| 词条 | 安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室 |
| 释义 | 概述冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室（安徽工业大学）依托于安徽工业大学，专注于冶金减排、冶金一、二次资源清洁高效利用的基础与应用技术研究。实验室的主要研究方向为特色资源冶金理论和技术、复合矿冶金固废中低品位有价元素清洁分离与全组分利用、冶金二次资源高附加值精细化利用、冶金固废有价元素功能材料化利用。 实验室现有研究人员20人，其中，中国工程院院士1人（双聘院士），外籍教授1人，博士生导师与博士生兼职导师5人，高级工程师4人，工程师1人；拥有博士学位者逾80%。目前，实验室在读博士研究生1人，在读硕士研究生20余人。实验室不同研究方向均设有博士后研究岗位，面向海内外招收博士后研究人员。 实验室依托安徽工业大学“冶金工程”和“材料加工工程”学科，是我国冶金资源综合利用领域的知名高地。面向科技前沿，面向产业需求，着力自主创新。近五年来，实验室先后承担了“863计划”项目、“973”预研项目，国家自然科学基金重点、面上项目若干项，科技部国际合作重点、国家“十一五”科技支撑计划项目和教育部重点科技基金项目多项，省级课题以及宝钢、马钢等大型钢铁企业攻关项目若干项。取得多项以国家发明专利为标志的原创性重要成果，研究成果在企业中应用产生了数亿元经济效益。 实验室是我国冶金资源综合利用领域重要的人才培养基地。现有“冶金工程”、“冶金物理化学”、“材料加工工程”三个硕士点和“冶金工程”、“材料工程”两个工程硕士点，并和北京科技大学、上海大学、瑞典皇家工学院联合培养博士研究生。 志存高远，海纳百川。在未来几年中，实验室将在保持冶金二次资源综合利用领域研究优势的基础上，进一步提升基础创新能力，将冶金二次资源的利用向高附加值、精细化方向拓展，同时将一次资源的高效利用纳入研究范围，力争在短时间内建成国际知名、水平一流的冶金资源高效利用研究开发的重要基地。 组织机构1. 实验室筹委会主任委员：李辉生（教授，安徽工业大学 党委书记） 委 员： 李家新 （教授，安徽工业大学 副校长） 阎 军 （教授，安徽工业大学科研处 处长） 郑明东 （教授，安徽工业大学学科发展与规划处 处长） 汪家常 （教授，安徽工业大学财务处 处长） 李辽沙 （教授，安徽省冶金工程与资源综合利用重点实验室 常务副主任） 黄修权 （研究员，安徽工业大学人事处 处长） 刘 明 （安徽工业大学资产处 处长） 2. 实验室研究分室 冶金理论与过程仿真研究室 新冶金过程工艺与技术研究室 资源电化学研究室 资源高效与循环利用研究室 研究方向复合矿及冶金固废中低品位有价元素清洁分离 宗旨：针对我国复合矿资源特点，开展复合矿及其冶金渣中有价组分清洁分离科学的基础理论研究，并由此开发清洁分离与全组分利用的共性技术，获得冶金二次资源中低品位有价组分走向控制的一般原理。 特色：主要研究对象是含有价组分比较低（5%以下）的复合矿或冶金固废体系，如含残钒3%以下的炼钢渣（攀钢、承钢、马钢）、含铬不锈钢钢渣等。国际上同类的研究主要是我国的东北大学，他们的主攻方向是含有价组分比较高的复合矿或冶金固废体系，如丹东硼渣、攀钢含钛高炉渣等。 主要研究内容：结合我国含有价元素（如V、Nb等）的多元共生复合矿蕴藏量大的资源特点，研究原矿及其冶金渣中有价元素的有效利用和弃渣资源化过程的基本原理、方法和共性科学规律。创造适宜的物理化学（包括气氛与外场作用）条件，使冶金渣或复合矿中弥散分布的有价组分在化学位梯度的驱使下选择性富集于某设计相中，同时建立使该富集相长大的热力学、动力学环境，使待分离、利用的富集相长大至可选矿分离的尺度。 