技術(shù)成果

鋰電池碳負(fù)極材料制備獲天津?qū)＠麅?yōu)秀獎(jiǎng)

被列為天津市科技小巨人領(lǐng)軍企業(yè)重大項(xiàng)目的天津錦美碳材公司“鋰電池碳負(fù)極材料及其制備方法”研發(fā)項(xiàng)目，日前研制成功并獲得國家專利，還獲得了2014年度天津市專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。

天津錦美碳材此次推向市場的人造石墨類鋰離子電池負(fù)極材料，分為容量型和倍率型兩大類。其中，容量型產(chǎn)品具有容量大、充放電性能良好、嵌鋰反應(yīng)高度可逆、熱力學(xué)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在循環(huán)性能方面更有優(yōu)勢(shì)。而倍率型產(chǎn)品則充放電倍率高，可廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車、航模等動(dòng)力型鋰電池制造，在市場上供不應(yīng)求。

據(jù)了解，天津錦美碳材建有鋰離子電池負(fù)極材料和新型特碳材料研發(fā)中心，并擁有7項(xiàng)碳素石墨產(chǎn)品技術(shù)發(fā)明專利。為進(jìn)一步適應(yīng)市場需求，該公司將主攻汽車用動(dòng)力鋰電池，加快使年產(chǎn)能從目前2 000 t擴(kuò)大至5 000 t，并將在未來幾年內(nèi)轉(zhuǎn)型為以鋰電池負(fù)極材料為主、包括特碳材料在內(nèi)的碳材料綜合供應(yīng)商。

轉(zhuǎn)底爐處理銅、鎳渣回收鐵、鋅成套工藝及裝備產(chǎn)業(yè)化科技成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平

2015年8月6日，由中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)主持、再生金屬分會(huì)具體組織的“轉(zhuǎn)底爐處理銅、鎳渣回收鐵、鋅成套工藝及裝備產(chǎn)業(yè)化”科技成果評(píng)價(jià)會(huì)在神霧集團(tuán)節(jié)能與大氣霧霾治理技術(shù)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)報(bào)告廳召開。該項(xiàng)科技成果由北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司、江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司共同開發(fā)。

評(píng)價(jià)委員會(huì)一致認(rèn)為：該成果技術(shù)資料及相關(guān)測試報(bào)告齊全、規(guī)范，符合評(píng)價(jià)要求；該成果技術(shù)創(chuàng)新程度高，解決了銅、鎳渣原料成型難度大、硅酸鐵難以還原、鋅元素難以回收等資源綜合利用難題；該成果在銅、鎳渣資源綜合利用方面技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)；該成果技術(shù)難度和復(fù)雜程度大，解決了火法冶煉鎳、銅渣綜合利用這一世界難題；該項(xiàng)成果先后在神霧直徑10 m的轉(zhuǎn)底爐工業(yè)化試驗(yàn)裝置上對(duì)金川集團(tuán)、銅陵集團(tuán)、云南銅業(yè)集團(tuán)的鎳渣、銅渣等進(jìn)行了驗(yàn)證，采用“轉(zhuǎn)底爐直接還原- 磨礦磁選”流程時(shí)，鐵回收率在85%以上，采用“轉(zhuǎn)底爐直接還原- 燃?xì)馊鄯帧绷鞒虝r(shí)，鐵回收率在93%以上，鋅回收率在95%以上，技術(shù)重現(xiàn)性好；該成果顯著促進(jìn)了國內(nèi)外有色金屬行業(yè)冶煉渣綜合利用的科技進(jìn)步，具有競爭優(yōu)勢(shì)，市場需求大。評(píng)價(jià)委員會(huì)一致認(rèn)定該項(xiàng)目成套工藝及裝備工業(yè)化試驗(yàn)技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，并建議在國內(nèi)同類冶煉企業(yè)加大推廣力度。

叢林鋁業(yè)成功研發(fā)5083合金二次擠壓退火工藝

2015年，叢林鋁業(yè)鑄造部以“優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量”為導(dǎo)向，加大產(chǎn)品的研究與開發(fā)力度，提升研發(fā)能力，改善產(chǎn)品質(zhì)量，抵御市場競爭所帶來的銷售風(fēng)險(xiǎn)。為更好地滿足不斷變化的客戶需求，近日，叢林鋁業(yè)技術(shù)副總欒守國組織工藝技術(shù)部人員開展了一系列技術(shù)研發(fā)工作，其中5083合金進(jìn)行二次擠壓試驗(yàn)，取得了突破性進(jìn)展。

