技术成果

技术成果

袋装充填采矿技术与新型充填外加剂研究项目通过验收

近日，国家科技部在北京组织召开了“十二五”国家科技支撑计划“袋装充填采矿技术与新型充填外加剂研究”项目验收会。专家组一致认为:“项目全面完成了计划任务书规定的内容，超额完成了考核指标，同意通过项目验收。”

袋装充填采矿技术与新型充填外加剂研究项目为“十二五”期间长沙矿山研究院独立承担的大型国家科技攻关项目，围绕国内金属矿山中尚无应用的袋装充填采矿方法，以及国内外刚兴起且市场应用前景广阔的新型充填体外加剂开展研究，周期2年。

该项目共取得了8项创新技术成果：创新开发了袋装充填技术及工艺、上向分层壁式袋装充填采矿法、两步骤高分层袋装充填采矿法、围堰式袋装充填采矿法、矩阵管架法固定与成形袋装充填体技术、充填体膨胀剂产品、充填体缓凝早强剂产品、充填输送促流剂产品。依托矿山建立了3个袋装充填采矿法示范采场，矿石损失率小于4.2%、贫化率小于5%、充填接顶率96.2%、充填体水泥用量降低11.3%。申请国家发明专利7项，申请并授权实用新型专利1项，公开发表科技论文6篇。

同时，袋装充填采矿法在江西香炉山钨矿、四川会东大梁矿业等矿山井下充填采矿中进行了全面推广应用。

该项目的成功，大大推动了长沙矿山研究院充填采矿技术的进步，填补了矿山院在充填外加剂领域的空白，进一步确定了长沙矿山研究院在充填采矿技术领域的领导者地位。

转底炉技术助推冶金固废高效利用

河北钢铁集团燕山钢铁有限公司转底炉生产线热负荷试车近日一次成功。

该项目采用中冶赛迪集团自主研发的转底炉固废处理成套技术，每年可处理各种高炉、转炉除尘灰约20万t，获得约14万t金属化球团、0.5万t氧化锌粉尘、13万t蒸汽，具有很高的经济和环保价值。

钢铁企业在冶炼过程中产生大量含锌、铅、钾、钠等金属的固体废弃物，日积月累无法得到有效处理，既污染环境又占用土地，若直接返烧结利用还会影响设备寿命。而该集团研发出的以转底炉工艺为核心的固废处理技术，通常以炼铁、炼钢等环节产生的含锌尘泥固废为原料，通过配料、成球、烘干后进入转底炉高温还原处理。高温烟气经余热锅炉回收余热，产生的蒸汽并入全厂管网或就近发电；低温烟气经布袋除尘器收集得到富氧化锌粉尘作为锌冶炼的初级原料；获得的金属化球团，可用作高炉或转炉的优质原料。

目前中冶赛迪集团转底炉固废处理成套技术已拥有近40项专利，可实现脱锌率>85%，金属化率>75%，整体技术达到国内领先水平。结合项目应用，既有利于固废集中管理，降低二次污染，又能优化资源利用，变废为宝。

通过固体废弃物综合处置，实现环境治理和资源综合利用，是钢铁行业环保升级和节能增效的重要风向标。该技术推出市场后，相继签订了宝钢湛江钢铁基地含铁固废处置中心项目和宝钢上海本部转底炉生产线项目。

新型阴极结构铝电解槽成套技术引领铝电解行业节能新方向

东北大学、中国铝业股份有限公司等自2007年起开始对铝电解重大节能技术进行系统研究，并成功开发出新型阴极结构铝电解槽成套技术。

该成果建立了高效节能新型阴极结构电解槽的基础理论，攻破了铝电解电耗难于大幅度降低的技术难题，提出了铝电解生产大幅度节电的技术路线，引领了当代世界铝电解节能技术的一场重要变革。项目组在世界上首创了具有减波功能、提高电解槽内铝液面稳定性的新型阴极结构，解决了大型电解槽铝液磁流体波动幅度大、难于稳定运行的技术难题，将铝电解槽内的铝液面波幅降低了1 cm以上，从而在保持电流效率的基础上，将槽电压降低0.3 V以上，使铝电解的吨铝电耗大幅度降低900～1 100 kWh；首创了保温型铝电解槽内衬结构设计技术，打破了大型铝电解槽必须强制散热的传统设计理念，解决了新型阴极结构铝电解槽在低槽电压运行状态下保持热电平衡的技术难题；还创新开发了与新型铝电解槽阴极结构相适应的低污染、低能耗、防早期破损的沟槽绝缘焦粒焙烧启动技术和火焰- 铝液焙烧启动技术，解决了阴极表面具有沟槽的新型阴极结构电解槽焙烧启动的技术难题，降低了焙烧启动能耗，提高了铝电解槽运行的稳定性。完整的新型阴极结构铝电解槽成套产业化核心技术，达到了世界领先技术水平。

