国家技术发明奖提名项目公示项目名称.PDFVIP

2018 年度国家技术发明奖提名项目公示 项目名称： 微细矿物颗粒封闭循环利用高效节能分离技术与装备 提 名 者： 教育部 项目简介： 随着我国各种矿业开采快速发展，由此造成的微细矿物颗粒排放与流失已导致我国环境污染日 益严重。矿山的微细矿物颗粒，回收则成为资源，进入环境则成为污染物。微细矿物颗粒的分离在 国内外以往通常采用重力螺旋技术和相关工艺，但存在效率低、能耗高、流程长等难题，导致微细 矿物颗粒大量流入环境、造成污染。 针对上述难题，该项目历经20 余年产学研合作，在多项国家和省部级项目支持下，取得了多项 新技术、新装备、新工艺的创新成果，建立了一套技术体系和标准，实现了微细矿物颗粒的资源回 收利用和近零排放。主要发明点如下： （1）发明了有效提高微细颗粒物旋流分离效率的新技术与新装备，突破了传统微细颗粒分离方 法效率低的技术瓶颈。揭示了微细颗粒旋流分离装备内的流场特性和颗粒运动规律，发现了基于短 路流抑制等原理提高分离效率的新途径，发明了具有新型进料管结构和溢流管结构的高效分离技术 装备。 （2 ）发明了有效降低微细颗粒物旋流分离能耗的新技术与新装备，解决了传统旋流分离过程能 耗高的特有难题。揭示了微细颗粒旋流分离过程中能量损耗的机制，发现了基于局部阻力损失降减 等原理降低分离过程能耗的新途径，发明了具有新型旋流装备本体结构的低耗节能分离技术装备。 （3 ）发明了微细矿物颗粒封闭循环利用和无尾矿山的短流程新工艺，实现了微细矿物颗粒的资 源回收利用和近零排放。发现了基于高效低耗分离关键技术和核心装备实现短流程封闭循环工艺的 新途径，创立了三级高效低耗旋流分离与造粒相结合的微细颗粒封闭循环分离回收新工艺，建立了 高效低耗旋流分离与脱水澄清相结合的无尾矿山分级浓缩回水闭路循环利用新工艺，实现了10 微米 以下微细颗粒的资源回收和无尾、无废、无微细颗粒污染的绿色现代化生产。 该项目成果取得授权发明专利17 项、实用新型专利36 项；发表学术论文130 篇，其中SCI 收 录23 篇；出版专著3 部；部分成果被编入2 本工程手册、5 本学术专著和1 本教科书，并被国外同 行专家在综述文章中用五分之一的图幅重点介绍（Sep Purif Technol, 2007, 53: 8 ）。论著他引1700 次，其中专著他引350 次，已成为国内该领域最有影响的专著。主持制定行业标准3 件，参与制定 国家标准2 件。 该项目成果在铁矿、煤矿、有色金属和非金属矿等行业已推广应用10 万余台（套），并已出口 至澳大利亚、俄罗斯、巴西等40 个国家，实现了微细矿物颗粒污染物减量化和废物资源化，取得了 矿业行业高效清洁生产的重大突破，经济效益、环境效益和社会效益显著。部分成果已获上海市科 技进步奖一等奖。 客观评价： 1. 国际评价 1.1 国际用户评价 (1) 澳大利亚某铁矿应用该项目技术装备后，评价认为：“通过近几年海王FX840 新型旋流器的 应用，从根本上解决了分级设备分级效率低、循环负荷高、颗粒过磨等问题，为提高原矿处理能力 创造了良好的条件”，“原有Krebs 旋流器分级效率仅为40%左右，海王FX840 新型旋流器分级效率 达到 60% 以上”，“原有Krebs 旋流器循环负荷达到300% 以上，海王FX840 旋流器新型旋流器循环 负荷为150%，。。。，降低了吨矿能耗” 。 (2) 秘鲁某铜矿应用该项目技术装备后，评价认为：“原有的Cavex旋流器溢流粒度较粗且分级 效率低，导致磨矿分级系统循环负荷过大，后续选别作业指标差”，本项目技术装备“具有更低的循 环负荷和更高的分级效率”，“降低了旋流器给矿泵的能耗” 。 1.2 国际论文评价 国外同行专家在国际期刊上公开发表的综述论文“Experimental hydrocyclone flow field studies （旋流器流场实验研究）” （Sep Purif Technol, 2007, 53: 8 ）中用五分之一的图幅对该项目成果进行 了重点介绍； 国外同行专家在国际期刊上公开发表的研究论文中评价该发明成果“导致了低能耗系数、高修 正分离效率、高分离精度和大生产能力” （Chem Eng Sci, 2010, 65: 6415），“有效提高了旋流分离性 能” （Korean J Chem Eng , 2011, 28: 225），“提供了有价值的、与旋流器结构和操作参数相关的流动 模式，并