5083是屬于Al-Mg系合金中強(qiáng)度、耐腐性、可切削性良好的不可熱處理合金。根據(jù)相關(guān)資料顯示，此次進(jìn)行的二次擠壓試驗(yàn)相比一次擠壓，不僅提高了合金的強(qiáng)度和延伸率，而且有效改善了合金的斷裂韌性。二次擠壓的技術(shù)難點(diǎn)在于退火工藝的制定，溫度過高，晶粒容易長大，一旦過燒，只能報(bào)廢；溫度過低，則達(dá)不到消除應(yīng)力、降低擠壓抗力的目的。

針對(duì)以上難題，該企業(yè)工藝技術(shù)部通過研究討論確定從化學(xué)成分配比、原始組織形貌、一次擠壓后組織形貌和硬度四方面進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，經(jīng)過三個(gè)不同溫度、不同時(shí)間的樣品試驗(yàn)后，確定出最佳溫度和時(shí)間，將整批一次擠壓棒材進(jìn)行退火。退火后的棒材在880T擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓，相比較一次擠壓，金相組織更加細(xì)小均勻，擠壓抗力降低，擠壓速度提升了40%，力學(xué)性能也提高了10%，提高了生產(chǎn)效率的同時(shí)保證了產(chǎn)品質(zhì)量，目前，退火工藝已用于正常生產(chǎn)并取得良好成效。

濃密脫水塵漿處理系統(tǒng)破解粉塵泥漿處理難題

近日，山東黃金集團(tuán)青島萊西公司新增濃密脫水塵漿處理系統(tǒng)，有效解決了濕式除塵泥漿處理技術(shù)難題。

據(jù)悉，該公司破碎系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用三臺(tái)濕式除塵器收集粉塵，因其所回收粉塵存在于大量的水中，濃度只有2%左右，直接回收難度較大。此前，該公司采用沉淀池儲(chǔ)存粉塵礦漿，累積一定數(shù)量后挖出晾曬，但存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、損失較多、二次污染等問題，同時(shí)因沉淀池設(shè)在室外，冬天結(jié)冰，夏天雨淋，粉塵泥漿難以得到妥善處理。

為解決此難題，該公司技術(shù)人員經(jīng)過分析研究，發(fā)現(xiàn)如采用濃密機(jī)將破碎系統(tǒng)各除塵點(diǎn)的含塵廢水收集濃縮并集中處理，不僅便于綜合回收泥漿中的金含量，濃密機(jī)溢流水也可返回循環(huán)利用，而且因粉塵細(xì)度-200目含量達(dá)到100%，還可直接進(jìn)入磨礦浮選系統(tǒng)的攪拌槽，再次進(jìn)行浮選作業(yè)、選別處理。

經(jīng)測驗(yàn)，運(yùn)用此方法，該公司每日收集粉塵金屬量14 g，按回收率95.6%計(jì)算，可多產(chǎn)黃金13.4 g，除去濃密機(jī)系統(tǒng)每日運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用48.6元，日增加收入3 000元左右，既解決了粉塵回收難題，又開辟了增收節(jié)支新途徑。

精密銅管軋輥制造核心技術(shù)取得新突破

近日，在河南金龍集團(tuán)應(yīng)用技術(shù)研究院裝備制造及模具研究部門技術(shù)人員的共同努力下，精密銅管制造的核心零部件軋輥的制造技術(shù)取得了新突破，全面優(yōu)化了工裝材料及材料性能，為該集團(tuán)的市場競爭創(chuàng)造了更大的成本優(yōu)勢(shì)。

據(jù)悉，從今年初開始，金龍集團(tuán)應(yīng)用技術(shù)研究院整合現(xiàn)有裝備制造資源，建立了集團(tuán)內(nèi)部黑色金屬熱處理實(shí)驗(yàn)室，重點(diǎn)對(duì)銅管生產(chǎn)影響比較大的關(guān)鍵性工裝材料進(jìn)行熱處理工藝研究，特別是對(duì)精密銅管制造過程中的軋機(jī)軋輥和軋機(jī)芯棒的熱處理工藝進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)。通過進(jìn)行10余次的工藝?yán)碚摲治龊同F(xiàn)場數(shù)據(jù)調(diào)整試驗(yàn)，有效地解決了銅管芯棒模具在使用過程中的敏感開裂問題，且壽命提升 20%以上。

