技术成果

“复杂多金属铁闪锌矿绿色高效炼锌新技术”被评为国际领先技术

8月29日，中国有色金属工业协会组织召开成果评价会议。会上，由云锡文山锌铟冶炼有限公司、中国恩菲工程技术有限公司、昆明理工大学共同完成的“复杂多金属铁闪锌矿绿色高效炼锌新技术”被评价为“整体技术达到国际领先水平”。

目前，该技术已应用于公司设计的云锡文山10万t锌、60 t铟冶炼技改项目。该项目在国内首次采用此种赤铁矿除铁工艺技术，于2018年11月24日产出锌锭，2019年7月实现达产。从2012年到2018年，从机理研究、小型试验、中试、半工业试验到工业化应用，三家单位经过长达6年的持续技术攻关，合力攻克了“还原浸出- 赤铁矿除铁- 铁渣资源化”技术难点，掌握了整套新技术，并成功研制出全套装备。该技术具有“环境友好、资源节约、能耗低、综合回收率高、渣资源化、工艺技术先进、装备自动化”的显著优势，为复杂多金属铁闪锌矿的高效处理提供了新的技术选择。项目达产后，主要技术经济指标优于常规锌冶炼工艺，成为实现矿产资源就近开发利用和经济可持续发展的典范。

中国恩菲与烟台国润联合开发的富氧侧吹熔炼- 多枪顶吹吹炼连续炼铜技术被评为国际领先技术

9月23日，中国有色金属工业协会组织召开成果评价会议，由中国恩菲工程技术有限公司、烟台国润铜业有限公司共同完成的“富氧侧吹熔炼- 多枪顶吹连续吹炼- 火法阳极精炼热态三连炉连续炼铜技术产业化开发与应用”顺利通过专家组的评价，被评价为“项目创新性强，富氧侧吹熔炼- 多枪顶吹吹炼连续炼铜达到了国际领先水平”。

该科技成果已应用于中国恩菲设计完成的烟台国润铜业有限公司环保节能技改项目，项目自2017年7月建成投产以来，经过不断探索和优化，生产安全、环保、稳定，各项技术经济指标先进，标志着世界首套富氧侧吹熔炼- 多枪顶吹连续吹炼- 火法阳极精炼热态三连炉连续炼铜工艺获得圆满成功，目前已有多个项目采用该工艺开展设计工作。

与会专家听取项目成果汇报后，经过质询和答辩，对项目成果给予了高度评价。专家组认为，项目成果实现了连续炼铜，具有工艺流程短、环境保护好、效率高、作业率高、直收率高、能耗低、劳动强度低等特点，综合技术经济指标先进，既适用于新厂建设，又适用于传统吹炼技术的改造。富氧侧吹熔炼- 多枪顶吹吹炼连续炼铜工艺将成为高效、环保处理铜精矿的又一选择，必将推动我国铜冶炼的技术进步。

中铝郑州研究院5项科技成果获行业专家高度评价

9月11日，中国有色金属工业协会在中铝郑州有色金属研究院有限公司(以下简称郑州研究院)组织召开科技成果评价会，对郑州研究院“熟料干法烧结工艺与装备技术研究”等5项科技成果进行了评价。

“熟料干法烧结工艺与装备技术研究”项目，首次开发形成了烧结法生料干法精准配料- 生料圆盘成球- 球团窑外烘干预热入窑烧结的熟料干法烧结工艺与装备成套技术，彻底解决了含碱生料预热结疤问题，实现了余热高效利用。经工业试验验证，工艺技术成熟、设备可靠、可大规模产业化应用。该项目技术成果对我国采用烧结法或串联法处理低品位铝土矿生产冶金级和精细氧化铝均具有显著的节能作用，可实现熟料窑产能提高80%、烧成煤耗降低40%以上，大幅度降低生产成本，经济、社会效益显著。整体技术达到国际水平。

“白云石综合利用清洁炼镁新技术”项目，创新性开发了内加热铝热还原炼镁成套工艺技术与新装备，实现了金属镁和镁铝尖晶石的同步连续清洁生产。该技术可使炼镁物耗和能耗均减少50%以上，吨镁综合成本降低50%；而且原镁和镁铝尖晶石分别达到高纯镁和氧化铝级标准。是镁冶炼在工艺方法及装备上的重大突破，成功解决了镁行业的能源、资源和环境难题，对提高中国镁行业整体技术水平和竞争力，实现节能减排、环境保护等具有重要的推动作用。整体技术达到国际水平。

