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文檔簡介

1復雜多金屬物料清潔生產關鍵技術及其產業化該項目針對復雜多金屬物料的清潔提取、高效分離與高值化利用及其附帶的環境污染等難題,出技術、多金屬煙塵濕法提取銅鋅技術、多金屬爐渣及煙塵生產精錫及銻鉛合金技術,以及鎳、鈀、金、銀等金屬一站式綜合回收及其高值化利用技術,其技術難度大、體系復雜,技術重現性好、成熟度高,生產成本低,環境效益好,對推動再生有色金屬行業的技術進步具有重要的工程示范作用。依托該技術成果,江西自立環保科技有限公司建成了年處理28萬噸含銅廢物、生產13.5萬潤7.28億元,新增稅收18.23億元,經濟效益和社會效益顯著。目前該技術正全面推廣應用:安徽杭富固廢環保有限公司自2015年9月開始建設年處置含銅危廢30萬噸和年生產粗銅合金3萬噸生產線;泰興申聯環保科技有限公司自2016年4月開始建設年處置含銅危險固體廢物40萬噸和年生該項目成果獲得發明專利7項,實用新型專利33項,發表相關論文10多篇。該項目有效提升了我國對含多種金屬、品位的復雜物料處理的清潔生產水平,大幅提高了資源利用率,降低了環境污染,對我國有色金屬工業發展具有戰略意義。對照國家科學技術獎授獎條件,推薦申報國家科項目簡介年含有色金屬的廢泥、廢渣和各類煙灰等達到1100萬噸,預計2020年的產生量將達到4800萬噸,而這類廢料被資源化利用的不到10%,其余的多被填埋處置,不僅浪費了大量的有色金屬資源,而且嚴重地污染了土壤和地下水資源。即使已被資源化利用的這10%左右的廢料,由于其來源廣、成分復雜,目前大多數企業只回收其中的一種或兩種含量較高、經濟價值高的有價金屬,因此迫切需要研發技術先進、經濟可行的、專門針對這種成分復雜、品位低的金屬物料實行一站式綜合回收的在國家發展和改革委員會及工業和信息化部“產業振興和技術改造”項目和國家自然科學基金項目等支持下,江西自立環保科技有限公司與清華大學、昆明理工大學、江西理工大學和蘭溪自立(1)復雜多金屬廢料火法-濕法聯合生產技術:包括底部側吹回收銅、鋅、錫、鉛和低品位陽極板直接電溶造液與電解精煉生產陰極銅技術;2出液直接電積產出陰極銅和含錫、鉛、銻、鐵、硅、鈣的浸出渣送電爐配料生產粗錫合金的技術;并針對廢雜白銅和高硅鈷白合金的常壓氧化浸出、混酸浸出和電化學浸出工藝等進行了相關的基礎(3)多金屬煙塵濕法提取銅鋅技術:發明了一種降低冶煉煙灰酸浸渣中鋅、銅含量的方法,并采用N902萃取銅和P204萃取鋅的二段萃取法生產電積銅及電積鋅;(4)多金屬爐渣及煙塵生產精錫及銻鉛合金(5)鎳、鈀、金、銀等金屬回收及其高值化利用技術:發明了從冶煉煙灰中回收生產電解鋅粉和鉛粉的工藝,研發了用粗制硫酸鎳的萃取凈化-電積生產金屬鎳、液相還原法生產超細鎳粉、銅粉該項目共申請專利40項,其中發明專利7項,實用新型專利33項。依托該項目的技術成果,建設了年處理28萬噸含銅廢物、生產13.5萬噸陰極銅和年提煉貴金屬25噸的生產線。同時,該技入380.12億元,新增利潤7.28億元,新增稅收18.23億元,經濟效益和社會效益顯著。此外,該技術正在安徽杭富固廢環保有限公司和泰興申聯環保科技有限公司開始推廣應用。該項目成果推廣后,將全面提升我國對含多種金屬元素的冶煉渣、冶煉煙灰、含金屬污泥等低品位物料的綜合利用,大幅提高各種金屬元素的回收率,降低環境污染,對我國有色金屬工業真正實現循環利用和資源化利用具有戰略意義。