為了進(jìn)一步提升軋輥的質(zhì)量，該集團(tuán)研究人員還利用企業(yè)裝備制造中心試驗(yàn)爐體和其它測試設(shè)備，依靠持續(xù)的金相分析，指導(dǎo)優(yōu)化軋輥的熱處理工藝，使軋輥材料的高溫機(jī)械性能得到充分發(fā)揮，擺脫了淬火等關(guān)鍵熱處理工序完全依靠外協(xié)加工的被動(dòng)局面。目前優(yōu)化熱處理工藝后的軋輥在生產(chǎn)線使用三套，平均每套已經(jīng)使用7次以上，單次車削疲勞厚度都不超過 0.5 mm，較改進(jìn)前單次疲勞厚度降低20%左右。

蘭冶院高危庫擴(kuò)容系統(tǒng)獲專利授權(quán)

日前，蘭州有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司申報(bào)的“一種立體式尾礦庫排滲系統(tǒng)”，被知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予實(shí)用新型專利。

該實(shí)用新型專利公開了一種結(jié)構(gòu)簡單的高危庫擴(kuò)容系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有尾礦庫加高擴(kuò)容存在的壩體穩(wěn)定性差的問題。

它包括在初期壩和尾礦庫體上分別設(shè)置加高初期壩體和全尾砂體，設(shè)有尾礦庫排滲井，尾礦庫排滲井的底部連接有水平排滲管，尾礦庫排滲井的中上部側(cè)壁設(shè)有至少一層透水圈。

目前，我國金屬、非金屬礦山所用的尾礦庫，大多建于上世紀(jì)六、七十年代甚至更早，經(jīng)過長期的堆積和使用，現(xiàn)基本處于尾礦庫存儲(chǔ)容積的極限，由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的局限和管理的不規(guī)范，一部分老尾礦庫存在著一定的安全隱患，甚至隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)尾礦壩坍塌、尾礦決堤的危險(xiǎn)。

該實(shí)用新型專利布設(shè)大型復(fù)合式尾礦庫排滲井，降低浸潤線，再利用全尾砂堆存于現(xiàn)有尾礦庫外坡上，加固現(xiàn)有尾礦庫，在降低浸潤線搶險(xiǎn)治理尾礦庫的同時(shí)，增大了尾礦庫的容積，延長了尾礦庫的服務(wù)年限，實(shí)現(xiàn)了廢物利用，降低了工程成本。

廢鋁易拉罐綠色保級(jí)再利用技術(shù)通過評(píng)價(jià)

5月22日，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)在北京組織召開了“廢鋁易拉罐綠色保級(jí)再利用技術(shù)”科技成果評(píng)價(jià)會(huì)。該科技成果研發(fā)歷時(shí)6年，先后獲得國家科技支撐計(jì)劃、廣東省科技計(jì)劃等支持，由北京科技大學(xué)、中北大學(xué)和肇慶市大正鋁業(yè)有限公司聯(lián)合完成。

評(píng)價(jià)委員會(huì)聽取了該科技成果負(fù)責(zé)人張深根研究員關(guān)于技術(shù)研發(fā)專題匯報(bào)。項(xiàng)目組開發(fā)了以余熱煙氣為熱源，旋轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)隧道窯低氧脫漆的方法及裝備，有效抑制了二惡英的產(chǎn)生，鋁片無燒損，脫漆率95%以上；開發(fā)了廢鋁易拉罐片蓄熱式雙室吸入式液下熔煉技術(shù)及裝備，鋁回收率97%以上，節(jié)能效果顯著；開發(fā)了“煙氣二次燃燒—快冷—布袋除塵—脫硫脫硝—活性炭吸附”綜合環(huán)保技術(shù)，消除了粉塵、二氧化硫和氮氧化合物等污染物的產(chǎn)生；以廢鋁易拉罐為原料生產(chǎn)的3104合金滿足國標(biāo)要求和用戶要求。目前，該科技成果已在肇慶市大正鋁業(yè)有限公司實(shí)現(xiàn)了年處理1.5萬t廢鋁易拉罐綠色保級(jí)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，年新增產(chǎn)值3.3億元，年利稅總額8 900萬元，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)保效益顯著。

評(píng)價(jià)委員會(huì)一致認(rèn)為該科技成果整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，其中鋁回收率和節(jié)能技術(shù)指標(biāo)達(dá)到世界領(lǐng)先，并建議進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能，加大生產(chǎn)線的智能化改造。

昆明冶金院推出低品位礦利用新技術(shù)

