激性气味。它在水中或潮湿的空气中都极易水解，冒出大量的白烟。
TiCl4+3H2O== H2TiO3+4HCl
因此TiCl4在军事上作为人造烟雾剂，犹其是用在海洋战争中。在农业上，人们用TiCl4形成的浓雾地面，减少夜间地面热量的散失，保护蔬菜和农作物不受严寒、霜冻的危害。
将TiO2和BaCO3一起熔融制得偏钛酸钡：
TiO2+BaCO3== BaTiO3十CO2-
人工制得的BaTiO3具有高的介电常数，由它制成的电容器有较大的容量，更重要的是BaTiO3具有显著的“压电性能”，其晶体受压会产生电流，一通电，又会改变形状。人们把它置于超声波中，它受压便产生电流，通过测量电流强弱可测出超声波强弱。几乎所有的超声波仪器中都要用到它。随着钛酸盐的开发利用，它愈来愈广泛地用来制造非线性元件、介质放大器、电子计算机记忆元件、微型电容器、电镀材料、航空材料、强磁、半导体材料、光学仪器、试剂等。
钛、钛合金及钛化合物的优良性能促使人类迫切需要它们。然而，生产成本之高，使应用受到限制。我们相信在不久的将来，随着钛的冶炼技术不断改进和提高，钛、钛合金及钛的化合物的应用将会得到更大的发展。
钛产品：
钛及钛合金是极其重要的轻质结构材料,在航空、航天、车辆工程、生物医学工程等领域具有非常重要的应用价值和广阔的应用前景。
类型：典化钛，工业纯钛，α型钛，β型钛，α+β型钛
[编辑本段]主要特性：
工业纯钛：工业纯钛的杂质含量较化学纯钛要多，因此其强度、硬度也稍高，其力学性能及化学性能与不锈钢相近，比起钛合金纯钛强度较好，在抗氧化性方面优于奥氏体不锈钢，但耐热性较差，TA1、TA2、TA3依次杂质含量增高，机械强度、硬度依次增强，但塑性韧性依次下降。
β型钛：β型钛合金属可热处理强化，合金强度高、焊接性、压力加工性良好，但性能不稳定，且熔炼工艺复杂。
A、β钛板：0.5-4.0mm
B、眼镜板（纯钛）：0.8-8.0mm
C、标板（纯钛）：1 x 2m厚度：0.5-20mm
D、电镀及其它行业用板（纯钛）：0.1-50mm
用途：电子、化工、钟表、眼镜、首饰、体育用品、机械设备、电镀设备、环保设备、高尔夫球及精密加工等行业。
钛管规格：φ6-φ120mm壁厚：0.3-3.0mm
钛管用途：环保设备、冷却管、钛发热管、电镀设备、戒指及各种精密电器用管等行业。
A、β钛丝规格：φ0.8-φ6.0mm
B、眼镜钛丝规格：φ1.0-φ6.0mm专用钛丝
C、钛丝规格：φ0.2-φ8.0mm挂具专用
钛丝用途：军工、医用、体育用品、眼镜、耳环、头饰、电镀挂具、焊丝等行业。
A、方棒规格：方条：8-12mm
B、磨光圆棒：φ4-φ60mm
C、毛棒、黑皮棒：φ6-φ120mm
钛棒用途：主要用于机械设备、电镀设备、医用、各种精密机件等行业。
【钛】
·基本信息库
中文名称：金属钛
英文名称：titanium
别名：钛粉；海绵钛粉
CAS No.：7440-32-6
分子式：Ti
分子量：47.90
危险标记： 8(易燃固体)
包装类别：O52
包装方法：螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶（罐）外普通木箱；螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶（罐）外满底板花格箱、纤维板箱或胶合板箱。
·理化性质库
主要成分：纯品
外观与性状：钛为银白色，粉末为深灰色或黑色发亮的无定形粉末，或硬的钢色立方结晶。
熔点(℃)：1720
沸点(℃)：3530
