（1）項目名稱
復(fù)雜稀貴金屬物料多元素梯級回收關(guān)鍵技術(shù)
（2）推薦單位
安徽省
（3）項目簡介
隨著資源的不斷開采及稀貴金屬的廣泛應(yīng)用，稀貴金屬資源的匱乏日益顯現(xiàn)，導(dǎo)致包括有色副產(chǎn)陽極泥在內(nèi)的稀貴金屬原料日趨復(fù)雜，故而，稀貴金屬的高效提取技術(shù)的發(fā)展已成為國內(nèi)外關(guān)注的焦點。二十世紀(jì)末以來，我國一直將打造有色循環(huán)經(jīng)濟(jì)和稀貴金屬資源的綜合利用作為鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一。由于稀貴金屬賦存狀態(tài)多樣、成分各異，國內(nèi)現(xiàn)有主導(dǎo)提取工藝存在流程長、成本高、處理原料單一，國際先進(jìn)工藝又存在直收率低、有價元素回收不徹底，無法適應(yīng)復(fù)雜多變的原料處理需求。所以，稀貴金屬的提取技術(shù)迫切需要創(chuàng)新。
項目立足有色金屬陽極泥及當(dāng)前復(fù)雜稀貴金屬資源中有價元素提取需求，以提高稀貴金屬資源的綜合利用率為目標(biāo)，圍繞復(fù)雜稀貴金屬物料中有價元素的高效回收關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)了一系列新工藝和成套裝備，在我國有色冶煉、裝備制造、石油化工、環(huán)保等領(lǐng)域得到了廣泛地推廣應(yīng)用。項目共獲得發(fā)明專利8項，實用新型專利7項，近三年來，共新增產(chǎn)值131.7億元，利稅4.37億元。主要創(chuàng)新點如下：
1、研發(fā)了復(fù)雜稀貴物料富氧頂吹高強(qiáng)度冶煉關(guān)鍵技術(shù)。創(chuàng)新性提出了“復(fù)合動力-相界動態(tài)更新”理論，建立了強(qiáng)化冶煉過程的數(shù)學(xué)模型，開發(fā)了對復(fù)雜稀貴物料具有普適性的高強(qiáng)度冶煉技術(shù)，并自主研發(fā)了成套關(guān)鍵設(shè)備，國際上率先實現(xiàn)了單爐多種復(fù)雜稀貴物料的高效冶煉，與國際先進(jìn)的卡爾多爐工藝相比，系統(tǒng)處理能力提高35%，綜合能耗降低9.2%。
2、研發(fā)了稀貴金屬冶煉煙氣“大循環(huán)量-高液氣比”高效收塵收硒關(guān)鍵技術(shù)。自主開發(fā)了雙向可變動量湍沖試驗平臺，發(fā)明了高變煙氣湍沖洗滌技術(shù)及裝備，首創(chuàng)了“頂吹熔煉-湍沖洗滌”的組合方式。實現(xiàn)煙氣中多金屬高效回收，硒回收率達(dá)95%以上。
3、研發(fā)了稀貴金屬冶煉高值低品開路物料“精細(xì)分離-梯級回收”集成技術(shù)。自主開發(fā)了“可變微孔-自洗滌”脹膜恒溫過濾設(shè)備，系統(tǒng)集成膜分離、活化浸出、選礦分離等技術(shù)，突破高分散、低品位、高價值元素收率低的技術(shù)瓶頸。金、銀直收率達(dá)96~97%，高出國際當(dāng)前主流工藝4個百分點，碲回收率達(dá)45%，增加了12%。
4、提出了復(fù)雜稀貴金屬物料冶煉工藝“全流程成份分析-多通道優(yōu)先反饋”聯(lián)動自控體系。基于自主開發(fā)的覆蓋全流程、全方位分析檢測系統(tǒng)、元素分布在線反饋系統(tǒng)和過程仿真優(yōu)化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了全流程過程參數(shù)自洽匹配與工藝過程精確控制。金銀綜合回收率穩(wěn)定達(dá)99.5%以上。
綜合四點，本項目集成了冶化工藝、裝備制造、分析檢測、系統(tǒng)控制等領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)，以實踐性理論為指導(dǎo)，世界首創(chuàng)了獨特的“高強(qiáng)度—梯級回收” 稀貴金屬復(fù)雜物料冶化工藝。由于其對復(fù)雜原料具有極強(qiáng)的適應(yīng)性，同時具備回收元素多、回收率高、成本低的顯著優(yōu)勢，完全可以作為銅、鉛陽極泥處理、金精礦及高熔點、高氟氯等復(fù)雜物料處理的替代工藝。項目成果整體及部分關(guān)鍵技術(shù)已完成產(chǎn)業(yè)化，成功應(yīng)用于銅陵有色、金川集團(tuán)、祥光銅業(yè)、廣西梧州等銅、鉛冶煉企業(yè)，部分關(guān)鍵技術(shù)還在上海吳涇化工、中國石化北海分公司等化工、石油、環(huán)保領(lǐng)域獲得了成功應(yīng)用。項目成果的推廣應(yīng)用前景十分廣闊。
