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[成果] 1900010185 陕西
TF822 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2018
成果简介:该项目属于有色金属与能源化工跨学科、跨行业领域。 针对中国兰炭、金属镁行业发展及国家能源化工基地建设中存在的规模小、能耗高、成本高、环境污染严重等现状及重大技术难题,在国内外没有相关技术借鉴的情况下,依托国家支撑计划、“973”预研计划、陕西省重大创新计划等项目的支持,开发了煤分级提质生产兰炭及综合利用技术,建成煤-兰炭-金属镁一体化清洁生产示范线并推广应用。项目成果推动了兰炭金属镁产业升级换代、节能减排,引领行业技术进步,助推中国西部能源富集地区产业结构调整、生态环境改善、区域经济社会发展及扶贫攻坚。主要创新性成果如下: 清洁兰炭单炉生产系列成套技术与装备创新。先后发明了单炉产能为5、10万吨/年清洁兰炭生产的成套技术与装备;针对原有1~3万吨/年单炉产能低、焦油收率低、尾气“点天灯”、废水难处理或未处理等难题,在干馏炉内温度场、物流场分布规律研究的基础上,建立动态模拟模型。开发了高效介质利用、焦油高效捕收、尾气综合利用、兰炭废水处理等技术及在线监测与自动控制系统,解决了兰炭炉放大过程中结构优化、干馏过程工艺参数优化等问题,使兰炭产率提高5%,焦油回收率>90%,尾气热值可达2000kcal/m3,废水净化实现了循环利用。针对粉煤热解发明了微波加热快速制备兰炭新技术,热解速率提高20倍以上,焦油收率提高10%,尾气热值提高到4000kcal/m3。 规模化清洁兰炭多炉并联系列生产线及应用集成创新。采用多个单炉并联成排集成设计技术,优化升级并建成国内外首条60万吨/年兰炭生产线,兰炭产品首次列入国家新产品目录,以该技术为基准起草国家标准三项。研究开发了DNS在线监测与自动控制系统,形成了成套系统软件包,实现了生产过程自动化和精确化控制。采用(6~10)×10万吨单炉并联集成,建成60、100万吨/年兰炭规模化生产示范线,比原有5×12万吨生产线指标更优。 煤-兰炭-金属镁联产一体化技术集成创新。采用兰炭尾气取代煤加热煅烧、还原及余热利用技术,双蓄热式双面双排镁还原技术,开发集成了2万吨/年金属镁生产线,建成国内外首条年产60万吨兰炭-2万吨金属镁生产示范线,推广到10余个循环经济工业示范园,生产运行稳定。 该项目授权国家专利47项,其中发明专利14项,发表论文50篇,出版教材1部,参与制订国家标准3项,培养博士、硕士36人。组建了中国兰炭产业技术创新战略联盟、陕西省兰炭学会及陕西省冶金工程技术研究中心。成果应用于西北地区,并出口到哈萨克斯坦。近三年,主要应用企业实现销售收入145.77亿元,利润12.72亿元。经陕西省科技厅组织专家鉴定,该成果处于国际领先水平。曾获榆林市特殊贡献奖(2012)、中国产学研合作促进奖(2014)、陕西省科学技术一等奖(2009)及中国有色金属工业科学技术奖一等奖(2017)等。
[成果] 1900010187 广东
TF813 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2018
成果简介:该技术聚焦锌冶炼清洁生产与高效利用的共性需求,从源头减排、全过程优化和装备升级三个方面,开发了系列锌冶炼清洁生产及稀散金属综合回收新技术及智能化大型装备,并进行了推广应用。主要技术创新点如下: 首次开发出锌精矿“一段低温同步还原--二段高温氧压浸出”新技术,建成世界首座综合回收镓锗的锌加压浸出厂,实现了同时高效回收锌及共伴生金属的目标。加压浸出过程中控制一段温度100-115℃,二段温度150℃,同时实现了锌镓锗的高效浸出与铁的同步还原,锌镓锗浸出率分别达到98.5%、96%和96%以上,并实现了铅银的定向富集。2009年丹霞冶炼厂建成国内首条大规模锌加压浸出生产线,年产电锌10万吨,镓锗50吨,硫磺4.5万吨。2003年项目组提出该创新性技术方案,进行了大量试验研究,完成了多项国家课题。Sherritt承担了基于该技术思路所进行的工艺试验研究,使得锌加压浸出工艺流程得以设计和实施。作为丹霞项目锌加压浸出技术的提供方, Sherritt为帮助锌加压浸出工艺在丹霞冶炼厂实现工业化而提供的技术服务包括间断和连续的试验以确定操作条件和最终的锌加压浸出工艺流程配置,设计锌加压浸出工序,编制操作手册,在加拿大一家生产厂培训中金岭南操作人员,并为试运行提供帮助。 开发出系列锌浸出溶液深度净化新技术,大幅度降低了试剂单耗,突破了电解液杂质对大极板长周期锌电解制约的技术难题。首次开发出梯级净化新技术,研制出铜镉、镍钴深度净化复合药剂,锌粉单耗由80~100kg/t-Zn降至50kg/t-Zn以下。开发出协同净化新技术,实现了针铁矿除铁同时脱氟氯双重目的,建成国内最大针铁矿法生产线,氟氯脱除率可分别达到75%和50%。 开发了锌冶炼过程共伴生金属提取关键技术,实现了镓锗铟硫高效回收。发明了镓锗富集物“加压氧浸—分步萃取”技术及G3815高效萃取剂,镓锗浸出率分别为95%、94%,萃取率均达到96%以上,总回收率分别达78%和76%以上。开发了钴渣富集焙烧提钴关键技术,在巴彦淖尔建成年产1000t电池级硫酸钴生产线。首次在国内实现了浸渣浮选热滤年产4.5万吨硫磺。 研制出系列锌湿法冶炼智能化大型关键装备。研制出400m3大型卧式加压釜、多功能精准吊车及智能化熔铸系统、世界最大喷流型感应体和2000kW工频有芯感应电炉,实现了锌湿法冶金大型关键装备的国产化,实现熔铸过程智能化,显著提升了生产效率。 该技术经济和社会效益显著,推广应用前景好,已在十余家大型企业实现推广应用,近三年新增销售额76.86亿元,利润15.56亿元。该项目获发明专利18项,实用新型专利7项,标准1项,发表著作2部,论文64篇。主要技术均为国内外首创,2项达到国际领先水平,2项达到国际先进水平。获部级科技进步一等奖两项。
[成果] 1800220271 安徽
TF811 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2018
