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课题申报指南
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“十一五”国家科技支撑计划“难处理有色金属资源开发
关键技术与设备研究”重点项目课题申报指南
,
依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年)》 “矿
产资源高效开发利用”优先主题 “十一五”国家科技支撑计划重点项
目“难处理有色金属资源开发关键技术与设备研究”已经通过专家可
行性论证,科技部决定予以启动。
针对我国有色金属资源基地建设面临的复杂难处理矿产开发利
用的关键共性瓶颈问题,以具有代表性矿山的难处理资源为研究对象,
开发出难采矿体的高效采矿方法、复杂难处理铜钴、铜锌与包裹金矿
产的安全高效采选冶关键技术与设备、老矿区边缘找矿增储、矿山高
效开发综合评价技术和片状α-氧化铝制备等,提升难处理矿产资源综
合开发利用技术水平,为示范工程提供技术支撑。
项目分解为五个课题,各课题的研究内容和考核指标如下:
课题一:
复杂难开发铜钴资源采选冶关键技术研究
1.课题研究目标
针对海外铜钴资源开发中存在的矿体缓倾斜中厚矿碎、采动地压
大、矿石品位较低、矿物种类多、性质复杂、含较多氧化矿等难采难选
冶的铜钴矿床条件,研究出缓倾斜破碎中厚难采矿体的高效开采技术、
立足于矿山条件的采准工程稳固技术、复杂铜钴矿石的选冶技术、资
源综合利用技术以及矿山高效开发综合评价技术,解决该类矿体开采
中的成本高、效率低、采准巷道冒落严重、矿石损失贫化大等问题,并
实现较高的选冶回收率与资源利用率,形成高效开发中非铜矿带难处
理铜钴资源的采选冶配套技术,实现海外铜钴产品运回国内、缓解国
内铜钴原料紧缺状况的海外资源开发目标。
2.课题主要研究内容
(1)缓倾斜中厚破碎矿体高效采矿技术研究
研究矿岩破碎缓倾斜中厚矿体的地压活动规律;分流出矿崩落法
工艺技术;采准巷道破坏机理与针对矿山条件的稳固技术;基于改善
崩落体形态的爆破参数优化技术等。
(2)含氧化物矿石选矿回收技术研究
针对高氧化率的复杂铜钴矿石,进行系统的矿石工艺矿物学研究
和矿石的磨碎特性和冲击破碎特性研究,研发高效新型选矿药剂、磨
矿产物粒度组成适宜且具有一定可控性的高效磨矿工艺技术、适宜的
浮选分离技术和高品位混合矿的选冶联合工艺技术等。
(3)复杂铜钴矿物高效冶炼技术研究
主要研究低温氯盐焙烧-浸出法从富钴铜转炉渣中回收铜钴工
艺技术、强化还原富钴炉渣制备 Cu-Co-Fe 合金有效回收金属钴镍铜
的技术、含硫复杂氧化铜矿强化浸出清洁新工艺及新型溶出反应器、
复杂氧化铜矿嗜热浸矿菌(ASH-07)微生物堆浸-萃取-电积提铜技术
等。
(4)矿山高效开发综合评价技术研究
主要研究矿体储量动态估算模型、地采选技术指标的内在关联分
析和动态预测技术、矿山技术指标的多目标整体动态优化、矿山高效
开发综合评价软件系统的开发、采场最佳边界品位与出矿控制品位动
态优化等。
(5) 工业试验
课题的示范工程将通过本项研究成果的工业试验来全部实现。
同
2
时,本项研究的缓倾斜中厚破碎矿体的高效采矿技术、地压控制与巷
道稳固技术、含氧化物矿石选矿回收技术与复杂铜钴矿物高效冶炼技
术等,将通过工业试验来检验、改进和完善。
3.课题考核指标
(1)研究出一种适于破碎矿岩缓倾斜中厚矿体的高效采矿方法及
采准巷道稳固技术,使该类矿体的采场生产能力从目前常规方法的
200t/d 提高到 450t/d,生产成本降低 20%以上,矿石总回采率提高
5~8 个百分点,达到 75%以上;矿石贫化率下降 3~5 个百分点,降
至 30%以下;采准工程抽条冒顶事故率由目前的 20%左右下降到 5%
左右。
(2)研究出高氧化率复杂铜钴矿石的高效选矿工艺技术,铜矿石
选矿综合回收率不低于 85%;
(3)研究出从铜转炉渣中回收钴、铜的新技术,富钴转炉渣的铜、
钴综合冶金提取率不低于 90%;
(4)研究出复杂氧化铜矿强化浸出新技术,铜浸出率不低于 90%;
(5)研究出矿山高效开发综合评价技术,能够实现在不同市场条
件和矿山生产技术条件下,通过对矿山生产的经济效益和资源回收效
益的综合评价,对矿山主要生产技术指标进行整体、动态、实时优化,
