关键技术

工程中心聚焦钒、钛、铬、铜、镍、钴、锂等特色战略金属资源，在原生金属资源清洁提取、再生金属资源循环利用、高端材料绿色制备、全过程污染控制等系列关键核心技术研发与工程转化取得重大突破，研究成果近三年获国家科技奖二等奖2项、省部级及重要社会科技奖8项。

1. 战略资源金属清洁提取分离新理论与共性技术

（1）建立了亚熔盐非常规介质强化反应与离子液体分离新理论，突破矿相结构调控、拟均相高效反应、梯级分离、产品定向转化等科学难题，形成了特色金属湿法冶金高效转化分离共性平台技术，以大幅提升典型战略金属利用率、源头减少污染物排放。中科院“一三五”国际评估为“化工冶金的重大原始性创新，处于国际领先地位”，获2020年中国分析测试奖一等奖。

（2）建立了超顺磁性纳米载体绿色分离新理论，突破支状多官能团分子修饰、高选择性大容量吸附剂制备、气泡强化磁性颗粒流动等气助超顺磁性萃取分离关键技术，以实现相似金属绿色低能耗高效分离，相关成果获2019年国家科技进步二等奖。

2. 原生金属资源清洁提取

（1）针对我国大宗特色钒钛磁铁矿资源，突破钒渣亚熔盐法钒铬共提技术，钒、铬利用率提高10%和80%以上，获2019年河北省科技进步一等奖，可望为我国36亿吨高铬型钒钛磁铁矿的清洁开发利用提供解决方案。

（2）针对低品位硫化铜矿，突破生物化学耦合选择性浸出关键技术，建成亚洲最大的10万吨/年阴极铜生物冶金示范工程，回收率>70%，吨铜成本降低20%，中央电视台“焦点访谈”栏目专题报道项目为“一带一路”合作典范。

（3）针对难处理红土镍矿，突破微正压高效同步浸出-微气泡强化氧化除杂-梯级分离等关键技术与装备，镍钴回收率分别大于90%和85%，副产物生态化利用制备铁精粉和岩棉，解决了现有处理技术硫酸渣难利用的环境瓶颈问题。

3. 再生金属资源循环利用

（1）针对有色行业含钒铬重金属渣安全处置，突破钒铬强化转化分离、萃取/络合精制、钒/铬多金属工业危废清洁高值利用关键技术及应用等关键技术，彻底解决了钒铬产业重金属危废利用难题，获2020年中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖、2020年中国循环经济协会科学技术一等奖和2021年度中国有色金属工业科学技术一等奖。

（2）针对冶金行业废渣提质利用，突破物理分离-湿法强化浸出、晶体硅切割废硅粉控氧熔炼精炼等关键技术，形成光伏新能源产业硅基固废高值循环利用技术，建成万吨级超冶金级硅（UMG-Si）短程制备、3万吨/年废渣制备微晶玻璃示范工程，再生硅纯度>99.99%，获2019年中国有色金属学会科学技术一等奖。

（3）针对锂电池废料/废匣钵高标准安全处置与循环利用，突破废匣钵物理分离-还原浸出-梯级分离等关键技术，形成锂电新兴产业无机固废全组分循环利用技术，建成200万个/年锂电废匣钵镍钴锰锂湿法分离示范工程，获2021年度中国有色金属工业科学技术二等奖，入选了“十三五”国家科技成就展。

4. 高端材料绿色制备

（1）针对电子级高纯铜原料生产技术及装备受制于人，突破铜基二次资源还原热解-控氧熔炼精炼-离心旋转偏析提纯等关键技术，高纯铜产品纯度达到3N级，实现了低品位铜资源绿色制备高纯铜。

（2）针对高端轴承钢依赖进口难题，突破钠化熔炼短流程、低成本制备低硫磷超纯铁工艺及杂质脱除调控关键技术，建成3万吨/年低硫磷超纯铁示范工程，为高端轴承钢制备提供关键材料和技术支撑。

（3）针对高纯钒原料质量稳定性差、严重依赖进口难题，开发了具有全部自主知识产权的梯级阳离子置换高纯钒制备技术及装备，实现高纯钒的低成本、短流程制备，建成1000吨/年高纯钒产线。

5. 全过程污染控制

（1）针对典型有色冶金、化工有机/无机混合复杂废水，突破多场强化高级氧化、萃取剂精准设计、热解络合精馏分离等系列关键技术，构建了全过程污染控制方法，实现多源复杂废水资源回收和低成本稳定达标处理，形成水污染全过程控制12项首台套工程，并成功拓展应用到全国21个省市的冶金、化工等行业的102项工程，实现废物资源化和“水气固”协同保护。研究成果获2020年国家环境保护一等奖和2018年国家科技进步二等奖。

（2）针对有色、化工行业复杂废盐，突破了碳酸氢钠反应结晶-离子盐析强化及硫酸铵结晶区域定向调控关键技术及装备，实现纯碱和硫酸铵的低成本、高收率制备，在国内外首次实现钠盐流程内高效循环利用。

6. 低碳绿色技术及伴生二氧化碳高端利用

（1）针对化工冶金行业碳减排和过程低碳化难题，突破了催化羰化、高效热解反应分离耦合、高纯热敏性产品分离等重大技术及大型化专属装备，与陕西煤业集团合作建成具有行业重大影响力的世界首套万吨级非光气异氰酸酯MDI示范装置。

（2）构建了系列特种异氰酸酯（HDI、XDI、PDI）低碳绿色制备技术，打破国际技术垄断，形成了非光气低碳合成异氰酸酯重大原创性技术和大型化设备产品与成套工艺，与华峰集团、国科控股大型企业合作推进特种异氰酸酯产业化。

7. 资源循环大数据管控

围绕典型有色冶炼及城市矿产类固废资源的清洁高效循环利用，应用多尺度物质代谢理论，构建了“模拟辨识-监测评估-优化控制”一体化资源环境智能管控方法与技术体系。形成的CLZ-SIMCS系统和UMW-SIMCS系统，支撑了中国五矿水口山50万吨/年铜铅锌协同冶炼工程的一体化智能管控，和东莞海心沙国家资源循环利用基地100万吨/年城市多源固废综合利用的全过程智能管控。