成果简介:该项目属于有色金属冶金学科领域。中国铜冶炼企业国际化程度高,能源成本在生产总成本中占比重大(60%),因此,节能降耗、降低生产成本是企业在激烈竞争中生存、发展的关键。铜陵有色金属集团股份有限公司40万吨闪速炼铜系统由国内自行设计建设,单套系统产能在当时为世界最大,缺乏实现先例。另一方面,闪速炼铜系统的粒化、电解等工序能耗问题相对突出,而且,国内炼铜企业的能源管理普遍较为粗放。为此,该项目在“双闪”系统投产运行之前后,从“高产稳产节能”、“关键工序节能”以及“能源信息化管理节能”三个层面开展研究,形成了多项具有自主知识产权的铜闪速冶炼系统节能关键技术,为企业降低生产能耗与成本、赢得市场竞争创造了良好条件。 项目主要技术创新如下: 1.研究提出了闪速熔炼过程“多粒子多相熔合”模型,为现代高产能闪速熔炼技术发展提供了新的理论支持,基于模型理论开发应用了高性能倍通量扰动预混型精矿喷嘴、高产能新型闪速熔炼炉等核心装备,形成了“高产能低能耗闪速熔炼技术”,实现了大型闪速炉系统在年产40万吨阴极铜高产能条件下稳定、高效、低能耗、无污染的生产运行。 2.针对系统重点耗能工序,开发应用了具有自主知识产权的“雾化动量熔体粒化及收集技术”,解决了熔体粒化系统能耗高、故障率高、污染大的问题;开发应用了基于红外热成像技术的“大型电解槽极板短路在线监测及分析技术”,填补了行业技术空白,提高了短路检测的及时性和准确性,降低了劳动强度,降低了电解电耗。 3.针对炼铜企业节能管理工作,研发了基于云计算的数据存储与匹配技术,构建了闪速炼铜企业多层级多尺度能效评价指标及在线计算模型,开发了以综合能耗最低为优化目标、关键工艺指标为约束的闪速熔炼、电解等关键过程的能效优化控制模型,形成了“闪速炼铜企业能效在线分析与优化控制技术”,开发应用了“闪速炼铜企业能效监测评估与优化控制系统”首次实现了对炼铜企业全厂能耗的精细分析与优化控制。 项目获授权发明专利8项,软件著作权5项,编制企业标准1项,获安徽省新产品1项;发表学术论文12篇。项目在铜陵有色金冠铜业公司实施后,其闪速炉稳定投料量居世界前列,比国际同类企业水平,电解短路率低80%,熔炼综合能耗低与铜冶炼综合能耗低15%。企业于2015-2017年间累计新增销售额36.64亿元,新增利润2.83亿元,节约成本5517万元,新增税收7.27亿元,经济效益显著。项目相关技术还应用于湖北大冶、广西金川、金隆铜业等企业,为国内外新建铜冶炼企业、老厂改造及生产优化、节能改造项目提供良好示范作用。中国有色金属工业协会组织的项目技术水平鉴定意见认为:该项目技术适用范围广、重现性好、成熟度高,推动了铜冶炼行业的科技进步。
[成果] 1800130092 北京
[TF803.2, TF813] 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2018
成果简介:该项目依托国家发改委低碳技术创新及产业化示范工程专项“低电耗大极板锌电解与自动剥板系统技术创新及产业化示范工程”,致力于开发国内低电耗大极板湿法炼锌技术及自动剥锌装备,并建成示范工程。 该项目针对国内电解锌溶液杂质较多导致锌片剥离困难的现状,重点解决进口自动化剥板生产线无法运行的难题,通过自主研发并形成自主知识产权,最终在国内外第一次实现在国内复杂苛刻工艺条件下的锌片剥板全自动化作业,技术性能达到了国际领先水平,项目实施过程中特别注重自主创新,针对国内外剥锌技术的不足,开发了多项先进技术: 1)首次提出了独立预剥、分步剥离的技术。该技术针对国内特殊工艺条件,重点解决电解液氟氯离子含量高导致锌片与阴极板粘连严重,剥离作业无法自动化的行业难题。剥锌作业效率高、成功率高、设备工作可靠性高、维护方便。 2)首次开发了多刀组合预开口技术。该技术是独立预剥方法的核心,使预剥成功率达到99%以上,该技术是实现剥板生产线自动化作业的关键技术,该技术及装备使进口自动剥板生产线的预剥由人工转变为机械自动化作业。 3)首次研发了自动间距调整与自动装卸板同步工作技术。该技术解决了剥锌过程中前后卷板的难题,对自动剥锌生产线的可靠性提供了保障。 锌电解自动剥板系统的研制完全依靠矿冶集团自身的研发能力,在众多国际专利壁垒中,独辟蹊径,创新性地提出一系列全新剥板技术,形成自主知识产权,并成功地进行了研制和推广,完成了示范化应用,为行业的自动化改造和产业升级发挥了关键的技术支撑。 该项目研制成功了锌电解大极板自动剥锌生产线,并实现了产业化,在驰宏锌者股份有限公司会泽分公司锌厂建成15万吨电解锌生产线。该生产线的示范应用有力地证明了该项目的性能超过国外同类产品先进水平,填补了国内在大极板剥锌设备领域的空白,真正实现大极板剥锌生产线的自动化,建立了具有自主知识产权的中国自己的大极板自动剥锌技术。 通过此次锌电解大极板自动剥锌生产线的成功研制及在云南驰宏锌锗股份有限公司会泽冶炼分公司的推广应用,优化提升了锌冶炼工艺技术装备水平,降低了锌冶炼综合能耗,提升了绿色低碳和清洁生产水平,加快了锌产业结构调整,具有重大的环境、经济和社会效益。
[成果] 1800030131 青海
TF823 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:TC4合金作为应用最为广泛的钛合金,具有良好的综合力学性能,开展TC4合金的EBCHM法熔炼研究,对于生产高质量的TC4合金铸锭及开发先进钛合金的熔铸工艺具有重要意义。青海聚能钛业股份有限公司自引进自乌克兰的电子束冷床熔炼设备因其真空度较低,具备开展钛合金精炼熔铸的潜力,可进行进一步挖掘。同时可以解决传统真空自耗电弧炉(VAR)等其他熔炼方式在熔炼钛合金时不能解决的高、低密度夹杂问题,同时可以熔炼VAR无法熔铸出扁锭的问题,为下游板材加工减少工序和工作量,节省成本。 项目主要研究方向及内容为利用电子束冷床熔炼炉的设备在熔化、精炼、结晶过程相互分离设备优势,解决真空自耗电极电弧熔炼无法在熔炼过程中排除高、低密度夹杂的问题。开发大规格高品质的TC4钛合金铸锭。成果达到国内先进水平。
[成果] 1700640100 云南
