PAGEPAGE66推薦2016年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵候選項目一、硫磷混酸協(xié)同體系高效處理復(fù)雜白鎢礦新技術(shù)推薦獎鐘：技術(shù)發(fā)明獎推薦單位：中國有色金屬工業(yè)協(xié)會推薦單位意見：我會認(rèn)真審閱了該項目推薦書及相關(guān)材料，確認(rèn)推薦材料真實有效，完成人符合推薦資格，相關(guān)欄目均符合填寫要求。該項目科研團隊針對傳統(tǒng)的鈉堿壓煮分解（NaOH法）工藝難以適應(yīng)白鎢礦日益復(fù)雜化的現(xiàn)狀，經(jīng)過多年的研究實踐，發(fā)明了硫磷混酸協(xié)同體系常壓分解低品位復(fù)雜白鎢礦的新技術(shù)。新技術(shù)對原料適應(yīng)性廣，處理品位低至20%的鎢礦仍可獲得99%的浸出率，放寬了選礦的要求，選冶綜合回收率大幅度提高15%以上，實現(xiàn)了母液循環(huán)浸出和分解渣控制結(jié)晶綜合利用，消除了有害鹽和廢渣的排放問題，并綜合回收磷和鉬等伴生元素。經(jīng)專家鑒定，一致認(rèn)為該項目“創(chuàng)新性強，工藝穩(wěn)定，整體技術(shù)居國際領(lǐng)先水平”。該項目已成功應(yīng)用于世界上最大的鎢冶煉企業(yè)廈門鎢業(yè)股份有限公司和其全資子公司-麻栗坡海隅鎢業(yè)有限公司，擴寬了企業(yè)對鎢原料的要求，大幅降低了冶煉廢水排放，分解渣也得到了利用，APT的總加工成本降低30%以上，經(jīng)濟效益顯著。鑒于該項目技術(shù)發(fā)明突出，應(yīng)用效果顯著，對照國家科學(xué)技術(shù)獎授獎條件，推薦該項目申報2016年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎。項目簡介：鎢廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟諸多領(lǐng)域，其消費的35%與國防軍工緊密相關(guān)，被各大國列入戰(zhàn)略儲備物資。相應(yīng)地，鎢的提取冶金成為競爭開始的前沿高地。我國鎢供給量和消耗量均居世界第一。而我國鎢資源中白鎢礦（CaWO4）占78%，其中80%以上品位小于0.4%，組分復(fù)雜，相當(dāng)部分是共伴生礦，難以回收利用，使可用鎢資源稟賦隨著開發(fā)不斷下降。而環(huán)保方面，對污染物的排放限制也更加嚴(yán)厲，由抓末端治理向抓源頭和全過程控制延伸。這都使鈉堿分解技術(shù)面臨新的問題日益凸現(xiàn)：1）資源綜合利用率低：鎢精礦品位降低則浸出率迅速下降，但復(fù)雜白鎢礦選到高品位又嚴(yán)重犧牲回收率，而且磷、鉬等元素難以利用；2）環(huán)境代價高：堿分解低品位礦時試劑用量和有害排放量更大，可溶性鈉鹽、廢渣每年各排放至少10萬噸；3）高溫壓煮能耗高，鈉堿試劑成本貴。這些問題已嚴(yán)重影響到我國鎢業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和國際控制地位。為此本團隊開展研究，提出了鎢冶煉的全新體系，主要發(fā)明點如下：1.跳出傳統(tǒng)鈉堿壓煮體系的窠臼，提出酸性常壓分解體系，發(fā)明了硫磷混酸協(xié)同浸出白鎢礦的新技術(shù)。使鎢以磷鎢雜多酸形式溶解，而鈣以硫酸鈣形式沉淀，實現(xiàn)難處理鎢礦高效分解。即使處理品位僅20%的精礦，浸出率仍高達99%，從而攻克了選冶回收率難以兼顧的矛盾，選冶綜合回收率提高15%以上；2.利用新體系自身存在的硫磷鎢鉬等離子的絡(luò)合作用，發(fā)明了“調(diào)整體系組成→降低鈣的過飽和度→抑制自發(fā)成核→促進粗晶硫酸鈣形成→消除浸出阻滯膜”的精細(xì)調(diào)控技術(shù)，實現(xiàn)穩(wěn)定分解。浸出率提高2%以上，而試劑硫酸價格僅為鈉堿工藝所用NaOH的3-10%；3.利用磷鎢雜多酸的溶解度隨溫度和溶液組成而大幅變化的規(guī)律，發(fā)明了結(jié)晶分離鎢的技術(shù)。該發(fā)明革除了產(chǎn)生大量廢水的傳統(tǒng)離子交換工序，結(jié)晶母液在補足消耗酸后直接返回分解工序，解決了廢水排放問題；4.發(fā)明了分解渣結(jié)晶形態(tài)調(diào)控技術(shù)，實現(xiàn)了渣的綜合利用。通過研究不同水合形態(tài)分解渣硫酸鈣的溶解、結(jié)晶行為，以及溫度、濃度等因素對晶型與形貌的影響規(guī)律，從而通過穩(wěn)定區(qū)域控制實現(xiàn)產(chǎn)物自主調(diào)控，使石膏分解渣（CaSO4?nH2O）以二水、半水、無水等不同形態(tài)產(chǎn)出，實現(xiàn)渣的綜合利用。5.發(fā)明了基于硫磷混酸體系特性的伴生元素綜合利用技術(shù)。針對體系中鉬主要為鉬酰陽離子、鎢仍為雜多酸陰離子，性質(zhì)差別最大的特點，選擇性地優(yōu)先提取鎢，簡單地解決了大量鎢鉬分離的難題；伴生磷灰石被分解生成的磷酸，則在提取鎢鉬有價金屬后，通過萃取或加鈣脫硫，實現(xiàn)了副產(chǎn)磷酸的回收。上述發(fā)明獲授權(quán)中國發(fā)明專利7項、美國發(fā)明專利1項，俄羅斯發(fā)明專利1項。該技術(shù)已在世界上最大的鎢冶煉企業(yè)-廈門鎢業(yè)股份有限公司成功應(yīng)用，很好地解決了傳統(tǒng)鎢冶煉難以克服的廢水、廢渣帶來的嚴(yán)重環(huán)境污染問題，每噸APT冶煉成本降低30%以上。工業(yè)化實施過程中的并開發(fā)了連續(xù)循環(huán)浸出設(shè)備和過濾、洗滌、卸渣一體化設(shè)備大幅提高了生產(chǎn)效率和自動化操作水平。該技術(shù)被同行專家認(rèn)為“技術(shù)創(chuàng)新性強，工藝穩(wěn)定，整體技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平”。成果豐富了鎢冶煉理論與技術(shù)體系，推廣應(yīng)用前景廣闊，有利于配合國家戰(zhàn)略，淘汰落后產(chǎn)能，保護資源，促進鎢業(yè)可持續(xù)發(fā)展，增強國際話語權(quán)?？陀^評價：本項目經(jīng)過中國有色金屬工業(yè)協(xié)會組織的專家鑒定，一致認(rèn)為：“該項目技術(shù)創(chuàng)新性強，工藝穩(wěn)定，整體技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平技術(shù)創(chuàng)新性強，工藝穩(wěn)定，整體技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平”。采用本工藝產(chǎn)出的工業(yè)副產(chǎn)石膏經(jīng)湖南省建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗授權(quán)站檢測各項指標(biāo)滿足建材企業(yè)的要求。其副產(chǎn)的石膏出售給水泥企業(yè)作為建材生產(chǎn)的原料。采用本工藝生產(chǎn)的APT產(chǎn)品，經(jīng)檢驗，產(chǎn)品各個指標(biāo)達到了國標(biāo)最高的APT-0級標(biāo)準(zhǔn)，滿足企業(yè)的要求。四川華鐵釩鈦科技股份有限公司、九江金鷺硬質(zhì)合金有限公司對麻栗坡海隅鎢業(yè)有限公司提供的APT產(chǎn)品進行質(zhì)量檢測分析，其各項指標(biāo)均符合公司的要求。推廣應(yīng)用情況：項目的相關(guān)技術(shù)已成功應(yīng)用于世界最大的鎢冶煉企業(yè)廈門鎢業(yè)股份有限公司，以及廈鎢全資子公司-麻栗坡海隅鎢業(yè)。主要知識產(chǎn)權(quán)證明目錄：知識產(chǎn)權(quán)類別知識產(chǎn)權(quán)名稱國家（地區(qū)）授權(quán)號授權(quán)日期發(fā)明人發(fā)明專利一種分解白鎢礦的方法中國ZL201010605095.12012.6.13趙中偉，李江濤發(fā)明專利一種從高鉬白鎢礦中提取鎢、鉬的方法中國ZL201210457552.62014.9.3趙中偉，方奇，何利華，吳金玲，李江濤，劉旭恒，陳星宇發(fā)明專利一種從白鎢礦中提取鎢的方法中國ZL201010605107.02012.3.21趙中偉，李江濤，李洪桂發(fā)明專利一種從白鎢礦中提取鎢并生產(chǎn)高質(zhì)量熟石膏的方法中國ZL201010605110.22012.3.21趙中偉，李江濤，陳愛良，劉旭恒，孫培梅，李洪桂發(fā)明專利一種磷酸分解白鎢礦的方法中國ZL201010605094.72012.7.25趙中偉，李江濤發(fā)明專利一種從高磷白鎢礦中綜合回收鎢、磷的方法中國ZL201010605103.22012.6.20趙中偉，李江濤發(fā)明專利METHODFOREXTRACTINGTUNGSTENFROMSCHEELITE美國US8771617B22014．8.8趙中偉，李江濤發(fā)明專利СПОСОБИЗВЛЕЧЕНИЯВОЛЬФРАМАИЗШЕЕЛИТА俄羅斯25327672014.9.11趙中偉，李江濤發(fā)明專利一種分解白鎢礦的方法中國ZL201310218994.X2013.6.5李江濤，趙中偉，陳星宇，劉旭恒主要完成人情況：1、趙中偉，中南大學(xué)，教授。項目負(fù)責(zé)人，提出了新技術(shù)的整體構(gòu)思，并全面負(fù)責(zé)新技術(shù)的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用工作。主要對第一發(fā)明點作出了創(chuàng)造性的貢獻，提出了硫磷混酸協(xié)同浸出體系，實現(xiàn)了常壓條件下硫酸分解復(fù)雜白鎢礦。(專利號:ZL201010605095.1；US8771617B2；ZL201010605103.2；俄羅斯專利：2532767)。2、方奇，廈門鎢業(yè)股份有限公司，高級工程師。現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人，全面負(fù)責(zé)新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化實施，主要對第三發(fā)明點作出了重要貢獻，解決了從復(fù)雜酸浸出液中冷卻結(jié)晶提取鎢及結(jié)晶母液循環(huán)利用的問題。（專利號：ZL201210457552.6）。3、李江濤，中南大學(xué)，講師。技術(shù)研究的重要骨干。主要對第二發(fā)明點做出了貢獻。提出了獲得粗大、易于過濾和洗滌的硫酸鈣產(chǎn)物的技術(shù)調(diào)控措施，為實現(xiàn)白鎢礦在常壓條件下的高效浸出提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)手段；研究了浸出液循環(huán)使用過程中雜質(zhì)累積行為及對白鎢礦分解效果的影響，實現(xiàn)了浸出劑的循環(huán)使用，大幅降低了浸出劑成本和廢水量（專利號：ZL201010605107.0；ZL201010605094.7；）。