釩鈦資源綜合利用國家重點實驗室(以下簡稱“實驗室”)是國家科技部批準建設的第二批企業(yè)國家重點實驗室之一,是國內首個獲批建設的釩鈦資源綜合利用領域的國家重點實驗室,也是四川省此次唯一入圍的實驗室。實驗室以攀鋼集團有限公司為依托,攀鋼集團研究院具體負責其運行和管理,2010年2月3日獲批建設,2011年11月25日獲國家科技部授牌,2012年12月26日通過國家科技部組織的驗收,2017年12月參加國家科技部組織的運行評估,獲評為良好類企業(yè)國家重點實驗室。
實驗室舉行公眾開放日活動
釩鈦是稀有金屬,用途非常廣泛。釩被譽為鋼鐵工業(yè)的“味精”,主要在煉鋼中作為合金添加劑使用,還可作為有色合金的添加劑。在鋼中加入0.1%的釩,可提高鋼的強度10%至20%,減輕鋼結構重量15%至25%,可以顯著提高鋼的硬度、強度、耐磨度、延展性及鋼的切削性能,常用于碳素鋼、低合金鋼強度鋼、高合金鋼、工具鋼和鑄鐵的生產。而鈦在傳統(tǒng)領域廣泛運用于漂白、油漆、造紙等行業(yè),加工后的鈦材則用于高端的航天航空、軍事等領域。隨著新能源的迅猛發(fā)展和對鋼性能要求的提高,兩種材料的未來運用前景將十分廣闊。
我國釩鈦磁鐵礦資源儲量約占鐵礦資源儲量的四分之一,而四川省攀西地區(qū)釩鈦磁鐵礦資源儲量約占我國釩鈦磁鐵礦資源儲量的83%,對緩解國內鐵礦資源供需矛盾發(fā)揮著重要作用。在當前國家大力倡導生態(tài)文明建設和節(jié)約集約利用資源的總體要求下,關于釩鈦磁鐵礦綜合利用的技術創(chuàng)新、開發(fā)利用模式和管理模式已逐漸成為礦產資源節(jié)約與綜合利用的標桿和典范;同時影響綜合利用的制約因素依然沒有根本消除。
對此,釩鈦資源綜合利用國家重點實驗室以國家戰(zhàn)略需求為引領,以攀西釩鈦磁鐵礦為依托,以世界其他重要釩鈦資源為補充,圍繞提高資源利用效率、提升資源利用價值、過程低耗綠色制造三大方向,支撐國家戰(zhàn)略關切、行業(yè)技術進步、企業(yè)經營發(fā)展三大需求,聚焦重點應用基礎、重大應用技術、關鍵工程轉化3個層級研發(fā),著眼構建釩鈦重點應用基礎科學體系、突破一批釩鈦重大應用技術、帶動一批釩鈦重點產業(yè)三大目標,努力把實驗室打造成為中國知名的釩鈦領域技術研發(fā)中心、產業(yè)孵化中心、人才培養(yǎng)交流中心。
實驗室主要研究方向是:釩鈦磁鐵礦高效采選、釩鈦磁鐵礦冶金分離、釩鈦產品開發(fā)與應用、釩鈦磁鐵礦綜合利用三廢治理與節(jié)能減排和釩鈦產品技術標準。實驗室主要由釩鈦磁鐵礦選礦、釩鈦磁鐵礦冶煉、流態(tài)化、釩鈦產品開發(fā)及應用、環(huán)境工程和電化學6個基礎研究單元,以及高純氧化釩制備、釩鈦磁鐵礦直接還原、高鈦型高爐渣綜合利用、氧化釩清潔生產、富鈦料制備、3D打印球形鈦及鈦合金粉末制備等6個中試工程試驗單元構成。
在未來,實驗室希望與國內外有實力的單位和個人廣泛合作,共同打造我國知名的釩鈦研發(fā)中心,為我國乃至全球釩鈦資源綜合開發(fā)利用提供強有力的技術支撐。
2019年上半年,國家自然科學基金委員會發(fā)布了《國家自然科學基金區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金2019年度項目指南》,支持圍繞四川、湖南等4省環(huán)境與生態(tài)、能源、新材料與先進制造等7個領域開展基礎研究。攀西地區(qū)釩鈦資源綜合利用的球形粉體及彌散強化釩合金制備關鍵技術和基于攀西釩鈦資源的亞氧化鈦可控制備關鍵技術被列入指南,成為首批進入基金指南的課題。
近年來,為尋求“四川問題”“全國求解”,四川省政府積極推動與國家自然科學基金委員會聯(lián)合設立國家自然科學基金工作。其中,依靠加強釩鈦基礎研究深化釩鈦資源綜合利用已經成為四川的重點發(fā)展方向,而攀西釩鈦新材料開發(fā)也被確定為四川和國家自然科學基金支持的重點之一。