原本無人問津，看起來毫無經(jīng)濟(jì)價(jià)值的尾礦，今后或許會(huì)成為搶手貨。在日前云南省科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合會(huì)舉辦的2015年首場成果推介會(huì)上，昆明冶金研究院開價(jià)80萬元拋出一項(xiàng)新能源節(jié)能技術(shù)——如何以較低成本開發(fā)利用大量閑置的高氧化率低品位氧化鉛鋅礦。據(jù)悉，這項(xiàng)技術(shù)已在保山施甸冠勝礦業(yè)有限公司實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化多年，而近3年為該企業(yè)帶來新增利潤超過1 000萬元。

所謂尾礦、低品位礦，簡單來講就是其中要提取目標(biāo)元素含量較低。以施甸冠勝礦業(yè)公司使用的原礦為例，其中含鋅僅為11%，含鉛2%。相比優(yōu)質(zhì)礦來說，這種低品位的礦占大部分。據(jù)昆明冶金研究院提供資料，我國鉛鋅保有儲(chǔ)量中至少有60%屬于高氧化率低品位礦。云南的鉛鋅資源占全國總量的20%，其中，蘭坪縣已探明是亞洲最大的鉛鋅礦。上世紀(jì)90年代，由于選冶技術(shù)制約，以致該縣3 000萬t的低品位氧化鉛鋅礦堆棄在礦山上。后因選礦技術(shù)攻關(guān)，大量閑置的這些低品位礦得以利用。

昆明冶金研究自主研發(fā)的這項(xiàng)新技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)在于采用“分級(jí)- 搖床重選工藝”，優(yōu)勢(shì)在于：工藝流程短，可降低成本;回收率高，鉛回收率可達(dá)到73%;尾水還可回收利用，更加綠色環(huán)保。以該工藝為核心，2010年在施甸冠勝礦業(yè)有限公司建成處理量600 t/d選廠，建成后生產(chǎn)指標(biāo)穩(wěn)定，效益明顯，近三年新增利潤1 089萬元。

中國中車研制成功世界領(lǐng)先的大功率石墨烯超級(jí)電容

由我國自主研制的新一代大功率石墨烯超級(jí)電容在中國中車株洲電力機(jī)車有限公司問世，其功率提升三倍，電能運(yùn)用效率更高，可運(yùn)用時(shí)間更長，性能指標(biāo)居于世界領(lǐng)先水平。

中國中車表示，在日前舉辦的浙江省科技成果暨新產(chǎn)品鑒定會(huì)上，中國工程院院士楊裕生、劉友梅和“國家863節(jié)能儲(chǔ)能項(xiàng)目”專家張世超教授等9位專家一致鑒定：3 V/12 000 F石墨烯/活性炭復(fù)合電極超級(jí)電容和2.8 V/30 000 F石墨烯納米混合型超級(jí)電容代表了目前世界超級(jí)電容單體技術(shù)的最高水平。

中國中車株洲電力機(jī)車公司技術(shù)中心副總監(jiān)阮殿波表示，2.8 V/30 000 F超級(jí)電容適合用于無軌電車主驅(qū)動(dòng)，單次充電不到1 min，行駛里程可從之前的4～6 km提高到8～10 km，實(shí)現(xiàn)車輛只需在首尾站點(diǎn)充電的要求，還具備充放電速率快、循環(huán)使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

“目前大陸每年在線運(yùn)營公交客車更新約6萬輛，如全部使用該超級(jí)電容作為主驅(qū)動(dòng)電源，每年可節(jié)約電能5.84億kW·h，減少二氧化碳排放670萬t。”他說。

新問世的3 V/12 000 F超級(jí)電容則適合用于有軌電車主驅(qū)動(dòng)，單次充電僅需30 s，行駛里程可達(dá)6 km，具有零排放特點(diǎn)，比有網(wǎng)電車節(jié)能30%以上。

據(jù)了解，相比傳統(tǒng)充電裝置，超級(jí)電容具有可充電100萬次，充電時(shí)間只需數(shù)十秒以及無污染、爆炸風(fēng)險(xiǎn)等優(yōu)勢(shì)，可廣泛運(yùn)用于消費(fèi)電子、軌道交通、城市公交系統(tǒng)、國防與航天、起重機(jī)械勢(shì)能回收、發(fā)電與智能電網(wǎng)等領(lǐng)域。目前，中國中車株洲電力機(jī)車公司研制的9500 F、7500 F等多款超級(jí)電容已運(yùn)用于廣州、寧波、武漢、淮安的有軌電車和無軌電車上。