课题组组长：徐红彬

课题组简介：

课题组定位于资源环境领域化工冶金产品工程研究方向，围绕大宗、特色及紧缺资源和二次资源有价组份高效、清洁、低碳提取与高质、高值、高端产品转化的国家战略需求，以绿色分离转化、功能产品设计与伴生组份利用为基础，实现“大宗产品绿色化”、“精细产品高端化”、“综合利用副产品多元化”，重点解决矿物高效分解与目标组份转化、产品形态结构与性能关联调控的科学问题，全面突破专用设备量化放大、产品批量稳定制备的技术瓶颈，形成化工冶金产品工程新原理、新工艺、新技术和新装备，开展成果转移转化与工业应用。

课题组现有在职固定研究人员5名（其中研究员1名，副研究员2名，助理研究员2名），返聘和项目聘任人员5名，博士生和硕士生8名。

成员组成：

研究员：徐红彬；

副研究员：张红玲、杜竹玮；

助理研究员：周鹏、董玉明；

重点进展：

针对我国紧缺战略资源铬铁矿，建立了铬铁矿资源多元素协同转化的新型无钙焙烧生产技术，支撑行业领军企业完成了全球最先进无钙焙烧生产技术的提升改造，率先解决了铬渣资源化世界环保难题，首次实现了铬化工含铬危废多元转化利用；原创性地提出了铬铁矿加压液相氧化法铬酸盐清洁生产新工艺和铬酸盐氢还原法氧化铬短流程生产新技术，实现了苛性碱再生循环和高品质产品清洁制备，完成全球首套1500吨/年氢还原法氧化铬生产技术示范，现正建设2万吨/年氢还原法氧化铬生产线，有望为行业技术升级替代提供解决方案。

针对我国大宗石煤钒矿资源的高效清洁利用，全面解析了我国石煤钒矿资源禀赋与工艺矿物学特征，秉承“一矿一工艺”研发理念，创新建立基于硫酸熟化预处理与常压酸浸工艺的湿法提钒新流程，并分别针对原生型和风化型石煤资源，系统开发了石煤钒矿湿法提取制备高纯度五氧化二钒新工艺。钒回收率较传统生产技术提高20%以上；产品纯度和敏感杂质含量满足高端钒电解液使用要求；尾渣全部实现资源化利用；生产过程无废气产生，工艺水近零排放。目前正在同步设计实施我国西南、西北地区首套石煤钒矿全湿法提钒工业装置。

针对我国特色硼资源硼铁矿品位低、品质差的现状和硼化工生产过程降本、增效、提质、扩容的急迫需求，提出了硼精矿精准活化-多釜轮换加压碳解-串级洗涤的硼砂生产操作新方式，创新研发了硼砂尿素法制备六方氮化硼联产偏硼酸钠与过硼酸钠新技术，构建了硼砂-氮化硼-偏硼酸钠-过硼酸钠的产品链条。全流程硼收率较传统操作方式提高8%，硼产品附加值提高20%以上。与国内行业龙头企业合作建成了硼精深产品孵化基地，完成了130吨/年过硼酸钠工业试验线和30吨/年六方氮化硼批量生产线建设投运。

科研成果：

获奖：

1. 铬化工清洁生产与综合利用关键技术及产业化. 湖北省科技进步奖，2021年， 一等奖

2. 一种铬铁矿加压浸出清洁生产铬酸钠的方法(ZL 2010 1 0146648.1). 第二届湖北省高价值专利大赛，2021年，金奖

3. 基于资源高效综合利用的铬化工绿色制造集成技术. 中国循环经济协会科学技术奖，2020年，一等奖

4. 铬资源无钙焙烧高效清洁转化与铬渣综合利用技术开发及应用. 度中国石油和化学工业联合会科技进步奖，2020年，一等奖

5. 铬盐生产场地土壤和地下水铬污染绿色修复控制集成技术及应用.环境保护科学技术奖，2019年度，二等奖

代表性论文：

1. Min Qu, Huixia Chen*, Yuan Wang, Xingrun Wang, Xuejiao Tong, Shupeng Li, Hongbin Xu. Improved performance and applicability of copper-iron bimetal by sulfidation for Cr(VI) removal. Chemosphere, 2021, 281: 130820.

2. Guang-jin Zhu, Hai-yan Tang*, Peng-hui Qing, Hong-ling Zhang, Xi-chuan Cheng, Zai-hua Cai, Hong-bin Xu, Yi Zhang. A monophosphonic group-functionalized ion-imprinted polymer for a removal of Fe3+ from highly concentrated basic chromium sulfate solution. Korean J. Chem. Eng., 2020, 37 (5): 911-920.

3. Honghui Liu, Hongling Zhang*, Yingyan Hu, Hongbin Xu, Taiping Lou, Yi Zhang. Agglomeration-free VN nanoparticles with controllable crystallite size prepared by a clapboard approach from Zn-V-O based precursor. Journal of Alloys and Compounds, 2019, 778: 803-810.

4. Jing Zhang, Hong-ling Zhang*, Peng Zhou, Peng-hui Qing, Hong-bin Xu, Yi Zhang. Porous hexagonal boron nitride nanosheets with large adsorption capacity for Cu²⁺ synthesized through a two-step roasting process. Materials Letters, 2018, 213: 211-213.

5. Yun-feng Fu, Qing-gui Xiao, Yi-ying Gao, Peng-ge Ning, Hong-bin Xu*, Yi Zhang. Pressure aqueous oxidation of molybdenite concentrate with oxygen. Hydrometallurgy, 2017, 174: 131-139.

部分发明专利：

1. 张红玲, 穆攀攀, 刘宏辉, 裴丽丽, 娄太平, 徐红彬. 中国科学院过程工程研究所. 一种亚铬酸钠材料及其制备方法与应用. 中国发明专利, 授权号: ZL 2021 1 1184713.4.

2. 刘宏辉, 潘思呈, 雷炳宏, 李晓洁, 张笛, 董玉明, 娄太平, 徐红彬. 中国科学院过程工程研究所. 一种赤泥中有价组分综合回收的方法. 中国发明专利, 授权号: ZL 2020 1 1589969.9.

3. 徐红彬, 陈辉霞, 唐海燕, 张笛, 徐世红, 孙继远, 张红玲, 曹宏斌. 中国科学院过程工程研究所. 一种含盐有机废水结晶残盐的处理方法及其用途. 中国发明专利, 授权号: ZL 2019 1 0843851.5.

4. 董玉明, 李会强, 张笛, 裴丽丽, 张红玲, 徐红彬, 张懿. 中国科学院过程工程研究所. 一种石煤湿法提钒的方法. 中国发明专利, 授权号: ZL 2018 1 0513772.3.

5. 庆朋辉, 丁信珍, 张红玲, 孙苒荻, 徐红彬, 衣守志, 张懿. 中国科学院过程工程研究所. 一种提硼的方法. 中国发明专利, 授权号: ZL 2017 1 0277308.4.