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怪羹柳
7 years ago
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1 钒钛资源综合利用现状及建议攀钢集团研究院有限公司钒钛资源利用国家重点实验室孙朝晖

2 提纲一国家重点实验室二钒钛资源状况三主要工作及成效四存在的主要问题五建议

3 第一部分 : 实验室研究方向定位及研究领一国家重点实验室

4 钒钛资源综合利用国家重点实验室建设历程中试平台建成基础平台开工建成运行科技部批文建设论证科技部授牌通过验收依托单位 : 攀钢集团有限公司挂靠单位 : 攀钢集团研究院

5 实验室定位及目标以国家战略资源开发利用和行业需求为引领 ; 以钒钛资源综合开发利用及其产业链延伸为主线 ; 钒钛技术研发中心钒钛产业孵化中心主要开展钒钛资源开发利用过程中所涉重点应用基础重大前沿共性技术和关键瓶颈技术研发钒钛人才培养交流中心

6 实验室研究方向钒钛磁铁矿高效分离与基础研究钒钛铬产品开发与应用研究钒钛产业副产物清洁处理与资源化钒钛磁铁矿高效采选钒钛磁铁矿冶金分离钒钛产品的开发与应用钒钛资源开发利用过程所涉三废治理及节能减排钒钛产品技术标准

7 钒钛基础实验室环境工程实验单元数字模拟与仿真实验单元流态化实验单元通用实验单元专业实验单元钛产品开发应用实验单元电化学实验单元钒钛矿选矿实验单元矿物处理实验单元精密检测实验单元钒产品开发应用实验单元钒钛矿冶炼实验单元基础实验室平台

8 中试工程平台建成五条钒钛资源综合利用中试工程平台, 中试研究及成果转化有序推进中试单元之一 :100kt/a 钒钛磁铁矿直接还原中试线

9 中试单元之二 :10kt/a TiCl 4 高炉渣碳化 - 氯化中试线

10 中试单元之三 :5kt/a 高品质富钛料中试线

11 中试单元之四 : 260t/a 高纯氧化钒中试线中试单元之五 : 500t/a 氧化钒清洁生产中试线

12 第一部分 : 实验室研究方向定位及研究领二钒钛资源状况

13 二资源状况 : 资源储量我国钒钛磁铁矿极其丰富, 且较为集中承德攀西钒钛磁铁矿占全国的 83% 钒资源占全球的 9.6 %, 全国的 52%; 攀西马鞍山钛资源占全球的 30 %, 全国的 95% 已探明约 100 亿吨

14 二资源状况 : 资源储量我国钒钛磁铁矿在全球占有重要地位南非, 9.0% 新西兰, 1.1% 加拿大, 1.0% 俄罗斯, 45.3% 中国, 43.5% 全球主要钒钛磁铁矿分布

15 二攀西资源禀赋 : 资源储量攀钢所处的攀西地区是中国乃至世界矿产资源最富集的地区之一, 是我国第二大铁矿区蕴藏着上百亿吨的钒钛磁铁矿资源, 钒资源储量占中国的 52%, 钛资源储量占中国的 95%, 居世界储量之首同时还伴生钴铬镍镓钪等 10 多种稀贵金属, 综合利用价值极高

16 二攀西资源状况 : 资源分布攀西钒钛矿分布攀枝花矿区白马矿区红格矿区太和矿区

17 伴产铬镍钴储量分别达和 32 万吨攀钢二攀西资源状况太和矿区, 白马矿区, 攀西钒钛磁铁矿主要成分 (%) 攀枝花矿区, 红格矿区, 35.5 TFe TiO 2 V 2 O 5 CaO MgO Cr 2 O 3 原矿 ~0.6 精矿攀西四大矿区储量( 亿吨)

18 二攀西资源状况 : 资源特点多元共生铁低钛高钒的提取含有钙镁难磨难选冶炼困难转炉提钒钛难利用总体特点 : 储量大, 利用难!