该方向的研究工作已经能实现不同渣系中V、Cr等走向的控制，使含量低、弥散分布的有价元素80%以上富集到设定的矿物相中，富集品位已可达到20%以上，满足后续提取的要求。 劣势冶金资源生态化高效利用的基础与应用研究 宗旨：紧密结合我国劣势冶金资源的情况和资源的特殊性，应用冶金学、物理化学、材料学、矿物学等多学科的交叉优势，对劣势冶金资源进行生态化高效利用的研究。 主要研究内容：华南地区高砷铁矿的生态化高效利用；高铝铁矿的生态化高效利用；高磷铁矿生态化高效利用的关键科学基础与应用技术。 我国华南是一个资源丰富的地区，铁矿石蕴藏丰富。然而该地区铁矿石中含有较多的砷，限制了该类资源在冶金领域中的应用。本领域结合钢铁冶金工艺，通过创造合适的物理化学条件，使矿石中的砷得以无害化有效分离，为我国南方含砷铁矿的开发利用提供重要的科学依据。 在对我国高磷铁矿生态化高效利用研究中，重点并系统解决了钢水及铁合金中脱磷以及与之相关的基础和技术问题，为提高钢材质量和该类资源的生态化高效利用提供理论基础和技术基础。 近年来，冶金行业中进口矿的比例逐年增大，而且进口矿的价格也大幅度提高。开发利用含Al2O3较高的高铝矿日益受到冶金界的重视。高铝铁矿因品质差，难冶炼，过去多弃之不用，造成资源的浪费。但在资源日益紧缺的今天，因其价格低而凸显优势。但其冶炼过程中的很多基础科学问题没有解决，导致相应的冶炼关键技术没有大的本质突破。实验室在该方向研究中取得一些重要成果并成功用于马钢高炉实践，已为该企业累计节约成本十几亿元。 高效低CO2排放富氢纯氧高炉炼铁新工艺及高炉喷吹含能废料冶炼新技术研究
钢铁工业对一次资源的需求、能耗、生产成本以及对环境的影响等，很大程度上与炼铁工艺、工艺装备以及技术水平密切相关。目前炼铁工艺还是以高炉炼铁工艺为主体，非高炉炼铁工艺仅处于特殊条件下的补充地位，但未来有一定的发展空间。围绕炼铁工艺的发展，从理论到技术展开研究是本学科的重要方向。以降低焦比减少二氧化碳排放为主攻目标，改造现有高炉工艺或探索新的炼铁工艺，从根本上减少CO2的直接排放，形成绿色冶金、能源复合新工艺流程，不断向新理论、新方法、新装备与过程控制系统化方向延伸。 本学科方向多年来围绕着炼铁工艺过程的节能减排，已经形成了2个有特色与优势的子方向： 1. 高效低CO2排放富氢纯氧高炉炼铁新工艺研究 炼铁生产是钢铁生产过程中能耗最高的工序，也是整个钢铁生产工序资源消耗最多的工序。 在炼焦煤资源可支持的前提下，高炉仍将占据着炼铁工艺的主导地位，但是高炉炼铁工艺所排放的二氧化碳量也居于钢铁工业首位。为了进一步降低传统高炉的焦比，同时为减少二氧化碳排放创造条件，本学科首先提出高炉富氢纯氧强化还原炼铁新工艺，以实现系统能源优化的学术思想。率先开展了利用传统高炉工艺，混合喷吹富氢燃气、煤粉和纯氧鼓风高炉新工艺的理论研究。为节约焦煤资源，该方向研究旨在开发出富氢强化还原以煤代焦的高炉炼铁新工艺。目前该方向研究在国内最早起步，研究具有前瞻性，属于学科前沿，在利用模式及关键技术研究方面已获得了自主知识产权的发明专利。 2. 高炉节能降耗废弃含能资源综合利用新技术与相关基础研究 利用高炉工艺处理含能固体废弃物的研究，是本学科在国内开展较早的研究方向之一。高炉是高温密闭的还原性系统，通过高炉风口在正常的炼铁过程中喷吹废塑料、废轮胎等含能废料，不仅可以将难以处理的大量废塑料和废轮胎完全利用，还能为高炉提供一定的还原剂和热量，代替部分焦炭，减少炼铁成本，并且产生还原性气体用作燃料，同时不会产生二恶英等污染。“高炉喷吹废塑料的应用基础研究”和“高炉喷吹废塑料输送及燃烧特性实验研究”，分别获得国家自然科学基金和宝钢股份公司的重点资助，为降低高炉冶炼能源消耗提供了理论依据。在这个子方向上，对废塑料的制粒、气力输送特性、燃烧特性以及含氯塑料中的氯在高炉内的行为等进行了系统的研究，并且和宝钢密切合作完成了工业试验，取得了良好的效果。这也是国内在这一领域率先进行的研究最为系统、全面的研究方向。 劣势冶金资源生态化高效利用的基础与应用研究
