硫铁矿资源综合利用关键技术及应用-昆明理工大学.doc

一、项目基本情况成果登记号：1492015Y0001项目名称硫铁矿资源综合利用关键技术及应用候选人文书明，贺政，周廷熙，周兴龙，张仪，高建峰，项拥军，马斌，罗进，熊天佑，先永骏，韩仁海，廖阳平，缪建成，刘全军，罗科华，刘恒亮，袁明华，高连启，胡继华，王明飞，何桂春，徐政，柏少军，刘丹，刘殿文，刘建，丁跃华，蓝卓越，邓久帅候选单位昆明理工大学，北京矿冶研究总院，云南冶金集团股份有限公司，云南铜业（集团）有限公司，铜陵化工集团新桥矿业有限公司，江西铜业（德兴）化工有限公司，南京银茂铅锌矿业有限公司推荐单位（盖章）云南省教育厅推荐专业(学科)评审委员会地球科学国土资源与利用项目所属学科1选矿项目所属学科2项目所属学科3主题词硫铁矿；深度精选；高品位精矿；过氧焙烧；硫酸烧渣；铁精矿所属国民经济行业采矿业任务来源国家科技支撑计划；国家自然科学基金重点项目；云南省重点项目。计划下达单位/部门国家科技部；国家自然科学基金委；云南省发展与改革委员会。计划名称和编号硫酸烧渣提质减排资源化清洁利用关键技术与示范（2009BAB45B06）；低品位难处理铜铅锌硫化矿选冶新方法及应用基础理论研究（u0837602）；云南省硫铁矿资源综合利用半工业性试验（kkdn200521001）。项目开始时间2004年1月10日项目结束时间2012年12月31日密级/期限（年）-定密机构-成果应用于生产时间2009年成果应用单位数量1成果类别应用技术类授权发明专利（项）14授权的其他知识产权 （项）0二、项目简介（限1000字以内）硫铁矿由铁和硫组成，主要用于制造硫酸。硫酸生产过程中，铁转化为烧渣，成为一种严重污染环境的固体废物。由于铁不能有效利用，硫铁矿属于化工矿产，而不属于铁矿资源。为了利用烧渣中的铁资源，已经开展了几十年的研究，但烧渣的高效利用仍是一个典型的世界性技术难题。我国硫铁矿资源约46亿吨，其中的铁含量达到我国铁矿资源中铁总量的5%至8%，如能改变硫铁矿的资源属性，使之成为铁矿资源，将增加我国铁矿的资源量，也能实现硫铁矿制酸的清洁生成，资源、环境意义重大。项目以我国硫铁矿为研究对象，在云南省发改委、国家自然科学基金委、国家科技部等多个科技项目的支持下，转变学术思想，创新关键技术，通过十多年的理论研究和持续攻关，取得了重大突破，形成了以“多晶型硫铁矿同步回收-表面疏水性控制深度精选-高温过氧焙烧脱硫制酸-低氯挥发回收残存有色金属”为核心的成套新技术，实现了硫铁矿资源的综合、高效和清洁利用。创新点如下：1、首次提出将硫酸烧渣选铁转变为硫铁矿深度选硫，高品位硫精矿制酸，烧渣不经选矿直接作为铁精矿的“深度选硫不选渣”的学术思想和全新的技术路线。2、基于密度泛函理论的量子化学计算，并与浮选研究相结合，首次开发了多晶型硫铁矿表面性质调控与同步回收新技术，实现了多种晶型硫铁矿的高效回收。3、深入研究了硫铁矿精选过程中因表面氧化导致的疏水性衰减现象，首次开发了表面疏水性控制与深度精选新技术，浮选获得了高品位的硫精矿。4、创新性地研发了高品位硫精矿高温过氧焙烧深度脱硫新技术，使硫酸烧渣全部成为合格铁精矿。已申请21项国家专利，其中14项发明专利获授权；出版专著1部，发表学术论文50篇，其中SCI、EI收录论文25篇。整体技术于2009年开始，分别在云冶集团、云铜集团、铜陵新桥、江西铜业、南京银茂等大型企业得到广泛应用，对于不同性质的硫铁矿资源，获得了硫化铁矿物含量90%95%的高品质硫精矿和铁品位大于60%、含硫小于0.4%的合格铁精矿。成果应用六年来，累计经济效益超过35亿元，近三年累计新增利税19.04亿元。本技术将硫铁矿从化工矿产拓展为铁矿资源，转变了硫铁矿的资源属性，增加了我国铁矿资源量，实现了硫铁矿制酸固体废物的资源化清洁利用，在学术思想、理论和工艺上有重要创新，总体达到国际领先水平。新技术应用前景广阔，对我国硫铁矿资源综合利用的科技进步，具有重要的推动作用。