西藏华泰龙矿业开发有限公司拟提名2019年度国家科学技术奖候选项目公示
为做好2019年度国家科学技术奖励推荐工作, 根据提名国家科学技术奖励工作相关文件要求,为完善科技奖励的社会监督工作,确保提名科技成果奖励的公正性,现对以下项目的项目名称、提名者及提名意见、项目简介、客观评价、应用情况、主要知识产权和标准规范等目录、主要完成人情况、主要完成单位及创新推广贡献、完成人合作关系说明等内容进行公示,公示期8天。在公示期间任何对公示内容有异议的单位或个人,请在公示期内实名并提供书面材料向公司企业技术中心反映。
公示时间:2019年12月20日-2019年12月27日
联系电话:18708017550
联系人: 杨晗
一、项目基本情况
项目名称:复杂混合铜矿资源高效回收关键技术及应用
提名者:中国有色金属工业协会
提名意见:拟提名国家科学技术进步奖二等奖
完成单位:昆明理工大学,北京矿冶科技集团有限公司,中国铜业有限公司,江西铜业股份有限公司,西藏华泰龙矿业开发有限公司,中国有色矿业集团有限公司,昆明金因润通冶金有限责任公司。
完成人:文书明,刘殿文,姚志华,李成必,谢捷敏,方建军,邓久帅,杨桦,黄草明,刘绍文。
二、项目简介
铜是国民经济和国防建设的基础材料,我国铜的年消耗量已超过1千万吨,但自给率不足30%,过高的对外依存度给国家战略安全带来严重威胁。我国铜矿资源一半以上为复杂混合铜矿,其中游离氧化铜难选,结合氧化铜极难选,其高效回收一直是该领域公认的技术难题。所以解决复杂混合铜矿高效回收的关键技术问题,提高资源利用率,对我国经济与国防建设意义重大。项目在国家、地方和企业的支持下,通过持续的技术攻关,形成了以“硫化铜矿流体包裹体自活化-游离氧化铜矿胺铵耦合插层硫化-浸染型结合铜浮磁联合预富集浸出回收”为核心的成套技术,创新点如下:
1、创新了硫化铜矿流体包裹体组分自活化快速浮选新技术。矿物晶体中的流体包裹体,在碎磨过程中破裂,向矿浆溶液释放古流体,调控其中的铜离子在原生硫化铜矿物驰豫后的“富硫”表面吸附,实现了原生硫化铜的自活化快速浮选。
2、创新了胺铵耦合强化插层硫化新技术。游离氧化铜孔雀石沿(-201)面呈层状分子结构,硫离子进入层间取代氢氧根或碳酸根将上下层连接形成体相结构,提高了孔雀石黄药吸附层稳定性,胺铵的联合使用促进了硫化效果,显著提高了游离氧化铜的回收率。
3、创新了浸染型结合铜选冶联合回收新技术。依据铜铁相亲的元素地球化学原理,发现氧化铜矿中分散的铜组分易于与含铁矿物亲和形成结合铜-铁质矿物浸染体的现象,采用浮磁联合预富集结合铜,强化浸出实现了结合铜的有效回收利用。
4、创新了低能耗碎磨新技术。推导出了碎磨能耗通式,获得了低能耗入磨粒度公式,从数学上统一了三大功耗学说,解决了碎磨能耗难以定量描述和最佳入磨粒度无法确定的技术难题,实现了低能耗碎磨矿。
申请专利41项,25项发明专利获中国授权;出版专著2部,发表论文SCI、EI收录论文48篇。整体技术2009年开始,成功应用于云南、四川、江西、西藏等省区的矿山企业。显著提高了铜的回收率,节能效果显著;成果应用近三年累计新增销售额超过100亿元,经济效益巨大,社会效益显著。
评价意见认为:“该成果在学术思想和理论上有重要创新,成套技术先进,总体上达到国际领先水平”。获省部级科学技术特等奖1项,一等奖3项。项目的理论发现和技术创新,对我国选矿领域的科技进步具有重要的推动作用。
三、客观评价
1、与国内外相关技术比较
序号 | 关键技术 | 技术核心内容 | 原有技术 | 先进性对比 |
1 | 流体包裹体组分自活化技术 | 包裹体组分释放、自活化、快速浮选,提高回收率。 | 原生硫化铜浮选速度慢。 | 快速产铜精矿,提高铜的回收率。 |