“铝用炭素焙烧废焦油资源综合利用研究”项目，全面系统的研究了铝用炭素焙烧废焦油性能指标和赋存形态，开发了脱水缩合- 物性重构新工艺，开发出满足铝用阴、阳极炭块质量要求的复合粘结剂，形成了铝用炭素焙烧焦油资源综合利用的成套技术。使焙烧废焦油全部用于生产铝用炭素材料，并达到相应的质量要求，技术经济指标先进。不仅解决了炭素企业无法自行利用(处置)焙烧废焦油的技术难题，而且实现了废焦油的无害化和资源化利用，提升了我国炭素行业的技术水平和竞争力，经济、社会、环境效益显著。整体技术达到国际水平。

“新型耐磨长寿命打壳锤头技术的开发及推广应用”项目，系统研究了合金元素对堆焊涂层硬度、耐磨性、抗腐蚀、抗氧化性的影响，开发出完全自主知识产权的铝电解耐磨抗腐蚀打壳锤头技术，解决了普通打壳锤头使用寿命短的问题。该技术已在中铝股份五家企业和中孚铝业公司推广使用，技术成熟度高，打壳锤头使用寿命大幅提升，明显降低了工人的劳动强度，进一步提高了我国电解铝行业的装备技术水平，经济、社会效益显著。整体技术达到国际先进水平。

“赤泥堆场无土原位修复技术研究与应用”项目，开发了复合型土壤化改性剂，通过化学改良、植物修复、微生物驱动修复的协同耦合作用，形成了赤泥土壤化修复技术，实现了赤泥堆场的无土原位修复和还耕利用。在工业应用中，土壤肥力达到《绿色食品 产地环境质量》NY/T 391—2013旱地Ⅰ级标准，满足植物生长需求，收获的牧草作物和小麦中重金属等含量符合相关食用安全标准。该技术已在中铝矿业有限公司、遵义铝业公司进行示范应用，技术成熟度高，解决了赤泥堆场污染及生态安全隐患问题，对促进铝工业的可持续发展，推动我国生态文明建设意义重大。整体技术达到国际先进水平。

青海启动“高品质碳酸锂制备工艺研究与示范”重大科技专项

“高品质碳酸锂制备工艺研究与示范”重大科技专项在青海启动，旨在推动中国盐湖锂资源绿色、持续、高质量开发利用。该项目将针对青海海西柴达木盆地盐湖卤水高镁低锂的组分特点，以选择性膜为分离介质，创新性采用“超滤- 纳滤- 反渗透- 电渗析膜分离技术，实现“锂镁分离- 初级浓缩- 再次浓缩”的分离富集，解决膜分离技术的工程化问题。

项目通过创新性开发制备锰系锂离子筛和铝系层状吸附新材料，形成以吸附为核心，与膜分离耦合提锂工艺路线，解决传统吸附材料吸附容量低、稳定性差的问题及低浓度高镁锂比卤水提锂过程中关键技术难题。同时，根据油田水组成和资源地气候条件，针对油田水固溶体形成造成锂分散析出大量损失的问题，创新性研究固溶体对微量元素富集行为的影响，进而设计相应开发工艺，通过控制固溶体相的形成实现锂等微量元素的有效富集。

青海省科技厅表示，该项目完成后将实现新技术、新工艺在盐湖深层卤水及油田水中提锂工艺技术成熟化，建成2条万吨级电池级碳酸锂装置及1条10万t利用油田水锂资源制备工业级碳酸锂装置，推动中国盐湖锂资源绿色、持续、高质量开发利用。

德国科学家研发适用车顶的隐形太阳能板

为了提高电动汽车或是油电混合动力车的行驶里程，不少厂商开始在车顶、引擎盖等地装设太阳能板，但太阳能模块通常是或深或浅蓝色，跟多样化的车漆颜色总是有点不搭嘎，对此，德国应用科学研究机构 Fraunhofer ISE 研发涂有特殊颜料的新型太阳能板，能让太阳能板随着不同车漆变换颜色。

特殊颜料名为 Morpho Color，灵感来自于闪蝶属(Morpho)蝴蝶，那些出没在热带雨林、闪着华丽耀眼的金属蓝色的蝴蝶，其实翅膀上的鳞片是没有特定“颜色”的，鳞片以特殊的方法排列，透过绕射和散射光线来产生颜色，因此在不同角度下，颜色也会随之改变，钞票上的防伪标示、泡泡，也是类似的概念。

因此在特殊涂料的帮助下，太阳能板几乎隐形，能配合各种颜色的车体，虽然涂上颜料会让效率降低 7% 左右，但这或多或少有助于提高太阳能车顶的购买量，团队权衡两者轻重后觉得值得，Fraunhofer ISE 车用太阳能部门负责人 Martin Heinrich 表示，色彩的可能性近乎无尽。

