技術(shù)成果

技術(shù)成果

袋裝充填采礦技術(shù)與新型充填外加劑研究項(xiàng)目通過驗(yàn)收

近日，國家科技部在北京組織召開了“十二五”國家科技支撐計(jì)劃“袋裝充填采礦技術(shù)與新型充填外加劑研究”項(xiàng)目驗(yàn)收會(huì)。專家組一致認(rèn)為:“項(xiàng)目全面完成了計(jì)劃任務(wù)書規(guī)定的內(nèi)容，超額完成了考核指標(biāo)，同意通過項(xiàng)目驗(yàn)收。”

袋裝充填采礦技術(shù)與新型充填外加劑研究項(xiàng)目為“十二五”期間長(zhǎng)沙礦山研究院獨(dú)立承擔(dān)的大型國家科技攻關(guān)項(xiàng)目，圍繞國內(nèi)金屬礦山中尚無應(yīng)用的袋裝充填采礦方法，以及國內(nèi)外剛興起且市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊的新型充填體外加劑開展研究，周期2年。

該項(xiàng)目共取得了8項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)成果：創(chuàng)新開發(fā)了袋裝充填技術(shù)及工藝、上向分層壁式袋裝充填采礦法、兩步驟高分層袋裝充填采礦法、圍堰式袋裝充填采礦法、矩陣管架法固定與成形袋裝充填體技術(shù)、充填體膨脹劑產(chǎn)品、充填體緩凝早強(qiáng)劑產(chǎn)品、充填輸送促流劑產(chǎn)品。依托礦山建立了3個(gè)袋裝充填采礦法示范采場(chǎng)，礦石損失率小于4.2%、貧化率小于5%、充填接頂率96.2%、充填體水泥用量降低11.3%。申請(qǐng)國家發(fā)明專利7項(xiàng)，申請(qǐng)并授權(quán)實(shí)用新型專利1項(xiàng)，公開發(fā)表科技論文6篇。

同時(shí)，袋裝充填采礦法在江西香爐山鎢礦、四川會(huì)東大梁礦業(yè)等礦山井下充填采礦中進(jìn)行了全面推廣應(yīng)用。

該項(xiàng)目的成功，大大推動(dòng)了長(zhǎng)沙礦山研究院充填采礦技術(shù)的進(jìn)步，填補(bǔ)了礦山院在充填外加劑領(lǐng)域的空白，進(jìn)一步確定了長(zhǎng)沙礦山研究院在充填采礦技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者地位。

轉(zhuǎn)底爐技術(shù)助推冶金固廢高效利用

河北鋼鐵集團(tuán)燕山鋼鐵有限公司轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)線熱負(fù)荷試車近日一次成功。

該項(xiàng)目采用中冶賽迪集團(tuán)自主研發(fā)的轉(zhuǎn)底爐固廢處理成套技術(shù)，每年可處理各種高爐、轉(zhuǎn)爐除塵灰約20萬t，獲得約14萬t金屬化球團(tuán)、0.5萬t氧化鋅粉塵、13萬t蒸汽，具有很高的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保價(jià)值。

鋼鐵企業(yè)在冶煉過程中產(chǎn)生大量含鋅、鉛、鉀、鈉等金屬的固體廢棄物，日積月累無法得到有效處理，既污染環(huán)境又占用土地，若直接返燒結(jié)利用還會(huì)影響設(shè)備壽命。而該集團(tuán)研發(fā)出的以轉(zhuǎn)底爐工藝為核心的固廢處理技術(shù)，通常以煉鐵、煉鋼等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的含鋅塵泥固廢為原料，通過配料、成球、烘干后進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐高溫還原處理。高溫?zé)煔饨?jīng)余熱鍋爐回收余熱，產(chǎn)生的蒸汽并入全廠管網(wǎng)或就近發(fā)電；低溫?zé)煔饨?jīng)布袋除塵器收集得到富氧化鋅粉塵作為鋅冶煉的初級(jí)原料；獲得的金屬化球團(tuán)，可用作高爐或轉(zhuǎn)爐的優(yōu)質(zhì)原料。

目前中冶賽迪集團(tuán)轉(zhuǎn)底爐固廢處理成套技術(shù)已擁有近40項(xiàng)專利，可實(shí)現(xiàn)脫鋅率>85%，金屬化率>75%，整體技術(shù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。結(jié)合項(xiàng)目應(yīng)用，既有利于固廢集中管理，降低二次污染，又能優(yōu)化資源利用，變廢為寶。