2 | 胺铵耦合插层硫化技术 | 硫离子进入层间取代碳酸根将上下两层连接形成体相结构,胺铵的联合使用促进了硫化效果。 | 表面扩散硫化。 | 硫化速度快,提高了硫化层稳定性。为捕收剂稳定吸附创造条件。 |
3 | 铁质结合铜浸染体选冶回收技术 | 铜部分与含铁矿物亲和形成结合铜浸染体,桥联浮选和强磁选预富集-浸出提铜。 | 无法回收或回收效果极差。 | 使极难回收的结合铜得到部分回收,提高了难处理铜矿的回收率。 |
4 | 低能耗碎磨新技术 | 碎磨能耗公式和低能耗入磨粒度公式,试验确定公式系数,定量计算最佳入磨粒度。 | 无法确定最佳入磨粒度。 | 节能降耗显著,提高磨机能力。 |
国家一级查新机构国际联机检索查新结论:上述国内外的相关文献报道分别涉及到该查新项目的部分研究内容,除委托课题组成员发表的文献外,国内外均未见与该查新项目以上技术特点完全相符的文献报道。
2、验收意见
该项目获得国家自然科学基金委和云南省科技厅立项支持,项目分别于2014年6月按期完成云南省发改委项目计划任务,2013年4月按期完成国家自然科学基金委项目计划任务,达到预期目标,分别通过了云南省科技厅、国家自然科学基金委的项目验收。
3、评价意见
(1)该项目前期成果于2012年4月28日,由中国有色金属工业协会组织了技术鉴定,鉴定认为:“该项成果在学术思想和理论上有重要创新、成套技术先进,总体上达到国际领先水平”。
(2)在项目的理论成果于2017年4月,由中科合创科技成果评价中心邀请国内知名专家进行了函评。评价意见认为:“该项成果是当今国内外浮选领域研究的重大突破,处于该领域国际学术前沿,具有重要的理论价值及实践意义,推动了矿物浮选领域的理论发展和科技进步,总体达到国际领先水平”。
(3)该项目的后期成果于2018年5月,由中科合创科技成果评价中心组织了评价。评价意见认为:“该项目成果创新性极强,孔雀石层状分子结构的发现和插层硫化机理的证实具有重要理论价值,关键技术在学术思想和理论上有重要创新,成套技术先进,总体上达到国际领先水平”。
4. 重要媒体评价
《科技日报》于2017年1月13日刊文评价:昆明理工大学复杂有色金属矿产资源高效利用创新团队着眼于矿产资源利用涉及到的科学本质问题,持续系统地开展了理论和基础研究,首次发现流体包裹体浮选效应,矿物表面弛豫现象,发展了矿物浮选表界面化学,丰富和完善了矿物加工工程学科理论体系。
5.国内外重要科技奖励
序号 | 获奖项目名称 | 获奖时间 | 等级 | 主要获奖人 | 授奖单位 |
1 | 复杂混合铜矿高效回收新技术及应用 | 2012 | 科技进步特等奖 | 文书明,张文彬,刘殿文,方建军等 | 云南省人民政府 |
2 | 矿物晶体表面弛豫机制及流体包裹体浮选效应 | 2017 | 自然科学一等奖 | 文书明,邓久帅,刘建等 | 云南省人民政府 |
3 | 难处理混合铜矿高效加工新技术 | 2012 | 技术发明一等奖 | 文书明,刘殿文,方建军等 | 中国有色金属工业协会 |
4 | 低品位复杂铜矿资源高效利用关键技术及应用 | 2018 | 科技进步一等奖 | 文书明,姚志华,刘殿文等 | 中国有色金属工业协会 |
6.国内外同行评价
(1)2015年11月17日,矿物加工科学与技术国家重点实验室主任,中国工程院孙传尧院士在“2015年复杂有色金属资源清洁利用学术论坛”做主题报告时,对项目组文书明提出的复杂铜矿资源高效利用的学术思想和理论创新成果给予充分肯定和评价。