19 第一部分 : 实验室研究方向定位及研究领三主要工作及成效

20 三主要工作及成效攀钢的发展壮大史实际就是攀西钒钛资源综合利用科技开发进步史攀钢以高水平综合利用攀西钒钛资源为己任, 依靠自主创新, 探索出复杂多金属共生难利用钒钛磁铁矿综合利用道路, 钒钛磁铁矿资源综合利用技术水平总体上处于国际领先形成了阶磨阶选钒钛矿高炉强化冶炼微细粒级钛铁矿回收钢轨在线和离线热处理钒氮合金生产等一批具有自主知识产权的先进技术钒钛领域获国家发明专利 150 余项国际发明专利 7 项, 省部级以上科技成果 50 余项

21 攀钢钒钛磁铁矿综合利用生产现状51% Ti 尾矿选钛选钛尾矿钛精矿 33.0% Ti 17.5% Ti 钛渣海绵钛钛白钛流程 70%Fe 钒钛磁铁原矿选矿钒钛磁铁精矿高炉冶炼含钒铁水转炉提钒半钢各种含钒钢钢铁流程 100% Fe 100% V 100% Ti 75% Fe 93% V 49% Ti 70% Fe 66% V 湿法提钒 V 2 O 5 FeV,VN 45%Ti 21%V 高钛型高炉渣 TiO 2 22% 钒渣简单利用 53% V 钒流程 41% V

22 三主要工作及成效重大科技成果项目名称获奖年度达到水平获奖情况攀枝花钒钛磁铁矿高炉冶炼 1978 年国际先进国家技术发明一等奖含钒铁水雾化提钒 1986 年国内首创国家科技进步一等奖攀钢提钒工艺参数的系统优化 1988 年国内领先国家科技进步一等奖高钛型钒钛矿大高炉冶炼技术 1999 年国际先进国家科技进步一等奖钢轨在线热处理技术开发制取 V 2 O 3 和高钒铁的工艺技术研究 2001 年 2001 年国内领先国内首创国内领先国内首创部级科技进步一等奖攀枝花钛精矿制取专用型钛白技术研究 2001 年国内领先国内首创省级科技进步三等奖电铝热法冶炼高钒铁技术研究 2002 年国内领先省级科技进步三等奖微细粒级钛铁矿选矿工程技术及装备研究钒氮合金产品研发及产业化技术研究矿山陡坡铁路运输系统研究 2002 年 2004 年 2004 年国内领先国内首创国际先进国内首创国际先进国内首创部级科技进步一等奖省级科技进步一等奖部级科技进步一等奖省级科技进步一等奖部级科技进步特等奖省级科技进步一等奖部级科技进步一等奖省级科技进步二等奖钒氮合金产品研发及产业化技术研究 2005 年国际先进国家技术发明二等奖钛精矿盐酸法制取人造金红石产业化技术 2005 年国内领先部级科技进步二等奖

23 三主要工作及成效钒钛矿利用普通高炉冶炼钒钛磁铁矿技术研发攻克了普通高炉冶炼高钛型钒钛磁铁矿世界性难题, 打破了外国专家认为的禁区, 拉开了攀西钒钛磁铁矿综合开发利用的序幕钒钛磁铁矿提质稳钛增能技术开发完成阶磨阶选工程改造, 达到国际先进水平, 铁精矿品位从 51% 提高到 54%

24 钒钛矿利用三主要工作及成效低品位矿 (TFe15-20%) 利用技术开发低品位矿开发利用项目建设已经启动, 每年可利用废弃表外矿 1000 万吨红格矿铬资源回收利用技术开发已完成半工业试验, 铬的总回收率可达 70% 以上含钒合金钢技术研发积极开展含钒合金技术研发和推广工作,400MPa-Ⅲ 级以上钢筋年产量已超过 3000 万吨

25 三主要工作及成效钒利用成功开发出独特的雾化提钒和转炉提钒工艺, 使我国从钒进口国成为钒出口国自主开发了雾化提钒技术, 并实现规模生产 ; 成功开发出转炉提钒, 提高了提钒装备技术水平, 使提钒技术经济指标达到了世界先进水平目前产能已达 45 万吨 / 年攀钢转炉提钒