通過固體廢棄物綜合處置，實(shí)現(xiàn)環(huán)境治理和資源綜合利用，是鋼鐵行業(yè)環(huán)保升級(jí)和節(jié)能增效的重要風(fēng)向標(biāo)。該技術(shù)推出市場(chǎng)后，相繼簽訂了寶鋼湛江鋼鐵基地含鐵固廢處置中心項(xiàng)目和寶鋼上海本部轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)線項(xiàng)目。

新型陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽成套技術(shù)引領(lǐng)鋁電解行業(yè)節(jié)能新方向

東北大學(xué)、中國鋁業(yè)股份有限公司等自2007年起開始對(duì)鋁電解重大節(jié)能技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究，并成功開發(fā)出新型陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽成套技術(shù)。

該成果建立了高效節(jié)能新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的基礎(chǔ)理論，攻破了鋁電解電耗難于大幅度降低的技術(shù)難題，提出了鋁電解生產(chǎn)大幅度節(jié)電的技術(shù)路線，引領(lǐng)了當(dāng)代世界鋁電解節(jié)能技術(shù)的一場(chǎng)重要變革。項(xiàng)目組在世界上首創(chuàng)了具有減波功能、提高電解槽內(nèi)鋁液面穩(wěn)定性的新型陰極結(jié)構(gòu)，解決了大型電解槽鋁液磁流體波動(dòng)幅度大、難于穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)難題，將鋁電解槽內(nèi)的鋁液面波幅降低了1 cm以上，從而在保持電流效率的基礎(chǔ)上，將槽電壓降低0.3 V以上，使鋁電解的噸鋁電耗大幅度降低900～1 100 kWh；首創(chuàng)了保溫型鋁電解槽內(nèi)襯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，打破了大型鋁電解槽必須強(qiáng)制散熱的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，解決了新型陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽在低槽電壓運(yùn)行狀態(tài)下保持熱電平衡的技術(shù)難題；還創(chuàng)新開發(fā)了與新型鋁電解槽陰極結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的低污染、低能耗、防早期破損的溝槽絕緣焦粒焙燒啟動(dòng)技術(shù)和火焰- 鋁液焙燒啟動(dòng)技術(shù)，解決了陰極表面具有溝槽的新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽焙燒啟動(dòng)的技術(shù)難題，降低了焙燒啟動(dòng)能耗，提高了鋁電解槽運(yùn)行的穩(wěn)定性。完整的新型陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽成套產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù)，達(dá)到了世界領(lǐng)先技術(shù)水平。

新型陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽技術(shù)在世界著名的海德魯鋁業(yè)公司等國內(nèi)外30多家大型鋁電解廠進(jìn)行了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，總規(guī)模達(dá)到416萬t/a。與推廣前的2008年相比，新型陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽平均噸鋁電耗降低了900～1 100 kWh，實(shí)現(xiàn)年節(jié)電約41億kW·h，減排當(dāng)量CO2達(dá)380余萬噸，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益20億元，經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益十分顯著。

新型陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽技術(shù)的推廣應(yīng)用，使我國從產(chǎn)能世界第一的鋁工業(yè)大國一躍成為單位電耗世界最低、技術(shù)指標(biāo)一流的鋁工業(yè)技術(shù)強(qiáng)國。該技術(shù)已成為實(shí)現(xiàn)我國有色金屬產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃、提升我國鋁電解企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力最重要的技術(shù)支撐。

全球首條全系列600 kA鋁電解槽在魏橋通過檢驗(yàn)

一字排開的186臺(tái)電解槽，一塵不染的安靜車間。聞不到煙氣的味道，看不到漂浮的粉塵。要不是被一下子涌入的幾十位院士、專家打破寧靜，這里甚至曾被誤認(rèn)為是尚未啟動(dòng)的生產(chǎn)線。6月5日，對(duì)于整整運(yùn)行6個(gè)月的山東魏橋鋁電有限公司600 kA電解槽技術(shù)來說是個(gè)特殊的日子—將接受行業(yè)最頂尖大師的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，并在“NEUI 600 kA級(jí)鋁電解槽技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”科技成果評(píng)價(jià)會(huì)上接受評(píng)判。

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)考察、項(xiàng)目介紹、專家評(píng)審等環(huán)節(jié)，專家得出這樣的評(píng)價(jià)意見：NEUI600 kA級(jí)鋁電解槽成套技術(shù)，在全球首次實(shí)現(xiàn)了全系列產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；實(shí)現(xiàn)99.6%的集氣效率和99.7%的凈化效率；槽平均電壓3.95 V；電流效率94.6%；直流電耗12 443 kW·h/t-Al；實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。生產(chǎn)線投運(yùn)6個(gè)月以來，運(yùn)行平穩(wěn)，節(jié)能、高效、環(huán)保，技術(shù)重現(xiàn)性好、成熟度高。有力地推動(dòng)鋁行業(yè)科技進(jìn)步，提高我國鋁電解整體技術(shù)水平和國際競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)原鋁冶煉企業(yè)具有引領(lǐng)和示范作用，項(xiàng)目整體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，建議加快NEUI600 kA級(jí)鋁電解槽技術(shù)推廣應(yīng)用。

