技術成果

高溫氯化法處理金精礦氰化尾渣技術首次工業(yè)化應用

由北京礦冶研究總院提供全套設計的“新疆星塔氰渣氯化焙燒多元素回收工業(yè)試驗”項目在招金礦業(yè)新疆星塔礦業(yè)有限公司開車。

該工業(yè)試驗屬于“山東黃金資源綜合利用示范基地建設”技術支撐項目，設計規(guī)模200 t/d，主要處理星塔礦業(yè)金精礦焙燒氰化后的尾渣。項目采用混料制粒—鏈篦機干燥—回轉窯氯化揮發(fā)—煙氣洗滌處理—氯化鈣濃縮的工藝流程實現(xiàn)對金銀等多種元素的綜合回收利用，以燃煤作為鏈篦機干燥和回轉窯的熱源，利用窯頭煙氣余熱濃縮稀氯化鈣溶液后循環(huán)利用，具有生產(chǎn)成本低、節(jié)能等特點。處理后產(chǎn)生的球團含金品位可降至1 g/t以下，金的綜合回收率可達83%以上，銀的綜合回收率50%以上，球團含鐵、硅品位較高外售給附近的水泥或建材企業(yè)，真正實現(xiàn)了對氰化尾渣的完全消納、綜合利用。項目總投資約5 600萬元，效益良好。項目投產(chǎn)后將為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益，消除了氰化尾渣長期堆存對環(huán)境帶來的不良影響。

電解水制氫電極材料研究獲新進展

近日，中國科學技術大學科研人員發(fā)展了一步法合成技術，成功實現(xiàn)了二硒化鈷和二硫化鉬材料的“化學嫁接”，研制了析氫性能接近貴金屬鉑的水還原高效復合催化劑。

氫氣在風能、太陽能等可再生能源發(fā)展中起著重要作用，水是氫氣的重要來源。因此電解水制氫是可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

然而在將水電解制氫的過程中，為了提升反應速率、減少電能損失，需要使用貴金屬鉑、氧化釕、氧化銣等。但貴金屬價格昂貴，限制了電解水工業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。因此，這一研究成果將有望減少甚至取消貴金屬鉑等的使用，降低電解水工業(yè)成本。

我國科學家首次研發(fā)二氧化碳礦化發(fā)電技術

“礦化1 t二氧化碳，能夠產(chǎn)出140 kW·h電能，同時產(chǎn)出1.91 t、價值人民幣2 000元到3 000元的碳酸氫鈉?！比涨?，中國工程院院士、四川大學校長謝和平介紹說，其課題組提出了一種利用二氧化碳直接發(fā)電的新礦化反應及化學原理。這是國際上首次開發(fā)出二氧化碳礦化發(fā)電的CMFC(二氧化碳礦化燃料電池)新方法和技術，攻克了將二氧化碳作為潛在低位能源來直接發(fā)電的世界性難題。

如今，人類能源需求與二氧化碳減排的矛盾成為全球性難題。在不久前結束的APEC會議上，中美簽署氣候變化聯(lián)合宣言，明確表示中國的碳排放量將在2030年達到峰值。

利用二氧化碳作為工業(yè)原料進行礦化制取各種化工產(chǎn)品，是二氧化碳減排的一種新策略。

所謂“二氧化碳礦化發(fā)電”，就是將二氧化碳礦化過程中產(chǎn)生的化學能，直接轉化成電能。目前在謝和平院士課題組的小試實驗中，二氧化碳礦化發(fā)電的CMFC新方法能夠穩(wěn)定輸出電能，最大輸出功率為5.5 W/m3，高于部分生物燃料電池0.01～0.530 W/m3，最大輸出電壓為0.452 V；與此同時，不同濃度的二氧化碳均可直接進行礦化發(fā)電，不需要進行二氧化碳捕捉過程。

謝和平介紹，為了研究二氧化碳礦化發(fā)電的CMFC是否能夠直接適用于含氫氧化鈣的工業(yè)固廢，課題組還直接利用工廠排放的廢棄電石渣和窯灰作為原料進行實驗。結果表明，兩種廢渣都能直接用于二氧化碳礦化發(fā)電，電石渣的反應活性與分析純的氫氧化鈣非常接近。

謝和平介紹說，課題組目前已經(jīng)成功實現(xiàn)了采用電石渣、有機廢堿、水泥粉塵以及鋼渣等工業(yè)堿性廢物作為二氧化碳礦化發(fā)電的原料來穩(wěn)定輸出電能，在利用二氧化碳礦化發(fā)電的的同時還聯(lián)產(chǎn)高附加值的化工產(chǎn)品碳酸氫鈉，同時又處理了危害環(huán)境的工業(yè)廢物，形成了一條對環(huán)境友好的，可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟的二氧化碳減排利用新途徑。

“不過，目前我們僅在小試規(guī)模下證實了二氧化碳礦化發(fā)電的可行性，為了進一步實現(xiàn)該技術的工業(yè)化應用，我們還需要作更多的基礎研究探索以及技術攻關研究。”謝和平說。