客觀評價1、技術創新性與先進性針對含銅、錫、銻、鎳、金、銀、鉑、鈀等多金屬復雜物料(如各類廢冶煉渣、含金屬污泥、煙灰等),該項目開發了多項清潔生產關鍵技術,包括復雜多金屬廢料火法-濕法聯合生產技術、陽以及鎳、鈀、金、銀等金屬回收及其高值化利用技術,項目取得了30多項中國發明專利和實用新型專利,解決了復雜多金屬物料的清潔提取、高效分離與高值化利用及其附帶的環境污染問題。該項目研發了“復雜多金屬廢料火法-濕法聯合生產技術”,即首先將含銅、錫、銻等多金屬廢料還原熔煉為含Cu70%的粗銅,隨即澆鑄成銅陽極板,采用低電流密度直接進行電解生產陰極銅,而不采用傳統的火法精煉-陽極板-電解精煉工藝。粗銅直接電解雖犧牲了一部分電流效率,但卻為后續的從陽極泥中大幅度提高錫、鉛、銻的金屬回收率奠定了條件。該項目研發了“陽極爐渣氧壓浸出技術及其他含銅物料的提取新方法”,其主要特點是陽極爐渣加壓氧浸段的酸浸液直接進入銅電解系統以維持銅電解系統的銅離子平衡,廢電解液直接返回加壓氧浸段。與選用還原爐處理氧化銅渣生產粗銅的國內外企業相比,該工藝具有生產成本低、環境好、工藝流程短、金屬回收率高(銅、鎳的浸出率分別為99.8%和98.4%,電解銅回收率99.8%)、勞動強度低、自動化程度高等優點,并為處理其他含銅物料提供了范例。該項目研發了“多金屬煙塵濕法提取銅鋅技術”,即采用常溫浸出、N902萃取銅和P204萃取鋅3的二段萃取法工藝,分別生產電積銅及電積鋅。該工藝的特點是用萃取法甩掉了除氟、除氯工序,避免了電積鋅過程中的燒板現象,電流效率高,產品質量好。該項目研發了“多金屬爐渣及煙塵生產精錫及銻鉛合金技術”,即氧壓浸出渣再經電爐熔煉生產粗錫鉛合金,而該合金經真空分離產出鉛銻合金和粗錫,粗錫在硫酸鹽體系中精煉出精錫。該工藝具有流程短、成本低、環境污染小、金屬回收率高(鉛錫合金金屬回收率>99精錫中Pb<%)該項目研發的“鎳、鈀、金、銀等金屬回收及其高值化利用技術”,可以制備出單分散的平均粒徑為200~300nm超細鎳粉等特種金屬粉體,為有色金屬二次資源的高值化利用提供了技術支撐。該項目處理后的棄渣含銅小于0.2%,含錫小于0.13%,含鉛小于0.08%,含鋅小于0.4%,資源綜合利用率大大提高。棄渣中重金屬含量減少,且以固定態存在,不會造成二次環境污染。2015年10月17日,中國有色金屬工業協會在北京組織專家對江西自立環保科技有限公司和清華大學等4單位共同完成的“復雜多金屬物料清潔生產關鍵技術及其產業化”項目進行了科技成果評價,一致認為該項目的整體技術達到國際先進水平,并被評為中國有色金屬工業科學技術獎一等獎。2、應用效果及其對行業科技進步的作用依托該項目的技術成果,江西自立環保科技有限公司建設了年處理28萬噸含銅廢物、生產13.5萬噸陰極銅和年提煉貴金屬25噸的生產線,同時,該技術成果也在蘭溪自立銅業有限公司得到很好該項目的“復雜多金屬廢料火法-濕法聯合生產技術”分別推廣應用于安徽杭富固廢環保有限公司和泰興申聯環保科技有限公司,前者正在建設產線;后者正在建設年處置含銅危廢40萬噸和年生產粗銅合金4萬噸生產線。江西自立環保科技有限公司基于該項目技術的成功實施與推廣應用,已獲批設立了“江西省有色金屬再生利用工程技術研究中心”、“江西省有色金屬綜合利用工業設計中心”和“江西省博士后創新實踐基地”,為江西省和全國有色金屬固廢處理行業的技術升級和人才培養提供了軟硬件支推廣應用情況該項目的科技成果已申請專利40項(其中發明專利7項,實用新型專利33項),發表科技論文10余篇。依托該項目的技術成果,江西自立環保科技有限公司建設了年處理28萬噸含銅廢物、生產13.5萬噸陰極銅和年提煉貴金屬25噸的生產線,同時,該技術成果也在蘭溪自立銅業有限公億元,新增稅收18.23億元。此外,該技術正在安徽杭富固廢環保有限公司和泰興申聯環保科技有限公司開始推廣應用。