微细矿物颗粒封闭循环利用高效节能分离技术与装备-教育部科技发展中心.PDF

提名国家技术发明奖项目公示 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 提名单位 教育部 提名单位意见： 我单位认真审阅了该项目提名书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目 均符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求。 按照要求，我单位和项目完成单位都已对该项目的拟提名情况进行了公示，目前 无异议。 该项目发明了提高微细颗粒旋流分离效率的新技术新装备；发明了降低微细颗粒 旋流分离能耗的新技术新装备；发明了微细矿物颗粒封闭循环利用和无尾矿山短流程 新工艺；突破了传统分离方法效率低和能耗高的技术瓶颈，实现了微细矿物颗粒资源 回收利用和近零排放。获授权发明专利17 项、实用新型专利36 项；发表论文130 篇， 出版专著3 部；形成行业标准3 件，参与国家标准2 件。该技术发明为国内外首创， 关键技术有重大创新，主要性能和技术经济指标综合优于国内外同类技术，实现了微 细矿物颗粒污染减量化和废物资源化，推动了微细矿物颗粒封闭循环利用领域的科技 进步。该技术装备在铁矿、煤矿、有色金属和非金属矿等行业已推广应用10万余台（套）， 并出口澳大利亚等40 个国家；经济效益、环境效益和社会效益显著。部分成果获上海 市科技进步奖一等奖。 对照国家技术发明奖授奖条件，提名该项目申报2018 年度国家技术发明奖二等奖。 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，发现了基于进料颗粒预排列原理和短路流抑制原理等提高分离效率的新 途径，发明了具有离心蜗壳进料新结构和厚壁溢流管、环齿形溢流管、倒锥形溢流管 等新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 现了基于内旋流湍动能耗抑制原理和局部阻力损失降减原理等降低分离过程能耗的新 途径，发明了具有平底柱式和渐变锥体等新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) 澳大利亚中信泰富SINO 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