从而为矿山的高效开发和生产技术决策提供支持。
4.经费预算
国拨经费拟安排 640 万元,要求申请单位提供不低于 4300 万元
的自筹资金。
5.申报要求
(1)课题申报单位应是长期从事金属矿山采选冶研究的专业研究
机构,有从事海外矿山相关研究的经历。
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(2)要求有位于中非铜矿带上的大型国有矿山企业作为本项课题
的合作申报单位之一,并能提供与本项研究相符的工业试验条件。
该
企业能够承担示范工程的建设,能够保证配套资金的落实。
(3)课题主体申报单位应有采选冶齐全的专业设置、且在缓倾斜
中厚破碎矿体高效采矿方法和利用矿山三律(散体流动规律、地压活
动规律与岩体冒落规律)改进采矿工艺技术方面,在微生物选矿与强
化浸出冶金方面,有丰富的理论研究基础和实践经验。
(4)课题申报单位拥有开展相关研究的先进仪器设备等基础实验
条件。
(5)课题申报单位熟悉本领域技术发展现状与趋势,掌握相关研
究领域的基础数据,并具有良好的业绩。
(6)课题申报单位要有较强的经费配套能力,并纳入统一预算。
(7)课题申报单位应有从事本项课题研究的专业人才队伍。
课题二:
深采有色金属矿山资源增储与高效利用关键技术研究
1.课题研究目标
针对深采有色金属矿山目前所面临的资源量快速消耗、矿石质量
下降、开采条件恶化、环境保护问题突出、资源综合利用水平不高、铜
锌矿石复杂难选等突出困难和问题,结合具体依托工程开展关键技术
与设备研究,旨在提高开采效率与有用金属综合回收率,并将建立地
质灾害动态预测、监测及控制技术系统,减少重大灾害事故发生,开
发适应于复杂难选铜锌矿石选别的新技术与新型药剂等,全面提高此
类矿山选矿生产技术指标,提升多金属综合利用水平.
2.课题主要研究内容
深采有色金属矿山成矿模式及矿床数字化模型研究
(1)地质控矿作用“源—输—储”成矿模式研究;
4
(2)矿床数学模型的建立;
(3)深边部矿化分布定量推断、预测。
深井开采安全与节能减排综合技术研究
(1)微震监测系统的构建及岩爆预测准则的确立;
(2)深部开采诱发岩爆灾害的科学防治综合技术;
(3)无废开采充填系统优化研究;
(4)深井通风系统的优化与局部微气候环境技术。
复杂铜锌硫化矿石高效选矿技术应用研究
(1)浮选分离高效药剂组合设计与开发;
(2)伴生金银强化浮选新药剂设计与开发;
(3)电位调控清洁浮选分离技术应用;
3.课题考核指标
(1)形成铜锌多金属块状硫化物矿床成矿模式,建立隐伏矿床三
维定量、定位与评价预测系统。
为依托工程提供2~3处找矿靶区,预
期实现新增资源量(铜加锌金属量)20万吨;
(2)构建微震监测系统,形成较完善的监测与预报综合技术;监测
定位精度在5米以内,灾害预报精度大于75%;
(3)形成适合深采有色金属矿山条件的“无废开采综合技术”,实
现全尾砂充填,井下废石充填总体利用率达到90%;系统通风实现循
环风流利用10%以上;
(4)形成铜锌伴生矿石高效选矿技术,选矿铜回收率提高1~2个
百分点,达到93%;锌回收率提高2~3个百分点,达到73%;金回收率
提高3个百分点,达到54%;银回收率提高5个百分点,达到64%。
4.经费预算
国拨经费拟安排 560 万元,要求申请单位提供不低于 4100 万元
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的自筹资金。
5.申报要求
(1)课题申报单位应有长期从事金属矿山地质找矿的地勘单位或
者是采选技术研究的专业研究机构,有从事相关科研的丰富的实践经
验。
(2)要求有东北地区大型的国有铜锌为主的多金属伴生的典型矿
山企业作为合作申报单位之一,并能提供与本项研究相符的工业试验
条件。
该企业能够承担示范工程的建设,能够保证配套资金的落实。
(3)课题申报单位应当具备以下课题研究的技术条件:
在采矿深
度超过 1000 米以上的有色金属深井矿山的采矿方法、充填、通风系
统设计等科研工作方面具有丰富的理论研究基础和实践经验;在深井
岩爆监测、预报及防护研究等方面具有领先性的研究成果和实践经验。
(4)课题申报单位应当拥有开展相关研究的先进仪器设备等基础
实验条件。