取得了良好的經濟效益、社會效益和環境效益,有力推動了本領域的科技進主要知識產權證明目錄4法736法226359372葉標\寧建平\王偉\趙主要完成人情況1、路永鎖,排名第1,江西自立環保科技有限公司,總工程師。江西自立環保科技有限公司的總工程師,是授權專利“一種含銅鎳熔煉渣高壓氧浸濕法處理生產陰極銅的工藝(ZL201210312135.2)等專利的主要發明人。對低品位含銅物料的火法-濕法聯合處理技術和含銅、陽極渣的氧壓浸出和鋅煙灰浸出-萃取凈化-電積等關鍵技術有創新性貢獻。2、徐盛明,排名第2,清華大學,研究員清華大學核能與新能源技術研究院化學工程與技術專業博士生導師,并掛職江西理工大學副校長。作為項目負責人,承擔完成了國家自然科學基金項目項目“鎳鈷廢料的清潔循環過程及其相關新方法、多金屬煙塵濕法提取銅鋅技術和鎳、銦、金、銀等金屬回收及其高值化利用等技術創新性3、葉標,排名第3,江西自立環保科技有限公司,董事長5江西自立環保科技有限公司和國家發改委等批準的產業振興和技術改造項目“江西自立資源再生有限公司多金屬綜合利用改擴建工程”【發改投資[2013]1120號】的投資者和授權專利[ZL201210312135.2、ZL201210312151.1等]第1發明人,對低品位含銅物料的火法-濕法聯合處理技術和含銅、陽極渣的氧壓浸出和鋅煙灰浸出-萃取凈化-電積等關鍵技術有創新性貢獻。4、鄧勇,排名第4,昆明理工大學,副教授參與含錫鉛銻渣還原熔煉產物的處理技術的理論研究、工藝方案和設備選型等,即對多金屬爐渣及煙塵生產精錫及銻鉛合金技術有創新性貢獻。5、黃國勇,排名第5,清華大學,博士現任中南大學冶金與環境學院副教授,作為主要研究骨干,參與完成了“鎳鈷廢料的清潔循環過程及其相關材料制備基礎”(國家自然科學基金項目)項目中的超細鎳粉制備技術以及銅、鋅的萃取分離工藝優化。即對多金屬煙塵濕法提取銅鋅技術和鎳、銦、金、銀等金屬回收及其高值化利用等技術創新性貢獻。6、王庭鳳,完成人排名第6,江西自立環保科技有限公司,技師該項目的主要實施骨干,主要組織項目生產的實施,是一種銅陽極板圓盤注鑄機實用新型專利(ZL201320680899.7)的第一完成人,完成了銅陽極板澆鑄過程中有關工藝和裝置的改進優化,提高了生產效率,對項目的順利實施有一定的貢獻。7、寧建平,完成人排名第7,江西自立環保科技有限公司,高級工程師從事電解銅和電解鋅工藝的研究,作為第2完成人,獲得了一種從濕法電解鋅酸浸渣中堿浸旋流電解法生產電解鉛粉的方法(ZL201210311180.6)和一種降低冶煉煙灰酸浸渣中鋅銅含量的方法(ZL201210312151.1)等多項發明專利,對于從不同物料回收電解銅和電解鋅的工藝有很深入的研究,對該項目作出了一定的貢獻。8、吳金寶,排名第8,江西自立環保科技有限公司,工程師主要負責高壓氧浸濕法生產陰極銅工藝的研究,作為第四完成人,參與完成了一種含銅鎳熔煉渣高壓氧浸濕法處理生產陰極銅的工藝的發明專利(ZL201210312135.2),同時作為第一完成人,獲得了一種新型銅電解陽極泥溜槽裝置的實用新型專利(ZL201320674288.1)。在項目實施過程中,對高壓氧浸出工藝的研究作出了一定的貢獻。9、安玉東,排名第9,江西自立環保科技有限公司,高級工程師作為項目參與者,主要負責生產設備的開發和研制工作,作為第一發明人獲得了一種圓盤鑄注機的自動取板裝置(ZL201320675027.1)的實用新型專利,作為第二完成人獲得了一種銅陽極板澆鑄取板裝置(ZL201320680899.7)、一種還原爐冶煉上料裝置(ZL201320675133.x)和一種銅陽極板圓盤注鑄機(ZL201320674416.2)等實用新型專利。在該項目中對含銅爐渣及白合金的溶出新設備方面作出了一定的貢獻。