4、楊金洪，廈門鎢業(yè)股份有限公司，高級工程師。工業(yè)化的技術(shù)骨干，主要對第五項發(fā)明點作出了重要貢獻，研究了加入硫酸脫鈣過程中石膏的結(jié)晶行為。在新技術(shù)的的產(chǎn)業(yè)化方面，解決了整體流程改造、新工藝的設(shè)備安裝、調(diào)試,以及反應(yīng)設(shè)備設(shè)計與改裝等現(xiàn)場問題，全程協(xié)調(diào)調(diào)度，保證了新技術(shù)的成功實施，并創(chuàng)造了顯著經(jīng)濟效益。5、陳星宇，中南大學(xué)，副教授。技術(shù)研究骨干，主要對第五發(fā)明點作出了貢獻。主要研究了磷鎢雜多酸、磷鉬雜多酸的析出平衡隨溫度和溶液組成而變化的規(guī)律，為結(jié)晶分離鎢/鉬提供了理論支撐，并研究了相關(guān)技術(shù)（ZL201210457552.6）。6、劉旭恒，中南大學(xué)，副教授。技術(shù)研究的重要骨干，主要對第四項發(fā)明點做出了貢獻。研究了不同水合形態(tài)硫酸鈣的溶解、結(jié)晶行為，以及溫度、濃度等因素對晶型與形貌的影響規(guī)律，以及高溶解度雜質(zhì)離子（鎂、鋁、鐵等）積累對白鎢礦浸出的影響規(guī)律及其在磷鎢雜多酸晶體和溶液之間的配分行為(專利號:ZL201010605110.2)。完成人合作關(guān)系說明：本項目主要由中南大學(xué)趙中偉、李江濤、陳星宇、劉旭恒，廈門鎢業(yè)股份有限公司海滄分公司方奇、楊金洪等人共同完成。項目組成員長期鎢冶煉新工藝研究與生產(chǎn)實踐工作，過去曾緊密合作，開發(fā)出鈉堿體系處理鎢礦的整套工藝，獲得廣泛應(yīng)用，有長期穩(wěn)定的合作關(guān)系。2007年1月7日學(xué)校與廈鎢達成了技術(shù)開發(fā)合作協(xié)議，共同致力于復(fù)雜白鎢礦冶煉新工藝的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作。趙中偉、李江濤、陳星宇和劉旭恒主要開展實驗室的研究，并配合廈鎢進行產(chǎn)業(yè)化的實施。方奇和楊金洪主要負(fù)責(zé)新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化實施。趙中偉提出了硫磷混酸法分解白鎢礦新技術(shù)的整體構(gòu)思，并全面負(fù)責(zé)了技術(shù)開發(fā)工作，對新技術(shù)的第一發(fā)明點作出了貢獻；方奇現(xiàn)場技術(shù)骨干,全面負(fù)責(zé)新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化實施，主要解決了溶液中鎢的提取問題，對新技術(shù)的第三發(fā)明點中的作出了重要貢獻；李江濤為技術(shù)研究骨干，主要對第二項發(fā)明點做出了貢獻；楊金洪為工業(yè)化的主管和技術(shù)骨干，主要對第五項發(fā)明點作出了重要貢獻；陳星宇為技術(shù)研究骨干，主要對第三發(fā)明點作出了貢獻；劉旭恒為技術(shù)研究骨干，主要對發(fā)明點四作出了貢獻。2010年10月，在項目組的共同努力下，年產(chǎn)3000噸APT的工業(yè)生產(chǎn)線建成并生產(chǎn)出合格的APT產(chǎn)品，目前已建成總產(chǎn)能15000噸APT/年的規(guī)模（替代原有產(chǎn)能）。項目組共獲中國發(fā)明專利7項（ZL201010605095.1、ZL201210457552.6、ZL201010605107.0、ZL201010605110.2、ZL201010605094.7、ZL201010605103.2、ZL201310218994.X），美國發(fā)明專利1項（US8771617B2）、俄羅斯發(fā)明專利1項（2532767）。項目獲得2013年度中國有色工業(yè)科技進步一等獎。二、廢舊電子電器處置和有色金屬回收技術(shù)及其工業(yè)化應(yīng)用申報類別：國家技術(shù)發(fā)明獎推薦單位：中國有色金屬工業(yè)協(xié)會推薦單位意見：我會認(rèn)真審閱了該項目推薦書及相關(guān)材料，確認(rèn)推薦材料真實有效，完成人符合推薦資格，相關(guān)欄目均符合填寫要求。該項目發(fā)明了“無氰全濕”工藝回收貴金屬技術(shù)和裝備，實現(xiàn)了金銀鉑鈀等貴金屬綠色提取并產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；發(fā)明了廢舊電子電器綠色處置技術(shù)，建立了柔性拆解處理線，實現(xiàn)有毒有害成分綠色分離，避免了二次污染；發(fā)明了“機械破碎-重力分選”技術(shù)，高效分離廢舊線路板中金屬組分和非金屬組分，避免了直接焚燒產(chǎn)生二噁英等污染；發(fā)明了“兩代酸解”技術(shù)，提高了廢舊稀土熒光粉的稀土回收率，減少了酸、堿和萃取劑的用量；發(fā)明了分銀渣中鉛錫銀回收工藝，杜絕了重金屬（特別是鉛）的污染；發(fā)明了廢舊電子電器處置和回收全過程尾液循環(huán)再利用技術(shù)，減輕或杜絕尾液排放。本項目技術(shù)指標(biāo)與國內(nèi)外同類企業(yè)對比具有明顯的先進性，獲中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎一等獎和北京市科學(xué)技術(shù)獎一等獎。該項目成果在華新綠源、蘭溪自立、江西自立和清遠進田產(chǎn)業(yè)化實施，建立了年處理“120萬臺四機一腦柔性拆解”、年處理“6萬噸廢舊線路板破碎分選”、年電解“20萬噸陰極銅”、年提煉“100噸貴金屬”和“2000噸/年廢舊稀土熒光粉提取”五條生產(chǎn)線。2011年1月-2015年6月累計實現(xiàn)新增銷售額200余億元、新增利潤3.5億元。該項目共獲授權(quán)發(fā)明專利27項、實用新型專利6項，其中3項國際PCT專利，申請了美國專利2項，形成了廢舊電子電器綠色處置和有色金屬材料回收專利群成套技術(shù)，符合國家技術(shù)發(fā)明獎的授獎條件。推薦該項目為國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。項目簡介2014年全球廢舊電子電器已達4180萬噸，富含大量的銅金銀鉑鈀等有色金屬和其他有價材料，已成為戰(zhàn)略性物質(zhì)的重要來源。傳統(tǒng)的處置技術(shù)資源回收利用率低，且環(huán)境污染。項目組在國家“863”計劃、教育部廣東省產(chǎn)學(xué)研結(jié)合重大項目、“城市礦產(chǎn)”產(chǎn)業(yè)化基地和產(chǎn)業(yè)振興技改等項目支持下，攻克了廢舊電子電器“綠色處置”、“銅和貴金屬綠色提取”、“高值合金材料短流程回收”、“稀土兩代酸解提取”和“重金屬綜合回收”等五大共性關(guān)鍵技術(shù)，形成了處置和有色金屬材料回收的成套技術(shù)，減少或避免了污染，提高了回收率、節(jié)能降耗。發(fā)明點有：（1）發(fā)明了“無氰全濕”回收貴金屬新技術(shù)，開發(fā)了“氧化-絡(luò)合-還原”提取貴金屬新工藝，避免了氰化物污染，貴金屬總回收率達≥98%；（2）發(fā)明了廢舊電子電器預(yù)處理、拆解和分選技術(shù)，集成了氟利昂和殘油的收集、陰極射線管（CRT）屏錐鉛玻璃回收、除塵等工藝，實現(xiàn)了“四機一腦”綠色柔性拆解，提高了回收率和生產(chǎn)效率，避免了氟利昂、殘油、粉塵等排放和鉛污染；（3）發(fā)明了直接電解分步提取有價金屬的技術(shù)，研發(fā)出恒壓分級電解工藝及其系統(tǒng)，實現(xiàn)了短流程回收；（4）發(fā)明了廢舊稀土熒光粉“兩代酸解”提取稀土技術(shù)，稀土總回收率由50%提高到85%以上，燒堿、鹽酸和萃取劑用量減少30%以上；（5）發(fā)明了鉛錫鋅等重金屬資源化綜合回收新技術(shù)，開發(fā)了線路板陽極泥和冶煉灰渣的“濕法-火法聯(lián)合”鉛錫鋅提取新工藝，實現(xiàn)了低成本、綠色、綜合回收重金屬，鉛錫鋅回收率均≥95%，避免了重金屬污染；（6）發(fā)明了全流程尾液循環(huán)再利用技術(shù)，開發(fā)了尾液再生新工藝、實現(xiàn)了雜質(zhì)有效控制和尾液循環(huán)再利用，減少了尾液排放。本項目共獲授權(quán)的中國發(fā)明專利27項、實用新型專利6項，申請了國際PCT專利3項和美國專利2項，形成了廢舊電子電器處置和有色金屬材料回收綠色成套產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，與國內(nèi)外企業(yè)（如瑞典博利登公司）相比，具有明顯的創(chuàng)造性和先進性。依托本項目成果建立了“120萬臺/年四機一腦柔性拆解”、“6萬噸/年廢舊線路板破碎分選”、“20萬噸/年銅電解”、“100噸/年貴金屬提煉”和“2000噸/年廢舊稀土熒光粉提取”五條生產(chǎn)線。2011年1月-2015年6月累計實現(xiàn)新增銷售收入257.91億元、利潤3.54億元、稅收7.01億元，經(jīng)濟和社會效益顯著。本項目成果全面提升了廢舊電子電器綠色循環(huán)再利用水平，有效解決了其資源性和污染性的矛盾，為我國金屬電子信息材料循環(huán)再利用提供有力的保障，對建立和完善其“制造-消費-回收-制造”循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈具有戰(zhàn)略意義?？陀^評價1、鑒定意見2013年4月16日，教育部在北京組織召開了“廢舊線路板銅和貴金屬綠色回收工藝”科技成果鑒定會。鑒定意見如下：開發(fā)了全濕法無氰工藝，回收銅電解陽極泥中的貴金屬（金、銀、鉑、鈀），避免了酸溶解時氰化物對環(huán)境的污染，貴金屬總回收率達到98.0%以上；開發(fā)了銅電解提純技術(shù)，電解效率98.0%，銅回收率99.0%，陰極銅純度99.95%，高純銅純度99.9999%，電解液可循環(huán)利用；利用該項目技術(shù)建成的生產(chǎn)線，技術(shù)上具有創(chuàng)新性，工藝穩(wěn)定，節(jié)能高效，環(huán)保達標(biāo)，產(chǎn)品滿足了用戶要求，整體技術(shù)達到國際先進水平，其中無氰全濕回收貴金屬工藝技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。2、查新報告經(jīng)教育部科技查新工作站（L01）檢出的相關(guān)文獻與本項目研究內(nèi)容進行全面的比較、分析，可以得出結(jié)論：“電路板再生金屬綠色回收和深加工成套工藝、裝備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目在以下方面：（1）除本查新項目負(fù)責(zé)人的發(fā)明專利（專利號：CN101831553A）外，在國內(nèi)外已公開發(fā)表的文獻和專利中尚未見有全濕無氰工藝從銅電解陽極泥中回收貴金屬（金、銀、鉑、鈀）的報導(dǎo)；（2）在國內(nèi)外已公開發(fā)表的文獻和專利中未見有符合本項目的采用粗破+細(xì)磨+震動篩分和水介質(zhì)多級分選相結(jié)合工藝，提高研磨機和分選效率，實現(xiàn)水循環(huán)利用（節(jié)水可達90%以上）的報導(dǎo)；（3）在國內(nèi)外已公開發(fā)表的文獻和專利中有類同于本項目雜銅反射爐冶煉煙氣余熱利用（用于加熱）和脈沖布袋除塵（回收低熔點Zn，Pb，Sn等金屬）的報導(dǎo)。