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26767项成果

2023年08月14日

超导耦合技术含硅尾矿绿色制备高纯 SiO2

成果编号:39490
能源环保
我国尾矿储量约 100 多亿吨,且按年 1.2-1.3 亿 t 的速度递增。而开发利用量不足 10 亿吨,且多为低端应用。排放的尾矿不仅占地、污染环境,且造成超过 1400 万 t/年的金属铁及其它有价元素(如 Si)等的流失,潜在价值 1300 亿元以上(尚不包括硅元素提取)。对尾矿资源,提倡在整体布局下进行层次梯级利用,先提取有价物制备高附加值产品,再考虑整体利用。该技术旨在采用超导HGMS 耦合技术(SC-USTB)从高硅尾矿提纯制备高纯 SiO2 并副产铁精粉,实现高值资源化利用。利用尾矿中各种物质物性的不同,先将二氧化硅及含铁物质的分离与提取出来,然后进行精提纯获得高纯 SiO2 和铁精粉。制得的 SiO2 精提纯后纯度达 99%以上,甚至 3N、4N 水平,实现低端,乃至中高端应用。该技术符合国家“既要金山银山,又要绿水青山”的经济发展战略,具有广阔的应用前景。
能源环保
本技术通过超导高强磁场-物化耦合处理实现循环水系统中成垢离子脱除、杀菌灭藻,深度净化水质,阻断硬垢及生物粘泥生成条件,特别是可解决生物粘泥附着导致垢下腐蚀这一世界性难题,提高冷却器使用寿命。同时超导高强磁场-物化耦合技术改变循环水理化性质,提高成垢离子溶解度,减少其成垢析出;高强磁场下促使垢体晶型发生晶格畸变,硬垢变软垢不易在管路或设备表面附着,从而避免结垢影响换热。该成套关键技术可实现除垢、抑垢及生物粘泥有效控制,强化稳定水质,在保障生产前提下提高浓缩倍数,节水降耗。

2023年08月14日

超导耦合绿色供水技术

成果编号:39488
能源环保
该技术通过超导高强磁场-物化耦合作用,实现高硬高碱低浊度水源水(包括河水、地下水以及城市中水等非常规水源水)中成垢离子及微纳米级有机/无机颗粒凝聚脱除,降硬、除浊、杀菌灭藻。当河水特别是中水等非常规水资源中有机物含量较高时,可构筑人工湿地反应器,采取景观与水处理相结合的方式脱除有机物,实现 COD、氨氮及磷的有效脱除。 该技术可源头控制净循环水结垢及生物粘泥滋生,扩大水源水取用范围(城市中水等非常规水资源适用),并实现不同水源水的合理匹配,完全替代软水使用,降低新水消耗、降低成本。

2023年08月14日

超导耦合技术冶金含铁尘、泥制备α-Fe2O3

成果编号:39487
能源环保
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。
能源环保
本技术将自行研发的生物膜生物强化技术与高效絮凝技术耦合处理焦化废 水,直接即可达到 GB16171—2012)中表 3 标准间接回用要求(COD≤80mg/L,氨氮≤5mg/L),处理后的水清澈透明,无色无味,可直接回用于冲渣、焖渣使用;如用于独立企业的反渗透长流程,则可降低入水 SDI 值(≤3),简化反渗透预处理工艺,提高反渗透膜寿命及产水率,降低运行成本。

2023年08月14日

兰炭在炼铁领域应用技术研究与开发

成果编号:39485
能源环保
通过对不同规格兰炭的基础性能、用于不同工序的工艺性能以及微观结构等进行实验室研究,对不同规格的兰炭做出科学评价。并针对高炉喷吹、烧结和焦丁入炉工序对燃料的要求,制定了兰炭应用于高炉喷吹的推荐使用技术规范、兰炭粉作为烧结燃料推荐使用技术规范和兰炭块代替焦丁在高炉中应用的推荐使用技术规范。为炼铁厂合理使用兰炭提供科学的参考和依据。 通过开发喷煤-烧结-高炉配加兰炭经济核算系统,对兰炭粉作高炉喷吹燃料兰炭粉作为烧结燃料和兰炭块代替焦丁入炉等技术实施后,吨铁成本的变化进行核算,找到合理的兰炭配加比例。为炼铁厂合理使用兰炭提供指导和帮助,并使兰炭用于高炉喷吹,兰炭粉作为烧结燃料和兰炭块代替焦丁入炉在经济上具有可行性。 本成果中制定的一系列技术规范规定了高炉喷吹用兰炭、烧结用兰炭和替代焦丁用兰炭的技术要求、试验方法和检测规定,旨在为兰炭在炼铁领域的高效应用提供科学合理的依据。