相对密度(水=1)：4.5
相对蒸气密度(空气=1)：
蒸气压(kPa)：
闪点：
燃烧热(kJ/mol)：
化合物在水中的溶解度(S):
引燃温度(℃)：460
爆炸上限%(V/V)：
爆炸下限%(V/V)：40mg/m3
稳定性和反应活性：稳定
危险特性：金属钛粉尘具有爆炸性，遇热、明火或发生化学反应会燃烧爆炸。其粉体化学活性很高,在空气中能自燃。金属钛不仅能在空气中燃烧,也能在二氧化碳或氮气中燃烧。高温时易与卤素、氧、硫、氮化合。
溶解性：不溶于水，溶于氢氟酸、硝酸、浓硫酸。
禁配物：氧、卤素、铝、强酸、强氧化剂、二氧化碳。
·应急处置库
皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
食入：饮足量温水，催吐。就医。
呼吸系统防护：可能接触其粉尘时，必须佩戴自吸过滤式防尘口罩。
眼睛防护：戴安全防护眼镜。
身体防护：穿透气型防毒服。
手防护：戴防毒物渗透手套。
其他防护：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
泄漏应急处理：隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏：避免扬尘，用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。转移回收。大量泄漏：用塑料布、帆布覆盖。使用无火花工具转移回收。
有害燃烧产物：氧化钛。
灭火方法：采用干粉、干砂灭火。严禁用水、泡沫、二氧化碳扑救。高热或剧烈燃烧时，用水扑救可能会引起爆炸。
·管理信息库
操作的管理：密闭操作，局部排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴安全防护眼镜，穿透气型防毒服，戴防毒物渗透手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。避免产生粉尘。避免与氧化剂、酸类、卤素接触。在氩气中操作处置。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存的管理：为安全起见，储存时常以不少于25％的水润湿、钝化。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃，相对湿度不超过80％。保持容器密封，严禁与空气接触。应与氧化剂、酸类、卤素等分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
运输的管理：运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。装运本品的车辆排气管须有阻火装置。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂、酸类、卤素、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。中途停留时应远离火种、热源。车辆运输完毕应进行彻底清扫。铁路运输时要禁止溜放。
废弃的管理：恢复材料的原状态，以便重新使用。
·毒理学资料库
急性毒性：金属钛、氧化钛和碳化钛属低毒类。大鼠一次气管内注入20－50mg二氧化钛和兔注入400 mg后肺部无特异反应。