(2)2012年6月15日,时任国家科技部副部长陈小娅同志到昆明理工大学实验室考察,听取文书明对项目完成情况的汇报,陈小娅副部长对项目给予鼓励和高度评价,认为项目科技工作成效显著。
(3)2018年4月16日,课题组成员邓久帅教授受邀参加南非举行的国际碎磨专题学术会议,就“碎磨能耗的数学模型及应用”进行会议报告和板报展示,得到与会专家代表的高度认可和好评。
(4)在该领域国际学术顶级期刊Minerals Engineering上发表的SCI学术论文“New discovery of unavoidable ions source in chalcopyrite flotation pulp: Fluid inclusions”得到评审专家高度评价:这篇论文对于理解浮选矿浆中离子的来源是一个非常突出的贡献,指出了迄今为止流体包裹体对浮选毋庸置疑的贡献。
(5)在该领域国际学术顶级期刊Applied Surface Science上发表的SCI学术论文“Surface modification of malachite with ethanediamine and its effect on sulfidization flotation”成为该领域的高被引论文。
四、应用情况
该项目在国家自然科学基金委、云南省科技厅和企业的支持下,进行了新技术开发和技术攻关,完成了理论研究、小型试验、工业试验及工业化应用的全过程,形成了复杂混合铜矿资源高效利用的关键技术。从2009年开始,逐步在中国铜业集团(原云南铜业集团)的云南金沙矿业股份有限公司,玉溪矿业有限公司,凉山矿业股份有限公司,云南迪庆有色金属有限公司和西藏华泰龙矿业开发有限公司、江西铜业股份有限公司等的矿山企业得到全面推广应用,推动了企业科技进步,经济效益非常显著。
该项目核心技术于2012年以发明专利的形式公开以来,核心技术路线在全国范围内已经得到了广泛应用。主要应用单位情况如下表。
主要应用单位情况表
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 | 应用情况 |
云南金沙矿业股份有限公司 | 氧化铜矿铵胺耦合强化硫化和结合铜浸染体选冶联合回收等技术。 | 2009- 2018 | 严云飞/13529203108 | 关键技术在公司包含新区的选厂得到应用,显著提高了铜的回收率,提高了生产能力,降低了处理成本。 |
玉溪矿业有限公司 | 流体包裹体组分自活化和低能耗碎磨矿等技术。 | 2009- 2018 | 吕振江/13508776865 | 关键技术在公司所属的矿山得到全面应用。显著提高了铜的回收率,提高了生产能力,降低了处理成本。 |
凉山矿业股份有限公司 | 流体包裹体组分自活化和低能耗碎磨矿等技术。 | 2009- 2018 | 彭桂英/0834-2180113 | 关键技术在公司得到全面应用,显著提高了铜的回收率,提高了生产能力,降低了处理成本。 |
云南迪庆有色金属有限公司 | 流体包裹体组分自活化和低能耗碎磨矿等技术。 | 2016- 2018 | 王建华/13987162366 | 关键技术在公司所属的普朗铜矿选矿厂得到全面应用,显著提高了铜的回收率,提高了生产能力,降低了处理成本。 |
西藏华泰龙矿业开发有限公司 | 氧化铜矿铵胺耦合强化硫化和流体包裹体组分自活化等技术。 | 2015- 2018 | 赖越琦/18289004191 | 关键技术在公司所属甲玛铜矿应用,显著提高了铜的回收率,降低了处理成本,解决了少数民族藏区部分人员就业,社会效益显著。 |
昆明金因润通冶金有限责任公司 | 流体包裹体组分自活化和低能耗碎磨矿技术。 | 2014- 2018 | 韦镭/13908802475 | 关键技术在公司选厂应用,显著提高了铜的回收率,提高了生产能力,降低了处理成本,经济效益显著。 |
