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斩获国家科学技术进步奖!这家省属国企凭何“出色”?
发布/更新时间:2024-07-15     文章来源:国资潇湘
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国家最高科技奖时隔三年再度颁发。日前,全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上,湖南省属国企载誉而归。

湖南有色金属研究院(简称“有色院”)承担的项目“战略金属氧化矿高效浮选分离多维度精准调控创新技术及应用”荣获2023年度国家科学技术进步二等奖,项目完成人有色院原总工程师陈代雄教授代表该项目参会。


十年磨一剑矿山“夺宝”,攻克世界难题


“战略金属”四字分量尤重。我国是全球最大的铜、钴消费国。铜广泛应用于轻工、建筑、装饰、机械制造、航空航天等领域,近年随着新能源汽车、风电光伏的发展,用铜量持续增长。全球超过一半的铜都供应中国,但仍然不够。我国超过七成的铜依赖进口,当下全球铜市场供应紧张,今年铜价已飙升至历史最高水平。


“素胚勾勒出青花笔锋浓转淡,瓶身描绘的牡丹一如你初妆……”一首《青花瓷》让人感叹古韵青花之美,青花的蓝色就是由含钴颜料发色。钴元素是“美术味精”,也是“工业味精”,应用于航空航天、石油化工、玻璃制造、医疗等领域,尤其是一种重要的锂电池正极材料。作为全球最大的新能源车生产国,中国钴矿缺口近十年来都在九成以上,2019年后高达98%依赖进口。我国钴探明储量仅约14万吨,占全球2%,且都是铜、铁、镍的伴生矿,品位不高,至今没有可独立开采钴矿的矿山

资源紧迫的背面,是铜和钴均属不可替代的重要战略金属。


刚果(金)是世界最大钴生产国,铜储量亦居全球前列。2008年,在中非友好合作背景下,中国中铁、中国电建等中国企业根据中刚资源、资金与经济增长一揽子合作模式,与刚果矿业总公司共同发起设立华刚矿业。


华刚铜钴矿拥有世界级铜钴资源,但由于高氧化率高结合率等特性,复杂难选。“该项目技术不可行,经济效益不好,不能赚钱。”世界矿业巨头嘉能可(Glencore )依据他们的技术建立数学模型,给出这样的结论。针对复杂硫氧混合铜钴矿难以高效选矿回收的世界性技术瓶颈,华刚矿业组织国内科研院所团队开展长期、系统的工艺技术研究。

在与一众全国顶尖科研机构的PK中,位于中部地区的湖南有色院并无硬件和人才优势。“国内外没有可照搬学习的经验,教科书上也讲得很少,全靠自主创新。”陈代雄谈到,“不是我们天生比别人聪明,也不是我们基础更好,就是因为我们做事兢兢业业,不畏艰苦,刻苦攻关。”历经无数次失败与探索,有色院团队脱颖而出。

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在陈代雄领衔下,团队与华刚矿业等共同开展了从实验室小型试验,到扩大连续试验,再到工业应用系统的研究,历经十余年的技术攻关与创新,突破多项关键技术难题,发明了胺促进硫化活化技术,以及组合羟戊酸与黄药捕收剂在铜钴矿不同的硫化、半硫化与硫化区域胶态协同捕收技术,形成了氧化铜钴矿高效浮选理论与技术体系,开发了先硫后氧-氧化铜钴矿异步浮选工艺流程,解决了铜与钴回收率低、经济效益差的难题。
该技术在华刚矿业Sicomines铜矿应用,2016年第一期建设投产。目前已建成年处理900万吨的现代化大型浮选厂,铜、钴回收率大幅提升,相比同类铜钴资源分别提高12%和20%,技术指标达世界领先水平。

