科创中国

        项目技术属于冶金固废循环利用，应用于电解锰渣、赤泥等冶金渣综合利用领域。本课题组针对电解锰渣的排放和堆积日益增加与资源化利用率过低这一电解金属锰生产过程中的关键矛盾，从资源循环的角度，有效利用各种工业固废（电解锰渣、赤泥、粉煤灰、脱硫石膏、钢渣、磷渣等）的特征研发了免烧透水砖、路面基层材料、水泥添加剂、路面混凝土制备的新技术。主要内容涵盖了材料研发、理论研究和实际工程应用三个层面，通过本研究，形成了具有自主知识产权的电解锰渣等固废协同利用及建筑材料制备理论与技术体系，在固废大宗利用、建筑材料基础设施建设等方面具有非常重要的意义。

       技术适用性如下：1. 本技术理论适用于电解锰渣免烧透水砖、路面基层材料、水泥添加剂及路面混凝土等水泥基建筑材料的制备。2. 本技术适用在工业固废产生量较大、种类较多的地区，应用条件一般在距离电解锰渣渣库一定距离内。3. 利用电解锰渣制备建筑材料是一种电解锰渣消耗量较大的应用方式，不仅制备工艺简单、性能优良、成本低廉，还可节省大量的石灰、砂石、粘土等资源，具有广阔的市场应用前景。

        该项目成果已经获得国家发明专利1项，在国内重要期刊和国外高水平期刊上发表SCI/EI论文100余篇；编制了《村户路道路施工与验收标准》和《透水砖铺路施工标准及验收规程》两项企业标准。该项目由以贵州大学土木工程学院梅世龙教授为主任，中国建筑科学研究院高性能混凝土技术研究中心/固废处置与资源化研究中心周永祥研究员为副主任的贵州省公路学会对成果进行了综合评价。鉴定委员会专家一致认为，该成果对我国电解锰渣等大宗工业固废的资源化利用具有非常重要意义，经济、社会效益显著，应用前景广阔，项目整体技术达到国内领先水平，建议尽快推广应用。

       成果亮点：1. 具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利3项，申请5项。2. 技术先进性：国内领先。3. 获奖情况：2020年中国钢铁工业协会·中国金属学会冶金科学科技进步三等奖。

技术优势：

1. 发现了电解锰渣制备建筑材料过程中的电解锰渣和赤泥等多固废复合协同效应，有效的提高了电解锰渣等固废在材料中的掺加量，降低了材料制备成本。

2. 开发了在常温预处理电解锰渣和材料制备过程中协同回收氨氮并制备氨水技术，氨水返回电解锰厂循环使用，实现了电解锰渣中有价资源的“梯级”和“内循环”利用。

3. 揭示了硅铝组分对锰离子的固结机理，实现了锰离子在建筑材料中的稳定固化，有效的控制了锰离子在建筑材料中的浸出。

4. 提出了中钙体系无机胶凝材料的制备理论，实现了电解锰渣等固废在制备路面基层、路面混凝土、免烧透水砖及砌块和水泥添加剂等材料中的成功应用。

市场分析：

目前，建筑材料多以水泥、石灰等为主，成本高且使用自然资源。本技术协同利用电解锰渣等固废，固废用量大（最高可达97%），产品满足相关国家标准和环境性能指标，成本较同类产品有优势，适用于我国电解锰渣等固废产生量大的相关地区。以道路水稳层成本为例，此材料较同类产品成本低30-40%。因此，采用电解锰渣等多固废协同利用制备建筑材料，不仅固废消耗量大，而且生产成本低廉、产品性能优良，还可节省大量的石灰等天然资源，并拓宽了建筑材料原材料的选择范围，同时，本研究成果对我国电解锰渣等冶金工业固废的资源化利用具有较高的环境、经济、社会效益，且应用前景广阔。

刘晓明教授，长期从事冶金等工业二次资源循环与材料化利用方向的研究。研究团队情况介绍：研究团队自2004年一直从事冶金等行业固废资源化高效利用的研究工作，包括赤泥、电解锰渣、钢渣、铁尾矿、粉煤灰、煤矸石、脱硫石膏、垃圾焚烧飞灰等固废的大宗和高附加值利用研究，同时开展了多固废协同利用理论及其在建筑材料中的应用研究，并取得了重大突破性成果，引起国内外同行的高度关注。团队负责人先后负责或参与国家及省部级科研项目30余项，负责企业项目10余项；先后分别荣获2019年建筑材料科技进步二等奖、2020年冶金科学科技进步三等奖；在国内外学术期刊上发表SCI/EI论文100余篇；申请国家发明专利23项，已授权12项。目前团队成员中教授5人，副教授1人，在读博士研究生4人及硕士研究生7人。

性能指标：

本技术协同利用电解锰渣等固废制备免烧透水砖，路面基层材料，水泥添加剂与路面混凝土，多固废掺量最高可达97%，产品满足相关国家标准和环境性能指标；具有国家建筑材料测试中心、中国铁道科学院等权威测试部门的检测报告15余份。

经济效益分析：

以生成透水砖和免烧砌筑砖为例。假设一条生产线：本项目需要自动配料搅拌系统（约108.4万）、成型系统（约205.5万）、传送码垛系统（约331.7万）、高功率版全自动智能（99.2万），设备总投入约744.8万。

1. 销售收入估算

设计生产锰渣透水砖4250万块/年，销售出厂价格1.2元/块。经计算，正常生产年营业收入为5100万元。

设计生产锰渣免烧砌筑砖6500万块/年，销售出厂价格0.3元/块。经计算，正常生产年营业收入为1950万元。

2. 生产总成本估算

(1)生产透水砖总成本估算1399.88万元

(2)生产免烧砌筑砖总成本估算1737.63万元

综合以上，在此条件下，生产透水砖正常运营年总成本为1399.88万元。生产免烧砌筑砖正常运营年总成本为1737.63万元。因此，生产透水砖每年毛利润有3700.12万元，另外处理锰渣补贴119.53万元，共计3819.65万元。生产免烧砌筑砖每年毛利润有212.37万元，另外处理锰渣补贴351万元，共计563.37万元。

合作方式：整体转让 、技术许可、合作开发

目前处于何种研发阶段：产业化

样机：有

推广情况：2015年以来，与贵州中科见地新材料科技有限公司开展了利用电解锰渣、赤泥、粉煤灰、脱硫石膏、矿渣等固废制备免烧透水砖，路面基层材料，水泥添加剂与路面混凝土的实验室研发、现场试验与应用推广工作。所开发的每种产品使用了5种工业固废，固废总掺加量可达产品总质量的97%。获得了国建建筑材料测试中心、中国铁道科学院等权威测试部门的检测报告15份。北京科技大学建设了电解锰渣等固废的无害化、资源化利用及材料设计技术服务平台，贵州中科见地新材料科技有限公司研发了电解锰渣等固废预处理工艺及关键设备。

期望技术转移成交价格（大概金额）：面议。