3、PCT專利國際檢索報告PCT/CN2010/077935(對應(yīng)的中國專利ZL201010194555.6)發(fā)明權(quán)利要求1-9具備Art.32(2)PCT所規(guī)定的新穎性、Art.33(3)PCT所規(guī)定的創(chuàng)造性和Art.33(4)PCT所規(guī)定的工業(yè)實用性，無同族專利。PCT/CN2012/078960(對應(yīng)的中國專利ZL201210144094.0)發(fā)明權(quán)利要求1-9具備Art.32(2)PCT所規(guī)定的新穎性、Art.33(3)PCT所規(guī)定的創(chuàng)造性和Art.33(4)PCT所規(guī)定的工業(yè)實用性，無同族專利。PCT/CN2013/070582(對應(yīng)的中國專利ZL201210285746.2)發(fā)明權(quán)利要求1-5具備Art.32(2)PCT所規(guī)定的新穎性、Art.33(3)PCT所規(guī)定的創(chuàng)造性和Art.33(4)PCT所規(guī)定的工業(yè)實用性，無同族專利。4、驗收意見2015年8月18日，中國21世紀(jì)議程管理中心在北京組織召開了“稀土熒光燈快速識別及發(fā)光材料回收利用技術(shù)和裝備”（2012AA063202）課題驗收會。驗收意見如下：稀土發(fā)光材料收集率達到98.0%、分選率≥92.0%，Y2O3回收率≥92.7%，其它稀土回收率達到87.9%，熒光級稀土氧化物純度≥99.99%；在藍綠粉堿熔晶體結(jié)構(gòu)解體和廢舊稀土發(fā)光材料的硅鋁氧化物去除等方面取得了創(chuàng)新性成果。申請了國家發(fā)明專利4項（其中已授權(quán)2項）、實用新型專利5項和國際PCT專利2項，發(fā)表了SCI學(xué)術(shù)論文5篇，形成了廢舊稀土發(fā)光材料回收再利用技術(shù)研發(fā)團隊，所取得的成果具有較好的社會、經(jīng)濟效益；完成了合同規(guī)定的任務(wù)，達到了考核目標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)。5、科技獎勵中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎（技術(shù)發(fā)明類）一等獎—報廢電子產(chǎn)品處置和有色金屬材料回收綠色成套技術(shù)及示范北京市科學(xué)技術(shù)獎一等獎—廢舊電子電器處置和資源化技術(shù)及其工業(yè)化應(yīng)用推廣應(yīng)用情況華新綠源環(huán)保股份有限公司采用本項目成果建立了年處理廢舊家電120萬臺、廢舊電路板2500噸的生產(chǎn)線。2011年公司相關(guān)產(chǎn)品銷售37151.4噸，新增銷售額6732.53萬元，新增利潤2310.46萬元，新增稅收1019.75萬元；2012年相關(guān)產(chǎn)品銷售18837.4噸，新增銷售額5150.11萬元，新增利潤3410.85萬元，新增稅收1052.59萬元；2013年相關(guān)產(chǎn)品銷售34748.84噸，新增銷售額6311.19萬元，新增利潤1422.48萬元，新增稅收896.93萬元；2014年相關(guān)產(chǎn)品銷售40330.76噸，新增銷售額7921.43萬元，新增利潤2795.27萬元，新增稅收1619.97萬元；2015年1月-6月相關(guān)產(chǎn)品銷售20504.81噸，新增銷售額2050.18萬元，新增利潤1.18萬元，新增稅收693.14萬元。蘭溪自立銅業(yè)有限公司采用本項目成果建立了年產(chǎn)陰極銅7.5萬噸和年提煉貴金屬75噸生產(chǎn)線。2011年公司生產(chǎn)陰極銅6.87萬噸，粗制硫酸鎳2532噸，黃金2378公斤，白銀53350公斤，金屬鈀2087公斤，新增銷售收入20.12億元，新增利潤1460萬元，新增稅收1304萬元；2012年公司生產(chǎn)陰極銅6.94萬噸，粗制硫酸鎳2755噸，黃金3277公斤，白銀63433公斤，金屬鈀2110公斤，新增銷售收入18.62億元，新增利潤1364萬元，新增稅收4259萬元；2013年公司生產(chǎn)陰極銅6.92萬噸，粗制硫酸鎳2904噸，黃金3531公斤，白銀65007公斤，金屬鈀2362公斤，新增銷售收入16.77億元，新增利潤2259萬元，新增稅收2247萬元；2014年公司生產(chǎn)陰極銅7.39萬噸，粗制硫酸鎳2256噸，黃金4933公斤，白銀85415公斤，金屬鈀2489公斤，銷售收入566769萬元，新增利潤1212萬元，新增稅收198萬元；2015年1月-6月公司生產(chǎn)陰極銅3.22萬噸，粗制硫酸鎳1622.5噸，黃金2197公斤，白銀40671公斤，金屬鈀1154公斤，銷售收入233510萬元，新增利潤523萬元，新增稅收135萬元。江西自立環(huán)?？萍加邢薰静捎帽卷椖砍晒⒘四戤a(chǎn)陰極銅13.5萬噸和年提煉貴金屬25噸生產(chǎn)線。2012年公司生產(chǎn)陰極銅3.70萬噸，黃金2100公斤，新增銷售收入26.81億元，新增利稅1.45億元；2013年公司生產(chǎn)陰極銅3.68萬噸，黃金2270公斤，新增銷售收入30.30億元，新增利稅2.28億元；2014年公司生產(chǎn)陰極銅4.54萬噸，粗制硫酸鎳4570噸，黃金2715公斤，電解錫49.96噸，銷售收入313830萬元，新增利潤10166萬元，新增稅收1434萬元。2015年1月-6月公司生產(chǎn)陰極銅2.90萬噸，粗制硫酸鎳4174噸，黃金1822公斤，電解鋅3015噸，電解錫2148噸，銷售收入216692萬元，新增利潤3362萬元，新增稅收12197萬元。清遠市進田企業(yè)有限公司采用本項目成果建立了6萬噸/年廢舊線路板破碎分選生產(chǎn)線，使雜銅金屬粉末與非金屬粉末高效分離，將銅回收率達到98.5%以上。2011年新增銷售1.45億元，新增利潤725萬元，新增稅收145萬元；2012年新增銷售1.30億元，新增利潤670萬元，新增稅收121萬元；2013年新增銷售1.70億元，新增利潤925萬元，新增稅收169萬元；2014年新增銷售9500萬元，新增利潤189萬元，新增稅收170萬元；2015年1月~6月新增銷售4970萬元，新增利潤99萬元，新增稅收89萬元。本技術(shù)成果實施四年半年來，共處理廢舊電路板4.8萬噸，得到塑木用非金屬原料3.4萬噸，大大減少因焚燒產(chǎn)生的二噁英污染，資源綜合利用高，節(jié)能減排效果顯著。信豐縣包鋼新利稀土有限責(zé)任公司采用本項目成果建立了2000噸/年廢舊稀土熒光粉提取稀土生產(chǎn)線，稀土綜合回收率85%以上，回收的稀土氧化物產(chǎn)品完全符合國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，符合用戶使用，并獲得較高的評價，經(jīng)濟效益顯著?！叭龔U”排放均達標(biāo)，能源消耗遠遠低于采用原生礦生產(chǎn)稀土氧化物產(chǎn)品，整體工藝清潔環(huán)保，完全達到產(chǎn)業(yè)化條件。目前已形成年處理廢舊稀土熒光粉2000噸，新增產(chǎn)值35000萬元，新增利潤2548萬元，新增稅收5000萬元。以氧化鋱計算，年回收提取稀土元素相當(dāng)于減少中釔富銪原礦開采9153噸，減少鹽酸用量86953.5噸、液堿用量69562.8噸、氨氮排放量5125.68噸，節(jié)約標(biāo)煤30507.3噸，折算減排二氧化碳1220.3噸。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)日期證書編號權(quán)利人發(fā)明人發(fā)明專利有效狀態(tài)發(fā)明專利無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法中國ZL201010194555.62012年6月6日957820北京科技大學(xué)張深根、李彬、潘德安、田建軍、劉波有效發(fā)明專利電子廢棄物分級電解回收金屬的方法中國ZL200710176776.92010年2月10日598774北京科技大學(xué)張深根、田建軍、曲選輝有效發(fā)明專利一種從電子廢棄物中直接電解回收金屬的方法中國ZL200710176775.42010年6月2日630826北京科技大學(xué)張深根、田建軍、曲選輝有效發(fā)明專利一種兩代酸解工藝分解廢舊稀土發(fā)光材料的工藝中國ZL201210285746.22014年12月10日1536201北京科技大學(xué)張深根、劉虎、潘德安、田建軍、楊敏有效發(fā)明專利一種從廢舊稀土發(fā)光材料回收稀土的方法中國ZL201210144094.02012年5月10日1485193北京科技大學(xué)張深根、劉虎、潘德安、田建軍有效發(fā)明專利一種用底部側(cè)吹爐回收銅、鋅、錫、鉛的工藝中國ZL201210454606.32014年11月26日1528766江西自立環(huán)保科技有限公司葉標(biāo)、孟軍、路永鎖、趙增宇有效發(fā)明專利一種含錫分鉛渣回收二氧化錫的方法中國ZL201210254902.92014年2月14日1346615北京科技大學(xué)潘德安、張深根、李彬、田建軍、郭斌有效發(fā)明專利一種銅金屬的回收方法中國ZL201110118096.82013年5月8日1193491清遠市進田企業(yè)有限公司賴建飛有效發(fā)明專利一種從冶煉煙灰中回收生產(chǎn)電解銅和電解鋅的工藝中國ZL201010311145.42013年8月21日1257227江西自立環(huán)?？萍加邢薰救~標(biāo)、寧建平；施文山、路永鎖有效發(fā)明專利一種廢線路板多金屬粉末熔煉預(yù)處理的方法中國ZL201310347303.62014年10月15日1498205北京科技大學(xué)潘德安、張深根、田建軍、李彬、劉波、郭斌有效主要完成人情況1、張深根（北京科技大學(xué)），第一完成人，項目總負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)整個項目總體方案的制定、組織實施和技術(shù)指導(dǎo)，對第1、2、3、4、5發(fā)明點做出了創(chuàng)造性貢獻。