“復(fù)雜多金屬鐵閃鋅礦綠色高效煉鋅新技術(shù)”被評為國際領(lǐng)先技術(shù)

8月29日，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會組織召開成果評價(jià)會議。會上，由云錫文山鋅銦冶煉有限公司、中國恩菲工程技術(shù)有限公司、昆明理工大學(xué)共同完成的“復(fù)雜多金屬鐵閃鋅礦綠色高效煉鋅新技術(shù)”被評價(jià)為“整體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平”。

目前，該技術(shù)已應(yīng)用于公司設(shè)計(jì)的云錫文山10萬t鋅、60 t銦冶煉技改項(xiàng)目。該項(xiàng)目在國內(nèi)首次采用此種赤鐵礦除鐵工藝技術(shù)，于2018年11月24日產(chǎn)出鋅錠，2019年7月實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)。從2012年到2018年，從機(jī)理研究、小型試驗(yàn)、中試、半工業(yè)試驗(yàn)到工業(yè)化應(yīng)用，三家單位經(jīng)過長達(dá)6年的持續(xù)技術(shù)攻關(guān)，合力攻克了“還原浸出- 赤鐵礦除鐵- 鐵渣資源化”技術(shù)難點(diǎn)，掌握了整套新技術(shù)，并成功研制出全套裝備。該技術(shù)具有“環(huán)境友好、資源節(jié)約、能耗低、綜合回收率高、渣資源化、工藝技術(shù)先進(jìn)、裝備自動化”的顯著優(yōu)勢，為復(fù)雜多金屬鐵閃鋅礦的高效處理提供了新的技術(shù)選擇。項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于常規(guī)鋅冶煉工藝，成為實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源就近開發(fā)利用和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的典范。

中國恩菲與煙臺國潤聯(lián)合開發(fā)的富氧側(cè)吹熔煉- 多槍頂吹吹煉連續(xù)煉銅技術(shù)被評為國際領(lǐng)先技術(shù)

9月23日，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會組織召開成果評價(jià)會議，由中國恩菲工程技術(shù)有限公司、煙臺國潤銅業(yè)有限公司共同完成的“富氧側(cè)吹熔煉- 多槍頂吹連續(xù)吹煉- 火法陽極精煉熱態(tài)三連爐連續(xù)煉銅技術(shù)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)與應(yīng)用”順利通過專家組的評價(jià)，被評價(jià)為“項(xiàng)目創(chuàng)新性強(qiáng)，富氧側(cè)吹熔煉- 多槍頂吹吹煉連續(xù)煉銅達(dá)到了國際領(lǐng)先水平”。

該科技成果已應(yīng)用于中國恩菲設(shè)計(jì)完成的煙臺國潤銅業(yè)有限公司環(huán)保節(jié)能技改項(xiàng)目，項(xiàng)目自2017年7月建成投產(chǎn)以來，經(jīng)過不斷探索和優(yōu)化，生產(chǎn)安全、環(huán)保、穩(wěn)定，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)，標(biāo)志著世界首套富氧側(cè)吹熔煉- 多槍頂吹連續(xù)吹煉- 火法陽極精煉熱態(tài)三連爐連續(xù)煉銅工藝獲得圓滿成功，目前已有多個(gè)項(xiàng)目采用該工藝開展設(shè)計(jì)工作。

與會專家聽取項(xiàng)目成果匯報(bào)后，經(jīng)過質(zhì)詢和答辯，對項(xiàng)目成果給予了高度評價(jià)。專家組認(rèn)為，項(xiàng)目成果實(shí)現(xiàn)了連續(xù)煉銅，具有工藝流程短、環(huán)境保護(hù)好、效率高、作業(yè)率高、直收率高、能耗低、勞動強(qiáng)度低等特點(diǎn)，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)，既適用于新廠建設(shè)，又適用于傳統(tǒng)吹煉技術(shù)的改造。富氧側(cè)吹熔煉- 多槍頂吹吹煉連續(xù)煉銅工藝將成為高效、環(huán)保處理銅精礦的又一選擇，必將推動我國銅冶煉的技術(shù)進(jìn)步。

中鋁鄭州研究院5項(xiàng)科技成果獲行業(yè)專家高度評價(jià)

9月11日，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會在中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司(以下簡稱鄭州研究院)組織召開科技成果評價(jià)會，對鄭州研究院“熟料干法燒結(jié)工藝與裝備技術(shù)研究”等5項(xiàng)科技成果進(jìn)行了評價(jià)。