亚急性和慢性毒性：大鼠气管内注入氢化钛后6和12个月，只见肺纤维化效应。大鼠吸入二氧化钛尘每天4次，每周5 d，历时13个月，停止吸入后7个月，肺无任何病理反应；但豚鼠反复吸入二氧化钛观察到纤维化效应和嗜酸性自细胞浸润。气管内注入金属钛无肺纤维化发生。大鼠气管内一次注入氢化钛、碳化钛、硼化钛和一氮化钛后观察到肺部轻度纤维化。大鼠吸入氢化钛16个月亦见轻度纤维化。
代谢：人体一般饮食中每日约摄入300μg钛，大部分从粪排出，其中约3%吸收入血液。进入体内的钛蓄积于脾、肾上腺、横纹肌、肺、皮肤及肝脏等部位。吸收入体内的钛主要由尿排出。正常人血浆中钛浓度约3μg/dl，尿钛浓度为10μg/L左右。
中毒机理：金属钛,氧化钛,碳化钛(titanium carbonide)等不溶性钛毒性低，口服吸收量少,不显示毒性反应。金属钛植入机体未见有病理反应。吸入钛的不溶性化合物，未见肺部有严重损害，其致纤维化作用甚微。用含钛饮水长期饲养动物未见对生长发育有影响，也未见肿瘤发生。
致癌性：大鼠肌肉注射溶于三辛素的钛金属粉，引起纤维肉瘤和淋巴肉瘤增加。注射有机钛，注射部位出现纤维肉瘤，发生肝细胞瘤和脾的恶性淋巴瘤。
燃爆危险：本品易燃，具刺激性。
·应急医疗库
主要用途及接触机会：钛用于制造特种钢、合金、钛陶瓷及玻璃纤维。金属钛也用于飞机、导弹制造及原子反应堆。还用于生产耐火材料、焊条、建筑材料和塑料等。上述工业中可接触金属钛，二氧化钛的粉尘和烟尘。四氯化钛及其部分水解物，还常夹杂氯及其氧化物。在机械处理金属钛过程中也接触钛氧化物的烟尘。
侵入途径：吸入、食入。
人体危害：吸入后对上呼吸道有刺激性，引起咳嗽、胸部紧束感或疼痛。长期吸入TiO2粉尘的工人，肺部无任何变化。在生产钛金属过程，接触四氯化钛及其水解产物对眼和上呼吸道粘膜有刺激作用。长期作用可形成慢性支气管炎。TiO2曾用作闪光灼伤的皮肤防护剂，未见产生接触性皮炎、变态反应和经皮吸收。100℃氯氮化钛的飞溅和吸入钛酸及氯氮化钛烟引起皮肤烧伤并致疤痕形成和咽、声带、气管粘膜充血，由于形成瘢痕引起喉狭窄。眼短期接触氯氮化钛引起结膜炎和角膜炎。此外，四氯化钛吸入可引起弥散性支气管内息肉。
处理原则：皮肤接触四氯化钛后应尽快用软纸或布擦掉，然后用水冲洗，防止四氯化钛遇水放出大量热及盐酸，加重及扩大灼伤范围。吸入四氯化钛应立即雾化吸入5％碳酸氢钠溶液，以中和四氯化钛水解产生的盐酸；吸氧、保持呼吸进通畅．安静休息，减少氧的消耗；早期给予足量糖皮质激素，并给抗生素预防继发感染及抗支气管痉挛药物、祛痰药对症治疗。严密观察，防治肺水肿。
预防措施：接触四氯化钛及其水解产物的工种，应注意皮肤、粘膜和呼吸道的防护。产生钛及其化合物粉尘的工作地点，亦须加强防尘措施。大量微小钛粉尘可着火爆炸，因此钛的生产、浇铸、加工应有良好通风防尘设施，及应有防火防爆设备。四氯化钛生产过程应尽量密闭，防止其烟气逸出及“跑、冒、滴、漏”。加强个人防护，四氯化钛生产设备开盖、清洗、维修时应截防毒面其、防护眼镜。穿防酸防护衣帽。定期对接触四氯化钛的生产工人进行休检，有慢性呼吸道疾病患者不能从事接触四氯化钛的工作。
钛设备制造
1.反应釜；由于用户因生产工艺、操作条件不尽相同，夹套加热型式分为电热棒加热、蒸汽加热、导热油循环加热，轴封装置分为填料密封和机械密封，搅拌型式有锚式、浆式、锅轮式、推进式或框式。开孔数量、规格或其它要求可根据用户要求设计、制作。 2.冷凝器:我厂生产的列管冷凝器，按材质分为复合钛列管冷凝、钛列管式冷凝器和碳钢与钛混合列管式冷凝三种，按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器，按结构分为单管程、双管程和多管程。传热面积0.5-500m2,可根据用户不同需要定制。 