江西铜业股份有限公司 | 流体包裹体组分自活化和能耗碎磨矿等技术。 | 2013- 2018 | 李国平/13517036061 | 关键技术在大山选矿厂等应用,显著提高了铜的回收率,提高了生产能力。 |
五、主要知识产权和标准规范等目录
序号 | 类型 | 知识产权名称 | 发明人 | 专利权人 |
1 | 发明 | 硫化铜矿流体包裹体组分自活化浮选方法 | 文书明、张文彬、彭金辉、刘殿文、方建军、张仪、邓久帅、刘建、沈海英、任代红、王永昆 | 昆明理工大学 |
2 | 发明 | 基于铜矿物硫化浮选体系的铵-胺耦合活化方法 | 方建军、文书明、张文彬、刘殿文、李艺芬、章晓林、沈敏 | 昆明理工大学 |
3 | 发明 | 一种包裹型复杂氧化铜矿回收利用的方法 | 文书明、刘媛媛、朱景和、黄草明、刘丹、邓久帅、沈海英、王伊杰、陈瑜、白旭、 张谦 | 昆明理工大学,中国有色矿业集团有限公司 |
4 | 发明 | 一种基于矿石性质确定矿石入磨粒度的方法 | 文书明、张文彬、彭金辉、方建军、刘殿文、张仪、柏少军、邓久帅、先永骏、赖远辉、鲁相林 | 昆明理工大学 |
5 | 发明 | 一种固体包裹体氧化铜矿选冶联合回收利用的方法 | 文书明、朱景和、刘媛媛、黄草明、邓久帅、刘建、沈海英、王伊杰、 陈瑜、张谦 | 昆明理工大学,中国有色矿业集团有限公司 |
6 | 发明 | 一种强化赤铜矿型氧化铜矿搅拌浸出的方法 | 文书明、刘殿文、方建军、沈海英、丰奇成、邓久帅、刘建 | 昆明理工大学 |
7 | 发明 | 一种低氧化率高结合率混合铜矿的选矿方法 | 文书明、谢捷敏、陈建文、刘绍文、罗溪梅、张英、刘建、沈海英、白旭、聂文林 | 昆明理工大学,江西铜业股份有限公司德兴铜矿 |
8 | 发明 | 一种尾矿中低品位氧化铜矿再回收利用的方法 | 文书明、谢捷敏、陈建文、刘绍文、黄草明、邓久帅、刘俊伯、陈瑜、周耀文 | 昆明理工大学,江西铜业股份有限公司德兴铜矿 |
9 | 发明 | 一种铜钼矿选矿废水处理方法 | 田祎兰、李成必、王立刚、刘万峰、孙志健、叶岳华、周高云、曾克文、刘水红、陈旭波、路亮、胡志强 | 北京矿冶研究总院 |
10 | 发明 | 一种结合铜浸染体的高分子桥联浮选方法 | 文书明、张文彬、彭金辉、刘殿文、方建军、张仪、刘建、吴丹丹、沈海英、顾晓春 | 昆明理工大学 |
11 | 发明 | 混合铜矿浮选中赤铜矿硫化过程强化的方法 | 文书明、刘殿文、方建军、沈海英、丰奇成、邓久帅、刘建 | 昆明理工大学 |
12 | 发明 | 一种基于碎磨设备性能确定选矿厂矿石入磨粒度的方法 | 文书明、张文彬、彭金辉、方建军、刘殿文、张仪、柏少军、曹沁波、刘建、吴丹丹、马世成、王晓荣、邵岩 | 昆明理工大学 |
13 | 发明 | 一种凝灰岩型赤铜矿的堆浸方法 | 文书明、刘殿文、方建军、沈海英、丰奇成、邓久帅、刘建 | 昆明理工大学 |
14 | 发明 | 一种高泥质碱性脉石氧化铜矿浮选方法 | 方建军、文书明、刘殿文、柏少军、章晓林、熊堃 | 昆明理工大学 |
15 | 发明 | 回收铜萃取絮凝物中有机物的方法 | 张仪、文书明、张新普、杨德学、罗光臣、金正聪、孔令洪、左志国、甘静、张其海、於友清、王冲 | 云南迪庆矿业开发有限公司(中国铜业下属企业) |
16 | 发明 | 一种含钙镁脉石氧化铜矿的处理方法 | 文书明、张仪、刘丹、柏少军、刘建、先永骏、邓久帅、吴丹丹 | 昆明理工大学 |
