2014年度江西省科学技术奖励申报项目公示
发布时间:2014-03-27  浏览量:1450 来源:江西铜业集团 作者:江西铜业集团 【字体:大号 小号


 
所属各单位、部门:
 
    根据江西省科学技术奖励工作办公室的要求,以江西铜业股份有限公司为第一完成单位的《大型露天金属矿安全高效开采关键技术研究与应用》、《斑岩型铜矿铜及伴生钼高效选矿关键技术研究与应用》、《全息闪速熔炼研究与工艺核心技术装备开发》三项科技成果获申报2014年度江西省科学技术奖励资格,现对申报项目情况进行公示(公示内容附后),公示期为 2014 年3月27日至2014年4月3日。公示期内,如对公示项目内容有异议,请以书面材料形式提出,并写明真实身份。
 
    联系单位:科技开发部
 
    联系人:詹信顺  0701-3777150    贾俊杰  0701-3777239  
   
    附件:1.大型露天金属矿安全高效开采关键技术研究与应用
 
        2.斑岩型铜矿铜及伴生钼高效选矿关键技术研究与应用
 
        3.全息闪速熔炼研究与工艺核心技术装备开发
 
                                      江铜科技开发部
                                     2014年3月27日
 
 
 
 
 
附件1
 
2014年度江西省科学技术奖励申报项目公示
 
 
    一、项目名称:大型露天金属矿安全高效开采关键技术研究与应用
 
    二、主要完成单位:江西铜业股份有限公司、北京矿冶研究总院、中国科学院武汉岩土力学研究所、江西理工大学、北京科技大学
 
    三、主要完成人:简新春、熊代余、张超、管勇敏、赵奎、璩世杰、吴启明、李国平、段云、徐学华、陈小清、胡明鉴、江春庚、邹招保、舒展
 
    四、项目简介
 
    本项目属采矿工程技术领域。
 
    矿产资源开采利用以大规模、安全、高效为目标,在国家基础工业中占有重要地位。露天开采过程中,炸药与爆破的安全高效技术、超高台阶排土作业的安全和高陡边坡实时监测技术、深部开采的联合运输工艺、以及大量低品位贫矿伴生资源的综合评价与利用,是矿山大规模、安全、高效开采中需迫切解决的难题。本项目采用“研究解决露天金属矿开采的难题――研发安全高效开采关键技术――工业应用”的技术路线,开展大型露天金属矿安全高效开采关键技术研究与应用,提高了大型露天金属矿安全高效开采水平和伴生有价元素的资源综合利用水平,形成了大型露天金属矿安全高效开采成套关键技术和工艺。主要创新点如下:
 
    1、研制了乳化炸药专用油及乳化剂,研发了现场混装乳化炸药的制造方法,解决了混装炸药制备过程精细控制和炸药产品质量稳定性控制的难题,实现了炸药生产本质安全和现场混装作业高效化;研发了浅孔爆破非电起爆装置,彻底消除浅孔爆破作业安全隐患;研发了炮孔内炸药与岩粉的间隔装置,提高了炸药能量利用率;研发了台阶爆破数字化设计软件和钻机钻孔卫星导航定位技术,实现爆破作业规模化、精细化和爆破效果预测以及炮孔准确定位。
 
    2、研发了大型露天金属矿山超高台阶排土及边坡稳定关键技术,解决了超高阶段排土过程安全难题,实现了考虑“明显粒径分级”的超高台阶排土场安全排土和稳定运行;研发了岩土工程监测高速远程无线传输装置及其方法,研发了基于光纤光栅技术的边坡应力场监测系统与爆破振动预测软件,实现边坡变形实时连续监测和爆破振动准确预报。
 
    3、研发了大型露天金属矿深部 “汽车―半固定破碎―胶带―排土机”联合开采关键技术,解决了露天矿深部开采成本高、设备效率低的难题,实现矿山深部开采的经济高效运行;研发了运输皮带防反流装置,实现皮带运输安全高效运行;研发了电动轮自卸车后桥壳防护装置,保障电动轮汽车安全运行。
 
    4、通过量化铜金、铜钼折算系数,引入当量品位,实现储量动态管理和矿岩界线合理定,提高了贫铜矿及伴生有价元素资源的回收率。
 
    经古德生院士等专家鉴定,项目成果具有国际先进水平,其中地面制乳孔内敏化炸药配方及制备技术为国际领先水平。项目获得授权发明专利3项,受理发明专利3项,获得实用新型专利14项。
 
    以上成果已在德兴铜矿成功应用,解决了德兴铜矿在矿山开采过程的技术难题,为德兴铜矿开采规模化、安全高效运行起了关键性作用。近三年以来,取得经济效益24600万元。项目成果具有广泛的应用前景,现已推广到福建紫金山铜矿、新余钢铁股份有限公司分宜矿等单位应用,经济、社会效益显著。
 