發(fā)明了“無氰全濕回收貴金屬”和“兩代酸解回收稀土”技術(shù)，研發(fā)出“氧化-絡(luò)合-還原”無氰全濕提取貴金屬工藝，總回收率達到98.5%，達到“國際領(lǐng)先水平”，避免了氰化物提煉和火法吹鉛回收貴金屬造成的嚴(yán)重污染；研發(fā)出“一次酸解-堿熔-二次酸解”回收廢舊稀土熒光粉中稀土工藝，總回收率由50%提高到92%以上，燒堿、鹽酸和萃取劑用量減少30%以上；提出了“尾液循環(huán)再利用”整體思想，開發(fā)了電解液離子濃度自動監(jiān)控技術(shù)、建立了鉛錫重金屬回收尾液再生工藝、實現(xiàn)了雜質(zhì)有效控制和尾液循環(huán)再利用。在該技術(shù)研發(fā)工作中投入的工作量占本人總工作量的60%。2、潘德安（北京科技大學(xué)），第二完成人，項目主要參與人員，對第1、4、5技術(shù)發(fā)明點做出了創(chuàng)造性貢獻。提出了“線路板銅陽極泥分銀渣回收鉛錫銀”整體思想，實現(xiàn)有價金屬全回收，達到資源綜合回收利用和環(huán)保的雙重效果，鉛、錫、銀回收率均達到95%以上。發(fā)明了“鹽酸-氯化鈉-氯化鈣”體系回收鉛，可得到海綿鉛或氯化鉛，實現(xiàn)了鉛的資源化回收和杜絕了鉛污染；發(fā)明了堿熔工藝回收錫，可得到錫酸鈉、二氧化錫或者金屬錫，實現(xiàn)錫的高值化回收和尾液循環(huán)再利用；發(fā)明了“分步中和-甲醛沉銀”工藝，提高銀回收率。在該技術(shù)研發(fā)工作中投入的工作量占本人總工作量的50%。3、劉波（北京科技大學(xué)），第三完成人，項目主要參與人員，對第1、3和4技術(shù)發(fā)明點做出了創(chuàng)造性貢獻。開發(fā)了廢舊電路板機械破碎-重力分選技術(shù)，實現(xiàn)了電路板金屬粉末和非金屬粉末高效分離。開發(fā)了雜銅粉預(yù)處理技術(shù)，減少了熔煉的燒損。開發(fā)了熱堿去除廢舊稀土熒光粉中玻璃渣和硅鋁氧化物的方法，減少了硅鋁酸鹽膠體形成，提高了稀土的回收率。開發(fā)了銅陽極泥回收金屬錫技術(shù)和裝置，實現(xiàn)了金屬錫的回收。在該技術(shù)研發(fā)工作中投入的工作量占本人總工作量的50%。4、王建明（華新綠源環(huán)保股份有限公司），第四完成人，項目主要參與人員，對第3、5技術(shù)發(fā)明點做出了創(chuàng)造性貢獻。負(fù)責(zé)廢舊電視機、冰箱拆解工藝設(shè)備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化實施。建立了廢舊電子電器柔性拆解處理線，通過各個系統(tǒng)的智能連接，實現(xiàn)了整套設(shè)備的連貫運行；開發(fā)了陰極射線管（CRT）顯示器自動屏錐分離設(shè)備并建立生產(chǎn)線，實現(xiàn)了廢棄CRT電視資源化綜合利用。該廢舊電子電器柔性拆解處理系統(tǒng)采用全處理過程密閉負(fù)壓，實現(xiàn)氟利昂、殘油等有毒有害物質(zhì)的綠色分離。陰極射線管（CRT）顯示器自動屏錐分離生產(chǎn)線的建立，減輕了工人的勞動強度，提高了工作效率，保證了工作質(zhì)量，能夠提高（鉛）玻璃和熒光粉的純度。在該技術(shù)研發(fā)工作中投入的工作量占本人總工作量的40%。5、葉標(biāo)（蘭溪自立銅業(yè)有限公司、江西自立環(huán)保科技有限公司），第五完成人，項目主要參與人員，對第1、4技術(shù)發(fā)明點做出了創(chuàng)造性貢獻，負(fù)責(zé)廢舊線路板雜銅粉末冶煉、陽極板電解和貴金屬回收產(chǎn)業(yè)化以及陽極泥金銀渣及冶煉廢渣鉛錫銀等重金屬綠色高值化綜合回收新技術(shù)實施，并參與了“線路板銅陽極泥分銀渣回收鉛錫金銀銻”部分研發(fā)工作。研發(fā)出雜銅粉綠色冶煉工藝，雜銅粉預(yù)處理工藝降低銅粉損失和杜絕了重金屬污染。在該技術(shù)研發(fā)工作中投入的工作量占本人總工作量的40%。6、賴建飛（清遠市進田企業(yè)有限公司）第六完成人，項目主要參與人員，對第5技術(shù)發(fā)明點做出了創(chuàng)造性貢獻，負(fù)責(zé)廢舊線路板破碎分選產(chǎn)業(yè)化實施并承擔(dān)部分廢舊線路板專用破碎、篩分和細(xì)磨設(shè)備的研制。采用“機械破碎+水力分選”的方法對線路板進行高效破碎和分離，解決了線路板金屬和非金屬組分難以分離的問題；設(shè)計并制備了廢舊線路板專用粗破碎、篩分和細(xì)磨設(shè)備，使得金屬組分和非金屬組分完全解離；設(shè)計專用水力搖床，達到金屬組分和非金屬組分高效分離；通過添加新型絮凝劑，經(jīng)絮凝、沉降、過濾等工序，實現(xiàn)廢舊線路板破碎-分選工序循環(huán)水的除雜和凈化，無廢液排放；非金屬粉末用于木塑，不產(chǎn)生任何固廢。在該技術(shù)研發(fā)工作中投入的工作量占本人總工作量的40%。完成人合作關(guān)系說明我是本項目第一完成人張深根，工作單位為北京科技大學(xué)，其他完成人潘德安和劉波工作單位是北京科技大學(xué)、王建明單位為華新綠源環(huán)保股份有限公司、葉標(biāo)單位為蘭溪自立銅業(yè)有限公司和江西自立環(huán)?？萍加邢薰尽①嚱w單位為清遠市進田企業(yè)有限公司。我圍繞廢舊電子電器處置和有色金屬回收產(chǎn)業(yè)鏈，與其他完成人開展了廢舊電子電器拆解、廢舊電路板破碎分選、雜銅粉冶煉、電解提銅、銅陽極泥提取貴金屬以及鉛錫鋅綜合回收等產(chǎn)學(xué)研合作。我代表北京科技大學(xué)與清遠市進田企業(yè)有限公司于2009年共同承擔(dān)了教育部廣東省產(chǎn)學(xué)研結(jié)合重大項目，開展合作研究，合作內(nèi)容包含廢舊電路板破碎分選、雜銅粉冶煉、電解提銅等研究工作。我代表北京科技大學(xué)與華新綠源環(huán)保股份有限公司于2010年開展廢舊電子電器綠色拆解、危險物質(zhì)（氟利昂、CRT鉛玻璃等）回收和處置、稀土熒光粉收集等研究工作，獲得國家發(fā)改委財政部第二批國家“城市礦產(chǎn)”產(chǎn)業(yè)化基地項目-“北京市綠盟再生資源產(chǎn)業(yè)基地”支持。華新綠源環(huán)保股份有限公司為該“城市礦產(chǎn)”項目實施骨干企業(yè)，北京科技大學(xué)為技術(shù)支持方，建立了年處理120萬臺套的“四機一腦”智能化柔性拆解線。我代表北京科技大學(xué)與蘭溪自立銅業(yè)有限公司于2010年簽訂產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議，圍繞中銅和貴金屬資源化回收開展產(chǎn)學(xué)研合作，建立了銅電解和貴金屬提取生產(chǎn)線。我代表北京科技大學(xué)與江西自立環(huán)?？萍加邢薰居?011年簽訂科研合作協(xié)議，圍繞電子廢棄物，特別是印刷線路板、貴金屬和鎳錫鋅等循環(huán)再利用進行科研合作，建立了銅電解、貴金屬提取和鎳錫鋅綜合回收生產(chǎn)線。我和潘德安、劉波、王建明、葉標(biāo)、賴建飛均為具有合作關(guān)系的項目完成人，我是項目負(fù)責(zé)人，其他完成人均為項目的技術(shù)骨干，參與了合作項目的科技工作，其貢獻見完成人情況介紹。合作關(guān)系表現(xiàn)為共同完成科技項目，共同申請國家專利、共同獲得省部級科技成果獎勵等。三、自蔓延冶金法制備硼化物超細(xì)粉體清潔生產(chǎn)技術(shù)推薦獎種：技術(shù)發(fā)明獎推薦單位：中國有色金屬工業(yè)協(xié)會推薦單位意見：我會認(rèn)真審閱了該項目推薦書及相關(guān)材料，確認(rèn)推薦材料真實有效，完成人符合推薦資格，相關(guān)欄目均符合填寫要求。該項目發(fā)明取得如下原創(chuàng)性成果：1）發(fā)明了以氧化硼和相應(yīng)金屬氧化物為原料，鎂為還原劑，經(jīng)高能球磨預(yù)混處理，不同壓力制坯，制坯自蔓延反應(yīng)等步驟得到合成產(chǎn)物彌散分布于泡沫狀MgO基體中；燃燒產(chǎn)物經(jīng)密閉強化酸浸溶出去MgO基體，經(jīng)過濾、洗滌、除雜和干燥得高純超細(xì)粉體；酸浸得的氯化鎂浸出液熱解得高純MgO粉，熱解尾氣吸收制鹽酸循環(huán)。實現(xiàn)酸、水的循化利用，實現(xiàn)規(guī)模化清潔生產(chǎn)。

2）針對自蔓延冶金過程大量酸性氯化鎂廢液無法處理的難題，發(fā)明了氯化鎂溶液熱解技術(shù)。即酸性氯化鎂溶液經(jīng)射流熱解得到高純MgO、熱解尾氣的酸和水循環(huán)利用。熱解技術(shù)不僅解決了酸與水的循環(huán)利用，還變廢為寶得到高純度氧化鎂，實現(xiàn)了金屬硼化物“無廢”生產(chǎn)。

3）該發(fā)明技術(shù)可以生產(chǎn)的冶金級、超細(xì)高純、高活性系列金屬硼化物及無定形硼粉：無定型硼粉：純度分別為85.0-95.0%、90.0-97.0%、92.0-97.0%，平均粒徑分別為0.8-2.0μm、0.4-0.8μm、<0.30μm，比表面積分別為15.0-40.0m2/g、20.0-70.0m2/g、>100.0m2/g。質(zhì)量優(yōu)于美軍標(biāo)和SB公司標(biāo)準(zhǔn)，點火時間比德國、美國縮短4-5倍。超細(xì)稀土硼化物（LaB6、CeB6、NdB6、SmB6等）純度均大于99.0%；金屬硼化物：TiB2、CaB6純度分別為>98.5%、>98.0%，粒度分別為0.41μm、1.65μm。稀土硼化物、CaB6粉末質(zhì)量優(yōu)于國外產(chǎn)品，TiB2粉末質(zhì)量優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。4）發(fā)明了疊管式強化浸出分離反應(yīng)器與射流熱解反應(yīng)器，突破自蔓延規(guī)模放大的設(shè)備局限，建成產(chǎn)能百噸級規(guī)模的生產(chǎn)線。

5）發(fā)現(xiàn)了金屬硼化物顆粒在顆粒間和顆粒內(nèi)生長的規(guī)律，提出了雙區(qū)長大機制，形成了通過控制坯樣壓力和加入添加劑調(diào)控產(chǎn)物粒度的技術(shù)。項目核心成果形成發(fā)明專利12項，整體技術(shù)水平國際先進。發(fā)表論文40余篇；培養(yǎng)研究生15名。項目核心成果已在遼寧、江西等地推廣應(yīng)用，累計新增產(chǎn)值6億多元，純利潤近4億元。其中，無定形硼粉已被列為國家級重點新產(chǎn)品，多個產(chǎn)品填補了國內(nèi)空白，為國家安全提供了物質(zhì)保障。對照國家科學(xué)技術(shù)獎授獎條件，推薦該項目申報國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。項目簡介硼及硼化物是廣泛用于國民國民經(jīng)濟與國家安全等領(lǐng)域的重要戰(zhàn)略物質(zhì)，美國開發(fā)的含硼產(chǎn)品150多種，日本開發(fā)的含硼產(chǎn)品130多種，我國含硼產(chǎn)品僅30余種，遠不能滿足需求。我國無論是產(chǎn)品種類或質(zhì)量均與美國等發(fā)達國家存在較大差距，如無定形硼粉（火箭及導(dǎo)彈固體燃料助推劑、安全氣囊延期藥）；堿土金屬硼化物CaB6（銅脫氧劑、耐火材料添加劑、防彈材料、核屏蔽材料）、過渡金屬硼化物TiB2（高熔點導(dǎo)電陶瓷）、稀土硼化物（大功率電子束焊機陰極發(fā)射材料）、微米級B4C（耐磨、防彈材料）等極具應(yīng)用價值。國內(nèi)急需的無定形硼粉、六硼化鈣、六硼化鑭、碳化硼等戰(zhàn)略型高端含硼產(chǎn)品，由于產(chǎn)品品質(zhì)差以及缺乏規(guī)?；鍧嵵苽浼夹g(shù)而依賴進口，每年消耗外匯數(shù)百億元人民幣。不但花費巨額外匯，而且會嚴(yán)重威脅著我國國家戰(zhàn)略安全。在國家自然科學(xué)基金、遼寧省人民政府特種資源保護辦公室科技創(chuàng)新攻關(guān)項目等資助下，發(fā)明了自蔓延冶金法規(guī)?；鍧嵵苽渑鸹锓垠w新技術(shù)及裝備，創(chuàng)新點如下：（1）發(fā)明了以氧化硼和相應(yīng)金屬氧化物為原料，鎂為還原劑，經(jīng)高能球磨預(yù)混處理-大壓力制坯-自蔓延反應(yīng)等得到產(chǎn)物彌散在泡沫狀MgO基體中的燃燒產(chǎn)物；燃燒產(chǎn)物經(jīng)強化酸浸除去MgO基體，經(jīng)過濾、洗滌、除雜和干燥得高純超細(xì)粉體；酸浸得的氯化鎂廢液熱解得MgO粉，熱解尾氣吸收制酸循環(huán)，實現(xiàn)規(guī)?；鍧嵣a(chǎn)。