“熟料干法燒結(jié)工藝與裝備技術(shù)研究”項(xiàng)目，首次開發(fā)形成了燒結(jié)法生料干法精準(zhǔn)配料- 生料圓盤成球- 球團(tuán)窯外烘干預(yù)熱入窯燒結(jié)的熟料干法燒結(jié)工藝與裝備成套技術(shù)，徹底解決了含堿生料預(yù)熱結(jié)疤問題，實(shí)現(xiàn)了余熱高效利用。經(jīng)工業(yè)試驗(yàn)驗(yàn)證，工藝技術(shù)成熟、設(shè)備可靠、可大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。該項(xiàng)目技術(shù)成果對我國采用燒結(jié)法或串聯(lián)法處理低品位鋁土礦生產(chǎn)冶金級和精細(xì)氧化鋁均具有顯著的節(jié)能作用，可實(shí)現(xiàn)熟料窯產(chǎn)能提高80%、燒成煤耗降低40%以上，大幅度降低生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)、社會效益顯著。整體技術(shù)達(dá)到國際水平。

“白云石綜合利用清潔煉鎂新技術(shù)”項(xiàng)目，創(chuàng)新性開發(fā)了內(nèi)加熱鋁熱還原煉鎂成套工藝技術(shù)與新裝備，實(shí)現(xiàn)了金屬鎂和鎂鋁尖晶石的同步連續(xù)清潔生產(chǎn)。該技術(shù)可使煉鎂物耗和能耗均減少50%以上，噸鎂綜合成本降低50%；而且原鎂和鎂鋁尖晶石分別達(dá)到高純鎂和氧化鋁級標(biāo)準(zhǔn)。是鎂冶煉在工藝方法及裝備上的重大突破，成功解決了鎂行業(yè)的能源、資源和環(huán)境難題，對提高中國鎂行業(yè)整體技術(shù)水平和競爭力，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)等具有重要的推動作用。整體技術(shù)達(dá)到國際水平。

“鋁用炭素焙燒廢焦油資源綜合利用研究”項(xiàng)目，全面系統(tǒng)的研究了鋁用炭素焙燒廢焦油性能指標(biāo)和賦存形態(tài)，開發(fā)了脫水縮合- 物性重構(gòu)新工藝，開發(fā)出滿足鋁用陰、陽極炭塊質(zhì)量要求的復(fù)合粘結(jié)劑，形成了鋁用炭素焙燒焦油資源綜合利用的成套技術(shù)。使焙燒廢焦油全部用于生產(chǎn)鋁用炭素材料，并達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量要求，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)。不僅解決了炭素企業(yè)無法自行利用(處置)焙燒廢焦油的技術(shù)難題，而且實(shí)現(xiàn)了廢焦油的無害化和資源化利用，提升了我國炭素行業(yè)的技術(shù)水平和競爭力，經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益顯著。整體技術(shù)達(dá)到國際水平。

“新型耐磨長壽命打殼錘頭技術(shù)的開發(fā)及推廣應(yīng)用”項(xiàng)目，系統(tǒng)研究了合金元素對堆焊涂層硬度、耐磨性、抗腐蝕、抗氧化性的影響，開發(fā)出完全自主知識產(chǎn)權(quán)的鋁電解耐磨抗腐蝕打殼錘頭技術(shù)，解決了普通打殼錘頭使用壽命短的問題。該技術(shù)已在中鋁股份五家企業(yè)和中孚鋁業(yè)公司推廣使用，技術(shù)成熟度高，打殼錘頭使用壽命大幅提升，明顯降低了工人的勞動強(qiáng)度，進(jìn)一步提高了我國電解鋁行業(yè)的裝備技術(shù)水平，經(jīng)濟(jì)、社會效益顯著。整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

“赤泥堆場無土原位修復(fù)技術(shù)研究與應(yīng)用”項(xiàng)目，開發(fā)了復(fù)合型土壤化改性劑，通過化學(xué)改良、植物修復(fù)、微生物驅(qū)動修復(fù)的協(xié)同耦合作用，形成了赤泥土壤化修復(fù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了赤泥堆場的無土原位修復(fù)和還耕利用。在工業(yè)應(yīng)用中，土壤肥力達(dá)到《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量》NY/T 391—2013旱地Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)，滿足植物生長需求，收獲的牧草作物和小麥中重金屬等含量符合相關(guān)食用安全標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)已在中鋁礦業(yè)有限公司、遵義鋁業(yè)公司進(jìn)行示范應(yīng)用，技術(shù)成熟度高，解決了赤泥堆場污染及生態(tài)安全隱患問題，對促進(jìn)鋁工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，推動我國生態(tài)文明建設(shè)意義重大。整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

青海啟動“高品質(zhì)碳酸鋰制備工藝研究與示范”重大科技專項(xiàng)