三、候选单位对项目的贡献情况（1）昆明理工大学，是本项目的总负责单位，承担多项硫铁矿资源综合利用方面的项目，获得云南省发改委、国家自然科学基金委、国家科技部的立项支持，在硫铁矿资源开发利用方面进行了十多年的理论、试验与工程化应用研究工作，获得了十余项硫铁矿资源综合利用方面的发明专利授权，发表了多篇三大检索的硫铁矿资源综合利用基础理论研究的学术论文，对项目的三个创新点均具有重要贡献。研究成果经过企业工程化应用研究，获得了广泛应用，推进了硫铁矿资源综合利用的技术进步，取得了巨大的经济和环境效益。（2）北京矿冶研究总院，在硫铁矿资源综合利用方面，与昆明理工大学共同承担了国家自然科学基金重点项目、国家科技支撑项目课题，共同完成了硫铁矿资源综合利用研究成果，对项目的创新点1和创新点2具有重要贡献。同时在成果推广应用方面做了大量的工作，做出了重要贡献。（3）云南冶金集团股份有限公司，在铅锌共伴生硫铁矿资源高效利用方面，与昆明理工大学、北京矿冶研究总院等单位进行合作，开展了大量的工程技术研究，取得了较好的技术指标，所属的驰宏锌锗等企业将副产硫铁矿深度精选，获得了高品位的硫精矿，经济和环境效益显著。对本项目的创新点1和创新点2具有重要贡献。（4）云南铜业（集团）有限公司，其所属的迪庆矿业、玉溪矿业等均具有大量的铜矿共伴生硫铁矿资源，由于价值低，长期以来均作为尾矿堆存，环境污染重，2009年以来，与昆明理工大学、北京矿业研究总院等单位合作，共同承担国家科技支撑计划课题，开展硫铁矿资源高效利用工程技术研究，生产出高品位硫精矿，产品价值得到显著提升，经济和环境效益显著。对项目的创新点1、创新点2、创新点3均有贡献。（5）铜陵化工集团新桥矿业有限公司，是我国重要的铜矿和共伴生硫铁矿开采与回收利用的大型企业，与昆明理工大学联合，从铜矿选矿尾矿中回收硫铁矿资源，通过深度精选，获得了高品位的硫精矿，降低了尾矿硫的含量，显著提升了硫精矿的利用价值，取得了显著的经济效益和环境效益。对项目创新点1和创新点2具有贡献。（6）江西铜业（德兴）化工有限公司，是江西铜业集团有限公司所属的硫铁矿制酸企业，利用德兴铜矿生产的高品位硫铁矿精矿，经过高温过氧焙烧深度脱硫，获得了含硫低的高品位的硫酸烧渣，直接作为铁精矿销售，产生了显著的经济效益，硫酸烧渣直接成为产品销售，环境效益显著。对项目的创新点3具有重要贡献。（7）南京银茂铅锌矿业有限公司，是江苏南京市重要的矿山企业，是国内著名城市中的矿山，为了实现尾矿、废水零排放，与北京矿冶研究总院和昆明理工大学联合，参加国家科技支撑计划课题，在铅锌共伴生硫铁矿的回收利用方面开展大量的工程化应用研究工作，生产出了含硫品位48%50%的高品位硫精矿，硫精矿的价值得到大大提升，经济和环境效益显著。对项目的创新点1和创新点2具有贡献。四、候选人对项目的贡献情况（1）文书明，昆明理工大学教授，排名第一。本项目技术总负责人，负责对项目的组织与技术实施，制定相关的工艺流程、技术方案和实施方案等，关键技术的研发和整个试验研究工作的组织以及技术资料的编写工作。对项目技术创新点1、2、3均有重要贡献。（2）贺政，北京矿业研究总院研究员，排名第二。本项目的主要技术负责人，主要负责铜矿共伴生硫铁矿粗选和深度精选小型试验研究、工业试验指导，对项目技术创新点1、2具有重要贡献。（3）周廷熙，云南冶金集团股份有限公司教授级高工，排名第三。本项目的主要技术负责人，主要负责铅锌共伴生硫铁矿资源粗选和深度精选工业试验研究，对项目技术创新点1、2具有重要贡献。（4）周兴龙，昆明理工大学教授，排名第四。本项目的技术负责人，主要负责单一硫铁矿资源粗选、深度精选小型试验、工业试验研究，对项目技术创新点1、2、3具有重要贡献。（5）张仪，云南铜业（集团）有限公司教授级高工，排名第五。本项目的技术骨干，主要负责铜矿共伴生硫铁矿资源粗选、深度精选、高温焙烧脱硫工业试验研究，对项目技术创新点1、2具有重要贡献。（6）高建峰，铜陵化工集团新桥矿业有限公司工程师，排名第六。本项目的技术骨干，主要负责铜矿共伴生硫铁矿资源粗选、深度精选工业试验和工业应用中的工程技术问题研究，对项目技术创新点1、2具有重要贡献。