冶金科學與工程學院

1、冶金科學與工程學院成果狀況 已獲得專利 已申請專利 未申請專利 已通過省部級以上鑒定完成情況 研究計劃 實驗室研究 小試 中試 工業(yè)試驗 產業(yè)化聯(lián)絡方式 項目所在院系：冶金學院 技術負責人：李小斌聯(lián)系電話、辦公電話8830454E-mail：項目名稱氧化鋁生產中母液蒸發(fā)防垢技術內容簡介：氧化鋁生產過程中的母液蒸發(fā)，一方面是維持系統(tǒng)水平衡的需要，另一方面也可以達到排鹽、除雜的目的，確保氧化鋁生產的正常進行。但在蒸發(fā)過程中，碳酸鈉等雜質容易在加熱器壁上生成結疤，從而嚴重影響傳熱和物料流動，甚至阻塞管道，影響生產的正常進行?；诖?，提出了加入添加劑，降低新析出物質顆粒的表

2、面活性的技術路線，開發(fā)了減緩蒸發(fā)結垢速率的防垢劑，工業(yè)試驗結果表明，加入防垢劑后，水洗周期由傳統(tǒng)的57天延長至50天以上，酸洗周期由傳統(tǒng)的1 個月延長至于2月以上，不僅提高了蒸發(fā)器的蒸發(fā)效率，而且減輕工人的勞動強度，具有顯著的節(jié)能效果。目前正在中鋁股份各分公司應用。成果狀況 已獲得專利 已申請專利 未申請專利 已通過省部級以上鑒定完成情況 研究計劃 實驗室研究 小試 中試 工業(yè)試驗 產業(yè)化聯(lián)絡方式 項目所在院系：冶金學院 技術負責人：李小斌聯(lián)系電話、辦公電話8830454E-mail：項目名稱強化燒結法氧化鋁生產新工藝內容簡介：我國氧化鋁缺口很大，每年約進口50%。

3、同時我國鋁土礦資源豐富，主要是一水硬鋁石型，具有高鋁、高硅、低鐵等特點，80%左右鋁土礦的鋁硅比介于48間，適合燒結法處理。針對我國中低品位為主的鋁土礦資源特點和傳統(tǒng)燒結法生產氧化鋁能耗高、工藝較復雜、生產成本高、產品質量差等現(xiàn)狀，提出了強化燒結法氧化鋁生產新工藝。 強化燒結法氧化鋁生產新工藝的主要技術路線是：提高火法系統(tǒng)氧化鋁含量和濕法系統(tǒng)中氧化鋁濃度，繼而提高氧化鋁產能。經實驗室和工業(yè)化實驗，成功地將強化燒結法應用于工業(yè)生產中，促進了我國燒結法生產氧化鋁技術的提高。相對傳統(tǒng)燒結法，強化燒結法生產氧化鋁新工藝應用后，窯產能提高了67%，工藝能耗降低了41%，堿耗降低了43%，汽耗降低了52%

4、。強化燒結法氧化鋁生產新工藝經從根本上使燒結生產氧化鋁這一傳統(tǒng)工藝煥發(fā)了新春，被譽為“燒結法生產氧化鋁的一次革命”。 2003年被中國專利局和世界知識產權組織評為中國專利金獎。目前強化燒結法逐漸應用于中國鋁業(yè)各分公司。成果狀況 已獲得專利 已申請專利 未申請專利 已通過省部級以上鑒定完成情況 研究計劃 實驗室研究 小試 中試 工業(yè)試驗 產業(yè)化聯(lián)絡方式 項目所在院系：冶金學院 技術負責人：李小斌聯(lián)系電話、辦公電話8830454E-mail：項目名稱片狀-Al2O3粉體內容簡介：片狀氧化鋁具有耐酸堿性，耐高溫，硬度高，熔點高,導熱性高和電阻率高等很多優(yōu)良的性能；另外還具

5、有其它片狀粉體所不具備的良好的耐熱性和高的機械強度。因此，可廣泛應用于顏料、涂料、化妝品、汽車面漆、油墨、填料及磨料等諸多領域。片狀氧化鋁還用于代替云母基片制備珠光顏料。還可應用于各種耐火材料、滑動水口、噴嘴、套管、緩沖墊和澆鑄內襯，此外還可用作催化劑載體、熱交換介質、電子點火、技術陶瓷等。據(jù)初步碉查，國外片狀氧化鋁用量為每萬噸鋼5t，總用量約為20萬t；我國目前每年產鋼近億噸，對耐火材料和制品特別是分區(qū)使用制品要求愈來愈高，年用量為3-4萬t。片狀氧化鋁的發(fā)展前景良好。本項目提出了從含鋁廢渣中制取片狀-Al2O3粉體的新工藝，利用該工藝得到了高純度的片狀-Al2O3粉體，其平均粒度為1.66