在2019年3月27日召開的國家自然科學基金區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金(四川)啟動會議暨專題報告會上,彭宇行副省長指出,國家自然科學基金區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金(四川)是國家自然科學基金委支持四川創(chuàng)新發(fā)展和產業(yè)升級的重要舉措。攀枝花尾礦的開發(fā)利用和安全問題的解決,需要大力開展相應的基礎研究。積極參與聯(lián)合基金將對攀枝花的區(qū)域創(chuàng)新和產業(yè)升級產生深遠的影響。會后,四川省科技廳也明確表示,要在聯(lián)合基金中持續(xù)支持攀枝花釩鈦磁鐵礦尾礦資源綜合利用和尾礦庫安全等領域的基礎研究,整合省內外高校、科研機構力量助力攀西釩鈦產業(yè)進一步發(fā)展。
多年來,釩鈦資源綜合利用國家重點實驗室始終緊緊圍繞攀西戰(zhàn)略資源創(chuàng)新開發(fā)利用主題,組織開展相關共性關鍵技術研發(fā)與產業(yè)轉化工作。截至目前,實驗室共承擔包括國家原“973”計劃、科技支撐計劃、原“863”計劃等國家和省部級重大重點項目20多項。在提升攀西資源利用效率方面,實驗室著眼于鈦資源利用率不高、鉻資源利用技術儲備不足等行業(yè)與生產企業(yè)重大關切,持續(xù)部署開展“選鈦流程鈦收率提升”“釩鈦礦資源還原新工藝”等重大項目,著力圍繞提升資源利用效率開展持續(xù)研究。
在提高攀西資源利用價值方面,實驗室著眼于攀西釩鈦資源高端應用技術儲備不足、高附加值釩鈦產業(yè)孵化培育不夠等產業(yè)共性技術難題,持續(xù)部署開展“金屬鈦新型提取”“鈦及鈦合金先進制造技術”等重大科技項目,著力圍繞提升資源利用價值開展持續(xù)研究。
在清潔生產與綠色制造方面,實驗室著眼于推進以實現(xiàn)生態(tài)環(huán)保為核心的釩鈦綠色制造集成,構建綠色制造保障技術鏈條,形成釩鈦產業(yè)清潔生產和固廢資源循環(huán)利用新技術。部署了“提釩廢水循環(huán)利用”“熔鹽副產廢鹽資源化利用”等課題,為我國釩鈦產業(yè)清潔生產和循環(huán)經濟示范提供系統(tǒng)解決方案。
通過持續(xù)開展釩鈦資源綜合利用相關基礎性、原創(chuàng)性、共性技術研發(fā)與轉化,推進了實驗室“開放、流動、聯(lián)合、競爭”運行管理,在推動我國釩鈦產業(yè)技術進步及攀西戰(zhàn)略資源創(chuàng)新開發(fā)試驗區(qū)建設發(fā)展過程中發(fā)揮了重要作用,從而得到了國家的充分認可和肯定。2018年,國家科技部發(fā)布99個企業(yè)國家重點實驗室評估結果,攀鋼釩鈦資源綜合利用國家重點實驗室順利通過5年運行評估,獲評良好類國家重點實驗室。
2019年8月16日,為貫徹落實國家科技部《國家重點實驗室建設與運行管理辦法》,發(fā)揮好國家重點實驗室科學普及功能,釩鈦資源綜合利用國家重點實驗室舉行公眾開放日活動,來自攀枝花三中、六中,及西南石油大學等學校的近20名學生參加了此次活動。
活動中,同學們參觀了實驗室大型精密儀器設備、釩電池示范工程、3D打印球形鈦粉裝備、釩鈦相關實驗裝置及實物產品,觀看了攀鋼宣傳片,開展了“釩鈦資源開發(fā)與應用”科普講座。參觀過程中,同學們認真聆聽,不時發(fā)問,零距離觀摩實驗過程,并親自體驗了部分檢測儀器,與科學知識近距離接觸。
通過實驗室開放日活動,一方面為孩子們提供了到國家重點實驗室體驗科學研究過程的機會,更好地傳播科學文化知識,激發(fā)他們對科學的熱愛與興趣;另一方面,實驗室充分展示實驗教學示范的獨特優(yōu)勢,發(fā)揮了實驗室科普育人功能。
近年來,四川在釩鈦磁鐵礦綜合利用產業(yè)政策研究、工藝礦物學、綠色選冶技術方面取得了顯著成效,推動了我國釩鈦資源的高效利用和釩鈦產業(yè)技術進步。面對國家釩鈦資源戰(zhàn)略需求,接下來釩鈦資源綜合利用國家重點實驗室還將繼續(xù)聚焦提高資源利用效率、提升資源利用價值、清潔生產與綠色制造三大方向,不斷提高科研能力,不斷攻克資源利用率偏低、環(huán)境污染嚴重等一些重大技術難題。