3.罐:我厂设计的发酵罐为标准式罐型，这种罐型当公称容积在6M3以下时罐采用夹套式。发酵气的冷却或加热，均由夹套来完成。公称容积为6M3以上时，发酵气的冷却由立式排管来担负，在罐内排管的连接方面我们作了改进。这主要避免在罐体上多开孔，开成死角。这种连续方式在实际使用中得到满意的效果。发酵设备罐型可分为两大类：一类是嫌气发酵的锥型（如酒精发酵），另一类是为气发酵的罐型（如标准式、伍式、自吸式等）。这类设备尤以标准式罐型使用最为普遍。我厂设计的发酵罐系列图纸资料属于标准式罐型。在设计各种规格的发酵设备时，做到设计结构严密，有足够的强度和使用寿命，力求设备内部附件少，表面光滑，注意到要有良好的气枣汽接触和汽刺固混和性能，使物质传递，气体交换有效地进行。有足够的热交换面积，以保证发酵能在最适宜的温度下进行。重视设备的密封性能以保证灭菌操作。4.冷却器:主要用途：主要适用于制药、食品、化工等工业部门对液料的浓缩。并且亦能回收酒精和简单的回流提取。结构：本设备主要包括浓缩罐、第一冷凝器、汽液分离器、第二冷凝器、冷却器、受液桶六个部件组成，全部有钛制造。浓缩罐为夹套结构，冷凝器为列管式，冷却器为蛇管式。【要求可根据用户要求设计、制作】
推荐优秀钛生产企业：
1.上海宝钢
2.美国。德国。日本
3.天津[1][2]有限公司
希望我的回答对您能够有所帮助！！！
^_^
三、21世纪最重要的金属是什么
镍因为海洋
海洋的总面积为3.61×10的8次方平方公里。占地表面积的70.8%、平均深度-3729米，最深处是西太平洋的马里亚纳海沟（-11034米）。
海和洋的区分
广阔的海洋，从蔚蓝到碧绿，美丽而又壮观。海洋，海洋。人们总是这样说，但好多人却不知道，海和洋不完全是一回事，它们彼此之间是不相同的。那么，它们有什么不同，又有什么关系呢？
洋，是海洋的中心部分，是海洋的主体。世界大洋的总面积，约占海洋面积的89%。大洋的水深，一般在3000米以上，最深处可达1万多米。大洋离陆地遥远，不受陆地的影响。它的水文和盐度的变化不大。每个大洋都有自己独特的洋流和潮汐系统。大洋的水色蔚蓝，透明度很大，水中的杂质很少。世界共有4个，即太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋。
海，在洋的边缘，是大洋的附属部分。海的面积约占海洋的11%，海的水深比较浅，平均深度从几米到二三千米。海临近大陆，受大陆、河流、气候和季节的影响，海水的温度、盐度、颜色和透明度，都受陆地影响，有明显的变化。夏季，海水变暖，冬季水温降低；有的海域，海水还要结冰。在大河入海的地方，或多雨的季节，海水会变淡。由于受陆地影响，河流夹带着泥沙入海，近岸海水混浊不清，海水的透明度差。海没有自己独立的潮汐与海流。海可以分为边缘海、内陆海和地中海。边缘海既是海洋的边缘，又是临近大陆前沿；这类海与大洋联系广泛，一般由一群海岛把它与大洋分开。我国的东海、南海就是太平洋的边缘海。内陆海，即位于大陆内部的海，如欧洲的波罗的海等。地中海是几个大陆之间的海，水深一般比内陆海深些。世界主要的海接近50个。太平洋最多，大西洋次之，印度洋和北冰洋差不多。
海洋的形成
海洋是怎样形成的？海水是从哪里来的？
对这个问题目前科学还不能作出最后的答案，这是因为，它们与另一个具有普遍性的、同样未彻底解决的太阳系起源问题相联系着。
