（1）项目名称
复杂稀贵金属物料多元素梯级回收关键技术
（2）推荐单位
安徽省
（3）项目简介
随着资源的不断开采及稀贵金属的广泛应用，稀贵金属资源的匮乏日益显现，导致包括有色副产阳极泥在内的稀贵金属原料日趋复杂，故而，稀贵金属的高效提取技术的发展已成为国内外关注的焦点。二十世纪末以来，我国一直将打造有色循环经济和稀贵金属资源的综合利用作为鼓励发展的产业之一。由于稀贵金属赋存状态多样、成分各异，国内现有主导提取工艺存在流程长、成本高、处理原料单一，国际先进工艺又存在直收率低、有价元素回收不彻底，无法适应复杂多变的原料处理需求。所以，稀贵金属的提取技术迫切需要创新。
项目立足有色金属阳极泥及当前复杂稀贵金属资源中有价元素提取需求，以提高稀贵金属资源的综合利用率为目标，围绕复杂稀贵金属物料中有价元素的高效回收关键技术，开发了一系列新工艺和成套装备，在我国有色冶炼、装备制造、石油化工、环保等领域得到了广泛地推广应用。项目共获得发明专利8项，实用新型专利7项，近三年来，共新增产值131.7亿元，利税4.37亿元。主要创新点如下：
1、研发了复杂稀贵物料富氧顶吹高强度冶炼关键技术。创新性提出了“复合动力-相界动态更新”理论，建立了强化冶炼过程的数学模型，开发了对复杂稀贵物料具有普适性的高强度冶炼技术，并自主研发了成套关键设备，国际上率先实现了单炉多种复杂稀贵物料的高效冶炼，与国际先进的卡尔多炉工艺相比，系统处理能力提高35%，综合能耗降低9.2%。
2、研发了稀贵金属冶炼烟气“大循环量-高液气比”高效收尘收硒关键技术。自主开发了双向可变动量湍冲试验平台，发明了高变烟气湍冲洗涤技术及装备，首创了“顶吹熔炼-湍冲洗涤”的组合方式。实现烟气中多金属高效回收，硒回收率达95%以上。
3、研发了稀贵金属冶炼高值低品开路物料“精细分离-梯级回收”集成技术。自主开发了“可变微孔-自洗涤”胀膜恒温过滤设备，系统集成膜分离、活化浸出、选矿分离等技术，突破高分散、低品位、高价值元素收率低的技术瓶颈。金、银直收率达96~97%，高出国际当前主流工艺4个百分点，碲回收率达45%，增加了12%。
4、提出了复杂稀贵金属物料冶炼工艺“全流程成份分析-多通道优先反馈”联动自控体系。基于自主开发的覆盖全流程、全方位分析检测系统、元素分布在线反馈系统和过程仿真优化控制系统，实现了全流程过程参数自洽匹配与工艺过程精确控制。金银综合回收率稳定达99.5%以上。
综合四点，本项目集成了冶化工艺、装备制造、分析检测、系统控制等领域的创新技术，以实践性理论为指导，世界首创了独特的“高强度—梯级回收” 稀贵金属复杂物料冶化工艺。由于其对复杂原料具有极强的适应性，同时具备回收元素多、回收率高、成本低的显著优势，完全可以作为铜、铅阳极泥处理、金精矿及高熔点、高氟氯等复杂物料处理的替代工艺。项目成果整体及部分关键技术已完成产业化，成功应用于铜陵有色、金川集团、祥光铜业、广西梧州等铜、铅冶炼企业，部分关键技术还在上海吴泾化工、中国石化北海分公司等化工、石油、环保领域获得了成功应用。项目成果的推广应用前景十分广阔。
（4）主要完成单位及创新推广贡献应用情况
完成单位 | 对本项目科技创新和推广应用情况的贡献 |
铜陵有色金属集团股份有限公司 | 项目第一完成单位。全面负责相关技术研发与推广，主要贡献如下： （1）创新性提出了“复合动力-相界动态更新”理论，开发了复杂稀贵金属原料高强度冶炼工艺。 （2）提出了“大循环量-高液气比收尘收硒”设想，开发了顶吹转炉与湍冲洗涤组合工艺。协助开发了湍冲洗涤设备。 （3）开发了一整套与高强度冶炼适配的分析检测系统与方法。 （4）开发了顶吹转炉开路物料的深度分离与回收的新工艺。 （5）负责相关技术的产业化推广。 |
华中科技 大学 | 项目第二完成单位。全面负责关键设备开发的理论研究与优化，集成与联控系统的研究，主要贡献如下： （1）建立高强度冶炼顶吹转炉的模型，完成了顶吹转炉运行的仿真优化。 （2）完成了顶吹转炉与喷枪组合的温度场分布研究与仿真。 （3）协助完成顶吹转炉、湍冲洗涤设备的开发或应用。 （4）参与顶吹转炉、喷枪系统、湍冲洗涤技术的集成与联合控制技术研究。 |