(5)课题申报单位应当熟悉本领域技术发展现状与趋势,掌握相
关研究领域的基础数据,并具有良好的业绩,与依托单位有良好的合
作基础。
(6)课题申报单位要有较强的经费配套能力,并纳入统一预算。
(7)课题申报单位应有从事本项课题研究的专业人才队伍。
课题三、难处理金矿碱性热压氧化—釜内快速提金工程化技术
研究
1.课题研究目标
以贫硫化物微细粒包裹型难处理金矿为研究对象,系统集成
“九·五”科技攻关的研究成果,进行工艺技术和相关工艺设备的工程
化研究,从高技术起点,紧密结合我国黄金矿山的特点,充分利用我
6
国独有的“釜内快速氰化”提金技术研发出符合国情、经济上合理、技
术上可行、工业上能够实施的处理技术,建立一座具有自主知识产权
的碱性热压氧化—釜内快速氰化提金工业示范厂,并为国内同类型金
矿石的有效开发利用提供技术支撑。
2.课题主要研究内容
以贫硫化物微细粒包裹型的难处理金矿石为研究对象,主要研究
碱性热压氧化预处理工艺技术以及后续釜内快速氰化提金工艺的工
程化。
重点研究以下几方面内容:
(1)贫硫化物微细粒包裹型难处理金矿石的工艺矿物学研究;
查清矿物组份,查明矿石中金的赋存状态,嵌布粒度及影响金回
收率的原因。
(2)试验装置的设计及工艺流程试验;
进行碱性热压氧化温度、矿浆浓度、压力、pH 值等物理化学试验
条件和控制因素的试验研究,以及碱性热压氧化与釜内快速氰化提金
工艺衔接技术的研究。
(3)无机械搅拌反应釜的研制;
根据工艺试验研究,研发研制适合碱性热压氧化与釜内快速氰化
的无机械搅拌反应釜,重点包括反应釜的结构构造和运行方式,并提
出产品制造方案。
(4)工艺参数在线检测和自动控制系统的研究;
针对温度、压力、浓度等工艺参数,开发在线检测和自动控制系
统。
(5)工业试验,提出成套的工程化技术。
3.课题考核指标
(1)研究出针对贫硫化物微细粒包裹型难处理金矿石的碱性热压
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氧化—釜内快速氰化提金的工艺技术,使金浸出率由常规氰化工艺
的 25%提高到 90%以上;
(2)研制出碱性热压氧化—釜内快速氰化工艺无机械搅拌反应釜,
工作温度为 100℃~180℃,工作压力 2MPa;
(3)为建成一座规模为 100 吨/天的碱性热压氧化—釜内快速氰化
试验基地提供技术支撑,并为国内同类型金矿石的有效开发利用提供
技术支撑。
4.经费预算
国拨经费拟安排 400 万元,要求申请单位提供不低于 4600 万元
的自筹资金。
5.申报要求
(1)课题申报单位应是国资委所属长期从事黄金选冶技术研究的
专业研究机构,有从事相关科研的经历。
(2)课题申报单位应在难处理金矿石热压氧化工艺尤其是釜内氰
化提金技术方面有深入的前期研究基础。
(3)课题申报单位拥有开展相关研究的先进仪器设备等基础实验
条件。
(4)课题申报单位熟悉本领域技术发展现状与趋势,掌握相关研
究领域的基础数据,并具有良好的业绩。
(5)课题申报单位要有较强的经费配套能力,并纳入统一预算。
(6)课题申报单位应有从事本项课题研究的专业人才队伍。
课题四:
大型冶金炉窑研制
1.课题研究目标
以低品位红土镍矿和铜钴氧化矿为研究背景,采用回转窑干燥—
大型电炉还原生产合金熔炼工艺,研制出矿石处理能力为 150 万 t/a
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回转窑和 60000KVA 的电炉,解决低品位矿石物料处理量大的难题。
缩小我国大型有色冶炼装备与国外的差距,为中国企业走出去提供技
术支撑。
2.课题主要研究内容
以低品位红土镍矿和铜钴氧化矿为对象,研制年处理 150 万吨矿
石的大型回转窑和 60000kVA 还原熔炼电炉。
研究内容主要包括以下
两点:
(1)年处理 150 万吨矿石大型回转窑研制;
回转窑筒体的受力分析与大型回转窑等强度筒体优化设计,延长
筒体的寿命;回转窑柔性传动装置研制,使窑的运行更加平稳,提高
窑的运转率及窑衬的使用寿命
(2)60000kVA 大型电炉及其配套设备研制;
回转窑到电炉之间连续自动热进料装置研制; 60000kVA 矿热电
炉的炉体结构研制;电极尺寸及在炉内分布优化设计;炉体耐火材料
优化选择及其耐腐蚀性的试验研究;电炉烟气余热综合利用方法研究。