稀有金屬和貴金屬再利用難點(diǎn)被攻克

中國科學(xué)院金屬研究所稀有與貴重金屬循環(huán)利用基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室在高溫合金中稀有與貴重金屬分離、回收工作取得突破，建立起從高溫合金廢料中回收獲得各種單質(zhì)稀有、貴重金屬元素全面工藝及生產(chǎn)流程。

稀有金屬與貴重金屬被廣泛用于航空航天、汽車、能源化工等領(lǐng)域，特別是在高溫合金中被廣泛應(yīng)用。目前，我國高溫合金年產(chǎn)量約為5 000萬t，在生產(chǎn)和使用過程中產(chǎn)生的廢料占年產(chǎn)量的70%以上，僅沈陽市每年產(chǎn)生的高溫合金廢料已超過500 t，直接經(jīng)濟(jì)損失超過2億元。中科院金屬所的科研人員經(jīng)過多年研究，通過系統(tǒng)研究電解液成分、電解溫度等關(guān)鍵參數(shù)對(duì)高溫合金溶解過程的影響機(jī)制，揭示出在高溫合金電解過程中鈍性元素強(qiáng)氧化能力是電解過程的關(guān)鍵控制因素，設(shè)計(jì)具有“破鈍化”功效的強(qiáng)電解質(zhì)，實(shí)現(xiàn)電解速率大幅度提升。該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示，在今后的研發(fā)過程中，不僅要實(shí)現(xiàn)高溫合金中稀有貴金屬的回收再利用，同時(shí)將利用回收金屬制備高純及二次回收新型高溫合金材料，全面實(shí)現(xiàn)高溫合金高效生產(chǎn)。

中鋁貴州工服電解陰極鋼棒熱熔焊接試驗(yàn)成功

中鋁貴州工服公司采用熱熔焊接鋁電解槽陰極鋼棒的試驗(yàn)獲得成功，標(biāo)志鋁電解槽陰極鋼棒焊接工藝引入了全新的技術(shù)。

熱熔焊接鋁電解槽陰極鋼棒，是將鋁熱反應(yīng)藥劑放入位于兩段陰極鋼棒間并進(jìn)行加熱熔化焊接。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)切片化驗(yàn)分析，采用這種技術(shù)的陰極鋼棒焊接質(zhì)量達(dá)到了要求。過去，該公司電解槽陰極鋼棒焊接采用交流焊機(jī)進(jìn)行鋼連接板焊接，作業(yè)難度大、時(shí)間長(zhǎng)、難以達(dá)到技術(shù)要求。采用新型陰極鋼棒熱熔焊接工藝技術(shù)，不僅可以改善員工操作環(huán)境、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，還實(shí)現(xiàn)鋼棒無縫連接，消除了焊接壓降，有助于節(jié)能降耗、保持電解槽生產(chǎn)的正常平穩(wěn)。據(jù)悉，該焊接技術(shù)在同行業(yè)處于領(lǐng)先。目前，中鋁貴州工服公司正在進(jìn)一步改進(jìn)焊接夾具、模具從而降低施工成本。

礦冶總院鎢、鉬的增值化利用產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)通過驗(yàn)收

日前，由北京礦冶研究總院承擔(dān)，相關(guān)單位參與的國家科技支撐計(jì)劃課題“鎢、鉬的增值化利用產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)”順利通過了中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)在四川省自貢市組織的有關(guān)專家驗(yàn)收。專家組認(rèn)為課題組全面完成了任務(wù)書規(guī)定的各項(xiàng)研究任務(wù)和技術(shù)指標(biāo)，一致同意該課題通過驗(yàn)收。