（7）项拥军，江西铜业（德兴）化工有限公司高级工程师，排名第七。本项目的技术骨干，主要负责高品位硫精矿高温过氧焙烧工业试验和工业应用中的工艺参数、工程技术问题研究，对项目技术创新点3具有重要贡献。（8）马斌，南京银茂铅锌矿业有限公司高工，排名第八。本项目的技术骨干，主要负责铅锌共伴生硫铁矿资源高浓细度粗选和深度精选工业试验研究，对项目技术创新点1、2具有重要贡献。（9）罗进，云南冶金集团股份有限公司教授级高工，排名第九。本项目的技术骨干，主要负责铅锌共伴生硫铁矿资源粗选和深度精选工业试验研究，对项目技术创新点1、2具有重要贡献。（10）熊天佑，铜陵化工集团新桥矿业有限公司工程师，排名第十。本项目的技术骨干，主要负责铜矿共伴生硫铁矿资源粗选、深度精选工业试验和工业应用中的工程技术问题研究，对项目技术创新点1、2具有重要贡献。（11）先永骏，昆明理工大学博士后，排名第十一。本项目的技术骨干，主要负责硫铁矿矿矿物晶体量子化学理论、浮选药剂作用机理研究，对项目技术创新点1、2具有重要贡献。（12）韩仁海，铜陵化工集团新桥矿业有限公司工程师，排名第十二。本项目的技术骨干，主要负责铜矿共伴生硫铁矿粗选、深度精选小型试验、工业应用中的工程技术问题研究，对项目技术创新点1、2具有重要贡献。（13）廖阳平，江西铜业（德兴）化工有限公司工程师，排名第三。本项目的技术骨干，主要负责高品位硫精矿高温过氧焙烧工业试验和工业应用中的设备、热工等工程技术问题研究，对项目技术创新点3具有重要贡献。（14）缪建成，南京银茂铅锌矿业有限公司教授级高工，排名第十四。本项目的技术骨干，主要负责铅锌共伴生硫铁矿资源高浓细度粗选、深度精选、选铅尾矿再选降低硫精矿中铅含量的工业试验和工业应用研究，对项目技术创新点1、2具有重要贡献。（15）刘全军，昆明理工大学教授，排名第十五。本项目的技术骨干，主要负责硫铁矿选矿药剂、选矿工艺小型试验研究，对项目技术创新点1、2具有重要贡献。（16）罗科华，北京矿冶研究总院教授级高工，排名第十六。本项目的技术骨干，主要负责硫铁矿选矿复合药剂、选矿工艺流程小型试验研究，对项目技术创新点1、2具有重要贡献。（17）刘恒亮，铜陵化工集团新桥矿业有限公司工程师，排名第十七。本项目的技术骨干，主要负责铜矿共伴生硫铁矿资源粗选、深度精选工业试验流程改造、工业应用中的工程技术问题研究，对项目技术创新点1、2具有重要贡献。（18）袁明华，云南铜业（集团）有限公司高工，排名第十八。本项目的技术骨干，主要负责铜铅锌硫化矿共伴生硫铁矿资源粗选、深度精选小型试验，浮选药剂制度和工艺流程选择与确定，对项目技术创新点1、2具有重要贡献。（19）高连启，云南冶金集团股份有限公司高工，排名第十九。本项目的技术骨干，主要负责铅锌共伴生硫铁矿资源粗选和深度精选工艺参数优化试验研究，工程应用中的工程技术问题研究，对项目技术创新点1、2具有重要贡献。（20）胡继华，南京银茂铅锌矿业有限公司教授级高工，排名第二十。本项目的技术骨干，主要负责铅锌共伴生硫铁矿资源高浓细度粗选、深度精选、选铅尾矿再选降低硫精矿中铅含量的小型试验、药剂制度和工业流程研究，工业试验和工业应用研究，对项目技术创新点1、2具有重要贡献。（21）王明飞，云南冶金集团股份有限公司助理工程师，排名第二十一。本项目的主要技术人员，主要参加铅锌共伴生硫铁矿粗选和深度精选工艺参数优化试验研究，对项目技术创新点1、2具有贡献。（22）何桂春，江西理工大学教授，排名第二十二。本项目的主要技术人员，主要参加硫铁矿表面性质研究，浮选试验研究，对项目技术创新点1、2具有贡献。（23）徐政，北京有色金属研究总院教授，排名第二十三。为本项目的主要技术人员，主要参加硫铁矿表面性质研究，浮选小型试验研究，对项目技术创新点1、2具有贡献。（24）柏少军，昆明理工大学副教授，排名第二十四。本项目的技术骨干，主要参加含有色金属铁精矿球团的高温低氯焙烧挥发有色金属工业试验研究，硫铁矿浮选试验研究。对项目技术创新点1具有贡献。（25）刘丹，昆明理工大学讲师，排名第二十五。