6、8mm，厚徑比大于6，白度值為70.41，并進行了中試實驗，可以工業(yè)化實施。同時，由于此工藝系工業(yè)廢渣綜合回收利用項目，可享受國家對此類項目在政策和稅收方面的優(yōu)惠。成果狀況 已獲得專利 已申請專利 未申請專利 已通過省部級以上鑒定完成情況 研究計劃 實驗室研究 小試 中試 工業(yè)試驗 產業(yè)化聯(lián)絡方式 項目所在院系：冶金學院 技術負責人：陳文汨聯(lián)系電話、辦公電話13508473530E-mail：wmchen項目名稱堿錳電池用無汞鋅粉內容簡介：無汞鋅粉是堿性鋅錳電池的負極材料。目前，堿性鋅錳電池由于使用壽命長等優(yōu)點正逐步取代傳統(tǒng)的干電池，在我國進入了高速發(fā)展期,作為堿性

7、鋅錳電池的關鍵材料，無汞鋅粉具有穩(wěn)定的市場。本研究小組開發(fā)了堿性鋅錳電池用無汞鋅粉，成功設計了小規(guī)模生產無汞鋅粉的裝備。采用霧化法生產，流程短，無環(huán)境污染，一次成粉合格率達到60以上，鋅粉松裝密度為2.73.0g/cm3。所制備的無汞鋅粉的耐腐蝕性能與比利時聯(lián)合礦業(yè)公司的無汞鋅粉004/68相當。鋅粉的放電性能優(yōu)于GB/T 7112 - 1998所規(guī)定的指標，用所制備的鋅粉制成LR06堿錳電池，3.9歐姆電阻放電至0.8伏能持續(xù)放電6小時以上。我們致力于將該技術產業(yè)化，愿意和企業(yè)合作，采用的方式包括技術轉讓和聯(lián)合開發(fā)。領域：新材料成果狀況 已獲得專利 已申請專利 未申請專利 已通過省部級以上鑒

8、定完成情況 研究計劃 實驗室研究 小試 中試 工業(yè)試驗 產業(yè)化聯(lián)絡方式 項目所在院系：冶金學院 技術負責人：李小斌聯(lián)系電話、辦公電話8830454E-mail：成果狀況 已獲得專利 已申請專利 未申請專利 已通過省部級以上鑒定完成情況 研究計劃 實驗室研究 小試 中試 工業(yè)試驗 產業(yè)化聯(lián)絡方式 項目所在院系：冶金學院 技術負責人：李劼聯(lián)系電話、辦公電話13908482918E-mail目名稱采用新型發(fā)泡劑的鋁合金泡沫制備技術內容簡介：鋁合金泡沫具有密度小、不可燃、耐腐蝕性能及耐熱性能強、電磁屏蔽性能高等優(yōu)點，使得

9、其在汽車及建筑等行業(yè)有著巨大的應用潛力。在汽車行業(yè)，鋁合金泡沫可用來制備保險杠、頂蓋板、側門、前板、擋泥板、消聲器等汽車零配件；在建筑行業(yè)，鋁合金泡沫可以用來制作體育場館、廠房、娛樂館、展覽館、車站候車室、飛機庫等大跨度建筑的屋面及幕墻等。如果按保守估計，每輛汽車只配置3000元的泡沫金屬配件，則汽車用泡沫金屬在中國的市場容量就超過100億元/年，這還不包括舊車維修及建筑行業(yè)的需求，由此可見，鋁合金泡沫在汽車及建筑等領域的前景廣闊。目前，鋁合金泡沫大都采用TiH2、ZrH2等昂貴的發(fā)泡劑來發(fā)泡。當采用這些發(fā)泡劑時除有制造成本高的缺陷外，還由于這些發(fā)泡劑的分解速率極快，出現(xiàn)鑄造困難及材料中泡沫分

10、布不均勻等缺陷。本項目研制成功了一種新型的發(fā)泡劑。當采用該發(fā)泡劑制備多孔材料時，不僅生產成本低，發(fā)泡過程好控制；而且，還可以制備出各種異型的泡沫材料（不是采用粉末冶金方法）；另外，該發(fā)泡劑還可以實現(xiàn)泡沫鋁合金的連續(xù)化鑄造。目前用該發(fā)泡劑已經制備出了泡沫鋁芯的夾心板，見圖。項目名稱環(huán)保型提釩技術內容簡介：釩是一種重要的合金元素，主要從石煤及釩渣等含釩原料中提取，并且，大都采用先加NaCl等鈉鹽進行鈉法氧化焙燒、后通過離子交換或萃取的工藝。該工藝不僅會產生氯化氫或氯氣等有害氣體污染大氣，而且用水量大，水污染情況嚴重。本項目成功研究的提釩新技術，不采用加NaCl焙燒，也不需要離子交換或萃取，因而，該