2023年08月14日

赤泥基熔剂在炼钢过程中的应用

成果编号:39484
能源环保
本技术利用富含 Fe2O3/Al2O3/Na2O 的铝业赤泥为熔剂,通过系列研究充分证明了在炼钢工艺条件下,赤泥基熔剂对推动半钢深脱磷、提高石灰溶解速率、促进高拉碳出钢等方面的显著优势。 最终技术研究成果如下:(1)利用富含 Fe2O3/Al2O3/Na2O 的铝业赤泥作为熔剂,炼钢过程中实现了深度脱磷/脱硫前移,[C]在 2.5%-3.5%的范围内,[P]、[S]分别降至 0.02%以下;并将终点渣中(FeO%)含量可降低至 14%以下,提高钢水纯净度、降低铁损;(3)应用高铁拜耳赤泥作为熔剂开发了中高磷铁水炼钢技术(铁水初始[P]为 0.3%以上),并得到达到合格钙镁磷肥标准的终点钢渣(4)开发了钢铁工业大规模消纳铝业赤泥的技术途径,明确了不同种类赤泥基熔剂在炼钢流程中的加入方式和使用量的计算准则。极大提升了钢铁工业消纳社会及工业废弃物的水平,提升了钢铁企业与社会、地区和谐生态发展能力,具有重要的社会和环境效益。
能源环保
转底炉工艺主要过程包括配料制团、直接还原、烟气处理及粉尘回收和成品处理 5 个主干单元。即将含锌、铁尘泥、含炭粉、黏结剂等混合造球形成含碳生球团(不适合造球的原料采用压球机压成块),生球经干燥后均匀布置在转底炉中,所铺料层厚度为 1~3 个球团高度。随着炉膛的旋转,炉底带动球团的旋转方向与气体流动方向相反,在 1250~1350℃下,10~20min 时间内球团直接还原,得到直接还原铁,直接还原铁经处理后可返回钢铁厂冶炼。球团中的锌、铅等氧化物被还原并成金属蒸气随烟气一起排出转底炉。烟气经冷却系统时,锌蒸气遇空气又重新氧化成为细小的氧化锌颗粒。锌颗粒与烟尘进入收尘器中,可得到质量分数 40%~70%的粗氧化锌烟尘。 转底炉工艺的优势在于处理效率高,脱锌率较高,能处理不同种类的尘泥,对能源要求不是很高,可以直接用钢铁厂的副产煤气作为热源,能够很好地回收含铁尘泥中的铁、锌等金属。

2023年08月13日

可吸收新型多元复合活性人工骨修复材料

成果编号:38719
生物技术与医药
据中国药品监督管理局南方医药经济研究所统计,我国每年因各种原因导致的骨缺损或功能障碍患者已超过600万人,其中约有2/3的患者,即约400万人需要进行植骨治疗。但由于现有人工骨修复材料存在成骨活性差、降解周期长等不足,骨科临床在处理时大多数还是选择取患者髂骨、肋骨、腓骨等部位的自体骨进行移植手术,也即“拆东墙补西墙”方式进行治疗,而使用各类植骨材料的病例数仅为约133万例/年。但自体骨存在取骨量有限、患者需二次手术、潜在并发症等问题。在美国,骨科临床自体骨的使用比例由2007年的约67%下降到2017年的约46%;在我国,2007年至2017年间骨科临床自体骨的使用比例也由约81%下降到约62%,都呈逐渐下降的趋势。可见,减少术中取自体骨,更多选择人工合成骨修复材料,是国际上临床植骨的主流发展趋势。分析市场容量,2018年我国骨修复材料的实际市场规模已达到约20.2亿元/年,预计到2023年将达到53.4亿元。 针对目前临床应用的磷酸钙陶瓷类人工骨修复材料存在的不足,本产品进行了优化设计和改进,具有更优异的骨缺损修复能力,是其换代产品,预期具有良好的市场前景及较长的生命周期。