通過該課題的實(shí)施，項(xiàng)目組掌握了液固摻雜600 kg級(jí)大批量稀土鎢鉬粉末均勻制備及雜質(zhì)及氧含量精確控制技術(shù)；開發(fā)了等靜壓、中頻燒結(jié)稀土鎢鉬坯材制造工藝并使綜合能耗降低約57%；實(shí)現(xiàn)了以機(jī)械手開坯、連續(xù)旋鍛、雙絲拉拔多頭矯直為核心的稀土鎢鉬電極/陰極的高效加工技術(shù)，成材率提高10%以上；建成稀土鎢電極、稀土鎢陰極和稀土鉬陰極生產(chǎn)示范線。生產(chǎn)的環(huán)保鎢電極焊接性能比釷鎢電極提高20%以上，Φ0.18 mm規(guī)格鉬切割絲抗拉強(qiáng)度達(dá)到2 414 MPa，陰極材料滿足新型激光燈壽命要求。突破了高純鉬粉及鉬靶材的關(guān)鍵制備技術(shù)，建成了大尺寸高純鉬靶材的示范生產(chǎn)線。研制的鉬靶材純度不低于99.99%，板狀靶材的最大長(zhǎng)度為2 670 mm，管狀靶材的最大外徑為175 mm，長(zhǎng)度為1 800 mm。開發(fā)出集壓力式和離心式于一體的多功能閉式循環(huán)噴霧造粒技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同粒度、成分WC基噴涂材料的產(chǎn)業(yè)化；經(jīng)原位還原碳化反應(yīng)低成本、短流程一步合成超細(xì)及納米結(jié)構(gòu)WC- 12Co噴涂材料；制備出沉沒輥專用的含η相WC- 12Co復(fù)合粉末；建成產(chǎn)能200 t/a熱噴涂材料應(yīng)用示范基地和沉沒輥及爐輥的熱噴涂生產(chǎn)線。同時(shí)，課題申請(qǐng)專利35項(xiàng)，制訂和修訂標(biāo)準(zhǔn)16項(xiàng)。

國家節(jié)能中心組織能耗在線監(jiān)測(cè)試點(diǎn)項(xiàng)目初步驗(yàn)收

5月19日，國家節(jié)能中心在北京組織召開了重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)試點(diǎn)項(xiàng)目初步驗(yàn)收會(huì)，對(duì)系統(tǒng)集成與軟件開發(fā)項(xiàng)目、基礎(chǔ)軟硬件及網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)采購項(xiàng)目、監(jiān)控室改造項(xiàng)目等進(jìn)行初步驗(yàn)收。

來自信息化建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)和信息安全、能源分析等領(lǐng)域的專家，聽取了項(xiàng)目承建單位關(guān)于項(xiàng)目建設(shè)情況的匯報(bào)以及監(jiān)理報(bào)告，審閱了相關(guān)文檔，觀看了系統(tǒng)平臺(tái)演示。經(jīng)過質(zhì)詢和討論，專家組認(rèn)為，各項(xiàng)目承建單位實(shí)施過程規(guī)范、文檔齊全、集成測(cè)試和聯(lián)調(diào)效果穩(wěn)定，完成了合同規(guī)定的各項(xiàng)任務(wù)，同意通過初步驗(yàn)收。

專家組建議，各項(xiàng)目承建單位進(jìn)一步完善相關(guān)系統(tǒng)和文檔，做好系統(tǒng)試運(yùn)行工作，為項(xiàng)目竣工驗(yàn)收以及今后的推廣應(yīng)用夯實(shí)基礎(chǔ)。

廢鋁易拉罐綠色環(huán)保再利用技術(shù)通過評(píng)價(jià)

5月22日，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)在北京組織召開了“廢鋁易拉罐綠色環(huán)保再利用技術(shù)”科技成果評(píng)價(jià)會(huì)。

評(píng)價(jià)委員會(huì)聽取了該科技成果負(fù)責(zé)人張深根研究員關(guān)于技術(shù)研發(fā)專題匯報(bào)。項(xiàng)目組開發(fā)了以余熱煙氣為熱源，旋轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)隧道窯低氧脫漆的方法及裝備，有效抑制了二惡英的產(chǎn)生，鋁片無燒損，脫漆率95%以上；開發(fā)了廢鋁易拉罐片蓄熱式雙室吸入式液下熔煉技術(shù)及裝備，鋁回收率97%以上，節(jié)能效果顯著；開發(fā)了“煙氣二次燃燒—快冷—布袋除塵—脫硫脫硝—活性炭吸附”綜合環(huán)保技術(shù)，消除了粉塵、二氧化硫和氮氧化合物等污染物的產(chǎn)生；以廢鋁易拉罐為原料生產(chǎn)的3104合金滿足國標(biāo)要求和用戶要求。目前，該科技成果已在肇慶市大正鋁業(yè)有限公司實(shí)現(xiàn)了年處理1.5萬t廢鋁易拉罐綠色保產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，年新增產(chǎn)值3.3億元，年利稅總額8 900萬元，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)保效益顯著。

評(píng)價(jià)委員會(huì)一致認(rèn)為該科技成果整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，其中鋁回收率和節(jié)能技術(shù)指標(biāo)達(dá)到世界領(lǐng)先，并建議進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能，加大生產(chǎn)線的智能化改造。