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江銅致力于建設國內綜合實力最強的稀散金屬生產商，穩步發展鉬、錸、硒、碲、鉍、鉑、鈀等稀散金屬產業，是中國最大的碲生產商，已建立了完全自主知識產權、具有國際領先的從材料生長到器件的熱電半導體生產線，建成了新材料研發、器件設計和性能測試等研發實驗平臺和體系，公司多項技術已達到國際領先或國際先進水平，初步形成了“元素提純—熱電材料制備—熱電器件制造—應用產品開發”全產業鏈的競爭優勢。 ■碲是地殼中最少的半導體元素。未來在“碳素燃料文明時代”向“太陽能文明時代”過渡期中，碲作為制作碲化鎘薄膜太陽能電池的主要材料，將成為非常重要的戰略資源。■鉍是全球公認的非常安全的無毒“綠色金屬”，廣泛應用于醫藥、半導體、超導體、電子陶瓷等領域，在許多領域有望替代鉛，未來需求潛力將爆發增長。■錸是真正的稀有元素，主要用于航空、航天、軍事領域。我國錸的保有儲量僅237噸，年產量3-5噸。由于錸的存在分散，價格昂貴，實際應用尚待開發。

在化工生產過程中會有大量的低濃度的醋酸水溶液產生，由于醋酸與水相對揮發度較小，因此要從低濃度的醋酸水溶液中回收醋酸必須采用較高的精餾塔設備，而且能耗很大。本技術可以實現對低濃度醋酸水溶液的回收，通過針對不同的低濃度醋酸水溶液體系，可分別采用恒沸精餾、萃取、反應精餾等回收方案，最終既可以減少環境污染，又可以創造可觀的經濟價值。年處理10000噸低濃度醋酸，設備投資約150萬。主要設備包括：萃取塔、脫水塔、精制塔、貯罐等。

預處理是木質纖維素原料生物加工工藝中的第一步工序，也是最重要的一個環節，因為預 處理過程的能耗和預處理效果直接決定最終產品的得率和整個生物加工過程的成本。預處理的 目的是改變改變天然木質纖維素的致密結構，破壞纖維素、木質素和半纖維素之間的化學和物 理連接，降低纖維素的結晶度，或脫去木質素，增加原料的疏松性以增加纖維素酶系與纖維素 的有效接觸，從而提高后續糖化和發酵的得率。然而，高額的預處理成本嚴重阻礙了預處理技 術的產業化進程。目前，預處理過程的成本具體表現在高能耗、大量廢水排放等環節上。 本項目的木質纖維素干法稀酸預處理技術通過使用新型的螺帶攪拌式預處理反應器，并控 制預處理過程的關鍵技術參數，使在保證預處理效率的前提下，實現預處理后木質纖維素原料 含水量不超過50% (w/w) ，整個過程新鮮水用量和蒸汽用量比目前典型的稀酸預處理技術分別 降低80%和50%，實現了從“干基秸稈到干基預處理秸稈”的干法預處理過程。通過該成套技 術可以為木質纖維素生物煉制產業提供高質量的預處理后的木質纖維素原料。本技術的實施將 會大大降低木質纖維素生物煉制產業的水耗和能耗成本，為纖維素基能源或化學品行業的產業 化奠定基礎。

成果描述：用濕法稀磷酸制備磷酸二氫鉀技術已完成5000 噸/年中試，現開始設計3萬噸裝置。濕法磷酸先與氯化鉀反應，然后用萃取劑萃取鹽酸，有機相經洗滌，用氨反萃得到氯化銨，水相經過濾、濃縮、結晶得到磷酸二氫鉀。本技術的P2O5萃取率高，原料酸中80 %的P2O5進入到產品中。自動化程度高、產品質量好、可大規模工業化，適合大型磷肥企業，走肥鹽結合道路。市場前景分析：磷酸二氫鉀廣泛應用于現代化工、農牧業、醫藥、食品、石油、造紙、日化等行業。目前國內磷酸二氫鉀產品的年需求量約在100萬噸上下，而出口量約15萬噸，總需求量約在110萬噸，從2008年至2012年平均23.45 %的高速增長率體現了其巨大市場前景。與同類成果相比的優勢分析：產品磷酸二氫鉀為無色四方晶體或白色結晶性粉末。KH2PO4含量為92 % - 98 %，相對密度2.338，熔點252.6 °C，易溶于水，1 %的磷酸二氫鉀溶液的pH值為4.6。國際先進。