现在的研究证明，大约在50亿年前，从太阳星云中分离出一些大大小小的星云团块。它们一边绕太阳旋转，一边自转。在运动过程中，互相碰撞，有些团块彼此结合，由小变大，逐渐成为原始的地球。星云团块碰撞过程中，在引力作用下急剧收缩，加之内部放射性元素蜕变，使原始地球不断受到加热增温；当内部温度达到足够高时，地内的物质包括铁、镍等开始熔解。在重力作用下，重的下沉并趋向地心集中，形成地核；轻者上浮，形成地壳和地幔。在高温下，内部的水分汽化与气体一起冲出来，飞升入空中。但是由于地心的引力，它们不会跑掉，只在地球周围，成为气水合一的圈层。
位于地表的一层地壳，在冷却凝结过程中，不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压，因而变得褶皱不平，有时还会被挤破，形成地震与火山爆发，喷出岩浆与热气。开始，这种情况发生频繁，后来渐渐变少，慢慢稳定下来。这种轻重物质分化，产生大动荡、大改组的过程，大概是在45亿年前完成了。
地壳经过冷却定形之后，地球就像个久放而风干了的苹果，表面皱纹密布，凹凸不平。高山、平原、河床、海盆，各种地形一应俱全了。
在很长的一个时期内，天空中水气与大气共存于一体；浓云密布。天昏地暗，随着地壳逐渐冷却，大气的温度也慢慢地降低，水气以尘埃与火山灰为凝结核，变成水滴，越积越多。由于冷却不均，空气对流剧烈，形成雷电狂风，暴雨浊流，雨越下越大，一直下了很久很久。滔滔的洪水，通过千川万壑，汇集成巨大的水体，这就是原始的海洋。
原始的海洋，海水不是咸的，而是带酸性、又是缺氧的。水分不断蒸发，反复地形云致雨，重又落回地面，把陆地和海底岩石中的盐分溶解，不断地汇集于海水中。经过亿万年的积累融合，才变成了大体匀的咸水。同时，由于大气中当时没有氧气，也没有臭氧层，紫外线可以直达地面，靠海水的保护，生物首先在海洋里诞生。大约在38亿年前，即在海洋里产生了有机物，先有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代，有了海藻类，在阳光下进行光合作用，产生了氧气，慢慢积累的结果，形成了臭氧层。此时，生物才开始登上陆地。
总之，经过水量和盐分的逐渐增加，及地质历史上的沧桑巨变，原始海洋逐渐演变成今天的海洋。
名称
名称:海洋—21世纪的药库
主题词或关键词:海洋科学
内容
内容
据有关医学专家预测，人类将在21世纪制服癌症。那么，人类靠的是何种灵丹妙药？近年来，科学家们研究后发现，海洋将成为21世纪的药库。
海参是一种含有高蛋白的名贵海味。然而，你可能没有想到，有几种海参会从肛门释放出一种毒素，这种毒素具有抑制肿瘤的作用。
牡蛎——这种小小的贝类，十分鲜美可口，不过，它更大的价值却是由于含有一种抗生素。这种抗生素具有抗肿瘤作用。
目前，一些制药业的研究人员正在进行从海藻和微小海洋生物提取有毒化合物的实验，以作为医治某些疾病的有效手段。初步实验表明，从某种海绵状生物中提取的有毒物质，有抑制癌细胞发展的作用。从灌肠鱼体内提取的某种物质有助于治疗糖尿病，美国一位海洋问题专家形象地说：“海洋生物犹如一个可提供有关健康问题解决办法的咨询中心。”
在考虑从海洋中采药的时候，医学专家们十分重视对珊瑚的开发和利用。实验表明，从珊瑚礁中提取的有毒物质，和某种海绵状生物中提取的毒物一样，也具有抑制癌细胞发展的作用；而从珊瑚礁中提取的其他物质对关节炎和气喘病可起到减轻炎症作用。有一种产于夏威夷的珊瑚，它含有剧毒，可用于制成治疗白血病、高血压及某些癌症的特效药。中国南海一种软珊瑚的提纯物，具有降血压、抗心率失常及解痉等作用。