[TF811, TF803.111] 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:中国是世界最大的铜消费国,而铜资源储量和基础储量仅占世界总量的5.53%和6.67%。云南省已查明铜矿床217处,探明产地156个,探明储量958.88万t,居全国第三位,但云南铜资源的特点是:铜品位低,As、Sb、Pb、Zn、F等杂质高,开发难度大,常规冶炼污染大、能耗高、经济效益低。随着环保要求的日益严格和生产规模化、集约化和清洁化的发展要求,综合利用受到严重制约。项目属于有色冶金、节能技术领域,针对低品位复杂铜资源的高效综合利用技术瓶颈,通过系列关键技术难题的自主研发与集成创新,开发形成了具有代表性,又具有广泛推广价值的低品位复杂铜精矿"双顶吹"清洁生产技术。 主要突破技术如下:1、研发了低能耗、高效率、原料适应性强的顶吹炉连续熔炼和全固态铜锍顶吹炉连续吹炼相衔接的低品位复杂铜精矿"双顶吹"工艺技术,实现了铜冶炼长期运行。2、开发了回转式阳极炉双进料口系统和双燃料氧气燃烧系统,解决了热粗铜与黑铜板、残极、粗铜等多种铜物料同时处理的高效低耗精炼工艺技术难题。3、开发了高杂阳极电解液脱杂与铜离子平衡及低温深度净化的新工艺,形成完整的低耗、高效的铜电解技术。4、通过制酸尾气、动力波及雪花环填料两级双氧水氧化法、炉渣选矿等环保处理新技术集成创新,解决了传统冶炼工艺烟气逸散和低空污染问题,实现全厂废水全部循环利用,以及超低含铜顶吹炉渣资源化利用。实践表明,低品位复杂铜精矿熔炼杂质开路率达70%~92%,烟尘率52%;顶吹熔炼炉炉寿15个月,顶吹吹炼炉炉寿超过36个月,创造了世界铜锍TSL顶吹炉寿新纪录。铜阳极精炼能耗降低60%,废气排放体积减少70%;制酸尾气SO2浓度低于100mg/Nm3,全厂硫捕集率99.7%以上,硫利用率大于99.5%;水重复利用率97%以上,每吨铜新水单耗低至10~13t,阴极铜优质品率94.54%。实现铜冶炼全流程的高效、节能与清洁生产,达到国际领先水平。 项目已获授权发明专利9件,实用新型专利14件。出版专著1本,发表论文49篇,并入选"2015年云南十大科技进展项目"。项目整体技术成功应用于云锡10万吨铜冶炼,相关技术推广应用于铅冶炼,各项技术经济指标稳定,工艺和技术成熟度高,近3年累计实现营业收入103.2亿元,新增利润3.2亿元,新增税收2326万元。该项目成果的不仅具有显著的创新性,并具有广泛的推广应用价值,相关成果对中国低品铜复杂铜资源的综合利用具有重要意义。
[成果] 1700530126 河北
TF823 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:“钒钛磁铁矿大高炉超低硅钛冶炼集成技术与创新”项目属于钒钛磁铁矿资源化利用和高炉炼铁技术领域。主要内容:研究了V、Ti、Mg对烧结矿和球团矿冶金性能的影响,通过配矿试验和生产实践检验,将烧结矿中MgO和TiO<,2>转移到球团矿中,并确定了钒钛烧结矿的合理配矿结构,改善了钒钛磁铁矿资源化利用方式,同时提高和稳定了入炉原料冶金性能。研究了高炉低硅钛冶炼理论,优化了大高炉的“五项”关键工艺制度,研发了12项专利装置,开发了2项计算机软件著作权。通过提高煤气利用率,降低炉渣中SiO<,2>活度,降低高炉燃料比等方法在钒钛磁铁矿大高炉上进行了[Si+Ti]<0.25%的超低硅钛冶炼。特点:将烧结矿中MgO和TiO<,2>转移到球团矿中,使球团矿中V205达到0.37%以上,TiO<,2>达到2.30%以上,MgO达到4%左右,改善了钒钛磁铁矿资源化利用方式。构建了57.5%高品位钒钛铁精粉+30%外矿粉+5%普通精粉+7.5%杂料的钒钛烧结矿主体配矿模型,提高和稳定了钒钛烧结矿冶金性能。研发了《冶炼钒钛磁铁矿高炉的炉渣处理方法及水渣冲制箱》等12项专利技术,消除了钒钛磁铁矿大高炉冶炼超低硅钛铁水渣铁出不净的难题。形成了钒钛磁铁矿大高炉[Si+Ti]<0.25%的超低硅钛冶炼的“五项”关键工艺制度控制技术,填补了国内技术空白。技术如下:“四大一同”装料制度,大α角、大矿角、大角差、大矿批、矿焦同角;“超低热流强度”冷却制度,全炉热流强度7000-8000w/m<'2>;“超低硅”热制度,铁水[Si]≤0.14%,物理热1470℃左右;“高五元碱度”造渣制度,炉渣R5达到1.15倍-1.20倍;“高煤气量指数”送风制度,炉腹煤气量指数达到65-70m<'3>/min.m<'2>。近三年高炉节约燃料成本创效1.59亿,减少CO<,2>排放量约38.63万吨。应用推广情况:在河钢承钢三座2500m<'3>高炉上应用,并且已推广至河钢承钢1260m<'3>高炉上,2016年大高炉铁水[Si]均值为0.14%,居世界领先水平,铁水[S]均值0.028%,达到国内先进水平。近年河钢邯钢、河钢宣钢、河北敬业等单位的工艺技术人员先后学习了大高炉超低硅钛冶炼技术,研发的《冶炼钒钛磁铁矿高炉的炉渣处理方法及水渣冲制箱》已经推广到承德建龙、河北敬业、河钢邯钢等单位。
[成果] 1700640002 云南
TF821 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:该项目属于冶金物理化学研究领域。金属铝是重要的基础材料,铝提取新方法研究是铝工业可持续发展的重大需求和前沿课题。上世纪90年代,项目组提出了"铝土矿真空碳热还原-氯化-歧化制备铝(CCRA)"的构想,后经十余年持续深入的研究,在NSFC-云南联合基金等6个研究计划的支持下,克服了真空高温研究手段缺乏等难点,取得了重要科学发现: 一、证明了CCRA法的可行性,以铝土矿、氧化铝为原料均可制得金属铝;确立了氧化铝CCRA过程的20个重要化学反应,为建立其过程机理和物质演化规律奠定了基础。研究结果发表于国际著名专业期刊Vacuum、Trans.Nonferrous Met.Soc.China。在化学领域top期刊Green Chem.上被引用确定Al4C3层状材料的合成路线;浙江大学清洁能源利用国家重点实验室在工程技术top期刊Appl.Therm.Eng.上全面分析评价了CCRA过程,其理论能效96.52%、预期实际能效67%,显著优于现行电解铝指标,在能耗、温室气体排放和工艺过程优势明显,是未来很有竞争力的一种铝生产方法。 二、揭示了高温低压下Al-O-C体系元素间的微观相互作用及产物成分调控机制,阐明了Al-O-C间化合物的氯化规律,首次发现了Al2O气体在CCRA过程中的行为特性。研究结果深化了人们对Al2O3真空碳热还原、氯化过程的认知,发表于Vacuum、J.Cent.South.Univ.等国际著名专业期刊,被Yang等在Appl.Therm.Eng.上引用计算CCRA全过程能效;并为Huang等研究攀枝花钛精矿的真空碳热还原提供了重要参考。 