解析产业化经济效益过亿的矿冶科技成果

       摘要

       矿冶行业是国民经济的命脉行业，它不仅为各行各业的有序发展提供基本生产资料的保障，也直接影响国家的科技和经济发展的质量和水平。近些年来，矿冶行业的技术迭代并不像IT行业那样迅速，但是作为传统行业，一项落实的技术创新所带来的经济效益往往也是空前绝后的。本文从技术创新和经济效益角度解析了近十年产值过亿的重大矿冶科技成果。

       采空区隐患治理与残矿协同开采

       采空区隐患治理与残矿协同开采技术主要是采用束状深孔变抵抗线的大爆破技术、井下移动式充填系统。

       该技术实现低成本、高效率、安全可靠的采空区隐患治理，同时有效回收残矿资源，使采空区的处理与残矿回采合二为一，将采空区治理由单纯的投入变为盈利的生产行为。

       目前，这项技术已在华锡集团铜坑矿、云铜集团楚雄矿冶公司、铜陵有色国维矿业、湖北兴发集团楚烽磷矿等多个矿山成功应用，有效处理了这些矿山的空区隐患，与此同时通过回采残矿创造了数亿元经济效益。

        尾砂高浓度稳定连续充填

       尾砂高浓度稳定连续充填技术与装备主要应用于非煤矿山充填领域，特别适合于采用全尾砂作为充填骨料，和充填能力大的矿山的充填作业。

       这项技术针对矿山传统充填系统存在的造浆浓度、流量等工艺参数不稳定、仓底板结及浓缩效率低等技术难题，采用低动能防扰动长路径仓顶稳定进料、立式砂仓风水两级分时绕壁造浆、立式砂仓动态存储等自主研发的关键技术与装备有效提高了立式砂仓充填系统放砂浓度，避免了仓底板结，确保了立式砂仓充填系统运行的稳定性，实现了矿山充填系统高浓度稳定连续运行。

       关键技术已在安庆铜矿、西藏华泰龙矿业开发有限公司甲玛铜多金属矿、福建金东矿业得到成功应用。新疆阿舍勒铜矿、喀拉通克铜镍矿也正在推广应用的过程中。同时，依托改项目关键技术形成的产品也成功销售至上述矿山。该项目累计实现销售收入超过1000万元，给企业带来的经济价值超过亿元。

       低品位铜铅锌铁复杂多金属资源利用

       为提高精矿品位和金属综合回收率，所开发低品位铜铅锌铁复杂多金属资源清洁高效综合利用技术体系。

       针对矿石中铜铅金银品位低的特点，开发了“铜铅混选-铜铅分离（抑铜浮铅）-混选尾矿选锌-选锌尾矿选铁”工艺流程，获得了合格的铜精矿、铅精矿、锌精矿和铁精矿，金银富集在铜精矿和铅精矿中得到回收；研制了新型绿色高效小分子有机抑制剂，有效抑制了铜矿物，成功实现了铜铅矿物的绿色高效分离，使原来无法回收的铜铅矿物得到了综合利用；中矿采用跨越式返回，实现了一段磨矿异步解离，为铜铅矿物的高效分离回收创造了条件；通过浮选药剂制度和流程结构的优化，降低了矿浆中残留药剂对浮选过程的影响，实现了回水的循环利用。

       2015年1月-2017年8月，红岭有色矿业公司新增销售额1.74亿元，新增利润1.19万元。

       550Wh/L以上钴酸锂材料

       高密度高电压钴酸锂材料是针对手机、平板电脑等移动智能终端用锂电池开发的。

       首创了以氯化钴为原料合成电池级四氧化三钴的低成本新工艺，创造性地提出并开发了锂离子电池材料高效组合改性技术，优化了高密度高电压钴酸锂工艺流程技术及产品，简化了工艺流程，降低了成本，减少了污染排放。

       广泛用于苹果、三星、华为等高端智能手机、平板电脑等，已产生的经济效益超过3亿元。

       高端车用NCM523多元材料

       高能量NCM523多元材料是针对电动汽车动力电池开发的。

       技术创新包括: Bare掺杂优化技术、Bare低温烧结技术、动力电池用三元材料的新包覆技术、低成本包覆剂开发与替换技术、三元材料碱性控制技术、工艺流程简化技术、多元细粉回掺技术等。该产品与国内外同类型产品相比，循环性能、高低温充放电容量以及70℃高温存储等各项指标优势明显。

       该技术已大批量应用于长安、奇瑞等电动汽车动力电池。NCM系列的多元材料也同时应用于特斯拉Powerwall等高端储能电池系统、北汽新能源等主流电动汽车等，产生的经济效益超过15亿元.

       电动工具用锂电正极镍钴锰酸锂多元材料

       针对电动工具、电动自行车领域开发的镍钴锰酸锂多元材料是国内首款出口国际市场的电动工具用多元材料。

       与国内外同类产品相比，具有振实密度高、倍率特性好、循环寿命长、杂质含量低等优势。

       产品大批量稳定供应Sony、LG化学、比克等国内外知名锂电企业，带动了电动工具、电动自行车的发展。自产业化实施以来，产品销售额逐年快速上升，已产生经济效益超过20亿元。

       结论

       由此可见，近些年，矿冶科技成果转换产值过亿的项目集中在残矿开采、充填工艺、贵金属回收和储能电池材料开发领域，其中，贵金属回收和储能材料开发所带来的整体经济回报更高，技术突破的难点在于提高性能和效率、简化工艺流程、降低生产成本和减少污染。