“高品質(zhì)碳酸鋰制備工藝研究與示范”重大科技專項(xiàng)在青海啟動，旨在推動中國鹽湖鋰資源綠色、持續(xù)、高質(zhì)量開發(fā)利用。該項(xiàng)目將針對青海海西柴達(dá)木盆地鹽湖鹵水高鎂低鋰的組分特點(diǎn)，以選擇性膜為分離介質(zhì)，創(chuàng)新性采用“超濾- 納濾- 反滲透- 電滲析膜分離技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“鋰鎂分離- 初級濃縮- 再次濃縮”的分離富集，解決膜分離技術(shù)的工程化問題。

項(xiàng)目通過創(chuàng)新性開發(fā)制備錳系鋰離子篩和鋁系層狀吸附新材料，形成以吸附為核心，與膜分離耦合提鋰工藝路線，解決傳統(tǒng)吸附材料吸附容量低、穩(wěn)定性差的問題及低濃度高鎂鋰比鹵水提鋰過程中關(guān)鍵技術(shù)難題。同時(shí)，根據(jù)油田水組成和資源地氣候條件，針對油田水固溶體形成造成鋰分散析出大量損失的問題，創(chuàng)新性研究固溶體對微量元素富集行為的影響，進(jìn)而設(shè)計(jì)相應(yīng)開發(fā)工藝，通過控制固溶體相的形成實(shí)現(xiàn)鋰等微量元素的有效富集。

青海省科技廳表示，該項(xiàng)目完成后將實(shí)現(xiàn)新技術(shù)、新工藝在鹽湖深層鹵水及油田水中提鋰工藝技術(shù)成熟化，建成2條萬噸級電池級碳酸鋰裝置及1條10萬t利用油田水鋰資源制備工業(yè)級碳酸鋰裝置，推動中國鹽湖鋰資源綠色、持續(xù)、高質(zhì)量開發(fā)利用。

德國科學(xué)家研發(fā)適用車頂?shù)碾[形太陽能板

為了提高電動汽車或是油電混合動力車的行駛里程，不少廠商開始在車頂、引擎蓋等地裝設(shè)太陽能板，但太陽能模塊通常是或深或淺藍(lán)色，跟多樣化的車漆顏色總是有點(diǎn)不搭嘎，對此，德國應(yīng)用科學(xué)研究機(jī)構(gòu) Fraunhofer ISE 研發(fā)涂有特殊顏料的新型太陽能板，能讓太陽能板隨著不同車漆變換顏色。

特殊顏料名為 Morpho Color，靈感來自于閃蝶屬(Morpho)蝴蝶，那些出沒在熱帶雨林、閃著華麗耀眼的金屬藍(lán)色的蝴蝶，其實(shí)翅膀上的鱗片是沒有特定“顏色”的，鱗片以特殊的方法排列，透過繞射和散射光線來產(chǎn)生顏色，因此在不同角度下，顏色也會隨之改變，鈔票上的防偽標(biāo)示、泡泡，也是類似的概念。

因此在特殊涂料的幫助下，太陽能板幾乎隱形，能配合各種顏色的車體，雖然涂上顏料會讓效率降低 7% 左右，但這或多或少有助于提高太陽能車頂?shù)馁徺I量，團(tuán)隊(duì)權(quán)衡兩者輕重后覺得值得，F(xiàn)raunhofer ISE 車用太陽能部門負(fù)責(zé)人 Martin Heinrich 表示，色彩的可能性近乎無盡。

新型太陽能板是采用單晶硅互連(shingle interconnection)排列方法，將單晶硅太陽能電池相互重疊再用電導(dǎo)黏著劑固定，這些黏著劑可以當(dāng)作導(dǎo)電體，就不需要裝設(shè)電線，能有效降低電阻衰減，以及避免電連接器的陰影，能提高2%的模塊效率。根據(jù)團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)，新型太陽能板的發(fā)電量約為210 W/m2，能減少10%的油耗，約增加10%里程，團(tuán)隊(duì)也有跟運(yùn)輸公司合作并在路上實(shí)際測試，在6輛大型卡車上裝設(shè)新型太陽能板，同時(shí)也用輻射、溫度傳感器與GPS來進(jìn)行測量，實(shí)驗(yàn)指出，可產(chǎn)生電力5 000～7 000 kWh/a。

缺陷態(tài)氧化鎢鋰電池或擺脫鈷鎳金屬依賴

為了開發(fā)鋰基電池的替代品，盡可能擺脫鈷鎳金屬的依賴，國外研究人員開發(fā)了一種非常有發(fā)展前景的缺陷態(tài)氧化鎢電極材料，在一定程度上鋰電池能降低了昂貴金屬材料的用量。