3.课题考核指标
(1)研制出年处理 150 万吨矿石大型回转窑和 60000kVA 电炉;
(2)回转窑和电炉使用寿命不低于 10 年;
(3)回转窑和电炉正常运转率不低于 300d/a;
(4)耐火材料的使用寿命 8 个月以上;
(5)进行电炉余热利用技术研究,与现有装备和工艺相比能耗降
低 10%。
4.经费预算
国拨经费拟安排 520 万元,要求申请单位提供不低于 4200 万元
的自筹资金。
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5.申报要求
(1)课题申报单位应是长期从事重有色金属冶炼的专业研究与设
计机构。
(2)课题申报单位应在铜、镍、钴研究方面有丰富的理论研究基
础和设计资质。
(3)课题申报单位拥有开展相关研究的先进仪器设备等基础实验
条件。
(4)课题申报单位熟悉本领域技术发展现状与趋势,掌握相关研
究领域的基础数据,并具有良好的业绩。
(5)课题申报单位要有较强的经费配套能力,并纳入统一预算。
(6)课题申报单位应有从事有色金属冶炼研究和设计的专业人才
队伍。
课题五:
片状α-氧化铝的制备与应用研究
1.课题研究目标
针对片状α-氧化铝的不同应用领域,优选原始物料、合成工艺制
度、微量矿化剂与熔盐,建立片状α-氧化铝组分设计—工艺制度—片
状α-氧化铝尺寸关系图,制备不同尺寸的片状α-氧化铝,并进行工业
试验研究,形成熔盐法低温合成片状α-Al2O3 技术,为该技术的产业化
提供配套的工程化技术参数和装备;对不同尺寸的片状α-氧化铝的应
用进行研究,为片状α-Al2O3 粉体在颜料、化妆品、填充剂和增强剂、
抛光粉、耐火材料等领域的应用提供技术支撑。
2.课题主要研究内容
(1)熔盐法低温合成片状α-Al2O3 新工艺技术研究
片状α-氧化铝在熔盐中形成机理的研究;原始物料种类对片状α-
氧化铝尺寸的影响研究;合成工艺制度对片状α-氧化铝尺寸的影响研
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究;矿化剂种类与数量对片状α-氧化铝尺寸影响研究;熔盐种类与数
量对片状α-氧化铝尺寸的影响研究;晶种对片状α-氧化铝尺寸的影响
研究;表面改性剂对合成片状氧化铝分布状态影响研究。
(2)熔盐法低温合成片状α-Al2O3 粉体应用研究
纳米片状α-氧化铝在透明氧化铝陶瓷、荧光粉合成中应用研究;
小微米片状α-氧化铝在传统氧化铝陶瓷与复合材料中的强韧化作用
研究及在半导体抛光行业、地板漆中的应用研究;大微米片状α-氧化
铝粉体在化妆品、珠光颜料、耐火材料等行业中应用研究。
(3)熔盐法低温合成片状α-Al2O3 的新工艺装备研究
低温合成片状α-Al2O3 扩大试验;低温合成片状α-Al2O3 工业试验。
3.课题考核指标
(1)形成熔盐法低温合成片状α-Al2O3 技术,为该技术的产业化提
供配套的工程化技术参数;合成温度不大于 1200℃,粉体中α-相氧化
铝含量大于 95%。
(2)提交片状α-Al2O3 的制备与应用研究报告,为片状α-Al2O3 粉体
在颜料、化妆品、填充剂和增强剂、抛光粉、耐火材料等领域的应用提
供技术支撑。
4.经费预算
国拨经费拟安排 80 万元,要求申请单位提供不低于 850 万元的
自筹资金。
5.申报要求
(1)课题申报单位应是长期从事氧化铝及化学品氧化铝技术与设
备研究的专业机构,有完成多系列化学品氧化铝开发并成功得以生产
实施和应用的经历。
(2)课题申报单位应具备氧化铝及化学品氧化铝技术研究,特别是
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片状氧化铝技术研究的前期工作基础和技术力量。
(3)课题申报单位应拥有开展相关研究的试验研究装备,特别是具
备开展扩大试验和工业试验的基础条件。
(4)课题申报单位熟悉本领域技术发展现状与趋势,掌握相关研究
领域的基础数据,并具有良好的业绩。
(5)课题申报单位要有较强的经费配套能力,并纳入统一预算。
(6)课题工程依托单位落实,配套资金到位。
且工程依托单位具备
承担和完成国家科技项目的条件和能力。
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