17 | 发明 | 一种混合铜矿中钙镁碳酸盐反浮选产物的综合利用方法 | 文书明、张文彬、彭金辉、刘殿文、方建军、张仪、刘丹、柏少军、曹沁波、沈海英、顾晓春 | 昆明理工大学 |
18 | 发明 | 一种复合捕收剂及应用 | 张英、覃武林、胡元、文书明、邓久帅、王伊杰 | 昆明理工大学 |
19 | 发明 | 一种难控浮选泡沫的处理方法 | 邓久帅、文书明 | 昆明理工大学 |
20 | 发明 | 一种旋流式微泡发生器及生成微泡的方法 | 邓久帅 、李浙昆、 何伟 、余国瑞 、樊瑜瑾、 施文丽 、何邦贵 | 昆明理工大学 |
21 | 发明 | 一种环形充气浮选机 | 文书明、杨琳琳 | 昆明理工大学 |
22 | 发明 | 一种自适应式浮选泡沫消泡装置及其消泡方法 | 邓久帅、李浙昆、何伟、施文丽、樊瑜瑾 | 昆明理工大学 |
23 | 发明 | 一种高结合率碳酸盐脉石型氧硫混合铜矿的选冶方法 | 文书明、刘丹、方建军、刘殿文、柏少军、熊堃 | 昆明理工大学 |
24 | 发明 | 一种选矿药剂添加装置和方法 | 李健民、刘殿文、闫守凯、周涛、戴兴征、申培伦、李飞、宋凯伟、韩玉光、徐晓会 | 昆明理工大学 |
25 | 发明 | 一种用于选矿药剂添加的加药机 | 李健民、刘殿文、李飞、周涛 戴兴征、申培伦、宋凯伟、闫守凯、徐晓会、韩玉光 | 昆明理工大学 |
六、主要完成人情况
排名 | 姓名 | 性别 | 出生 年月 | 技术职称 | 文化程度(学位) | 工作单位 | 对成果创造性贡献 |
1 | 文书明 | 男 | 1962.10 | 教授 | 博士 | 昆明理工大学 | 项目总负责人,学术思想和技术方案的提出者,对创新点1、2、3、4具有重要贡献。 |
2 | 刘殿文 | 男 | 1973.09 | 教授 | 博士 | 昆明理工大学 | 主要负责人,理论研究,新技术开发,对创新点2、3、4具有重要贡献。 |
3 | 姚志华 | 男 | 1964.10 | 高工 | 博士 | 中国铜业有限公司 | 主要负责人,产业化工程技术攻关,对创新点2、3、4具有重要贡献。 |
4 | 李成必 | 男 | 1966.04 | 研究员 | 硕士 | 北京矿冶科技集团有限公司 | 主要技术骨干,理论研究,试验研究,对创新点1、4具有重要贡献。 |
5 | 谢捷敏 | 男 | 1969.10 | 高工 | 硕士 | 江西铜业股份有限公司 | 主要技术骨干,产业化技术攻关,对创新点1、4具有贡献。 |
6 | 方建军 | 男 | 1968.11 | 副教授 | 博士 | 昆明理工大学 | 主要技术骨干,理论研究,新技术开发,对创新点2、3、4具有贡献。 |
7 | 邓久帅 | 男 | 1983.09 | 教授 | 博士 | 昆明理工大学 | 主要技术骨干,理论研究,关键技术开发,对创新点1、2、4具有重要贡献。 |
8 | 杨 桦 | 男 | 1971.05 | 高工 | 博士 | 西藏华泰龙矿业开发有限公司 | 主要技术骨干,工程化技术开发,对创新点1、4具有重要贡献。 |
9 | 黄草明 | 男 | 1981.12 | 高工 | 硕士 | 中国有色矿业集团有限公司 | 主要技术骨干,产业化工程技术研究,对创新点2、3具有重要贡献。 |
10 | 刘绍文 | 男 | 1963.03 | 工程师 | 硕士 | 昆明金因润通冶金有限责任公司 | 主要技术骨干,试验研究,产业化技术攻关,对创新点1、4具有重要贡献。 |
七、主要完成单位情况及创新推广贡献