26 三主要工作及成效自主创新开发了煤气作还原剂生产三氧化二钒的独有技术钒利用自主开发煤气还原多钒酸铵制取三氧化二钒的工艺技术, 填补了国内空白目前产能 2.9 万吨 / 年攀钢 V 2 O 3 车间

27 三主要工作及成效钒利用依靠自主创新开发出具有世界领先水平的钒氮合金生产技术, 打破美国全球垄断的格局自主开发的 VN 合金生产新工艺, 实现了非真空连续生产, 属世界首创目前产能 4500 吨 / 年攀钢 VN 车间

28 三主要工作及成效钒利用开发和形成了高钒铁冶炼工艺的全套生产技术自主研究开发了铝热法和电铝热法冶炼高钒铁技术, 填补了我国高钒铁产品商业化生产的空白已形成 3.7 万吨 / 年生产能力攀钢高钒铁生产现场

29 三主要工作及成效宇航级钒铝合金制备技术钒利用试生产出符合德国 GfE 公司宇航级标准的钒铝合金产品目前, 正在开展 600t/a 生产线可研设计宇航级钒铝合金 (AlV55)

30 钒利用三主要工作及成效含钒钢技术研发及推广, 有力促进了我国钢铁产品的升级换代长期致力于钒的推广应用, 形成了一批独具资源和技术特色的新型钒钛钢品种攀钢含钒高速轨 ( 京津高铁 )

31 二主要工作及成效钛利用开发出从尾矿中提取钛精矿的专有技术, 在国内第一家实现从尾矿中提取钛精矿 ; 自主开发了微细粒级钛精矿的回收技术, 显著提高了钛资源的利用效率攻克了占攀钢选铁尾矿 60% 的微细粒级钛铁矿回收这个世界性难题, 使钛精矿产能达到了 52 万吨 / 年

32 三主要工作及成效钛利用自主创新与引进相结合, 形成了大型化钛渣冶炼产业化技术亚洲规模最大装备水平最先进的大型电炉自焙电极钛渣冶炼的工业生产线, 年产能 18 万吨 ; 有力地缓解了我国钛渣市场攀钢钛渣厂供应的紧张局面

33 三主要工作及成效钛利用钛白粉生产技术消化与再创新通过引进技术自主创新和资本运营, 形成了硫酸法锐钛型和金红石型钛白国内唯一的氯化法钛白通过自主研发使氯化法钛白氧化反应器运行周期由过去的 5 天左右延长至 20 天以上, 产品质量明显改善攀钢钛白氧化反应器关键部件

34 三主要工作及成效大卷重热轧钛带生产工艺技术开发钛利用钛带轧制现场热轧钛带产品利用攀钢热轧机组轧制出 3-8mm 厚度规格钛卷 2000 余吨, 在国内率先打通钛材产业链

35 三主要工作及成效钛利用纳米 TiO 2 生产及应用技术开发达到国内先进水平, 建成年产 200 吨中试线, 光触媒空气净化剂化妆品用钛白粉已批量投放市场高钛铁冶炼工艺技术形成了全套生产技术并实现工业生产, 产品畅销国内和欧洲日本等海绵钛工艺技术开发 1.5 万吨 / 年海绵钛项目于 2011 年 5 月开始试生产

36 三主要工作及成效中试项目搭建了四个钒钛资源综合利用中试平台钒钛磁铁矿综合利用新工艺高品质富钛料制取高炉渣高温碳化低温氯化制取 TiCl 4 氧化钒清洁生产

37 三主要工作及成效钒产业技术和品种世界领先, 拥有五氧化二钒中钒铁高钒铁三氧化二钒钒氮合金等系列产品钛拥有钛精矿钛白粉高钛渣海绵钛钛材等系列产品钢铁产业拥有以重轨板材管材棒线材特钢等为代表的系列精品名牌产品产品畅销国内并出口欧美东南亚等数十个国家和地区