三、首次发现了AlCl歧化过程中AlCl气体分子生长为[AlCl]n团簇的特性及其形核机理,提出了AlCl转化为AlCl2和Al的反应是AlCl分子在铝表面歧化的速控步骤。研究结果开启了人们对AlCl微观行为的认识,发表于冶金学科顶级期刊Metall.Mater.Trans.B、国际知名专业期刊Chinese J.Struc.Chem.和Acta Phys.-Chim.SIN.。 四、阐明了Fe2O3、SiO2、TiO2对Al2O3真空碳热还原-氯化过程的影响规律,SiO2会消耗Al4C3生成Al4SiC4,降低铝的直收率;Fe2O3有利于降低还原反应温度;TiO2无影响。研究结果为铝土矿CCRA炼铝过程的杂质控制提供了科学依据,发表于冶金学科国际著名期刊JOM,指导了Peng等合成Al-O-C间化合物。 研究成果发表学术论文60篇,其中SCI/EI收录39篇,累计影响因子18.205;论文SCI总引55次,其中他引20次。获得授权专利6件,其中发明专利3件。培养博士后1人,博士硕士研究生14人。发表论文的数量、质量、被引次数及查新报告显示,铝土矿真空碳热还原氯化歧化制备铝的方法和相关理论研究均是项目组的原创性工作,经第三方机构组织专家评价,研究成果国际领先,为推动炼铝新方法和新技术的发展奠定了扎实的理论基础,积累了重要的实验数据。
[成果] 1700660046 内蒙古
[TF803.111, TF811] 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:所属学科技术领域: 该项目属于有色金属冶炼及压延加工业-火法铜冶炼的吹炼工序,尤其涉及热态冰铜连续吹炼生产粗铜的的工艺研发、炉窑装备开发和工业化应用。 主要研究内容及结果:该项目将传统P-S转炉铜锍吹炼所必须经过的在同一吹炼空间、分先后间断进行的造渣期和造铜期,分置到两个吹炼空间、分前后连续进行,自主开发了配套的造渣炉和造铜炉及辅助设施,熔炼炉、造渣炉和造铜炉之间均采用研发的专用溜槽连接,可实现液态冰铜、白冰铜和粗铜的连续流动转输;造渣反应产出的吹炼渣连续排出经渣包缓冷去浮选贫化;造铜过程的吹炼渣及精炼渣返回造渣炉,电解残阳极通过开发的链式加料装置返回造铜炉,冷料处理率达100%;吹炼烟气分别经对应的余热锅炉回收余热、余热锅炉产出的饱和中压蒸汽集中用于余热发电;所有溜槽和排接渣点处设置集烟罩、环集烟气100%收集并汇入烟气制酸系统。通过上述技术方案的综合集成,研究攻克了双炉连续吹炼的多项关键技术,从而实现了铜锍吹炼生产粗铜的连续高效清洁化。 主要技术创新:双炉粗铜连续吹炼工艺技术创造性地将PS转炉吹炼的造渣期和造铜期两个反应过程分置在双侧吹造渣炉和顶吹造铜炉内连续进行;创新性地开发了由双侧吹造渣炉和顶吹造铜炉组成的粗铜连续吹炼系统,实现了粗铜吹炼过程的连续化。生产的粗铜品质高,粗铜含硫低、渣含铜低,分别从原来PS转炉吹炼工艺的0.3%、4.0%降到现在的小于0.03%和2.3%;环集烟气100%收集进入制酸系统,彻底完美解决了铜冶炼生产吹炼工序中存在的含硫烟气低空无组织逸散及其难收集、处理费用高的世界性难题;采用硅铁渣型,对耐火材料腐蚀轻,炉温稳定,炉体耐火材料受热震损轻,炉体寿命长,维修费用低;另外,该工艺烟气量小,SO2浓度稳定,烟气连续稳定,利于高温烟气余热的回收利用,粗铜单位综合能耗可比PS转炉吹炼工艺降低33kgce/tCu。 科学价值:该项目于2014年9月6日建成投产,2015年4月23日通过由中国有色金属工业协会主持的科技成果鉴定,整体技术达到国际先进水平;2015年7月获选中国十大绿色技术创新成果;2016年6月获得第二届全国设备创新成果一等奖;2016年11月获得第四届中国工业大奖提名奖;2016年12月入选《国家重点节能低碳技术推广目录(2016年本,节能部分)》。 应用推广及经济效益情况: 1.该项目在赤峰云铜已建成年产粗铜15万吨生产线,成功实现工业化应用,建立了完善的生产技术体系,运行连续稳定,各项经济技术指标优良。 2.广西南国铜业有限责任公司年产300kt铜冶炼工程已采用双炉连续吹炼技术。 3.赤峰云铜搬迁扩建年产400kt铜冶炼项目已采用双炉粗铜连续吹炼技术。 4.按年产阴极铜10万吨规模计算,采用双炉粗铜连续吹炼技术替代PS转炉吹炼,年增效益3588万元,同时节能4822tce/a、减排15800tCO2/a;若为新建工程,可节约投资11500万元。
[成果] 1800120425 河南
TK018 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:近年来,铝电解节能技术在国内蓬勃发展,如无效应低电压技术、异形阴极技术、降低水平电流技术(双钢棒)等,这些技术在不同的阶段对推动节能降耗均发挥了重要作用。但是随着国内外节能减排形势的日益严峻,缓解经济、社会发展面临的能源约束和环境约束尤其重要,为了适应国家节能减排政策的要求,中国铝业郑州有色金属研究院有限公司开发了新型稳流保温铝电解槽节能技术,为企业提高自身的能源利用效率、经济效益和竞争力提供了可靠的技术支撑。主要成果和创新点:(1)突破了传统铝电解低电压低效率的技术难题。(2)创新研发了铝电解槽新型稳流模式,提高了电解槽稳定性和槽寿命。(3)创新了电解槽能量平衡设计理念。(4)研发了以稳流高导钢棒为核心的电压平衡优化技术。
[成果] 1700580137 江西
[TF811, T-652.1] 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:GB21248-2014《铜冶炼企业单位产品能源消耗限额》标准4.1和4.2为强制执行,其它为推荐执行。 该标准开始实施以来,铜冶炼企业通过管理创新、淘汰落后工艺等举措,使得产品能耗指标逐年降低。检索或调研收集数据显示:至2013年底,铜冶炼企业能耗指标较原标准要求最高降低68%,平均降低35%。 对铜冶炼产品能耗限额国家标准的修订,综合考虑了铜冶炼企业的实际情况和国家相关政策,力求客观地反映目前铜冶炼企业的能耗水平,进一步引导企业节能减排、规范投资行为,同时为促进行业有序竞争、转型升级和持续健康发展方面提供了标准支持。标准的先进性、适用性、可操作性得到有效体现。 GB21248-2014《铜冶炼企业单位产品能源消耗限额》标准仍对铜冶炼产品能耗等级指标规定为三级:限定值、准入值和先进值。与GB21248-2007相比下降幅度最高68%。 资料显示:2013年产铜683.8万吨,按新标准能耗指标计,2014年便可节约标煤(铜:铜精矿冶炼工艺27.18×108kgce、粗杂铜冶炼工艺:1.37×108kgce),减少SO2排放量约12万吨,标准的社会效益和经济效益显著。 铜冶炼产品能耗限额国家标准的发布实施,将进一步降低铜冶炼企业的能源消耗,推进企业技术进步。该标准达到或超过国际先进水平。