（2）發(fā)明了氯化鎂溶液射流熱解技術(shù)，并研制出射流熱解裝備，解決現(xiàn)有自蔓延冶金過程大量酸性氯化鎂廢液無法處理到造成該方法規(guī)?；茝V應(yīng)用的的技術(shù)瓶頸。即酸性氯化鎂溶液經(jīng)噴霧熱解得到高純MgO氧化鎂、熱解尾氣的酸和水循環(huán)利用。熱解技術(shù)不僅解決了酸與水的循環(huán)利用（循環(huán)利用率大于98%），還“變廢為寶”得到高純氧化鎂，實現(xiàn)了金屬硼化物生產(chǎn)的“無廢”排放。（3）該發(fā)明技術(shù)開發(fā)出高品質(zhì)金屬硼化物及系列高活性無定形硼粉等產(chǎn)品，解決了我國高端硼化物依賴進口的局面：成功開發(fā)出稀土硼化物（LaB6、CeB6、NdB6、SmB6等）純度均>99.0%；制備的TiB2、CaB6、B4C粉末純度分別為>98.5%、>98.0%、>98.5%，平均粒度分別為0.41μm、1.65μm、2.73μm。稀土硼化物和CaB6粉末性能優(yōu)于國外產(chǎn)品，TiB2、B4C優(yōu)于國標(biāo)。無定形硼粉純度95.0-97.0%；平均粒徑<0.30μm；比表面積為>100.0m2/g，質(zhì)量優(yōu)于美國軍標(biāo)。項目成果2001年已在丹東化工研究所優(yōu)先公司推廣應(yīng)用，其中，無定形硼粉被列為國家級重點新產(chǎn)品，為我國航天、核工業(yè)、國防等工業(yè)提供了戰(zhàn)略物質(zhì)保障。（4）發(fā)明了帶攪拌強化浸出分離關(guān)鍵裝備，突破了自蔓延反應(yīng)規(guī)模及反應(yīng)裝備的放大局限。解決了困擾工業(yè)界的密閉體系下鎂熱自蔓延反應(yīng)規(guī)模和裝備無法放大的技術(shù)難題，研制出0.5m3規(guī)模的自蔓延反應(yīng)工業(yè)化裝備，建成百噸級產(chǎn)能規(guī)模的生產(chǎn)線。為保證酸浸除雜效率，發(fā)明了基于強化固相浸出的帶攪拌的管道化溶出反應(yīng)器?？朔爽F(xiàn)有硼化物粉體制備工藝酸浸除雜效率低、酸消耗大的技術(shù)難題。（5）發(fā)現(xiàn)了金屬硼化物顆粒在顆粒間和顆粒內(nèi)生長的規(guī)律，提出了雙區(qū)長大機制，形成了通過控制坯樣壓力和加入添加劑調(diào)控產(chǎn)物粒度的技術(shù)。解決了現(xiàn)有硼化物制備方法制備的硼化物粉體粒度分布不均勻的技術(shù)難題。以此理論，開發(fā)出純度>98.5%、平均粒徑<2μm的微米級B4C微粉。該成果已在大連金瑪硼業(yè)科技集團有限公司推廣應(yīng)用，填補了我國核工業(yè)及武裝防彈裝甲領(lǐng)域急需的微米級碳化硼及制備技術(shù)空白。本發(fā)明技術(shù)解決了現(xiàn)有碳熱還原、金屬熱還原法存在產(chǎn)率低、能耗高、產(chǎn)品純度低、粒度大和活性差的技術(shù)難題，成功制備出高活性無定形硼粉、高純REB6、TiB2和CaB6等高品質(zhì)產(chǎn)品。項目成果于2013年8月通過了中國有色金屬工業(yè)協(xié)會組織的專家鑒定，一致認(rèn)為：項目研究創(chuàng)新性突出，具有工藝先進、操作簡單、生產(chǎn)成本低、易于工業(yè)化等優(yōu)點，整體技術(shù)水平達國際先進水平。形成國家發(fā)明專利12項，已授權(quán)11項。先后獲中國發(fā)明專利獎-優(yōu)秀獎、中國有色金屬工業(yè)科技技術(shù)發(fā)明一等獎、遼寧省技術(shù)發(fā)明二等獎、中國產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新成果獎、中國無機化工科技進步獎等。項目已在遼寧、江西等地推廣應(yīng)用，已累計新增產(chǎn)值6億多元，純利潤近4億元。目前，在江西泓耀精密復(fù)合材料有限公司已建成100噸/規(guī)模的高活性無定形硼粉生產(chǎn)線，2016年能正式投產(chǎn)運行，預(yù)期產(chǎn)值5億元；同時項目正在與青海省人民政府洽談技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議。預(yù)計到2020年，項目可在全國建成500噸/年規(guī)模的無定形硼粉和3000噸/年規(guī)模的高端硼化物粉體生產(chǎn)線，高端含硼產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率可達50%以上，市場規(guī)模達200億元以上，改變我國高端硼化物粉體依賴進口的局面，年可節(jié)省外匯10億多美元。同時該發(fā)明技術(shù)還可用于3D打印用球形金屬粉體制備，已制備出純度>99.0%的鎢粉、鉭粉、鉬粉，將為國家2025先進制造，尤其是3D打印急需的原材料提供保障?？陀^評價本項目發(fā)明解決了現(xiàn)有制備方法存在產(chǎn)率低、能耗高、產(chǎn)品純度低、粒度大和活性差的技術(shù)難題，成功制備出高活性無定形硼粉、高純REB6、TiB2和CaB6等高品質(zhì)產(chǎn)品，多個產(chǎn)品填補了國內(nèi)空白。中國有色金屬工業(yè)協(xié)會組織的專家鑒定一致認(rèn)為：該技術(shù)屬于國內(nèi)外首創(chuàng)，該項目具有工藝先進、操作簡單、生產(chǎn)成本低、易于工業(yè)化等優(yōu)點，社會和經(jīng)濟效益顯著，項目整體技術(shù)達到國際先進水平。具體見表1-3。表1-2中的產(chǎn)品質(zhì)量結(jié)果均委托具有國家資質(zhì)的第三方檢測中心檢測完成的。表1硼粉制品和標(biāo)準(zhǔn)對比項目冶金級無定形硼粉超細(xì)高純無定形硼粉高活性納米無定形硼粉指標(biāo)美軍標(biāo)指標(biāo)SB90指標(biāo)SB95純度

%85.0~95.0>84.090.0~97.090.0-92.092.0~97.095.0-97.0粒徑/μm0.8~10.0<1.00.4~0.8<1.0<0.30<0.8-1.0比表面積/m2/g15.0~40.0~1820.0~70.0/>100.0/表2硼化物制品和標(biāo)準(zhǔn)對比項目TiB2CaB6LaB6SmB6指標(biāo)國標(biāo)指標(biāo)國標(biāo)指標(biāo)國標(biāo)指標(biāo)國標(biāo)純度/%>98.598>98.095>99.099>99

0無同類產(chǎn)品平均粒徑/μm0.411~21.654.61.92≤15<0.30比表面積/m2/g5.685/5.14/2.35313.57項目CeB6NdB6B4C

指標(biāo)國標(biāo)指標(biāo)國標(biāo)指標(biāo)國標(biāo)純度/%>99.0無同類產(chǎn)品>

9.0無同類產(chǎn)品>98.595平均粒徑/μm<0.4

<0.5020.090比表面積/m2/g11.9610.85表2中指標(biāo)1一列是指的自蔓延冶金法制備的產(chǎn)品的具體指標(biāo)，國標(biāo)是指的國家標(biāo)準(zhǔn)。表3生產(chǎn)每噸超細(xì)粉體的直接經(jīng)濟效益/萬元產(chǎn)品產(chǎn)品價格生產(chǎn)成本MgO附加值總效益B22015.754.64208.89CaB6359.083.2129.13CeB65008.711.82493.10TiB2309.012.4323.42LaB65007.901.74493.46NdB660035.901.70565.80SmB66008.711.652.94表3中MgO效益一列是指的采用了氯化鎂溶液熱解處理后增加的經(jīng)濟效益。2013年8月東北大學(xué)委托遼寧省科學(xué)技術(shù)情報研究所（具有國家一級查新檢索資質(zhì)）對本項目“自蔓延冶金法制備超細(xì)粉體的技術(shù)”的創(chuàng)新性進行了科技查新，查新結(jié)果如下：查新點：查新點1：“以金屬氧化物、鎂粉為原料，進行機械活化預(yù)處理，采用自蔓延（燃燒合成）冶金法制備超細(xì)粉體（無定形納米硼粉、金屬鎢粉以及硼化物陶瓷粉末）”。查新點2：“將反應(yīng)物料機械活化處理后進行自蔓延反應(yīng)得到含有MgO副產(chǎn)物的粗產(chǎn)品，用稀酸（稀鹽酸、稀硫酸）強化浸出粗產(chǎn)品除去其中的MgO副產(chǎn)品，制備出納米級或微米超細(xì)粉體”。結(jié)論如下：該項目委托單位研究的以上述查新點為主要特征的“自蔓延冶金法制備超細(xì)粉體的技術(shù)”，除該項目委托單位發(fā)表的論文和專利外，未見國內(nèi)外相關(guān)文獻報道。2013年8月31日，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會組織專家在北京對東北大學(xué)完成的“自蔓延冶金法制備超細(xì)粉體清潔生產(chǎn)技術(shù)”項目科技成果進行鑒定，一致認(rèn)為：“該項目具有工藝先進、操作簡單、生產(chǎn)成本低、易于工業(yè)化等優(yōu)點。社會和經(jīng)濟效益顯著，項目整體技術(shù)達到國際先進水平”。BaiPeng等人在“Areviewonthemethodsofpreparationofelementalboron，Asia-Pac.J.Chem.Eng.2015，10:325–338”關(guān)于元素硼制備方法研究進展的綜述中評價：自蔓延冶金法是一種適合規(guī)?；苽涓呋钚詿o定形納米硼粉的新方法。ZhangJiuxingetal.PhysicaStatusSolidi(c)CurrentTopicsinSolidStatePhysics,2012，9(1):11-14）專門研究了該無定形硼粉的活性，認(rèn)為：以無定形硼粉為原料合成LaB6時，采用自蔓延冶金法制備的無定形硼粉比市售硼粉的合成溫度降低了150℃，合成的LaB6晶粒僅150nm（市售硼粉合成的LaB6晶粒粒度在2μm以上）。