超导耦合技术冶金含铁尘、泥制备α-Fe2O3
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-10-24 18:20:14
近年来,我国的国民经济发展迅速,人民生活水平不断提高,究其原因,钢铁工业起到了中流砥柱的作用,但由于我国的钢铁冶炼技术还不完善,在企业生产钢铁的工艺过程中,会产生大量的冶金固废,如果不加以处理利用,会造成资源浪费和环境污染问题。冶金尘泥作为主要的固体废弃物之一,含有铁、铝、锌、铜等有价元素,具有较高的利用价值。本课题组旨在以冶金工业含铁固废为原料,突破传统α-Fe2O3制备方法对化学试剂的依赖和传统磁选方式对弱磁性物质分选效果差的技术瓶颈,提出超导强磁富集提纯-低温改性处理制备高品级α-Fe2O3新思路,经济效益显著。所制备的α-Fe2O3可用于制备氧化铁红颜料、催化剂、高性能磁性材料、气体传感器及燃料电池等,还可冶炼各种磁性合金和高级合金钢,具有很好的实际应用价值和广泛应用前景,符合国家“既要金山银山,又要绿水青山”的经济发展战略。
技术优势:
1. 可实现固废中微纳米含铁物质的分离、富集与提纯,以保证所制备的氧化铁红产品达到A级水平。
2. 超导磁分离节能90%,且低温改性,因此,项目节能效果显著。
性能指标:
含铁固废超导HGMS提纯后,铁氧化物含量大于95%,制备氧化铁红品位达92%以上,达A级水平。
成果亮点:
1. 具有自主知识产权,研究成果已授权国家发明专利1项(CN201710592270.X)、国际专利1项(AU2020101646)
;2. 技术先进性:达到国际领先水平(中科评字【2020】第4225号)。
3. 获奖情况:获得2019年中国产学研合作创新奖。
进入21世纪以来,我国粗钢产量始终位居世界前列,以2018年为例,粗钢产量达到了9.28 亿,极大地推动了我国经济发展,但由于目前我国钢铁生产工艺流程长、单元多、规模庞大,钢铁冶炼技术也尚未成熟,还存在许多不完善的地方,所以在企业生产钢铁的工艺过程中,会产生很多的冶金固废。据统计,我国钢铁工业的GDP 增加值占全国工业总产值的比例已经超过了3%,而废弃物的排放量在工业总污染物中的占比中也一直居高不下,冶金尘泥作为主要的固体废弃物之一,成分十分复杂,含有铁、锌、铜、铅、镉等许多可回收的有价元素,并且其每年的产量占到了粗钢产量的10%左右,接近 1亿 的尘泥,毫无疑问是一种巨大的财富,如果不加以回收利用,无论是从环保,还是从资源角度思考,都不利于我国的长期发展。
所制备的产品α-Fe2O3含量高,可作为高品质氧化铁红使用,结合表面处理技术还可研制新型氧化铁复合颜料,用于生产防锈、防腐涂料,彩色地砖水泥等,在建筑、涂料及印刷领域应用前景广阔;另外,还可用来制备铁氧体磁性材料,将带来更大的经济效益。
李素芹教授,长期从事冶金资源循环与工业生态领域及方向的研究,其中固废有价物提取与高值资源化利用是近年重要研究方向。承担国家“十三五”重大专项、重点专项、国家自然科学基金及协作科研项目40余项,申请专利40余项,获授权20余项(其中国际专利7项),起草国家标准2项,专著4部,获省部级奖励多项。其研究团队有副教授2名、高工1名、讲师1名,博士以上学历4名,老中青结合,在职博士、硕士研究生10余名,团队具有活力及协作精神,另外,校外具有长期产业化协作团队,支持产业化推广应用工作。
排放量大,污染重,对矿产资源依赖度高一直是我国钢铁工业亟需解决的问题,更是对地球有限资源与环境的严重挑战。冶金尘泥的回收利用技术属于钢铁污染物末端治理技术,尘泥回收利用技术的提高有助于钢铁工业的清洁生产和节能减排,而目前我国对冶金尘泥的处理还存在许多问题,阻碍了冶金尘泥回收再利用技术向资源化和无害化的方向发展,也影响了尘泥的高附加值利用。目前我国大部分冶金尘泥的利用方法是作为烧结配料进行返还烧结和制作金属化球团,作为烧结配料进行返还烧结,虽然能够快速取得效果,但由于冶金尘泥的种类繁多且成分复杂,若作为烧结配料,其与铁矿粉的比例和混合要求必须严格,投放比例一般保持在 4%左右,比例过大或过小都会对烧结矿质量和烧结除尘效果产生不利影响。
年处理 1.0 万吨含铁固废如转炉除尘灰,年利润1615万元。年处理含铁固废10 万吨制备A级氧化铁红,年利润在1.6亿元以上,投资两年之内即可回收。项目采用超导湿法分离提取,密闭低温改性,无废水及粉尘外排,生态环保。
合作方式:整体转让、技术许可、作价入股 、合作开发
目前处于何种研发阶段:中试
样机:有
已投入成本:200余万元
推广应用情况:正在进行关键技术的推广应用。
期望技术转移成交价格(大概金额):面谈。