基于这一应用领域颠覆性的重大科研技术,据陈代雄介绍,该项目每年能为国家输入金属铜25万吨、氢氧化钴5000吨。在近三年,为华刚矿业新增销售额114.48亿元,新增利润73.97亿元。华刚矿业已成为中国“走出去”战略,参与“一带一路”建设的典范。该技术荣获2018年中国有色金属工业科学技术奖一等奖, 2019年湖南省科学技术奖一等奖,获国家发明专利21件,美国发明专利1件,澳大利亚创新专利1件,著写专著1部。


一支独放不是春,百花齐放春满园。“目前,该项目技术已在洛阳钼业TFM铜钴矿、金川Ruashi矿、紫金矿业Kelowige铜矿、新疆滴水铜矿、黑龙江松江铜矿等大面积推广应用。”陈代雄对此深感欣慰。


从行业上看,这一项目推动了氧化铜钴矿选矿技术进步,大幅提高了资源利用率,支撑了“一带一路”沿线国家复杂铜钴矿资源的高效开发利用。同时,铜钴金属选矿技术的突破,为我国新能源汽车、风电、光伏等产业发展提供了有力保障,战略性意义非同寻常


作为一辈子的有色人,陈代雄及团队始终坚持资源报国的使命初心,致力于从矿山“夺宝”,为矿企提质创效。


勇闯雪域高原,科技赋能矿山


在4500米的雪域高原做科研,年平均气温零下1℃,含氧量不足标准50%,雪期长达8个月,距城市5小时车程……这是有色院“玉龙现场攻坚组”所在的玉龙铜矿项目。


玉龙铜矿是国内第二大铜矿,亦是西藏现代工业的标志性工程。复杂难选的多金属矿,技术难度高,高海拔环境艰苦……很多单位望而却步,但湖南有色人迎难而上。


2024年2月,有色院选派“玉龙现场攻坚组”赴藏开展现场技术服务工作。“白天技术攻关、晚上复盘值班,在多变的高原气候中风里来雨里去,吃不惯睡不着……”有色院矿产资源综合利用事业部高级工程师胡波深入一线,感慨万千,“我们组员们真的是依靠强大的毅力,始终抱有战胜一切的信念,用实际行动践行‘特别能担当,特别能吃苦,特别能奉献’的‘三特’精神,取得一项项突破。”截至6月,项目组已取得铜回收率达标、钼回收率稳中有进的阶段性成果。


据介绍,玉龙铜矿的开发改造不仅开创了在4500米以上高原地区发展有色金属工业的先例,还将缓解我国铜的供需矛盾。该项目改造完成后,玉龙铜矿每年将新增450万吨矿石处理量,处理能力达2280万吨/年,矿产铜由12万吨增加至15万吨,年新增营收约11亿元。铜回收率的大幅提升,对提高我国铜保有量,提高资源利用率和铜资源自给率意义重大。


科技向“新”,“出色”前行


一个个的项目攻关,铸就了有色人的科技向“新”之路。“科技创新是集团既定的立身之本战略。”湖南有色产业投资集团有限责任公司(简称“有色集团”)党委书记、董事长王选祥表示,“我们将坚持把科技创新作为‘绿色矿业、转型发展’的必由之路,作为集团高质量发展的唯一选择和头等大事,大力弘扬科学家精神、工匠精神,打造企业核心竞争能力。”


始建于1958年的湖南有色金属研究院,多次获得国家级科技奖项,坚持“科技兴企、技术强企”,拥有一支高素质的科研创新队伍。“我们积极响应矿产企业需求,通过科研攻关提高产品指标和回收率,为传统行业升级提供科技力量;第一时间服务于行业提升,把文章和专利写在企业的生产线上。”有色院党委书记、董事长欧阳坤表示。


以科技创新引领产业创新,积极培育和发展新质生产力。作为有色集团旗下唯一的有色科研领域国有平台,有色院正努力打造成为具有行业影响力的科技创新中心、技术产学研中心,奋力争当“万亿矿业、千亿企业”的科技主力军。欧阳坤认为,新质生产力便是要用新技术来赋能传统行业,促进传统行业转型升级,保障国家的战略金属,助力有色行业高质量发展。

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