新型阴极结构铝电解槽技术在世界著名的海德鲁铝业公司等国内外30多家大型铝电解厂进行了大规模产业化应用，总规模达到416万t/a。与推广前的2008年相比，新型阴极结构铝电解槽平均吨铝电耗降低了900～1 100 kWh，实现年节电约41亿kW·h，减排当量CO2达380余万吨，年创经济效益20亿元，经济社会效益十分显著。

新型阴极结构铝电解槽技术的推广应用，使我国从产能世界第一的铝工业大国一跃成为单位电耗世界最低、技术指标一流的铝工业技术强国。该技术已成为实现我国有色金属产业振兴规划、提升我国铝电解企业核心竞争力最重要的技术支撑。

全球首条全系列600 kA铝电解槽在魏桥通过检验

一字排开的186台电解槽，一尘不染的安静车间。闻不到烟气的味道，看不到漂浮的粉尘。要不是被一下子涌入的几十位院士、专家打破宁静，这里甚至曾被误认为是尚未启动的生产线。6月5日，对于整整运行6个月的山东魏桥铝电有限公司600 kA电解槽技术来说是个特殊的日子—将接受行业最顶尖大师的现场检验，并在“NEUI 600 kA级铝电解槽技术开发和产业化应用”科技成果评价会上接受评判。

经过现场考察、项目介绍、专家评审等环节，专家得出这样的评价意见：NEUI600 kA级铝电解槽成套技术，在全球首次实现了全系列产业化应用；实现99.6%的集气效率和99.7%的净化效率；槽平均电压3.95 V；电流效率94.6%；直流电耗12 443 kW·h/t-Al；实现产业化应用。生产线投运6个月以来，运行平稳，节能、高效、环保，技术重现性好、成熟度高。有力地推动铝行业科技进步，提高我国铝电解整体技术水平和国际竞争力，对原铝冶炼企业具有引领和示范作用，项目整体技术达到国际领先水平，建议加快NEUI600 kA级铝电解槽技术推广应用。

稀有金属和贵金属再利用难点被攻克

中国科学院金属研究所稀有与贵重金属循环利用基础实验室在高温合金中稀有与贵重金属分离、回收工作取得突破，建立起从高温合金废料中回收获得各种单质稀有、贵重金属元素全面工艺及生产流程。

稀有金属与贵重金属被广泛用于航空航天、汽车、能源化工等领域，特别是在高温合金中被广泛应用。目前，我国高温合金年产量约为5 000万t，在生产和使用过程中产生的废料占年产量的70%以上，仅沈阳市每年产生的高温合金废料已超过500 t，直接经济损失超过2亿元。中科院金属所的科研人员经过多年研究，通过系统研究电解液成分、电解温度等关键参数对高温合金溶解过程的影响机制，揭示出在高温合金电解过程中钝性元素强氧化能力是电解过程的关键控制因素，设计具有“破钝化”功效的强电解质，实现电解速率大幅度提升。该项目负责人表示，在今后的研发过程中，不仅要实现高温合金中稀有贵金属的回收再利用，同时将利用回收金属制备高纯及二次回收新型高温合金材料，全面实现高温合金高效生产。

中铝贵州工服电解阴极钢棒热熔焊接试验成功

中铝贵州工服公司采用热熔焊接铝电解槽阴极钢棒的试验获得成功，标志铝电解槽阴极钢棒焊接工艺引入了全新的技术。

热熔焊接铝电解槽阴极钢棒，是将铝热反应药剂放入位于两段阴极钢棒间并进行加热熔化焊接。经现场切片化验分析，采用这种技术的阴极钢棒焊接质量达到了要求。过去，该公司电解槽阴极钢棒焊接采用交流焊机进行钢连接板焊接，作业难度大、时间长、难以达到技术要求。采用新型阴极钢棒热熔焊接工艺技术，不仅可以改善员工操作环境、降低劳动强度，还实现钢棒无缝连接，消除了焊接压降，有助于节能降耗、保持电解槽生产的正常平稳。据悉，该焊接技术在同行业处于领先。目前，中铝贵州工服公司正在进一步改进焊接夹具、模具从而降低施工成本。