表4項目曾獲獎勵情況獲獎項目名稱獎項名稱獎勵等級授獎單位一種高純REB6納米粉的制備方法中國發(fā)明專利獎優(yōu)秀獎國家知識產(chǎn)權(quán)總局自蔓延冶金法制備金屬硼化物超細(xì)粉體清潔生產(chǎn)技術(shù)中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎-發(fā)明獎一等獎中國有色金屬工業(yè)協(xié)會、中國有色金屬學(xué)會自蔓延冶金法規(guī)?；鍧嵵苽渑鸹锓垠w技術(shù)遼寧省科學(xué)技術(shù)獎-發(fā)明獎二等獎遼寧省人民政府自蔓延冶金法規(guī)模化清潔制備硼化物粉體技術(shù)2012-2014年度無機化工科技獎科技進步獎中國化工學(xué)會無機酸堿鹽專業(yè)委員會自蔓延冶金法制備超細(xì)硼化物清潔生產(chǎn)技術(shù)中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎/中國產(chǎn)學(xué)研合作促進會Preparationandcharacterizationofamorphousboronpowderwithhighactivity中國有色金屬科技論文獎一等獎中國有色金屬學(xué)會自蔓延高溫合成CaB6的基礎(chǔ)研究遼寧省自然科學(xué)學(xué)術(shù)成果獎-論文類一等獎遼寧省科技廳自蔓延高溫合成LaB6微粉的制備及表征遼寧省自然科學(xué)學(xué)術(shù)成果獎-論文類一等獎遼寧省科技廳推廣應(yīng)用情況項目相關(guān)成果2001年已在丹東化工研究所有限公司推廣應(yīng)用，其中無定形硼粉被列為國家級重點新產(chǎn)品，為我國航天、核工業(yè)、國防等工業(yè)提供了戰(zhàn)略物質(zhì)保障。項目自推廣應(yīng)用以來累計新增產(chǎn)值6億多元，純利潤近4億元。近3年新增產(chǎn)值20884萬元，純利潤14129萬元，出口創(chuàng)匯1096萬元。項目在大連金瑪硼業(yè)科技集團有限公司建成200噸/年規(guī)模的微米級碳化硼生產(chǎn)線，粉體全用于公司碳化硼產(chǎn)品及器件深加工，市場價值6000萬元/年。產(chǎn)品填補了我國核工業(yè)及武裝防彈裝甲領(lǐng)域急需的微米級碳化硼及制備技術(shù)空白。目前，項目還在江西泓耀精密復(fù)合材料有限公司已建成100噸/規(guī)模的高活性無定形硼粉生產(chǎn)線，2016年能正式投產(chǎn)運行，預(yù)期產(chǎn)值5億元；項目正在與青海省人民政府洽談技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議。江西省泓耀精密復(fù)合材料有限公司等企業(yè)推廣應(yīng)用以來。預(yù)計到2020年，項目可在全國建成500噸/年規(guī)模的無定形硼粉和3000噸/年規(guī)模的高端硼化物粉體生產(chǎn)線，高端含硼產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率可達50%以上，市場規(guī)模達200億元以上，改變我國高端硼化物粉體依賴進口的局面，年可節(jié)省外匯10億多美元。主要知識產(chǎn)權(quán)證明目錄知識產(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)日期證書編號權(quán)利人發(fā)明人發(fā)明專利有效狀態(tài)發(fā)明專利自蔓延冶金法制備CaB6粉末的方法中華人民共和國ZL200510047297.82007.08.08第339835號東北大學(xué)張廷安、豆志河、赫冀成、潘蓉已經(jīng)授權(quán)發(fā)明專利自蔓延冶金法制備LaB6粉末的方法中華人民共和國ZL200510047308.22007.12.05第362549號東北大學(xué)張廷安、豆志河、赫冀成已經(jīng)授權(quán)發(fā)明專利一種高純CeB6納米粉的制備方法中華人民共和國ZL201010233471.92012.02.01第904234號東北大學(xué)張廷安、豆志河、劉燕、郭永楠、赫冀成、呂國志已經(jīng)授權(quán)發(fā)明專利一種高純REB6納米粉的制備方法中華人民共和國ZL201010233478.02012.08.29第1033547號東北大學(xué)豆志河、張廷安、劉燕、呂國志、赫冀成已經(jīng)授權(quán)發(fā)明專利碳質(zhì)耐火材料用含硼添加劑及其制備方法中華人民共和國ZL200810011972.52013.03.13第1151297號東北大學(xué)張廷安、豆志河、劉燕、赫冀成、南相莉、牛麗萍、趙秋月、蔣孝麗已經(jīng)授權(quán)發(fā)明專利內(nèi)環(huán)流疊管式溶出反應(yīng)器中華人民共和國ZL200510047338.32008.09.17第428360號東北大學(xué)張廷安、趙秋月、豆志河、劉燕、赫冀成已經(jīng)授權(quán)發(fā)明專利一種自攪拌管式溶出反應(yīng)器中華人民共和國ZL201310421791.02015.06.03第1686143號東北大學(xué)張廷安，趙秋月，張子木，劉燕，豆志河，呂國志，呂超，蔣孝麗，赫冀成已經(jīng)授權(quán)發(fā)明專利一種自蔓延冶金法制備超細(xì)硼化物粉體的清潔生產(chǎn)方法中華人民共和國201310380754.X東北大學(xué)張廷安;呂國志;豆志河;劉燕;趙秋月;張子木;蔣孝麗發(fā)明專利一種采用自蔓延冶金法制備超細(xì)粉體的清潔生產(chǎn)工藝中華人民共和國ZL201310380803.42015.07.29第1742155號東北大學(xué)張廷安、豆志河、呂國志、劉燕、趙秋月、張子木、蔣孝麗已經(jīng)授權(quán)發(fā)明專利一種金屬氯化物溶液射流熱解制備金屬氧化物的裝置中華人民共和國ZL201410003245.x2015.07.29第1741349號東北大學(xué)張廷安、豆志河、劉燕、張子木、趙秋月、呂國志、牛麗萍、蔣孝麗已經(jīng)授權(quán)發(fā)明專利一種稀土氯化物溶液射流熱解制備稀土氧化物的方法中華人民共和國ZL201410003498.72015.07.29第1741817號東北大學(xué)張廷安、豆志河、劉燕、張子木、呂國志、趙秋月、牛麗萍、蔣孝麗已經(jīng)授權(quán)發(fā)明專利一種制備納米氧化鎂、納米氧化鐵的硼泥綜合利用方法中華人民共和國ZL201310124443.72015.06.17第1696043號東北大學(xué)張廷安;豆志河;南嘉良;劉燕;范世鋼;呂國志;杜承天;趙秋月;楊瑞;赫冀成已經(jīng)授權(quán)主要完成人情況1、張廷安東北大學(xué)，二級教授。作為項目總負(fù)責(zé)人，主持項目研究的整體方案制定和實施。提出了“自蔓延冶金”的概念，發(fā)明了“自蔓延冶金法制備超細(xì)粉體的新方法”，解決了鎂熱自蔓延反應(yīng)規(guī)模和裝備放大技術(shù)難題。發(fā)明了基于酸性氯化鎂溶液射流熱解清潔循環(huán)利用新技術(shù)及關(guān)鍵裝備，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的“無廢”清潔化。對項目成功作出開拓性的重大貢獻。投入項目工作量占本人總工作量的60%。2、豆志河?xùn)|北大學(xué)，教授。項目研究的執(zhí)行負(fù)責(zé)人，具體負(fù)責(zé)項目研究方案制定與實施。發(fā)明了點火式自蔓延法制備高活性納米無定形硼粉的新新方法，制備出<100nm的高活性無定形硼粉。發(fā)明了氯化鎂溶液射流熱解新方法，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程中酸、水循環(huán)，保證了生產(chǎn)“無廢”排放清潔化。建立了通過調(diào)控坯樣壓力控制產(chǎn)物粒度長大的控制技術(shù)。投入項目工作量占本人總工作量的55%。3、劉燕東北大學(xué)，教授。主要負(fù)責(zé)自蔓延反應(yīng)裝備、強化浸出設(shè)備以及射流熱解設(shè)備等關(guān)鍵裝備研發(fā)，具體對自蔓延反應(yīng)裝備、強化浸出設(shè)備以及射流熱解設(shè)備進行了系統(tǒng)模擬與優(yōu)化，確定了設(shè)備工藝原理及放大準(zhǔn)則，投入項目工作量占本人總工作量的55%。4、呂國志東北大學(xué)，教授。主要負(fù)責(zé)和參與了清潔生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品提純以及金屬氯化物溶液熱解清潔循環(huán)處理技術(shù)工藝原理與工藝放大模型研究。為項目的成功提供了試驗基礎(chǔ)。5、趙秋月東北大學(xué)，副教授。具體負(fù)責(zé)強化浸出裝置設(shè)計、氯化物溶液熱解裝置設(shè)計與模擬。是“強化浸出裝置”和“一種金屬氯化物溶液射流熱解制備金屬氧化物方法及裝置”等核心專利的發(fā)明人之一。為項目成功提供了設(shè)備基礎(chǔ)。6、赫冀成東北大學(xué)，教授。項目研究總技術(shù)顧問。在國內(nèi)最早提出以氧化物為原料制備出硼化物陶瓷粉末新技術(shù)，并成功制備出TiB2、LaB6等超細(xì)硼化物粉末，著有《自蔓延冶金法制備TiB2和LaB6陶瓷微粉》專著。為項目成功作出了突出貢獻。完成人合作關(guān)系說明項目主要完成人均為東北大學(xué)專任教師，均隸屬于冶金工程一級國家重點學(xué)科。其中，張廷安、豆志河、劉燕、呂國志、趙秋月等五人都來之于東北大學(xué)特殊冶金創(chuàng)新團隊，赫冀成教授是特殊冶金創(chuàng)新團隊的學(xué)術(shù)顧問。多年來完成人通過通力合作，將高溫自蔓延和冶金密閉強化浸出技術(shù)相結(jié)合，利用自蔓延工藝具有操作簡單、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)以及易于規(guī)?；a(chǎn)的優(yōu)點，并將其與氯化鎂溶液熱解技術(shù)耦合集成創(chuàng)新，發(fā)明了“自蔓延冶金法規(guī)?；鍧嵵苽渑鸹锓垠w技術(shù)”，并研制出自蔓延反應(yīng)規(guī)?；b置、強化浸出裝置和熱解裝置等核心裝備，實現(xiàn)了高端高品質(zhì)含硼制品的規(guī)模化清潔制備，開發(fā)出高活性無定形硼粉、CaB6、TiB2以及REB6等十多種產(chǎn)品，解決了現(xiàn)有制備技術(shù)存在的工藝復(fù)雜、能耗高、產(chǎn)能小以及產(chǎn)品純度低、粒度大(>1μm)，反應(yīng)活性差（不利于后續(xù)燒結(jié)加工）等技術(shù)難題，填補了國內(nèi)外關(guān)于高端含硼超細(xì)粉體規(guī)?；鍧嵵苽浼夹g(shù)的空白，為國家安全提供了物質(zhì)保障。