（4）主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)應(yīng)用情況
完成單位 | 對本項目科技創(chuàng)新和推廣應(yīng)用情況的貢獻(xiàn) |
銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司 | 項目第一完成單位。全面負(fù)責(zé)相關(guān)技術(shù)研發(fā)與推廣，主要貢獻(xiàn)如下： （1）創(chuàng)新性提出了“復(fù)合動力-相界動態(tài)更新”理論，開發(fā)了復(fù)雜稀貴金屬原料高強(qiáng)度冶煉工藝。 （2）提出了“大循環(huán)量-高液氣比收塵收硒”設(shè)想，開發(fā)了頂吹轉(zhuǎn)爐與湍沖洗滌組合工藝。協(xié)助開發(fā)了湍沖洗滌設(shè)備。 （3）開發(fā)了一整套與高強(qiáng)度冶煉適配的分析檢測系統(tǒng)與方法。 （4）開發(fā)了頂吹轉(zhuǎn)爐開路物料的深度分離與回收的新工藝。 （5）負(fù)責(zé)相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化推廣。 |
華中科技 大學(xué) | 項目第二完成單位。全面負(fù)責(zé)關(guān)鍵設(shè)備開發(fā)的理論研究與優(yōu)化，集成與聯(lián)控系統(tǒng)的研究，主要貢獻(xiàn)如下： （1）建立高強(qiáng)度冶煉頂吹轉(zhuǎn)爐的模型，完成了頂吹轉(zhuǎn)爐運行的仿真優(yōu)化。 （2）完成了頂吹轉(zhuǎn)爐與噴槍組合的溫度場分布研究與仿真。 （3）協(xié)助完成頂吹轉(zhuǎn)爐、湍沖洗滌設(shè)備的開發(fā)或應(yīng)用。 （4）參與頂吹轉(zhuǎn)爐、噴槍系統(tǒng)、湍沖洗滌技術(shù)的集成與聯(lián)合控制技術(shù)研究。 |
江西理工 大學(xué) | 項目第三完成單位。主要負(fù)責(zé)項目的理論研究與集成控制，主要貢獻(xiàn)如下： （1）構(gòu)建了稀貴金屬復(fù)雜物料的高強(qiáng)度冶煉數(shù)學(xué)模型，參與試驗驗證，優(yōu)化了冶煉參數(shù)。 （2）建立了稀貴金屬復(fù)雜物料多元素回收的“全過程分析檢測-多通道優(yōu)先反饋”的聯(lián)合控制系統(tǒng)。 （3）協(xié)助完成頂吹爐渣選礦技術(shù)的開發(fā)。 |
蘭州蘭石化工機(jī)械技術(shù)工程有限公司 | 項目第四完成單位。主要負(fù)責(zé)頂吹轉(zhuǎn)爐的研究與制造，主要貢獻(xiàn)如下： （1）完成了高強(qiáng)度冶煉頂吹轉(zhuǎn)爐的設(shè)計、制造。 （2）參與頂吹轉(zhuǎn)爐的理論與應(yīng)用研究。 （3）實現(xiàn)了頂吹轉(zhuǎn)爐技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化并負(fù)責(zé)推廣應(yīng)用。 |
浙江雙嶼實業(yè)有限公司 | 項目第五完成單位。主要負(fù)責(zé)湍沖洗滌設(shè)備、脹鼓過濾設(shè)備的開發(fā)，主要貢獻(xiàn)如下： （1）主持了雙向可變動量湍沖洗滌技術(shù)試驗平臺的研發(fā)。 （2）實現(xiàn)了湍沖洗滌、脹鼓過濾技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化并負(fù)責(zé)推廣應(yīng)用。 （3）協(xié)助完成湍沖洗滌技術(shù)、脹鼓過濾技術(shù)在稀貴金屬復(fù)雜物料處理中的應(yīng)用研究 |