鲨鱼是一种古老的海洋性鱼类，在全世界分布较广，共有250多种。20世纪80年代中期以来，国际上许多科学家对鲨鱼身体各部分的药理、化学、生物化学及应用等方面进行了悉心的研究，特别是对鲨鱼体内抗肿瘤活性物质的研究更加引人注目。据有关资料报道，美国生物学家对鲨鱼进行了几十年的调查研究后，发现鲨鱼几乎不患任何病变，更极少得癌症，似乎对癌症有天然的免疫力。有些科学家将一些病原菌和癌细胞接种于鲨鱼体内，也不能使它们致病。看来，在鲨鱼体内有某种特殊的防护性化学物质。
中国的有关专家对鲨鱼的研究，几乎与国际上同步。1985年，上海水产学院和上海肿瘤研究所的专家们，首次发现鲨鱼血清在体外对人类红血球性白血病肿瘤细胞具有杀伤作用。这一科研成果为人类从海洋生物资源中寻找抗肿瘤药物开辟了广阔的天地。
名称
名称:海洋——矿物资源的聚宝盆
主题词或关键词:海洋科学
内容
内容
海洋是矿物资源的聚宝盆。经过20世纪70年代“国际10年海洋勘探阶段”，人类进一步加深了对海洋矿物资源的种类、分布和储量的认识。
油气田
人类经济、生活的现代化，对石油的需求日益增多。在当代，石油在能源中发挥第一位的作用。但是，由于比较容易开采的陆地上的一些大油田，有的业已告罄，有的濒于枯竭。为此，近20～30年来，世界上不少国家正在花大力气来发展海洋石油工业。
探测结果表明，世界石油资源储量为10,000亿吨，可开采量约3000亿吨，其中海底储量为1300亿吨。
中国有浅海大陆架近200万平方千米。通过海底油田地质调查，先后发现了渤海、南黄海、东海、珠江口、北部湾、莺歌海以及台湾浅滩等7个大型盆地。其中东海海底蕴藏量之丰富，堪与欧洲的北海油田相媲美。
东海平湖油气田是中国东海发现的第一个中型油气田，位于上海东南420千米处。它是以天然气为主的中型油气田，深2000～3000米。据有关专家估计，天燃气储量为260亿立方米，凝析油474万吨，轻质原油874万吨。
稀锰结核
锰结核是一种海底稀有金属矿源。它是1973年由英国海洋调查船首先在大西洋发现的。但是世界上对锰结核正式有组织的调查，始于1958年。调查表明，锰结核广泛分布于4000～5000米的深海底部。它们是未来可利用的最大的金属矿资源。令人感兴趣的是，锰结核是一各种生矿物。它每年约以1000万吨的速率不断地增长着，是一种取之不尽、用之不竭的矿产。
世界上各大洋锰结核的总储藏量约为3万亿吨，其中包括锰4000亿吨，铜88亿吨，镍164亿吨，钴48亿吨，分别为陆地储藏量的几十倍乃至几千倍。以当今的消费水平估算，这些锰可供全世界用33,000年，镍用253,000年，钴用21,500年，铜用980年。
目前，随着锰结核勘探调查比较深入，技术比较成熟，预计到21世纪，可以进入商业性开发阶段，正式形成深海采矿业。
海底热液矿藏
20世纪60年代中期，美国海洋调查船在红海首先发现了深海热液矿藏。而后，一些国家又陆续在其他大洋中发现了三十多处这种矿藏。
热液矿藏又称“重金属泥”，是由海脊(海底山)裂缝中喷出的高温熔岩，经海水冲洗、析出、堆积而成的，并能像植物一样，以每周几厘米的速度飞快地增长。它含有金、铜、锌等几十种稀贵金属，而且金、锌等金属品位非常高，所以又有“海底金银库”之称。饶有趣味的是，重金属五彩缤纷，有黑、白、黄、蓝、红等各种颜色。
在当今技术条件下，虽然海底热液矿藏还不能立即进行开采，但是，它却是一种具有潜在力的海底资源宝库。一旦能够进行工业性开采，那么，它将同海底石油、深海锰结核和海底砂矿一起，成为21世纪海底四大矿种之一。
名称
名称:海洋——未来的粮仓
主题词或关键词:海洋科学
内容
内容
有些读者可能会想，在海洋中不能长粮食，怎么能成为未来的粮仓呢？