 
附件2
 
2014年度江西省科学技术奖励申报项目公示
 
 
    1、项目名称:斑岩型铜矿铜及伴生钼高效选矿关键技术研究与应用
 
    2、主要完成单位:江西铜业股份有限公司、北京矿冶研究总院
 
    3、主要完成人:吴启明、吴熙群、汪中伟、李成必、罗时军、管勇敏、张红华、谢捷敏、王立刚、瞿安辉、余玮、何奇、程明亮、胡志平、董明
 
    4、项目简介
 
    本项目所属科学技术领域为矿山工程技术选矿工程领域。
 
    铜是国家战略资源,斑岩型铜矿是我国重要的铜矿类型,常伴生有钼等有价组分。本项目采用“多参数协同调控快速浮选工艺―高效选择性捕收剂―柱机联合浮选流程―浮选过程控制”技术路线,对斑岩型铜矿铜及伴生钼浮选新技术进行研究与应用,实现了铜及伴生钼的高效回收,形成了斑岩型铜矿铜及伴生钼浮选成套新技术。
 
    1)研究开发了多参数协同调控快速浮选新技术。研究铜、硫矿物间可浮性及浮选动力学差异,研发斑岩型铜矿多参数协同调控快速浮选新技术,实现对单体和富连生体铜矿物的快速回收,提高了铜及伴生钼的回收率。在一步粗选作业使用高效选择性捕收剂对大部分已单体解离的铜矿物及富连生体铜矿物进行选择性捕收,获得一步粗精矿;一步粗选作业尾矿使用强捕收剂对贫连生体铜矿物和黄铁矿进行捕收,获得二步粗精矿。一步粗精矿直接进入精选,获得一步铜精矿;二步粗精矿再磨后进行铜、硫分离,铜、硫分离粗精矿经多次精选得到二步铜精矿。
 
    2)研究开发了铜钼高效选择性捕收剂。项目通过创新铜钼矿浮选特效捕收剂的分子设计与合成技术,研发了铜、钼高效选择性捕收剂AP。AP是一种以O-异丙基-N-乙基硫代氨基甲酸酯、烃类化合物为主要原料合成的选矿捕收剂,用于黄铜矿与黄铁矿在弱碱性环境的浮选过程中的高效分离,从而避免碱环境对伴生元素钼捕收的不利影响,解决了低品位钼的浮选回收难题,在世界上首次实现了钼品位0.006%矿物的高效回收。
 
    3)研发了柱机联合浮选新技术。针对特大型斑岩铜矿选矿厂存在铜精矿品位和精选段选铜回收率难以稳定和提高的难题,开展粗粒级和细粒级矿物在浮选和矿浆中的不同动力学行为研究,研发柱机联合浮选技术。针对精选段细度偏细,微细粒矿物浮选时受矿浆搅动影响大,使用常规浮选机有效分选空间较小,存在精矿夹杂、尾矿夹带有用金属,利用浮选柱静态稳流、适合微细粒矿物浮选的特点,在细度较细的精选段开展浮选柱精选研究;在细度较粗的粗选段、扫选段和含硫高、矿石密度大的精扫段则因矿物抗干扰能力强,且矿浆沉降速度快、易埋死的特点,使用机械搅拌作用强的浮选机,确保流程的稳定。研发了浮选底流排料新技术,研发了一种浮选柱底流输送装置、一种浮选机气动、手动锥阀复位器和一种浮选机锥阀等多种专利设备,解决了浮选过程中矿浆流量难以控制,以及矿浆输送过程中底流控制阀易磨损的难题。
 
    4)研发了浮选过程控制集成新技术。研究WEB和OPC技术,实现Deltav控制系统和工厂管理网的通讯连接。开发设计客户端应用程序,从Deltav控制系统采集生产数据进工厂管理网SQLSERVER数据库,实现检测信息数据集中管理,优化浮选控制。针对处理量大的浮选机的控制,建立了双执行机构的协同工作机制,使其适用于给矿量大、矿浆波动量大且频繁调节下的超大型浮选机矿浆液面自动控制系统,确保了矿浆液面及泡沫层厚度可满足不同浮选工艺的要求。开发浮选过程石灰、药剂添加系统,解决石灰、药剂添加误差大、易堵塞等技术难题,实现了石灰、药剂的自动控制。
经古德生院士等专家鉴定,项目成果具有国际先进水平,其中多参数协同调控快速浮选新技术为国际领先水平。项目获得发明专利受理2项,实用新型专利授权22项。
 
    以上成果已在德兴铜矿大山选矿厂成功应用,解决了制约斑岩型铜矿铜及伴生低品位钼等有价元素高效回收的技术难题,实现了铜、钼等资源的综合回收。近三年以来,取得经济效益53000万元。项目技术已推广应用于中冶集团巴基斯坦山达克铜矿、云南华联锌铟有限公司等矿山,显著提高了斑岩型铜矿山资源综合利用水平,对有色金属行业特别是铜矿山企业具有普遍的工程示范效应及巨大的推广应用价值。
 
