有色金属绿色低碳冶金关键技术

结合当前有色金属绿色低碳冶金发展趋势及我校学科特色,拟开展三个方面的技术研究:有色金属绿色低碳冶金创新理论、有色金属绿色低碳高效冶金技术、有色金属再生资源高效循环利用技术。

(1)有色金属绿色低碳冶金创新理论

围绕有色金属资源循环绿色低碳发展目标,拓展资源循环+新能源、新材料的新方向,通过多学科交叉融合,加强创新理论研究,重点围绕以下内容:1)面向难熔金属及其合金制备的需求,旨在实现绿色氢冶金技术突破,拟重点解决氢气低成本制备以及氢冶金过程的热量平衡等关键问题;2)针对多金属共伴生矿资源的特点,旨在实现多组分逐级分离技术突破,拟开展多元复杂有色金属迁移规律及强化分离机制的理论研究;3)本着“减量化、资源化、再利用”的原则,旨在实现二次再生资源无害化处理与高值化利用,拟探究制备高性能材料的各类调控机制,最终构建有色金属“绿色提取、强化分离、资源循环”三位一体的创新理论体系,为后续技术研发提供指导,着力推进有色金属产业绿色转型,促进资源循环战略性新兴产业高质量发展。

(2)有色金属绿色低碳高效冶金技术

面向有色金属绿色低碳冶金高质量发展迫切需求,围绕河南省有色金属资源及冶金产业发展,重点开展以下研究:1)铜、铝等有色金属绿色节能冶金技术。针对目前铜、铝等有色金属冶炼过程中存在低空污染、高能耗、CO2排放量大等环保治理难题,开发全底吹连续炼铜节能清洁创新技术、高金银阳极一次电解制备高纯铜节能创新技术以及基于新型电解质组成、惰性阳极材料、电解槽结构优化设计的低能耗低排放铝电解制备技术。2)钨钼钛等难熔金属绿色短流程冶金材料一体化制备技术。针对钨、钼、钛等难熔金属提取工艺流程长、生产成本高、产品质量控制难等共性技术难题,直接以高品质矿或金属氧化物或前驱体为原料,采用自蔓延冶金、氢冶金等现代冶金技术,直接制备组织性能可控的高性能难熔金属材料,形成钨钼钛等难熔金属绿色短流程冶金材料一体化制备技术。

(3)有色金属再生资源高效循环利用技术

面向有色金属工业绿色可持续发展对再生资源循环利用的迫切需求,拟开展的具体研究内容:1)开展再生资源有价金属元素锂、银、镉等综合回收技术研究,明晰有色金属再生资源化学组成、物相特征及有价金属元素的赋存状态,探明有价金属元素的分离与富集机理,揭示有价金属元素循环再利用过程中的迁移、转化规律,构建有色金属再生资源有价金属元素回收调控策略;2)拓展工业固废应用领域,开展有色金属赤泥、粉煤灰、铜渣等冶金废渣高值化综合利用研究,基于不同种类固体废弃物成分和性质的不同,探明不同矿物掺合料之间的互补属性,揭示不同成分配比、制备工艺对物相演变及组织性能的影响规律,探索制备微晶玻璃、胶凝材料、混凝土、陶瓷等高附加值产品,以满足有色金属工业低碳减排与资源高效利用的发展需要。