徐州燃控科技股份有限公司 | 項目第六完成單位。主要負(fù)責(zé)稀貴金屬復(fù)雜物料高強(qiáng)度冶煉噴槍的研發(fā)，主要貢獻(xiàn)如下： （1）完成了高強(qiáng)度頂吹冶煉天然氣噴槍的設(shè)計、制造。 （2）參與高強(qiáng)度頂吹冶煉爐與噴槍組合技術(shù)的研究。 （3）實現(xiàn)了天然氣噴槍的產(chǎn)業(yè)化并負(fù)責(zé)推廣應(yīng)用。 |
（5）推廣應(yīng)用情況
本項目研究成果，由于其對復(fù)雜原料具有極強(qiáng)的適應(yīng)性，同時具備回收元素多、回收率高、成本低的顯著優(yōu)勢，完全可以作為銅鉛陽極泥處理、金精礦及高熔點、高氟氯等復(fù)雜物料處理的替代工藝。項目成果整體及部分關(guān)鍵技術(shù)已完成產(chǎn)業(yè)化，成功應(yīng)用于銅陵有色、金川集團(tuán)、祥光銅業(yè)、廣西梧州等銅、鉛冶煉企業(yè)，部分關(guān)鍵技術(shù)還在上海吳涇化工、中國石化北海分公司等企業(yè)獲得了成功應(yīng)用。近三年來，共新增產(chǎn)值131.7億元，實現(xiàn)直接利稅4.37億元。項目成果的推廣應(yīng)用前景十分廣闊。
（6）主要知識產(chǎn)權(quán)目錄
知識產(chǎn)權(quán)類別 | 知識產(chǎn)權(quán)具體名稱 | 國家 （地區(qū)） | 授權(quán)號 | 授權(quán)日期 | 權(quán)利人 | 發(fā)明人 |
發(fā)明 專利 | 湍沖洗滌型氣體處理 裝置 | 中國 | ZL03 142049.4 | 2008-02-13 | 溫州雙嶼防腐設(shè)備制造公司 | 王家騏、林德生 胡湘誠 |
發(fā)明 專利 | 煙氣濕法凈化裝置 | 中國 | ZL2005 10061276.1 | 2008-07-02 | 溫州雙嶼防腐設(shè)備制造公司 | 王家騏 |
發(fā)明 專利 | 一種濕法處理卡爾多爐精煉渣的工藝 | 中國 | ZL2011 1319475.3 | 2013-04-03 | 銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司 | 張源、王愛榮、李春俠 王海榮、龔昌合 |
發(fā)明 專利 | 噴嘴 | 美國 | PCT/CN02/00593 | 2004-09-20 | 徐州燃控科技股份有限公司 | 王愛生、田東 |
發(fā)明 專利 | 脹鼓列管式過濾器 | 中國 | ZL2003 10113913.6 | 2007-06-13 | 溫州雙嶼防腐設(shè)備制造公司 | 王家騏 |
發(fā)明 專利 | 一種含硒廢水的處理 方法 | 中國 | ZL2011 10321982.0 | 2013-04-17 | 銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司 | 梁海衛(wèi)、朱新生、 龔昌合 |
發(fā)明 專利 | 氣動管夾閥 | 中國 | ZL03 159538.3 | 2008-01-16 | 溫州雙嶼防腐設(shè)備制造公司 | 王家騏 |
發(fā)明 專利 | 污水污酸處理裝置及其處理 工藝 | 中國 | ZL2011 10324493.0 | 2013-04-24 | 浙江雙嶼實業(yè)有限公司 | 林德生 |
實用 新型 | 一種貴金屬冶煉煙氣凈化裝置 | 中國 | ZL2011 20403264.3 | 2012-08-10 | 銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司 | 張源、梁海衛(wèi)、朱新生 王海榮、陳志剛 |
實用 新型 | 一種卡爾多爐的自動加油裝置 | 中國 | ZL2012 0667878.7 | 2013-05-22 | 銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司 | 孫先如、曹鳴生、何厚閂、涂百樂、劉文勝 |
（7）項目曾獲科技獎勵情況
獲獎項目名稱 | 獲獎 時間 | 獎項名稱 | 獎勵等級 | 主要獲獎人 | 授獎單位 |
頂吹冶煉噴射洗滌一步煉金技術(shù)研究與開發(fā) | 2014年 | 安徽省 科學(xué)技術(shù)獎 | 一等獎 | 張 源、梁海衛(wèi)、孫先如、王愛榮 王海榮、龔昌合、李春俠、陳志剛 | 安徽省人民政府 |