38 三攀钢主要工作及成效 : 钒产业形成了年产钒渣 45 万吨 V 2 O 吨 V 2 O 万吨 FeV 3.7 万吨 VN4500t 的综合生产能力 ; 钒产品在中国市场占有率近 40% 国际市场占有率达 25%, 生产规模居世界第二攀钢转炉提钒攀钢 VN 车间

39 三攀钢主要工作及成效 : 钛产业形成了年产钛精矿 52 万 t 钛渣 18 万 t 硫酸法钛白粉 10 万 t 海绵钛 1.5 万 t 钛材 3000t 的综合生产能力 ; 钛精矿及钛渣产量居全国第一 ; 年产 10 万 t 氯化法钛白正在按计划推进攀钢微细粒级钛铁矿生产线攀钢钛渣冶炼厂 ( 一期 )

40 第一部分 : 实验室研究方向定位及研究领四存在的主要问题

41 四存在的主要问题一是铬资源尚未利用铬是一种重要的战略物资, 而我国消费量的 80% 以上依靠进口, 占世界铬总进口量的 93% 以上当前开采的攀枝花矿区, 铬含量大约只有红格矿区的约九分之一, 铬没有被利用而红格矿区的开发, 除了利用好其中的铁钒钛外, 有效回收其中的铬资源就尤为重要另一方面, 如果铬资源得不到合理利用的话, 那么开采红格矿势必对周边的环境造成巨大的铬污染! 这样也要求在开发红格矿的同时必须考虑铬回收利用

42 四存在的主要问题二是钛资源利用率低目前攀西钛资源的综合利用率仅为 17% 左右, 这与攀西丰富的钛拥有量形成了强烈的反差, 其它地区的钛资源没有利用

43 四存在的主要问题三是攀枝花铁路运输成为瓶颈正常情况下成昆线每天开行货运列车列, 而每天通过成昆铁路运输货物需求达列

44 第一部分 : 实验室研究方向定位及研究领五建议

45 五建议 1) ) 将攀西资源综合利用列为国家重大专项给予滚动持续支持 2) ) 安排专项资金支持钒钛资源综合利用国家重点实验室开展相关研究平台 3) ) 指导和支持攀钢创建国家级创新

46 五建议 4) ) 支持攀钢取得红格南矿区采矿权 5) ) 对钒钛磁铁矿生产的钛精矿钛白粉对钒渣及钒制品等产品, 列入资源综合利用企业所得税优惠目录 6) ) 尽快启动成昆铁路复线建设, 促进攀西钒钛资源综合利用

47 四下步开发利用的重点攀钢西昌资源综合利用项目全景

万吨石灰石成品矿 160 万吨的生产能力, 是攀西乃至全国最大的钒钛磁铁矿矿山开发利用企业二是技术科研优势经过四十余年的发展, 公司逐步掌握了钒钛磁铁矿开发利用的一般规律, 使难磨难选的钒钛磁铁矿产量从长期的 500 万吨左右大幅提升到 1200 万吨, 精矿品位从徘徊了三十多年的 51.5

万吨石灰石成品矿 160 万吨的生产能力, 是攀西乃至全国最大的钒钛磁铁矿矿山开发利用企业二是技术科研优势经过四十余年的发展, 公司逐步掌握了钒钛磁铁矿开发利用的一般规律, 使难磨难选的钒钛磁铁矿产量从长期的 500 万吨左右大幅提升到 1200 万吨, 精矿品位从徘徊了三十多年的 51.5 做好攀西钒钛磁铁矿资源综合开发利用打造西部综合实力最强的资源性企业访攀钢集团矿业有限公司总经理谢琪春 2013 年 3 月 1 日, 国家发改委正式复函, 同意设立攀西国家级战略资源创新开发试验区, 标志着攀西钒钛磁铁矿资源综合开发利用上升为国家战略层面作为攀西钒钛磁铁矿资源综合开发利用的先行者攀钢高炉冶炼原材料最大供应基地的攀钢集团矿业有限公司 ( 以下简称攀钢矿业公司 ), 既面临着难得的机遇,