11、工藝對大氣及水的污染低。本工藝所提取五氧化二釩的質量可達到GB3283-87標準，并且釩的提取率較傳統(tǒng)方法的高5%左右。成果狀況 已獲得專利 已申請專利 未申請專利 已通過省部級以上鑒定完成情況 研究計劃 實驗室研究 小試 中試 工業(yè)試驗 產業(yè)化聯(lián)絡方式 項目所在院系：冶金學院 技術負責人：李劼聯(lián)系電話、辦公電話13908482918E-mail目名稱高性能化學品氧化鋁粉體的制備技術內容簡介：化學品氧化鋁主要包括了在塑料、橡膠及樹脂等高聚物中起阻燃或填充作用的填料級氫氧化鋁，在石化、日化等行業(yè)作為催化劑及其載體或助劑的特種擬薄水鋁石、高活性

12、氧化鋁與分子篩類氧化鋁，以及在普通陶瓷、生物陶瓷、精密陶瓷、三基色熒光粉、集成電路芯片、高檔耐火材料等方面有著廣泛應用的高溫氧化鋁（包括超細納米Al2O3）等多種產品。本項目主要研究了高性能化學品氧化鋁（多種產品）的制備工藝。其中包括了提高市場上現(xiàn)有氫氧化鋁的起始分解溫度等綜合阻燃性能的工藝研究，可以作為工程塑料填料的氫氧化鋁基粉體制備研究，特種擬薄水鋁石、高活性氧化鋁與分子篩的制備工藝研究，團聚現(xiàn)象少、純度高及粒度分布均勻的高溫納米氧化鋁制備工藝研究，以及氧化鋁基耐火纖維的制備研究等。這些研究，都取得了不錯的進展，有的已經在某些企業(yè)中成功應用。成果狀況 已獲得專利 已申請專利 未申請專利 已

13、通過省部級以上鑒定完成情況 研究計劃 實驗室研究 小試 中試 工業(yè)試驗 產業(yè)化聯(lián)絡方式 項目所在院系：冶金學院 技術負責人：李劼聯(lián)系電話、辦公電話13908482918E-mail目名稱以天然石墨作為原料的各種檔次鋰離子電池負極材料制備技術內容簡介：隨著小型、便攜式電器的發(fā)展及鋰離子二次電池在電動汽車上的應用，鋰離子電池的需求量將會大幅度增長。目前，商業(yè)化鋰離子電池大都采用人造石墨作為負極材料，這是造成鋰離子電池市場售價較高的重要原因之一。通過多年的研究，我們開發(fā)了利用天然石墨制備各種檔次鋰離子電池用負極材料的技術。通過本技術制備的天然石墨

14、基負極材料不僅在容量、循環(huán)性能等方面達到或超過了人造石墨，而且其還具有優(yōu)異的大電流充放電性能；該工藝具有流程簡單，生產成本低及容易產業(yè)化等優(yōu)點。成果狀況 已獲得專利 已申請專利 未申請專利 已通過省部級以上鑒定完成情況 研究計劃 實驗室研究 小試 中試 工業(yè)試驗 產業(yè)化聯(lián)絡方式 項目所在院系：冶金學院 技術負責人：李劼聯(lián)系電話、辦公電話13908482918E-mail目名稱釹鐵硼永磁材料的防腐技術內容簡介：釹鐵硼具有優(yōu)異的磁性能及相對較低的價格，但其耐腐蝕性能較差。國內經過抗腐蝕修飾后的產品，在國際市場上賣不起價，主要的原因仍然是抗腐蝕性

15、能沒有達到要求。從1997年開始，本研究小組在NdFeB永磁體的抗腐蝕方面作了大量的研究，找到了一個能在大規(guī)模工業(yè)生產條件下制備出具有優(yōu)異抗腐蝕性能及優(yōu)異磁性能永磁體的工藝。用該工藝制備材料的抗腐蝕性能及磁性能，已為寧波小港經濟開發(fā)區(qū)的一家企業(yè)驗證。成果狀況 已獲得專利 已申請專利 未申請專利 已通過省部級以上鑒定完成情況 研究計劃 實驗室研究 小試 中試 工業(yè)試驗 產業(yè)化聯(lián)絡方式 項目所在院系：冶金學院 技術負責人：李劼聯(lián)系電話、辦公電話13908482918E-mail目名稱從含鎳蛇紋石、高磷鎳鉬合金等有色金屬廢料中回收有價金屬的技術內

