本项目开展了微细粉体材料关键制备技术攻关,开发了系列新技术、新装备和高品质微细粉体材料,取得技术创新成果:(1)突破了多元无机微细固废微粉及其制品绿色制备技术,攻克了多元组分优化匹配、高效活性激发等技术难题。以广西工业固废和低品位矿石等为主要原料,低成本制备了系列中高活性无机固废复合微粉,其28d活性指数达60%~95%,在混凝土中替代水泥比例达30%~40%。(2)独创设计了一种无机微细粉体粉磨-分级一体化核心装置,发明了多元复合微细粉体高效研磨技术、远程智能监控等配套技术,集成形成了无机微细粉体绿色制备成套技术。
本技术获授权知识产权10件,其中发明专利 5 件,发表论文12篇(SCI/EI共2篇),制订团体标准2个。研究成果已在国内31个省和国外美国、意大利、越南等20余国实现应用。近三年本技术在国内外475家企业,累计560条粉磨生产线得到应用,利用矿渣、钢渣和锰渣700万吨,生产重钙粉1200万吨,节电***亿kWh,实现产值***亿元、利税***亿元,取得了重大的经济、环境和社会效益。
亮点一:固废潜在活性激发技术。粉磨超细化增强了颗粒在机械力作用下的晶格畸变、表面断键,使粉体表面产生较高表面能、提高水化活性。化学激发对热力学上处于介稳状态的玻璃体起到解离和促进水化的作用。通过机械力活化和化学激发活化形成了协同激发效果,可显著提高废渣的水化活性,使废渣综合利用率提高10%以上。生产线应用将粉磨、分级、活性激发等技术集成应用于无机粉体绿色生产全过程,既可对传统粉磨生产线改造和扩建,也可建设全新的微粉生产线。
亮点二:独创设计并构建了月牙形物料层空间模型,建立了基于物料层厚度的磨机产量计算公式,发明了粉磨-分级一体化关键装置,自主开发了磨机远程智能监控、HCM双盘旋风微粉冲击磨及其粉体加工系统,集成上述技术形成了无机微细粉体绿色制备成套技术,实现了粉体产能、级配可调。
亮点三:创新高产量低能耗粉磨技术。同步创新设计了磨辊和磨盘结构形式,小半径磨辊弧面和小半径磨盘凹面赋予磨辊-磨盘间更大的接触面积和磨辊比压,两者之间形成的独特月牙形研磨区显著提高了物料层厚度,粉磨效率相比同规格磨机提高10%,600目以下(23μm)细粉含量提高12%。
项目负责人:陈平,男,1964年生,博士,二级教授/博导,全国优秀科技工作者、享受国务院政府津贴专家、第八批广西优秀专家、广西先进工作者、全国建材行业先进工作者。参加工作三十余年来,积极探索水泥行业节能化、资源化绿色生产模式;潜心研究冶金、电力等各种工业固体废弃物的性能调控技术,实现建材资源化利用。主持和参与了100余项国家和省部级科研、技术开发项目。获国家技术发明二等奖1项,广西特别贡献奖1项,省部级科技一等奖4项、技术发明二等奖2项、科技进步二等奖2项。在国内外刊物上公开发表论文80余篇,其中SCI/EI/ISTP收录16篇,核心刊物80余篇。获发明专利授权40余项。
团队介绍:团队拥有广西工业废渣建材资源利用工程技术研究中心、广西壮族自治区北部湾绿色海工材料工程研究中心和广西固废资源化高效利用中试基地三个省部级科研平台。团队固定人员30人,高级职称人员21人,博士学历人员23人。主要研究领域包括:典型大宗固废无害化技术、多元固废协同制备胶凝材料技术、、超高性能混凝土(UHPC)设计、功能型混凝土外加剂、建筑材料绿色制造技术及装备开发、工业副产石膏制备a高强石膏等生产技术开发。
评价单位:“科创中国”轻金属材料产业科技服务团 (中国有色金属学会)
评价时间:2022-11-13
综合评价
该成果以我国典型大宗工业固废治理为背景,以固废的高值化和建材化应用为目标,进行了深入系统的理论研究和产业化应用,从而推动我国冶金、建材等行业“碳达峰、碳中和”目标的实现。本成果达到国际同类技术领先水平,技术创新性很强,且技术成熟,投资回报比较可靠,目标市场处于成长市场,前景广阔。
总体而言,该项目技术思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,转化成熟度很高,值得支持推广。建议强化相应产品开发,加大产业链开发力度。
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