缺陷態(tài)氧化鎢是鎢氧化物的一種，具有較低制備成本，較高理論比容量，較長循環(huán)儲能壽命，較小體積膨脹系數(shù)以及良好的電致變色性能與導(dǎo)電導(dǎo)熱性等特點(diǎn)，是一種非常典型且十分常見的N型半導(dǎo)體材料之一，適合作為新一代負(fù)極材料的組成之一。含有缺陷態(tài)氧化鎢材料的鋰電池相較于普通電池有更高的性價(jià)比，即熱穩(wěn)定性能與能量密度更高、生產(chǎn)成本更低。

韓國利用飛秒激光開發(fā)鈦材表面處理技術(shù)

近期，韓國科學(xué)技術(shù)情報(bào)通信部國家科學(xué)技術(shù)院所屬的電力專業(yè)研究機(jī)構(gòu)——韓國電氣研究院(KERI)稱，電氣醫(yī)療器械研究中心研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一項(xiàng)利用飛秒激光對鈦材進(jìn)行表面處理的技術(shù)。

飛秒(Femto second)激光是指一種激光系統(tǒng)技術(shù)，由此產(chǎn)生的脈沖(Pulse)具有極其短的時(shí)間，僅相當(dāng)于千兆分之一秒，這也是KERI引以為榮的一項(xiàng)研究成果。脈沖重復(fù)率及平均輸出率高、長時(shí)間運(yùn)行也可以確保穩(wěn)定的輸出率，有望應(yīng)用于超細(xì)微加工的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。飛秒激光商業(yè)化的關(guān)鍵要素之一就是加工速度，為了采用飛秒激光進(jìn)行細(xì)微加工，現(xiàn)有技術(shù)主要以緩慢的速度對材料進(jìn)行加工，但這種方法需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面還存在相當(dāng)?shù)睦щy。

KERI開發(fā)的技術(shù)不僅維持了飛秒激光的精密性，而且還可以確保較快的加工速度，是最佳的一種表面處理體系，研究團(tuán)隊(duì)采用了視野角度寬闊的透鏡，通過與高速旋轉(zhuǎn)的鏡面組合，飛秒激光在較寬的面積上也可以進(jìn)行穩(wěn)定的表面處理。采用飛秒激光可以在鈦材表面制備出納米尺寸的組織結(jié)構(gòu)，從而使其表面具備親水或疏水的性質(zhì)，成為治療效果更為好的材料。

高熵合金強(qiáng)與韌兼得的奧秘破解

近日，浙江大學(xué)研究人員與國內(nèi)外合作者，揭示了高熵合金中晶格調(diào)控力學(xué)性能的特殊機(jī)制。相關(guān)論文在線刊登于《自然》。研究人員表示，與傳統(tǒng)的界面調(diào)控(包括晶界、相界、第二相界面等)以及團(tuán)簇等精細(xì)結(jié)構(gòu)調(diào)控相比，高熵合金中獨(dú)特的濃度波調(diào)控極精細(xì)并具有連續(xù)性，是一種可控和高效的材料強(qiáng)韌化方法。

浙江大學(xué)電子顯微鏡中心教授余倩課題組首先通過原子尺度的元素分布表征，揭示了高熵合金多種元素如何固溶在一起的重要疑問。高熵合金中獨(dú)特的濃度波起伏，相比于傳統(tǒng)固溶體合金中在晶格尺度趨于平直的元素濃度波起伏，高熵合金濃度在晶格間25%～15%的震蕩，會帶來納米尺度晶格阻力的震蕩和局域?qū)渝e(cuò)能的變化。緊接著，通過在保證完全固溶的前提下增加元素間電負(fù)性和原子大小的差距，研究人員制備了納米尺度各種元素濃度起伏在60%～0之間的CrFeCoNiPd合金。

在高倍電鏡的放大下，研究人員看到，普通材料的位錯(cuò)線是沿著固定的滑移帶像一線潮那樣奔涌向前，但是CrFeCoNiPd合金中，位錯(cuò)線卻走得“磕磕絆絆”?？蒲腥藛T把這樣的位錯(cuò)移動稱為交滑移，位錯(cuò)不沿著原有的晶面走，而是選擇了另一個(gè)晶面。這樣，位錯(cuò)之間的相互作用就會增加，提供了更多變形的可能，同時(shí)也“呼喚”更強(qiáng)的外力來推動位錯(cuò)往前走。大量的交滑移作用，使得合金有更好的均勻變形能力又有更好的強(qiáng)度。專家評審意見認(rèn)為，該工作對理解復(fù)雜成分合金的強(qiáng)化機(jī)理具有重要理論意義。而高熵合金強(qiáng)度與塑性兼得的特點(diǎn)以及優(yōu)良的低溫性能，在未來航空、南北極等對溫度要求嚴(yán)苛的材料制備上大有可為，同時(shí)在防撞領(lǐng)域也有重要應(yīng)用。