四、有色金屬區(qū)域礦山集約開采關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用推薦獎種：科技進步獎推薦單位：中國有色金屬工業(yè)協(xié)會推薦單位意見：我會認(rèn)真審閱了該項目推薦書及相關(guān)材料，確認(rèn)推薦材料真實有效，完成人符合推薦資格，相關(guān)欄目均符合填寫要求。該項成果是我國金屬礦采礦領(lǐng)域面向國家重大需求的重要創(chuàng)新成果。主要技術(shù)創(chuàng)新成果為：首創(chuàng)以“集聚資源、空間重構(gòu)、集約開發(fā)、協(xié)同發(fā)展”為核心的“區(qū)域礦山”建礦模式；創(chuàng)立了多重約束條件下礦集區(qū)三維空間資源優(yōu)化配置方法；創(chuàng)建了我國金屬礦業(yè)首座“區(qū)域礦山”；研制了填補國內(nèi)外空白的20噸地下變頻電機車；發(fā)明了典型復(fù)雜難采緩傾斜礦體采礦方法；突破了我國長期以來沒有解決的采礦技術(shù)難題。該項目覆蓋范圍廣、難度大，復(fù)雜程度國際上少有，研究成果整體技術(shù)國際領(lǐng)先。該項研究成果使個舊礦區(qū)擺脫了嚴(yán)重資源危機，可延長礦山總服務(wù)年限24年。避免了大量重復(fù)建設(shè)與投資，節(jié)能降耗顯著，擴大了生產(chǎn)規(guī)模，降低了采礦成本，盤活了低品位資源1600萬噸，新增產(chǎn)值66.53億元、利潤29.32億元、稅收11.08億元，經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益顯著。該項研究成果為我國金屬礦業(yè)廣大中小礦群實現(xiàn)規(guī)?；_發(fā)走出了一條新路，不僅是技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要成果，而且是我國礦集區(qū)提升資源配置水平，促進資源開發(fā)方式由粗放向集約轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)新型工業(yè)化道路的成功典范。相關(guān)技術(shù)成果已經(jīng)在云南、湖南、廣西、甘肅等多個礦集區(qū)推廣應(yīng)用。對照國家科學(xué)技術(shù)獎授獎條件，我會推薦該項目申報2016年度國家科學(xué)技術(shù)進步一等獎。項目簡介我國金屬礦床賦存的最大特點是大礦床少，中小礦床多（約占80%），是我國金屬礦業(yè)發(fā)展的最大約束。個舊礦區(qū)是世界著名的錫資源礦集區(qū)，礦床呈多、小、散礦群產(chǎn)出。由于長期無序開采，可采資源消耗殆盡，2004年被國務(wù)院列為首批資源嚴(yán)重危機礦山。為解決生存問題，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，成果完成單位提出了創(chuàng)建“區(qū)域礦山”的新思路，歷經(jīng)10余年持續(xù)攻關(guān)，突破了一系列理論問題和關(guān)鍵技術(shù)難題，成功創(chuàng)建了區(qū)域礦山，開發(fā)了集約采礦新技術(shù)，實現(xiàn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級，推動了金屬礦業(yè)的科技進步。（一）主要科技內(nèi)容1、創(chuàng)立了區(qū)域礦山設(shè)計優(yōu)化理論與方法（1）首創(chuàng)以“集聚資源、空間重構(gòu)、集約開發(fā)、協(xié)同發(fā)展”為核心的“區(qū)域礦山”建礦模式。基于個舊礦區(qū)資源特點，將產(chǎn)業(yè)集群理論、產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)和協(xié)同采礦學(xué)相結(jié)合，完成“區(qū)域礦山”建設(shè)的頂層設(shè)計。（2）創(chuàng)立了多重約束條件下礦集區(qū)三維空間資源優(yōu)化配置方法。主要包括：①礦集區(qū)工程設(shè)施空間布局蟻群算法優(yōu)化方法；②多重約束礦區(qū)資源配置遺傳優(yōu)化模型；③壓氣網(wǎng)絡(luò)最小樹優(yōu)化算法和邊緣地帶壓氣機移設(shè)動態(tài)優(yōu)化模型；④礦集區(qū)內(nèi)供電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化配置模型；⑤通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)計算機模擬優(yōu)化配置分析技術(shù)；⑥水資源相空間重構(gòu)耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化配置模型；⑦區(qū)域礦山地下運輸虛擬仿真模型。2、變革與創(chuàng)新了區(qū)域礦山集約采礦技術(shù)（1）發(fā)明了緩傾斜厚礦體采礦環(huán)境再造連續(xù)采礦嗣后充填采礦法。創(chuàng)造廢石注漿構(gòu)筑間柱和一步驟回采新工藝，回收率達92%，實現(xiàn)了800噸/日的跨越目標(biāo)。（2）創(chuàng)造了緩傾斜多層破碎礦體深孔合采嗣后充填采礦法。開發(fā)旋轉(zhuǎn)切削深孔鑿巖和多層礦體合采新技術(shù)，提高工效3.3倍，采場生產(chǎn)能力由150t/d提高到440t/d。（3）發(fā)明了緩傾斜薄礦體盤區(qū)回采機械化連續(xù)采礦技術(shù)。取代了沿用半個多世紀(jì)的全面采礦法；提高工效1.9倍，采場生產(chǎn)能力由100t/d提高到400t/d。3、區(qū)域礦山運輸裝備與信息化系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用（1）研發(fā)了20噸CJY20/6GP550地下變頻電機車，應(yīng)用于井下窄軌長距離大物流運輸系統(tǒng)，運輸效率提高1倍。（2）突破和解決了運行車輛行駛中預(yù)警及防碰撞等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)并建設(shè)了電機車運行監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了井下電機車智能調(diào)度與遠程控制。（3）建設(shè)了先進適用的井上下聯(lián)動無線通訊系統(tǒng)、水泵/變電站無人值守系統(tǒng)、空壓機、風(fēng)機遠程自動控制和井下環(huán)境監(jiān)測及人員定位系統(tǒng)等。（二）技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)與應(yīng)用效果（1）重塑了我國錫工業(yè)的國際競爭力。新增有色金屬總量243.8萬噸，錫資源儲量翻番，保有量居世界第一，延長礦山壽命24年，云錫成為全球錫行業(yè)的龍頭企業(yè)。近三年實現(xiàn)新增銷售額14.93億元，利潤7.22億元，新增稅收2.47億元。（2）創(chuàng)建了我國金屬礦業(yè)首座“區(qū)域礦山”。礦區(qū)再設(shè)計與生產(chǎn)系統(tǒng)簡約重構(gòu)，把原26座礦山重組為4座、14個選廠重組為3個；創(chuàng)建分區(qū)共享、遠程信息化管控的集約化生產(chǎn)輔助系統(tǒng)。重構(gòu)了以“一中、三平、四斜、五豎、三區(qū)、三廠、四礦”為骨干的“區(qū)域礦山”安全、集約、高效資源開發(fā)新格局。（3）構(gòu)建了資源集約綠色開發(fā)平臺。區(qū)域礦山集約采礦新技術(shù)已在云錫大面積應(yīng)用，盤活低品位資源1600萬噸，淘汰低效高耗設(shè)備2900臺套，固體廢物資源化提高43.7%，礦井廢水循環(huán)利用量提高49.4%，節(jié)能折合標(biāo)準(zhǔn)煤84893噸。項目獲發(fā)明專利13項，實用新型專利6項，出版專著4部，發(fā)表論文50余篇。經(jīng)專家鑒定：總體技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平，分別獲省部級科技進步一等獎3項、二等獎1項。項目成果在云南蒙自礦冶、華錫集團、馬關(guān)都龍等礦區(qū)推廣應(yīng)用。該項成果是極具中國特色的資源開發(fā)新模式，為我國金屬礦業(yè)中小礦群規(guī)?；_發(fā)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級開辟了新途徑，推廣應(yīng)用前景廣闊?？陀^評價1、通過教育部科技查新工作站對本項目主要科技內(nèi)容進行國內(nèi)外查新，獲得如下結(jié)論：“在國內(nèi)外公開發(fā)表的文獻中，已見與查新點相同的一些研究內(nèi)容，多為該查新項目委托人課題組的研究成果（含發(fā)明專利），但未見與該查新項目綜合技術(shù)要點相同的報道?！?、2005年6月20日，云南省科技廳對云南錫業(yè)集團（控股）有限責(zé)任公司、中南大學(xué)和昆明理工大學(xué)共同承擔(dān)的云南省省院省校合作項目“緩傾斜含水層狀松軟礦體深孔連續(xù)采礦技術(shù)研究”進行鑒定，趙永寧、顧曉春等專家認(rèn)為“項目的實施，成功針對大馬蘆礦體的賦存特點變革了緩傾斜層狀松軟礦體的采礦技術(shù)，…..，這是采礦技術(shù)的重大創(chuàng)新。研究項目獲得顯著的經(jīng)濟效益，在云錫和其他類似礦山的開采中具有重要的推廣應(yīng)用前景。研究成果達到國際領(lǐng)先水平”。3、2012年3月24日云南省科技廳主持，邀請國內(nèi)著名專家對“區(qū)域礦山創(chuàng)建與集約化采礦技術(shù)”進行科技成果鑒定，與會專家劉放來、王運敏等對項目進行了評價“項目實施中取得了多項發(fā)明專利，……，取得了顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益，提升了我國資源開發(fā)利用的技術(shù)水平，為云錫打造國際一流礦業(yè)企業(yè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。研究成果為類似條件礦集區(qū)的資源開發(fā)提供了成功范例。該項目研究成果具有重大技術(shù)創(chuàng)新，其整體技術(shù)具有國際領(lǐng)先水平。”。4、2012年9月23-24日，在人民大會堂召開了國土資源部與人民日報社聯(lián)合主辦的“國土資源節(jié)約集約利用論壇”，以“推進資源節(jié)約集約利用，促進經(jīng)濟社會科學(xué)發(fā)展”為主題。礦產(chǎn)資源分論壇的論題為“先進技術(shù)方法與礦產(chǎn)資源綜合利用”。