宗旨：紧密结合我国劣势冶金资源的情况和资源的特殊性，应用冶金学、物理化学、材料学、矿物学等多学科的交叉优势，对劣势冶金资源进行生态化高效利用的研究。 主要研究内容：华南地区高砷铁矿的生态化高效利用；高铝铁矿的生态化高效利用；高磷铁矿生态化高效利用的关键科学基础与应用技术。 我国华南是一个资源丰富的地区，铁矿石蕴藏丰富。然而该地区铁矿石中含有较多的砷，限制了该类资源在冶金领域中的应用。本领域结合钢铁冶金工艺，通过创造合适的物理化学条件，使矿石中的砷得以无害化有效分离，为我国南方含砷铁矿的开发利用提供重要的科学依据。 在对我国高磷铁矿生态化高效利用研究中，重点并系统解决了钢水及铁合金中脱磷以及与之相关的基础和技术问题，为提高钢材质量和该类资源的生态化高效利用提供理论基础和技术基础。 近年来，冶金行业中进口矿的比例逐年增大，而且进口矿的价格也大幅度提高。开发利用含Al2O3较高的高铝矿日益受到冶金界的重视。高铝铁矿因品质差，难冶炼，过去多弃之不用，造成资源的浪费。但在资源日益紧缺的今天，因其价格低而凸显优势。但其冶炼过程中的很多基础科学问题没有解决，导致相应的冶炼关键技术没有大的本质突破。实验室在该方向研究中取得一些重要成果并成功用于马钢高炉实践，已为该企业累计节约成本十几亿元。 研究课题序号 项目名称 / 批准号 立项部门 起讫日期 1 钢渣在建筑材料中的低成本利用技术（2007AA03Z529）（与马钢联合） 国家科技部863计划 2007~2009 2 冶金矿山排土场生态恢复与重建集成技术研究（2006BAC09B00）（与马鞍山矿院联合） 国家科技部973项目 2006~2009 3 含钒钢渣中钒再资源化的应用基础研究（50574003） 国家自然科学基金 2005~2008 4 冶金二次资源循环利用的基础理论和关键技术（50920105403） 国家自然科学基金国际（地区）合作（重大） 2010~2012 5 复合矿冶金渣中有价组分的再资源化研究（2005DFA90400） 科技部国际合作项目（重点） 2005~2008 6 钢铁厂固体废弃物资源化的应用基础研究（2005CCA05800） 国家科技部973前期专项 2005~2007 7 集成式高效低能耗小区污水处理回用装置开发（2004BA649C） 国家科技攻关 2003~2005 8 多元复合矿、冶金渣清洁分离技术与理论（50234040） 国家自然科学基金（重点） 2003~2006 9 冶金熔渣改质及高附加值利用（50874127） 国家自然科学基金 2009~2011 10 复合污染物对磁性多孔微纳结构氧化物表面的协同吸附研究（20907001） 国家自然科学青年基金 2010~2012 11 混合喷吹天然气和煤粉纯氧高炉新工艺的基础研究（90410008） 国家自然科学基金 2005~2007 12 基于图像的焦炭显微结构自动识别原理与方法（50874001） 国家自然科学基金 2009~2011 13 特种煤的缔合结构与其液化性能之间的规律研究（50674001） 国家自然科学基金 2007~2009 14 低成本低氢耗褐煤加氢液化的关键技术研究（2006AA05Z314）（与华东理工大学联合） 国家科技部863计划 2007~2009 