江西理工 大学 | 项目第三完成单位。主要负责项目的理论研究与集成控制，主要贡献如下： （1）构建了稀贵金属复杂物料的高强度冶炼数学模型，参与试验验证，优化了冶炼参数。 （2）建立了稀贵金属复杂物料多元素回收的“全过程分析检测-多通道优先反馈”的联合控制系统。 （3）协助完成顶吹炉渣选矿技术的开发。 |
兰州兰石化工机械技术工程有限公司 | 项目第四完成单位。主要负责顶吹转炉的研究与制造，主要贡献如下： （1）完成了高强度冶炼顶吹转炉的设计、制造。 （2）参与顶吹转炉的理论与应用研究。 （3）实现了顶吹转炉技术的产业化并负责推广应用。 |
浙江双屿实业有限公司 | 项目第五完成单位。主要负责湍冲洗涤设备、胀鼓过滤设备的开发，主要贡献如下： （1）主持了双向可变动量湍冲洗涤技术试验平台的研发。 （2）实现了湍冲洗涤、胀鼓过滤技术的产业化并负责推广应用。 （3）协助完成湍冲洗涤技术、胀鼓过滤技术在稀贵金属复杂物料处理中的应用研究 |
徐州燃控科技股份有限公司 | 项目第六完成单位。主要负责稀贵金属复杂物料高强度冶炼喷枪的研发，主要贡献如下： （1）完成了高强度顶吹冶炼天然气喷枪的设计、制造。 （2）参与高强度顶吹冶炼炉与喷枪组合技术的研究。 （3）实现了天然气喷枪的产业化并负责推广应用。 |
（5）推广应用情况
本项目研究成果，由于其对复杂原料具有极强的适应性，同时具备回收元素多、回收率高、成本低的显著优势，完全可以作为铜铅阳极泥处理、金精矿及高熔点、高氟氯等复杂物料处理的替代工艺。项目成果整体及部分关键技术已完成产业化，成功应用于铜陵有色、金川集团、祥光铜业、广西梧州等铜、铅冶炼企业，部分关键技术还在上海吴泾化工、中国石化北海分公司等企业获得了成功应用。近三年来，共新增产值131.7亿元，实现直接利税4.37亿元。项目成果的推广应用前景十分广阔。
（6）主要知识产权目录
知识产权类别 | 知识产权具体名称 | 国家 （地区） | 授权号 | 授权日期 | 权利人 | 发明人 |
发明 专利 | 湍冲洗涤型气体处理 装置 | 中国 | ZL03 142049.4 | 2008-02-13 | 温州双屿防腐设备制造公司 | 王家骐、林德生 胡湘诚 |
发明 专利 | 烟气湿法净化装置 | 中国 | ZL2005 10061276.1 | 2008-07-02 | 温州双屿防腐设备制造公司 | 王家骐 |
发明 专利 | 一种湿法处理卡尔多炉精炼渣的工艺 | 中国 | ZL2011 1319475.3 | 2013-04-03 | 铜陵有色金属集团股份有限公司 | 张源、王爱荣、李春侠 王海荣、龚昌合 |
发明 专利 | 喷嘴 | 美国 | PCT/CN02/00593 | 2004-09-20 | 徐州燃控科技股份有限公司 | 王爱生、田东 |
发明 专利 | 胀鼓列管式过滤器 | 中国 | ZL2003 10113913.6 | 2007-06-13 | 温州双屿防腐设备制造公司 | 王家骐 |
发明 专利 | 一种含硒废水的处理 方法 | 中国 | ZL2011 10321982.0 | 2013-04-17 | 铜陵有色金属集团股份有限公司 | 梁海卫、朱新生、 龚昌合 |
发明 专利 | 气动管夹阀 | 中国 | ZL03 159538.3 | 2008-01-16 | 温州双屿防腐设备制造公司 | 王家骐 |
发明 专利 | 污水污酸处理装置及其处理 工艺 | 中国 | ZL2011 10324493.0 | 2013-04-24 | 浙江双屿实业有限公司 | 林德生 |
实用 新型 | 一种贵金属冶炼烟气净化装置 | 中国 | ZL2011 20403264.3 | 2012-08-10 | 铜陵有色金属集团股份有限公司 | 张源、梁海卫、朱新生 王海荣、陈志刚 |
实用 新型 | 一种卡尔多炉的自动加油装置 | 中国 | ZL2012 0667878.7 | 2013-05-22 | 铜陵有色金属集团股份有限公司 | 孙先如、曹鸣生、何厚闩、涂百乐、刘文胜 |
（7）项目曾获科技奖励情况
获奖项目名称 | 获奖 时间 | 奖项名称 | 奖励等级 | 主要获奖人 | 授奖单位 |
顶吹冶炼喷射洗涤一步炼金技术研究与开发 | 2014年 | 安徽省 科学技术奖 | 一等奖 | 张 源、梁海卫、孙先如、王爱荣 王海荣、龚昌合、李春侠、陈志刚 | 安徽省人民政府 |