本技術針對鋼廠燒結灰鐵含金、銀等有價金屬，制定全新的燒結灰有價金屬回收與綜合利用解決方案，開發了全新的燒結灰有價金屬高效分離、富集回收與綜合利用關鍵技術，實現金、銀、鉛、鐵等有價金屬的有效分離、回收與再利用。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 稀散金屬高效分離與回收：稀散金屬鍺（Germanium，Ge）是一種重要的戰略資源，應用領域主要包括紅外光學、半導體電子、光纖通信、航天、太陽能、PET催化劑、生物醫藥等。日益增長的光纖固廢（廢光纖絲、光纖預制棒、粉塵等）是伴隨光纖光纜行業快速發展而形成的環境問題，發展光纖固廢含鍺二次資源的回收與綜合利用，是典型的“循環經濟”，既可提升我國含鍺廢料資源化綜合利用的工藝技術水平和能力，亦可促進光纖光纜行業的可持續發展。 貴金屬分離、富集與回收：本技術針對鋼廠燒結灰鐵含金、銀等有價金屬，制定全新的燒結灰有價金屬回收與綜合利用解決方案，開發了全新的燒結灰有價金屬高效分離、富集回收與綜合利用關鍵技術，實現金、銀、鉛、鐵等有價金屬的有效分離、回收與再利用。

該產品為改性多季銨鹽型木質素陽離子乳化劑，具有優良的乳化性能，用于瀝青的乳化時，具有乳化能力強，穩定性好的特點。較之普通木質銨陽離子瀝青乳化劑，慢裂快凝，乳化能力強，破乳時間快，稀漿封層施工時，開放交通時間在2小時之內。

剪切變稀是流體的一種流變學行為，某些流體在施加剪切力后，流體的粘度降低。現已發現不少天然產物及聚合物的溶液具有剪切變稀的特性，同時，剪切變稀性質也得到廣泛應用，如：大多數涂料被賦予剪切變稀特性，涂刷時，對涂料施加剪切力，涂料變稀，易于均勻地分散在被涂覆物表面，一旦停止涂刷，剪切力消失后，涂料粘度恢復到施加剪切力前的粘度，限制涂料自發流動，避免產生涂層不均一、流掛等現象。隨著剪切變稀性質研究的深入，以及應用范圍的不斷擴大，對剪切變稀性能要求也在不斷提高，不時有具備剪切變稀性質的聚合物設計合成出來。其中，聚丙烯酸因其易于合成、性能可調等優點逐步在市場上占據主導地位。疏水改性聚丙烯酸聚合物是聚丙烯酸剪切稀化劑的第二代產品。較第一代堿溶脹型聚丙烯酸剪切稀化性更容易控制，可調范圍更寬。盡管疏水改性聚丙烯酸聚合物剪切稀化性能可調范圍寬，但是市售產品并不能做到面面俱到，覆蓋整個需求范圍。本項目即根據需求方的提出的特殊性能要求開發特定疏水改性聚丙烯酸聚合物。 需求方性能要求如下： 1）與丙二醇有很好的相容性；2）剪切稀化指數（0.3rpm與30rpm的粘度比值）要求20℃≥15，-20℃≥10，且30rpm粘度值小于1000；3）粘度對鹽的敏感性高；4）耐剪切：2000rpm剪切5min，要求粘度損失小于10%；5）高溫穩定性：要求80℃還能保持增稠效果。 目前市售疏水改性丙烯酸聚合物的均是針對水體系開發的，本項目要求與丙二醇有相容性，針對的不完全水體系，必須有特定結構的聚合物才能滿足要求。 疏水改性丙烯酸聚合物在國外已經有相關產品上市，但是作為產品，市場定位是應用，這類產品是以功能化的角度進入市場，比如：水性涂料增稠劑等。根據需求方提供的信息，市場上沒有專用除冰液增稠劑產品。由于生產企業對產品結構保密，無法從產品結構方面全面了解國外狀況，因此無法從產品結構判定市場上是否滿足需方要求的產品。 國內還沒有見到疏水改性丙烯酸有影響力的產品，市售產品還僅為第一代的堿溶脹型聚丙烯酸。需求方試用了國內所有產品，均不能達到性能要求。 從30年前提出部分疏水改性丙烯酸的理念后，國內外學術界有過大量研究，不過學術研究與產品技術開發著眼點不同，現有的報道都是對結構性能的一般規律性研究，體統合成制備方面研究報道很少。更重要的是尚未看到水-丙二醇體系的相關研究。 根據現有資料，疏水改性聚丙烯酸聚合物制備可以分為兩大類：合成法和改性法。合成法采用疏水性單體與丙烯酸共聚使聚合物結構中帶有疏水性基團；改性法用市售聚丙烯酸通過酯化方法在丙烯酸鏈上帶上疏水性基團。合成法的優點是可進行分子設計，疏水性可調范圍寬、改性法的優點是較合成法簡單，但是疏水可調性受限。疏水改性聚丙烯酸制備的工藝路線分為：1、沉淀法，聚合物結構容易控制，高校科研單位以發文章為目的均采用此法。但是，該方法后處理極為繁瑣，通過環評難度較大；2、界面聚合法，工藝簡單，但是，產品質量差，而且不穩定；3、膠束共聚法，工藝也較為簡單，產品質量雖然不如沉淀法好，但是，產品質量穩定；以上3條工藝路線為合成法。4、聚合物改性法，產品質量較易控制，也較為穩定，但是成本較高，后處理也較為復雜。 本研究組已有30多年的聚合物合成研究經歷，承擔過多個聚合物制備類項目，涉及的單體基本為丙烯酸類，苯乙烯類。曾經承擔過疏水改性丙烯酸的合成項目，用于油田高溫、高鹽地層的采油。對疏水改性丙烯酸聚合物合成有一定的經驗。 本項目開發50L“較高剪切稀化指數的堿溶脹疏水改性聚丙烯酸聚合物”制備技術，制備的“較高剪切稀化指數的堿溶脹疏水改性聚丙烯酸聚合物”達到需求方提出的技術指標。本項目采用疏水性單體與丙烯酸共聚的方法制備“較高剪切稀化指數的堿溶脹疏水改性聚丙烯酸聚合物”。該路線疏水性可調范圍寬，變化不同結構的疏水性單體及含量即可加以調節。同時，剪切稀化指數也可以用此方法調節。采用膠束共聚工藝路線，生產過程易于控制，產品質量穩定。