1、昆明理工大学是该项目的牵头单位,全面负责项目的立项、方案设定、计划实施、基础理论研究、关键技术创新及小型试验、工业试验指导、项目成果推广应用等方面的工作。负责并全面参与创新点1~4所涉及的硫化铜矿、氧化铜矿、结合铜矿、铜铅锌混合矿中的铜矿、铜钼混合矿中的铜矿、铜铁混合矿中的铜矿、低品位铜矿等复杂混合铜矿资源高效回收的基础理论研究和新技术开发,解决工业化应用过程中企业反馈的技术问题,优化工艺流程和药剂制度,提高铜矿回收的技术经济指标。对创新点1、2、3、4均做出了重要贡献。
2、北京矿冶科技集团有限公司(原北京矿冶研究总院)是该项目的主要技术研究单位,参与项目的立项、论证,方案设计与修订,技术路线确定与实施,完成项目小型试验、工业试验和工业化应用研究,在硫化铜矿物快速浮选、回水全面利用、碎磨理论与节能磨矿等方面实现了突破,提高了铜的回收效果,节能降耗明显。对创新点1、3、4做出了重要贡献。
3、中国铜业有限公司(原云南铜业集团有限公司)是该项目的完成单位和主要实施单位,其所属的二级矿业企业对项目提出技术需求和需要解决的关键技术问题,与昆明理工大学、北京矿冶研究总院等研究单位一起制定研究计划,设计研究方案,负责和参与实验室试验研究工作,主要负责小型试验优化、验证、工业试验,为成果应用制定现场施工方案、设备安装及调试,解决关键技术应用过程中的重大工程技术问题,收集反馈试验数据,为优化工艺参数提供技术依据。对创新点1、2、3、4做出了重要贡献。
4、江西铜业股份有限公司是该项目的主要完成单位和技术成果推广应用单位,参与了低品位铜矿、低氧化率混合铜矿、铜硫混合矿高效回收的技术攻关,采用捕收剂前移、控制搅拌反应、优化药剂吸附、半自磨降低碎矿粒度到最佳入磨粒度范围等技术方法,提高磨矿和浮选效果,降低了处理成本,提高了回收率指标。对创新点1、2、4做出了重要贡献。
5、西藏华泰龙矿业开发有限公司是该项目的完成单位和成果应用单位,参与了铜铅锌硫化矿、氧化矿联合回收技术的攻关研究,高氧化率复杂铜钼矿的回收利用技术研究,通过采用半自磨技术降低入磨粒度,实现最佳入磨粒度磨矿,降低了磨矿成本,通过联合用药,显著提高了铜、铅的技术指标,对项目创新点1、2、4做出了重要贡献。
6、中国有色矿业集团有限公司是该项目的完成单位,参与了复杂氧硫混合铜矿高效回收利用的攻关,对于包裹型氧化铜矿、铁质浸染型结合铜的回收进行了深入研究,取得了明显效果,与昆明理工大学一起发明了结合铜高效回收的关键技术。对项目的创新点3做出了贡献。
7、昆明金因润通冶金有限责任公司是该项目的完成单位和成果应用单位,参与了超低品位铜矿回收利用研究,采用超高浓度粗选,控制搅拌强度调节流体包裹体组分活化,使用多组元组合药剂,高效碎矿设备降低入磨粒度,节能降耗,降低了生产成本,显著提高了铜的回收率,对项目创新点1、4做出了贡献。
八、完成人合作关系说明
项目历经十多年,参与研究并做出贡献的人很多,其代表只选择了10人,文书明,刘殿文,姚志华,李成必,谢捷敏,方建军,邓久帅,杨桦,黄草明,刘绍文。
文书明,昆明理工大学教授,项目总负责人,第一完成人。刘殿文,昆明理工大学教授,方建军,昆明理工大学副教授,邓久帅,昆明理工大学教授,均为文书明负责的团队核心成员,与文书明共同申报并获得发明专利授权,共同申报并获省部级奖励;姚志华,中国铜业有限公司高级工程师,与文书明共同发表学术论文,共同获得省部级科技奖励;李成必,北京矿冶科技集团有限公司研究员,与文书明共同发表学术论文;谢捷敏,江西铜业股份有限公司高级工程师,与文书明共同获得发明专利授权;杨桦,西藏华泰龙矿业开发有限公司高级工程师,与文书明等共同发表学术论文;黄草明,中国有色矿业集团有限公司高级工程师,与文书明共同获得发明专利授权;刘绍文,昆明金因润通冶金有限责任公司工程师,与文书明共同获得发明专利授权。