是的，海洋里不能种水稻和小麦，但是，海洋中的鱼和贝类却能够为人类提供滋味鲜美、营养丰富的蛋白食物。
大家知道，蛋白质是构成生物体的最重要的物质，它是生命的基础。现在人类消耗的蛋白质中，由海洋提供的不过5％～10％。令人焦虑的是，20世纪70年代以来，海洋捕鱼量一直徘徊不前，有不少品种已经呈现枯竭现象。用一句民间的话来说，现在人类把黄鱼的孙子都吃得差不多了。要使海洋成为名副其实的粮仓，鱼鲜产量至少要比现在增加十倍才行。美国某海洋饲养场的实验表明，大幅度地提高鱼产量是完全可能的。
在自然界中，存在着数不清的食物链。在海洋中，有了海藻就有贝类，有了贝类就有小鱼乃至大鱼……海洋的总面积比陆地要大一倍多，世界上屈指可数的渔场，大抵都在近海。这是因为，藻生长需要阳光和硅、磷等化合物，这些条件只有接近陆地的近海才具备。海洋调查表明，在1000米以下的深海水中，硅、磷等含量十分丰富，只是它们浮不到温暖的表面层。因此，只有少数范围不大的海域，那儿由于自然力的作用，深海水自动上升到表面层，从而使这些海域海藻丛生，鱼群密集，成为不可多得的渔场。
海洋学家们从这些海域受到了启发，他们利用回升流的原理，在那些光照强烈的海区，用人工方法把深海水抽到表面层，而后在那儿培植海藻，再用海藻饲养贝类，并把加工后的贝类饲养龙虾。令人惊喜的是这一系列试验都取得了成功。
有关专家乐观地指出，海洋粮仓的潜力是很大的。目前，产量最高的陆地农作物每公顷的年产量折合成蛋白质计算，只有0.71吨。而科学试验同样面积的海水饲养产量最高可达27.8吨，具有商业竞争能力的产量也有16.7吨。
当然，从科学实验到实际生产将会面临许许多多困难。其中最主要的是从1000米以下的深海中抽水需要相当数量的电力。这么庞大的电力从何而来？显然，在当今条件下，这些能源需要量还无法满足。
不过，科学家们还是找到了窍门：他们准备利用热带和亚热带海域表面层和深海的水温差来发电。这就是所谓的海水温差发电。这就是说，设计的海洋饲养场将和海水温差发电站联合在一起。
据有关科学家计算，由于热带和亚热带海域光照强烈，在这一海区，可供发电的温水多达6250万亿立方米。如果人们每次用1％的温水发电，再抽同样数量的深海水用于冷却，将这一电力用于饲养，每年可得各类海鲜7.5亿吨。它相当于20世纪70年代中期人类消耗的鱼、肉总量的4倍。
通过这些简单的计算，不难看出，海洋成为人类未来的粮仓，是完全可行的。
未来海洋技术
海洋技术
海洋能源、资源的开发与利用，海洋与全球变化、海洋环境与生态的研究是人类维持自身的生存与发展，拓展生存空间，充分利用地球上这块最后的资源丰富的宝地的最为切实可行的途径。
海洋开发，需要获取大范围、精确的海洋环境数据，需要进行海底勘探、取样、水下施工等。要完成上述任务，需要一系列的海洋开发支撑技术，包括深海探测、深潜、海洋遥感、海洋导航等。
向海洋要淡水已成定势。淡水资源奇缺的中东地区，数十年前就把海水淡化作为获取淡水资源的有效途径。美国正在积极建造海水淡化厂，以满足人们目前与将来对淡水的需求。全世界共有近8000座海水淡化厂，每天生产的淡水超过60亿米3。最近，俄罗斯海洋学家探测查明，世界各大洋底部也拥有极为丰富的淡水资源，其蕴藏量约占海水总量的20％。这为人类解决淡水危机展示了光明的前景。
深海是指深度超过6000米的海域。世界上深度超过6000米的海沟有30多处，其中的20多处位于太平洋洋底，马里亚纳海沟的深度达11000米，是迄今为止发现的最深的海域。深海探测，对于深海生态的研究和利用、深海矿物的开采以及深海地质结构的研究，均具有非常重要的意义。