 
附件3
 
2014年度江西省科学技术奖励申报项目公示
 
 
    一、项目名称:全息闪速熔炼研究与工艺核心技术装备开发
 
    二、主要完成单位:江西铜业股份有限公司、中国瑞林工程技术有限公司、中南大学、江西理工大学、太极计算机股份有限公司、江西力沃德科技有限公司
 
    三、主要完成人:陈羽年、袁剑平、谢 锴、靖青秀、余齐汉、肖小军、付 强、姜国敏、赵大华、王红军、钟耀球
 
    四、项目简介
 
    本项目属有色金属冶金技术领域。
 
    我国是铜生产和消费大国,火法冶炼铜的产量占总产量的85%以上,其中闪速炼铜是火法中最先进、效率最高的冶炼方法之一。国内铜冶炼行业为降低原料成本,大量采购国内地方矿,由于地方矿的特点是来源广、批次多、精矿成分不稳定,且杂质含量高,从而影响铜冶炼生产主要技术经济指标的稳定性。此外,闪速炉作为铜冶金的关键设备,物料在炉内的反应包含着复杂的物理化学过程,且整个冶炼过程在零点几秒内基本完成,非常迅速,故称为闪速熔炼。现有的研究方法主要有生产数据回归分析、经验总结,以及冶炼渣型的冶金物理化学研究等传统手段,对于闪速炉内物料在零点几秒内的反应过程无法清晰的描述,更不能获取闪速炉内空间流场、温度场、浓度场、反应场(“四场”)的完整信息,基本上是一种黑箱或灰箱模型的研究方法,无法满足现实中以非平衡、非稳态为主要特征的闪速熔炼生产与研究的要求,导致高强化熔炼生产条件下渣含铜升高、反应塔热负荷高、烟尘发生率高、炉体寿命短等一系列问题。
 
    本项目是以冶金物理化学基本定律公式、实验数据为依据,结合闪速熔炼生产实践,对相关设备进行建模和网格划分,将描述整个空间能量、动量、质量传递的偏微分方程组离散化,并应用计算机迭代求解速度、温度、浓度和释热的空间场信息,再对空间各点的速度、温度、浓度等数值和数值变化趋势进行研究,解析闪速熔炼过程,在此基础上着手核心工艺技术与装备的自主研发。其主要内容包括:
 
    1、通过对精矿喷嘴的全息闪速熔炼研究,开发了全新的无偏析预分散型精矿喷嘴,并首次采用振动布料器,使闪速炉反应塔内布料更均匀,固气流场不偏析,反应充分,铜渣分离清晰,渣含铜和烟尘发生率下降。
 
    2、通过对反应塔、沉淀池内近壁区域的温度场的解析,提出了闪速炉炉体多维立体冷却模式,自主开发了多项炉体强化冷却技术及装备,实现了冷却元件及耐火材料的国产化,提高了热交换效率,延长了炉体使用寿命。
 
    3、基于闪速炉余热锅炉的数值解析,优化了锅炉内流场和温度场,给合闪速熔炼排烟系统中烟气、烟尘性质的分析及闪速熔炼的生产实践,开发了烟尘精确硫酸盐化应用技术和烟尘粘结消除技术,适应了闪速炉高投料量和铜精矿中杂质元素含量不断上升的需求,成功地解决了闪速熔炼排烟系统中烟尘易粘结的世界性难题。
 
    4、在原有闪速熔炼冶金控制模型的基础上,开展了相关的扩展、集成和创新研究,开发了能适应复杂矿种的全息闪速熔炼冶金控制模型,该模型不仅能更加准确地预测铜精矿成分和操作参数对闪速熔炼的影响,而且能更加精确地前馈控制闪速熔炼的核心参数。
 
    本项目通过全息数值仿真技术和闪速熔炼生产实践相互融合,深入开展全息闪速熔炼基础的研究,并在此基础上针对闪速炉精矿喷嘴、闪速炉炉体结构、排烟系统的烟尘粘结和闪速熔炼在线控制模型等核心技术与装备进行自主研发,形成了一系列具有自主知识产权的专利技术,使闪速炉多项关键技术经济指标大幅提升,提升了企业的生产效率,降低了生产与设备维护成本,减轻了职工的劳动强度,达到了国际先进、国内领先水平。
 
    本项目研究成果自投入应用以来,为企业增加产值120亿元,新增效益3.18亿元,申请发明专利4项,实用新型专利12项,发表博士论文3篇,硕士论文4篇,期刊论文53篇。研究成果已成功地推广到国内外闪速熔炼生产实践中,处理高精矿处理量和复杂矿种效果良好,其推广应用前景非常广阔。
 

 

 

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