作為主要研究人員,參與了從次氧化鋅煙塵中濕法回收鋅及去除氟氯和國家自然科學基金項目6“鎳鈷廢料的清潔循環過程及其相關材料制備基礎”(51074096)等研究。即對多金屬煙塵濕法提取銅鋅技術和鎳、銦、金、銀等金屬回收及其高值化利用等技術創新性貢獻。主要完成單位及創新推廣貢獻1、江西自立環保科技有限公司(原江西自立資源再生有限公司)該單位是國家工業和信息化部認定的符合《銅冶煉行業準入條件》企業(第二批)之一,負責了國家發展與改革委員會、工業與信息化部產業振興和技術改造項目“江西自立資源再生有限公司多金屬綜合利用改擴建工程”【發改投資[2013]1120號】,主要承擔低品位含銅物料的火法-濕法聯合處理技術和含銅、鋅煙灰的浸出-萃取凈化-電積技術、陽極渣的氧壓浸出等部分研究開發工作,江西工廠的生產設施的建設和生產運行等。公司采用該項目技術成果建立了年處理28萬噸含銅稅0.83億),經濟和社會效益顯著。該校相關課題組長期從事有色金屬二次資源的清潔生產及高值化利用技術研究,課題組已承擔重點開展再生銅冶煉過程中重金屬污染源辨識與控制、銅/鎳/銀超細粉體制備技術、含銅合金廢料及熔煉產物的氧化酸浸與電化學溶解、N902萃取銅和P204萃取鋅等研究。即對復雜多金屬廢料火法-濕法聯合生產銅、多金屬煙塵濕法提取銅鋅和鎳、鈀、金、銀等金屬回收及其高值化利用等技術創新與清潔生產有貢獻。3、昆明理工大學該校擁有省部共建復雜有色金屬資源清潔利用國家重點實驗室和真空冶金國家工程實驗室,主要負責了國家發展與改革委員會、工業與信息化部產業振興和技術改造項目“江西自立資源再生有限公司多金屬綜合利用改擴建工程”項目中“多金屬爐渣及煙塵生產精錫及銻鉛合金技術”的技術研發與裝備研制、安裝與現場調試等。采用該項目技術成果在江西自立環保有限公司建成了年產2萬噸電解錫和錫合金的生產線,經濟和社會效益顯著。4、江西理工大學圍繞高雜銅電解過程雜質控制及有價金屬綜合回收技術的迫切需求,參與基礎理論、關鍵技術工藝研發,并在銅冶煉和資源回收等行業開展應用,主要創新和貢獻包括:參與研發了高雜銅電解工藝關鍵技術,針對高雜銅物料的復雜性,通過對雜質金屬電解溶出形態及走向分布的系統分析,為雜質控制關鍵技術提供了參考;參與研發了電解液協同凈化技術,針對電解液組成及水溶液化學特點,通過銅電解添加劑分子設計及配位化學行為研究,研發金屬離子共沉積自凈化工藝。參與高雜銅物料電解和錫、鉛、銻等金屬回收系統的集成和聯控技術研究,增強了整體工藝對原料處理適應性,提高了有價元素的綜合回收率。5、蘭溪自立銅業有限公司7該單位現為江西自立環保科技有限公司(原江西自立資源再生有限公司)的全資子公司(該項目的主要技術貢獻者——葉標,為本單位和江西自立環保科技有限公司的董事長),也是國家工業和信息化部認定的符合《銅冶煉行業準入條件》企業(第二批)之一,具有浙江省環境保護廳頒發的《危險廢物經營許可證》等,主要負責含銅危廢的資源化處理技術、陽極板電解和銅陽極泥有價金屬回收工藝技術的產業化實施。鎳11892噸,銷售收入233.65億元,新增利潤3.54億元,新增稅收3.12億元。經濟效益和社會效完成人合作關系說明江西理工大學和蘭溪自立銅業有限公司。1、路永鎖與葉標、徐盛明、許國洪、鄧勇、黃國勇、王庭鳳、楊斌、尚虎生、寧建平、吳金寶、施文山、安玉東、劉欣、黃中良、楊越等完成的共同完成的“復雜多金屬物料清潔生產關鍵技被評為2015年度中國有色金屬工業科學技術獎一等獎。2、路永鎖與葉標共同申請專利(ZL201210312135.2)3、路永鎖與吳

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