成果介绍
随着我国高新技术产业的发展,以镍、钴为代表的关键金属矿产在燃料电池、新能源汽车等绿色低碳技术中发挥不可替代的作用。然而,我国镍、钴资源相对贫乏,仅占世界总量的 1%-4%,但消费量约占全球总消费量的 40%-51%,长年居全球首位,对外依存度极高。采用硫酸根还原菌从酸性矿山废水中回收镍、钴等关键金属资源,其成本相比于传统的理化法大大降低,且二次污染小,金属回收效率高,达到环境与经济效益的双赢局面。 酸性矿山废水产生量大,且其中含有较多未被回收的金属离子,对环境造成严重污染。硫酸根还原菌在厌氧条件下可将废水中大量存在的硫酸根还原,生成硫化氢,从而与金属发生沉淀反应并回收金属资源。针对此过程中金属硫化物沉淀(尤其是镍,钴等关键金属矿产)颗粒极小且难以沉降,本项目采用自主设计的单级上流式固定床生物硫反应器,使得生物硫还原及金属沉淀两个过程同时进行,令金属硫化物颗粒增长,易于沉降及回收。此外,生成的碳酸氢根可以中和酸性矿山废水,多余的硫化氢亦可被氧化后生成硫单质,进一步提高其资源利用效率,减小企业对尾矿库处理的成本。
成果亮点
采用自主设计的单级上流式固定床生物硫反应器,实现了酸性矿山废水中金属资源,尤其是镍、钴等关键金属的高效沉淀及回收,并生成硫单质等副产物,提高资源利用效率,降低尾矿库的处理成本。
团队介绍
郑州大学化工学院现有教职工153人,其中教授38人、直聘研究员13人,副教授40人、直聘副研究员19人;博士生导师34人、硕士生导师110人;教工中具有博士学位120人,“80”后青年教师占比超过60%。学院拥有中国工程院院士3人、中国科学院院士2人、国家万人计划“科技创新”领军人才2人、国家重大人才工程特聘教授4人、讲座教授1人、国家级青年人才3人;中原学者1人、中原教学名师1人、中原科技创新领军人才2人、中原青年拔尖人才3人、河南省特聘教授3人、河南省教学名师1人;享受国务院政府津贴16人,省级及以上劳模、优秀教师、学术带头人等8人。
学院现有国家钙镁磷复合肥技术研究推广中心、国家化工安全工程技术研究中心;共建有“生物基运输燃料技术”、“焦煤资源综合利用与深加工”和“智能矿山重型设备”全国重点实验室;拥有先进功能材料制造教育部工程技术研究中心、河南省“绿色选冶与化工”工程实验室、河南省生物质资源转化技术与装备工程实验室、河南省绿色化工催化与分离技术工程实验室等研究平台。
成果资料