[成果] 1700450777 广西
TF811 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:项目来源:该项目于2014年经防城港市科学技术局批准立项,项目编号为“防科攻1402001”,由广西金川有色金属有限公司主持,防城港出入境检验检疫局综合技术服务公司协助完成。属于分析化学领域的科学研究应用。研究背景:广西金川公司40万吨闪速炉炼铜新工艺的投产,标志着防城港金川铜生产基地的建成,对防城港市产业培育和经济发展具有重要意义。广西金川公司,采用在行业内、国内或世界范围内都属于先进水平的“闪速熔炼”、“闪速吹炼”、“二氧化硫高浓度预转化”、“干吸低温热回收”等关键技术,与这些新工艺和环保项目相配套的检测方法存在空白,急需建立一套适应性强、准确度高的分析方法。主要技术原理与研究内容:该项目属于化验检测领域内的技术项目,应用于铜冶金领域各物料的检测分析。该项目重点以ICP-AES、ICP-MS、X射线荧光光谱仪等精密光谱仪器分析方法为主,以化学滴定等分析方法为辅,充分发挥仪器快速简便、分析效率高、分析成本低廉的特点,建立了一套快捷高效、适用于闪速炉炼铜工艺的分析检测方法。研究内容包括:研究了铜锍、炉渣等十几种铜冶金物料光谱分析方法。研究了离子液、废酸、铅渣等十几种铜冶金环保物料的化学分析方法。研究了分析仪器数据安全备份的方式与途径。技术创新性和先进性:成功解决了熔炼炉铜渣微量Sb元素不成线性、SiO<,2>端线性离散等技术难题。解决了铜锍中Cu、S、As、Sb元素不成线性或线性回归差的公认技术难题,具有一定的技术先进性。解决工业生产废水中单元素单方法效率不高问题,实现多元素联测技术。建立离子液中硫酸根、氯离子、二氧化硫的快速检测方法,属于国内首创。解决污酸中单元素单方法效率不高问题,实现多元素联测技术。建立黑铜渣、环保渣、铅渣等物料的多元素快速联测方法。解决沿海地域高盐高腐蚀性自然特性下计算机分析数据库容易丢失的难题。技术的成熟程度与科学价值:项目成果在防城港金川铜生产基地的达产达标中起到突出的贡献,实现科研成果与生产的紧密结合和无缝转化,成果成熟度高,保证了40万吨阴极铜生产。按每吨降低一个品级率,损失0.5万计算,会产生20亿的间接经济价值。项目成果也可以作为该学科高质量的参考文献,在如何解决铜有色冶炼行业大规模生产时炉前快速控制需求和检测分析滞后之间的矛盾,提供新的思路与方法,同时也为钢铁、化工行业、环保产业等多个行业提供可行的检测技术路线。论文专著发表及同行引用评价情况:通过科研实验,撰写了专业论文14篇,形成具有一定核心技术的检测方法。公开发表5篇论文,分别是“压片制样-X射线荧光光谱法测定闪速熔炼炉铜渣中12种元素”《大众科技》(2016年第12期);“ICP-AES法测定黑铜泥中的铅砷锑铋的含量”《现代制造技术与装备》(2015年第5期);“分析仪器数据的备份系统”《信息通讯》(2015年第5期);“脱硫离子液中硫酸根分析方法的建立”《商品与质量》(2015年第5期)。“铜冶炼炉渣的X射线衍射Rietveld全谱图拟合物相定量分析”《冶金分析》(2016年第11期)。
[成果] 1800100185 广西
[TF816, TF803.23] 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:钴金属具有优异的储能、防腐、耐磨、耐高温和高强度等特殊性能,是锂钻电池、钨钴硬质合金、陶瓷釉材料、钴系高性能磁性材料等领域的关键原料,是国民经济发展的重要战略金属。 红土镍矿中伴生有0.04〜0.08%的钴元素,据估计,国内年消费量约为2.5万吨,其中国内生产供给的钴仅有0.2万吨,约有含金属钴2.3万吨的钴金属需要从国外进口。因此,回收红土镍矿中伴生的钴具有重要意义。该项目将红土镍矿中的钴元素以创新的工艺技术高效回收。 项目主要技术原理:将红土镍矿通过常压酸浸获得含有钴镁的硫酸镍溶液,采用溶剂萃取技术分离提纯,先用P204将硫酸镍溶液中杂质萃入有机相,再用P507萃取钴镁,将钴镁同时萃入有机相中,镍保留在水相中而获得与钴镁分离,再将负载有钴镁的有机相先用控制酸度的硫酸溶液进行多级逆流反洗镁,使镁进入水相中,而钴仍保留在有机相中,钴镁获得的分离。用高浓度的硫酸液反萃钴,获得高纯度硫酸钴,再采用创新的电解工艺生产高纯金属钴产品。 该工艺主要的核心技术有: 采用溶剂萃取技术分离提纯硫酸镍溶液,先用P204硫酸镍溶液中的钴镁,用P507萃取分离其中的钴镁,使钴和镁分别得到了最大程度的回收;P507负载有机相采用两段14级逆流萃取反洗分离钴镁的工艺,解决了行业内通常的工艺不能分离钴镁的难题,缩短了流程,降低了生产成本;采用创新的硫酸系统无隔膜电积生产电解钴工艺。解决了传统的氯盐电解体系的氯气泄漏和回收的难题,在安全、环保、经济性方面优于传统工艺,同时在设备、生产操作等方面具有明显的优势。 该项目成功开发了无隔膜硫酸体系电解钴的工艺,解决了始极片、导电构件等生产中出现的技术难题。一段反萃Mg的反萃率>97.1%、Co<5%,二段反萃Co的反萃回收率达到100%;P507负载有机相镁的洗脱率达到了90〜98%,钴的洗脱率小于20%,镍的洗脱率大于99%。 项目已建成产能超过200吨电积钴的综合回收生产线,产品质量优于YS/T255-2009电积钴的行业标准。 该项技术成果已经在广西银亿新材料有限公司成功实现了工业化生产,该项技术具有能耗低、环保好、质量稳定、成本低等优点。为综合回收和利用红土镍矿中的钴资源提供了经济可靠的解决方案,同时也将产生较好的经济效益和社会效益。
[成果] 1700520108 江西