15 褐煤的溶剂萃取脱水和超临界纯解提质技术开发（2007AA062113）（与中国矿业大学联合） 国家科技部863计划 2007~2010 16 高炉喷吹废塑料的应用基础研究（50274001） 国家自然科学基金 2003~2005 17 硫配位环境下稳定的金属钌卡宾化合物及其催化性能（20771003） 国家自然科学基金 2008~2010 18 基于添加固体抑制剂的烧结过程二恶因减排研究 国家自然科学青年基金 2010~2012 19 高效节约型建筑用钢产品开发及应用研究（2007DAE30B04-1）（马钢联合） 科技部支撑计划项目 2008~2009 20 高洁净度组织精细控制440MPa级舰船钢的研究（MKPT-2004-06ZD） 国防科工委 2004~2008 21 高速动车组用车轮的研究与开发(008AA030703)（马钢联合） 国家科技部863计划 2008~2010 22 低二次污染高效轻质复合电磁屏被蔽材料（2006AA03Z0466）（与北科大联合） 国家科技部863计划 2007~2010 23 重载铁路列车用车轮钢及关键技术攻关（2006AA03Z514）（与马钢联合） 国家科技部863计划 2006~2009 24 氮在冶金过程中的变化规律及物理化学基础研究（50374002） 国家自然科学基金 2004~2006 25 电场作用下钢水脱铜的基础研究（50574002） 国家自然科学基金 2006~2008 26 高效驻极体过滤器内微细颗粒团聚合沉积机理的研究（50708001） 国家自然科学青年基金 2008~2010 27 煤直接液化过程中重质中间物的化学行为研究 国家自然科学基金 2008~2010 28 粉矿流化床还原反应速度及防止粘结失流技术研究（2006036014019）（与宝钢联合） 科技部科技支撑项目 2008~2009 29 超声波多点直接引入钢液对钢中非金属夹杂物的影响（50804001） 国家自然科学青年基金 2009~2011 30 强电磁场处理对钢铁凝固过程中杂质的迁移与分布影响研究（50774108） 国家自然科学基金 2008~2110 31 低碳低硅冷镦钢冶炼工艺优化研究（2007DAE30B04-4）（联合） 科技部支撑计划项目 2008~2010 32 转炉渣资源化利用的应用基础研究（050450105） 安徽省自然科学基金 2005~2006 33 钢铁厂固废的资源化与高附加值利用研究（06094039） 安徽省科技平台建设计划 2006~2008 34 高炉铁矿大配比冶炼关键技术的开发与集成（07010302213） 安徽省科技支撑计划（重点） 2007~2009 35 马钢新区的固体废弃物综合利用集成技术的开发（07010302210）（与马钢联合） 安徽省科技支撑计划（重大） 2007~2009 36 焦炉节能与优化控制技术（8010202040） 安徽省科技攻关 2008-2009 37 钢渣的全组分生态化高效利用的研究（09080703019） 安徽省国际合作项目 2009~2011 38 冶金资源与环境保护（创新团队） 安徽省教育厅 2006~2008 39 镁基脱硫剂在钢铁液中的脱硫机理与应用研究 省自然科学基金 2005~2006 40 外场作用下钢铁冶炼的基础研究 安徽省自然科学青年基金 2002~2005 41 用高炉渣制备水合二氧化硅的工艺开发 马鞍山市科技局 2004~2006 42 用高炉渣制备超细硅酸铝的工艺开发 马鞍山市科技局 2007~2009 |
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