摘要

       礦冶行業(yè)是國民經(jīng)濟的命脈行業(yè)，它不僅為各行各業(yè)的有序發(fā)展提供基本生產(chǎn)資料的保障，也直接影響國家的科技和經(jīng)濟發(fā)展的質(zhì)量和水平。近些年來，礦冶行業(yè)的技術(shù)迭代并不像IT行業(yè)那樣迅速，但是作為傳統(tǒng)行業(yè)，一項落實的技術(shù)創(chuàng)新所帶來的經(jīng)濟效益往往也是空前絕后的。本文從技術(shù)創(chuàng)新和經(jīng)濟效益角度解析了近十年產(chǎn)值過億的重大礦冶科技成果。

       采空區(qū)隱患治理與殘礦協(xié)同開采

       采空區(qū)隱患治理與殘礦協(xié)同開采技術(shù)主要是采用束狀深孔變抵抗線的大爆破技術(shù)、井下移動式充填系統(tǒng)。

       該技術(shù)實現(xiàn)低成本、高效率、安全可靠的采空區(qū)隱患治理，同時有效回收殘礦資源，使采空區(qū)的處理與殘礦回采合二為一，將采空區(qū)治理由單純的投入變?yōu)橛纳a(chǎn)行為。

       目前，這項技術(shù)已在華錫集團銅坑礦、云銅集團楚雄礦冶公司、銅陵有色國維礦業(yè)、湖北興發(fā)集團楚烽磷礦等多個礦山成功應(yīng)用，有效處理了這些礦山的空區(qū)隱患，與此同時通過回采殘礦創(chuàng)造了數(shù)億元經(jīng)濟效益。

        尾砂高濃度穩(wěn)定連續(xù)充填

       尾砂高濃度穩(wěn)定連續(xù)充填技術(shù)與裝備主要應(yīng)用于非煤礦山充填領(lǐng)域，特別適合于采用全尾砂作為充填骨料，和充填能力大的礦山的充填作業(yè)。

       這項技術(shù)針對礦山傳統(tǒng)充填系統(tǒng)存在的造漿濃度、流量等工藝參數(shù)不穩(wěn)定、倉底板結(jié)及濃縮效率低等技術(shù)難題，采用低動能防擾動長路徑倉頂穩(wěn)定進料、立式砂倉風(fēng)水兩級分時繞壁造漿、立式砂倉動態(tài)存儲等自主研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)與裝備有效提高了立式砂倉充填系統(tǒng)放砂濃度，避免了倉底板結(jié)，確保了立式砂倉充填系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，實現(xiàn)了礦山充填系統(tǒng)高濃度穩(wěn)定連續(xù)運行。

       關(guān)鍵技術(shù)已在安慶銅礦、西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司甲瑪銅多金屬礦、福建金東礦業(yè)得到成功應(yīng)用。新疆阿舍勒銅礦、喀拉通克銅鎳礦也正在推廣應(yīng)用的過程中。同時，依托改項目關(guān)鍵技術(shù)形成的產(chǎn)品也成功銷售至上述礦山。該項目累計實現(xiàn)銷售收入超過1000萬元，給企業(yè)帶來的經(jīng)濟價值超過億元。

       低品位銅鉛鋅鐵復(fù)雜多金屬資源利用

       為提高精礦品位和金屬綜合回收率，所開發(fā)低品位銅鉛鋅鐵復(fù)雜多金屬資源清潔高效綜合利用技術(shù)體系。

       針對礦石中銅鉛金銀品位低的特點，開發(fā)了“銅鉛混選-銅鉛分離（抑銅浮鉛）-混選尾礦選鋅-選鋅尾礦選鐵”工藝流程，獲得了合格的銅精礦、鉛精礦、鋅精礦和鐵精礦，金銀富集在銅精礦和鉛精礦中得到回收；研制了新型綠色高效小分子有機抑制劑，有效抑制了銅礦物，成功實現(xiàn)了銅鉛礦物的綠色高效分離，使原來無法回收的銅鉛礦物得到了綜合利用；中礦采用跨越式返回，實現(xiàn)了一段磨礦異步解離，為銅鉛礦物的高效分離回收創(chuàng)造了條件；通過浮選藥劑制度和流程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，降低了礦漿中殘留藥劑對浮選過程的影響，實現(xiàn)了回水的循環(huán)利用。

       2015年1月-2017年8月，紅嶺有色礦業(yè)公司新增銷售額1.74億元，新增利潤1.19萬元。

       550Wh/L以上鈷酸鋰材料

       高密度高電壓鈷酸鋰材料是針對手機、平板電腦等移動智能終端用鋰電池開發(fā)的。

       首創(chuàng)了以氯化鈷為原料合成電池級四氧化三鈷的低成本新工藝，創(chuàng)造性地提出并開發(fā)了鋰離子電池材料高效組合改性技術(shù)，優(yōu)化了高密度高電壓鈷酸鋰工藝流程技術(shù)及產(chǎn)品，簡化了工藝流程，降低了成本，減少了污染排放。

       廣泛用于蘋果、三星、華為等高端智能手機、平板電腦等，已產(chǎn)生的經(jīng)濟效益超過3億元。

       高端車用NCM523多元材料

       高能量NCM523多元材料是針對電動汽車動力電池開發(fā)的。

       技術(shù)創(chuàng)新包括: Bare摻雜優(yōu)化技術(shù)、Bare低溫?zé)Y(jié)技術(shù)、動力電池用三元材料的新包覆技術(shù)、低成本包覆劑開發(fā)與替換技術(shù)、三元材料堿性控制技術(shù)、工藝流程簡化技術(shù)、多元細粉回摻技術(shù)等。該產(chǎn)品與國內(nèi)外同類型產(chǎn)品相比，循環(huán)性能、高低溫充放電容量以及70℃高溫存儲等各項指標(biāo)優(yōu)勢明顯。

       該技術(shù)已大批量應(yīng)用于長安、奇瑞等電動汽車動力電池。NCM系列的多元材料也同時應(yīng)用于特斯拉Powerwall等高端儲能電池系統(tǒng)、北汽新能源等主流電動汽車等，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益超過15億元.

       電動工具用鋰電正極鎳鈷錳酸鋰多元材料

       針對電動工具、電動自行車領(lǐng)域開發(fā)的鎳鈷錳酸鋰多元材料是國內(nèi)首款出口國際市場的電動工具用多元材料。

       與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比，具有振實密度高、倍率特性好、循環(huán)壽命長、雜質(zhì)含量低等優(yōu)勢。

       產(chǎn)品大批量穩(wěn)定供應(yīng)Sony、LG化學(xué)、比克等國內(nèi)外知名鋰電企業(yè)，帶動了電動工具、電動自行車的發(fā)展。自產(chǎn)業(yè)化實施以來，產(chǎn)品銷售額逐年快速上升，已產(chǎn)生經(jīng)濟效益超過20億元。

       結(jié)論

       由此可見，近些年，礦冶科技成果轉(zhuǎn)換產(chǎn)值過億的項目集中在殘礦開采、充填工藝、貴金屬回收和儲能電池材料開發(fā)領(lǐng)域，其中，貴金屬回收和儲能材料開發(fā)所帶來的整體經(jīng)濟回報更高，技術(shù)突破的難點在于提高性能和效率、簡化工藝流程、降低生產(chǎn)成本和減少污染。