TF811 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:该项目属于有色金属冶金技术领域。废杂铜是中国铜工业重要的再生资源,占铜资源量的30%以上,中国已成为世界上最大的再生铜资源国。但是长期以来中国再生铜处理技术远低于世界先进水平,全国几十家废杂铜冶炼和加工企业仍然采用传统的鼓风炉和反射炉等工艺,普遍存在规模小、装备水平低、能耗高、环境污染严重等突出问题,原因是缺乏自主的先进工艺和装备,加上国外为了控制再生铜资源的竞争对中国进行技术封锁和限制,很多企业期望技术升级的目标难以实现,中国作为再生铜资源大国付出了巨大的能源和环境代价,废杂铜冶炼的落后现状亟待改变。国家要大力发展循环经济,必须开发具有自主知识产权的再生铜冶炼系列工艺和装备,形成行业技术升级的主导技术,提升中国再生铜行业整体水平。该项目通过基础理论研究、计算机仿真优化、工业化设计及生产实践验证,开发了具有国际领先水平的再生铜冶炼系列工艺及装备,覆盖了从再生铜原料到最终产品的完整产业链,打破了国外的技术封锁,实现了再生铜原料清洁高效冶炼。主要技术创新内容包括:1、国际首创NGL炉冶炼废杂铜成套工艺及装备。首次开发“再生铜冶炼熔体氮气微搅动技术”,促进传热传质,提高反应速率;攻克了废杂铜冶炼炉型对工艺性能影响的关键技术,提高了熔化速率和炉体密闭性、安全性;采用氧气卷吸燃烧供热技术,提升了热效率,显著降低了能耗和烟气量。2、开发了低品位再生铜(包括电子废料和含铜渣料)顶吹转炉冶炼工艺和装备。开发出顶吹转炉一炉三段的处理工艺,流程短,原料适应性强,金属回收率高;开发了高效的烟气净化技术,有效地抑制了二噁英的产生;开发了顶吹转炉生产智能控制系统,保证了操作平稳安全。3、开发了再生铜永久阴极电解成套智能装备。国际首创矢量化阴极铜剥离技术及装备,提高了装备的生产能力,降低了能耗;国际首创智能双通道阳极铣耳的技术及装备,解决了阳极耳铣削深度难于控制、铣削噪声大等问题,提高了机组的运行速度和能力;开发了铜电解专用吊车双激光动态测距、智能修正系统,保证自动精确定位;优化了铜电解残极洗涤机组,提升了作业效率。该项目获国家发明专利8项,国际发明专利5项,实用新型专利15项,软件著作权5项,主编国家标准1部。项目成果初评为2016年江西省科技进步一等奖,获中国有色金属工业科学技术一等奖3项,江西省科技进步二等奖1项,国家优秀专利奖2项。项目成果在两个国家级“城市矿产基地”实现了大规模工业化应用,近三年累计新增销售收入290.82亿元,新增利润8.03亿元,经济效益显著。项目相关技术成果已被国家工信部和有色金属行业列为废杂铜处理首选和推广的工艺,还在行业内不断得到推广应用,提升了中国再生资源处理整体水平,为提高中国有色金属工业核心竞争力和国际影响力做出了重要贡献。
[成果] 1700470153 北京
[TF823, TF803.27] 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:金属钛具有优异的物理化学和机械性能,被广泛用于军工、航空航天、化工、电子信息等领域,被誉为“未来金属”。金属钛的主流生产工艺为Kroll法,即镁还原法。其核心是用金属镁做还原剂,在800-900℃下还原气态四氯化钛,得到纯度为99.7%左右的海绵钛。该流程工艺繁琐、复杂且能耗大,从而导致金属钛生产成本高、价格昂贵,限制了金属钛的广泛应用。高纯钛,是指纯度在3N5(99.95%)乃至4N5(99.995%)以上的金属钛。 近些年,北京科技大学朱鸿民教授和焦树强教授领衔的课题组提出一种新型清洁钛提取冶炼和高纯钛电解精炼方法,其基本设计思路如下: (1)以二氧化钛或富钛料和碳质还原剂为原料,碳热还原制备具有良好导电性的TiCxOy固溶体,并将O/C比控制在1/1左右,用作电解阳极原料; (2)将该阳极进行熔盐电解,阳极产物为CO或CO<,2>,从而使阳极固溶体中的氧和碳完全以气体形式排出,而钛则以离子形式进入熔盐; (3)选择并控制电解条件,使熔盐中的钛离子保持较低价态,并在镍或钛阴极以较高的电流效率以金属钛形式沉积析出。 (4)对钛离子在熔盐电解质中的阴极过程进行了系统研究,提出了以海绵钛为阳极,采用象形电极的熔盐电解槽和阶梯式恒流补偿电解工艺精炼得到高纯钛晶体; (5)根据所研发的基础理论并结合产业化工艺路线,逐步形成具有自主知识产权的装备集成工艺; 这一方法为钛金属的低成本、低污染生产奠定了基础,在国际上被誉为“USTB”工艺。在完成基本原理研究基础上,该新型钛冶炼工艺经100A规模小试、1000-3000A规模中试后,于2013年底实现了10000A工业化规模试验及装备集成研发,并获得了质量在Ⅰ级海绵钛以上的规模产品。由此,进一步巩固了中国在该领域的技术优势,同时形成新型钛金属冶金的系统性知识产权,并确立了这一全新的冶金流程。 实践表明,通过该工艺生产的高纯钛晶体纯度在3N5以上,并具有能耗低、成本低、环境友好等优势。近年来,经过与宁夏德运创润钛业有限公司合作,成功将电化学精炼制备高纯钛工艺实施产业化应用。项目第一期年产30吨高纯钛生产线已经投产,并初步销售至国内科研院所、半导体、溅射靶材等领域。就相关成果申请中国发明专利6项,已授权3项;已授权的实用新型专利2项;在国际行业主流刊物上发表学术论文30余篇。
[成果] 1800110725 浙江
TF816 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:钴是重要的战略型金属资源,中国是全世界最大的消费和生产国,但资源储量小、资源对外依存度超过95%。钴资源的提取、分离、材料制备等过程存在:钴资源品种多、形态复杂、成分多样;现有钴冶炼技术提取成本难控制、工艺能耗高、污染重、自动化水平低;钴系锂电材料产品品质要求严和资源综合利用率低等问题。 该项目以实现原料多样化,废渣减量化,废水资源化,产品高端化、制造绿色化为目标,通过多项关键技术的突破及集成应用,包括资源提取技术研究与应用、分离纯化技术研究与应用、材料制备技术研究与应用和清洁生产技术研究与应用,从整个制造系统上进行集成创新,开发了“多形态钴资源高效绿色制造锂电材料关键集成技术”,并建成投运全世界最大的钴资源利用示范工程。 项目通过:1)研发多种浸出工艺的协同处理,拓宽资源提取范围、实现钴原料多样化,使冶炼生产线能够同时处理不同性质的矿料的同时,还提高了资源收率、降低生产成本;2)研发溶液萃取净化系统采用氨皂、铵/氨介质循环工艺,实现废水、废渣减量化、资源利用最大化,解决了传统工艺存在的废渣和废水量较大、资源利用率低的问题;3)研发预萃杂及金属全萃取技术,将萃取过程中产生的锰、镁、硫酸铵废液等高值化综合回用,制备出高品质氧化镁、硫酸铵、电池级硫酸锰产品;4)研发喷雾焙烧工艺制备四氧化三钴产品,开发4.4V高电压锂离子电池用四氧化三钴工艺,实现产品高端化及多元化,提高产品的竞争力。 