科创中国

项目针对我国钒页岩战略资源绿色利用重大需求和前沿问题，聚焦突破全产业链高效清洁利用技术及装备，提出了钒原子晶格占位及配位转化规律、溶液环境钒云母结构弛豫行为、钒云母T-O-T结构高温畸变机制等关键性理论，原创性研发出：氧化型钒页岩双循环高效氧化提取技术及装备，原生型钒页岩一步法短流程清洁提取技术及装备，页岩富钒液高端适配制造钒氮合金技术，高性能钒电池电解液短流程制备与性能提升技术，钒尾渣低稳态非晶化三维重构地聚物技术等五项核心技术，形成了我国战略钒资源全产业链高效清洁利用关键技术，解决了我国钒页岩生产长期存在的环境污染严重、效率低、运行成本高等重大问题。

针对制约我国钒页岩资源可持续发展面临的关键技术和重大环境问题，在国家科技支撑计划、国家重点研发计划、国家环保公益专项等20余项重点项目持续支持下，项目历经20余年，从基础研究、技术创新、装备研发到推广应用，开展了产-学-研-用联合攻关，建立了战略钒资源全产业链高效清洁利用关键技术。项目已获授权国家发明专利81项，美国、南非、比利时发明专利4项，实用新型专利8项，在钒页岩领域出版了《石煤提钒》、《钒页岩分离化学冶金》和《石煤提钒先进工艺及污染防治评价理论与方法》专著，国内外发表论文300余篇，其中SCI收录200余篇。

该项成果中，相关技术针对氧化型钒页岩、原生型钒页岩的提取以及页岩富钒液、高性能钒电池电解液的短流程制备都有进一步的提升，并开发出与此配套的新型专用沸腾转价炉和蒸汽介质循环强化浸出装备，可广泛应用于战略钒资源全产业链高效清洁利用领域，解决了我国钒页岩生产长期存在的环境污染严重、效率低、运行成本高等重大问题。

该项成果技术由武汉科技大学、陕西五洲矿业股份有限公司等单位共同完成，张一敏教授为项目总负责人，团队主要成员共计15人，由企业技术骨干与高校专家共同组成，经验丰富，分工明确。

该项目历经20余年，从基础研究、技术创新、装备研发到推广应用，开展了产-学-研-用联合攻关，项目创新成果以及配套专用关键装备生产线和清洁生产环保技术已在陕西五洲矿业股份有限公司等行业骨干企业建立生产线应用，实现了钒回收率≥87%，吨钒酸耗≤25t，有害气体源头削减90%以上，氨氮排放削减99.5%以上。经济和社会效益显著。

项目主流核心技术解决了钒页岩战略资源低价钒难以转化为高价钒的难题，建立以富钒液制备钒氮合金的短流程工艺路线，为我国从钒页岩清洁分离制造高纯钒及钒基材料提供了重大可行工程技术，实现了行业技术、装备的升级换代和产业结构优化，显著推动了行业科技进步，提高行业市场竞争能力的作用显著。

该项成果技术以通过技术合作等方式进行推广落地，在陕西五洲矿业股份有限公司建立生产线，据统计资料显示，项目近三年新增利润2.47亿元，经济和社会效益显著。