下一步，課題組將進一步提高二氧化碳礦化發(fā)電的功率密度和電能輸出效率；針對不同礦物的化學性質(zhì)，探索利用不同礦物進行二氧化碳礦化發(fā)電的催化機理和活化方法；揭示二氧化碳礦化發(fā)電過程中涉及的各種復雜化學反應原理及其機理。

此外，在技術攻關方面，課題組將優(yōu)化實施二氧化碳礦化發(fā)電的CMFC技術與裝置的各項參數(shù)及其制造工藝和精度，盡快實施二氧化碳礦化發(fā)電的中試研究。

特大型磨機設計制造實現(xiàn)自主化并投入使用

12月14日，目前國內(nèi)完全獨立成套設計生產(chǎn)并投用的最大規(guī)格φ7.9×13.6 m雙驅溢流型球磨機和φ11.0×5.4 m雙驅半自磨機通過河南省科技廳新成果鑒定。

中國工程院院士孫傳堯表示，中信重工機械股份有限公司開發(fā)成功的這兩大磨機，填補了國內(nèi)特大型磨機空白，可替代進口產(chǎn)品。

以孫傳堯為主任委員的鑒定專家組一致認為，中信重工研制用于中國黃金集團公司內(nèi)蒙古烏努格吐山銅鉬礦二期工程的這兩大磨機，解決了大型銅瓦等磨機關鍵件磨損等問題，具有設備運行可靠、效率高、能耗低、操作維護方便、運轉率高等優(yōu)點，其綜合性能達到國際先進水平。

依托礦山重型裝備國家重點實驗室，中信重工近年來在特大型磨機研制上，突破了國際上大于14 MW磨機采用環(huán)形電機的設計理念，開發(fā)出世界上齒輪傳動功率最大的球磨機，研究出特大型銅瓦軸承、多瓣剖分組合結構齒輪的設計制造工藝技術，制造出國內(nèi)最大的直徑13.3 m大齒輪，取得了一系列突破性、原創(chuàng)性創(chuàng)新成果，形成了中信重工作為世界礦業(yè)裝備供應商與服務商的綜合優(yōu)勢。

據(jù)悉，中國黃金內(nèi)蒙古烏山二期項目采用中信重工提供的球磨機后，單系列最大日處理量可達4.3萬t，雙驅半自磨機產(chǎn)量達每小時1 833 t，比設計產(chǎn)量超產(chǎn)375 t。

卡口寬度可調(diào)節(jié)的鋁電解槽陰極炭塊翻轉盤及翻轉裝置

專利申請?zhí)枺篊N201320321064.2

公開號：CN203320139U

申請日：2013.06.05 公開日：2013.12.04

申請人：鄭州輕冶科技有限公司

本實用新型專利涉及一種卡口寬度可調(diào)節(jié)的鋁電解槽陰極炭塊翻轉盤及其翻轉裝置，該翻轉裝置的翻轉機構設有翻轉軸，在翻轉軸兩端之間對稱固定有翻轉盤，所述翻轉盤包含固定卡、可調(diào)節(jié)的活動卡及鎖緊裝置，所述翻轉盤及輸送機上的傳感器與所述動力驅動機構通過控制機構相信號連通設置。本實用新型專利結構簡單、操作方便，實現(xiàn)了陰極炭塊自動化翻轉作業(yè)，改善了施工作業(yè)環(huán)境，有效降低了工作人員的勞動強度，根據(jù)陰極炭塊厚度不同，調(diào)節(jié)翻轉盤的活動卡，提高了翻轉作業(yè)效率，卡口內(nèi)設有保護襯套，有效保護了陰極炭塊不受損壞，延長鋁電解槽的使用壽命且制作成本低，具有較好的社會和經(jīng)濟效益，易推廣實施。

一種鋁電解陰極炭塊與陰極鋼棒組裝結構

專利申請?zhí)枺篊N201320325426.5

公開號：CN203320140U

申請日：2013.06.07 公開日：2013.12.04

申請人：湖南中大冶金設計有限公司

本實用新型專利屬于鋁電解技術領域，特別是涉及一種鋁電解陰極炭塊與陰極鋼棒組裝結構,包括陰極炭塊和陰極鋼棒，所述陰極炭塊底面上設有與陰極鋼棒形狀匹配的鋼棒槽，所述鋼棒槽至少有一個，其對應匹配安裝的陰極鋼棒也至少有一個，陰極鋼棒的側面與陰極炭塊的鋼棒槽內(nèi)壁接觸面上設有保持陰極鋼棒與陰極炭塊緊密接觸的結構。本實用新型專利結構簡單，能夠增強陰極鋼棒和陰極炭塊之間連接的緊密性，有效降低陰極炭塊的電阻，從而降低陰極電壓、節(jié)約能耗，甚至還可以明顯降低水平電流，而且結構形式多樣，實施例較多，適于推廣實施。