新型太阳能板是采用单晶硅互连(shingle interconnection)排列方法，将单晶硅太阳能电池相互重叠再用电导黏着剂固定，这些黏着剂可以当作导电体，就不需要装设电线，能有效降低电阻衰减，以及避免电连接器的阴影，能提高2%的模块效率。根据团队实验，新型太阳能板的发电量约为210 W/m2，能减少10%的油耗，约增加10%里程，团队也有跟运输公司合作并在路上实际测试，在6辆大型卡车上装设新型太阳能板，同时也用辐射、温度传感器与GPS来进行测量，实验指出，可产生电力5 000～7 000 kWh/a。

缺陷态氧化钨锂电池或摆脱钴镍金属依赖

为了开发锂基电池的替代品，尽可能摆脱钴镍金属的依赖，国外研究人员开发了一种非常有发展前景的缺陷态氧化钨电极材料，在一定程度上锂电池能降低了昂贵金属材料的用量。

缺陷态氧化钨是钨氧化物的一种，具有较低制备成本，较高理论比容量，较长循环储能寿命，较小体积膨胀系数以及良好的电致变色性能与导电导热性等特点，是一种非常典型且十分常见的N型半导体材料之一，适合作为新一代负极材料的组成之一。含有缺陷态氧化钨材料的锂电池相较于普通电池有更高的性价比，即热稳定性能与能量密度更高、生产成本更低。

韩国利用飞秒激光开发钛材表面处理技术

近期，韩国科学技术情报通信部国家科学技术院所属的电力专业研究机构——韩国电气研究院(KERI)称，电气医疗器械研究中心研究团队开发了一项利用飞秒激光对钛材进行表面处理的技术。

飞秒(Femto second)激光是指一种激光系统技术，由此产生的脉冲(Pulse)具有极其短的时间，仅相当于千兆分之一秒，这也是KERI引以为荣的一项研究成果。脉冲重复率及平均输出率高、长时间运行也可以确保稳定的输出率，有望应用于超细微加工的产业领域。飞秒激光商业化的关键要素之一就是加工速度，为了采用飞秒激光进行细微加工，现有技术主要以缓慢的速度对材料进行加工，但这种方法需要耗费大量的时间，在产业化应用方面还存在相当的困难。

KERI开发的技术不仅维持了飞秒激光的精密性，而且还可以确保较快的加工速度，是最佳的一种表面处理体系，研究团队采用了视野角度宽阔的透镜，通过与高速旋转的镜面组合，飞秒激光在较宽的面积上也可以进行稳定的表面处理。采用飞秒激光可以在钛材表面制备出纳米尺寸的组织结构，从而使其表面具备亲水或疏水的性质，成为治疗效果更为好的材料。

高熵合金强与韧兼得的奥秘破解

近日，浙江大学研究人员与国内外合作者，揭示了高熵合金中晶格调控力学性能的特殊机制。相关论文在线刊登于《自然》。研究人员表示，与传统的界面调控(包括晶界、相界、第二相界面等)以及团簇等精细结构调控相比，高熵合金中独特的浓度波调控极精细并具有连续性，是一种可控和高效的材料强韧化方法。

浙江大学电子显微镜中心教授余倩课题组首先通过原子尺度的元素分布表征，揭示了高熵合金多种元素如何固溶在一起的重要疑问。高熵合金中独特的浓度波起伏，相比于传统固溶体合金中在晶格尺度趋于平直的元素浓度波起伏，高熵合金浓度在晶格间25%～15%的震荡，会带来纳米尺度晶格阻力的震荡和局域层错能的变化。紧接着，通过在保证完全固溶的前提下增加元素间电负性和原子大小的差距，研究人员制备了纳米尺度各种元素浓度起伏在60%～0之间的CrFeCoNiPd合金。

在高倍电镜的放大下，研究人员看到，普通材料的位错线是沿着固定的滑移带像一线潮那样奔涌向前，但是CrFeCoNiPd合金中，位错线却走得“磕磕绊绊”。科研人员把这样的位错移动称为交滑移，位错不沿着原有的晶面走，而是选择了另一个晶面。这样，位错之间的相互作用就会增加，提供了更多变形的可能，同时也“呼唤”更强的外力来推动位错往前走。大量的交滑移作用，使得合金有更好的均匀变形能力又有更好的强度。专家评审意见认为，该工作对理解复杂成分合金的强化机理具有重要理论意义。而高熵合金强度与塑性兼得的特点以及优良的低温性能，在未来航空、南北极等对温度要求严苛的材料制备上大有可为，同时在防撞领域也有重要应用。