美国是世界上最早进行深海研究和开发的国家，“阿尔文”号深潜器曾在水下4000米处发现了海洋生物群落，“杰逊”号机器人潜入到了6000米深处。1960年，美国的“迪里雅斯特”号潜水器首次潜入世界大洋中最深的海沟――马里亚纳海沟，最大潜水深度为10916米。
1997年，中国利用自制的无缆水下深潜机器人，进行深潜6000米深度的科学试验并取得成功，这标志着中国的深海开发已步入正轨。
海洋遥感技术，主要包括以光、电等信息载体和以声波为信息载体的两大遥感技术。
海洋声学遥感技术是探测海洋的一种十分有效的手段。利用声学遥感技术，可以探测海底地形、进行海洋动力现象的观测、进行海底地层剖面探测，以及为潜水器提供导航、避碰、海底轮廓跟踪的信息。
海洋遥感技术是海洋环境监测的重要手段。卫星遥感技术的突飞猛进，为人类提供了从空间观测大范围海洋现象的可能性。目前，美国、日本、俄罗斯等国已发射了10多颗专用海洋卫星，为海洋遥感技术提供了坚实的支撑平台。
海洋是怎样形成的？海水是从哪里来的？
对这个问题目前科学还不能作出最后的答案，这是因为，它们与另一个具有普遍性的、同样未彻底解决的太阳系起源问题相联系着。
现在的研究证明，大约在50亿年前，从太阳星云中分离出一些大大小小的星云团块。它们一边绕太阳旋转，一边自转。在运动过程中，互相碰撞，有些团块彼此结合，由小变大，逐渐成为原始的地球。星云团块碰撞过程中，在引力作用下急剧收缩，加之内部放射性元素蜕变，使原始地球不断受到加热增温；当内部温度达到足够高时，地内的物质包括铁、镍等开始熔解。在重力作用下，重的下沉并趋向地心集中，形成地核；轻者上浮，形成地壳和地幔。在高温下，内部的水分汽化与气体一起冲出来，飞升入空中。但是由于地心的引力，它们不会跑掉，只在地球周围，成为气水合一的圈层。
岩浆中夹带的水汽与冷凝结，地球表面开始有了水
位于地表的一层地壳，在冷却凝结过程中，不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压，因而变得褶皱不平，有时还会被挤破，形成地震与火山爆发，喷出岩浆与热气。开始，这种情况发生频繁，后来渐渐变少，慢慢稳定下来。这种轻重物质分化，产生大动荡、大改组的过程，大概是在45亿年前完成了。
炽热的岩浆冲出地壳
地壳经过冷却定形之后，地球就像个久放而风干了的苹果，表面皱纹密布，凹凸不平。高山、平原、河床、海盆，各种地形一应俱全了。
在很长的一个时期内，天空中水气与大气共存于一体；浓云密布。天昏地暗，随着地壳逐渐冷却，大气的温度也慢慢地降低，水气以尘埃与火山灰为凝结核，变成水滴，越积越多。由于冷却不均，空气对流剧烈，形成雷电狂风，暴雨浊流，雨越下越大，一直下了很久很久。滔滔的洪水，通过千川万壑，汇集成巨大的水体，这就是原始的海洋。
最初的海洋
原始的海洋，海水不是咸的，而是带酸性、又是缺氧的。水分不断蒸发，反复地形云致雨，重又落回地面，把陆地和海底岩石中的盐分溶解，不断地汇集于海水中。经过亿万年的积累融合，才变成了大体匀的咸水。同时，由于大气中当时没有氧气，也没有臭氧层，紫外线可以直达地面，靠海水的保护，生物首先在海洋里诞生。大约在38亿年前，即在海洋里产生了有机物，先有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代，有了海藻类，在阳光下进行光合作用，产生了氧气，慢慢积累的结果，形成了臭氧层。此时，生物才开始登上陆地。
总之，经过水量和盐分的逐渐增加，及地质历史上的沧桑巨变，原始海洋逐渐演变成今天的海洋。
参考资料:机制砂