矿冶总院钨、钼的增值化利用产业化技术开发通过验收

日前，由北京矿冶研究总院承担，相关单位参与的国家科技支撑计划课题“钨、钼的增值化利用产业化技术开发”顺利通过了中国有色金属工业协会在四川省自贡市组织的有关专家验收。专家组认为课题组全面完成了任务书规定的各项研究任务和技术指标，一致同意该课题通过验收。

通过该课题的实施，项目组掌握了液固掺杂600 kg级大批量稀土钨钼粉末均匀制备及杂质及氧含量精确控制技术；开发了等静压、中频烧结稀土钨钼坯材制造工艺并使综合能耗降低约57%；实现了以机械手开坯、连续旋锻、双丝拉拔多头矫直为核心的稀土钨钼电极/阴极的高效加工技术，成材率提高10%以上；建成稀土钨电极、稀土钨阴极和稀土钼阴极生产示范线。生产的环保钨电极焊接性能比钍钨电极提高20%以上，Φ0.18 mm规格钼切割丝抗拉强度达到2 414 MPa，阴极材料满足新型激光灯寿命要求。突破了高纯钼粉及钼靶材的关键制备技术，建成了大尺寸高纯钼靶材的示范生产线。研制的钼靶材纯度不低于99.99%，板状靶材的最大长度为2 670 mm，管状靶材的最大外径为175 mm，长度为1 800 mm。开发出集压力式和离心式于一体的多功能闭式循环喷雾造粒技术，实现不同粒度、成分WC基喷涂材料的产业化；经原位还原碳化反应低成本、短流程一步合成超细及纳米结构WC- 12Co喷涂材料；制备出沉没辊专用的含η相WC- 12Co复合粉末；建成产能200 t/a热喷涂材料应用示范基地和沉没辊及炉辊的热喷涂生产线。同时，课题申请专利35项，制订和修订标准16项。

国家节能中心组织能耗在线监测试点项目初步验收

5月19日，国家节能中心在北京组织召开了重点用能单位能耗在线监测试点项目初步验收会，对系统集成与软件开发项目、基础软硬件及网络安全系统采购项目、监控室改造项目等进行初步验收。

来自信息化建设、网络和信息安全、能源分析等领域的专家，听取了项目承建单位关于项目建设情况的汇报以及监理报告，审阅了相关文档，观看了系统平台演示。经过质询和讨论，专家组认为，各项目承建单位实施过程规范、文档齐全、集成测试和联调效果稳定，完成了合同规定的各项任务，同意通过初步验收。

专家组建议，各项目承建单位进一步完善相关系统和文档，做好系统试运行工作，为项目竣工验收以及今后的推广应用夯实基础。

废铝易拉罐绿色环保再利用技术通过评价

5月22日，中国有色金属工业协会在北京组织召开了“废铝易拉罐绿色环保再利用技术”科技成果评价会。

评价委员会听取了该科技成果负责人张深根研究员关于技术研发专题汇报。项目组开发了以余热烟气为热源，旋转动态隧道窑低氧脱漆的方法及装备，有效抑制了二恶英的产生，铝片无烧损，脱漆率95%以上；开发了废铝易拉罐片蓄热式双室吸入式液下熔炼技术及装备，铝回收率97%以上，节能效果显著；开发了“烟气二次燃烧—快冷—布袋除尘—脱硫脱硝—活性炭吸附”综合环保技术，消除了粉尘、二氧化硫和氮氧化合物等污染物的产生；以废铝易拉罐为原料生产的3104合金满足国标要求和用户要求。目前，该科技成果已在肇庆市大正铝业有限公司实现了年处理1.5万t废铝易拉罐绿色保产业化应用，年新增产值3.3亿元，年利税总额8 900万元，经济、社会和环保效益显著。

评价委员会一致认为该科技成果整体技术达到国际先进水平，其中铝回收率和节能技术指标达到世界领先，并建议进一步扩大产能，加大生产线的智能化改造。