本项目的技术骨干，主要参加含有色金属铁精矿球团的高温低氯焙烧挥发有色金属试验小型试验研究，硫铁矿浮选小型试验研究。对项目技术创新点1具有贡献。（26）刘殿文，昆明理工大学教授，排名第二十六。本项目的技术骨干，主要参加硫铁矿浮选表面化学性质研究，铁精矿性质研究。对项目技术创新点1具有贡献。（27）刘建，昆明理工大学讲师，排名第二十五。本项目的技术骨干，主要参加含有色金属铁精矿球团的高温低氯焙烧挥发有色金属热力学和动力学理论研究，单一硫铁矿浮选工业设计与试验研究。对项目技术创新点1具有贡献。（28）丁跃华，昆明理工大学副教授，排名第二十八。本项目的技术骨干，主要参加含有色金属铁精矿球团的高温低氯焙烧挥发有色金属试验小型试验、球团矿性能研究。对项目技术集成具有贡献。（29）蓝卓越，昆明理工大学副教授，排名第二十九。本项目的技术骨干，主要参加含杂质砷的硫铁矿浮选降砷小型试验研究。对项目技术创新点1具有贡献。（30）邓久帅，昆明理工大学讲师，排名第三十。本项目的技术骨干，主要参加硫铁矿热分解动力学量子化学计算与理论研究。对技术创新点2具有贡献。五、推广应用情况本项目在云南省发改委、国家自然科学基金委、国家科技部的支持下，从2004年1月开始，进行了新技术开发和技术攻关，完成了理论研究、小型试验、半工业试验、工业试验全过程，形成了硫铁矿资源综合利用成套新技术。从2009年开始，逐步在云南冶金集团股份有限公司，云南铜业（集团）有限公司，铜陵化工集团新桥矿业有限公司，江西铜业（德兴）化工有限公司，南京银茂铅锌矿业有限公司等国内大型企业得到全面推广应用，近三年累计新增利税19.04亿元。主要应用单位情况应用单位名称应用技术应用的起止时间应用单位联系人/电话经济、社会效益情况（万元）云南冶金集团股份有限公司多晶型硫铁矿同步回收新技术和深度精选新技术 2010年-至今贾著红：0874896686617212.65云南铜业（集团）有限公司多晶型硫铁矿同步回收新技术、深度精选新技术和高温过氧焙烧深度脱硫新技术2009年-至今戴兴征：139871660530708.39安徽铜陵新桥矿业有限公司多晶型硫铁矿同步回收新技术、深度精选新技术2010年-至今刘云鹏：1709250926662918.14江西铜业（德兴）化工有限公司高温过氧焙烧深度脱硫新技术2011年-至今陈国强：0793771948057427.59南京银茂铅锌矿业有限公司多晶型硫铁矿同步回收新技术、深度精选新技术2009年-至今刘红尾： 0258695861422137.54六、获得知识产权情况知识产权类别知识产权具体名称授权号授权日期授权名称证书编号权利人发明人发明专利有效状态发明专利高铁低硫型硫铁矿烧渣的生产方法ZL200410079527.42005.11.23高铁低硫型硫铁矿烧渣的生产方法236800昆明理工大学，昆明易明兴矿冶设备有限公司文书明，李明，周兴龙无权发明专利一种用低品位硫铁矿矿石生产高品位硫精矿的方法ZL200810058133.92011.11.16一种用低品位硫铁矿矿石生产高品位硫精矿的方法865938昆明理工大学文书明，周兴龙，雷斌有权发明专利一种硫铁矿烧渣中低品位铅锌的回收利用方法ZL201210180567.22014.2.14一种硫铁矿烧渣中低品位铅锌的回收利用方法1346718昆明理工大学文书明，周兴龙，龙泽毅，柏少军，刘丹，曹沁波，沈海英有权发明专利一种从含金硫铁矿中综合回收金铁硫资源的方法ZL200810058829.12010.8.25一种从含金硫铁矿中综合回收金铁硫资源的方法665353昆明理工大学文书明，刘丹，熊堃无权发明专利用含硫铅锌尾矿制备硫铁精矿的方法ZL200910094453.42012.8.1用含硫铅锌尾矿制备硫铁精矿的方法1017384昆明理工大学，浙江佳和矿业集团有限公司周兴龙，文书明，吴谊民，季清武无权发明专利用高砷硫铁矿精矿生产铁精矿的方法ZL200810058233.12010.5.12用高砷硫铁矿精矿生产铁精矿的方法615116昆明理工大学文书明，周兴龙无权发明专利旋风炉焙烧硫铁矿粉生产铁块