本項目的研究成果被認(rèn)為“資源節(jié)約集約利用已破題，并顯示出了強大生命力”，云錫礦區(qū)提出了“區(qū)域礦山”建礦模式，“從全局出發(fā)，整合礦區(qū)資源，走集約化開發(fā)的道路，提高礦產(chǎn)資源回采率20%-30%，采礦工效也大幅度提高?！?、2013年6月30日，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會在長沙主持召開了由云南錫業(yè)集團（控股）有限責(zé)任公司、中南大學(xué)共同完成的“緩傾斜薄礦體機械化高強度采礦技術(shù)研究”和“緩傾斜厚礦體間柱再造連續(xù)開采綜合技術(shù)研究”科技成果鑒定會，劉放來、周愛民、賈明星等專家一致認(rèn)為該兩項“研究成果達到國際先進水平”。6、全國工程勘察設(shè)計大師劉放來在《區(qū)域礦山創(chuàng)建與集約開采》專著（2014年1月出版）中的評價：“‘區(qū)域礦山’建礦模式就是我國礦業(yè)企業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動、轉(zhuǎn)型發(fā)展的典型案例，為我國礦集區(qū)中、小礦群集約開發(fā)開辟了一條新途徑?！棋a區(qū)域礦山的建設(shè)實踐為類似礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗，具有重大的推廣意義?！?、2015年8月4日-7日中國有色金屬工業(yè)協(xié)會主辦的“有色金屬區(qū)域礦山建設(shè)現(xiàn)場會暨2015年（第十三屆）中國有色金屬礦業(yè)高層論壇會”認(rèn)為本項目應(yīng)作為有色金屬行業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的典型，進行推廣應(yīng)用。中國有色金屬工業(yè)協(xié)會會長陳全訓(xùn)作了題為《發(fā)展區(qū)域礦山，探索中國特色礦業(yè)發(fā)展道路》主題報告。他指出，當(dāng)前我國經(jīng)濟面臨較大下行壓力，有色金屬工業(yè)轉(zhuǎn)型升級任務(wù)緊迫，發(fā)展區(qū)域礦山、做好礦業(yè)工作，對行業(yè)發(fā)展全局具有重要的意義。云錫集團的“區(qū)域礦山”建設(shè)模式，在政府政策、頂層設(shè)計、協(xié)同創(chuàng)新、兩化融合等方面進行了探索與實踐，符合我國國情，具有良好的推廣價值。全國其他有條件的地區(qū)和企業(yè)，要借鑒云錫集團經(jīng)驗，探索開展不同程度的“區(qū)域礦山”建設(shè)，有效破解同類礦區(qū)礦群開發(fā)“多、小、散、亂”的問題，走出一條中小礦群集約化開發(fā)利用的新型礦山發(fā)展道路。推廣應(yīng)用情況區(qū)域礦山的創(chuàng)建，在全國率先探索出資源型企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的新模式，走出了一條資源危機礦區(qū)的振興之路，為我國類似礦集區(qū)的集約化開發(fā)和可持續(xù)發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗，具有較強的指導(dǎo)性和示范作用。本項目總投資60.77億元，建成了區(qū)域礦山，創(chuàng)新了集約化采礦技術(shù)。重構(gòu)了以“一中、三平、四斜、五豎、三區(qū)、三廠、四礦”為骨干的“區(qū)域礦山”安全、集約、高效資源開發(fā)新格局。在推廣應(yīng)用后取得了如下顯著成效：1、科技創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)型升級，礦山競爭能力顯著增強通過本項目的實施，形成了一大批關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新性成果，建成了我國第一座“區(qū)域礦山”，轉(zhuǎn)型升級成效顯著，生產(chǎn)力大幅提升。礦山經(jīng)濟增長的方式從主要追求產(chǎn)量增長，和拼資源拼消耗的粗放經(jīng)營，向數(shù)量質(zhì)量效益并重，提高競爭力，注重可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變；礦山傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，采選工藝技術(shù)裝備水平，資源節(jié)約與綜合利用，節(jié)能減排與安全環(huán)保，從低端向中高端邁進；礦山的勞動力由體力型向?qū)I(yè)技能型轉(zhuǎn)變；信息化與工業(yè)化兩化融合程度明顯提高。調(diào)整結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)型升級，提質(zhì)增效正形成經(jīng)濟增長新動力，成為競爭新優(yōu)勢。至2015年，“區(qū)域礦山”創(chuàng)建十一年來，實現(xiàn)總產(chǎn)值289.20億元，新增66.53億元，科研貢獻率23.01%；總利潤58.99億元，新增29.32億元，科研貢獻率49.70%；總稅收48.00億元，新增11.08億元，科研貢獻率23.09%。2、實現(xiàn)低碳綠色發(fā)展，礦山可持續(xù)發(fā)展能力明顯提升項目的應(yīng)用使資源利用方式根本性轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展能力和經(jīng)濟運行質(zhì)量提升。“區(qū)域礦山”集約化建礦新模式平臺的搭建，資源開發(fā)新格局的形成，安全、高效、低貧損的采礦方法大面積應(yīng)用，生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型升級、采掘設(shè)備換代升級等快速推進，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)更加雄厚，科技創(chuàng)新驅(qū)動礦山可持續(xù)發(fā)展能力明顯提升。加速設(shè)備升級換代，淘汰低效高耗設(shè)備2900臺套，近3年新增高效無軌設(shè)備288臺，出礦能力提高42.5%，采礦工效提高71%，相當(dāng)于增加了一個年產(chǎn)160萬噸的大型礦山；固體廢物資源化由40萬噸提高到204萬噸、利用率由15.3％提高到59.0％。貧化、損失率分別下降了0.8和1.4個百分點，選礦綜合實收率提高了0.61個百分點。改善作業(yè)條件，降低勞動強度，作業(yè)人員長距離往返井下時間減少2小時。提高環(huán)境質(zhì)量，形成分區(qū)域多風(fēng)機串并聯(lián)，單元化可控式壓抽結(jié)合高效低耗通風(fēng)格局。節(jié)能減排效果明顯，礦井廢水循環(huán)利用量每年由5271萬噸提高到7874萬噸，復(fù)用率由82.4％提高到86.4％；累計節(jié)電24255.23萬千瓦時，折合標(biāo)準(zhǔn)煤84893.4噸。3、實現(xiàn)集約節(jié)約發(fā)展，資源保障能力大幅提高，全球錫行業(yè)地位不斷上升2005-2015年新增有色金屬總量243.8萬噸，資源潛在價值881.02多億元。十一年前保有錫資源儲量32.5萬噸，十一年中礦山共生產(chǎn)錫金屬32.57萬噸，消耗了一個云錫錫資源儲量；十年后不減反增，目前個舊礦區(qū)還保有66.1萬噸錫金屬，再造了兩個云錫的錫資源儲量，延長礦山壽命24年。與此同時，經(jīng)過多年的地質(zhì)綜合研究和地質(zhì)勘查，已在個舊深部和外圍發(fā)現(xiàn)許多新的礦體和成礦信息，為個舊礦區(qū)未來10年提供更多的找礦空間和靶區(qū)。作為世界上稀有金屬之一，云錫錫資源消耗與補充良性循環(huán)，2005年至今，錫產(chǎn)銷量連續(xù)十年世界排名第一，資源保有量仍穩(wěn)居世界第一，并有巨大的發(fā)展?jié)摿?，成為全球錫行業(yè)最具影響力帶動力的龍頭企業(yè)，保障了國家錫資源戰(zhàn)略儲備。本研究成果除了在個舊礦區(qū)全面推廣應(yīng)用并取得以上成效外，已在云南蒙自礦冶白牛廠礦區(qū)、華錫集團銅坑礦區(qū)、馬關(guān)都龍礦區(qū)逐步推廣應(yīng)用。由于我國金屬礦床大礦少、中小礦多（約80%），該成果是我國礦集區(qū)集約開發(fā)、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的典范，推廣應(yīng)用前景廣闊，潛在經(jīng)濟效益達數(shù)千億元?？蓮V泛推廣于湖南湘西錳鉛鋅礦區(qū)、郴州有色金屬礦集區(qū)寶山有色金屬礦業(yè)有限責(zé)任公司，廣西大廠錫多金屬礦區(qū)，甘肅廠壩鉛鋅礦區(qū)，內(nèi)蒙黃崗銻錫礦區(qū)及其他有色與黃金礦區(qū)等。主要知識產(chǎn)權(quán)證明目錄知識產(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)日期證書編號權(quán)利人發(fā)明人發(fā)明專利有效狀態(tài)發(fā)明專利采礦環(huán)境再造連續(xù)采礦嗣后充填采礦法中國ZL2007I0035368.12011-05-24第623103號中南大學(xué)周科平、古德生有效發(fā)明專利一種緩傾斜薄礦體機械化連續(xù)開采方法中國ZL201010514890.X2012-11-07第1075567號中南大學(xué)周科平、鄧紅衛(wèi)、胡建華、李杰林、郭旺、雷濤有效發(fā)明專利一種頂板再造中深孔落礦嗣后充填采礦法中國ZL201210003869.22013-11-06第1298214號中南大學(xué)鄧紅衛(wèi)、周科平、胡普倫、楊念哥、高峰、翟建波、張亞民、雷濤有效發(fā)明專利采礦環(huán)境再造分層分條中深孔落礦采礦法中國ZL201010221547.62010-07-08第877809號中南大學(xué)周科平有效發(fā)明專利一種人工凍結(jié)采場頂板深孔崩礦嗣后充填采礦法中國ZL201210377660.22014-08-06第1454375號中南大學(xué)周科平、李杰林、鄧紅衛(wèi)、高峰、楊念哥有效發(fā)明專利緩傾斜礦體超前切頂無底部結(jié)構(gòu)梯段落礦連續(xù)采礦法中國ZL201310052481.62014-09-10第1479781號中南大學(xué)云南錫業(yè)集團（控股）有限責(zé)任公司周科平、雷濤、楊念哥、鄧紅衛(wèi)、呂國新、江波有效發(fā)明專利地下采礦底部結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制模塊積木式構(gòu)筑方法中國ZL201210248513.52014-11-28第1528123號中南大學(xué)周科平、雷濤、鄧紅衛(wèi)、胡建華、楊念哥、高峰有效發(fā)明專利礦井巷道變弧風(fēng)門中國ZL200810233598.32011-06-08第791664號昆明理工大學(xué)李心一、戴曉江、李