2023年08月10日

直接还原熔分处理稀土复合铁矿技术

成果编号:39481
能源环保
针对白云鄂博稀土复合矿资源综合利用提出了直接还原熔分-富稀土渣酸浸出工艺。该工艺使用稀土复合铁矿和煤粉制成的含碳球团,在 1400℃进行还原熔分,可实现渣铁有效分离,稀土元素全部进入渣中,对渣进行选矿处理后再酸浸提取稀土元素。白云鄂博中贫氧化矿含碳球团的还原熔分规律:还原熔分温度1400℃,渣铁能够较好分离,温度过高或过低均不能实现渣铁良好熔分;1400℃焙烧 12 分钟,珠铁中 C、S 含量分别为 3.45%和 1.48%,稀土富渣中稀土氧化物总含量为 14.19%,渣中的主要结晶物为铈氟硅石([7(Ca, Ce, La, Nd) 2·SiO4] (F, O) 10)、氟化钙(CaF2)和枪晶石(Ca4Si2O7F2);经计算 97.26%的铁元素形成了珠铁,稀土元素几乎全部进入渣相。该工艺可回收 95%以上的铁和 90%以上的稀土。
能源环保
研究烧结热烟气,旨在通过烟气循环技术将废气中有害成分分解转化,消减部分二噁英和 NOX,烧结料层捕获部分粉尘和 SOX,减少烟气排放量,降低脱硫脱硝系统负荷,同时烟气中 CO 作为燃料可以为烧结过程提供部分热量,减少烧结固体燃料消耗,达到节能减排、优化烧结矿产质量并进一步减少硫、氮氧化物生成的目的;降低烧结烟气硫、氮氧化物排放的同时,实现对烟气余热的回收利用,进而降低燃料消耗,减少硫、氮氧化物的生成,进一步实现硫、氮氧化物的减排目标;同时采用 CSCR 活性炭脱硫、脱硝一体化烧结烟气净化系统,对烧结烟气进行末端治理,将最终排放烟气中的硫、氮氧化物浓度降至超低排放标准之下。围绕烧结烟气循环技术,建立全流程,一体化,多功能耦合的污染物协同控制技术体系,可以在保证烧结矿产量及质量的提前下,用尽可能少的能耗和成本代价,实现对烧结过程烟气污染物的协同治理。

2023年08月10日

金属化炉料治理高炉炉缸堆积

成果编号:39479
能源环保
1. 建立了高炉综合数学模型,该模型是以高炉物料平衡、全炉热平衡为理论基础,并结合对山钢炼铁厂现场及各历史数据综合分析后,从理论上计算了高炉废钢比不同时的能耗情况。综合计算结果并分析可知,随着废钢比例的增加,在煤比不变的情况下,焦比、矿比(含废钢)明显下降,其中每加入 100kg 废钢的平均节焦量为 30kg;可增加 6%的铁水产量。 2. 为了保证高炉的正常冶炼,依据不同废钢种类制定相应的质量标准及规 格要求,重点关注废钢尺寸,可以提高上料效率,避免上料过程中废钢划伤和撕裂皮带、引起炉顶卡料,造成高炉休慢风等现象的出现,一般将入炉废钢的粒级控制在:10-80mm,80mm 的粒度比例均不超过 10%,料形整齐,规格相近,堆密度控制在 1~3g/cm3。 3. 废钢入炉前准备环节具体可以总结如下:1)打包压切设备。利用此类设备,进行薄板和盘条状废钢的处理,便于运输,同时可以增加堆比密度。2)剪切设备。利用此类装置,进行重型废钢以及大型构件的处理,按照精料入炉的研究,将废钢加工为所需的各类形状。具体使用的设备,包括鳄鱼剪以及牛头剪等。3)打包剪切两用设备。此类设备既具有打包机的功能,也具有剪切机的功能。4)专业废钢装卸设备。为提高装卸率,配置高性能的抓钢机。5)废钢破碎设备。可以使用废钢破碎机生产线,用作破碎生产设备,可以提高生产效率。6)辐射检测设备。考虑到废钢污染问题,配置此类设备,比如通道式辐射探测系统,可以提升废钢加工过程的安全性。