16、容簡介：本項目主要研究了從含鎳蛇紋石制備輕質碳酸鎂、輕質氧化鎂等多種鎂鹽，以及從尾渣制備纖維鎳與球鎳的工藝條件；另外，本項目還研究了從高磷鎳鉬合金高效率提取有價金屬鎳、鉬的工藝。所研制的工藝，具有良好的環(huán)保性。成果狀況 已獲得專利 已申請專利 未申請專利 已通過省部級以上鑒定完成情況 研究計劃 實驗室研究 小試 中試 工業(yè)試驗 產業(yè)化聯(lián)絡方式 項目所在院系：冶金學院 技術負責人：胡國榮聯(lián)系電話、辦公電話8830532-mail：hgrhsj項目名稱鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰規(guī)?；a技術內容簡介：鋰離子動力電池現(xiàn)在已具備廣泛進入市場的能力，

17、鈷資源的嚴重缺乏造成鈷價格的高昂，使鋰鈷氧很難滿足大眾化的鋰離子動力電池的需求，而比容量低和高溫性能差又成為困擾鋰錳氧實行工業(yè)化的關鍵技術難題，作為橄欖石型的磷酸鐵鋰(LiFePO4)由于具有價格低廉,熱穩(wěn)定好,對環(huán)境無污染而成為一種最有潛力的鋰離子動力電池材料。中南大學冶金學院工業(yè)電化學研究所在前期實驗基礎上，進一步優(yōu)化合成磷酸鐵鋰的工藝條件，利用機械化學活化法得到先驅體粉末，合成了具有優(yōu)良電化學性能的磷酸鐵鋰材料，又投資200萬元，建設了一條年產50噸磷酸鐵鋰的生產線，利用該生產線，對合成磷酸鐵鋰的工藝進行了系統(tǒng)研究，得出了最佳工藝條件。所合成的磷酸鐵鋰材料的電容量達到150mAh/g，循

18、環(huán)200次后，容量衰減小于5。同時也具有比較優(yōu)良的高溫性能,55循環(huán)100次后，容量衰減小于10,55循環(huán)200次后，容量衰減小于15。所合成的材料顆粒分布均勻，粒度呈正態(tài)分布，振實密度大，具有良好的加工性能。合成材料的工藝簡單，流程短，材料性能較優(yōu)良，合成成本低，所用設備和原料在國內都可采購，適合于鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的規(guī)?；a。成果狀況 已獲得專利 已申請專利 未申請專利 已通過省部級以上鑒定完成情況 研究計劃 實驗室研究 小試 中試 工業(yè)試驗 產業(yè)化聯(lián)絡方式 項目所在院系：冶金學院 技術負責人：胡國榮聯(lián)系電話、辦公電話8830532 139084827

19、34E-mail：hgrhsj項目名稱鋰離子電池正極材料鋰錳鈷氧規(guī)?；a技術內容簡介：鋰離子動力電池現(xiàn)在已具備廣泛進入市場的能力，鈷資源的嚴重缺乏造成鈷價格的高昂，使鋰鈷氧很難滿足大眾化的鋰離子動力電池的需求，因此改進鋰離子電池正極材料鋰錳氧的性能尤其是其比容量和高溫循環(huán)性能，對盡快推進以鋰錳氧為正極材料的鋰離子動力電池的產業(yè)化，大幅度降低鋰離子動力電池成本具有非常重要的意義。中南大學冶金學院工業(yè)電化學研究所，投資200萬，建設了一條年產100噸鋰錳鈷氧的生產線，利用該生產線，對高溫固相反應合成鋰錳鈷氧工藝進行了系統(tǒng)研究，得出了最佳工藝條件。所合成的鋰錳鈷氧材料的電容量達到110mAh/g，循環(huán)200次后，容量衰減小于10。同時也具有比較優(yōu)良的高溫性能,45循環(huán)100次后，容量衰減小于10,55循環(huán)100次后，容量衰減小于20。所合成的材料顆粒分布均勻，粒度呈正態(tài)分布，顆粒形態(tài)呈無定形，振實密度大，具有良好的加工性能。合成材料的工藝簡單，流程短，材料性能較優(yōu)良，合成成本低，所用設備和原料在國內都可采購，適合于鋰離子電池正極材料鋰錳鈷氧的規(guī)?；?/p>