该项目形成了多形态钴资源协同浸出处理技术、基于氨皂的预萃杂及全萃取技术、喷雾一步法制备四氧化三钴工艺、高电压(4.4V)锂离子电池用四氧化三钴制备技术、氨介质的减量化循环、资源化利用与二次污染控制等五项关键技术。 该项目实现了钴、镍、铜、锰、镁高效分离,全部产品化,提高了资源利用率,钴综合回收率>99%、相对传统工艺钴回收率提高2%以上;锰回收率>90%,镁回收率>90%且全部产品化;实现了钴产品高端化及多元化,新工艺生产的四氧化三钴锂电材料各项性能优异、磁性异物低于100μg/kg;实现了钴冶炼工艺废水零排放,含氨废水资源化综合回用,MVR蒸发硫酸铵较原来的四效蒸发节能56%;实现了吨钴冶炼加工成本相比原工艺下降26.7%。 项目建成投运“年产10000t(钴金属量)新材料项目”、“20000t/a锂离子电池三元正极材料前驱体项目”、“3500t/a(钴金属量)钴新材料项目”、“10万t/a硫酸铵废水资源化综合回用项目”、“年产13000吨钴新材料项目”、“废水处理优化提升及再生资源综合利用项目”,2016年实现全面稳定达标达产,成功实现了新工艺的大规模工业应用,具有的产业示范作用。
[成果] 1700510537 河南
TF812 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:铅被广泛应用于蓄电池、铅合金等领域,目前废铅酸蓄电池等再生铅资源的社会积存量增加;中国的再生铅工业面临着工艺装备落后,能耗高,劳动强度大、作业环境恶劣,资源浪费等问题,亟待开发清洁高效再生铅冶炼新技术。项目在国家高技术研究发展(863计划)科技计划支持下,攻克了再生铅冶炼过程关键技术难题及工程实践问题,发明了再生铅梯度熔炼直接还原炼铅技术,形成了高效、清洁、短流程直接炼再生铅新工艺。通过该技术的创新应用,实现了含硫酸铅等二次资源清洁循环利用回收,促进了再生铅生产效率的大幅提高,节能减排效果明显。主要创新点:①利用梯度熔炼技术,开发了一种铅膏直接脱硫还原的新工艺。上部通过加入焦粒,保持低氧势,下部通入氧气保持高氧势,形成垂直氧势梯度,兼顾了铅膏中硫的脱除和铅的还原;同时通过氧枪反应区和放渣区的设置,形成水平动能梯度,放渣口减少扰动,铅和渣得到较好分离。②采用强化熔池熔炼技术,开发了一种铅膏高效处理的新工艺,形成一种用于处理冶炼渣的底吹卧式熔炼转炉,优化了反应的流场、温度场,减少了烟气产生量,降低了烟尘率,稳定提高了生产效率。③采用富氧熔炼技术,开发了一种铅膏清洁短流程工艺,实现了硫资源的综合回收利用。采用富氧熔炼技术,烟气量小,脱硫率高,烟气中SO2浓度可达2-3%;生产过程连续,烟气成分稳定,可直接送制酸系统或生产液态SO2。缩短了工艺流程,解决了铅膏熔炼硫回收的难题。④集成开发了单独处理铅膏的熔炼装置。装备创新采用炉体冷却装置提高炉体耐材使用寿命;采用新型下料口解决了下料口喷溅堵塞的问题;采用保温溜槽的使用保证了渣的流动性,以及炉体结构形成了一整套高效清洁熔炼铅膏装置,实现了直接脱硫还原。项目成功实现产业化应用,豫光金铅股份有限公司2014年建成了年产4万吨工业化生产线并投入使用,2016年年产7万吨的生产线投产。投产后产销量连年增长,近三年来共产再生铅92165.79吨,累计实现销售收入120933.57万元,累计利润6848.37万元。同时该技术可广泛应用于国内再生铅冶炼新建和原生铅冶炼企业的转型升级,目前国内原生铅生产90%以上采用强化熔炼,产能约300-400万吨/年,只需简单改造就可直接处理再生铅。若转型规模按200万吨计算,则可节约投资费用20亿元。项目获授权专利5项,发表论文2篇,并于2016年11月通过了中国有色金属工业协会的科学技术成果评价,认为该项目“突破了再生铅直接熔炼的技术难题,兼顾了再生铅中硫的脱除和铅的还原,使物料中铅和硫得到较好的回收利用,生产运行稳定,技术成熟度高,经济效益、社会效益、环境效益和市场竞争力显著,相关技术经济指标达到行业领先水平,总体技术达到了国际先进水平”。项目立足于中国铅冶金实际,通过自主创新,实现了技术跨越,引领产业升级和行业技术
[成果] 1800070063 河北
TF821 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:该项目属于冶金工程技术—有色金属冶炼技术领域。具体为低品位难处理含铝资源有价元素氧化铝提取和综合利用方向。该项目的研究工作的开展获得了多项国家级、省部级项目支持,同时获得了中国铝业股份有限公司的支持。 近年来,随着中国铝工业迅速发展,铝矿资源的日益短缺成为行业发展的瓶颈之一。开发利用低品位、难处理含铝资源,如铁铝共生矿、低品位铝土矿、粉煤灰、拜耳法赤泥等,成为研究热点。上述难处理含铝资源的共同特点是氧化铝品位不高,且含有较高利用价值的氧化铁和氧化硅。上述铝资源综合利用过程中,主要在烧结或熔炼过程中配入石灰,以生成Ca12Al14O33(C12A7)和Ca2SiO4(C2S)并提取氧化铝,但石灰配量大、浸出渣排放量大、熟料折合比高、烧结能耗高以及熟料氧化铝浸出性能低等因素制约了该工艺的应用和发展。 该项目针对这些亟待解决的问题,系统研究了铝酸钙化合物结构、活性与其氧化铝浸出性能之间的关系;通过调整工艺参数和配料条件等,实现了对C12A7的晶体结构的调控,制备了以CaAl2O4、C12-xA7为主要含铝物相、自粉化和氧化铝浸出性能良好的熟料,实现了降低石灰配入量、烧结能耗和渣量的目标。同时针对MgO降低熟料氧化铝浸出性能的问题展开深入研究,通过研究MgO对铝酸钙炉渣相平衡的影响机理,采用改变体系氧化钙的配入量、体系微量元素组成(Na2O、TiO2等)等方法消除或降低MgO对铝酸钙炉渣浸出性能的负作用,提高了铝酸钙炉渣的氧化铝浸出性能。该项目研究成果最终确定了在低品位难处理铝资源烧结或熔炼过程中,铝、硅、铁等元素的反应行为及其钙化物演变规律,解决了综合利用过程中的关键科学问题。采用该项目生产工艺处理低品位铝土矿、粉煤灰等,熟料的氧化铝浸出性能可达90%以上;石灰的配入量由传统石灰烧结的1.7降低到1.0,明显降低了物料流量和渣量。 该项目的研究成果涉及铝酸钙炉渣提取氧化铝的关键技术,尤其通过强化烧结冶炼的方式,可以实现有价金属铝的钙化物的高效转化,实现降低渣量、提高炉渣氧化铝浸出率。该工艺可以扩大铁铝资源的可利用范围,如铁铝共生矿、低品位铝土矿、粉煤灰、拜耳法赤泥等,实现低品位铝资源的综合利用,具有重要的理论和实际意义。中国铝业公司采用该工艺处理铁铝共生矿,并进行了工业化实验,铝酸钙渣的氧化铝浸出率达90%以上,取得了较好的经济效益和社会效益。中国铝业公司山西分公司采用该工艺处理低品位铝土矿,实现了干法烧结、降低了烧结过程的能耗。该项目相关研究成果在国内外公开出版物上发表学术论文32篇,其中:SCI收录8篇;EI收录24篇,授权发明3项,该技术在国内外文献未见相同报道。通过该项目研究,培养了一批硕士、博士研究生,同时也为学校培养一批重要的技术骨干教师。该项目可以促进产业的升级和技术的进步,具有潜在巨大的经济、环境和社会效益。