一種處理含鋁稀土料液的碳酸稀土結晶沉淀方法

專利申請?zhí)枺篊N201310355258.9

公開號：CN103436697A

申請日：2013.08.15 公開日：2013.12.11

申請人：南昌大學;甘肅稀土新材料股份有限公司;全南包鋼晶環(huán)稀土有限公司

一種處理含鋁稀土料液的碳酸稀土結晶沉淀方法是通過反應和陳化溫度的控制來減小雜質(zhì)對碳酸稀土結晶的影響，獲得稀土總量高、結晶速度快、過濾洗滌方便的稀土碳酸鹽?？刂品磻完惢Y晶溫度在75 ℃以上，反應過程碳酸(氫)鹽與稀土物質(zhì)的量之比可以在0.2∶1(0.4∶1)～10∶1(20∶1)，但在臨近反應結束時應控制在1.4∶1(2.2∶1)～1.8∶1(3.2∶1)，溶液的pH值控制在4.5～7.5之間。隨著碳酸(氫)鹽與稀土的物質(zhì)的量之比提高，結晶速度會放緩，需要的陳化時間加長，氯根含量降低。加料方式可以是正序、反序和同步加料中的任何一種。使用本方法結晶速度快、產(chǎn)品中稀土總量高、堆密度大、沉淀劑的消耗量少。

一種用富氧頂吹爐處理銅浮渣的方法

專利申請?zhí)枺篊N201310316238.0

公開號：CN103436705A

申請日：2013.07.25 公開日：2013.12.11

申請人：云南馳宏鋅鍺股份有限公司

一種用富氧頂吹爐處理銅浮渣的方法，屬于火法冶金技術領域。采用連續(xù)進料，間斷放渣、鉛的方式。(1)銅浮渣20～30 t/h、原煤1.5～2.5 t/h連續(xù)加入富氧頂吹爐內(nèi)熔煉；(2)在750～900 ℃溫度下冶煉2～3 h，使銅浮渣中的金屬形態(tài)鉛與銅分離，而后升溫至1 000～1 200 ℃溫度下再冶煉2.5～3.5 h，銅浮渣中的金屬鉛及化合態(tài)鉛都被熔煉進入粗鉛，銅則進入冰銅實現(xiàn)銅、鉛分離；(3)煤量降至0.5～1 t/h，澄清分離0.5～1.5 h后，停煤從鉛口放出粗鉛和冰銅，連續(xù)熔煉兩個爐次后再進行放渣，煙氣經(jīng)過余熱回收、收塵后與其它SO2煙氣混合送往制酸。本發(fā)明處理量大，金屬回收率高，僅用原煤作為燃料和還

原劑，生產(chǎn)成本低，已產(chǎn)業(yè)化應用。

一種全氧側吹還原熔煉轉爐

專利申請?zhí)枺篊N201310412239.5

公開號：CN103436703A

申請日：2013.09.11 公開日：2013.12.11

申請人：株洲金鼎高端裝備有限公司

本發(fā)明公開了一種全氧側吹還原熔煉轉爐，該熔煉轉爐包括進料系統(tǒng)、還原冶煉系統(tǒng)、出料系統(tǒng)和廢煙氣回收系統(tǒng)，所述進料系統(tǒng)包括橫向軌道、縱向軌道以及設置在所述縱向軌道上的進料倉；所述還原冶煉系統(tǒng)包括減速機、托輪、齒輪、進料口、放料口、保溫層、加熱裝置、溫度探測器、煙氣出口和爐體；所述出料系統(tǒng)包括一組放鉛鍋；所述廢煙氣回收系統(tǒng)包括吸氣罩、除塵煙道、沉降室和廢煙氣收集管道。該熔煉轉爐能夠實現(xiàn)自動加料、出鉛，且安全節(jié)能，鉛直收率高，渣含鉛量低，同時環(huán)境污染小。

綜合回收鈷銅合金中鈷、銅、鐵的方法

專利申請?zhí)枺篊N201310411392.6

公開號：CN103436708A

申請日：2013.09.11 公開日：2013.12.11

申請人：長沙礦冶研究院有限責任公司

本發(fā)明公開了一種綜合回收鈷銅合金中鈷、銅、鐵的方法，該方法為全濕法冶煉工藝，該方法主要包括如下步驟：首先，采用高壓氧氣或富氧空氣將熔融態(tài)的鈷銅合金進行氣霧化氧化制粉；然后，在加壓釜內(nèi)加入浸出劑、催化劑和鈷銅合金，進行加壓催化氧化浸出，使鈷銅合金中的鈷、銅氧化浸出，以離子形式進入浸出液中，鈷銅合金中的鐵經(jīng)過浸出、轉化，最終則以鐵紅的形式留存于浸出渣中；最后，將所得浸出液進行分離、凈化、提純，分別得到符合國標的鈷產(chǎn)品和銅產(chǎn)品，浸出渣則采用強磁選方法進行磁選分離，得到符合國標的鐵紅產(chǎn)品。本發(fā)明具有流程短、操作簡單、能耗消耗低、金屬回收率高、成本低等優(yōu)點，而且實現(xiàn)了鈷銅合金中高含量鐵的綜合回收利用。