一、研發背景我國是有色及稀散金屬資源大國，產量更是在全球具有絕對控制地位。稀散有色金屬礦的開發利用給我國帶來巨大的經濟效益，與此同時也帶來了嚴重的環境重金屬污染。稀散有色金屬礦經開采、選、冶加工后，會遺留下大量的尾礦、冶煉渣和各種塵泥。從環保和安全上來說，稀散多金屬采選冶廢棄物是重大的污染源和危險源，控制固體廢棄物污染特別是礦業固體廢棄物成為中國環境保護領域的重要問題之一。二、技術內容（1）新型深部充填減量化技術。開發一種價格低廉、材料來源廣泛且固化重金屬效果優良的地下采礦膠結充填料，能夠降低充填采礦成本，并可以安全處置危險廢物；（2）尾礦庫微生物原位成礦修復技術。利用微生物（硫酸鹽還原菌、寡營養鐵還原菌）控制環境中 Fe3+ 濃度、降低環境電位、降低環境中游離鎘、銻等重金屬離子，實現現役尾礦庫的微生物生態修復。（3）五層覆蓋強還原原位成礦修復技術。基于礦物學--生物地球化學協同作用，開發已閉庫或無主尾礦庫的重度污染區的五層（無污染客土層、膨潤土密封層、有機質深度還原密封層、含高風險稀散多金屬及砷和重金屬尾礦生物法控制污染主反應層、原始尾礦層）覆蓋強還原穩定成礦修復技術。三、作用原理針對我國含稀散多金屬硫化礦采選冶廢物易引起氧化淋溶、存在潰壩風險和對周邊及重大流域構成的嚴重環境威脅等問題，首先研究采選冶廢物處置環境風險評估方法，建立稀散多金屬采選冶廢物處理處置污染控制技術評估方法；利用冶煉廢渣及尾礦庫內堆存尾礦，研發新型膏體充填減量化、資源化技術；針對現役尾礦庫，利用硫酸鹽還原菌及寡營養鐵還原菌研發尾礦微生物原位成礦修復技術；針對已閉庫及無主尾礦庫，基于礦物學--生物地球化學協同作用，研發重度污染區的五層覆蓋強還原穩定原位成礦修復技術；組合應用上述技術，在典型稀散多金屬采選冶集中區開展技術示范；最終形成“基于風險控制的稀散多金屬采選冶廢物減量化、資源化處理處置與污染控制方案和環境管理導則”，為我國稀散金屬多金屬污染防控和環境管理提供技術支撐。