[成果] 1700660082 内蒙古
[TF813, TF803.25] 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:硫酸锌溶液净化是湿法炼锌的关键性工序之一,溶液净化的质量直接影响锌电积的电流效率和电锌质量。湿法炼锌溶液净化的目的主要在于除去Cu、Cd、Ni、Co等杂质,为后续锌电积过程提供合格的新液。其中镍钴是硫酸锌溶液中最难除去的杂质,而锌电积对电积液中杂质的含量要求十分严格,如电积液中杂质含量超标,锌电积就不能正常进行,其中镍钴含量的控制尤为重要,要求净化后硫酸锌中镍钴含量尽可能的低(一般要求电积液中镍钴含量﹤1mg/l)。 工业上应用的硫酸锌溶液的净化方法可分为两大类:第一类为加有机试剂(黄药、β-萘酚法)除钴;第二类为加锌粉(或合金锌粉)和特殊试剂(锑盐、砷盐)除镍钴。黄药净化法由于除镍钴效果差、需加入硫酸铜做活化剂及黄药臭味大,且残留的有机物对锌电积过程有不利影响等缺点逐渐被淘汰。β-萘酚法的净化效果虽好,但反应过剩的β-萘酚对电解的电流效率不利,必须用活性炭吸附残余的试剂,且试剂价格高也很少被厂家所使用。合金锌粉法难以达到深度净化。砷盐净化法和锑盐净化法已成为硫酸锌溶液净化的主流方法,砷盐净化法虽能使浸出液中难以净化除去的钴、镍达到深度净化的程度,但会产生AsH3毒性气体而必须在密闭容器内进行,对设备和操作要求严格。 巴彦淖尔紫金有色金属有限公司的浸出液净化除铜镉钴工序,采用传统锌粉除铜镉工艺,在生产过程中锌粉用量大,且净化渣中的钴易反溶,导致净化后液的钴含量相对较高,不利于锌溶液的后继电解工序。此外,锌冶炼厂的锑盐沉钴所得钴渣经酸浸-β萘酚沉淀处理后,由于β萘酚钴渣性能稳定,解离困难,导致锌冶炼厂的钴渣未进行回收利用而一直处于堆存状态,不仅造成对环境的严重影响,而且亦是一种资源的浪费。 针对公司现状,该公司研发并应用了锌浸出液深度净化及钴渣综合回收技术,该项目的主要目的:一是针对锌冶炼厂硫酸锌净化工序的锌粉消耗量大、铜镉钴渣含量低等现状,开发研究以浸出液为原料,以酒石酸锑钾和复合净化剂及锌粉用于锑盐净化除镍钴工艺;二是针对锌冶炼厂锑盐除钴渣经酸浸-β萘酚沉钴后渣未得到资源开发而一直处于堆存状态,开发一种高效、经济、清洁的钴渣综合回收技术,以便降低对环境的影响,同时亦可提高企业的经济效益和社会效益。 该项目从2011年成功投入使用到该公司生产,到现在新增利润为11200.32万元,经济效益非常可观。按年产10万吨湿法锌净化系统可产80~100吨钴计算,国内湿法炼锌产能达500万吨,按仅湿法炼锌企业的钴量便达到4000t钴,具有良好的经济前景。通过该技术研究取得的突破,实现了锌冶炼钴渣中钴、锌、铜等资源的综合利用,提高了锌、铜等资源的利用率,开辟了提钴新渠道,同时也减少了由于钴渣堆放造成的环境污染,达到了资源的有效利用。
[成果] 1700610077 浙江
TF811 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:1、立项背景: 国外部分企业在含铜废料的精细化处理技术领域近几年也进行了一定的技术探讨和研究,但将经过处理的废杂铜颗粒料作为原料直接用来生产铜合金产品的方法和技术,在国外鲜有报道,杂质元素的精细化分类控制技术没有成熟,难以满足制造铜材产品中对杂质的苛刻含量要求。 2、主要技术内容: 项目以废杂铜为原料,系统研究了废杂铜精细化预处理、特殊精炼剂、熔炼工艺等技术,开发了除铁精炼剂与除铁精炼工艺、双联体并联熔炼炉、自动化机械捣料搅拌等先进技术,建立了再生铜资源化利用生产线,形成了再生铜产品的规模生产能力,降低了企业生产成本,提高了效益。项目产品经检测,所检技术指标符合相关标准要求,经用户使用,反应良好。项目参与制定国家标准2项,发表论文3篇。 3、授权知识产权情况: 该项目已授权发明专利7项。 4、技术指标: (1)用废杂铜生产的铜合金产品成分、力学性能符合GB/T26311-2010、GB/T5231-2001、JIS H3250:2000、JIS H3260:2000、ROHS标准要求的技术参数,其中Fe≤0.5%,Fe+Sn≤1%,Ni≤0.5%,其他杂质总和≤1.0; (2)金属回收率≥97%,熔铸出铜率≥95%,加工综合成材率≥80%。 5、应用推广: 产品满足客户易车削、冷镦、打孔、铆接、焊接、红冲及耐磨等性能要求,得到浙江三花、三峰实业、华瑞电器、苏州建通光电端子、浙江欧伦泰防火设备、广东恒基等客户的接受与认可,与100多家客户建立了合作关系,提供了中国、日本、德国、美国等国家牌号共2000多种不同规格的圆棒、六角棒、方棒和异型产品,应用于消防、阀门等行业的铜材通过TUV产品认证。 6、经济社会效益: 项目2014年产值26093.47万元,利润1574.00万元,税收38.12万元;2015年产值47258.65万元,利润2404.47万元,税收39.63万元;2016年产值58860.33万元,利润2939.03万元,税收46.59万元。具有显著的经济效益。 项目将废弃黄杂铜精细化预处理与生产中高端铜合金产品有机结合在一起,研发出先进的工艺、技术并配备配套的设备工装,建立了再生资源保质制造的示范性研发基地,在废杂铜绿色生产、保质制造领域的共性技术上获得突破,促进了再生铜行业技术水平的提升,促进了中国资源循环利用领域的发展,大力推动了中国有色行业节能工作。
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